Расчет деревянного перекрытия

Автор: Пользователь скрыл имя, 23 Декабря 2011 в 23:41, курсовая работа

Описание работы

Рассчитать и сконструировать деревянное междуэтажное балочное перекрытие двухэтажного жилого дома, соответствующего по уровню комфортности группе В.

Работа содержит 1 файл

перекрытия ДК.docx

— 621.50 Кб (Скачать)

    Рассчитать  и сконструировать  деревянное междуэтажное балочное перекрытие двухэтажного жилого дома, соответствующего по уровню комфортности группе В.

    Решение:  Назначение помещения: жилое, стены несущие из кирпича толщиной 510 мм, привязка по внутренним осям 120 мм. Опирание балки принято 200 мм.

    1. Принимаем шаг установки балок  – 62,5 см.

    Расчёт: 9000 – 120 – 20 – 20 - 50 - 50 = 8740 мм.

    8740 / 625 = 14 пролётов или 15 балок.   При этом 13 пролётов равны шагу 62,5 см (5000 мм), а последний пролёт составляет 535 мм.

    Где, 20 мм – минимальное расстояние установки  от стены (отступ), 50 мм – середина балки (ориентировочно ширину балки примем 100 мм).

    Шаг установки 62,5 см принят исходя из наиболее распространённых размеров листов  утеплителя и ОСП (ориентировано стружчатая плита 1250*2500 мм).

    Предварительные размеры поперечного сечения  балки принимаем 150*225 мм в соответствии с сортаментом (ГОСТ 244454-80), балки цельного сечения. 

      

 

2. Конструируем  деревянное перекрытие. Принимаем  решение об устройстве балочного  перекрытия закрытого типа. Для  конструктивных слоёв используем  современные материалы. Из условия  обеспечения нормируемого уровня  звуковой изоляции от воздушного  и ударного шума, воспользуемся  рекомендациями, изложенными в разделе  4.3 Защита от шума в зданиях  с деревянными перекрытиями и  приведённым примером. Примем в  качестве расчётной –схему №2.

    3. Собираем постоянные и временные  нагрузки от перекрытия на  м2 в табличной форме. Определяем нагрузку от собственного веса балки. Собираем нагрузки на п/м балки. 

Таблица 37

№ п/п Наименование  нагрузки Плотность

ρ в кг/м3

Подсчёт в кПа qn

 в  кПа

γf q

в кПа

1. Постоянные нагрузки
1 ОСП  800 800*10*0,02/1000 0,16 1,2 0,19
2 Бетонная плита 2200 2200*10*0,05/1000 1,1 1,2 1,32
3 Жёсткая мин. вата 200 200*10*0,03/1000 0,06 1,2 0,072
4 ОСП 800 800*10*0,02/1000 0,16 1,2 0,19
5 Полужёсткая мин. вата 180 180*10*0,1/1000 0,18 1,2 0,22
6 Обрешётка 25 мм 600 600*10*0,025/1000 0,15 1,2 0,18
7 Гипсоплита 10 мм 1100 1100*10*0,01/1000 0,11 1,2 0,13
                                                                                              Итого: 1,92 - 2,3
2. Временные нагрузки
1 Полное значение ------------ Табл. 3 СНиП 2.01.07-85* 1,5 1,3 1,95
2 Перегородки ------------ Не планируются - - -
                                                                                              Итого:  1,5 - 1,95
                                                                                               Всего: 3,42   4,25

 

    Определяем  нормативную и расчётную нагрузки от собственного веса балки на п/м:

qn = ρ*g*b*h / 1000 = 600*10*0,15*0,225 / 1000 = 0,2 кН/м

q = qn f = 0,2 * 1,2 = 0,24 кН/м.

    Производим  сбор нагрузок на погонный метр с учётом собственного веса балки и с грузовой площади, равной шагу установки балок  – 0,625 м.

qn = qn табл * Lгр + qn балки = 3,42*0,625 + 0,2 = 2,33 кН/м.

q = qтабл * Lгр + qбалки = 4,25*0,625 + 0,24 = 2,89 кН/м 

    4. Определяем расчётную длину балки по приведённой схеме.

 

                     

    Где, L – размер в осях в мм,  

    L0 – расчётная длина балки в мм.

L0 = 6000-20-20 = 5960 мм. (5,96 м) 

    5. Определяем усилия в балке.  Строим эпюры изгибающих моментов  и поперечных сил.

 

Рис. 104 

Мmax = q * L20 / 8 = 2,89* (5,96)2 / 8 = 12,38 кНм

Qmax = q * L0 / 2 = 2,89 * 5,96 / 2 = 8,6 кН

    Примечание: Формулы для определения максимальных изгибающих моментов и поперечных сил  в зависимости от принятых схем загружения и закрепления следует принимать по справочным данным, например справочник проектировщика изд., Киев «Будевильник» 1987 г., учебник   В.Сеткова «Строительные конструкции» стр. 178 табл. 7.1 изд. М – Инфра 2005 г. и других источников. 

    6. Определяем расчётные характеристики  древесины. 

    По  СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» определяем:

    - табл. 1 – температурно-влажностный  режим (группа А1)

    - древесина сосна, сорт 2, расчётное  сопротивление на изгиб Rи = 13 мПа (1,3 кН/см2) по табл. 3 п.1а

    - расчётное сопротивление на скалывание  вдоль волокон  Rск = 1,6 мПа (0,16 кН/см2) по табл. 3 п. 5а

    - коэффициент условий работы равен  1 по табл. 5 

    7. Определяем требуемый момент  сопротивления прямоугольного поперечного  сечения

Wx = Mmax / Rи = 12,38 *100 / 1,3 = 986,92 см3 

    где, Mmax = 12,38*100 = 1238 кНсм (12,38 кНм).

    Предварительно  приняв ширину балки b = 15 см из условия Wx = b*h2 / 6, определяем высоту балки,  h = 19,8 см.  Для обеспечения прочности по нормальным напряжениям достаточно иметь высоту балки 19,8 см. исходя из сортамента и конструктивных соображений, принимаем размеры балки 150*225 мм.  

    8. Определяем геометрические характеристики  принятого сечения балки

    - момент сопротивления  Wx = b*h2 / 6 = 15*(22,5)2 /6 = 1265,6 см3

    - момент инерции  Jx = b*h3 / 12 = 15*(22,5)3 / 12 = 14238,28 см4

    - статический момент сопротивления  Sx = b*h2 / 2 = 15*(22,5)2 / 2 = 3796,8 см3.

    9. Производим  проверку прочности  по нормальным и касательным  напряжениям

                         

                         σ = М / Wx ≤ Rи                  12,83 * 100 / 1265,6 = 1,01 ≤ 1,3 кН/см2

                        

                         τ = Qx *Sx / Jx*b ≤ Rск             8,6 * 3796,8 / 14238,28* 15 = 0,15 ≤ 0,16 кН/см 

    10. Определяем прогиб балки и  сравниваем с допустимым значением  (табл.36)

                       

                       f = 5qn*L0 4 / 384 E*Jx                5*0,00233*(596)4/384*1000*14238,28 = 0,3 см

    Предельную  величину прогиба определяем по табл. 36 (табл.19 СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия») из условия:

{f} = L / 160 = 596 / 160 = 3,7 см.  Условие выполняется. 

    Вывод: условие прочности выполнено, величина прогиба балки находится в пределах допустимых значений, принимаем балку из сосны, сорт 2, с размерами сечения 150*225 мм, длиной 6,0 м в количестве 15 штук.     

Информация о работе Расчет деревянного перекрытия