Вопросы

 

1. Для торгового здания с размерами в плане 18Х40м и высотой в коньке 9м, разработать и изобразить в 3-х проекциях монтажную схему каркаса, образованного из 3-х шарнирных клееных деревянных рам. Ограждающие конструкции – панели «сэндвич». Обоснуйте геометрическую схему связей жесткости. Объясните назначение конструктивных элементов каркаса и конструкцию шарнирных узлов рамы. Приняв во внимание лишь полную расчетную нагрузку на горизонтальную  проекцию покрытия 3 кПа, обоснуйте расчетом прямоугольное поперечное сечение рамы в шарнирных узлах, если материал сосна 2 сорта.  (R_с=15МПа; R_cк=1,5МПа;R_см,90=3МПа.)

2. Для производственного здания, размерами в плане 16х35 м и высотой до низа ригеля 6м, разработайте и изобразите в трёх проекциях монтажную схему каркаса из 2-х шарнирных клеёных деревянных рам с ригелем в виде треугольной фермы. Ограждающие конструкции: легкие трехслойные панели. Обоснуйте геометрическую схему связей жесткости. Объясните назначение конструктивных элементов пространственного каркаса и конструкцию узлов рамы. Подберите прямоугольное сечение верхнего пояса фермы с учетом принятого вами сечения узлов, если полная расчетная нагрузка на горизонтальную проекцию покрытия 2 кПа. Материал: сосна II сорта. R_с=15МПа; R_ск=1,5 МПа.

3. Для здания склада 20х40 м разработайте в 3х проекциях монтажную схему каркаса...

4. Для спортзала  с размерами в плане 12х36 м и высотой 7,2 м...

 5. Разработайте и изобразите стропильную систему крыши здания с размерами в плане 10х20 м с использованием наслонных или висячих стропил с уклоном ската кровли 30⁰. Объясните назначение (функцию) конструктивных элементов стропильной системы крыши. Подберите по сортаментуна пиломатериал поперечное сечение стропил под снеговую нормативную (расчетную) нагрузку р=1,68(2,4) кПа. Состав покрытия: кровля из жести толщиной 0,8 мм; подкладочный слой рубероида (0,05 кПа); дощатый настил толщиной 40 мм. Расчетное сопротивление  древесины сосны 2 сорта при ширине пиломатериала от 10 до 13 см  R_C = R_И = 13...15 МПа. Относительный прогиб [f_U ] = 1/200. Изобразите основные монтажные узлы стропильной системы.

6. Разработайте и изобразите конструктивную схему покрытия кирпичного здания из треугольных брусчатых ферм на врубках с покрытием по прогонам и теплым подвесным потолком. Размеры здания в плане 12х18 м. Высота фермы 3 м.  Запроектируйте и изобразите опорный узел фермы с опиранием на кирпичную кладку. Расчетные нагрузки в уровне верхнего пояса 3 кПа, а в уровне подвесного потолка 2 кПа. Материал поясов фермы - сосновый брус шириной b = 150 мм. Расчетные сопротивления древесины: R_C = 15 МПа, R_Р = 10 МПа, R_CК = 2,4 МПа, R_CМα = 11 МПа,

R_CК^СР =  R_CК /{1+β∙L_CK/E}, где β = 0,25(0,125) при одностороннем (промежуточном) скалывании, Е - эксцентриситет.

7.                Для здания выставочного павильона, размерами в плане 18х36 м и высотой до низа фермы 7,2 м, разработайте и изобразите в трёх проекциях монтажную схему каркаса из 2-х шарнирных клеёных деревянных рам с ригелем в виде пятиугольной металлодеревянной фермы. Ограждающие конструкции: панели типа «сэндвич». Обоснуйте геометрическую схему связей жесткости. Объясните назначение конструктивных элементов каркаса. Проверить общую устойчивость колонны, склеенную из 20 фрезерованных досок 170х35 мм, если полная горизонтальная расчетная нагрузка на покрытие 3 кПа, а среднее давление ветра наветренной и подветренной стороны – 0,4 и 0,25 кПа соответственно. Материал: сосна II сорта. R_с=15мПа; R_ск=1,5мПа. Коэф. условия работы m_б=0,915. Изобразите конструкцию жесткой базы колонны с наклонными тяжами и анкерными полосами и объясните порядок её расчёта.

8. Для производственного здания...(2х шарнирная рама, треугольная арка с затяжкой)

9. Изобразить монтажную схему и основные узлы навеса из плоских сборных деревянных рам с подкосами

10. Разработайте конструкцию двускатной крыши прямоугольного в плане здания 12х20 м с использованием висячих стропил высотой 5 м с приподнятой на 2,5 м горизонтальной затяжкой под расчетную нагрузку 3 кПа. Стропила запроектировать из толстых сосновых досок 2 сорта сечением 200х50 мм с узловыми соединениями на гвоздях К4х120 мм. Изобразите монтажную схему крыши и узлы стропил, обосновав принятые решения конструктивным расчетом. Расчетные сопротивления древесины: R_C = R_И =13 МПа, R_Р = 10 МПа, R_CК = 1,5 МПа, R_CМ90 = 3 МПа. Несущую способность одого среза гвоздя рассчитать по формулам табл.17 СНиП II-25-80: из условия смятия в симметричном соединении - Т_А = 0,8 ad, Т_с = 0,5 сd,; тоже в несимметричном соединении - Т_с = 0,35 сd; и из условия изгиба Т_И = 2,5 d ² + 0,01 а ² ≤4,0 d ² .  Примечание: в формулах СНиП цифровые значения имеют размерность кН/см².

11. Изобразите в проекциях конструкцию трехслойной часторебристой панели, узлы её опирания и устройство стыков при  использовании в покрытии и стенах. Объясните особенности силовой работы элементов панели. Определите несущую способность клеефанерной панели покрытия пролетом 6 м, изображенной на рисунке и проверьте её соответствие постоянным и временным нагрузкам, приведенным ниже. Панель покрытия запроектирована под мягкую кровлю полимеробитумных материалов (0,12 кПа) с уклоном 6%. Обшивки из березовой фанеры марки ФСФ сорта II/III толщиной 10 мм (плотность 700 кг/м³). Плитный утеплитель толщиной 150 мм (плотность 50 кг/м³ ).  Пароизоляция из полиэтиленовой пленки толщиной 0,4 мм (плотность 950 кг/м³ ). Ребра каркаса сечением 35х190 мм. Район строительства по снеговым нагрузкам V (Sg = 3,2 кПа). Расчетные характеристики материалов панели: фанеры с продольной ориентацией волокон в "рубашках" - Е_Ф = 9000 МПа, R_Ф.С = 12 МПа, R_ФР = 14 МПа, R_Ф.И = 6,5 МПа, R_Ф.СК = 0,8 МПа; древесина сосны 2 сорта -

 Е = 10000 МПа, R_С = R_И = 13 МПа, R_СК = 1,5 МПа. В расчете сжатой обшивке учесть коэффициент редукции ψ =0,9 и коэффициент устойчивости (при  λ<50) φ=1 - λ²/5000, а в расчете стыков растянутой обшивки коэффициент условия работы  m_Ф = 0,6.

12. Для крытого бассейна с размерами  в плане 24х44 м разработайте и изобразите монтажную схему каркаса из 3-х шарнирных клееных деревянных арок кругового очертания, опертых на ж/б козловые опоры. Высота опор 6, а стрелка подъема арки 3 м. покрытие здания выполнено по прогонам. Объясните назначение конструктивных элементов пространственного каркаса и обоснуйте выбранную вами геометрическую схему связей жесткости и конструкцию узлов арки. Подберите поперечное сечение арки с учетом постоянных и временных нагрузок на горизонтальную проекцию покрытия 1 и 1,8 кПа соответственно.  Обоснуйте расчетом принятую Вами конструкцию шарнирных узлов. Древесина арки - фрезерованные сосновые доски 2 сорта сечением 210х33 мм с расчетными сопротивлениями: R_С = R_И = 15 МПа, R_СК = 1,5 МПа.

13. Изобразите в проекциях конструкцию трехслойной панели типа "сэндвич", узлы её опирания и устройство стыков при использовании в покрытии и стенах. Объясните особенности силовой работы элементов панели. Определите несущую способность панели покрытия типа "сэндвич" 1,8х3,6 м, опертую по коротким сторонам и её соответствие постоянным и временным нагрузкам приведенным ниже .  Обшивки панели из березовой фанеры марки ФСФ сорта II/III толщиной 10 мм (плотность 700 кг/м³). Средний слой из пенопласта ППУ-308Н толщиной 120 мм (плотность 60 кг/м³ ). Район строительства по снеговым нагрузкам II (Sg = 1,2 кПа). Расчетные характеристики материалов панели: фанеры с продольной ориентацией волокон в "рубашках" - Е_Ф = 9000 МПа, R_Ф.С = 12 МПа, R_ФР = 14 МПа, R_Ф.СК = 0,8 Мпа; пенополиуретан - Е = 7 МПа, G=3,5 МПа, R_С = 0,03 МПа, R_СД = 0,025 МПа. Коэффициент условия работы стыков растянутой обшивки  m_Ф = 0,6.

14. Для плоской двухшарнирной клееной деревянной рамы здания пролетом 16 и высотой 8 м подберите сечение клееной колонны и разработайте жесткий опорный узел с использованием стальных анкерных  полос и наклонно вклеенных  арматурных стержней класса А-II. Постоянная и снеговая нагрузка на ригель q = 4+11 = 15 кН/м. Постоянная нагрузка на колонну 3кН/м, а ветровая с наветренной и подветренной сторон - q₁ = 2 и 1,5 кН/м соответственно. материал колонны сосновые доски 2-го сорта 170х33 мм с расчетными сопротивлениями: R_С = R_И = 15 МПа, R_СК = 1,5 МПа (при изгибе), R_СК = 2,1 МПа (в клеевых соединениях). Коэффициент условия работы т_б = 0,93. Расчетные сопротивления стали анкерных полос толщиной до 10 мм - R_У = 235 МПа и арматурных стержней диаметром до 25 мм - R_S = 280 МПа. Расчетную длину колонны из плоскости рамы принять 4 м.

 

Ответы

 

 

1. Для торгового здания с размерами в плане 18Х40м и высотой в коньке 9м, разработать и изобразить в 3-х проекциях монтажную схему каркаса, образованного из 3-х шарнирных клееных деревянных рам. Ограждающие конструкции – панели «сэндвич». Обоснуйте геометрическую схему связей жесткости. Объясните назначение конструктивных элементов каркаса и конструкцию шарнирных узлов рамы. Приняв во внимание лишь полную расчетную нагрузку на горизонтальную  проекцию покрытия 3 кПа, обоснуйте расчетом прямоугольное поперечное сечение рамы в шарнирных узлах, если материал сосна 2 сорта.  (R_с=15МПа; R_cк=1,5МПа;R_см,90=3МПа.)

1.       Кол-во горизонтальных жестких дисков на половине пролета:

; Принимаем 3 диска на половине пролета.

Максимальное расстояние между распорками определяется с учетом предельной гибкости ригеля:

; Принимаем минимальное расстояние между распорками 3м.

Вертикальные связи по колоннам устанавливаются через 20 – 40 м. Устанавливаем вс только по торцам здания.

2. Коньковый узел.                                                       Опорный узел.

3.Нахождение усилий в шарнирных узлах рамы:

 

        

       Поперечная сила в коньке:              

        Поперечная сила в опорном узле:

Раму проектируем из досок сечением 170Х33 мм после острожки.

Опорный узел.

Высоту сечения определяем из условия скалывания: 

Принимаем сечение из 10 досок, h = 330 мм.

N₁=V=108 кН.

Проверка на смятие древесины под башмаком: ;

 Условие выполняется.

Проверка на смятие древесины боковой грани стойки от стальн. башмака:

N₂=H=54 кН; F_см=b*h_баш=17*30=510 см²; ; Условие выполняется.

  Сечение в коньке подбираем из условия скалывания клеевого шва:

Принимаем сечение из 5 досок h=16,5 мм.

Проверка на смятие: ;

N₃=H=54 кН. Площадь смятия с учетом ослаблений F_cм=17*13,2=224,4 см

 Условие выполняется.

2. Для производственного здания, размерами в плане 16х35 м и высотой до низа ригеля 6м, разработайте и изобразите в трёх проекциях монтажную схему каркаса из 2-х шарнирных клеёных деревянных рам с ригелем в виде треугольной фермы. Ограждающие конструкции: легкие трехслойные панели. Обоснуйте геометрическую схему связей жесткости. Объясните назначение конструктивных элементов пространственного каркаса и конструкцию узлов рамы. Подберите прямоугольное сечение верхнего пояса фермы с учетом принятого вами сечения узлов, если полная расчетная нагрузка на горизонтальную проекцию покрытия 2 кПа. Материал: сосна II сорта. R_с=15МПа; R_ск=1,5 МПа.

Решение: примем шаг рам 3,5 м.

1)

 

 

2) Конструкции узлов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) Распределенная нагрузка: q=7кН/м

Узловая нагрузка:

Зададимся высотой фермы:     

Методом вырезания узлов найдем максимальное усилие в верхнем поясе: 

Узел 1:

;   

;  ; 

; 

Принимаем для изготовления доски размерами 33х150 мм после фрезерования. Количество досок – 8 шт. (33*8=264 мм)

Определение фактической гибкости в плоскости и из плоскости действия момента:

; 

Определение геометрических характеристик поперечного сечения:

;  ; 

Расчет на прочность в плоскости момента:

       

 

. Расчет на устойчивость из плоскости момента: _;

 

 

 

 

 

 

                                     

 

5. Разработайте и изобразите стропильную систему крыши здания с размерами в плане 10х20 м с использованием наслонных или висячих стропил с уклоном ската кровли 30⁰. Объясните назначение (функцию) конструктивных элементов стропильной системы крыши. Подберите по сортаментуна пиломатериал поперечное сечение стропил под снеговую нормативную (расчетную) нагрузку р=1,68(2,4) кПа. Состав покрытия: кровля из жести толщиной 0,8 мм; подкладочный слой рубероида (0,05 кПа); дощатый настил толщиной 40 мм. Расчетное сопротивление  древесины сосны 2 сорта при ширине пиломатериала от 10 до 13 см  R_C = R_И = 13...15 МПа. Относительный прогиб [f_U ] = 1/200. Изобразите основные монтажные узлы стропильной системы.

 

           Стропила являются несущей конструкцией для кровли с обрешеткой и нагрузкой от снега и ветра. По конструкции стропила делятся на два вида:

а)   наслонные, имеющие обычно две или три опоры; наслонные стропила являются распорной конструкцией; опорные реакции в наслонных стропилах направлены под углом, где горизонтальная составляющая (распор) передается на мауэрлат;

б)  висячие, имеющие затяжку, которая воспринимает распор; опорные реакции в висячих стропилах направлены вертикально.

             Выбор конструкции стропил зависит от характера сооружения, уклона кровли и вида применяемых кровельных материалов.

             Расстояние между стропилами зависит от вида применяемой обрешетки и ее размеров и принимается в пределах 1—2 м. Уклон стропил колеблется в пределах от 4 до 40° и зависит от уклона кровли и применяемых кровельных материалов: пологие стропила от 4 до 10° делают под кровлю из рулонных материалов, от 10 до 25° — под железную кровлю и круче — под черепицу и этернитовые кровли.

                                Узлы

            

   

                   1—стропильная нога; 2 — ригель; 3  — подвеска; 4 — затяжка; 5 —  подкос; 6 — прогоны; 7 — болты; 8 — скобы; 9 — дощатые накладки (с обеих сторон); 10 — подкладка; 11 —подвесное перекрытие; 12 —толь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Разработайте и изобразите конструктивную схему покрытия кирпичного здания из треугольных брусчатых ферм на врубках с покрытием по прогонам и теплым подвесным потолком. Размеры здания в плане 12х18 м. Высота фермы 3 м.  Запроектируйте и изобразите опорный узел фермы с опиранием на кирпичную кладку. Расчетные нагрузки в уровне верхнего пояса 3 кПа, а в уровне подвесного потолка 2 кПа. Материал поясов фермы - сосновый брус шириной b = 150 мм. Расчетные сопротивления древесины: R_C = 15 МПа, R_Р = 10 МПа, R_CК = 2,4 МПа, R_CМα = 11 МПа,

R_CК^СР =  R_CК /{1+β∙L_CK/E}, где β = 0,25(0,125) при одностороннем (промежуточном) скалывании, Е - эксцентриситет.

_{Схема несущих конструкций покрытия:}

_{1-ферма; 2-кровельные щиты; 3-прогон;  4—щиты наката}

_{чердачного перекрытия}

;         ;     ;    

Расчетная нагрузка на узлы фермы:

Определим расчетные усилия в ВП и НП, Вырезаем опорный узел фермы

_;

Сосредоточенное давление от прогона на ВП фермы

Расчет элементов фермы

ВП, расчет ведем по наибольшему усилию в первой панели и изгибающему моменту от внеузлового расположения прогона. Определим требуемую высоту ВП.

Принимаем брус 150х200(h). Проверка в плоскости

_{; ;}

_{;  ;; ;}  0,15х0,26;   14,05<15

Проверка из плоскости.

_;;

_{Подбор сечения нижнего пояса (без учета ослабленного сечения)}

_{;  ;}

По конструктивным соображениям принимаем брус, как ВП        150х200(h).

Расчет опорного узла. Определим требуемую высоту врубки.

_{Следовательно, опорный узел невозможно выполнить при помощи лобовой врубки, поэтому узел решаем на металлических хомутах с тяжами.}

8.                Для здания выставочного павильона, размерами в плане 18х36 м и высотой до низа фермы 7,2 м, разработайте и изобразите в трёх проекциях монтажную схему каркаса из 2-х шарнирных клеёных деревянных рам с ригелем в виде пятиугольной металлодеревянной фермы. Ограждающие конструкции: панели типа «сэндвич». Обоснуйте геометрическую схему связей жесткости. Объясните назначение конструктивных элементов каркаса. Проверить общую устойчивость колонны, склеенную из 20 фрезерованных досок 170х35 мм, если полная горизонтальная расчетная нагрузка на покрытие 3 кПа, а среднее давление ветра наветренной и подветренной стороны – 0,4 и 0,25 кПа соответственно. Материал: сосна II сорта. R_с=15мПа; R_ск=1,5мПа. Коэф. условия работы m_б=0,915. Изобразите конструкцию жесткой базы колонны с наклонными тяжами и анкерными полосами и объясните порядок её расчёта.

Решение: примем шаг рам 4 м.

   

3) Распределенная нагрузка на покрытие: q=12кН/м.

Распределенная ветровая нагрузка наветренной и подветренной стороны: 1,6 кН/м и 1 кН/м.

Найдем усилия в элементе:

              

 

 

Определение геометрических характеристик поперечного сечения колонны:

Определение гибкости колонны в плоскости и из плоскости действия момента:

Проверка общей устойчивости колонны (плоской формы изгиба):

         

              принимаем j_м =1

Проверка общей устойчивости колонны выполняется.

Конструкция жесткой базы колонны с наклонными тяжами и анкерными полосами и порядок её расчёта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                               

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Разработайте конструкцию двускатной крыши прямоугольного в плане здания 12х20 м с использованием висячих стропил высотой 5 м с приподнятой на 2,5 м горизонтальной затяжкой под расчетную нагрузку 3 кПа. Стропила запроектировать из толстых сосновых досок 2 сорта сечением 200х50 мм с узловыми соединениями на гвоздях К4х120 мм. Изобразите монтажную схему крыши и узлы стропил, обосновав принятые решения конструктивным расчетом. Расчетные сопротивления древесины: R_C = R_И =13 МПа, R_Р = 10 МПа, R_CК = 1,5 МПа, R_CМ90 = 3 МПа. Несущую способность одого среза гвоздя рассчитать по формулам табл.17 СНиП II-25-80: из условия смятия в симметричном соединении - Т_А = 0,8 ad, Т_с = 0,5 сd,; тоже в несимметричном соединении - Т_с = 0,35 сd; и из условия изгиба Т_И = 2,5 d ² + 0,01 а ² ≤4,0 d ² .  Примечание: в формулах СНиП цифровые значения имеют размерность кН/см².

 

11. Изобразите в проекциях конструкцию трехслойной часторебристой панели, узлы её опирания и устройство стыков при  использовании в покрытии и стенах. Объясните особенности силовой работы элементов панели. Определите несущую способность клеефанерной панели покрытия пролетом 6 м, изображенной на рисунке и проверьте её соответствие постоянным и временным нагрузкам, приведенным ниже. Панель покрытия запроектирована под мягкую кровлю полимеробитумных материалов (0,12 кПа) с уклоном 6%. Обшивки из березовой фанеры марки ФСФ сорта II/III толщиной 10 мм (плотность 700 кг/м³). Плитный утеплитель толщиной 150 мм (плотность 50 кг/м³ ).  Пароизоляция из полиэтиленовой пленки толщиной 0,4 мм (плотность 950 кг/м³ ). Ребра каркаса сечением 35х190 мм. Район строительства по снеговым нагрузкам V (Sg = 3,2 кПа). Расчетные характеристики материалов панели: фанеры с продольной ориентацией волокон в "рубашках" - Е_Ф = 9000 МПа, R_Ф.С = 12 МПа, R_ФР = 14 МПа, R_Ф.И = 6,5 МПа, R_Ф.СК = 0,8 МПа; древесина сосны 2 сорта -

 Е = 10000 МПа, R_С = R_И = 13 МПа, R_СК = 1,5 МПа. В расчете сжатой обшивке учесть коэффициент редукции ψ =0,9 и коэффициент устойчивости (при  λ<50) φ=1 - λ²/5000, а в расчете стыков растянутой обшивки коэффициент условия работы  m_Ф = 0,6.

                                                                                                                                                                                                                                           

 

1. Сбор нагрузок на настил.

Наименование нагрузки	Нормативная, кН/м2	Коэффициент надежности γf	Расчетная, кН/м2
1. Постоянные Мягкая кровля	0,12	1.3	0,156
2. Фанера березовая обшивка tф =10мм, γ=700кг/м3. 2·0,01·700·9,81/1000=0,137	0,14	1.1	0,154
3. Деревянный каркас γ=500кг/м3 bр= 3,5 см, hр= 19см, lп= 600см, bп =120см, nр=4 шт.	0,109	1,1	0,12
4. Утеплитель δ=150мм, γ=50кг/м3.	0,074	1,2	0,089
5. Пароизоляция tф =0,4 мм, γ=950 кг/м3.	0,0038	1,2	0,0046
И т о г о	0,45	-	0,52
2. Снеговые 1. Sgo=3,2 кН/м2     Sg = Sgo ·μ· cos α = 3,2 · 1·cos 6º= =3,18	3,2	-	3,18
S	3,65		3,7

 

В качестве расчетной схемы примем балочную схему .

Определим расчетные усилия.             =3,65*1,2=4,38кН/м

                                                                                  

                             

               

 

4.2.3 Определение геометрических характеристик поперечного сечения     панели

Так как фанера более слабая чем древесина сосны, то следует определить геометрические характеристики приведенного сечения.

где  Е_др – модуль упругости древесины (Е_др = 10000 МПа);

Е_фан – модуль упругости фанеры (Е_фан = 9000 МПа);

I_фан - момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок;

I_др – момент инерции поперечного сечения деревянных ребер каркаса;

где b_расч = 0,9·b_п = 0,9·120= 108 см, ([2] п.4.25).

Определим статический момент сдвигаемой части приведенного сечения

               

 

4.2.4 Расчет прочности и устойчивости элементов панели.

1). Проверяем прочность растянутой обшивки.

                              

где М – расчетный изгибающий момент;

 (R_ф.р=14МПа);

m_ф – коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки, принимаемый равным при усовом соединении или с двусторонними накладками: m_ф = 0,6.

                Изгибающий момент в месте стыков фанеры.

Прочность обшивки на растяжение обеспечена.

 

2). Проверяем устойчивость сжатой обшивки

где М – расчетный изгибающий момент;

 (R_ф.р=12 МПа );

φ_ф – коэффициент, зависящий от гибкости обшивки.

, тогда

                              

Устойчивость сжатой обшивки обеспечена.

 

3). Проверка прочности фанерного клеевого соединения на сдвиг.

                               ,

где Q – расчетная поперечная сила;

S_сдв – статический момент сдвигаемой части приведенного сечения относительно нейтральной оси;

R_сп – расчетное сопротивление скалыванию древесины вдоль волокон или фанеры вдоль волокон наружных слоев (R_ф.ск=0,8 МПа );

Σb_кл.шв – расчетная ширина сечения, которую следует принимать равной суммарной ширине ребер каркаса.

                Σb_кл.шв = n_р·b_р = 4·3,5 = 14 см

Прочность на сдвиг обеспечена.

4). Проверка деформативности панели.

                              

где 0,7 – коэффициент, учитывающий деформации сдвига в комбинированных системах.

Жесткость панели обеспечена.

 

5). Проверка обшивки на действие монтажной сосредоточенной нагрузки

Примем в качестве расчетной модели балку с заделанными концами.

                                                                              P_монт^н =1 кН, P_монт^р = P_монт^н ·1,2= 1,2 кН,

Расчетная грузовая площадь должна составлять не более 50 см.

 ([2] т.10),   m = 1,2

;

Прочность на действие монтажной нагрузки обеспечена.

 

 

 

 

 

 

12. Для крытого бассейна с размерами  в плане 24х44 м разработайте и изобразите монтажную схему каркаса из 3-х шарнирных клееных деревянных арок кругового очертания, опертых на ж/б козловые опоры. Высота опор 6, а стрелка подъема арки 3 м. покрытие здания выполнено по прогонам. Объясните назначение конструктивных элементов пространственного каркаса и обоснуйте выбранную вами геометрическую схему связей жесткости и конструкцию узлов арки. Подберите поперечное сечение арки с учетом постоянных и временных нагрузок на горизонтальную проекцию покрытия 1 и 1,8 кПа соответственно.  Обоснуйте расчетом принятую Вами конструкцию шарнирных узлов. Древесина арки - фрезерованные сосновые доски 2 сорта сечением 210х33 мм с расчетными сопротивлениями: R_С = R_И = 15 МПа, R_СК = 1,5 МПа.

 

13. Изобразите в проекциях конструкцию трехслойной панели типа "сэндвич", узлы её опирания и устройство стыков при использовании в покрытии и стенах. Объясните особенности силовой работы элементов панели. Определите несущую способность панели покрытия типа "сэндвич" 1,8х3,6 м, опертую по коротким сторонам и её соответствие постоянным и временным нагрузкам приведенным ниже .  Обшивки панели из березовой фанеры марки ФСФ сорта II/III толщиной 10 мм (плотность 700 кг/м³). Средний слой из пенопласта ППУ-308Н толщиной 120 мм (плотность 60 кг/м³ ). Район строительства по снеговым нагрузкам II (Sg = 1,2 кПа). Расчетные характеристики материалов панели: фанеры с продольной ориентацией волокон в "рубашках" - Е_Ф = 9000 МПа, R_Ф.С = 12 МПа, R_ФР = 14 МПа, R_Ф.СК = 0,8 Мпа; пенополиуретан - Е = 7 МПа, G=3,5 МПа, R_С = 0,03 МПа, R_СД = 0,025 МПа. Коэффициент условия работы стыков растянутой обшивки  m_Ф = 0,6.

14. Для плоской двухшарнирной клееной деревянной рамы здания пролетом 16 и высотой 8 м подберите сечение клееной колонны и разработайте жесткий опорный узел с использованием стальных анкерных  полос и наклонно вклеенных  арматурных стержней класса А-II. Постоянная и снеговая нагрузка на ригель q = 4+11 = 15 кН/м. Постоянная нагрузка на колонну 3кН/м, а ветровая с наветренной и подветренной сторон - q₁ = 2 и 1,5 кН/м соответственно. материал колонны сосновые доски 2-го сорта 170х33 мм с расчетными сопротивлениями: R_С = R_И = 15 МПа, R_СК = 1,5 МПа (при изгибе), R_СК = 2,1 МПа (в клеевых соединениях). Коэффициент условия работы т_б = 0,93. Расчетные сопротивления стали анкерных полос толщиной до 10 мм - R_У = 235 МПа и арматурных стержней диаметром до 25 мм - R_S = 280 МПа. Расчетную длину колонны из плоскости рамы принять 4 м.