2522
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А.С.Торопов
АРХИТЕКТУРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ТЕОРИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ 2 РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА:
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ТРЕУГОЛЬНОЙ МЕТАЛЛОДЕРЕВЯННОЙ ФЕРМЫ С КЛЕЕНЫМ ВЕРХНИМ ПОЯСОМ.
Учебно-методическое пособие по выполнению РГР по дисциплине «Архитектурные конструкции и теория конструиро-
вания 2» для обучающихся по направлению подготовки 07.03.01 Архитектура профиль Реставрационное проектирование
Нижний Новгород
2016
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А.С.Торопов
АРХИТЕКТУРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ТЕОРИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ 2 РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА:
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ТРЕУГОЛЬНОЙ МЕТАЛЛОДЕРЕВЯННОЙ ФЕРМЫ С КЛЕЕНЫМ ВЕРХНИМ ПОЯСОМ.
Учебно-методическое пособие по выполнению РГР по дисциплине «Архитектурные конструкции и теория конструиро-
вания 2» для обучающихся по направлению подготовки 07.03.01 Архитектура профиль Реставрационное проектирование
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
УДК 624.011
А. С. Торопов. Архитектурные конструкции и теория конструирования 2 Расчетно-графическая работа: Расчет и конструирование треугольной металлодеревянной фермы с клееным верхним поясом.Учебно-методическое пособие.[Электронный ресурс]: учеб.- метод. пос. / А.С.Торопов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 8 с.; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)
Сформулированы основные рекомендации для студентов по выполнению расчет- но-графической работы «Расчет и конструирование треугольной металлодеревянной фермы с клееным верхним поясом»:
-сформулированы содержания работы и рекомендации по выполнению;
-обозначены рекомендации по литературе.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ, для выполнения РГР по дисциплине «Архитектурные конструкции и теория конструирования 2» для обучающихся по направлению подготовки 07.03.01 Архитектура профиль Реставрационное проектирование.
© |
А.С. Торопов, 2016 |
© |
ННГАСУ, 2016. |
3
Введение
Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для студентов 5 курсов ННГАСУ в помощь при выполнении РГР по учебной дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс».
Объем РГР предполагается из ≤ 40 стр. формата пояснительной записки и графической части – рисунки приводятся в записке.
Бланки заданий для выполнения РГР в стальных несущих конструкциях показаны в
Приложениях 1.
Руководителем РГР назначается преподаватель заведующим кафедрой конструк-
ций.
Содержание заданий
Проект состоит:
∙сбор нагрузок на ферму,
∙определение усилий в элементах,
∙подбор сечения верхнего и нижнего пояса,
∙расчет опорного и конькового узла.
Рекомендации для расчетно-графической работы
Безраскосные треугольные фермы, предназначены для покрытий промышленных и сельскохозяйственных зданий пролетами до 24 м и высотой подъёма 1/6 - 1/8 пролета с рулонной кровлей или кровлей из асбоцементных волнистых листов унифицированного и обыкновенного профиля.
Ограждение по фермам решается в виде утепленных плит с обшивками из фанеры или асбоцемента, а также из сборных щитов по прогонам с настилом. Верхние пояса ферм выполняются из клееной древесины прямоугольного массивного сечения. Затяжка – из круглой стали или профильной стали.
Достоинством треугольных безраскосных ферм является простота их изготовления. Недостатком – повышенный расход пиломатериала ввиду значительных изгибающих моментов. Однако, частично этот недостаток компенсируется созданием разгружающего момента – момента противоположного знака, моменту от действующей нагрузки. Разгружающий момент создается за счет внецентренного приложения продольной сжимающей силы. Это достигается неполным опиранием торцов панелей верхнего пояса фермы в опорном и коньковом узлах.
Деревянные элементы в узлах фермы соединяются лобовым упором.
Вид и качество древесины, а также марка клея назначаются в соответствии с требованиями главы СНиП II-25-80 "Деревянные конструкции. Нормы проектирования".
Усилия в элементах фермы для наклона верхнего пояса α ≤ 20°, следует определять в предположении шарнирности узлов от двух сочетаний нагрузки (рисунок 1.2):
-постоянная и временная нагрузка по всему пролету;
-постоянная нагрузка по всему пролету, а временная на половине.
При других углах наклона верхнего пояса нагрузки определяются согласно указаниям приложения 3 [2].
Расчет элементов и узловых соединений фермы необходимо производить в соответствии с требованиями СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции. Нормы проектирования» и СНиП II-23-81* «Стальные конструкции. Нормы проектирования» .
Высоту сечения верхнего пояса рекомендуется определять из условия получения максимально допустимых скалывающих напряжений у опор.
В зависимости от ширины поперечного сечения верхнего пояса рассматривается два варианта образования сплошного сечения (пакета) (рисунок)
Предполагая, что ширина сечения b будет в пределах 135…185 мм (после механической обработки боковых поверхностей верхнего пояса) отношение высоты опорной пло-
4
щадки с1 к высоте всего сечения пояса h принимают в пределах 0,4-0,6. Толщина слоя в чистоте δ принимается от 26 до 33 мм.
По графику определяется значение коэффициента, вычисляется минимальная высота сечения пояса по формуле:
Высоту сечения пояса фермы окончательно принимают с учетом толщины досок и
их механической обработки по пластам. |
|
|
|
||
Установив |
высоту |
сечения |
верхнего |
пояса фермы, |
опре- |
деляется плечо приложения продольной силы е (эксцентриситетом). |
|
||||
Определяют ориентировочные размеры сечения верхнего пояса (h×b) |
в соответст- |
||||
вии с его расчетной схемой и проверяют его на прочность по формуле. |
|
||||
Величина Мд для случая с разрезным верхним поясом может быть определена из |
|||||
выражений |
|
|
|
|
|
M д = Мд1 − Мд ; |
|
|
|
Мд1 = |
М0 |
|
Мд2 |
= |
|
МN |
|
|||||
|
|
|
|
ξ |
; |
|
KНξ ; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Для треугольной эпюры изгибающих моментов |
|
КН=0,81+0,19ξ, |
||||||||||||||
ξ – определяется по известной формуле. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
= |
1 |
|
|
− |
|
М |
N |
|
|
|
|
|
|
|
М |
|
|
М |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Таким образом, |
д |
|
ξ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
П |
|
|
|
|
|
Здесь М0 – расчетная величина изгибающего момента от внеузловой нагрузки; МN – изгибающий момент от сжимающей силы.
Величина Мд для случая с неразрезным верхним поясом должна определяться с учетом дополнительных изгибающих моментов, образующихся как над средней опорой, так и
впролетной части за счет деформирования узлов верхнего пояса, являющихся опорами в рассматриваемом элементе. Эти моменты могут быть определены из известного «уравнения трех моментов», составленного для средней опоры, или по имеющимся в справочной литературе таблицам.
Работа оформляется согласно стандартам учебного заведения. Рисунки прилагаются
втексте или отдельно.
Рекомендуемая литература
1.Расчёт и конструирование металлодеревянных безраскосных треугольных ферм. Метод указания по выполнению СПР. Молева Р.И., Ермолаев В.В.Нижний Новгород. ННГА-
СУ.2010 -24 с
2.Материалы лекционных и практических занятий.
5
Приложение 1
6
7
А.С.Торопов
АРХИТЕКТУРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ТЕОРИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ 2 РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА:
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ТРЕУГОЛЬНОЙ МЕТАЛЛОДЕРЕВЯННОЙ ФЕРМЫ С КЛЕЕНЫМ ВЕРХНИМ ПОЯСОМ.
Учебно-методическое пособие по выполнению РГР по дисциплине «Архитектурные конструкции и теория конструиро-
вания 2» для обучающихся по направлению подготовки 07.03.01 Архитектура профиль Реставрационное проектирование
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru