Файл: В.Н. Ардеев Конструкции из дерева и пластмасс.pdf

1

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Курсовое проектирование по конструкциям из дерева и пластмасс имеет своей целью обеспечить студентам;

а) освоение основных принципов объемно-планировочной компоновки деревянных зданий и сооружений;

б) приобретение необходимых навыков в решении вопросов, связанных с правильным установлением конструктивных и расчетных схем сооружения, а также его отдельных элементов;

в) освоение рациональной методики существующих расчетов с применением современной вычислительной техники и программного обеспечения, имеющих целью обеспечить проектируемому сооружению необходимую прочность, устойчивость и жесткость;

г) приобретение навыка в самостоятельной работе над специальной литературой, пособиями и нормативными документами по конструкциям из дерева и пластмасс.

2. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект по конструкциям из дерева и пластмасс должен состоять из трех разделов:

а) разработки вариантов; б) разработки технического проекта;

в) разработки рабочего чертежа.

Впервом разделе предусматривается разработка не менее чем двух вариантов несущей конструкции покрытия.

Второй раздел должен содержать окончательную детальную конструктивную разработку проектируемого сооружения по принятому оптимальному варианту с проведением необходимых силовых и конструктивных расчетов, подтверждающих прочность, устойчивость и жесткость как всего сооружения в целом, так и отдельных элементов и узлов.

Втретьем разделе предусматривается выполнение рабочего чертежа одной из основных несущих конструкций проектируемого сооружения.

Выполнение проекта должно сопровождаться составлением рас- четно-пояснительной записки к каждому из разделов проекта.

2

Графическая часть курсового проекта должна быть выполнена не более чем на двух листах формата А1 со следующим примерным распределением по разделам:

-технический проект 1 лист;

-рабочий чертеж 1/2...1 листа.

Объем расчетно-пояснительной записки к курсовому проекту

25...35 страниц.

При выполнении курсовой работы допускается уменьшение объема графической части на 1/2 листа. В разделе вариантного проектирования определяются технико-экономические показатели одного варианта, принятого студентом по согласованию с преподавателем, после выполнения технического проекта.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Важным условием выполнения проекта в установленный учебным планом срок является правильное распределение отводимого на проект времени по этапам работы.

При этом следует иметь в виду, что последовательность выполнения проекта по этапам и их удельный вес в процентах от общего бюд-

3

4. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НЕМУ

4.1. Общие замечания

Прежде чем приступить к проектированию, студент должен по рекомендуемым учебникам курса "Конструкции из дерева и пластмасс" внимательно проработать разделы, в которых освещены вопросы механических свойств древесины и пластмасс, защиты деревянных конструкций от огня и биологического разрушения, расчета и проектирования элементов и соединений деревянных конструкций, пространственного крепления плоских деревянных конструкций, а также ознакомиться с разделами, посвященными рассмотрению плоских сплошных, плоских сквозных и пространственных деревянных конструкций и со СНиП II-25-80. "Деревянные конструкции. Нормы проектирования".

Курсовой проект является самостоятельной творческой работой студента, поэтому задание на проектирование содержит только контурное очертание габаритов сооружения и основные данные (район возведения и указание о внутреннем режиме).

На основании задания студент самостоятельно устанавливает необходимые для проектирования дополнительные данные. Так, студент должен по нормативной литературе установить величины временных нагрузок, по справочной литературе выбрать тип утеплителя для отапливаемых зданий в зависимости от конструктивного решения ограждения и установить породу и объемный вес древесины, из которой предполагается выполнить сооружение.

Чертежи курсового проекта должны выполняться в соответствии требованиями Единой системы конструкторской документации. Все размеры на чертежах проставляются в мм.

Расчетно-пояснительная записка выполняется чернилами или карандашом на листах формата А4, желателен компьютерный набор. Записка должна быть составлена с четкой рубрикацией разделов, глав, пунктов и т.д. Различного рода схемы и эскизы должны быть масштабными и соразмерными. Страницы записки должны быть пронумерованы. В начале записки необходимо дать оглавление, а в конце перечень использованной литературы.

Представлять на рецензию проектные материалы желательно по мере их проработки, студенты заочной формы обучения могут пред-

4

ставлять сразу законченные проекты.

4.2. Разработка компоновочно-конструктивной схемы

Необходимой предпосылкой выполнения проекта того или иного сооружения является наличие у проектировщика, помимо общетехнической подготовки, соответствующих сведений о подлежащей разработке объекта. Поэтому прежде чем приступить к составлению вариантов сооружения, студент должен ознакомиться с рекомендованной по данному объекту специальной технической литературой. Получить при этом представление: об особенностях проектирования, продиктованных функциональным назначением сооружения; о схеме и структуре самого сооружения; о конструкциях и особенностях их проектирования; о расчетных схемах как всего сооружения, так и отдельных его элементов.

Составление компоновочно-конструктивной схемы сооружения следует производить путем комплексного и взаимно увязанного разрешения следующих вопросов:

1. Из каких элементов будет состоять проектируемое сооружение?

2.Какие элементы будут размещены в сооружении?

3.Каковы будут их система, генеральные размеры и схемы?

4.Какую принципиальную конструкцию будут иметь эти элементы, как они будут сопрягаться друг с другом?

5.Как будет обеспечена пространственная жесткость всего сооружения (в поперечном и продольном направлениях) и отдельных его элементов (где будут поставлены связи, их схемы и конструкция)?

Выполнение схем рекомендуется производить в масштабе

I:100...1:200.

Изображение элементов в схемах следует делать упрощенно, но с выделением их принципиальной конструктивной стороны, а именно;

-фасадные проекции сквозных конструкций показывать в осевых

линиях;

-проекции сквозных и сплошных конструкций в плане показывать в осевых линиях;

-поперечные сечения элементов в разрезах показывать в их принципиальной форме.

Число проекций в графической части проекта должно быть достаточным для полного представления о структуре сооружения, так, например, для обычного каркасного здания необходимы следующие про-

5

екции:

а) поперечный разрез; б) схема каркаса торцовой стены и связей в ее плоскости;

в) схема каркаса продольной стены и связей в ее плоскости; г) план покрытия с показанием состава покрытия и связей в плос-

кости кровли; д) схема других связей, если она есть.

При вычерчивании схем допускается использовать симметричность сооружения. Выполняя чертежи, следует иметь в виду, что в конструктивных чертежах принято в разрезах и сечениях показывать только то, что попадает в сечение или находится в непосредственной близости от него.

При проектировании деревянных конструкций необходимо учитывать: условия эксплуатации, капитальность, степень ответственности

иогнестойкость строительного объекта, а также возможности сырьевой

ипроизводственной базы, обеспечивающие изготовление конструкций.

Для всех видов зданий общественного и производственного назначения рекомендуется принимать:

-шаг деревянных стропильных балок и ферм, рам и арок 3 и 6 м;

-панели и плиты ограждающих конструкций шириной 1,2 и 1,5 м, длиной 3 и 6 м.

Пролеты и шаг несущих деревянных конструкций назначаются с учетом технологических требований, объемно-планировочных решений зданий и сооружений в соответствии с действующими стандартами и нормами проектирования по видам строительства.

Выбор конструктивной схемы и общая компоновка здания должны обеспечивать необходимую долговечность конструкций при наименьших приведенных затратах. Особое внимание следует уделять обеспечению простого и надежного отвода воды с покрытия. Отдавать предпочтение бесфонарным решениям покрытий с наружным водоотводом, без перепадов высот, парапетов и надстроек, способствующих образованию снеговых мешков, протечек и очагов поражения гнилью. Покрытия с деревянными конструкциями должны быть обязательно вентилируемыми, доступными для осмотра и производства ремонтнопрофилактических работ. Не должны образовываться мостики холода, особенно в карнизных и коньковых узлах, в швах и сопряжениях несущих и ограждающих конструкций.

6

При проектировании деревянных конструкций особое внимание должно уделяться условиям эксплуатации по характеристикам темпера- турно-влажностных воздействий, согласно таблице СНиП II-25-80; по степени химической и биологической агрессии, согласно СНиП 2.03.1185 и СНиП III-19-76.

Выбор оптимального варианта несущей конструкции должен производиться на основании сравнения технических и экономических характеристик и показателей. Поэтому для каждого из рассматриваемых вариантов необходимо выявить преимущества и недостатки с точки зрения конструктивной, производственной (изготовление, транспортировка, монтаж), эксплуатационной и иногда эстетической; а также определить показатели расхода материалов (древесины и металла) и стоимости. Расход материалов может быть определен либо по справочной литературе, либо на основании ориентировочных расчетов конструкции. Технико-экономическую оценку деревянных конструкций можно провести по рекомендациям, приведенным в «Пособии по проектированию деревянных конструкций» [21].

Основные показатели конструкций, взятых из классификации деревянных конструкций (см. табл. 1 [21]), сводятся в табл. 1.

7

Пояснительная записка к этому разделу проекта должна содержать описание рассматриваемых вариантов и их техникоэкономический анализ.

Расход леса и металла на основные несущие конструкции может быть принят по приближенным формулам:

V=(100gсв/γ )(1-Км/100)Вl, Gсв=(gсвКм/100)Вl, gсв=(Р+g)/(1000/Ксвl-1),

где Р - временная нормативная (снеговая и эквивалентная от подвесных кранов и сосредоточенных грузов, приведенная к 1 м2 (плана здания) нагрузка, кН/м2;

g - нормативная нагрузка от собственного веса настилов, утеплителя, прогонов, стропил, кровли, подвесного потолка, кН/м2;

l - пролет несущей конструкции, м;

gсв -собственный вес несущих конструкций, кН/м2; V - объем лесоматериалов, м3;

Gм -вес металла, кН;

Км - коэффициент металлоемкости (расход металла в % от полного веса конструкций), определяемый по прил. 2;

Ксв - коэффициент собственного веса конструкций, определяемый по прил. 2;

γ - плотность древесины (сосны или ели) может быть принята рав-

ной 500 - 600 кг /м3.

Эквивалентная нагрузка от сосредоточенных грузов и подвесных

кранов может определяться следующим образом: gэкв= 8М/l2B,

где М - максимальный изгибающий момент кН·м, подсчитанный как для балки на двух опорах пролетом, равным пролету несущей конструкции, при действии на нее сосредоточенного груза.

4.3. Разработка технического проекта

4.3.1. Конструктивная разработка сооружения

Выполнение технического проекта сооружения по принятому варианту должно начинаться с конструктивной разработки сооружения.

8

Конструктивную разработку следует производить путем непосредственного вычерчивания на листе всех необходимых для полного представления проекций сооружения в масштабе 1:50...1:25. Особо сложные места конструкций показать в виде отдельных деталей в масштабе 1:20...1:10. Степень проработки конструкций должна быть такой, чтобы можно было получить представление обо всех деталях, входящих в их состав. В целях уменьшения объема чертежной работы допускается использовать симметрию сооружения и повторяемость конструкций путем изображения части сооружения (например фрагмент продольной стены, фрагмент плана и т.п.).

4.3.2. Технические расчеты

Технические расчеты должны подтвердить целесообразность принятых схем, размеров и сечений с точки зрения несущей способности сооружения, его деформативности и разумной затраты материала. Расчеты по несущей способности должны производиться на воздействие расчетных нагрузок, расчёты по деформациям - на воздействие нормативных нагрузок.

Любой расчет должен состоять из двух частей: статического расчета и конструктивного расчета. Статический расчет имеет своей целью определение внутренних усилий (нормальных сил, моментов, поперечных сил), возникающих в элементах рассматриваемой конструкции, и производится методами строительной механики. Для выявления максимальных силовых воздействий статический расчет производится для всех возможных сочетаний постоянной и временных нагрузок. Конструктивный расчет имеет своей целью установление несущей способности отдельных элементов конструкции и сопоставление ее с максимальными силовыми воздействиями, определенными для наиневыгоднейших сочетаний нагрузок; а также определение величин деформаций и сравнение их с допустимыми. Очень важным моментом при проведении расчетов является правильное, обоснованное установление расчетной схемы сооружения или конструкции с учетом, что расчетная схема является условной схемой, которая должна обеспечить расчету достаточно близкое к действительности отображение работы конструкции под нагрузкой. Выполняя расчеты, большое внимание следует уделять вопросу определения расчетных длин сжатых и сжато-изогнутых стержней (стоек каркаса, верхних поясов ферм и т.п.).