БОЛЬШАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА  
рефераты
Добро пожаловать на сайт Большой Научной Библиотеки! рефераты
рефераты
Меню
Главная
Банковское дело
Биржевое дело
Ветеринария
Военная кафедра
Геология
Государственно-правовые
Деньги и кредит
Естествознание
Исторические личности
Маркетинг реклама и торговля
Международные отношения
Международные экономические
Муниципальное право
Нотариат
Педагогика
Политология
Предпринимательство
Психология
Радиоэлектроника
Реклама
Риторика
Социология
Статистика
Страхование
Строительство
Схемотехника
Таможенная система
Физика
Философия
Финансы
Химия
Хозяйственное право
Цифровые устройства
Экологическое право
Экономико-математическое моделирование
Экономическая география
Экономическая теория
Сельское хозяйство
Социальная работа
Сочинения по литературе и русскому языку
Товароведение
Транспорт
Химия
Экология и охрана природы
Экономика и экономическая теория

Курсовая работа: Конструкция склада минеральных удобрений

Курсовая работа: Конструкция склада минеральных удобрений

Пермский государственный технический университет

Строительный факультет

Кафедра строительных конструкций

Курсовой проект

Выполнил: ст. гр. ПГС – 07

Кузнецов А.Л.

Проверил: Осетрин А.В.

Пермь, 2009 г.


1. Расчет плиты покрытия

1.1 Исходные данные

Уклон кровли 1 : 3

Материал обшивок панелей - кровельные щиты ель 2 сорта

Шаг несущих конструкций - 3,0м

Шаг прогонов - 2м

Район строительства - г. Пермь

Условия эксплуатации - В2

а =33°41'24"

1.2 Расчёт конструкции не утепленного покрытия

Расчёт деревянного щита покрытия.

А. постоянные нагрузки

q us = г . д = 6000 · 0,05 = 300 Н/м2

где г = 6000 - плотность древесины ели

д= 0,05 - толщина щита

Б. временные нагрузки Снеговая нагрузка

S = So · м = 3200 · 0,75 = 2400 Н/ м2

So = 3200 Н/м 2 - нормативное значение веса снегового

покрова (для V снегового района ) -где м – коэф. перехода от веса снегового покрова на земле к снеговой нагрузке на покрытии

=0,75

Ветровая нагрузка действует перпендикулярно плоскости щита и находится по формуле:

wm = w0 · kc

w0 = 300 Н/м2

k = 0,65 +  · 8 = 0,81 (при h = 18м)

Сe = 0,2 + · 13,69 = 0,3369

wm = 300 · 0,81· 0,3369 = 81, 87 Н/см2

1.3 Сбор нагрузок

Нормативная Н/м2 Коэф. Надежн. Расчетная Н/м2
Постоянные
Масса щита покрытия 300 1,1 330
Временные

Снеговая,

ветровая

1500

81,87

1,6

1,4

2400

114,62

Итого: 1881,87 2814,62

Расчетные погонные нагрузки

Собственный вес щита

q 1us = q us ∙ cosб ∙ B = 330 ∙ 0,832 ∙ 1 = 274,58 Н/м

Снеговая нагрузка

Sp S ∙ cos 2б ∙ B = 2400∙0,692∙1= 1660,08 Н/м

Ветровая нагрузка


Wp = Wm ∙ b = 186,2∙ 1 = 114,62 Н/м

1.4 Статический расчет щита

Щит рассчитывается по схеме 2-х пролетной балки

Расчетные сочетания нагрузок

Собственный вес+ снеговая нагрузка

q p1 = (q us +Sp) = 274,58 + 1660,08 = 1934,66 Н/м

2. Собственный вес + снеговая нагрузка + ветровая нагрузка

q p1 = q us + (W p + Sp) ∙ = 274,58 + (1660,08+114,62) ∙ 0,9 = 1871,81 Н/м

c∙k = 0,9

Максимальный изгибающий момент

M1 =  =  = 967,33 Н∙м

M11 = = = 935,91 Н∙м

1.5 Конструктивный расчет щита

Расчетные характеристики материала.

Расчет характеристик материала

Ru1 = 1300 ∙ 0,977 = 1275 H/см2

- Ru Расчетное сопротивление древесины на изгиб 1300 Н/см2

2. Ru11 = 1300 ∙ 0,977 ∙ 1,2 = 1530 Н/см2

1,2 – коэффициент кратковременной ветровой нагрузки

Требуемый момент ≥

W1 ≥  = 75,87 см3

W11 ≥ = 61,17 см3

W =  = ( b = min 32мм)

Требуемая ширина досок (при ширине 1м)

W = = = 104,17 см3

Нормативное напряжение.

у =  = 893,38 Н/см2 < Ru = 1530 Н/см2

Относительный прогиб при первом сочетании нагрузок.

qн = (300∙ 0,832 + 2400 ∙ 0,692) ∙ 1 = 1910,4 Н/м

I = = 130,21 см4

=  ∙  = 2,13 / 384= <  =


2. Расчет разрезного прогона

2.1 Сбор нагрузок на прогон

q пр = 108,247 Н/м2

Нормативная Н/м2 Коэф. Надежн. Расчетная Н/м2
Постоянные
Масса щита покрытия 300 1,1 330
Масса прогона 108,247 1,1 119,075
Временные
Снеговая 1248,08 1,6 1990,92
Итого: 1656,32 2445,99

Погонные нагрузки при шаге прогонов 2м

qн = 1656,32 ∙ 2 = 3312,64 Н/м

qр = 2445,99 ∙ 2 = 4891,98 Н/м

2.2 Статический расчет прогона

Прогон работает как балка на 2-х опорах, в условиях косого изгиба. Расчетный пролет прогона

lр =  = 300 –= 285 см

Максимальный изгибающий момент.

М = = = 4966,89 Н∙м


Составляющие моменты относительно главных осей сечения

Мх = М ∙ cos б = 4966,89 ∙ 0,832 = 4132, 45 Н∙м

Му = М ∙ sin б = 4966,89 ∙ 0,555 = 2756, 62 Н∙м

2.3 Конструктивный расчет прогона

Проектируем прогон прямоугольного сечения. Минимальные размеры поперечного сечения прогона при косом изгибе получаются при отношении сторон:

з =  = = = 1,225

Требуемый момент сопротивления сечения

Wтр =  =  = 577,64 см3

Требуемая высота сечения.

hтр = = 16,19 см

b=  см

Принимаем сечение прогона 15,0 х 15,0 х 300 см

Геометрическая характеристика сечения

Wx =  = 562,5 см3

Ix =  = 4218,75 см4

Проверка нормальных напряжений

у = +  = +  = 1224,71<Ru = 1300 Н/см2

Проверка прогиба прогона при косом изгибе от нормативных нагрузок

fx= =

fy= =

f=  = 0,363 < = 1,5 см


3. Расчет арки

3.1 Сбор нагрузок

Постоянные нагрузки

Нормативная Н/м2 Коэф. Надежн. Расчетная Н/м2
Постоянные
Масса покрытия 300 1,1 330
Масса прогона 108,247 1,1 119,075
Масса арки 545,51 1,1 600,06
Итого: 953,76 1049,135

qпр = Н/м2

Постоянная прогонная нагрузка

qнпост = 953,76 ∙ 3 = 2861,28 Н/м

qпост = 1049,135 ∙ 3 = 3147,41 Н/м

Временные нагрузки

Снеговая нагрузка

Погонная нормативная снеговая нагрузка

qnсн= 3200∙3∙0,7∙0,75 = 5040 Н/м

Погонная расчетная снеговая нагрузка

Sp = Sg ∙м = 3200∙ 0,75∙3 = 7200 Н/м

Ветровая нагрузка

w0= 0,3 кН/м2 (2-й ветровой район)

w=w0∙ гf ∙ Ce ∙ k


гf = 1,4; Ceнав = 0,34; Ceподв = -0,4

i - участок с однозначной эпюрой давления

hi – высота участка с однозначной эпюрой давления

kсрi – усредненный коэффициент изменения ветрового давления по высоте

участок высота tg i Ki

i=1

i=2

i=3

5

10

20

0

0,03

0,02

0,5

0,65

0,85

kicpj = khj +  ∙ tg i ;

kcp1= k5 + ∙ tg1 = 0,5

kcp2= k10 + ∙ tg2 = 0,65 + 0,03 = 0,8

kcp3= k20 + ∙ tg3 = 0,85 + 0,02 = 1,05

Расчетные значения ветровой нагрузки

w1нав = w0 ∙ гf ∙ Cенав ∙ kср1 = 0,3∙1,4∙0,34∙0,5=0,0714 кН/м2

w2нав = w0 ∙ гf ∙ Cенав ∙ kср2 = 0,3∙1,4∙0,34∙0,8=0,1142 кН/м2

w3нав = w0 ∙ гf ∙ Cенав ∙ kср3 = 0,3∙1,4∙0,34∙1,05=0,1499 кН/м2

w1подв = w0 ∙ гf ∙ Cеподв ∙ kср1 = 0,3∙1,4∙0,4∙0,5=0,084 кН/м2

w2подв = w0 ∙ гf ∙ Cеподв ∙ kср2 = 0,3∙1,4∙0,4∙0,8=0,134 кН/м2

w3подв = w0 ∙ гf ∙ Cеподв ∙ kср3 = 0,3∙1,4∙0,4∙1,05=0,176 кН/м2

Погонная расчетная ветровая нагрузка

w1нав = w1нав ∙ b = 0,105 ∙ 3=0,315 кН/м

w2нав = w2нав ∙ b = 0,168 ∙ 3=0,504 кН/м

w3нав = w3нав ∙ b = 0,22 ∙ 3=0,66 кН/м

w1подв = w1подв ∙ b = 0,84 ∙ 3=0,252 кН/м

w2подв = w2подв ∙ b = 0,134 ∙ 3=0,402 кН/м

w3подв = w3подв ∙ b = 0,176 ∙ 3=0,528 кН/м

3.2 Конструктивный расчет арки

Расчетное сочетание нагрузок

1-е сочетание: постоянная нагрузка + снеговая + Р↓

414,619 + 788,534 + 37,504 = 1240,66 кН/м

2-е сочетание: постоянная + снеговая + ветровая + Р↓

414,619 + (788,534 + 37,504 + 71,149) ∙ 0,9 = 1222,09 кН/м

Расчетные усилия: М= 1240,657 кНм

N= 328,866 кНм

Определяем предварительные размеры поперечного сечения арки:

Принимаем: h= 171,5см (49 слоев из досок у = 219мм, до острожки 225мм, фрезер пластей с 2-х сторон 5мм)

b= 33,85см (2 слоя из досок у = 219мм, до острожки 225мм, фрезер пластей с 2-х сторон 6 мм, из досок у = 119,5мм, до острожки 125мм, фрезер пластей с 2-х сторон 5,5мм)

Сечение 171,5 х 33,85 см

171,5 х 32,85 см (фрезер с 2-х сторон 10мм)

Расчет арки на прочность

Данный расчет выполняем в соответствии с указаниями СНиП II-25-80* п.4.17

 Мд


– изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформационной схеме.

Определение гибкости

л =

l0 = 0,5 ∙ 64,9 = 32,45 м

S = 64,9м = длинна арки

r = радиус инерции сечения элемента с максимальными размерами брутто

r =

л = = 65,56 при л = 65,56 < 70→

ц = 1- a

Коэффициент a = 0,8 для древесины

Ru = 15∙1∙1∙1,01∙0,8 = 12,12 МПа

Nk = 250,198 кН

о = 1-

Мд = 1312,86 кНм


0,874 < Rc = 1,212

При данном значении прочность конструкции обеспечена

3.3 Расчет на устойчивость плоской формы деформирования

Для сжато - изгибаемых элементов при отрицательном изгибающем моменте:

где:

Fбр - площадь брутто с максимальными размерами сечения на участке lр

Wбр – Максимальный момент сопротивления брутто на участке l1

n2 – для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования и n=1 для элементов, имеющих такие закрепления

ц – Коэффициент продольного изгиба, определяется по формуле (8)

для гибкости участка элемента расчетной длинной lp из плоскости деформирования

цм – коэффициент определяемый по формуле (23)

цм = 140

где:

lр – расстояние между опорными сечениями элемента, а при закреплении сжатой кромки в промежуточных точках от смещения из плоскости изгиба расстояние между этими точками.

b – ширина поперечного сечения.

h – максимальная высота поперечного сечения на участке lp

kф – коэффициент зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке lp

kф = 1,13

Принимаем lp = 2м

цм = 140 ∙

r = 0,289∙b = 0,289∙32,85 = 9,49 см

л = == 21,08 < лпред = 120

ц = = 6,75

о = коэффициент изменяющейся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы, вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле:

о = 1- =1- = 0,993

Мд = = = 1249,403 кНм

0,443 ≤1

Данное условие выполнено


3.4 Расчет узлов арки

3.4.1 Опорный узел

Расчетные усилия N = -393,06 кН

Q= 150,44 кН

Пролет арки 54м > 18м → конструктивно узел решается в виде плиточного шарнира.

Принимаем hш = 10 см

Из условия размещения болтов назначаем размеры:

S1 =6 ∙ d = 6 ∙ 30 = 180 мм

S2 =3 ∙ d = 3 ∙ 30 = 90 мм

S3 =2,5 ∙ d = 2,5 ∙ 30 = 75 мм (80мм)

d = 30мм – диаметр болта

Толщину башмака принимаем конструктивно 20мм. Проверяем условие, чтобы равнодействующая усилий в наиболее нагруженном болте от действия расчетной поперечной силы Q и момента в башмаке Мб не превышала его минимальной несущей способности.

Rб =

Rб – равнодействующие усилие в максимально нагруженном болте

[Т6] - минимальная несущая способность одного среза болта

Мб - расчетный момент в башмаке M6=Q∙ e

е - расстояние от оси шарнира до центра болтового соединения

nб - число болтов в крайнем ряду, ║ оси элемента

mб - общее число болтов в башмаке

Zi - расстояние между осями болтов в направлении ┴ оси элемента

Zmax - максимальное расстояние между осями болтов в том же направлении

У Zi - сумма квадратов расстояний между рядами болтов

e = 180 ∙ 0,5 +180 + 20 + 50 = 340 мм

Мб = 150,44 ∙ 0,34 = 51,15кНм = 5115 кН см

У Zi = 92 +272+452 = 2835 см2

Rб = = 42,49 кН <  ∙ nш = 45 кН

 = 2,5∙ d2 = 2,5 ∙ 32 = 22,5 кН

Проверка опорного узла на смятие под углом к волокнам

усм =  < Rсмб ∙ kN

Rсмб - расчетное сопротивление смятию древесины под углом к волокнам

kN - коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков

Fсм = 54 ∙ 61 = 3294 см2

Rсмб =  7,19 МПа

0,12 кН/см2 < 0,719 ∙ 0,35 = 0,25 кН/см2

Проверка на скалывание по клеевому шву в опорном узле


ф =

Sx = =  25116,75 см3

Ix = =  1021414,5 см4

ф =  0,069 кН/см2 < Rск = 0,14 кН/см2

Прочность на скалывании обеспечена.

3.4.2 Коньковый узел

Расчетные усилия: N= -250,198 кН

Q= 166,799 кН

Н = N cos б + Q ∙ sin б = -250.198 0,832 + 166.799 ∙ 0,555 = - 115,59 кН

Н - горизонтальная составляющая усилий

R = Q cos б - N ∙ sin б = 166,799 ∙ 0,832 + 250,198 ∙ 0,555 = 277,63 кН

R - вертикальная составляющая усилий

Коньковый узел конструктивно решается как опорный. Диаметр болтов назначаю такой же, т.е. d =30 мм. Толщина пластины башмака 20 мм.

е = 340мм

Mб = R ∙ е = 277,63 ∙ 0,34 = 94,39 кН м = 9439 кН см

У Zi2 = 92 + 272 + 452 = 2835 см2

Rб = 37,96 кН < [Тб] ∙ nш = 38,82 кН

[Тб] = 2,5 ∙ d 2 ∙  = 2,5 ∙ 32 ∙  = 19,48 кН

Kб – коэффициент используемый при передаче усилий от панелей под углом к волокнам.

Проверка конькового узла на смятие под углом к волокнам

усм =

Rсмб – расчетное сопротивление смятию древесины под углом к волокнам

kN – коэффициент учитывающий концентрацию напряжений под кромками башмаков.

Fсм = 54 ∙ 81= 4374 см2

Rсмб = 7,19 МПа

 0,026 кН/см2 < 0,719 ∙ 0,35 = 0,25 кН/см2

Проверка конькового узла на скалывание по клеевому шву:

ф = 0,044 кН /см2 < Rскб = 0,14 кН/см2

Rскб = 0,14 кН/см2 – расчетное сопротивление древесины скалыванию под углом к волокнам:


Rскб = 1,4 МПа = 0,14 кН/см2


4. Обеспечение пространственной устойчивости сооружения

В сооружении плоскостные несущие конструкции при помощи связей в продольном направлении объединяются в общую систему, которая доводиться до неподвижных частей, эта система обеспечивает пространственную неизменяемость, устойчивость, прочность и жесткость конструкции от воздействий внешних сил любого направления при расчетном сочетании нагрузок.

По конструктивному признаку связь - скатная с крестовой решеткой.

Блоки связей спаренные, так как пролет более 18 метров (54м), расположены в торцовых секциях и через 24 метра. Всего 4 блока связей с каждой стороны, что обеспечивает пространственную неизменяемость, устойчивость, прочность и жесткость конструкции.






17.06.2012
Большое обновление Большой Научной Библиотеки  рефераты
12.06.2012
Конкурс в самом разгаре не пропустите Новости  рефераты
08.06.2012
Мы проводим опрос, а также небольшой конкурс  рефераты
05.06.2012
Сена дизайна и структуры сайта научной библиотеки  рефераты
04.06.2012
Переезд на новый хостинг  рефераты
30.05.2012
Работа над улучшением структуры сайта научной библиотеки  рефераты
27.05.2012
Работа над новым дизайном сайта библиотеки  рефераты

рефераты
©2011