Перечень программного обеспечения для выполнения расчетной части курсового проекта

 

Для облегчения и ускорения расчета деревянных и пластмассовых конструкций и закрепления навыков автоматизированного проектирования на кафедре разработан пакет прикладных программ, установленный на IBM-совместимых машинах в компьютерном классе. Он включает следующие основные специализированные и универсальные программы:

10. «НАСТИЛ» – программа подбора дощатых настилов кровли с привязкой к стандартному сортаменту пиломатериалов.

2. «ЛИСТ» – программа подбора стеклопластиковых листов светопрозрачного ограждения с наименьшим расходом материала из имеющихся в сортаменте типов волнистых листов.

3. «ПЛИТА» – программа автоматизированного проектирования клеефанерных утепленных плит покрытий с нижней обшивкой под кровлю из волнистых асбестоцементных листов.

4. «ПЛИТА-1» – программа расчета утепленных клеефанерных плит покрытий под рулонную кровлю с двумя фанерными обшивками.

5. «РАМА-3» – программа статического расчета трехшарнирных гнутоклееных рам и рам из прямолинейных элементов с зубчатым соединением ригеля со стойкой. Усилия определяются в 40-60 точках от постоянной, снеговой и ветровой нагрузок по всем расчетным схемам.

6. «АРКА» – программа статического расчета и подбора сечений дощатоклееных арок сегментного очертания.

7. «АРКАС» – программа статического расчета и подбора сечений дощатоклееных стрельчатых арок.

8. «ФЕРМА» – программа статического расчета ферм.

9. «ДЕКА» – программа автоматизированного подбора сечения цельных и клееных элементов деревянных конструкций по деформированной схеме с учетом изменяющихся в процессе расчета коэффициентов условий работы, проверкой устойчивости плоской формы деформирования, проверкой по касательным напряжениям, округлением размеров до стандартных или кратных толщине слоя (фрезерованной доски).

10. «МКЕ». Позволяет выполнять статический расчет стержневых систем (рамы, фермы) на действие сосредоточенных сил, изгибающих моментов и равномерно распределенных нагрузок.

Все программы расчета деревянных и пластмассовых конструкций снабжены защитой от недопустимых значений исходных данных, ввод которых производится в диалоговом режиме. Результаты расчета организованы в текстовые файлы, удобные для распечатки. Файлы результатов программ «НАСТИЛ», «ЛИСТ», «ПЛИТА» содержат псевдографические изображения проектируемых конструкций со всеми основными размерами.

Перед началом компьютерного расчета конструкций следует подготовить все исходные данные в соответствии с их перечнями, приведенными в методических указаниях [15].

Приложение

Таблица П1

Сортамент пиломатериалов хвойных пород по ГОСТ 24454-80Е

Толщина, мм	Ширина, мм

Примечание. Выделены основные рекомендуемые размеры

 

Таблица П2

Сортамент волнистых асбестоцементных листов

Профиль листа	Размеры, мм	Масса листа, кг	Плотность, кг/м3
длина	ширина	толщина	волны
h	l
Обыкновенный			5,5			9,8
Усиленный
Унифицированный			7,5			-

 

Таблица П3

Предельные гибкости элементов деревянных конструкций

Тип элемента	Предельная гибкость lu
1. Сжатые пояса, опорные раскосы и опорные стойки ферм, деревянные колонны
2. Прочие сжатые элементы сквозных конструкций, растянутые пояса ферм в вертикальной плоскости
3. Сжатые элементы связей, прочие растянутые элементы ферм и других сквозных конструкций

Таблица П4

Сортамент и плотность теплоизоляционных материалов

Материал	Размеры, мм	Плотность, кг/м3
длина	ширина	толщина
Плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем марок:
50; 75		500; 1000	60... 100	50; 75
		500; 1000	50... 80
		500; 1000	40... 70
		500; 1000	40... 60
		450; 600	20... 40
	900; 1800	20... 40
	900; 1800	20...40
Плиты из минеральной ваты на битумном связующем марок: 75; 100     150; 200
	500; 1000	50... 100	75; 100
	500; 1000	50... 100
	500; 1000	50... 100
	500; 1000	50... 100	150; 200
	500; 1000	50... 100
		40... 70
Вата минеральная типа А типов Б, В
Плиты из пенопласта полистирольного марок 20; 25; 30; 40	900…2000	500…1200	25; 30; 50; 100	20; 25; 30; 40
Плиты из пенопласта на основе фенолформальдегидных смол марок: 50; 75; 100	600...3000	500...1200	50; 60; 70; 80; 100; 120; 150	50; 75; 100

Таблица П5

Сортамент стальных гвоздей

Диаметр, мм	Длина, мм	Масса 1000 шт., кг
		3,88 4,44
3,5		6,80
		9,80 11,77
		18,30 22,40
		33,20 44,20

 

Таблица П6

Геометрические характеристики поперечных сечений волнистых листов полиэфирного стеклопластика на одну волну

Размеры волны длина/высота l/h, мм	Толщина листа d, мм	Момент инерции Iв, см4	Момент сопротивления Wв, см3	Площадь поперечного сечения Aв, см2
200/54	1,5	11,83	4,27	3,70
	15,80	5,65	4,95
2,5	19,73	7,00	6,13
167/50	1,5	8,60	3,34	3,17
	11,44	4,41	4,22
2,5	14,32	5,46	5,28
125/35	1,5	3,13	1,71	2,32
	4,17	2,26	3,10
2,5	5,22	2,78	3,88
115/28	1,5	1,82	1,23	2,08
	2,42	1,61	2,78
2,5	3,03	1,99	3,48
90/30	1,5	1,69	1,07	1,74
	2,25	1,41	2,32
2,5	2,81	1,73	2,90
78/18	1,5	0,61	0,42	1,41
	0,68	0,68	1,88
2,5	0,85	0,83	2,35

 

Таблица П7

Болты и тяжи для болтов с шестигранными головками

Диаметр, мм	Площадь сечения, см2	Масса, кг	Квадратные шайбы при смятии древесины поперек волокон для болтов
dбр	dнт	Aбр	Aнт	1 м болта	1 гайки	рабочих	стяжных
шести-гранной	квадратной	размеры, мм	масса, кг	размеры, мм	масса, кг
	4,701	0,283	0,173	0,22	0,004	0,004	30´30´3	0,01	-	-
	6,377	0,505	0,316	0,39	0,008	0,007	40´40´4	0,048	-	-
	8,051	0,785	0,509	0,62	0,014	0,014	50´50´5	0,095	-	-
	9,727	1,13	0,744	0,89	0,020	0,021	60´60´6	0,164	45´45 ´4	0,06
	13,4	2,01	1,408	1,58	0,052	0,053	80´80´8	0,386	55´55 ´4	0,09
	16,75	3,14	2,182	2,47	0,093	0,095	100´100 ´10	0,760	70´70 ´5	0,18
	20,1	4,521	3,165	3,55	0,141	0,144	120´120 ´12	1,314	90´90 ´7	0,42
	23,1	5,722	4,18	4,49	0,182	0,187	140´140 ´14	2,091	100´ 100´8	0,59
	25,45	7,065	5,06	5,55	0,291	0,297	160´160 ´16	2,930	-	-
	30,80	10,17	7,44	7,99	0,496	0,506	190´190 ´18	4,957	-	-
	36,15	13,84	10,25	10,9	0,814	0,831	220´220 ´20	7,381	-	-
	41,5	18,09	13,52	14,2	1,244	1,373	260´260 ´24	12,39	-	-

 

Таблица П8

Значения коэффициентов k_w и k_ж для расчета изгибаемых элементов на податливых связях

Обозначение коэффициента	Число слоев в элементе	Значение коэффициентов при пролетах, м
			9 и более
kw		0,70	0,85	0,9	0,90
	0,60	0,80	0,85	0,90
	0,40	0,70	0,8	0,85
kж		0,45	0,65	0,75	0,80
	0,25	0,50	0,60	0,70
	0,07	0,20	0,30	0,40

 

Таблица П9

Расчетные сопротивления древесины сосны, ели, лиственницы европейской и японской, МПа

Напряженное состояние и характеристика элементов	Сорт древесины
1. Изгиб, сжатие и смятие вдоль волокон, Rи, Rс, Rсм а) элементы прямоугольного сечения, за исключением указанных в подпунктах «б», «в», высотой до 50 см; б) элементы прямоугольного сечения шириной свыше 11 до 13 см при высоте сечения свыше 11 до 50 см; в) элементы прямоугольного сечения шириной свыше 13 см при высоте сечения свыше 13 до 50 см; г) элементы из круглых лесоматериалов без врезок в расчетном сечении	-		8,5
2. Растяжение вдоль волокон, Rр а) неклееные элементы; б) клееные элементы			- -
3. Сжатие Rс90 и смятие Rсм90 по всей площади поперек волокон	1,8	1,8	1,8
4. Смятие поперек волокон Rсм90 местное: а) в опорных частях конструкции, лобовых врубках и узловых примыканиях элементов; б) под шайбами при углах смятия 60-90о
5. Сдвиг вдоль волокон, Rск: а) при изгибе неклееных элементов; б) при изгибе клееных элементов; в) в лобовых врубках для максимального напряжения; г) местное в клеевых соединениях для максимального напряжения	1,8 1,6 2,4   2,1	1,6 1,5 2,1   2,1	1,6 1,5 2,1   2,1
6. Сдвиг поперек волокон, Rск90: а) в соединениях неклееных элементов; б) в соединениях клееных элементов	0,7	0,8 0,7	0,6 0,6
7. Растяжение поперек волокон элементов из клееной древесины, Rр90	0,35	0,3	0,25

 

Таблица П10

Переходные коэффициенты к расчетным сопротивлениям для разных пород древесины, m_п

Древесные породы	Коэффициент mп для
Rи, Rс, Rсм, Rр	Rс90, Rсм90	Rск
Хвойные 1. Лиственница, кроме европейской и японской 2. Кедр сибирский, кроме Красноярского края 3. Пихта 4. Кедр Красноярского края, сосна веймутовая	1,2 0,9 0,8 0,65	1,2 0,9 0,8 0,65	0,9 0,8 0,65
Твердые лиственные 5. Дуб 6. Ясень, клен, граб 7. Акация 8. Береза, бук 9. Вяз, ильм	1,3 1,3 1,5 1,1	2,2 1,6 1,6	1,3 1,6 1,8 1,3
Мягкие лиственные 10. Ольха, липа, осина, тополь	0,8		0,8

 

Таблица П11

Коэффициент снижения несущей способности нагелей при передаче усилия под углом к волокнам древесины

Угол, град	Коэффициент ka для стальных, алюминиевых и стеклопластиковых нагелей диаметром d, мм
	0,95	0,90	0,90	0,90
	0,75	0,70	0,65	0,60
	0,70	0,60	0,55	0,50

Примечания. 1. Значения k_a для промежуточных углов определяется интерполяцией

2. При расчете односрезных соединений для более толстых элементов, работающих на смятие под углом, значение k_a следует умножать на дополнительный коэффициент 0,9 при c/a < 1,5 и на 0,75 при c/a ³ 1.5

 

Таблица П12

Расчетные сопротивления клееной березовой фанеры марки ФСФ сортов В/ВВ, В/С, ВВ/С в МПа

Толщина фанеры и направление	Растяжение в плоскости листа, Rф.р	Сжатие в плоскости листа, Rф.с	Изгиб из плоскости листа, Rф.и	Скалывание в плоскости листа, Rф.ск	Срез перпендикулярно плоскости листа, Rф.ср
Семислойная толщиной 8 мм и более: вдоль волокон наружных слоев; поперек волокон наружных слоев; под углом 45о к волокнам	4,5	8,5	6,5   -	0,8     0,8   0,8
Пятислойная толщиной 5-7 мм: вдоль волокон наружных слоев; поперек волокон наружных слоев; под углом 45о к волокнам			-	0,8     0,8   0,8

 

Таблица П13

Упругие характеристики клееной березовой фанеры марки ФСФ сортов В/ВВ, В/С, ВВ/С семислойной и пятислойной

Направление	Модуль упругости, Еф МПа	Модуль сдвига, Gф МПа	Коэффициент Пуассона nф
Вдоль волокон наружных слоев			0,085
Поперек волокон наружных слоев			0,065
Под углом 45о к волокнам			0,6

 

Таблица П14

Коэффициент m_б к расчетному сопротивлению древесины при высоте поперечного сечения h > 50 см

Высота поперечного сечения h, см	£ 50					³120
Значение mб		0,96	0,93	0,90	0,85	0,80

 

Таблица П15

Коэффициент, учитывающий толщину слоя в элементах клееных конструкций m_сл

Толщина слоя, см	1,2	1,6	1,9	2,6	3,3	4,2
Значение mсл	1,2	1,15	1,10	1,05		0,95

 

Таблица П16

Коэффициент m_гн, учитывающий начальные напряжения в элементах гнутоклееных конструкций

Напряженное состояние	Обозначение расчетных сопротивлений	Коэффициент mгн при отношении rк/a
			³ 500
Сжатие, изгиб	Rс, Rи	0,8	0,9
Растяжение	Rр	0,6	0,7	0,8

Примечание: r_к – радиус кривизны гнутой доски или бруска;

a – толщина гнутой доски или бруска в радиальном направлении

 

Таблица П17

Значения коэффициента m_в учета работы древесины в разных условиях эксплуатации конструкций

Условия эксплуатации	Коэффициент mв	Условия эксплуатации	Коэффициент mв
А1, А2, Б1, Б2		В2, В3, Г1	0,85
А3, Б3, В1	0,9	Г2, Г3	0,75

 

Таблица П18

Значения коэффициента m_н учета работы древесины при кратковременных воздействиях

Нагрузка	Коэффициент mн
Для всех видов сопротивлений, кроме смятия поперек волокон	Для смятия поперек волокон
1. Ветровая, монтажная, кроме указанной в п. 3	1,2	1,4
2. Сейсмическая	1,4	1,6
Для опор воздушных линий электропередачи
3. Гололедная, монтажная, ветровая при гололеде, от тяжения проводов при температуре ниже среднегодовой	1,45	1,6
4. При обрыве проводов и тросов	1,9	2,2

Таблица П19

Расчетные характеристики полиэфирных стеклопластиков

Характеристика	Расчетное сопротивление, МПа	Модули упругости, МПа
Растяжение, сжатие, изгиб Rр,Rс, Rи,	Срез перпендикулярно плоскости листа Rср	Длительный, Е	Кратковре- менный, Ек
Значение

Таблица П20

Коэффициент условий работы полиэфирных стеклопластиков, работающих в атмосферных условиях, m_f

Условия работы	К расчетным сопротивлениям	К длительным модулям упругости и сдвига в районах
средней полосы	южных	средней полосы	южных
Значение	0,75	0,65	0,85	0,80

Таблица П21

Расчетная несущая способность соединений на МЗП

Обозна-чение	Напряженное состояние соединения	Характерный угол a, b, g, град.	Расчетная несущая способность пластин типа
МЗП-1,2	МЗП-2
R, МПа рабочей площади соединения	Смятие древесины и изгиб зубьев при углах между силой и волокнами древесины b	0-15 75-90	0,8 0,7 0,6 0,5 0,4	0,8 0,7 0,6 0,5 0,4
Rр, кН/м	Растяжение пластины при угле между силой и продольной осью пластины a	0-15 45-90
Rср, кН/м длины срезаемого сечения пластины	Срез пластины при угле между срезающим усилием и продольной осью пластины g

Примечание. Расчетные несущие способности для промежуточных значений углов a, b, и g следует принимать по интерполяции

 

Таблица П22

Коэффициент h, учитывающий снижение несущей способности соединения при внецентренном приложении усилия к МЗП в треугольных фермах

Уклон верхнего пояса, град.						Более 25
Значения коэффициента h		0,85	0,80	0,70	0,675	0,65

 

Таблица П23

Коэффициенты к расчету зубчатого соединения ригеля со стойкой в трехшарнирных рамах из прямолинейных элементов

Уклон оси ригеля	Значения коэффициентов
k1	k2	k3	ma
1:4	0,81	1,70	6,3	0,76
1:3	0,78	1,65	5,2	0,62

 

Таблица П24

Коэффициент k_ск концентрации скалывающих напряжений при опирании треугольных распорных систем в узлах частью сечения

Отношение высоты неопертой части к полной высоте сечения c/h	0,1	0,2	0,25	0,3
Коэффициент kск	1,11	1,30	1,40	1,55

 

Таблица П25

Требуемая влажность древесины заготовок в зависимости от условий эксплуатации деревянных конструкций

Группа условий	Характеристика условий эксплуатации конструкций	Максимальная влажность древесины, %
клееной	неклееной
Внутри отапливаемых помещений при температуре до 35 оС, относительной влажности воздуха:
А1	До 60 %
А2	Свыше 60 до 75 %
А3	Свыше 75 до 95 %
Внутри неотапливаемых помещений
Б1	В сухой зоне
Б2	В нормальной зоне
Б3	В сухой и нормальной зонах с постоянной влажностью в помещении более 75 % и во влажной зоне

 

Таблица П26

Рекомендуемые марки клеев в зависимости от назначения здания и условий эксплуатации

Тип и марка клея	Группа клеев	Условия эксплуа- тации	Рекомендуемые области применения
Резорциновый ФР-12	I	А, Б, В	Преимущественно для гражданского строительства, в большепролетных конструкциях, при эксплуатации в наиболее жестких условиях
Фенольно-резорциновый ФРФ-50	I	А, Б, В	Преимущественно для промышленного, сельскохозяйственного строительства, в большепролетных конструкциях, при эксплуатации в наиболее жестких условиях
Фенольные КБ-3 и СФХ, алкилрезорциновые ФР-100 и ДФК-1АМ,	II	А, Б, В	Преимущественно для сельскохозяйственного строительства, в конструкциях массового применения, эксплуатации в жестких условиях
Карбамидно-меламиновый КС-В-СК	III	А2, Б2	Для конструкций, эксплуатируемых при относительной влажности воздуха до 85 %
Карбамидный КФ-Ж	IV	А1	То же, до 75 %
Эпоксидные ЭПЦ-1, К-153 Фенольно-резорциновый модифицированный ФРФ-50М	V	-	Для соединений деревянных конструкций с вклеенными стальными стержнями

 

Примечание. Для склеивания древесины и древесины с фанерой, древесно-волокнистыми и древесно-стружечными плитами должны применяться клеи I-IV групп, при значительных температурно-влажностных напряжениях – ФРФ-50М, обладающий повышенной податливостью

 

Таблица П27

Некоторые составы для защиты древесины от биоразрушения и возгорания

Состав, препарат	Компоненты и их соотношение в рабочем растворе, % по массе	Концентрация раствора, %	Примечание
1. КФА	Аммоний кремнефтористый технический 10-15 Вода 90-85	10-15	Легковымываемый фунгицид, не препятствующий склеиванию древесины. Вызывает слабую коррозию стали
2. ТФБА	Тетрафторборат аммония технический 10-15 Вода 90-85	10-15	То же
3. ББ-32	Бура техническая 12 Кислота борная 8 Вода 80		Легковымываемый фунгицид. Безвреден для людей и животных. Не препятствует склеиванию древесины
4. ХМБ-444	Бихромат натрия или калия 5 Купорос медный 5 Кислота борная 5 Вода 85		Трудновымываемый фунгицид с огнезащитными свойствами. Не препятствует склеиванию, вызывает коррозию. Применяется внутри зданий и снаружи
5. МБ-1	Купорос медный 2,7 Бура техническая 3,6 Кислота борная 3,4 Аммоний углекислый 5,3 Вода 85		То же
6. ХМББ-	Бихромат натрия или калия 2,5 Купорос медный 2,5 Кислота борная 3,3 Бура техническая 1,7 Вода 90		Трудновымываемый фунгицид с огнезащитными свойствами. Не препятствует склеиванию и окрашиванию. Может применяться внутри помещений и снаружи
7 МС 1:1	Диаммонийфосфат технический или аммофос 7,5 Сульфат аммония 7,5 Фтористый натрий 2 Вода 83		Сильный легковымываемый антипирен с антисептическими свойствами. Снижает статическую прочность на 10 %, динамическую – до 40 %. Вызывает коррозию стали. Применяют для глубокой пропитки
8. ББ-11	Бура техническая 10 Кислота борная 10 Вода 80		Антипирен для глубокой пропитки при поглощении солей свыше 50 кг на 1 м3 древесины.
9. ПП	Поташ 25 Керосиновый контакт 3 Вода 72		Легковымываемый антипирен для поверхностной пропитки. Применяется в сухих помещениях
10. ХВ-5169	Эмаль перхлорвиниловая	-	Эластичное и трещиностойкое эмалевое покрытие. При расходе 600 г на 1 м2 древесина становится трудновоспламеняемым материалом

Таблица П29

Предельные прогибы f_u элементов конструкций в долях пролета

Элементы конструкций	Группа требований	fu	Нагрузки для вычисления вертикальных прогибов
1. Балки, фермы, ригели, прогоны, плиты, настилы: а) покрытий и перекрытий, открытых для обзора, при пролете l, м:	Эстетико-психологические		Постоянные и временные длительные
l £ 1	l/120
l = 3	l/150
l = 6	l/200
l = 24 (12)	l/250
l ³ 36 (24)	l/300
б) покрытий и перекрытий при наличии на них элементов, подверженных растрескиванию (стяжек, полов, перегородок)	Конструктивные	l/150	Действующие после выполнения перегородок, полов, стяжек
в) покрытий и перекрытий при наличии тельферов (талей), подвесных кранов, управляемых: с пола     из кабины	Технологические     Физиологические	l/300 или a/150 (меньшее из двух) l/400 или a/200 (меньшее из двух	Временные с учетом нагрузки от одного крана или тельфера (тали) на одном пути   От одного крана или тельфера (тали) на одном пути
г) покрытий и перекрытий при наличии перегородок под ними	Конструктивные	Не более величины зазора и не более 40 мм	Приводящие к уменьшению зазора между несущими элементами конструкций и перегородками, расположенными под элементами
2. Плиты перекрытий, лестничные марши и площадки, прогибу которых не препятствуют смежные элементы	Физиологические	0,7 мм	Сосредоточенная нагрузка 1 кН в середине пролета
3. Оштукатуренные элементы перекрытий	Конструктивные	l/350	Временные длительные
4. Клееные балки, выполненные со строительным подъемом, при пролетах l > 6 м	Эстетико-психологические	l/200	Постоянные и временные длительные

 

Примечания: 1. В п. 1в) a – шаг балок или ферм, к которым крепятся крановые пути.

2. Для промежуточных значений l в п. 1а) предельные прогибы следует определять линейной интерполяцией.

3. В п. 1а) цифры, указанные в скобках, следует принимать при высоте помещения до 6 м включительно.

 

Таблица П30

Схемы снеговых нагрузок и коэффициенты m

Номер схемы	Профили покрытий и схемы снеговых нагрузок	Коэффициент m и область применения схем
	Здания с односкатными и двускатными покрытиями	m = 1 при a £ 25°; m = 0 при a ³ 60°. Варианты 2 и 3 следует учитывать для зданий с двускатными покрытиями (профиль б), при этом: вариант 2 — при 20° £ a £ 30°; вариант 3 — при 10° £ a £ 30° только при наличии ходовых мостиков или аэрационных устройств по коньку покрытия. Здесь a — угол уклона покрытия.
	Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями	m1 = cos 1,8a;   m2 = 2,4 sin 1,4a, где a — угол уклона покрытия, град.
2’	Покрытия в виде стрельчатых арок	При b ³ 15° необходимо использовать схему 1, б, принимая l = l’, при b < 15° — схему 2.

Образцы форм спецификаций