8. Варианты конструктивного решения прогонов.

Конструирование и расчет деревянных прогонов

Прогоны покрытий неотапливаемых зданий проектируются по разрез­ной, консольно-балочной и неразрезной схемам.

Разрезные прогоны выполняются из брусьев, стыкуемых на опорах (рис. 1.10, а). Они просты в изготовлении и монтаже, но расход лесомате­риалов на них больше, чем для других типов прогонов. С экономической точки зрения выгоднее использование неразрезных прогонов, т.к. в них значение изгибающих моментов меньше, чем в прогонах, работающих по схеме однопролетной балки.

Обратимся к рассмотрению особенностей неразрезных прогонов.

Эпюра моментов неразрезных прогонов имеет нулевые точки, т.е. такие места, значение момента в которых равно нулю. Положение нулевых точек вполне определенное. Расположение шарниров желательно принимать встреч­ным, что характерно для консольно-балочных прогонов (рис. б), т.к. вы­ход из строя одного из пролетов не влечет за собой разрушения всей систе­мы прогонов.

8.1 Консольно-балочные прогоны

Прогоны этого типа в зависимости от расположения шарниров имеют два решения: равномоментное и равнопрогибное.

При расположении стыков на расстоянии х = 0,15 / от опор получается равномоментное решение прогонов (рис. в).

В равнопрогибном решении многопролетного прогона шарниры рас­полагаются в точках перегиба прогона, т.е. на расстоянии (х = 0,21/) от опор (рис. г).

Конструкция стыка консольно-балочного прогона осуществляется ко­сым прирубом (рис. б). Для предотвращения бокового смещения стыка предусматривается установка болта.

Рис. 1 - Схемы и конструкции прогонов покрытий:

а) - разрезной прогон; б) - консольно-балочный прогон; в) - эпюра моментов равномоментной схемы консольно-балочного прогона; г) - эпюра моментов равнопрогибной схемы консольно-балочного прогона; 1 - несущая конструкция; 2 - прогоны; 3 - упорные кобылки; 4 - накладка на стыке прогонов; 5 - противоскатная бобышка; 6 - гвозди; 7 - стальной стержень; 8 – болт

Причем болты в стыках плотно не затягиваются, чтобы обеспечить шарнирность соединения консольной и подвесной частей прогона покрытия.

При равнопрогибном решении (x = 0,21/) и при равных пролетах по всей длине прогона покрытий максимальный изгибающий момент равен M_max=ql²/10. В этом случае за расчетный момент пришлось бы принимать значение этого момента, хотя максимальный момент имеет место только в крайнем пролете и на второй опоре. Поэтому рекомендуется крайний про­лет уменьшать с тем, чтобы выровнять опорные моменты.

Для предотвращения непосредственного воздействия атмосферных осадков на торцевые стены, предусматривается свес кровли Ь_св > 0,5 м от крайних опор прогонов. В зависимости от шага несущих конструкций или пролета прогонов консоли свесов имеют длину l_k = (0,15+0,25)l. В этом слу­чае выравнивание моментов в первом и последнем пролетах достигается посредством уменьшения этих пролетов до (0,89-0,92)l.

Тогда все опорные моменты будут равны М_пр= q1²/12, а пролетные

При равномоментном решении (х = 0,151) по тем же соображениям крайний пролет следует принимать равным 1_кр = (0,92-0,95).

Как известно, шаг несущих конструкций принимается равным 3,0; 4,5; 6,0 м, а шаг конструкций это и есть пролет прогонов.

Неразрезные прогоны следует применять в пролетах, не превышающих 3 м. Такое требование вытекает из-за ограниченности лесоматериала по длине 6,5 м. Например, для консольно-балочного прогона пролетом l = 4,5 м, с длиной консоли х = 0,21l и высотой h = 100 мм полная длина средней консольной части равна:

l₁=l + 2x + 2h = 4,5 + 2x0,21x4,5 + 2x0,1 = 6,59м

Как видно, вычисленная длина прогона превышает предельную длину сортамента пиломатериалов.