8 Розрахунок і конструювання нерозрізного багатопролітного прогону з дощок

Навантаження на покриття - Табл. 8.1

Нерозрізний прогін проектуємо спареним із двох дощок на ребро зі стиками, розташованими на відстані 0,21 В від місць обпирання на балки - мал. 8.1,а. Звичайно крок балок В=4, 5, 6 м.

Вихідні дані:

Будинок підвищеного класу відповідальності γ_n=1.

Покрівля щитова, ухил покрівлі 10%.

Постійне навантаження по сьомому розділу.

Снігове навантаження по четвертому сніговому району.

Крок прогонів 1,5 м, крок балок В=6 м.

Умови експлуатації Б2, температура в приміщенні 50^о С.

Матеріал – сосна 2-го сорту. Табл. 8.1

№ п/п	Найменування елементів покриття	Характеристичне та експлуатаційне значення, Па	Коеф. f	Граничне розрахункове значення, Па
1.	Металева покрівля товщиною 5 мм, t *  * g * ккон. = =0,005 * 7850 * 9,81 * 1,4	54	1,05	57
2.	Гідроізоляція	30	1,3	39
3.	Настил щита з дощок товщиною попередньо 23 мм t *  * g = =0,023 * 500 * 9,81	113	1,1	124
4.	Поперечні і діагональні планки - 50 % від сили тяжіння настилу	56	1,1	124
5.	Прогін із двох дощок товщиною 100 мм і шириною ( висота прогону) 200 мм b * h *  * g = =(2 x*0,1 * 0,2 * 500 * 9,81)/1,5 , де 1,5 м – крок прогонів ………………………………………… Разом	130,8 ……… pе =384	1,1 ……	143,8 ………. pm =426
6.	Характеристичне значення снігового навантаження за п’ятим районом So = 1600 Па	Sе =784		Sm =1664

Граничне та експлуатаційне значення снігового навантаження обчислюємо за прикладом Додатка Б.

Граничне розрахункове значення снігового навантаження на горизонтальну проекцію покриття:

(8.1)

де γ_fm – коефіцієнт надійності за граничним значенням снігового навантаження, що визначається в залежності від терміну експлуатації за табл.1. Для терміну Т=60 років γ_fm = 1,04.

коефіцієнт С визначається за формулою:

де µ=1, С_е=1, С_alt=1

Експлуатаційне розрахункове значення обчислюється за формулою:

де γ_fe=0,49 – коефіцієнт надійності за експлуатаційним значенням снігового навантаження визначається за табл. 3 Додатку Б в залежності від частки часу η=0,02, впродовж якої можуть порушуватися умови другого граничного стану.

S₀ і С – те саме, що і в формулі (8.1).

Погонні граничне та експлуатаційне розрахункові навантаження на прогін:

При наявності щитової покрівлі і 10% ухилі роботу прогону на косий вигин не враховуємо.

Розрахунковий згинальний момент

Розрахунковий опір вигинові

R_и* = R_и * m_в * m_t * m_перех=13 * 1,0 * 0,8*1,0 = 10,4 МПа

Умови міцності при вигині, формула 17 [3]

Необхідний момент опору

;

Приймаємо прогін із двох дощок 2 х 75 х 200 мм, додаток А.

;

Момент інерції

;

Перевіряємо міцність прогону за нормальними напруженнями

;

Максимальний прогин прогону (багатопролітна нерозрізна балка)

;

_{Е*= Е*mв*mt*mпер. = 10}⁴_*1*0,8*1*10⁴ _{= 0,8*10}⁴ _МПа;

m_в =1,0 – табл. 5 – умови В1,

m_t =0,8 – п.3.2,б – температура 50 С,

m_перех= 1,0 – табл. 4, стовпчик 1.

Граничне значення прогину при розрахунковому прольоті 6 м

f_гр = В/200= 6/200=0,03 м.

Розрахунок стикування прогону на цвяхах.

Згинальний момент в опорному вузлі прогону розкладаємо на пару сил, величина сил дорівнює поперечній силі Q_цв, прикладеній до цвяхового забою, плече пари сил приблизно дорівнює відстані між стиками прогону – 2 х_цв:

М=Q_гв х 2х _цв,

Поперечна сила сприймається цвяховим забоєм і дорівнює

Приймаємо цвяхи діаметром d_цв = 5 мм і довжиною l_цв = 150 мм.

З'єднання несиметричне. Розрахункову несучу здатність Т одного умовного зрізу обчислюємо за формулами табл. 17 і п.5.15[3].

1 З умови зминання деревини в більш тонкому елементі товщиною «а_р»

а_р=l_цв-c-2мм-1,5d_цв=150-75-2-1,5*0,5=72мм, згідно табл. 18 для відношення а_р/с = 72/75=0,96 коефіцієнт k_н = 0,36

2 З умови зминання деревини в більш товстому елементі товщиною «с»

3 З умови вигину нагеля з урахуванням роботи меншої товщини «а_р»

4 Робота нагеля на вигин у пружному середовищі, за табл. 17 [3], в нормах формула наведена в дужках (але не більш)

З чотирьох умов найменше значення несучої здатності одного умовного зрізу Т_min = 0,894 кН.

Необхідна кількість цвяхів

. Приймаємо 5 цвяхів .

Крок цвяхів за висотою прогону

Конструювання. Мінімальні відстані між осями цвяхів s₁-s₃:

Відстані між осями цвяхів уздовж волокон:

s₁=15 * d = 15 * 0,5 = 7,5 см.

Відстані між осями цвяхів поперек волокон:

s₂=s₃=4 * d = 4 * 0,5 =2,0 см

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ:

1. ДБН В.1.2-2:2006. Навантаження і впливи. Норми проектування. Київ. Міністерство будівництва, архітектури та житлово-комунального господарства України. 2006.- 60с.

2. ДСТУ Б В.1.2-3:2006. Прогини і переміщення. Вимоги проектування. Київ. Міністерство будівництва, архітектури та житлово-комунального господарства України. 2006.- 10с.

3. СНиП II – 25 – 80. Деревянные конструкции / Госстрой СССР. -М.: Стройиздат, 1982 .

4. СНиП III – 19 – 75. Деревянные конструкции. Правила производства и приемки работ. ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко. - М.: Строиздат, 1976. – 48с.

5. ДБН В.2.6-14-95.Конструкції будинків і споруд. Покриття будинків і споруд. Держкоммістобудування України, Київ 1998. С.140.

6. СниП 2.01.02 – 85. Противопожарные нормы / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 16 с.

7. Технико-экономическая оценка конструкций из дерева и пластмасс. / Журба И.П., Никольская Н.В. – Днепропетровск: ПГАСА, 2003.

8. Конструкции из дерева и пластмасс /Под ред. Г.Г. Карлсена, Ю.В. Слицкоухова. – М.: Стройиздат, 1986. –543 с.

9. Конструкции из дерева и пластмасс: Примеры расчета и конструирования / Под ред. В.А.Иванова. – К. Вища школа. 1981.- 391 с.

10. Проектирование и расчет деревянных конструкций: Справочник/ Под ред. И.М. Гриня.- К.: Будівельник, 1988.- 240 с.

11. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНИП 11-25-80) / ЦНИИСК им. Кучеренко .- М.: Стройиздат, 1986.-216 с.

12. Кліменко В.З. Проектування дерев'яних конструкцій: Навч. посібник, - К.: ІЗМН, 1998. – 432.

13. Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб. Пособие для студентов вузов, обучающихся по спец. “Промышленное и гражданское строительство”.-2-ое изд., перераб. и доп. – М.: Высш. школа, 1990.- 287 с.