Минобрнауки России

Федеральное Государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный архитектурно-

строительный университет» (ННГАСУ)

Кафедра конструкций из дерева, древесных композитов и пластмасс

Расчет и конструирование усиления эксплуатируемых деревянных конструкций покрытий и перекрытий зданий и сооружений

Выполнил студент 5 курса

гр. 141
	(подпись, дата)

Проверил

	(оценка, подпись, дата)

Нижний Новгород – 2013

Оглавление

Исходные данные 3

1. Расчет стропил 3

1.1. Подсчет нагрузок на перекрытие 3

1.2. Статический расчет 5

1.3. Проверка прочности 5

2. Усиление стропильных ног 5

2.2. Статический расчет стропильной системы 7

2.3. Конструктивный расчет стропильной системы 8

2.3.1. Расчет стропильных ног 8

2.3.2. Расчет подкоса 10

2.3.3. Расчет соединения подкоса со стропильной ногой на смятие древесины 10

2.3.4. Расчет затяжки 11

2.3.5. Расчет соединения затяжки со стропильной ногой 11

Литература 13

Исходные данные

Выполнить поверочный расчет и разработать усиление простейших наслонных стропил неотапливаемого чердачного помещения мастерской бытовой техники (рис. 1). Стропильные ноги изготовлены из досок древесины сосны второго сорта сечением , поставленных с шагом В=0,6 м. кровля стальная, уложенная по сплошному настилу из досок толщиной 25 мм. Угол наклона кровли . Температурно-влажностные условия эксплуатации – Б2. Район строительства – г. Нижний Новгород. Здание защищено от прямого воздействия ветра, имеет нормальный уровень ответственности.

1. Расчет стропил

   1. Подсчет нагрузок на перекрытие

Значения постоянных нагрузок на 1м² покрытия здания приведены в таблице 1. Расчетная схема стропильной ноги покрытия представлена на рис.2.

Таблица 1 – Постоянные нагрузки на 1м² покрытия, Па.

Конструктивные элементы перекрытия и нагрузки	Норматив-ная нагрузка		Расчетная нагрузка
Кровельная сталь Сплошной настил из досок толщиной 25 мм Стропильные ноги сечением с шагом 0,6 м	100 125 166,67	1,05 1,1 1,1	105 137,5 183,34
Итого постоянная нагрузка	391,67≈392	-	425,84≈426

Согласно п.5.1 [2] нормативная снеговая нагрузка на 1м² площади горизонтальной проекции определяется по формуле:

где - вес снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности земли для г. Н. Новгорода;

- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие при (приложение 3* [2]).

Следовательно, .

Расчетная снеговая нагрузка определяется по формуле:

где - коэффициент надежности по снеговой нагрузке, принимаемый в зависимости от отношения (п.5.7 [2]).

Следовательно, , а расчетная снеговая нагрузка: .

Полная линейная расчетная нагрузка на стропильную ногу:

где - коэффициент надежности по ответственности (приложение 7* [2]).

Нагрузка, перпендикулярная скату:

Рисунок 1 – Схема покрытия

1 – стальная кровля; 2 – сплошной настил из досок; 3 – стропильная нога; 4 – прогон; 5 – стойка; 6 – лежень; 7 – мауэрлатный брус.

Рисунок 2 – Расчетная схема стропильной ноги

2. Статический расчет

Геометрические характеристики стропильной ноги:

• длина ;

• расчетный момент сопротивления сечения

Максимальный изгибающий момент как в однопролетной шарнирно опертой балке, загруженной равномерно распределенной нагрузкой:

3. Проверка прочности

Проверка прочности древесины стропильной ноги по нормальным напряжениям при изгибе:

где - расчетное сопротивление древесины сосны второго сорта изгибу согласно п.п.3.1 и 3.2 [1].

Прочность по нормальным напряжениям не обеспечена и требуется усиление стропильных ног.