2. Расчет подкоса

Ширина сечения подкоса равна ширине стропильной ноги, т.е. b=100 мм. Высота поперечного сечения подкоса определяется из условия предельной гибкости сжатого элемента .

В соответствии с существующим сортаментом пиломатериалов (Приложение 1 [3]) принимаем .

Площадь сечения подкоса:

Гибкость: .

Коэффициент продольного изгиба: .

Проверка устойчивости подкоса:

Устойчивость подкоса обеспечена.

3. Расчет соединения подкоса со стропильной ногой на смятие древесины

Подкос упирается в стропильную ногу лобовой врубкой под углом . Расчетное сопротивление древесины стропильной ноги смятию под углом торцом подкоса:

где - расчетные сопротивления древесины сосны соответственно вдоль и поперек волокон древесины в лобовой врубке (таблица 3 [1].)

Площадь смятия врубки глубиной :

Проверка прочности древесины на смятие под углом :

Прочность на смятие обеспечена.

4. Расчет затяжки

Горизонтальная составляющая усилия в раскосе (рис. 4в), равная , создает распор стропильной системы, который воспринимается затяжкой.

Требуемая площадь сечения растянутой затяжки:

где ;

- табличное значение расчетного сопротивления древесины сосны второго сорта растяжению вдоль волокон (п. 2а таблицы 3 [1]);

0,7 – коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления растяжению в конструкциях построечного изготовления согласно примечанию 4 таблицы 3 [1].

Затяжку принимаем из одной доски сечением с площадью поперечного сечения: .

5. Расчет соединения затяжки со стропильной ногой

Соединение затяжки со стропильной ногой принимаем на гвоздях диаметром d=5 мм и длиной l=120 мм (Приложение 2 [3]).

Длина защемления гвоздя определяется по формуле:

2 мм – нормируемый зазор на возможную усушку древесины.

Рисунок 5 – К определению расчетной длины защемления гвоздя

Несущая способность одного условного среза гвоздя по формулам таблицы 17 [1] составит:

• из условия изгиба гвоздя: ; но не более ;

• из условия смятия древесины в более толстых элементах односрезных соединений: ;

• из условия смятия древесины в более тонких элементах односрезных соединений:

где – коэффициент, определяемый по таблице 18 [1] в зависимости от отношения .

Расчетная несущая способность одного условного среза гвоздя .

Требуемое число гвоздей в соединении: . Принимаем 8 гвоздей, расставленных четырьмя косыми рядами (рис. 6).

Для определения расстояния между осями гвоздей определяем необходимые размеры по их расстановке:

• вдоль волокон древесины затяжки: ;

• поперек волокон древесины затяжки и стропильной ноги от кромок и между гвоздями: .

Длина нахлеста затяжки на стропильную ногу:

Среднее значение расстояния между осями гвоздей вдоль волокон древесины затяжки:

- число рядов гвоздей.

Расстояния между осями гвоздей поперек волокон древесины от кромок стропильной ноги:

и от кромок затяжки

Расстановка гвоздей в соединении представлена на рис. 6.

Рисунок 6 – Соединения затяжки со стропильной ногой

а – вид соединения; б – расстановка гвоздей в соединении