2.3 Расчет наслонных стропил

2.3.1 Геометрические размеры элементов стропил

Угол наклона кровли к горизонту . Угол между подкосом и стропильной ногой , угол между подкосом и стойкой (рис. 2.3.). Ось мауэрлата смещена относительно оси стены на 80мм. Толщина стены 770мм, сечение мауэрлата 160х160мм. Опорный узел выше уровня чердачного перекрытия на 350мм.

Рис. 2.3. Геометрические размеры элементов стропил

2.3.2 Расчет стропильной ноги

Расчет наслонных стропил при угле наклона покрытия менее 35⁰ можно вести без учета продольной силы.

Нагрузка на 1 пог. м. длины стропильной ноги, перпендикулярно скату при шаге стропил м:

- нормативная

(кН/м);

- расчетная

(кН/м),

где 1,05 – коэффициент, учитывающий собственный вес стропила.

Рис. 2.4. Расчетная схема стропил

Стропильную ногу рассматриваем как неразрезную балку на 3-х опорах (рис. 2.4.). Опасным сечением стропильной ноги является сечение в месте примыкания подкоса. Максимальный изгибающий момент в этом сечении:

(кН⋅м).

Согласно п.6.9 [2], нормальные напряжения при изгибе:

,

где кН/см² – расчетное сопротивление древесины сосны второго сорта изгибу (табл.3 [2]).

Требуемый момент сопротивления сечения:

(см³).

Согласно [1], задаемся шириной сечения мм. Тогда высота сечения: (см).

Согласно [1], принимаем высоту сечения мм.

Проверяем сечение в середине нижнего участка под действием пролетного момента . Значение определяем как для простой балки на двух опорах пролетом , считая в запас прочности, что вследствие возможной осадки среднего узла опорный момент будет равен нулю:

(кН⋅м).

Прочность по нормальным напряжения:

;

;

кН/см² кН/см² – условие выполняется,

где (см³).

Проверяем подобранное сечение на жесткость:

,

– условие выполняется,

где ;

кН/см² (п. 5.3 [2]);

(см⁴);

(табл. 19 [2]).

2.3.3 Расчет подкоса

Вертикальная составляющая реактивного усилия на средней опоре стропильной ноги:

(кН).

Это усилие раскладывается на усилие N, сжимающее подкос, и усилие NB, направленное вдоль стропильной ноги (рис. 2.5.).

Рис. 2.5.

Используя уравнения равновесия, находим:

(кН);

(кН),

где , , .

Согласно [1], принимаем сечение подкоса 125х175мм. Вследствие небольшого сжимающего усилия, подкос не рассчитываем, т.к. он будет работать с большим запасом. Расчетная длина подкоса мм.

Подкос упирается в стропильную ногу ортогональной лобовой врубкой. Угол смятия .

Согласно п. 7.2 [2], расчетная несущая способность соединения из условия смятия древесины:

;

(кН) кН – условие выполняется,

где (см²) – расчетная площадь смятия;

см – глубина врубки;

(кН/см²) – расчетное сопротивление древесины смятию под углом к волокнам (табл. 3 [2]);

кН/см² – расчетное сопротивление древесины второго сорта смятию вдоль волокон (табл. 3 [2]);

кН/см² – расчетное сопротивление древесины второго сорта смятию поперек волокон местное (табл. 3 [2]).

Согласно п. 7.2 [2], расчетная несущая способность соединения из условия скалывания древесины:

;

(кН) кН – условие выполняется,

где (см²) – расчетная площадь скалывания;

(см) – расчетная длина плоскости скалывания;

(кН/см²) – среднее по площадке скалывания расчетное сопротивление древесины скалыванию (п. 7.3 [2]);

кН/см² – расчетное сопротивление древесины второго сорта скалыванию вдоль волокон (при расчете по максимальному напряжению) (табл. 3 [2]);

– коэффициент, принимаемый согласно п. 7.3 [2];

(см) – плечо сил скалывания (п. 7.3 [2]).