Исходные данные:

Пролёт фермы: L=21м

Шаг ферм: B=5м

Древесина – осина

Материал кровли – волнистые асбестоцементные листы

Высота фермы в коньке h= l

Коэффициент собственного веса фермы k =4

Назначение сооружения – спортивное

Температурно-влажностные условия эксплуатации – А1

Тип покрытия – тёплый: плотность утеплителя

Район строительства: г. Херсон

1 .Конструктивная схема покрытия

1.1 Несущие конструкции покрытия – фермы треугольного очертания. Высота в коньке h= м

Уклон верхнего пояса

tg

sin cos

Шаг ферм 5м по заданию кровля из волнистых асбестоцементных листов. В качестве ограждающих конструкций покрытия используется утеплённая панель заводского изготовления. Дно панели состоит из плоских асбестоцементных листов по ГОСТ 18124-75*. Принимаем ширину асбестоцементного листа для плиты покрытия =1м. Шурупами, поставленными через 15-20см плоский лист крепится к черепным брускам с размерами поперечного сечения 50 50мм. Черепные бруски прибиты к продольным боковым рёбрам стальными гвоздями 4 100мм через 15-20см.

Продольные боковые рёбра изготовлены из досок второго сорта поставленных на ребро. Толщина досок 40-50мм. Высоту ребра определяем расчётом, но первоначально для сбора нагрузок принимаем высоту ребра h =20см. Толщину доски, а =40мм

Вид панели в плане

1 – продольное ребро

2 – поперечное ребро

3 – плоский асбестоцементный лист

4 – черепные бруски 50 50

5 – гвозди

6 – шурупы

7 – пароизоляция

8 – утеплитель

Продольные рёбра соседних панелей после укладки на ферму сшиваются между собой гвоздями и работают в пролёте совместно как прогон. Волнистые асбестоцементные листы крепятся шурупами к прогонам, вентиляция обеспечивается через волны кровельных листов.

2. Расчёт плиты покрытия. Сбор нагрузок на 1м покрытия.

Вид нагрузки	q ,кН/м2		q кН/м
Постоянная. 1.1 Волнистые асбестоцементные листы 1.2 Собственный вес прогона =5 кН/м 1.3 Черепные бруски = 1.4 Гвозди и шурупы. 1.5 Плоский асбестоцементный лист 1.6 Пароизоляция – 1 слой пергамина. 1.7 Утеплитель	0,15 0,074 0,023 0,012 0,09 0,02 0,185	1,2 1,1 1,1 1,1 1,2 1,2 1,2	0,18 0,081 0,025 0,013 0,108 0,024 0,222
Всего	0,554		0,653
2. Временная Снег S =0.5 2.2 Монтажная (вес монтажника с инструментом)	0.5 1 кН	1.4 1,2	0.7 1,2

Так как угол наклона верхнего пояса фермы меньше 30 скатная составляющая не учитывается, и расчёт ведём на составляющую нормальную к

скату. Расчёт ведём на 2 сочетания нагрузок.

1. Постоянная + Временная от снега.

s

cos

Расчётная схема Расчётное сечение

1. П остоянная + Временная от сосредоточенного груза ( вес монтажника с инструментом )

2.2 Расчёт прогона на прочность при первом сочетании нагрузок.

=5000-20-60=4920мм

Ширину площади опирания предварительно принимаем 6см

Момент сопротивления прямоугольного сечения

где - коэффициент учитывающий податливость соединения двух досок в прогон, зависит от количества слоёв и от пролёта ( таб.13 СНиП )

- расчётное сопротивление древесины изгибу (таб.1 стр.9 Гринь, таб.3 СНиП)

=13 МПа для элементов прямоугольного сечения высотой до 50 см, шириною до 11 см.

- коэффициент надёжности здания по назначению (СНиП «Нагрузки и воздействия» прил. 13) для зданий спортивного назначения =1

где коэффициент учитывающий температурно- влажностные условия эксплуатации А1 (прил.2 стр.201 Гринь, таб.4 СНиП)

- коэффициент перехода от древесины сосны или ели к фактической древесине (таб.5 СНиП, таб.2 стр.10 Гринь)

Определим высоту прогона из условия обеспечения прочности для второго сочетания нагрузок.

- коэффициент учитывающий действие монтажной нагрузки (таб.3 стр.10 Гринь, таб.6 СНиП)

По сортаменту пиломатериалов (прил.1 Гринь) принимаем высоту прогона h=20см, что отвечает также конструктивным требованиям.

Расчёт прогиба прогона при первом сочетании нагрузок.

Относительный прогиб прогона.

Е – модуль упругости древесины = 10000 МПа (таб.7 стр.27 Гринь, пункт3.5 СНиП)

- коэффициент =0,7 при пролёте 5м (таб.16 стр.27 Гринь)

Для панелей покрытия

Определение достаточности ширины площадки опирания прогона на несущую конструкцию покрытия.

Расчёт ведём по условию смятия древесины прогона поперёк волокон.

Отсюда

Реакция опоры

- расчётное сопротивление древесины смятию и сжатию поперёк волокон в опорных частях конструкции. Для древесины второго сорта по таб.1 Гринь, таб.3 СНиП =3 МПа.

Принимаем ширину площади опирания = 6см

Минимальная допустимая ширина верхнего пояса ферм