Статический расчет
рис.11.2.1 Расчетная схема
Расчетный пролет обрешетки принимаем равным шагу стропильной ноги. Тогда изгибающие моменты от внешних расчетных нагрузок будут равны:
,
(11.2.5)
Расчет производим по осям x и y:
Расчет прочности
Определяем моменты сопротивления, принятого сечения, по формулам:
,
(11.2.6)
,
(11.2.7)
где:b-ширина сечения, см;
h-высота сечения, см
Прочность проверяем по условию:
,
(11.2.8)
где:Rи-расчетное сопротивление древесины изгибу, для сосны III сорта
составляет 0,85кН/см2
Подставляем значения в условие, проверяем прочность:
Условие выполняется, следовательно, принятое сечение обеспечивает прочность обрешетки.
Расчет жесткости
Расчет жесткости необходим, поскольку значительный прогиб может привести к невозможности эксплуатировать элемент.
Определяем прогиб бруса по формуле:
,
(11.2.9)
где:qн-нормативное значение нагрузки, кН/м;
l-расчетная длина пролета, по сути шаг стропильной ноги, м;
E-модуль упругости древесины, кН/см2;
I-момент инерции, см4
Момент инерции определяем по формуле:
,
(11.2.10)
,
(11.2.11)
Производим расчет:
Моменты инерции также как и моменты сопротивления в обеих плоскостях равны, поскольку сечение бруса квадратное, в случае прямоугольного сечения расчет следует производить раздельно.
Прогиб рассчитывается по формуле:
,
(11.2.12)
где:Е-модуль упругости древесины, кН/см2;
I- момент инерции сечения, см4
Полный прогиб бруса обрешетки составит:
,
(11.2.13)
Критический прогиб составит:
,
(11.2.14)
В приведенном примере брус обрешетки является очень жестким, что дает повышенную хрупкость древесины, лучшим вариантом является изменение шага обрешетки, а также ее длины. Данный расчет приведен в качестве примера.
Принятый брус обрешетки обеспечивает прочность и жесткость, следовательно, брус сечением 50×50мм может быть принят к эксплуатации.
11.3 Расчет стропильной ноги
Сбор нагрузок на 1пм стропильной ноги
Нагрузка |
Расчет, м |
Норматив. значение, кН/м |
Коэффиц. надежн. γf |
Расчетн. значение, кН/м |
Постоянные: 1.Черепица глиняная
2.Обрешетка
3.Стропильная нога |
0,025×27×0,9
0,05×0,05×5,5×
0,075×0,15×5,5×0,9 |
0,563
0,03
0,056 |
1,2
1,2
1,2 |
0,675
0,036
0,067 |
Всего постоянных: |
|
0,649 |
|
0,778 |
Временные: для II снег. р-на |
0,7×0,9 |
0,63 |
1,4 |
0,882 |
Полная нагрузка: |
|
1,28 |
|
1,66 |
В случае если часть стропильной ноги является частью мансарды, либо чердак в здании теплый, то в сборе нагрузок необходимо учесть материалы которые подшиваются к стропильной ноге в качестве утеплителя, паро- и гидроизолятора, а также материал верхнего слоя.
Производим перерасчет нагрузки с учетом угла наклона и коэффициента ответственности здания.
-нормативные значения нагрузки:
,
(11.3.1)
,
(11.3.2)
где: γп - коэффициент ответственности по надежности здания
-расчетные значения нагрузки:
,
(11.3.3)
,
(11.3.4)
Подставляя значения, получаем:
