Практическое занятие № 3 «Проектирование и расчет висячих стропил».
Учебная цель: Ознакомиться с алгоритмом расчета висячих стропил.
Задания для практического занятия и алгоритм их решения:
Задача.
Стропильная конструкция решена как треугольная распорная конструкция с повышенной затяжкой.
Стропильная нога из досок сечением 50х175 мм
Шаг стропильных ног(L) 0,65 м
Рабочий слой обрешетки сечением (которое прошло все проверки,у меня нету) с шагом 0,65
Угол наклона кровли 32
Коэффициент, учитывающий уклон кровли 0,813
Сбор нагрузок
Нагрузка в Н на погонный метр стропильной ноги
. Деревянная основа под кровлю из состоит из досок сечением 25х75 мм, уложенных с шагом 300 мм, древесина - сосна 3 сорта. Обрешетка опирается на стропильные ноги, размещенные через 0,65 м одна от другой, стропильная нога из двух досок сечением 50х175 мм, подкос сечением (h)50х100 мм, прогон сечением 100х100 мм, выполнены из сосны 1 сорта. Пролет равен 5 м, привязка к несущей стене 200 мм, угол наклона стропильной ноги 32. V снеговой район (320 кг/м2).
Задача.
Деревянная основа под кровлю из еврошифера ONDURA (вес 3,4 кг/м2) состоит из нижнего разреженного рабочего настила (доски сечением 2,5х7,5 см, уложенные с зазорам 30 см) и верхнего сплошного косого настила толщиной см. Настилы опираются на стропильные ноги, размещенные через 0,65 м одна от другой.
Нормативный снеговой покров 320 Н/м2, уклон кровли 320, коэффициент 0,813 Полоса шириной 1 м.
Наименование нагрузки
|
Подсчет нагрузки |
Нормативная нагрузка, Н/м |
Коэффициент надежности по нагрузке, |
Расчетная нагрузка, Н/м |
I Постоянная 1. Кровельный материал |
Вес*Sсн/cos α= 34*0,65/0,848 |
26,1 |
1,3 |
33,93 |
2.Сплошной защитный настил |
Вес*Sсн/cos α= 70*0,65/0,848 |
53,66 |
1,1 |
59,03 |
3. Рабочий настил |
Вес*Sсн/cos α= b*h*ρ(100/(b+s0))*10* Sсн/cos α=0,1*0,032*500 (100/(10+30))*10*0,65/0,848 |
30,66 |
1,1 |
33,73 |
4. Стропильная нога |
b*h*ρ(500)*10/cos α= 0,05*0,175*500*10/0,848
|
51,6 |
1,1 |
56,76 |
Итого: |
|
162,02 |
|
183,45 |
II. Временная Снеговая |
=3200*0,813 |
1821,12 |
0,7 |
2601,6 |
Итого: |
|
1983,14 |
|
2785,05 |
С учетом |
|
1883,98 |
|
2645,8 (q)
|
=5/2*0,625=1,56
расстояние от конька до затяжки h/2 =0,78
Определение усилий в конструкции:l(5м)
- опорная реакция А = В = ql/2=2645,8*5/2=6614,5
- растягивающее усилие в ригеле:
=
2645,8*52 /(8*0,78)=10600,11 Н
- продольное сжимающее усилие в верхнем поясе треугольной распорной конструкции в месте пересечения осей и ригеля:
N = (A – (ql/4)) Sinα +Н Cos α =(6614,5-(2645,8*5/4))*0,529+10600,11*0,848=10738,43Н=10,74кН
- максимальный изгибающий момент в верхнем поясе при
a = 0,25 l =0,25*5=1,25
Mmax= 3ql2/32=3*2645,8*25/32=6201,1 Нм =620,11кНсм
Определение расчетного сопротивления древесины:
1,4
кН/см2
Требуемый момент сопротивления:
620,11/1,4=442,94см3
Принимаю ширину сечения b
=10 см, тогда требуемая высота сечения
=корень
из 6*442,94/10=16,3, принимаю h
= 17,5 см (по сортаменту древесины)
Фактическая площадь: А = b*h =10*17,5=175см2
Момент сопротивления:
=
10*306,25/6=510,417см3
Момент инерции:
=10*5359,37/12=4466,14см4
Проверка напряжения как сжато-изгибаемого элемента:
= 10,74/175+620,11
/510,417=0,061+1,21=1,27<1,4
(Если условие не выполняется, то либо увеличиваем размеры поперечного сечения, либо увеличиваем сорт древесины).
Определение
прогиба:
=5*0,019*3906250000/(384*1000*4466,14)=371093750/1714997760=0,216см
Проверка
жесткости
=0,216/250=0,001<0,005
Индивидуальное задание.
Исходные данные необходимо выписать из практического занятия № 1
Время на выполнение: 2 учебных часа