Практическое занятие № 4 «Проектирование и расчет наслонных стропил»

Учебная цель: Ознакомиться с алгоритмом проектирования наслонных стропил

Задания для практического занятия и алгоритм их решения:

Задача.

Деревянная основа под кровлю из еврошифера ONDURA(вес 3,4 кг/м2) состоит из рабочего настила (доски/бруски сечением 25х75 мм см, уложенные с шагом 30 см), выполненного из сосны 3 сорта. Настил опирается на стропильные ноги, размещенные через 0,65 м одна от другой. Класс ответственности II, коэффициент надежности по назначению здания , условия эксплуатации Б2,

6. Деревянная основа под кровлю из еврошифера ONDURA (вес 3,4 кг/м2) 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 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 320. V снеговой район (320 кг/м2).

Проверка прочности и жесткости рабочего настила

Нормативный снеговой покров 3200*0,7=2240 Н/м², уклон кровли…, коэффициент перехода от веса снеговой нагрузки на покрытия к снеговому покрову земли (по схеме 1 приложения 3 СНиПа «Нагрузки и воздействия») 0,813.

Задача.

1. Геометрические размеры элементов стропил. Углу наклона кровли к горизонту α =32⁰ соответствуют: 0,529 0,848 0,625 1,6

Ось мауэрлата смещена относительно оси стены на 20 см. Расстояние от оси мауэрлата до оси внутренней стены 65-20=45см

Высота стропил в коньке 45*0,625=28,125 см

Подкос направлен под углом 45⁰ к горизонту. Точка пересечения осей подкоса и стропильной ноги располагается на расстоянии l₂ от оси несущей стены. Величину l₂ находят из следующей зависимости: =45/1+1,6=17,31 см, тогда =45-17,31=27,69 см

Длина верхнего и нижнего участков стропильной ноги

l₁^{`</sup> =27,69/0,848=32,653 l<sub>2</sub><sup>`}=17,31/0,848=20,41

Угол между подкосом и стропильной ногой = 32+45=77°

2 Подсчет нагрузки

Нагрузка в Н на погонный метр стропильной ноги

Наименование нагрузки	Подсчет нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчетная нагрузка, Н/м
I. Постоянная 1.Кровельный материал еврошифер ONDURA	Вес*Sсн/cos α =34*0,65/0,848	26,06	1,05	27,36
2.Обрешетка	Вес*Sсн/cos α=61,32*0,65/0,848	47,002	1,1	51,7
3. Стропильная нога	b*h*ρ*10/cos α=0,05*0,175*500*10/0,848	51,6	1,1	56,76
Итого:		124,66		135,82
II. Временная Снеговая	= 3200*0,813	1821,12	0,7	2601,6
Итого:		1945,78		2737,42
С учетом		1848,5		2600,55

3. Расчет стропильной ноги

Стропильную ногу рассматриваем как неразрезную балку на трех опорах. Опасным сечением стропильной ноги является сечение примыкания подкоса. Изгибающий момент в этом сечении: =2600,55*() Н*м = кН*см (делим на 10)

Сечение стропильной ноги 50х175 мм с

=5*306,25/6=255,21см³ =5*5359,37/12=2233,1см⁴

Напряжение изгиба =

R_u = 1,4 кН/см²

Вывод: Прочность обеспечена

Проверяем сечение в середине нижнего участка под действием пролетного момента М₁ .

Н*м = кН*см (делим на 10)

Напряжение изгиба

R_u = 1,4 кН/см²

Вывод: прочность обеспечена

Проверка жесткости с учетом наклона к оси

Относительный прогиб

Вывод: жесткость обеспечена

4. Расчет прогона

Нагрузка в Н на погонный метр

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
2.Обрешетка	Вес*Sсн/cos α
3. Стропильная нога	b*h*ρ*10*Sсн /cos α
4. Прогон	b*h*ρ*10/cos α
Итого:
II. Временная Снеговая
Итого:
С учетом

Изгибающий момент Нм = кНсм (делим на 10)

l - шаг стоек (1,5 - 3 м, кратно шагу стропильных ног)

Требуемый момент сопротивления см³

R_u = 1,4 кН/см²

Принимаю b = 10 см, тогда , принимаю h = … см (по сортаменту древесины)

Фактическая площадь: А = b*h см²

Момент сопротивления: см³

Момент инерции: см⁴

Проверка напряжения:

R_u = 1,4 кН/см²

Вывод: прочность обеспечена.

(Если условие не выполняется, то либо увеличиваем размеры поперечного сечения, либо увеличиваем сорт древесины).

Определение прогиба:

Вывод: жесткость обеспечена

5. Расчет стойки

Грузовая площадь м

l - расстояние между осями (расчетный пролет - см. задание)

В – шаг стоек (см. расчет прогона)

Н=кН (делим на 1000)

Подбор сечения деревянной стойки из бруса, длина стойки l = (высота стропил в коньке) см, закрепление концов шарнирное.

Задаемся гибкостью стойки  = 120, ей соответствует коэффициент продольного изгиба Минимальный радиус инерции см

Требуемая площадь поперечного сечения стойки при φ = 0,208

см² R_с = 1,4 кН/см²

Тогда требуемая ширина бруса равна принимаю b = см,

Требуемая высота сечения бруса

Принимаю h = см,

тогда фактическая площадь сечения см².

Проверка прочности:

R_u = 1,4 кН/см²

Вывод: прочность обеспечена.

Индивидуальное задание.

Исходные данные необходимо выписать из практического занятия № 2

Время на выполнение: 2 учебных часа