1.2.1.2. Расчет стропильной ноги

Стропильную ногу рассматриваем как неразрезную балку на трех опорах (см. рис. 7 б).

Опасным сечением стропильной ноги является сечение в месте примыкания подкоса. Изгибающий момент определяем по формуле

т. к. l₁ > l₂, определим значение момента (М₁) в середине этого пролета. М₁ определяем как для простой балки на двух опорах, считая в запас прочности, что вследствие возможной осадки среднего узла опорный момент будет равен нулю.

М₁ > М_В, поэтому за расчетный момент принимаем значение 7,52 кН ∙ м.

Момент сопротивления

Принимаем 2 ∙ (60 ∙ 175) – вариант стропил из досок.

Напряжение изгиба

< .

Проверку прогиба стропильной ноги производим по формуле

,

,

≈ [2, таблица 19].

Окончательно принимаем сечение стропил из досок 2 ∙ (60 ∙ 175) мм.

1.2.1.3. Расчет подкоса и затяжки

Вертикальная составляющая реактивного усилия на средней опоре стропил (рис. 7 в)

Это усилие раскладывается на усилие N, сжимающее подкос, и усилие N_B, направленное вдоль стропильной ноги. Определим N и N_B, используя уравнение синусов.

Принимаем подкос шириной 6,0 см равной ширине стропильной ноги.

Подкос рассчитывается как центрально − сжатый элемент

Принимаем гибкость подкоса

<

Коэффициент продольного изгиба

Площадь сечения подкоса

Требуемая высота подкоса равна

38,92 : 6 = 6,49 см.

Принимаем 10 см.

Принимаем сечение подкоса 6 × 10 см; А = 60 см².

<

Горизонтальная составляющая усилия N_B равная, H = N_B ∙ cos α = 11,85 ∙ 0,906 = 10,74 кН, создает распор стропильной системе, который погашается затяжкой 6.

затяжку проектируем из досоки 10 × 6 см, крепление к стропильным ногам гвоздями 5 × 150 мм.

Т_гв = 4 ∙ d ⁴ = 4 ∙ 0,5 ² = 1 кН.

Для восприятия усилия Н ставим по 4 гвоздям с каждой стороны (рисунок 6). Полная несущая способность соединения

8 Т_гв = 8 ∙ 1 = 8 кН > 7,54 кН.

Прочность ригеля обеспечена

17,5

5×3,5=17,5

8 гвоздей

<

3,5

3,0

3,5

32

32

100

Рис. 8. Крепление затяжек

1.2.5. Расчет стопил из бревен

Данные для расчета этого варианта из примера 1.2.1. Конструкция стропильной системы по рис. 6 а, б. Геометрические размеры и расчетную схему принимаем по рис. 7, нагрузки по таблице 3. Шаг стропильных ног увеличили до 1,3 м. В этом случае погонная нагрузка равна:

q^н = 2,722 ∙ 1,3 = 3,54 кН/м;

q = 2,86 ∙ 1,3 = 3,72 кН/м.

Изгибающий момент в точке В

Изгибающий момент в середине пролета l₁

За расчетный момент принимаем изгибающий момент

Стропильную ногу проектируем из бревен диаметром 18 см в тонком конце. Чтобы получить больший расчетный диаметр бревна, в опасном сечении располагаем бревно комлевой частью в сторону мауэрлата, а вершиной − к коньку. Расчетный диаметр в сечении В равен

Бревно (рис. 9 а) ослаблено с верхней стороны стеской на глубину h₁ = 0,5 см для создания ровной поверхности, необходимой для укладки обрешетки, а с нижней стороны − врубкой подкоса на глубину h₂ = 3,5 см. Отношения:

Момент сопротивления

где К_w = 0,8 − коэффициент, вычисленный путем двойной интерполяции по данным приложения (6П).

Прочность сечения проверяем по формуле:

где т₀ = 0,8 − коэффициент ослабления.

а

d

) б) в)

х

х

D = 215

35

5гвоздей 5×150 мм

Рис. 9. К расчету стропил из бревен.

а) расчетное сечение бревна стропильной ноги;

б), в) узлы присоединения затяжки и прогона

Проверяем сечение в середине нижнего участка под действием пролетного момента М₁ = 7,22 кН  м. Расчетный диаметр бревна в рассматриваемом сечении

Сечение сверху стесано на ширину D/3, момент сопротивления и инерции (см. приложение 5П)

Напряжение изгиба

Проверку жесткости наклонной стропильной ноги производим по формуле

Расчет подкоса и ригеля

Усилия Р, N, и N_в определяем по формулам примера 1.2.3.

Подкос выполняется из бревна D₀ = 12 см, направленного комлем к узлу В. В следствие небольшого сжимающего усилия подкос не рассчитываем, т. к. он будет работать с большим запасом. Расчетная длина подкоса l₀ = l_n = 268 см. Проверим напряжение смятия в врубке. Диаметр подкоса в комле

Подкос упирается в стропильную ногу ортогональной лобовой врубкой (рис. 9 в). Угол смятия  = 70.

Расчетное сопротивление смятию под этим углом определяем по формуле:

Площадь сечения

где А_сег  площадь сегмента круга диаметром 21,5 см с глубиной врезки h_вр = 3,5 см (приложение 5П)

Напряжение смятия

Величина распора

Ригель погашает распор. Проектируем его из 2^х пластин 14 / 2, прикрепляемых к стропильным ногам гвоздями 5  150 мм (рис. 9 б).Несущая способность односрезного гвоздя

Для восприятия распора ставим по 4 гвоздя с каждой стороны узла, полная несущая способность соединения

Из-за незначительности величины усилия Н прочность ригеля на растяжение не проверяем.