1.2.6. Пример расчета наслонных стропил с 2-х рядным расположением внутренних стен
Подобрать сечение наслонных стропил из бревен под кровлю из металлопласта согласно рис. 10
Ширина здания 3 + 3,5 + 3 = 9,5 м. Уклон кровли 25, cos = 0,906; sin = 0,423; tg = 0,466. Здание второго класса, n = 0,95; условия
а
I
l2
1
II
l1
2
3
4
5
I
8
11
II
7
l1
l2
l2
l1
б
)
I
− I
С
− М
В
15
15
А
М1
II
− II
D/3
l2
l1
N
N
D
H
P
в
9
3
2
4
5
hвр
7
8
10
6
Рис. 10. Наслонные стропила с 2-х рядными расположением внутренних опор
1 Металлопласт; 2 бруски обрешетки; 3 стропильные ноги; 4 затяжка; 5 прогон;
6 кобылка; 7 мауэрлат; 8 стойка; 9 болт d = 12 мм; 10 скоба; 11 лежень
эксплуатации Б2, тв = 1 3, табл. 1,5. Древесина сосна второго сорта, влажностью менее 20 . Шаг стропил 1,2 метра. Изготовление конструкций построечное конструктивное решение показано на рис. 10 а, в. расчетная схема на рис. 10 б.
Данные по нагрузке принимаем из примера 1.2.1., таким образом, погонная нагрузка равна:
qн = 2,722 1,2 = 3,266 кН/м;
q = 2,86 1,2 = 3,432 кН/м.
Общая длина стропильной ноги составляет:
что меньше 6,5 м, что дает возможность выполнить ее из бревна длиной 6,5 м без стыка. В расчетном отношении стропильная нога представляет собой двухпролетную неразрезную балку (рис. 10 б), нагруженную равномерно распределенной нагрузкой.
Опасным сечением стропильной ноги является сечение на средней опоре. Изгибающий момент в этом сечении определим по формуле:
Вертикальное давление в точке С (рис. 10 б) составляет
При симметричной нагрузке обоих скатов вертикальное давление в точке С удовлетворяется: Р = 2 С = 3 кН. Раскладывая это давление по направлению стропильных ног, находим сжимающее усилие в верхней части стропильной ноги N (рис. 10, б):
Стропильную ногу проектируем из бревна диаметром 13 см в тонком конце. Чтобы получить больший расчетный диаметр бревна в опасном сечении, располагаем бревно комлем в сторону мауэрлата. Тогда расчетный диаметр бревна на средней опоре
Поперечное сечение стропильной ноги показано на рис. 10 а (разрез I I). С верхней стороны бревно описано на 0,5 см для укладки обрешетки; с нижней стороны ослаблено врубкой в прогон на глубину hвр = 3 см; с боков сделаны стески по 1,5 см для плотного прилегания пластин затяжки. Для упрощения расчета сечение считаем прямоугольным. Тогда площадь и момент сопротивления в этом сечении
Проверяем прочность сечения на сжатие с изгибом
Проверим прогиб в середине нижнего участка стропил. Расчетный диаметр бревна в рассматриваемом сечении
Бревно сверху отесано на D/3 (h стески 0,5 см).
Момент инерции и сопротивление сечения (приложение 5П) равны:
Относительный прогиб
Проверим напряжение в середине нижнего участка, рассматривая в целях упрощения расчета стропильную ногу на этом участке как балку на двух опорах. Тогда изгибающий момент в рассматриваемом сечении (рис. 10 б):
Напряжение изгиба
Растягивающее усилие в ригеле, равное горизонтальной проекции усилия N1:
Затяжку устраиваем из 2-х пластин диаметром 14 см. Расчет крепления затяжки к стропильной ноге ввиду небольшой величины усилия Н не производим. Конструктивно ставим три гвоздя 5 150 мм с каждой стороны стыка со встречной забивкой.
(Несущая способность гвоздя Тгв = 4d2 = 4 0,52 = 1 кН.)
Проверим достаточность врубки в месте опирания стропильной ноги на прогон (рис. 10 в). При глубине hвр = 3 см и расчетном диаметре D = 14,4 см (D = 13 + 0,008 175 = 14,4 см) площадь смятия врубки равна (приложение 4П)
Усилие, сминающее врубку, равно сумме давлений на среднюю и крайнюю (в коньке) опоры двухпролетной балки:
Это усилие действует под углом 90 к направлению волокон древесины прогона. Напряжение во врубке:
