7.6 Расчёт подкоса и затяжки
Определим вертикальную составляющую
реактивного усилия на средней опоре
по формуле:
Это усилие раскладывается на усилие
,
сжимающее подкос, и усилие
,
направленное вдоль стропил. С помощью
уравнения синусов определим
и
:
Принимаем подкос шириной 6 см, равной ширине стропила.
Подкос рассчитывается как центрально-сжатый элемент
Принимаем гибкость подкоса
Коэффициент продольного изгиба
Требуемая площадь сечения подкоса
Требуемая высота подкоса равна
Принимаем высоту подкоса 10 см.
Принимаем сечение подкоса
мм.
Площадь сечения
Горизонтальная составляющая усилия
,
равная
создаёт распор стропильной системе,
который погашается затяжкой.
Затяжку проектируем из доски
см, крепление к стропилам гвоздями
мм.
Несущая способность гвоздя
Несущая способность гвоздя по 1 срезу
Несущая способность гвоздя по 2 срезу
Необходимое количество гвоздей
Принимаем 8 гвоздей мм.
Для восприятия усилия H ставим по 4 гвоздя с каждой стороны.
Рис. 7.4 – Крепление затяжки
Полная несущая способность соединения
8 Расчет подстропильной системы
8.1 Исходные данные
Подстропильная конструкция состоит из разрезного прогона, усиленного в местах оперения на стойки балками, которые выполнены из брусьев того же сечения, что и прогоны. Для придания жёсткости всей системе в продольном направлении через каждые 3-4 пролёта ставятся раскосные связи, скрепляемые со стойками и прогонами болтами.
Расстояние между стойками 3 м, между стропилами 1 м.
Нормативное давление от стропил на прогон:
кН,
Расчетное давление от стропил на прогон:
кН,
Собственный вес прогона с подбалками ориентировочно принимаем равным 2,5% давления стропил. Тогда полная сосредоточенная нагрузка составляет:
кН,
кН.
Один из грузов передается непосредственно на стойки и не вызывает изгиба в прогоне и подбалке. Давление на конец подбалки от остальных грузов:
кН,
Расчетный вылет консоли принимаем равным:
мм,
Расчетный изгибающий момент:
кН
м,
Принимаем брус сечением 150Х150 мм с:
Момент сопротивления принятого сечения
Момент инерции сечения
8.2 Расчет по I группе предельных состояний
Напряжение изгиба:
кН/см2
Условие прочности выполняется.
8.3 Расчет по II группе предельных состояний
Рис. 8.1 – Подстропильная конструкция:
А – продольный разрез, Б – расчетная схема
Относительный прогиб прогона:
см,
Вертикальный предельный прогиб, принимаемый согласно табл. Е.1 приложения Е.2 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»:
см,
см
– условие выполняется, максимальный
прогиб не превышает предельно допустимого
значения.
Вывод: сечение прогона 150 х 150 мм древесины 2-го сорта удовлетворяет условию жёсткости.
Стойки принимаем того же сечения (15 х 15).
Полное усилие, приходящееся на стойку:
кН,
Напряжение смятие в подбалке в месте опирания на стойку:
,
где
– расчетное сопротивление местному
смятию поперек волокон, принимаемое
согласно табл. 3 п. 5.2 СП 64.13330.2011 «Деревянные
конструкции»
кН/см2 - условие выполняется.
Вывод: сечение стойки 150 х 150 мм древесины 2-го сорта удовлетворяет условию прочности.