4. Расчет настила

Первое сочетание нагрузок

Рис. 2.1.5. Расчетная схема настила

1. Прочность (1ПС, расчетная нагрузка)

где – изгибающее напряжение в балке;

M_max – максимальный изгибающий момент в балке настила;

W – момент сопротивления поперечного сечения расчетной полосы настила нетто (при разреженном настиле вводят коэффициент заполнения - вычитают зазоры между досками);

R_и^А – расчетное сопротивление древесины изгибу (R_и^А = 195 кг/см²)

m_дл – коэффициент длительности действия нагрузок (m_дл = 0,66)

Пm­_i = m_в – температурно-влажностный режим – коэффициент, учитывающий работу древесины, зависящий от группы конструкции по условиям эксплуатации здания (для конструкций с отоплением m_в = 1,0).

кг∙м

см³

кг/см²

кг/см² кг/см²

Условие прочности выполняется (с большим запасом). Принимаем разреженный настил. Деревянная доска сечением 100х25 мм, W₁ = 10,4 см³.

см³

досок

см.

см³

кг/см² кг/см²

Прочность настила обеспечена с минимальным запасом.

1. Жесткость (2ПС, нормативная нагрузка)

где f – расчетное значение прогиба;

f_adm – предельное значение прогиба (определяем интерполяцией f_adm­ = 123).

см

где – коэффициент, учитывающий расчетную схему, способ опирания концов элемента, вид балки и способ приложения нагрузки.

кг/см² – модуль деформации

см⁴

см⁴

Жесткость настила обеспечена.

Второе сочетание нагрузок

Рис. 2.1.6. Расчетная схема настила

1. Прочность (1ПС, расчетная нагрузка)

где m_дл = 0,8

кг/см²

см³

см³ (для первого сочетания нагрузок)

Принимаем досок.

см.

см³

кг/см² кг/см²

Прочность настила не обеспечена. Примем Ш = 20 см = 200 мм.

см³

кг/см² кг/см².

Прочность настила обеспечена с минимальным запасом.

2. Жесткость (2ПС, нормативная нагрузка)

Расчет по жесткости для этого загружения не производят, так как в значение прогиба наибольший вклад вносит вес человека, и является кратковременной нагрузкой.

Вывод: рабочий настил проектируется разреженным из досок 100х25 мм с шагом 200 мм.

2. Конструирование и расчет стропил

   1. Конструкция стропил

В тех случаях, когда панели ферм имеют значительную длину и расстояние между прогонами велико, в состав покрытия вводят дополнительный конструктивный элемент – стропильные ноги (стропила). Стропила – брус, который укладывают по прогонам.

Непосредственно по стропильным ногам укладывают настил, пролет которого равен расстоянию между стропильными ногами.

Рис. 2.2.1. Конструкция стропил

2. Расчетная схема стропил

Рис. 2.2.2. Расчетная схема стропил

Стропила рассчитывают, как наклонные, свободно лежащие однопролетные балки. Расчетный пролет принимают равным расстоянию между прогонами, измеренному по скату кровли (влиянием неразрезности стропильных ног можно пренебречь).

Расчетная вертикальная нагрузка должна быть разложена на две составляющие: нормальную к оси стропильной ноги и параллельную скату кровли (последней составляющей можно пренебречь, так как угол наклона кровли менее 30).

Расчетный пролет стропильной ноги вычисляется по формуле:

где d – длина панели фермы (d = 1,65 м)