Скачиваний:
30
Добавлен:
22.02.2023
Размер:
1.78 Mб
Скачать

4.2.Расчет стропильной балки покрытия.

4.2.1. Статический расчет балки покрытия.

Сбор нагрузок.

Таблица 4.3

Конструктивные элементы и расчет нагрузок

Нормативная, Н/м2

γf

Расчетная, Н/м2

Постоянная нагрузка

Панель покрытия

941

 

1093

Клееная дощатая балка покрытия

219

1,1

241

Итого постоянная нагрузка на единицу площади покрытия g

1160

 

1334

Временная нагрузка

Снеговая нагрузка s

1275

1,6

2040

Полная нагрузка

2435

 

3374

Полная линейная нагрузка, Н/м

14610

 

20244

При статическом расчете конструкций постоянные нагрузки определяют по плотности материалов конструкций, а временные – по действующим нормам в строительстве.

Определим собственный вес балки покрытия по следующей формуле:

где gс.в. – нормативный собственный вес балки покрытия;

gн – нормативная постоянная нагрузка;

pн – нормативная временная нагрузка;

l – пролет;

kс.в. – коэффициент собственного веса конструкции.

Снеговая нагрузка.

Расчетный район по снеговому покрову – IV. S0=1,5 кН/м2, а средняя скорость ветра за зимний период v=5 м/с. В соответствии со СНиП [3, пп. 5.1, 5.2, 5.3, 5.5].

,

где μ – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, угол наклона крыши < 25о , следовательно μ=1,0;

0,85 – коэффициент СНиП [3, п. 5.5].

Н/м2

Расчетная распределенная поверхностная нагрузка определяется умножением нормативной нагрузки на соответствующие коэффициенты надежности, принимаемые в соответствии со СНиП [3, пп. 2.2, 5.7].

Коэффициент надежности γf для снеговой нагрузки определяется в зависимости от отношения нормативного собственного веса панели gн к нормативной нагрузке снегового покрова S0.

< 0,8 ,

следовательно, γf =1,6.

Рис.4.

Определим расчетный изгибающий момент в середине пролета балки

Определяем поперечную силу на опоре балки

,

где l=17,5м – с учетом опирания балки.

4 .2.2. Конструктивный расчет балки покрытия.

Рис.5.

Высоту балки определяем из условия:

Принимаем h=1,5м.

Ш ирину балки определяем из условия:

Принимаем b=0,2м

Материал балки покрытия – ель.

Определяем геометрические характеристики.

М омент сопротивления сечения балки:

Момент инерции сечения:

М омент сопротивления:

Определим нормальные напряженеия в растянутой зоне по формуле:

где Ru – расчетное сопротивление древесины изгибу, Ru=1300Н/см2;

mб – коэффициент условий работы, учитывающий размеры поперечного сечения(4, п.3.2.д), mб=0,8;

mсл - коэффициент условий работы, учитывающий толщину слоев(4, п.3.2.е), mсл=1.

Проверяем скалывающие напряжения по формуле:

где Rск=240Н/см2 – расчетное сопротивление древесины скалыванию.

Таким образом, балка удовлетворяет требованиям прочности (первому предельному состоянию).

Определяем прогиб балки от нормативной нагрузки по формуле:

тогда относительный прогиб

Таким образом, балка удовлетворяет также и требованиям жесткости (второму предельному состоянию).