Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет покрытий деревянных конструкций. Учебное пособие
.pdf
см80=l
P1 P2 P
A
Пример 2. Кровля на основе металлочерепицы по обрешетке и наслонным...
Окончание табл. 2.1
1 2
Схема Д
2
S
1
S
2
C
l
1
U
V
1
1
U
D
2
l
l
2
2
l
a
V
C
q
2
l
1
Опорные давления балки
от равномерно
распределенной нагрузки
равны
соответственно C и D.
h
B
1
=
1
2
1
CP
++
2
+=
21
CPS ++=
CPU )(
CVDV ==21; ;
SDPS+
h
;21UUU +=
l
h
;
S
;)(
S
122
h
5,05,0(
DPU
++=
;5,0)
l
h
на, клееный брус). На рис. 2.2 показаны схемы дощатых наслонных
стропил зданий шириной до 10 м при одном продольном ряде внутренних опор и до 12 м при двух рядах продольных внутренних опор.
Расчет брусков обрешетки
Намечаем бруски обрешетки 6×6 см с шагом 30 см по рис. 2.1
(табл. 2.2).
Бруски обрешетки рассчитываем как двухпролетные неразрезные балки с равными пролетами
.
Погонная нагрузка на брусок при их шаге 30 см:
н
бр
р
бр
316,03,0054,1
=⋅=q кН/м ската;
44,03,0468,1
=⋅=q кН/м ската.
Расчетная схема I – действие постоянной и временной нагрузок.
Расчет ведем с учетом косого изгиба (рис. 2.3).
Расчет покрытий деревянных конструкций
yxxM
До 4 м
До 6 м
До 5 м
До 4 м
До 6 м
До 14
До 7 м
До 4 м До 4 м До 4 м
До 3,5 м До 4,5 м
До 2,5 м До 6,5 м
До 12 м
До 12 м
Рис. 2.2. Схемы поперечных разрезов двускатных наслонных стропил
22 23
y x x
M
Пример 2. Кровля на основе металлочерепицы по обрешетке и наслонным...
2
Нагрузка на бруски обрешетки, кН/м
Элемент конструкции
Металлочерепица
Бруски обрешетки сечением 6×6 см через 30 см
1
2
⋅
06,05
3,0
ската
Норма-
тивная
0,050
0,060
γ
f
1,05
1,1
Расчет-
ная
0,053
0,066
Постоянная нагрузка 0,110 – 0,119
Таблица 2.2
Временная нагрузка: снеговая для г. Олонец
0,944 0,7 1,349
(Республика Карелия), IV снеговой район согласно СНиП 2.01.07?85 и дополнению к нему
Росстроя от 07.2003
)р(н
⋅⋅=α⋅µ SS для
811,0693,0cos
.
5435′°=α
Ветровая нагрузка согласно прил. 4
СНиП 2.01.07?85 «Нагрузки и воздействия» положительного давления при этом угле наклона
не создает.
С
01,01−=
е
Полная нагрузка 1,054 – 1,468
y
α
M
α
M
y
x
Рис. 2.3. Работа бруска на косой изгиб
Наибольший расчетный изгибающий момент в бруске обрешет-
ки в вертикальной плоскости:
2
мкН0352,08,044,0125,0
⋅=⋅⋅=М
.
Расчетный момент, действующий в плоскости, перпендикуляр-
ной скату:
х
м.кН0285,0811,00352,0cos ⋅=⋅=α⋅= ММ
Расчет покрытий деревянных конструкций
6
12
10810384
⋅⋅
10810384
P р =
0,8 0,8
р
=
⋅=⋅=
⋅=⋅=
+
6
Вдоль ската:
y
м.кН0206,0584,00352,0sin ⋅=⋅=α⋅= ММ
Моменты сопротивления брусков:
3
6
===yхWW
Моменты инерции:
3
.см36
4
6
===yxII
4
.см108
Напряжение изгиба:
М
М
W
у
х
х
W
=+=σ
у
+
36
06,252,3
<<=
22
кН/см368,1кН/см155,0
–
расчетное сопротивление брусков из хвойной древесины III сорта при
режиме эксплуатации А
и здании второй категории степени ответ-
1
ственности.
Жесткость брусков:
н
q
бр
х
н
q
бр
y
13,2
13,2
384
384
бр
EI
бр
EI
=
f
x
=
f
у
=⋅=
=⋅=
4н
⋅⋅
lq
х
=
х
4н
⋅⋅
lq
y
=
х
кН/м ската;
256,0811,0316,0
кН/м ската;
185,0584,0316,0
−
42
8010256,013,2
⋅⋅⋅
3
−
3
⋅⋅
=
42
⋅⋅⋅
8010185,013,2
=
см;0054,0
см0039,0
.
Прогиб в вертикальной плоскости:
f
пред
fff
yx
80
=<<
=
95,0150
⋅
см.561,0
2222
см0067,00039,00054,0
<<=+=+=
Расчетная схема II – на постоянную нагрузку и сосредоточен-
ный груз (рис. 2.4).
На один брусок согласно СНиП II-25–80 приходится расчетное
значение сосредоточенного (монтажного) груза
нр
=⋅=γ⋅=fРР
.кН2,12,10,1
24 25
P
р
=
0,8 0,8
р
=
⋅=⋅=
⋅=⋅=
+
6
Пример 2. Кровля на основе металлочерепицы по обрешетке и наслонным...
1,2 кН
Рис. 2.4. Расчетная схема бруска обрешетки по схеме II
q
бр. пост
0,036 кН/м ската
Расчетное значение постоянной нагрузки, действующей
на брусок:
р
q
=
0,119 ⋅ 0,30 = 0,036 Н/м ската.
постбр.
Наибольший изгибающий момент:
2р2р
8,0036,0703,0207,00703,0
постбр.
м.кН034,20мкН20034,08,02,1207,0
⋅=⋅=⋅⋅+
+⋅⋅=⋅+⋅⋅= lРlqМ
Составляющие изгибающего момента:
М
М
х
у
см;кН248,16811,0034,20
см;кН700,11584,0034,20
ММ
W
ух
=
=σ m
и
=⋅=
36
7,11248,16
+
2
.кН/см642,12,1368,1
кН/см776,0
R
2
и
<<=
=
н
γ
n
Если пробовать бруски сечением 5×5 см, то
3
⋅
55
==yхWW
=σ
и
=
70,11248,16
+
83,20
3
;см83,20
22
<=
.кН/см642,1кН/см342,1
Сечение 4×5 см не проходит (расчет не приводим).
Из-за кратковременности действия сочетания нагрузок провер-
ка жесткости по схеме не производится.
Вывод. Окончательно принимаем бруски сечением 5×5 см с ша-
гом по скату 30 см.
Расчет покрытий деревянных конструкций
A
B
M
р
6
6
⋅=⋅=
⋅=⋅=
Подбор стропильных ног
Нагрузка на стропильные ноги, кН/м
2
ската
Таблица 2.3
Элемент конструкции
Покрытие металлочерепицей
Бруски обрешетки 5×5 см через 30 м
1
2
05,05
⋅
3,0
Собственный вес стропильных ног из клее-
ного бруса 16,5×26,7 см с шагом 70 см
1
267,0165,05 ⋅⋅
7,0
Утеплитель плиты URSA М-15 два слоя по
10 см
()
165,07,01,025,1 −⋅⋅
Бруски контробрешетки 4×4 см по стропи-
1
2
⋅
лам
04,05
7,0
Слой гидроизоляции
Пароизоляция пленочная
Бруски обрешетки для подшивки 5×5 см
1
через 40 см
2
05,05
⋅
4,0
Подшивка из гипрока толщиной 12 мм
012,012 ⋅
Нормативная
0,050
0,016
0,315
0,161
0,011
0,015
0,011
0,031
0,144
γ
f
1,05
1,1
1,1
1,2
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
Расчетная
0,053
0,017
0,346
0,193
0,013
0,017
0,012
0,034
0,158
Постоянная нагрузка g 0,754 – 0,843
Временная (снеговая) нагрузка
0,944 – 1,349
(см. табл. 2.2)
Полная нагрузка 1,698 – 2,192
Погонная нагрузка на стропильную ногу (табл. 2.3) по скату
в вертикальной плоскости (рис. 2.5):
н
верт
р
верт
189,17,0698,1
=⋅=q кН/м ската;
534,17,0192,2
=⋅=q кН/м ската.
Уточнив шаг стропил и сделав его меньше, чем первоначально
(что намечаем, чтобы не делать сечение клееных стропил по высоте
чрезмерно большим), пробуем уменьшить сечение брусков обрешетки до 4×5 см.
26 27
A
B
M
р
6
6
⋅=⋅=
⋅=⋅=
Пример 2. Кровля на основе металлочерепицы по обрешетке и наслонным...
q
= 1,546 кН/м ската
верт
1,37
6,194
4,794
U
0,7
Рис. 2.5. Нагрузка на стропильную систему и действующие
в ней усилия
При этом не делаем перерасчет нагрузки, так как изменение не-
значительно.
Для пробуемого сечения:
2
45
⋅
=
=
3
.см33,13
W
2
54=⋅
=
х
3
см67,16
W
;
y
Наибольший изгибающий момент:
М
М
2
см;кН512,17
⋅=
х
у
и
67,16
202,14
227,10
33,13
см;кН202,14811,0512,17
см;кН227,10584,0512,17
<=+=σ
мкН17512,07,02,1207,07,0036,00703,0
=⋅=⋅⋅+⋅⋅=М
22
.кН/см642,1кН/см619,1
Другие проверки не требуются, и окончательно принимаем брус-
ки обрешетки сечением 4×5 см с шагом по скату 30 см. Из табл. 2.3
вес брусков обрешетки:
• нормативный
1
05,004,05
=⋅⋅
2
ската;кН/м033,0
3,0
Расчет покрытий деревянных конструкций
кН.73,710546,15,0 =⋅⋅== ВА
6
275 – 2
2 = 271
⋅
6
• расчетный
•
•
пост
пост
=g
=g
=⋅
2н
2р
ската.кН/м86,0
(см. табл. 2.3);
скатакН/м771,0
2
;кН/см037,01,1033,0
Полная нагрузка:
• нормативная
• расчетная
Отсюда
р
верт
н
верт
=+
=+
201,17,0715,1
=⋅=q кН/м ската;
546,17,0209,2
=⋅=q кН/м ската.
2
;кН/м715,1444,0771,0
2
.кН/м209,2349,186,0
Согласно схеме в табл. 2.1 опорные расценки
Наибольший изгибающий момент в стропильных ногах
2
10546,1125,0
⋅⋅=М
2
6,3
.мкН594,18
⋅=
22
7,06,3
−
Нормальные усилия в них:
1
2
10546,15,0
Усилие в затяжке
144,6
=⋅⋅=S
6,3
164,6
10546,125,0
=⋅⋅=S
7,0
кН;235,13
кН.034,34
2
10
546,1125,0
=⋅⋅=и
кН.607,27
7,0
Проверяем стропильные ноги, работающие на комбинированное
напряженное состояние – сжатие и изгиб. Тогда проверки прочности
следует производить по выражению
N
M
+=σ
W
A
R
c
≤
.
γ
ξ⋅
n
Геометрические характеристики стропильной ноги сечением
1,65×27,1 см (рис. 2.6):
=⋅=А
2
⋅
1,275,16
=W
=
3
;см15,4471,275,16
3
;см63,2019
28 29
275 – 2
2 = 271
⋅
6
Пример 2. Кровля на основе металлочерепицы по обрешетке и наслонным...
×
Рис. 2.6. Геометрические характеристики
стропильной ноги
=λ
4,4798,0
⋅
2
λ
3000
S
⋅
A
1
−=ξ
24,13
+=σ
15,447
;49
=
1,27289,0
2
24,1349
1
1
−=
R
γ
n
4,1859
⋅
983,06,2019
⋅
2,4473000
⋅
=
5,1
;983,0
95,0
5,1
кН/см966,0
=<=
22
кН/см579,1
–
95,0
большое недонапряжение.
Пробуем сечение 16,5×24,6 см:
2
=⋅=А
2
⋅
6,245,16
=W
⋅
=λ
1
−=ξ
=
4,4798,0
=
6,24289,0
⋅
2
24,1354
⋅
⋅⋅
;см9,4056,245,16
3
;см2,1664
;54
;98,0
=
579,19,4053000
Расчет покрытий деревянных конструкций
6
⋅
6
;54=λ
⋅
γ⋅
4×33 = 132
250 – 2×2 = 246
γ
⋅
γ⋅
24,13
+=σ
9,405
4,1859
98,02,1664
⋅
Пробуем сечение 13,2×22,1 см:
=⋅=А
2
⋅
1,222,13
=W
=λ
1
−=ξ
24,13
72,291
=
4,4798,0
=
⋅
1,22289,0
2
⋅
+=σ
2
;см72,2911,222,13
3
;см5,1074
;05,60
24,131,60
⋅⋅
=
579,172,2913000
4,1859
974,05,1074
⋅
Пробуем сечение 13,2×24,6 см:
2
=⋅=А
2
⋅
6,242,13
=W
=
;см7,3246,242,13
3
;см4,1331
кН/см173,1
5,1
=<=
22
.кН/см579,1
95,0
;974,0
22
<=
.кН/см579,1кН/см921,1
2
24,1354
1
−=ξ
24,13
7,324
⋅
⋅⋅
+=σ
⋅
=
579,17,3243000
4,1859
975,04,1331
;975,0
<=
Прочность обеспечена.
Прогиб данной стропильной системы не определяем, так как она
не влияет на эксплуатацию сооружения.
Окончательно принимаем стропила в виде клееных брусьев сечением 4×33 (рис. 2.7).
Сечение затяжки (тяж)
U
А
=
тр
n
=
ст
γ⋅
R
с
р
95,061,27
=
9,00,21
⋅
30 31
2
.см387,1
22
.кН/см579,1кН/см473,1
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]