Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет покрытий деревянных конструкций. Учебное пособие
.pdf
4×33 = 132
250 – 2×2 = 246
γ
⋅
γ⋅
Пример 2. Кровля на основе металлочерепицы по обрешетке и наслонным...
Рис. 2.7. Геометрические характеристики
стропильной ноги
Здесь
d
– учет влияния резьбы (концентрация напряжения).
с
4
⋅=А
π
тр
=
387,14
⋅
см.33,1
=
π
Принимаем тяж d = 14 мм.
При устройстве затяжки из клееной древесины II сорта:
U
А
=
тр
n
кл
р
=
⋅
mR
0
95,061,27
=
8,09,0
⋅
2
.см48,36
При толщине накладок, склеенных из двух остроганных досок
33 мм (40 – 2×3,5), 66 мм высота их должна составлять не меньше
48,36
=h
=
6,62
⋅
(рис. 2.8).
см8,2
Из условий норм расстановки связей проектируем их 6,6×15 см.
Несущая способность связи (проектируем в виде шпилек с по-
становкой на концах гаек и квадратных шайб 30×30×3 мм) на шов
сдвига (условного «среза»):
кН,76,10126,68,08,0
где
а
– коэффициент по табл. 19 [1], учитывающий угол смятия
К
α
=⋅⋅⋅==αadKТ
в начальном гнезде.
Расчет покрытий деревянных конструкций
7
7
1
=⋅⋅⋅==
5435′°=α
( ) ( )
==
свшв
1225′°
904,0cos =α
428,0sin =α
°≈ 26
32
≥7d = 14
15
Затяжка
2×66×15
где для
Болты 20/70
Стропильная
нога 13,2×24,6
Рис. 2.8. Узел прикрепления затяжки к стропильной ноге
с
и
и
сdKТ
α
K
α
KdТ
α
;855,0=
KаdТ
α
22
24,6
=⋅==
кН.8,14855,0244
6,6
кН,29,11855,022,135,05,0
2222
Расчетное усилие на один шов сдвига:
ТТ
minсв
кН.46,7
Число двухсрезных связей:
U
γ⋅
n
=
св
n
=
Тn
⋅
95,061,27
⋅
46,72
⋅
шт.76,1
=
Ставим две шпильки с шайбами и гайками на концах, которые
работают как болты (см. рис. 2.5).
6,6 13,2
=⋅+⋅=+=
кН;46,7855,06,602,028,102,08,1
32 33
Пример 3. КРОВЛЯ НА ОСНОВЕ ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНОЙ
1225′°
904,0cos =α
428,0sin =α
°≈ 26
32
ЧЕРЕПИЦЫ BRAAS ПО ОБРЕШЕТКЕ, СТРОПИЛЬНЫМ
НОГАМ И ОПОРНЫМ БРУСЬЯМ, УЛОЖЕННЫМ
НА ПОПЕРЕЧНЫЕ СТЕНЫ
Спроектировать чердачное покрытие здания малоэтажного жи-
лого комплекса в Курортном районе Санкт-Петербурга. Материал
кровли – плитки черепицы размером 330×420 мм из кварцевого песка, цемента, воды, железоокисного пигмента, акрилового красителя.
Вес одной штуки 4,5 кг. Пролет двускатного покрытия – между осями
стен 10,3 м; отметки верха мауэрлатов 5,63 м, верха стропильных ног
в коньке 8,29 м. В этом случае уклон крыши
,
. Режим эксплуатации А1.
Планируем обрешетку из имеющегося сортамента пиломатери-
алов, т. е. сечением 5×5 см. При угле наклона
намечаем по данным фирмы [3] шаг брусков 32 см. Если первый от конька брусок
укладывать на расстоянии 30 мм, то по скату можно уложить
,
36,567 ==−
64,564
рядов.18
Намечаем конструкцию покрытия здания (рис. 3.1).
Это покрытие над зданием с небольшим пролетом (расстоянием
между продольными стенами или рядом опор), который меньше 10–12 м,
что характерно для зданий непроизводственного назначения. В них
могут быть также поперечные стены, на которые можно опирать так
называемые опорные брусья (элементы), создающие дополнительные
опоры для стропильных ног (стропилин), которые в этом случае будут
меньше нагружены.
Проверка обрешетки
Бруски обрешетки рассчитываем как двухпролетные нарезные
балки (табл. 3.1, рис. 3.2).
Расчет покрытий деревянных конструкций
Элементы конструкции
Норма-
тивная
γf
Расчетная
Цементно-песчаная черепица BRAAS ДСК−1
(на 1 м2 11 штук по 4,5 кг)
Бруски обрешетки намечаем по рекомендациям
фирмы: 5×5 см с шагом 32 см
32,0
1
05,052⋅
0,495
0,039
1,1
1,1
0,545
0,043
Постоянная нагрузка 0,534 0,588
Временная нагрузка; снеговая для Санкт-
Петербурга (III район) согласно СНиП 2.01.07−85
«Нагрузки и воздействия» и дополнениям
Росстроя от 07.2003 при
°=α 25
904,026,11cos
н(р)
⋅⋅=αµS
1,139 0,7 1,627
Полная нагрузка 1,678 – 2,215
Примечание. Се – аэродинамический коэффициент по прил. 4
СНиП 2.01.07−85; С
е1
= −0,15, т. е. ветровая нагрузка не создает положительно-
го давления, а отрывающее действие ее меньше веса черепицы с обрешеткой:
22
кН/м534,0кН/м045,015,01,03,0 <−=⋅⋅−
.
н
2
р
2
320
10 300
А. Разрезы
Бруски
обрешетки
Кровельная
гидроизоляция
Плиты утеплителя
Пленочная
Контробрешетка
320
400
400
710
Подшивки из досок
δ = 16 мм
Стропильная нога
2×5×20 через 71–75
Бруски подшивки
пароизоляция
Бруски подшивки
Б. Фрагмент плана
710
710
Обрешетка
320
Продольные стены
320
Опорный брус,
опирающийся
на опорные стены
Стропильные ноги
Рис. 3.1. Намечаемая конструкция покрытия здания
34 35
Элементы конструкции
Норма-
тивная
γf
Расчетная
Цементно-песчаная черепица BRAAS ДСК−1
(на 1 м2 11 штук по 4,5 кг)
Бруски обрешетки намечаем по рекомендациям
фирмы: 5×5 см с шагом 32 см
32,0
1
05,052⋅
0,495
0,039
1,1
1,1
0,545
0,043
Постоянная нагрузка 0,534 0,588
Временная нагрузка; снеговая для Санкт-
Петербурга (III район) согласно СНиП 2.01.07−85
«Нагрузки и воздействия» и дополнениям
Росстроя от 07.2003 при
°=α 25
904,026,11cos
н(р)
⋅⋅=αµS
1,139 0,7 1,627
Полная нагрузка 1,678 – 2,215
Примечание. Се – аэродинамический коэффициент по прил. 4
СНиП 2.01.07−85; С
е1
= −0,15, т. е. ветровая нагрузка не создает положительно-
го давления, а отрывающее действие ее меньше веса черепицы с обрешеткой:
22
кН/м534,0кН/м045,015,01,03,0 <−=⋅⋅−
.
н
р
Пример 3. Кровля на основе цементно-песчаной черепицы BRAAS по обрешетке...
Нагрузка на бруски обрешетки, кН/м
q
= 1,678 кН/м2 ската; q
бр
= 2,215 кН/м2 ската
бр
2
ската
Таблица 3.1
Рис. 3.2. Расчетная схема бруска обрешетки при полном нагружении
75,0
75,0
Нормативная погонная нагрузка на брусок
н
бр
Расчетная погонная нагрузка на брусок
р
бр
=⋅=q
=⋅=q
ската.кН/м535,032,0678,1
ската.кН/м709,032,0215,2
Расчет покрытий деревянных конструкций
y y x x M
M
M
⋅=⋅=α=
6
12
n
и
в
γ
Расчетная схема I – на действие постоянной и временной на-
грузок.
Так как плоскость действующего изгибающего момента не совпадает с главными осями бруска, то расчет последнего производим
с учетом косого изгиба (рис. 3.3).
α
Рис. 3.3. Работа бруска на косой изгиб
α
y
x
Наибольший расчетный изгибающий момент в бруске обрешетки
бр
22р
м.кН04985,075,0709,0125,0125,0
⋅=⋅⋅=⋅= lqМ
Расчетный момент, действующий в плоскости, перпендикулярной скату,
х
м;кН04507,0904,004985,0cos ⋅=⋅=α= ММ
параллельной (вдоль) скату
ММ
у
Моменты сопротивления:
Моменты инерции:
5
4
5
===ухII
м.кН02134,0428,004985,0sin
3
===ухWW
4
.см08,52
3
Напряжения изгиба:
М
<<
М
и
W
IIIc
и
γ
у
х
х
⋅
mR
=+=σ
W
у
13,1
в
⋅
=
=
95,0
134,2507,4
+
83,20
2
.кН/см368,1
36 37
2
кН/см319,0
<<=
.см83,20
и
в
γ
Пример 3. Кровля на основе цементно-песчаной черепицы BRAAS по обрешетке...
2IIIc
Здесь:
кН/см3,1=R
– расчетное сопротивление брусков из
хвойной древесины III сорта по СНиП II-25–80;
– коэффициент,,
m
учитывающий эксплуатацию при относительной влажности воздуха,
не превышающей 75 %;
– коэффициент надежности по категории от-
n
ветственности здания (в нашем случае II категория ответственности).
Жесткость брусков.
Прогиб в плоскости, перпендикулярной скату:
где
4н
⋅
13,2
=
f
x
384
н
q
бр
х
lq
бр
х
ЕI
=
x
=⋅=
3
⋅⋅
ската.кН/м4836,0904,0535,0
42
−
75104836,013,2
⋅⋅⋅
=
см,0163,0
08,5210384
Прогиб в плоскости, параллельной скату:
где
4н
⋅
бр
ЕI
lq
y
=
x
=⋅=
3
⋅⋅
ската.кН/м229,0428,0535,0
13,2
=
f
у
384
н
q
бр
y
42
−
7510229,013,2
⋅⋅⋅
=
см,0077,0
08,5210384
Прогиб в вертикальной плоскости:
f
пред
fff
yx
75
=<<
=
95,0150
⋅
см.526,0
2222
см018,00077,00165,0
<<=+=+=
Расчетная схема II – на постоянную нагрузку и сосредоточен-
ный груз (рис. 3.4).
На один брусок согласно СНиП II-25–80 приходится расчетное
значение сосредоточенного груза
нр
кН.2,12,11
=⋅=γ⋅=fРР
Расчетное значение постоянной нагрузки, действующей на брусок:
р
бр.пост
=⋅=q
ската.кН/м1882,032,0588,0
Наибольший изгибающий момент
бр.пост
2
р2р
1882,00703,0207,00703,0
×⋅=⋅+⋅= lРlqМ
см.кН374,19мкН19374,075,02,1207,075,0
⋅=⋅=⋅⋅+×
Расчет покрытий деревянных конструкций
P
р
р
⋅=⋅=
n
2
6
12
12
( )
( )
6
n
q
= 1,2 кН
= 0,1882 кН/м ската
бр п ост
75,0
Рис. 3.4. Расчетная схема бруска обрешетки по схеме II
75,0
Составляющие изгибающего момента
М
М
х
у
;смкН514,17904,0374,19
см.кН292,8428,0374,19 ⋅=⋅=
Напряжение изгиба в брусках
М
М
W
х
R
и
<
m
γ
у
х
n
W
=+=σ
у
=⋅=
292,8514,17
+
кН/см239,1
2
<=
83,20
2
.кН/см642,12,1368,1
Если пробовать бруски сечением 4×5 см, то без учета изменения
нагрузки:
W
2
⋅
54
=
х
=хI
=
3
⋅
54
=
3
;см67,16
W
х
4
;см67,41
=уI
2
⋅
54
=
=
3
⋅
45
=
3
;см33,13
4
.см67,26
По схеме I:
836,4
и
67,16
f
=
х
f
=
у
29,2
33,13
−
42
75104836,013,2
⋅⋅⋅
3
67,4110384
⋅⋅
−
3
67,2610384
⋅⋅
=
42
7510229,013,2
⋅⋅⋅
=
<=+=σ
см;0932,0
см;0151,0
38 39
22
;кН/см368,1кН/см491,0
( )
( )
6
n
Пример 3. Кровля на основе цементно-песчаной черепицы BRAAS по обрешетке...
22
<=+=f
см.526,0см094,00151,00932,0
По схеме II:
и
67,16
514,17
292,8
>=+=σ
22
.кН/см642,1кН/см673,1
33,13
Перегрузка < 5 % – сечение может быть принято, но отсутствует
у исполнителя.
Вывод: окончательно принимаем бруски обрешетки сечением
5×5 см, с шагом по скату 32 см.
Расчет стропильных ног
По имеющимся на основании строительного опыта рекомендациям при подобной конструкции кровельного покрытия шаг стропильных ног с учетом веса снегового покрова (географии строительства)
возможен и целесообразен в пределах 60–80 см при сечениях в виде
досок 4×5 см до 6×22,5 (25) см.
Для представляемого случая намечаем шаг 75 см при досках
5×20 см при контробрешетке с использованием того же пиломатериала (обязательно III сорта), т. е. 5×5 см (для создания вентилируемых
продухов). Исходя из такой намечаемой конструкции определяем нагрузку на стропильную ногу (табл. 3.2).
Погонная нагрузка на 1 пог. м длины стропильной ноги по скату
в вертикальной плоскости:
н
верт
р
верт
=+=q
=+=q
ската;кН/м631,175,0139,1035,1
ската.кН/м095,275,0627,1166,1
Ведем расчет стропильной ноги, исходя из ее работы на изгиб
(рис. 3.5).
р
lqМ
⊥
ската
2
205
⋅
=W
=
3
;см33,333
22
;смкН627,7676,5894,1125,0125,0
⋅=⋅⋅=⋅=
M
W
IIc
7,762
кН/см290,2
33,333
R
2
и
>>===σ
γ
3,1
==
2
.кН/см368,1
95,0
Расчет покрытий деревянных конструкций
Элемент конструкции
Норма-
тивная
γf
Расчетная
Цементно-песчаная черепица BRAAS ДСК−1
(на 1 м2 11 штук по 4,5 кг)
Бруски обрешетки 5×5 см с шагом по скату
32 см
32,0
1
05,052⋅
Стропильная нога (намечаем сечение 5×20 см с
шагом 75 см)
75,0
1
2,005,05 ⋅⋅
0,495
0,039
0,067
1,1
1,1
1,1
0,545
0,043
0,073
Бруски контробрешетки 5×5 см через 75 см
(поверх стропильных ног)
75,0
1
05,052⋅
Кровельная гидроизоляция DIVOROL PRO
c учетом нахлеста > 20 см
Утеплитель: два слоя минеральной ваты
URSA М-15 толщиной каждый по 10 см
с учетом фактического заполнения объема
между стропильными ногами
( )
75,0
1
05,075,01,025,1 −⋅⋅
Пленочная пароизоляция
Подшивка из досок толщиной 16 мм или других материалов (ДВП, фанера, гипсокартон)
5×0,016
Бруски обрешетки для подшивки
5×5 см через 40 см
4,0
1
05,052⋅
0,017
0,015
0,280
0,011
0,080
0,031
1,1
1,1
1,2
1,1
1,1
1,1
0,018
0,017
0,336
0,012
0,088
0,034
Постоянная нагрузка 1,035 – 1,166
Снеговая нагрузка (см. табл. 3.1) 1,139 – 1,627
2,095
α⋅=
в
2
ската
Нагрузка на стропильную ногу, кН/м
40 41
Таблица 3.2
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]