Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Пример расчета наслонных стропил





 

Рассчитать стропила под кровлю из металлопласта для здания с кирпичными стенами. Расстояние между продольными стенами 6 м. Уклон кровли 25°. Материал − сосна 2 сорта.

Конструкция крыши показана на рисунке 6.

Геометрические размеры элементов стропил на рисунке 7 а.

α = 25°, sin α = 0,423, cos α = 0,906, tg α = 0,466, β = 45°, sin β = 0,707, γ = α + β = 70°, sin γ = 0,94, cos γ = 0,342.

Лежни (9) укладываются на одном уровне с мауэрлатом (7), ось которого смещена относительно оси стены на 16 см (рис. 6). Расстояние от оси мауэрлата до оси внутренней стены l = 6000 − 160 = 5840 мм. Высота стропил в коньке h = 6000 ∙ tg α = 6000 ∙ 0,466 = 2800 мм. Подкос (2) направлен под углом 45° (рис. 7 а); hn = l2.

; ;

;

Длина подкоса


 

 
 
 
 
 
 
β
α
а)

                   
   
 
     
     
l
   
l
 
 
 

 

 


Рис. 6. Конструкция стропильной системы.

1 – стропильная нога; 2 – подкос; 3 – затяжка; 4 – коньковый прогон;

5 – стойка; 6 – подбалка; 7 – мауэрлат; 8 – накладка; 9 – лежень.

 

 

 
 


l2
а)

               
 
   
 
   
 
 
   
 

 

 


б) в)

           
   
С
 
 
   
 

 


Рис. 7. Расчетная схема стропил:

а) геометрические размеры стропил; б) эпюра изгибаемых моментов;

в) схема для определения усилий NB; N; Н


Нагрузки

Обрешетку устраиваем из брусков сечением 50 × 75 через 300 мм. Расчет обрешетки см. в примере 1.1.3. Шаг стропил 1 м.

 

Нагрузка в кН∕м2

Таблица 3

  Наименование элементов и подсчет нагрузки Нормативная нагрузка Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка   Примечание
1.     2.   3.     4.     5. Постоянная нагрузка от кровли и обрешетки С учетом угла наклона 0,175: 0,906 0,2125: 0,906 Стропила (ориентировочно) 0,125 ∙ 0,175 ∙ 5/0,906 Противоконденсатная пленка 0,02: 0,906 Контрейка 0,05 ∙ 0,03 ∙ 5/0,906 Итого, постоянная нагрузка Временная нагрузка − снег Всего, полная нагрузка С учетом γn = 0,95   0,175     0,193     0,12     0,022   0,0083   0,343   2,53   2,873 2,633   1,1     1,2   1,1     0,2125     0,235 0,13     0,026   0,0091   0,4   3,616   4,016 3,89 см. табл. 2.     см. табл. 2.

 

При шаге стропил 1 м:

qн = 2,633 ∙ 1 = 2,633 кН / м;

q = 3,89 кН / м 2 ∙ 1 м = 3,89 кН / м.

 

Расчет стропильной ноги

 

Стропильную ногу рассматриваем как неразрезную балку на трех опорах (см. рис. 7 б).

Опасным сечением стропильной ноги является сечение в месте примыкания подкоса. Изгибающий момент определяем по формуле

т. к. l1 > l2, определим значение момента (М1) в середине этого пролета. М1 определяем как для простой балки на двух опорах, считая в запас прочности, что вследствие возможной осадки среднего узла опорный момент будет равен нулю.

М1 > МВ, поэтому за расчетный момент принимаем значение 7,52 кН ∙ м.

Момент сопротивления

Принимаем 2 ∙ (60 ∙ 175) – вариант стропил из досок.

Напряжение изгиба

< .

 

Проверку прогиба стропильной ноги производим по формуле

,

,

[2, таблица 19].

Окончательно принимаем сечение стропил из досок 2 ∙ (60 ∙ 175) мм.

 

Расчет подкоса и затяжки

 

Вертикальная составляющая реактивного усилия на средней опоре стропил (рис. 7 в)

Это усилие раскладывается на усилие N, сжимающее подкос, и усилие NB, направленное вдоль стропильной ноги. Определим N и NB, используя уравнение синусов.

Принимаем подкос шириной 6,0 см равной ширине стропильной ноги.

Подкос рассчитывается как центрально − сжатый элемент

Принимаем гибкость подкоса

<

Коэффициент продольного изгиба

Площадь сечения подкоса

Требуемая высота подкоса равна

38,92: 6 = 6,49 см.

Принимаем 10 см.

Принимаем сечение подкоса 6 × 10 см; А = 60 см2.

<

Горизонтальная составляющая усилия NB равная, H = NB ∙ cos α = 11,85 ∙ 0,906 = 10,74 кН, создает распор стропильной системе, который погашается затяжкой 6.

затяжку проектируем из досоки 10 × 6 см, крепление к стропильным ногам гвоздями 5 × 150 мм.

Тгв = 4 ∙ d 4 = 4 ∙ 0,5 2 = 1 кН.

Для восприятия усилия Н ставим по 4 гвоздям с каждой стороны (рисунок 6). Полная несущая способность соединения

8 Тгв = 8 ∙ 1 = 8 кН > 7,54 кН.

Прочность ригеля обеспечена

8 гвоздей
5×3,5=17,5
17,5
<

 

               
 
     
 
   
 

 


Рис. 8. Крепление затяжек

 

Расчет стопил из бревен

 

Данные для расчета этого варианта из примера 1.2.1. Конструкция стропильной системы по рис. 6 а, б. Геометрические размеры и расчетную схему принимаем по рис. 7, нагрузки по таблице 3. Шаг стропильных ног увеличили до 1,3 м. В этом случае погонная нагрузка равна:

qн = 2,722 ∙ 1,3 = 3,54 кН / м;

q = 2,86 ∙ 1,3 = 3,72 кН / м.

Изгибающий момент в точке В

Изгибающий момент в середине пролета l 1

За расчетный момент принимаем изгибающий момент

Стропильную ногу проектируем из бревен диаметром 18 см в тонком конце. Чтобы получить больший расчетный диаметр бревна, в опасном сечении располагаем бревно комлевой частью в сторону мауэрлата, а вершиной − к коньку. Расчетный диаметр в сечении В равен

Бревно (рис. 9 а) ослаблено с верхней стороны стеской на глубину h 1 = 0,5 см для создания ровной поверхности, необходимой для укладки обрешетки, а с нижней стороны − врубкой подкоса на глубину h 2 = 3,5 см. Отношения:

Момент сопротивления

где Кw = 0,8 − коэффициент, вычисленный путем двойной интерполяции по данным приложения (6П).

Прочность сечения проверяем по формуле:

где т 0 = 0,8 − коэффициент ослабления.


 

d
а) б) в)

                       
   
 
     
   
х
 
         
 
 
 

 

 


Рис. 9. К расчету стропил из бревен.

а) расчетное сечение бревна стропильной ноги;

б), в) узлы присоединения затяжки и прогона


Проверяем сечение в середине нижнего участка под действием пролетного момента М 1 = 7,22 кН × м. Расчетный диаметр бревна в рассматриваемом сечении

Сечение сверху стесано на ширину D/3, момент сопротивления и инерции (см. приложение 5П)

Напряжение изгиба

Проверку жесткости наклонной стропильной ноги производим по формуле

Расчет подкоса и ригеля

Усилия Р, N, и Nв определяем по формулам примера 1.2.3.

Подкос выполняется из бревна D 0 = 12 см, направленного комлем к узлу В. В следствие небольшого сжимающего усилия подкос не рассчитываем, т. к. он будет работать с большим запасом. Расчетная длина подкоса l 0 = ln = 268 см. Проверим напряжение смятия в врубке. Диаметр подкоса в комле

Подкос упирается в стропильную ногу ортогональной лобовой врубкой (рис. 9 в). Угол смятия g = 70°.

Расчетное сопротивление смятию под этим углом определяем по формуле:

Площадь сечения

где Асег - площадь сегмента круга диаметром 21,5 см с глубиной врезки hвр = 3,5 см (приложение 5П)

Напряжение смятия

Величина распора

Ригель погашает распор. Проектируем его из 2х пластин 14 / 2, прикрепляемых к стропильным ногам гвоздями 5 ´ 150 мм (рис. 9 б).Несущая способность односрезного гвоздя

Для восприятия распора ставим по 4 гвоздя с каждой стороны узла, полная несущая способность соединения

Из-за незначительности величины усилия Н прочность ригеля на растяжение не проверяем.

 







Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.