|
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
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.
б) в)
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
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
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.
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:
|