III. Расчет нижнего пояса.




Нижний пояс состоит из двух стальных равнополочных уголков, объединенных планками, расположенными с шагом 1,5 м.

Расчет проводим по варианту, когда снеговая нагрузка находится на всем пролете кровли (1 вариант), в этом случае усилие распора .

Определим требуемую площадь поперечного сечения уголков:

где – коэффициент неравномерности распределения напряжений в ветвях;

– расчетное сопротивление стали марки С245 (.

Требуемая площадь одного уголка будет равна:

Согласно сортаменту примем уголок стальной горячекатаный равнополочный №3,5 L35х4 с площадью поперечного сечения

Определим нормальные напряжения в уголках:

Удлинение затяжки будет равно:

где – пролет;

– модуль упругости стали.

Следовательно, на каждой из распор треугольной распорной системы должна быть возможность горизонтального перемещения не менее 0,39 см.

IV. Расчет узлов.

Расчет приопорного узла.

Проверка верхнего пояса на смятие древесины:

Расчет конькового узла.

В данном узле поперечную силу от односторонней снеговой нагрузки воспринимают накладки и болты. Поскольку болты, ближайшие к стыку, наиболее нагруженные, принимаем их в данном месте 2 шт., а дальний болт примем 1 шт.

Задаемся расстоянием между болтами. Примем

где – расстояние от края накладки до ближайшего болта;

– расстояние от центра накладки до крайнего болта.

Определим усилие, приходящееся на один болт:

Усилие, приходящееся на крайний болт:

За расчетное усилие принимаем большее, следовательно:

То есть на один шов сплачивания будет приходиться усилие, равное:

Принимаем болты мм

Определим несущую способность (Т) на один шов сплачивания данного соединения. Примем толщину накладок 70 мм.

Проверим условие смятия в среднем элементе:

где – ширина стропильной ноги; – диаметр болта;

– коэффициент, учитывающий угол приложения усилий к болтам относительно волокон древесины, рассчитывается линейной интерполяцией согласно таблице 21[1], .

Проверим условие смятия в крайнем элементе:

где – толщина накладки.

Проверим условие изгиба нагеля:

и

Таким образом, можно сделать вывод, что сечения болтов и накладок подобраны рационально.

 

V. Расчет подстропильной балки.

Пролет балки – 12 м.

Опорная реакция R = P =

Сечение балки задается из двух клееных пакетов по ширине, исходя из ширины пиломатериала и предполагаемого запаса по устойчивости плоской формы деформирования.

Ширина

Высота

Корректируем высоту, исходя из толщины клееных элементов:

Принимаем 30 шт., следовательно высота балки будет равна:

Согласно п. 6.9 [1] произведем расчет изгибаемого элемента на прочность по нормальным сечениям по формуле:

где – расчетный изгибаемый момент;

– расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента.

Согласно п. 6.10 [1] произведем расчет изгибаемого элемента по прочности на скалывание по формуле:

где – расчетная поперечная сила, равная, в данном случае, P;

- статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;

– момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;

– расчетная ширина сечения элемента.

Согласно п. 6.14 [1] произведем расчет изгибаемого элемента на устойчивость плоской формы деформирования по формуле:

где – коэффициент, определяемый по формуле:

где – расстояние между опорными сечениями элемента;

– ширина поперечного сечения элемента;

- максимальная высота поперечного сечения элемента на участке ;

– коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке , определяемый по таблице Е.2 [1] и равный:

Согласно п.6.35 [1] произведем расчет прогонов по предельным состояниям второй группы:

Данное значение прогиба не должно превышать предельного значения прогиба, установленного для данного типа элемента конструкции согласно п.6.35 [1]:

Ввиду того, что запас прочности во всех проверках слишком большой, произведем корректировку сечения и остановимся на выборе наиболее рационального сечения.

Пересчет сечения

Уменьшим высоту балки на 5 элемента и ширину балки до 240 мм.

Принимаем 22 элемент, следовательно высота балки будет равна:

Согласно п. 6.9 [1] произведем расчет изгибаемого элемента на прочность по нормальным сечениям по формуле:

Согласно п. 6.10 [1] произведем расчет изгибаемого элемента по прочности на скалывание по формуле:

Согласно п. 6.14 [1] произведем расчет изгибаемого элемента на устойчивость плоской формы деформирования по формуле:

Согласно п.6.35 [1] произведем расчет прогонов по предельным состояниям второй группы:

 

Данное значение прогиба не должно превышать предельного значения прогиба, установленного для данного типа элемента конструкции согласно п.6.35 [1]:

Таким образом, сечение подстропильной балки подобрано рационально.

 

Список литературы

[1] – СП 64.13330.2011 – Деревянные конструкции.

[3] – СП 20.13330.2011 – Нагрузки и воздействия

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-04 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: