Стропильная система состоит из отдельных стропил (стропильных ног), поэтому расчёт сводится к определению нагрузки на каждую стропильную. Найдем распределённую нагрузку на погонный метр отдельной стропильной ноги, с учетом шага между стропилами 1,5 м. Расчет ведется пренебрегая незначительным уклоном (т.к. при α=9̊, cosα=0,987).
- Погонная нагрузка:
Проверяем стропильные ноги, работающие на комбинированное напряженное состояние – сжатие и изгиб. Проверка прочности будет вестись по формуле:
- Площадь поперечного сечения:
.
- Момент сопротивления:
.
- Наибольший изгибающий момент:
.
- Гибкость:
,
0,14,
где 
- Напряжение:
Большое перенапряжение. Подбираем высоту стропильных ног исходя из требуемого момента инерции:
Примем b=150 мм, тогда h:
, принимаем h=175 мм.
Выполняем проверку выбранного сечения.
Таблица 3.
Нагрузка на стропила сечением 150х175 мм, кН/м2
| Элемент конструкции | Нормативная нагрузка, gн, кН/м2 | Коэф. надежности по нагр. ɣ | Расчетная нагрузка, gр, кН/м2 |
| 1. Стропильная нога 150х175 мм 0,15*0.175*5*(1/1,5) | 0,088 | 1,1 | 0,097 |
| 2. Таблица №1 | 0,27 | – | 0,3 |
| Постоянная | 0,36 | – | 0,4 |
| 3.Снеговая нагрузка для II снегового района μ*Sn*cosα=1*Sn*0.987 | 0,84 | – | 1,2 |
Определение усилий в стропильных ногах 150х175 мм
Расчет ведется пренебрегая незначительным уклоном (т.к. при α=9̊, cosα=0,987).
- Погонная нагрузка:
- Площадь поперечного сечения:
.
- Момент сопротивления:
.
- Наибольший изгибающий момент:
.
- Гибкость:
,
,
0,82, где
- Напряжение:
Прочность обеспечена. Окончательно принимаем сечение стропил 150х175 мм.
Проверим принятое сечение по предельному прогибу:
Расчет затяжки
- Площадь поперечного сечения:
,
где 
см2
см, принимаем высоту доски 200 мм, ширина 
см, следовательно, принимаем 2 затяжки с сечениями 200х40 мм.
Расчет количества нагелей
,
где 
, с – ширина среднего элемента, kα =0,9.
,
где, a – ширина крайнего элемента, kα =0,9.
, но не более 
, принимаем 4 шт.
Расчет прогонов
Т.к. помещение не отапливается, следовательно, теплоизоляция, пароизоляция и подшивка не применяется.
Задаемся сечением бруса 175х175 мм.
Таблица 4.
Нагрузка на прогон сечением 175х175 мм, кН/м2
| Элемент конструкции | Нормативная нагрузка, gн, кН/м2 | Коэф. надежности по нагр. ɣ | Расчетная нагрузка, gр, кН/м2 |
| 1. Прогон 175х175 мм 0,175*0.175*5*(1/1,5) | 0,1 | 1,1 | 0,11 |
| 2. Таблица №3 | 0,36 | – | 0,4 |
| Постоянная | 0,46 | – | 0,51 |
| 3.Снеговая нагрузка для II снегового района μ*Sn*cosα=1*Sn*0.987 4. Ветер положительного давления не дает | 0,84 | – | 1,2 |
Определение усилий в прогоне сечением 175х175 мм
Проектируем прогон из бруса, что позволяет при шаге стоек 6 м применить разрезную схему.
- Погонная нагрузка на прогон
- Изгибающий момент:
,
.
- Напряжение изгиба, возникающее в сечение прогона:
,
,
Большое перенапряжение. Подбираем высоту стропильных ног исходя из требуемого момента инерции:
Примем b=225 мм, тогда h:
, принимаем h=250 мм.
Выполняем проверку выбранного сечения.
- Изгибающий момент:
.
- Напряжение изгиба, возникающее в сечение прогона:
,
окончательно принимаем сечение 225х250 мм.
Расчет стоек
Принимаем брус 125х125 мм. Шаг стоек lст =6 м. Высота стойки hст =0,8 м.
- Опорная реакция:
,
- Гибкость:
- Требуемая площадь:
, принимаем 125х125 мм.
Расчет узлов
Расчет узла соединения прогона и стойки
Рис.2. Узел соединения прогона и стойки
- Смятие поперек волокон:
, следовательно, размещаем подбалку размером 125х125 мм, толщиной 22 мм. Подбалка из акации с mп =2,2.
- Смятие поперек волокон с учетом подбалки:
Домножаем расчетное сопротивление древесины смятию на mп =2,2.
, прочность соединения прогона и стойки на смятие обеспечена.