Проверка настила по первой группе предельных состояний

Прочность по нормальным напряжениям:

σ _х = 3,85 МПа < R_и = 8,5 МПа;

Вывод: прочность по нормальным напряжениям обеспечена.

2.6. Проверка прочности настила от действия монтажных нагрузок (веса монтажника)

 

Монтажная нагрузка действует на две доски:

Прочность по нормальным напряжениям, с учетом того, что нагрузка действует на две доски:

–прочность по нормальным напряжениям от монтажной нагрузки обеспечена.

Проверка настила по второй группе предельных состояний

 

Жесткость настила обеспечивается если выполняется условие:

– предельный прогиб для настила.

– условие жесткости настила выполняется.

 

 

Расчет прогона

Принимаем неразрезные сплоченные прогоны на гвоздях состоящих из двух рядов досок на ребро соединяемых на гвоздях через 50см. Каждый ряд досок выполняются по принципу консольно-балочный прогон. Стык выполняется в прогоне, осуществляется в разбежку.

Выбор расчетной схемы

Рис. 5 – Расчетная схема прогона

 

Сбор нагрузок

На прогон действуют несколько видов нагрузки:

- постоянная нагрузка –собственный вес прогона, вес конструкции покрытия

- временно кратковременная нагрузка – снеговая нагрузка

Таблица 3.1 – Сбор нагрузок

№	Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м^2,	Коэф. надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м^2,
	Металлический профилированный настил	0,471	1,05	0,495
	Защитный сплошной настил	0,128	1,1	0,141
	Рабочий настил	0,240	1,1	0,264
	Собственный вес прогона	0,16	1,1	0,176
	Утеплитель (минераловатные плиты) δ = 0,2м; γ = 125 кг/м³	0,250	1,2	0,300
	Пароизоляция (3 слоя рубероида) δ = 0,002м; γ = 600 кг/м³	0,036	1,3	0,047
	Дощатый настил δ = 0,016м; γ = 800 кг/м³	0.128	1,1	0,141

– расчетная равномерно распределенная нагрузка на прогон.

– нормативная равномерно распределенная нагрузка на прогон.

· Снеговая нагрузка

, где

=0,95 коэффициент надежности по назначению;

– расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности табл. 4 /3/ (район строительства г. Кызыл, II снеговой район);

– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с пп 5.3-5.6 /3/

– полное расчетное значение снеговой нагрузки

Статический расчет

Прогоны рассчитываются на изгиб только от действия нормальных к скату покрытия равномерно распределенных нагрузок. Скатные составляющие должны восприниматься настилом.

Рис. 5 - Эпюра моментов прогона

 

Максимальный изгибающий момент на средней опоре находится по формуле:

Подбор сечения прогона

- для древесины 2 сорта.

Принимаем по сортаменту пиломатериалов для деревянных конструкций 2 доски 50×200;

W_x = 667 см³ > W_тр = 586,15 см³;

Геометрические характеристики сечения

h = 200 мм W_x = 667 см³

b = 100 мм I_x = 6667 см⁴

Проверка прогона по первой группе предельных состояний

– прочность обеспечена

 

Проверка прогона по второй группе предельных состояний

Прогибы в средних пролетах определяются по формуле:

– предельный прогиб для прогона.

–условие выполняется, жесткость прогона обеспечена.

Расчёт и конструирование гвоздевого забоя прогона

Определяем параметры гвоздя:

Принимаем гвоздь d=3 мм

В расчет принимаем l=80 мм

Определим минимальную несущую способность одного гвоздя на одну плоскость среза, по таб. 17 /1/:

· несущая способность на смятие во всех элементах равной толщины, а также в более толстых элементах односрезных соединений

· несущая способность при изгибе гвоздя ,

Гвоздевой стык рассчитывается на действие поперечной силы:

Определяем количество гвоздей с каждой стороны стыка:

Принимаем по 9 гвоздей с каждой стороны стыка.

Конструируем гвоздевой забой по п. 5.21 /1/:

Расстояние между осями гвоздей вдоль волокон древесины:

, принимаем 60 мм

Расстояние вдоль волокон древесины от гвоздя до торца элемента:

, принимаем 60 мм

Расстояние между осями гвоздей поперек волокон древесины при шахматной расстановке гвоздей , принимаем 60 мм

Расстояние S₃ от крайнего ряда гвоздей до продольной кромки элемента следует принимать не менее , принимаем 40 мм

Рис. 6 –Схема гвоздевого забоя прогона

 

 

Расчет стропильной фермы

Выбор расчетной схемы

Ферма балочного типа опирается шарнирно (передает только опорные реакции)

Рис. 7 – Расчетная схема фермы

На стропильную ферму действуют несколько видов нагрузки:

- постоянная нагрузка – собственный вес фермы, вес конструкции покрытия, опорные моменты от жесткости узлов и т.д.

- временно кратковременная нагрузка – снеговая нагрузка, ветровая

Таблица 4.1 – Сбор нагрузок

№ п/п	Вид нагрузки	Нормативная нагрузка , кН/м²	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка , кН/м
1.	Металлический профилированный настил	0,471	1,05	0,495
2.	Защитный сплошной настил	0,128	1,1	0,141
3.	Рабочий настил	0,240	1,1	0,264
4.	Собственный вес прогона	0,160	1,1	0,176
	Утеплитель (минераловатные плиты) δ = 0,2м; γ = 125 кг/м³	0,250	1,2	0,300
	Пароизоляция (3 слоя рубероида) δ = 0,002м; γ = 600 кг/м³	0,036	1,3	0,047
	Дощатый настил δ = 0,016м; γ = 800 кг/м³	0.128	1,1	0,141
	Собственный вес фермы	0.112	1.1	0.123
	Всего:

Снеговая нагрузка

, где

=0,95 коэффициент надежности по назначению;

– расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности табл. 4 /3/ (район строительства г. Кызыл, II снеговой район);

– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с пп 5.3-5.6 /3/

– полное расчетное значение снеговой нагрузки

– нормативное значение снеговой нагрузки, согласно п. 5.7 /3/

Нагрузка от собственного веса фермы определена по следующей формуле:

где коэффициент собственного веса (для предварительных расчетов)

Расчетная равномерно распределенная нагрузка на ферму:

Статический расчет

Рис. 8 – Диаграмма внутренних усилий в ферме

По диаграмме определяем значения усилий в стержнях раскосов и верхнего пояса, результаты заносим в таблицу.

Таблица 4.2 – Значения усилий

№ стр	Р = 1
Р = Рп, кН	Р = Рs, кН	Расчетные усилия, кН
		9.62	6.84	Сжатие (-)	Растяжение (+)
Раскосы
1-2	-0.901	-8.67	-6.16	-14.83
2-3	0.901	8.67	6.16		14.83
3-4	0.901	8.67	6.16		14.83
4-5	-0.901	-8.67	-6.16	-14.83
Верхний пояс
а-1	-3.354	-32.27	-22.94	-55.21
б-2	-2.795	-26.89	-19.12	-46.01
в-4	-2.795	-26.89	-19.12	-46.01
г-5	-3.354	-32.27	-22.94	-55.21
Нижний пояс
е-1		28.86	20.52		49.38
е-3		19.24	13.68		32.92
е-5		28.86	20.52		49.38