Презентация по теме Расчет и подбор сечения стропильных

Презентация по теме Расчет и подбор сечения стропильных ног и прогонов

Когда панели ферм имеют значительную длину (более 2 метров) и расстояние между прогонами велико (это бывает как в треугольных, так и в полигональных фермах), в состав покрытия вводят дополнительный конструктивный элемент – стропильные ноги (стропила). Расчетная схема стропильной ноги

Стропила укладывают по прогонам на расстоянии от 0, 7 до 1, 5 м, причем в каждом пролете прогона должно быть не менее 4 -5 стропил. Поперечное сечение стропил – брус. Непосредственно по стропильным ногам укладывают настил, расчетный пролет которого существенно сокращается, так как он делается равным расстоянию между стропильными ногами.

Расчетная схема стропильной ноги. Расчетный пролет принимают равным расстоянию между прогонами, измеренному по скату кровли Расчетная вертикальная нагрузка должна быть разложена на две составляющие: нормальную к оси стропильной ноги параллельную скату кровли. Этой последней составляющей при углах наклона кровли менее 30 о пренебрегают.

Для нахождения погонной нагрузки на стропильную ногу вводят понятие ее грузовой площади. Грузовая площадь – участок общей площади кровли с которого нагрузка считается действующей только на рассчитываемую стропильную ногу Определим погонную нагрузку на стропильную ногу, с учетом того обстоятельства, что ширина грузовой площади равна шагу стропильных ног – с.

Тогда нормативная погонная нагрузка на стропильную ногу нормативная погонная нагрузка от действия собственного веса: где - собственный вес одного погонного метра стропильной ноги, - нормативная нагрузка на 1 м 2 от собственного веса кровли (таблица 1).

Расчетная погонная нагрузка от действия собственного веса: где - расчетная нагрузка на 1 м 2 от собственного веса кровли (таблица 1).

Расчетная погонная нагрузка от веса снега: Нормативная погонная нагрузка от веса снега:

Расчет по прочности стропильной ноги. где - изгибающие напряжения , - максимальный изгибающий момент от действия расчетных нагрузок, - момент сопротивления поперечного сечения.

Максимальный изгибающий момент для расчетной схемы: где q и p – соответствующие расчетные погонные нагрузки на стропильную ногу, – пролет стропильной ноги.

Расчет по деформациям (на прогиб) проводят на действие нормативных погонных нагрузок по формуле: где - момент инерции поперечного сечения стропильной ноги, а предельное значение принимается равным 1/200 от .

РАСЧЕТ ПРОГОНОВ. Прогоны выполняются из двух досок, которые для обеспечения совместной работы ставятся рядом и скрепляются между собой по всей длине гвоздями.

Верхние пояса ферм, на которые непосредственно опираются прогоны, расположены не горизонтально, а под некоторым углом к горизонту. В этом случае прогон испытывает косой изгиб , что вызовет резкое увеличение необходимых размеров поперечного сечения.

ü Косым изгибом – это вид изгиба, при котором плоскость нагрузки (силовая линия) изгибающего момента не совпадает ни с одной из главных осей инерции поперечного сечения. Чтобы избежать перерасхода древесины, применяют: а) установку прогонов в вертикальной плоскости; б) специальные конструктивные элементы, воспринимающие составляющие нагрузок, направленные вдоль ската кровли (скатные составляющие). Установка прогонов в вертикальной плоскости дает возможность полно использовать древесину.

Треугольные фермы ü угол наклона верхнего пояса велик tga=0. 4 и a=22 о ; ü специальные прокладки. Полигональных фермы ü угол наклона верхнего пояса мал tga=0. 1 и a=6 о ; ü подрезка верхнего пояса

Соединение стропильных ног, препятствующее косому изгибу прогонов.

Стыки осуществляются простой приторцовкой элементов и постановкой в непосредственной близости от стыка (по обе его стороны) специального гвоздевого забоя.

Для спаренного неразрезного прогона наиболее выгодной является схема, при которой крайние пролеты имеют меньшую длину, равную 0, 79 Lпр. многопролетная неразрезная балка.

Расчетная схема прогона. Прогон рассчитывают как многопролетную неразрезную балку, в этом случае наибольшие значения изгибающие моменты будут иметь на опорах. Их величина будет одинаковой и составит: Величины прогибов во всех пролетах также будут одинаковы и равны:

В случае применения неразрезного прогона с равными пролетами в крайних пролетах значения момента и прогиба возрастают и будут соответственно равны:

Определение нагрузок на прогон, следует начинать с выделения грузовой пощади прогона. d- это ширина полосы грузовой площади прогона. При наклонном верхнем поясе ширина грузовой полосы прогона очевидно будет равна d/cos a, где a - угол наклона кровли к горизонту.

Нормативная погонная нагрузка на прогон от действия собственного веса: - собственный вес одного погонного метра прогона, на предварительном этапе расчетов можно принимать равным 15 -25 кг/м, - нормативная нагрузка на 1 м 2 от собственного веса кровли (таблица 1).

Расчетная погонная нагрузка от действия собственного веса: -расчетная нагрузка на 1 м 2 от собственного веса кровли (таблица 1). Расчетная погонная нагрузка от веса снега: Нормативная погонная нагрузка от веса снега:

Расчет по прочности прогона, работающего на поперечный изгиб, проводят по формуле: - изгибающие напряжения , - максимальный изгибающий момент от действия расчетных нагрузок, - момент сопротивления поперечного сечения.

Максимальный изгибающий момент: где q и p – соответствующие расчетные погонные нагрузки на прогон, Lпр – пролет прогона.

Расчет по деформациям (на прогиб): где - момент инерции поперечного сечения прогона, а предельное значение принимается равным 1/200 от пролета прогона.

Расчет гвоздевого забоя сводится к определению количества гвоздей и назначению их диаметра. Гвоздевой забой- место стыка досок, усиленное специально забиваемыми гвоздями.

Поперечную силу Q приходящуюся на ось гвоздевого забоя можно найти как: С другой стороны поперечную силу должны воспринимать гвозди забоя, работающие на срез:

Приравнивая эти две силы, относительно количества гвоздей можно получить формулу: - несущая способность одного гвоздя на срез.

Соединение односрезное несимметричное, поэтому рассматриваются три возможных несущих способности одного среза, из которых выбирается минимальное значение. , но не более где: с – толщина доски (см), а 2 – длина защемленной части гвоздя (см), kн – коэффициент, принимаемый по приложению 6, d – диаметр гвоздя (см). Длина а 2 подсчитывается как: - длина гвоздя.