РАСЧЕТ И ПОДБОР СЕЧЕНИЯ СТРОПИЛЬНЫХ НОГ И ПРОГОНОВ. Выполнили: Демченко Виктория Шестерова Екатерина Группа 2015/1
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА СТРОПИЛЬНОЙ НОГИ При большом расстоянии между прогонами вводят дополнительный конструктивный элемент - стропильные ноги. Стропила рассчитывают как наклонные, свободно лежащие однопролетные балки (рис. 1. ). Расчетный пролет принимают равным расстоянию между прогонами, измеренному по Стропила укладывают по скату кровли. прогонам на расстоянии «с» , равном от 0, 7 до 1, 5 м, где с=а/n, где n - любое целое число, а - значение расстояний между фермами, рассчитанное заранее Рис. 1 2
НОГИ Расчетная вертикальная нагрузка должна быть разложена на две составляющие: нормальную к оси стропильной ноги и параллельную скату кровли (Рис. 1. ) 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 (рис. 2. ) Рис. 2. Фрагмент плана покрытия здания, определение грузовой площади стропильной ноги. 3
Ширина грузовой площади равна шагу стропильных ног – «с» Тогда нормативная погонная нагрузка на стропильную ногу от действия собственного веса: qn = qn*c*cos a + qсв где qсв – собственный вес одного погонного метра стропильной ноги; qn- нормативная нагрузка на элемент (сумма расчетных нагрузок из табл. 1 (2 столбец) для определенного типа), Расчетная погонная нагрузка от действия собственного веса: q = q 0 *c*cos a + qсв*yf q 0 - расчетная нагрузка от собственного веса на 1 м 2 (сумма расчетных нагрузок из табл. 1 (4 столбец) для определенного типа); yf -см. табл. 1. столбец 3 Расчетная погонная нагрузка от веса снега: р = р*с*cos a Нормативная погонная нагрузка от веса снега: рn = p*0, 7 4
РАСЧЕТ ПО ПРОЧНОСТИ СТРОПИЛЬНОЙ НОГИ, РАБОТАЮЩЕЙ НА ПОПЕРЕЧНЫЙ ИЗГИБ где mв - коэффициент условий работы для типа А 1=1, для типа Б 3=0, 9 Wсн - момент сопротивления поперечного сечения Rи - расчетное сопротивление древесины (для расчетов принимаем значение 140 кг/см 2) Мmax – максимальный изгибающий момент от действия расчетных нагрузок. Мmax может быть определен по формуле: где q и p – соответствующие расчетные погонные нагрузки на стропильную ногу lсн- пролет стропильной ноги( l=c) 5
ПРОГИБ) Расчет проводят на действие нормативных погонных нагрузок по форм Iбр-момент инерции поперечного сечения стропильной ноги fadm - предельное значение прогиба элемента, в данном случае равное 1/200 от пролета стропильных ног. 6
РАСЧЕТ ПРОГОНОВ
Верхние пояса ферм, на которые непосредственно опираются прогоны, расположены не горизонтально, а под некоторым углом к горизонту. Поэтому поперечное сечение прогона, если не принять соответствующих конструктивных мер, будет расположено под тем же углом к вертикальной плоскости, в которой действуют все нагрузки. В этом случае прогон будет испытывать косой изгиб (рис. 3. ), что вызовет резкое увеличение необходимых размеров поперечного сечения. 8 Рис. 3. Косой изгиб прогона
Чтобы избежать перерасхода древесины, применяют: А) Установку прогонов в вертикальной плоскости; Такая установка достигается в треугольных фермах, где угол наклона верхнего пояса велик (обычно tga=0. 4 и a=22 о ), при помощи специальных прокладок (рис. 4, а) и в полигональных фермах, где угол наклона верхнего пояса мал (обычно tga=0. 1 и a=6 о ), подрезкой верхнего пояса (рис. 4, б). 9 Рис. 4
Б) Специальные конструктивные элементы, воспринимающие составляющие нагрузок, направленные вдоль ската кровли (скатные составляющие). Для этого используется настил кровли и косой защитный настил, значительно увеличивающий жесткость кровли, которые пришиваются гвоздями к прогонам, и все усилия, действующие вдоль ската, передаются на коньковый прогон, который выполняется парным (рис. 5. ) и специально рассчитывается или связывается с таким же прогоном с другой стороны конька. 10 Рис. 5
Каждый ряд досок (всего в поперечном сечении два ряда) представляет собой консольно-балочную систему с шарнирами в каждом пролете. Стыки каждой из досок располагаются в зонах наименьших изгибающих моментов неразрезной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, т. е. на расстоянии «о» , равном 0, 20 -0, 21 lпр вправо и влево от опоры. (Крестики - это гвозди ) 11 Рис. 6. Неразрезной прогон
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ПРОГОНА Прогон рассчитывают как многопролетную неразрезную балку, крайние пролеты в которой имеют меньшую длину (рис. 7), равную 0, 79 lпр (где lпр =с). А Мmax будут на опорах. Их величина будет одинаковой и составит: Величины прогибов во всех пролетах также будут одинаковы и равны: 12 16 Рис. 7.
В случае применения неразрезного прогона с равными пролетами, в крайних пролетах значения момента (Мкр) и прогиба (fкр) возрастают и будут соответственно равны: В этом случае в пределах крайнего пролета и второй опоры (до первого шарнира во втором пролете) сечение прогона следует усилить постановкой дополнительной третьей доски. 13
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК НА ПРОГОН Ширина полосы грузовой площади прогона равна d (для полигонального типа фермы) и d/cosa, где a - угол наклона кровли к горизонту (для треугольного типа). Тогда нормативная погонная нагрузка на прогон от действия собственного веса (прогон установлен на верхнем поясе по схеме рис. 8. и скатную составляющую нагрузки воспринимает жесткий косой настил): Рис. 8. qnр- собственный вес одного погонного метра прогона на 14 предварительном этапе расчетов можно принимать равным 15 -25 кг/м qn- нормативная нагрузка на элемент (сумма расчетных нагрузок
Расчетная погонная нагрузка от действия собственного веса: q - расчетная нагрузка на 1 м 2 от собственного веса кровли (сумма расчетных нагрузок из табл. 1 (4 столбец) для определенного типа) Расчетная погонная нагрузка от веса снега: Нормативная погонная нагрузка от веса снега: 15
РАСЧЕТ ПО ПРОЧНОСТИ ПРОГОНА Расчет по прочности прогона, работающего на поперечный изгиб, проводят по формуле изгибающего напряжения : где Мmax- максимальный изгибающий момент от действия расчетных нагрузок Wпр - момент сопротивления поперечного сечения. Максимальный изгибающий момент для расчетной схемы, приведенной на рис. 7. , возникает на опорах и определяется как: где q и p – соответствующие расчетные погонные нагрузки на прогон, lпр- пролет прогона 16
РАСЧЕТ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ (НА по деформациям (на прогиб) проводят ПРОГИБ) Расчет нормативных погонных нагрузок по формуле: на действие где Iбр - момент инерции поперечного сечения прогона, а предельное значение fadm принимается равным 1/200 от пролета прогона. Место стыка досок усиливается специально забиваемыми гвоздями (так называемый гвоздевой забой – рис. 9. ). 17
РАСЧЕТ ГВОЗДЕВОГО Расчет гвоздевого забоя сводится к определению количества ЗАБОЯ гвоздей и назначению их диаметра. 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, nгв относительно количества гвоздей можно получить формулу: где Тгв - несущая способность одного гвоздя на срез. Соединение односрезное несимметричное, поэтому рассматриваются три возможных несущих способности одного среза, из 18 Рис. 9 Схема к расчету гвоздевого заб
Возможные несущие способности одного среза: но не более: где: с – толщина доски (см), а 2 – длина защемленной части гвоздя (см), kн – коэффициент, принимаемый по таблице 2, d – диаметр гвоздя (см). Длина а 2 подсчитывается как: lгв - длина гвоздя 19
УДАЧИ В РАСЧЕТАХ!!! 20
ТАБЛИЦА 1 Вид нагрузки 3 -слойный гидроизоляцион ный ковер из рубероида Нормати вная qn, кг/м 2 yf Расчетная q, кг/м 2 10, 0 1, 3 13, 0 Цементная стяжка 20 мм, 36, 0 g=1800 кг/м 3 1, 3 46, 8 Утеплитель – пенополистирол h=50 -80 мм, g=100 кг/м 3 1, 3 6, 5 -10, 4 1, 3 3, 9 5, 0 -8, 0 Пароизоляция (1 слой ру- 3, 0 бероида на битуме) Защитный настил –(доски 8, 0 -9, 5 1, 1 16 -19 мм) Вернуться на 12, 5 -20, 0 1, 114 Рабочий настил –(доски 4 25 -40 мм) страницы: 8, 8 -10, 5 21 1513, 8 -22, 0
ТАБЛИЦА 2 Отноше 0, 35 ние а/с 0, 5 0, 6 0, 7 0, 8 0, 9 1, 0 Коэффи циент k 58 48 43 39 37 35 80 22 19
Скачать презентацию РАСЧЕТ И ПОДБОР СЕЧЕНИЯ СТРОПИЛЬНЫХ НОГ И ПРОГОНОВ
2 Стропилы и прогоны.pptx