Подбор сечения рабочего настила

 

Рабочий настил рассчитывается на прочность и прогиб. Выполняется из досок. Для обеспечения достаточной жесткости, каждая доска опирается как минимум на 3 опоры (имеется двухпролетная неразрезная балка).

Расчет рабочего настила по первой группе предельных состояний.

Первое сочетание нагрузок: постоянная (собственного веса) + временная (снеговая).

 

Расчетная схема:

 

 

Таблица 1. Нагрузки собственного веса.

№ п. п.	Наименование	gн, кгс/м3	g	g, кгс/м3
1	3-х слойный ковер рубероида на битумной мастике	10	1.1	11
2	Утеплитель ρ=100 кг/см3	7	1.2	8.4
3	Пароизоляция	3	1.1	3.3
4	Рабочий настил (t=25 мм)	12.5	1.1	13.8
	Итого:	32.5		36.5

 

Обозначения в таблице:

g_н – нормативная нагрузка собственного веса;

g - коэффициент надежности по нагрузке собственного веса;

g - расчетная нагрузка собственного веса.

Определим снеговые нагрузки. Снеговой район = 5 Þ P^**= 320 кг/м²

Далее определяем погонные нагрузки q и P.

q = g * b = 36.5 кг/м - расчетная

q_н= g_н*b=32.5 кг/м - нормативная

где b – ширина полосы сбора нагрузки (b = 1 м);

 

P ^* = P ^** * cos a =320*1=320кг/ м²

P = P ^* * B =320кг/ м² - расчетная

P_n = P *0.7=224кг/ м² - нормативная

где a - угол наклона кровли к горизонту (cos a ≈ 1).

Расчет по прочности:

s = M_max / W <= R _изг * m _в

 

где s - напряжение;

M_max - расчетный изгибающий момент;

W - момент сопротивления рабочего настила;

R_изг - расчетное сопротивление изгибу (R_изг = 130 кгс/см²);

m_в- температурно-влажностный режим-коэффициент, учитывающий работу древесины, зависящий от отапливаемости здания (так как здание отапливается m_в =1).

М_max = 0.125( q + P ) * L_{n р} ² = 0.125 * (36.5+ 320) * 0.9² = 36.09 кгс*м

W = b * h ² / 6 = 1 * 0.025² / 6= 1.04*10^{-4 м³}

s = 36.09/1.04*10^-4 =3.46*10⁵ кг/ м² < R _изг * m _в = 130 * 1= 13*10⁵ кг/ м²

Расчет на жесткость:

 

f=2.13*( q_н+P_n)* L⁴_{n р} /384/E/I<=1/150* L_{n р}

 

где f – допустимый прогиб;

E – модуль нормальной упругости (E = 1 * 10⁵ кг/см²);

I – момент инерции.

 

I=b*t ³/12=1* 0.025³/12=1.3*10^-6 м⁴

f=2.13*(32.5+224)*0.9⁴ / 384/ 10⁵/10⁴/1.3* 10^-6=0.72*10^-3м.

1/150* L_{n р}=0,9/150=6*10^-3

0,72*10^-3<6*10^-3

 

Второе сочетание нагрузок: постоянная (собственного веса) + монтажная.

 

Расчетная схема:

s = M_max / W <= R _изг * m _в

М _max = 0.07 * q * L_{n р} ² * + 0.207 * 2 * P _ч * L_{n р}

 

где P _ч –вес человека ( P _ч=100кг)

Р_р.ч= P _ч * g =100*1,2=120 кгс

 

где P _р.ч – расчетный вес человека;

g - коэффициент надежности по монтажной нагрузке ( g = 1.2).

M_max = 0.07 * 36,5 * 0,9² + 0.207 * 2 * 120 * 1,205 = 39,32 кгс*см

s = 39.32 / 1.04*10^-4 = 378076 кгс/м² < R_изг * m_в = 130 * 1 =13*10⁵ кгс/м² Прочность обеспечена.

Подбор сечения стропильных ног

Нормы предписывают выполнять расчет стропильных ног как однопролетную балку.

Расчетная схема:

 

 

 

 

Расчетный пролет стропильной ноги вычисляется по формуле:

 

L _об = d / cos a = 2.4 / 1 = 2.4 м

 

где d – длина панели фермы (d = 2.4 м).

Определим нагрузки:

Собственный вес:

 

q_н= g_н* c*cos a + 5=36.5*0.9*1+5=34.75 кг/м

q = g * с * cos a + 5* g = 36.5*0.9*1+5*1.1=37.85 кг/м

Снеговая нагрузка: P = P ^* * c * cos a =320*0.9*1=288 кг/ м

P_n = P *0.7=288*0.7=201.6кг/ м

Проверка на прочность:

s = M_max / W <= R _изг * m _в

М_max = 0.125 * ( q + P ) * L _об ² = 0.125 * (37.85+ 288) * 2.4² = 234.6 кгс*м

W = b * h ² / 6 = 7.5 * 12.5² / 6= 195.31 cм³

s = 234*10² /195.31=12*10⁵ кг/ м² < R _изг * m _в = 130 * 1= 13*10⁵ кг/ м²

 

Подобранное сечение проверяем на прогиб:

 

f=5*( q_н+P_n)* L⁴ _об /384/E/I<=1/200* L _об

I=b*h³/12=7.5* 12.5³/12=7813 c м ⁴

f=5*(34.75+201.6)*240⁴ / 384/ 100*10⁵/7813=0.13 см

1/200* L_{n р}=2.4/200=1,2 см

0,13<1,2

Прочность обеспечена. Принимаем поперечное сечение стропильной ноги 125*75 мм.

 

Подбор сечения прогона

Прогон проверяют на прочность и на прогиб.

Подбор сечения прогона.

От собственного веса

 

q_н = g_н * d + 15=32,5*2.4+20=98 кг/м

q = g * d + 20* g =36.5*2.4+20*1.1=109,6 кг/м

 

Снеговая нагрузка

P = P * d =320*2.4=768 кг/ м

P_n = P *0.7=768*0.7=537,6 кг/ м

 

Где d – расстояние между прогонами по горизонтали (а = 4,5м); g = 1.1

Проверка на прочность:

s = M_max / W <= R _изг * m _в

М_max = 1/12 * ( q + P ) * L _пр ² = 1/12 * (109,6+768) * 4.5² = 1480,95 кгс*м

W =2* b * h ² / 6 =2*6 * 25² / 6= 1012,5 см³

s =1480.95/1012,5 =118,47 кг/ см² < R _изг * m _в = 130 * 1= 130 кг/ см²

 

Подобранное сечение проверяем на прогиб:

 

f=( q_н+P_n)* L⁴ _пр /384/E/I<1/200* L _пр

I=2*b*h ³/12=2*6 25³/12=15625 cм⁴

f=(98+537.6)*4.5⁴ / 384/ 100*10⁵/15625=0.434 см.

1/200* L_{n р} =4.82/200=2,41 см.

0,45<2,25

Прочность обеспечена.

Принимаем поперечное сечение прогона из двух досок 60*250 мм.

 

Расчет гвоздевого забоя

 

Определяем Q = Mоп /2/ a

Находим количество гвоздей n =Q/ Tгв,

Tгв – несущая способность 1-го гвоздя.

 

Mоп =М_max = 1/12 * (q+ P) * L_пр² = 1/12 * (109.6+768) * 4.5² = 1480.95 кгс*м

 

Примем диаметр гвоздя d_гв= 5.5 мм

 

Определяем a = 0.2*L – 23 d_гв = 0.2 * 4.5 – 23*55*10^-4 = 0,7735 м

n=1480.95 /2/0.7735=7,9

 

Принимаем n = 8 шт.

 

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 216; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!