Задача 4. Расчет дощатого настила
Подобрать и проверить сечение рабочего настила по 1-й и 2-й группам предельных состояний.
Покрытие имеет утепленную рулонную кровлю. Уклон кровли 5,7°. Дощатый рабочий настил выполнен пустотной конструкцией с установленным сверху сплошным защитным настилом (см. рис. 6).
Здание эксплуатируется при температуре 20 
.
Рис. 4.1 Конструкция дощатого настила по прогонам кровли
Решение
1. Исходные данные: q=0,25 кН/м; снеговой район - 4; шаг прогонов 1,4 м; порода древесины – пихта (1 сорт); влажность 47%.
2. Определяем расчетные характеристики древесины по растяжению, (с учетом коэффициентов 
по [1, табл. 4, табл. 5 и табл. 9]) по [8, табл. 1, табл. 2, табл. 3, табл. 4, прил. 1]:
Расчетное сопротивления древесины по [8, табл. 1, прил. 1]:
;
коэффициенты условий работы [8, табл. 2, табл. 3, табл. 4, прил. 1]:
= 0,8; 
= 1; 
= 0,66.
Расчетное сопротивление древесины растяжению:
3. Принимаем предварительное сечение доски рабочего настила с зазором между досками от 10 до 15 см b*h=12,5х2,5 см. Определяем нормативную нагрузку от полосы рабочего настила шириной 1 м:
где 
плотность пихты, 
– зазор между досками.
4. Полная нагрузка:
5. Определяем величину снеговой нагрузки Sg=2,0 кПа по [2, табл. 10.1].
- нормативное значение веса снегового покрова на 1 погонный метр настила.
6. Определяем максимальное усилие по двум сочетаниям нагрузки:
- расчетная сосредоточенная нагрузка, приходящая на 1 м ширины настила при наличии косого защитного настила, когда нагрузка 1 кН передается на ширину настила, равную 0,5 м. Коэффициент надежности по нагрузке 
7. По максимальному моменту определить требуемый момент сопротивления:
8. Момент сопротивления и момент инерции принятой конструкции рабочего настила
Т.к. момент сопротивления принятой конструкции меньше требуемого момента сопротивления, изменим сечение доски на 100х32 мм и увеличим зазор между досками до 15 см, тогда
9. Определяем запас прочности, должен быть не более 5%:
10. Проверка настила по 2-й группе ПС:
Общая ширина досок на полосе шириной 1 м:
Момент инерции принятой конструкции:
Условие выполняется.
Задача 5. Расчет прогонов
Подобрать и проверить сечение неразрезных прогонов из спаренных досок по 2 группам предельных состояний.
Нагрузки на прогон, условия эксплуатации прогонов см. задачу 4.
Рис. 5.1 Конструкция неразрезных прогонов из спаренных досок
Решение
1. Исходные данные: q=0,25 кН/м; снеговой район - 4; шаг прогонов 1,4 м; шаг рам – 5,5 м; порода древесины – пихта (1 сорт); влажность 47%.
2. Определяем расчетные характеристики древесины по растяжению, (с учетом коэффициентов по [1, табл. 4, табл. 5 и табл. 9]) по [8, табл. 1, табл. 2, табл. 3, табл. 4, прил. 1]:
Расчетное сопротивления древесины по [8, табл. 1, прил. 1]:
;
коэффициенты условий работы [8, табл. 2, табл. 3, табл. 4, прил. 1]:
= 0,8; = 1,0; 
= 0,66.
Расчетное сопротивление древесины растяжению:
3. Принимаем предварительное сечение прогона из двух досок b*h=60х250 мм по [8, табл. 1 (прил. 2)].
4. Выполняем сбор нагрузки на прогон (с учетом шага прогонов) в табличной форме (табл. 1).
Таблица 5.1 - Сбор нагрузки на прогоны
| Элементы и подсчет нагрузок | Нормативная нагрузка кН/м | 
| Расчетная нагрузка кН/м |
1. 1. Трехслойная рулонная кровля
| 0,125 | 1,3 | 0,163 |
2. 2. Защитный настил
| 0,111 | 1,1 | 0,123 |
3. 3. Рабочий настил
| 0,07 | 1,1 | 0,077 |
4. 4. Утеплитель
| 0,084 | 1,3 | 0,109 |
5. 5. Пароизоляция (слой толя) 
| 0,042 | 1,3 | 0,054 |
6. 6. Доски подшивки
7. 
| 0,205 | 1,1 | 0,225 |
8. 7. Прогон из спаренных досок
9. 
| 0,147 | 1,1 | 0,162 |
| Итого постоянная нагрузка | 
| 
| |
8. Снеговая нагрузка
|  2,79
| 1,4 |  3,906
|
| ИТОГО полная нагрузка | qn=3,574 | q=4,819 |
5. Находим усилия на первой промежуточной опоре и остальных промежуточных опорах:
– шаг рам.
6. Определяем момент сопротивления и момент инерции принятого сечения:
7. Выполняем проверку прочности прогонов по 1-й группе ПС:
Условие не выполняется, следует изменить сечение прогона. Т.к. выпускаемая номенклатура пиломатериалов не позволяет подобрать доски для спаренного прогона с соблюдением условий прочности по 1-й группе и одновременно с перенапряжением конструкции не более 10%, принимаем изготовление прогонов из трех досок сечением 44х250 мм, тогда нормативная нагрузка от собственного веса прогонов будет составлять:
расчетная 0,162*1,1=0,178, полная расчетная нагрузка q=4,835;
Момент сопротивления и момент инерции принятого сечения:
Проверка прочности прогонов по 1-й группе ПС:
Условие выполняется.
Определяем перенапряжение конструкции (не более 10%):
8. Проверка прогиба прогонов в крайних и промежуточных пролётах по 2-й группе ПС:
Условие выполняется.
Библиографический список
1. СП 64.13330.2017. Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80. – М. : 2017.
2. СП 20.13330.2017. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. – М. : 2017.
3. ГОСТ 8486-86. Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия (действующий).
4. ГОСТ 9463-88. Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия (действующий).
5. Конструкции из дерева и пластмасс : учеб. / М.М. Гаппоев и др. – М.: Издательство АСВ. – 2004 г.
6. ГОСТ 24454-80. Пиломатериалы хвойных пород. Размеры (действующий).
7. ГОСТ 6782.7-75. Пилопродукция из древесины хвойных пород. Величина усушки (действующий).
8. Конструкции из дерева и пластмасс: метод. указания / А.В. Самодина, А.В. Ли. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. – 2019 г. – 32 с.: ил.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 490; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!