Raschet_pokrytii_PDF
.pdfПробуем сечение 13.2 х 22.1 см:
А 13.2 22.1 291.72см2
W |
13.2 22.12 |
1074.5см3 |
|
|||||||||
|
6 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
0.8 479.4 |
|
60.05 |
|
|
|
|||||
0.289 22.1 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||||
1 |
60.12 13.24 |
0.974 |
|
|||||||||
3000 291.7 1.579 |
|
|||||||||||
|
13.24 |
|
|
|
1859.4 |
|
1.921кН / см2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
291.72 |
|
1074.5 0.974 |
|
|||||||
1.579кН / см2 |
5% |
|
|
|
Пробуем сечение 13.2 х 24.6 см:
А 13.2 24.6 324.7см2
W 13.2 24.62 1331.4см3 6
54.0
1 |
|
542 13.24 |
0.975 |
||||||
3000 324.7 1.579 |
|||||||||
|
13.24 |
|
1859.4 |
|
1.473кН / см2 1.579кН / см2 |
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
324.7 |
1331.4 0.975 |
|||||||
|
|
|
Прочность обеспечена.
Прогиб данной стропильной системы не определяем, так как она не влияет на эксплуатацию сооружения.
Окончательно принимаем стропила в виде клееных брусьев сечением
[4 х 33] х 24.6 см.
250−2x2=246
4x33=132
Сечение затяжки (тяж).
Ат реб |
U n |
|
|
27.61 0.95 |
1.387см |
2 |
||
Rст |
с |
21.0 |
0.9 |
|
|
|||
|
р |
|
|
|
|
|
|
Здесь с − учет влияния резьбы (концентрация напряжения)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 Ат р |
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
4 1.387 |
|
1.33см |
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем тяж d=14 мм.
При устройстве затяжки из клееной древесины II сорта:
Ат реб |
U n |
|
|
27.61 0.95 |
36.48см |
2 |
|
|
|
0.9 0.8 |
|
|
|||
|
Rкл m |
|
|
||||
|
р |
0 |
|
|
|
|
|
При толщине накладок склеенных из двух остроганных досок 33 мм (40 – 2х3.5) 66 мм высота их должна составлять не меньше
h |
36.48 |
2.8см |
|
2 6.6 |
|||
|
|
Из условий норм расстановки связей проектируем их 6.6 х 15 см.
|
≥7d=14,0 |
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
1 |
15,0 |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
затяжка болты 20/70 |
24,6 |
6,6 |
13,2 |
6,6 |
|
2x66x15,0 |
|
||||
стропильная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нога 13,2x24,6 |
|
|
|
|
Рис. 2.6 Узел прикрепления затяжки к стропильной ноге
Несущая способность связи (проектируем их в виде шпилек с постановкой на концах гаек и квадратных шайб 30 х 30 х 3 мм) на шов сдвига (условного «среза»):
Тсма 0.8adK 0.8 6.6 2.0 1 10.76кН
где К − коэффициент по табл. 19 [1], учитывающий угол
смятия в начальном гнезде.
Тсмс 0.5сdK 0.5 13.2 2.0 0.855 11.29кН
|
|
где для 35 45' |
К 0.855 |
|
|||
|
|
1.8d 2 |
0.02а2 |
|
|
1.8 2.02 |
0.02 6.62 х |
Т |
и |
К |
|
||||
|
|
|
|
|
|
х0.855 7.46кН
Ти 4d 2 K 4 2.02 0.855 14.8кН
Расчетное усилие на один шов сдвига:
Тсв Тmin 7.46кН
Число двухсрезных связей:
nсв |
U n |
|
27.61 0.95 |
1.76шт |
||
nшв Тсв |
2 7.46 |
|
||||
|
|
|
Ставим две шпильки с шайбами и гайками на концах, которые работают как болты (рис. 2.5).
Пример 3. Кровля на основе цементно−песчаной черепицы Браас по обрешетке, стропильным ногам и опорным брусьям, уложенным на
поперечные стены.
Запроектировать чердачное покрытие здания малоэтажного жилого комплекса в корортном района Санкт−Петербурга. Материал кровли – плитки черепицы размером 330 х 420 мм из кварцевого песка, цемента, воды, железо−окисного пигмента, акрилового красителя. Вес одной штуки 4.5 кг. Пролет двускатного покрытия − между осями стен 10.30м; отметки верха мауэрлатов 5.63м, верха стропильных ног в коньке 8.29м. В этом случае уклон крыши 25 21' , cos 0.904 , sin 0.428. Режим эксплуатации А1.
Планируем обрешетку из имеющегося сортамента пиломатериалов, т.е. сечением 5 х5см. При угле наклона 26 намечаем по данным фирмы [3] шаг брусков 32см. Если первый от конька брусок укладывать на расстоянии 30мм, то по скату можно
уложить |
567.6 3.0 |
564.64 |
18 рядов |
|
32 |
||||
|
|
|
Намечаем следующую конструкцию покрытия здания (рис. 3.1).
|
а) Разрезы |
|
|
|
контробрешетка |
стропильная нога |
|
бруски |
|
||
320 |
2x5x20 через 71−75 |
||
обрешетки |
|||
|
|
кровельная
гидроизоляция
плиты утеплителя
пленочная
пароизоляция
бруски подшивки
продольные стены |
10300 |
|
|
710 |
бруски подшивки |
|
|
|
400 400 |
подшивки из досок |
|
|
δ=16мм |
|
б) Фрагмент плана
710 710
|
обрешетка |
320 |
|
320 |
|
320 |
опорный брус, |
|
|
|
опирающийся на опорные |
|
стены |
стропильные ноги
Рис. 3.1 Намечаемая конструкция покрытия здания
Это покрытие над зданием с небольшим пролетом (расстоянием между продольными стенами или рядом опор), который меньше 10−12 метров, что характерно для зданий непроизводственного назначения. В них могут быть также поперечные стены, на который также можно опирать так называемые опорные брусья (элементы), воздающие дополнительные опоры для стропильных ног (стропилин), которые в этом случае будут меньше нагружены.
Проверка обрешетки.
Нагрузка на бруски обрешетки [кН/м2 ската]
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.1 |
|
Элементы конструкции |
Нормативная |
|
f |
Расчетная |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|||
− цементно−песчаная черепица BRAAS ДСК−1 |
0.495 |
1.1 |
0.545 |
|
|||
(на 1м2 11 штук по 4.5кг) |
|
|
|
|
|
||
−бруски обрешетки намечаем по |
|
|
|
|
|
||
рекомендациям фирмы: 5 х5см с шагом 32см |
|
|
|
|
|
||
5.0 0.052 |
1.0 |
|
0.039 |
1.1 |
0.043 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
0.32 |
|
|
|
|
|
|
|
Постоянная |
0.534 |
|
|
0.588 |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
Временная; снеговая для С−Петербурга (III |
|
|
|
|
|
||
р−н) согласно СНиП 2.01.07−85 «Нагрузки и |
|
|
|
|
|
||
воздействия» и дополнения к нему Росстроя от |
1.139 |
0.7 |
1.627 |
|
|||
07.2003 при 25 |
|
|
|
|
|
||
S н( р) cos 1.0 1.26 0.904 |
|
|
|
|
|
||
Полная |
1.678 |
|
|
2.215 |
|
Примечание: Се – аэродинамический коэффициент по прилож.4 СНиП 2.01.07−85 [1] Се1=−0.15, т.е. ветровая нагрузка не создает положительного давления, а отрывающее действие меньше веса черепицы с обрешеткой:
0.30 0.1 0.15 0.045кН / м2
0.534кН / м2
Бруски обрешетки рассчитываем согласно пп. 6.13 и 6.14 [2] как двухпролетные нарезные балки (рис.3.2)
(qнбр)=1,678 кН/м2 ската
(qрбр)=2,215 кН/м2 ската
75,0 |
75,0 |
Рис. 3.2 Расчетная схема бруска обрешетки при полном нагружении
Нормативная погонная нагрузка на брусок: qбрн 1.678 0.32 0.535кН / м.ската ;
Расчетная погонная нагрузка на брусок: qбрр 2.215 0.32 0.709кН / м.ската
I расчетная схема – на действие постоянной и временной нагрузок.
Так как плоскость действующего изгибающего момента не совпадает с главными осями бруска, то расчет последнего производим с учетом косого изгиба (рис. 3.3)
y
x
x
y
α |
α |
My |
M
Mx
Рис. 3.3 Работа бруска на косой изгиб
Наибольший расчетный изгибающий момент в бруске обрешетки:
М 0.125qбрр l 2 0.125 0.709 0.752 0.04985кНм;
Расчетный момент, действующий в плоскости перпендикулярной скату:
М х М cos 0.04985 0.904 0.04507кНм;
Параллельной (вдоль) скату:
М у М sin 0.04985 0.0.428 0.02134кНм;
Моменты сопротивления: W W |
|
|
|
5.03 |
20.83см3 |
|||||||||||||||
у |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
6 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Моменты инерции: I |
|
I |
|
|
5.04 |
|
52.08см4 |
|||||||||||||
х |
у |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Напряжения изгиба: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
и |
|
М х |
|
|
М у |
|
|
4.507 2.134 |
0.319кН / см2 |
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
Wх |
|
Wу |
|
|
|
|
20.83 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
RIIIc m |
1.3 1.0 |
1.368кН / см2 ; |
||||||||||||||||
|
u |
|
в |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
0.95 |
|||||||||||||||||
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь: R иIIIc 1.3кН / см2 − расчетное сопротивление брусков из хвойной древесины III сорта по СНиП II−25−80, mв − коэффициент, учитывающий эксплуатацию при относительной влажности воздуха не превышающей 75%,
n − коэффициент надежности по категории ответственности здания (в нашем случае II категория ответственности).
Жесткость брусков.
Прогиб в плоскости, перпендикулярной скату:
f x
где
f у
где
|
2.13qхн.бр l 4 |
2.13 0.4836 10 2 754 |
|||
|
|
|
|
|
0.0163см |
|
384 103 |
|
|||
|
384ЕIx |
52.08 |
qнх.бр 0.535 0.904 0.4836кН / м.ската
Прогиб в плоскости, параллельной скату:
|
2.13qну.бр l 4 |
2.13 0.229 10 2 754 |
|||
|
|
|
|
|
0.0077см |
|
384 103 |
|
|||
|
384ЕIx |
52.08 |
qну.бр 0.535 0.428 0.2290кН / м.ската
Прогиб в вертикальной плоскости:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f f 2 |
f 2 |
|
|
0.01652 0.00772 |
0.018см |
||||
|
x |
|
y |
|
|
|
|
|
|
fпред |
|
|
|
75 |
|
0.526см |
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
150 |
0.95 |
|
II расчетная схема – на постоянную нагрузку и сосредоточенный
груз.
|
На один брусок согласно СНиП II−25−80 приходится расчетное |
||||
значение сосредоточенного груза Р р Рн |
f |
1.0 1.2 1.2кН |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Расчетное значение постоянной нагрузки, действующей на |
||||
брусок: |
|
|
|
|
|
q р |
|
0.588 0.32 0.1882кН / м.ската |
|||
бр.пост |
|
|
|
|
|
|
|
PР=1,2кН |
qрбр пост=0,1882 кН/м ската |
75,0 |
75,0 |
Рис. 3.4 Расчетная схема бруска обрешетки по схеме II
Наибольший изгибающий момент:
М 0.0703qбрр .пост l 2 0.207Р р l 0.0703 0.1882
х0.752 0.207 1.2 0.75 0.19374кНм 19.374кНсм
Составляющие изгибающего момента:
Мх 19.374 0.904 17.514кНсм;
Му 19.374 0.428 8.292кНсм
Напряжения изгиба в брусках:
|
М х |
|
М у |
|
17.514 8.292 |
1.239кН / см2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Wх |
Wу |
20.83 |
|
|
Ru mn 1.368 1.2 1.642кН / см2
n
Если пробовать бруски сечением 4 х 5 см, то без учета изменения нагрузки:
W |
4 52 |
|
16.67см3 ; |
W |
|
|
5 42 |
13.33см3 |
||||||||||
|
|
|
у |
|
||||||||||||||
|
х |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
I |
|
|
4 53 |
|
41.67см4 ; |
I |
|
|
5 43 |
26.67см4 ; |
||||||||
х |
|
|
|
|
у |
|
||||||||||||
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
По схеме I: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
' |
|
4.836 |
|
|
2.290 |
0.491кН / см2 |
1.368кН / см2 |
|||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||
|
и |
16.67 |
13.33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fх |
2.13 0.4836 10 2 754 |
0.0932см |
||
384 103 41.67 |
|
|||
|
|
|
||
f у |
2.13 0.229 10 2 754 |
0.0151см |
||
384 103 26.67 |
||||
|
|
|
f 0.09322 0.01512 0.094см 0.526см
По схеме II:
и 17.51416.67 13.338.292 1.673кН / см2 1.642кН / см2 ;
Перегрузка 1.9% < 5% − сечение может быть принято, но отсутствует у исполнителя.
Вывод: окончательно принимаем бруски обрешетки сечением 5 х5см, с шагом по скату 32см.
Расчет стропильных ног.
По имеющимся на основании строительного опыта рекомендациям при подобной конструкции кровельного покрытия шаг стропильных ног с учетом веса снегового покрова (географии строительства) возможен и целесообразен в пределах 60 – 80см при сечениях в виде досок 4 х 5см до 6 х 22.5 (25.0) см.
Для представляемого случая намечаем шаг 75 см при досках 5 х 20см при контробрешетке с использованием того же пиломатериала (обязательно III сорта), т.е. 5 х5 см (для создания вентилируемых продухов). Исходя из такой намечаемой конструкции определяем нагрузку на стропильную ногу (табл. 3.2).
Нагрузка на стропильную ногу [кН/м2 ската].
Таблица 3.2
Элемент конструкции |
Нормативная |
f |
Расчетная |
||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
||
− цементно−песчаная черепица BRAAS |
0.495 |
1.1 |
0.545 |
||
ДСК−1 (на 1м2 11 штук по 4.5кг) |
|
|
|
||
− бруски обрешетки 5 х5см с шагом по |
0.039 |
1.1 |
0.043 |
||
скату 32 см 5.0 0.052 |
1.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0.32 |
|
0.067 |
1.1 |
0.073 |
|
|
|
|