Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Raschet_pokrytii_PDF

.pdf
Скачиваний:
53
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
1.67 Mб
Скачать

а) при положении груза Р в точке С момент в плоскости, перпендикулярной в сечении С, от груза Р (рис. 4.4)

М р хс

Р р l

cos

1.2 6

0.928

1.8 кНм

4

 

4

 

 

 

 

Момент от собственного веса при q р пр g р пр 0.154 кН/см

М g

 

q р

пр

l 2

0.184

62

хс

 

 

 

cos

 

 

0.928 0.760 кНм

 

8

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарный момент М хс 1.8 0.760 2.56 кНм

В плоскости ската момент от сосредоточенного груза равен нулю, момент от собственного веса:

М g ус 0.125q р пр l 21 sin 0.125 0.181 32 0.373 0.076

кНм

б) при положении груза Р в точке d на расстоянии Х от нулевой опоры момент в сечении под грузом Р

М М g х M p x M ' x M ' xp ,

 

Где

 

 

g

 

 

 

l

 

x2

 

− момент от собственного веса в

M

 

x (q 2 x q

2 ) cos

 

 

 

плоскости, перпендикулярной скату;

 

M p x

P p x (l x)

cos − момент от сосредоточенного

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

груза Р в той же плоскости,

 

 

 

 

 

 

M ' x M

 

k (

3

q

l

x q

x2

) sin

y

 

 

 

 

 

 

8

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Где Мg у – момент от собственного веса в плоскости ската, который приводится к моменту в плоскости, перпендикулярной к

скату, путем умножения на

 

Wx

 

 

h

17.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K Wy

b

 

7.5 2.33

 

 

 

 

 

(2.33 – коэффициент приведения для принятого сечения).

М '

 

x2

 

 

 

4x

 

 

 

 

 

хр M yp k Px

 

 

P(5

 

 

 

) sin k

2l

 

l

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставим эти выражения в общее выражение момента М с

численными значениями l 6.0м,

k 2.33 , q р 0.181кН/м,

Р р 1.2кН, sin 0.372, cos 0.928.

Приравниваем dMdx 0 , получим X 1.5м, что соответствует

максимальному моменту.

Подставляя найденное значение х в соответствующие формулы, найдем величины изгибающих моментов в точке d

в плоскости перпендикулярно скату: от собственного веса – 1.04 кНм; от сосредоточенного груза 1.25 кНм, суммарный момент – 2.99 кНм.

В плоскости ската суммарный момент – 0.56 кНм.

c

Pcosα

qx=qcosα

 

3,0

 

3,0

 

6,0

 

а)

б)

в)

Рис. 4.3 Расчетная схема прогона для второго случая загружения (M в середине пролета): а−эпюра Mx с q от равномерной нагрузки; б−эпюра Mx с p от P=1,0 кН; в−эпюра My с q от равномерно распределенной нагрузки

d

c

qx=qcosα

6,0

а)

б)

X c

в)

3,0

3,0

г)

Рис. 4.4 Расчетная схема прогона для второго случая загружения (M в точке d): а−эпюра Mx от равномерной нагрузки; б−эпюра Mx от P=1,0 кН; в−эпюра My от равномерно распределенной нагрузки; г−эпюра My от P=1,0 кН

Расчетные изгибающие моменты для обоих сочетаний нагрузок приведены в табл. 4.2

 

 

 

Таблица 4.2

Расчетные изгибающие моменты.

 

 

Сочетание

Сечение

Изгибающий

момент,

 

 

 

 

кНм

 

нагрузок

 

В плоскости,

В плоскости

 

 

 

перпендикулярн.

ската

 

 

 

к скату

 

 

Собственный вес и снег

С

4.26

0.43

 

Собственный вес и груз Р=1.2кН

С

2.56

0.076

 

То же

d

2.99

0.56

 

Напряжение изгиба в сечении прогона при первом сочетании

 

н

 

М х

 

 

 

M y

 

 

 

 

426

 

40.3

1.35кН / см2

 

 

Rн

 

 

1.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wx

 

 

Wy

 

 

383

 

 

164

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

0.95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.37кН / см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.5 17.52

 

 

 

 

 

 

 

17.5 7.52

 

 

 

Где W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

383см3

; W

у

 

 

 

 

 

 

 

164см3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При втором сочетании:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

299

 

 

5.6

 

 

0.78 0.03 0.81кН / см2

 

Rн

1.37кН / см2

 

 

 

 

 

 

 

383

164

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверяем жесткость прогона в плоскости, перпендикулярной к

скату:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

5 qн l 4

 

 

 

5

 

 

0.00617 6004

3.0см

 

1

l

384 E I

 

 

 

 

103

3349

 

 

 

 

 

 

 

 

 

384

 

 

 

 

200

 

 

Где I

b h3

 

 

7.5 17.53

3350см4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qн g н S н

0.5 cos 0.330 1.0 0.5 0.928

0.617кН / м

Решетка щита

Скатная составляющая от собственного веса крыши и от снеговой нагрузки

Q gкр S Fгр sin 0.39 1.80 13.9 0.372 11.3кН

Где Fгр 2.5 6 cos 2.5 6 0.928 13.9м2

горизонтальная проекция грузовой площади щита.

Усилие в одном раскосе щита

Q 0.75

 

11.3 0.75

6.42кН

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

2 0.661

D 2

 

Где 0.75 – коэффициент, учитывающий грузовую площадь для раскосов;

54 − угол наклона раскоса к оси пояса стропильной

фермы.

Проверка прочности раскоса. Принимаем сечение раскоса 60 х x75 с F=45 см2 , Wу=75.0 см3

Расчетная длина раскоса l0

 

0.5

 

0.76м

 

 

 

 

0.661

 

 

 

 

 

Гибкость раскоса

l0

 

 

 

 

 

76

43.6

0.289b

 

0.289 6

Усилие к раскосу приложено с эксцентриситетом е b2 62 3см

Изгибающий момент в раскосе M D e 6.42 3 19.2кН см Проверяем сечение раскоса на внецентренное сжатие:

и

 

 

D

 

M Rc

 

 

6.42

 

19.2 13

 

6.00 13МПа

Fнт

W Ru

45

0.93 13 45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Где

 

 

 

2 D

 

 

 

43.62 6.42

 

 

 

 

3000 R F

1 3000 13 45 0.93

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

cp

 

 

 

 

 

 

 

Количество гвоздей ( dгв 4.5мм и l 125мм ) для

прикрепления раскоса к прогону в нижнем узле

 

 

n

 

D

 

 

6.42

6.42

, где Tгв − текущая способность, определяется

 

 

гв

 

Tгв

 

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по СНиП.

Принимаем 7 гвоздей, в остальных пересечениях прикрепляем раскос к прогонам одним гвоздем, а к верхнему прогону – двумя. Между прогонами вдоль стоек ставим распорки из досок 70 х 32 мм на ребро.

Скатную составляющую опорной реакции щита на верхний пояс передаем через упоры, прибитые 7 гвоздями.

Нижний прогон (5 − 5) щита, кроме изгиба от вертикальных нагрузок, воспринимает так же растяжение и изгиб в плоскости ската от внецентренного прикрепления к нему раскоса. (рис. 4.1 и 4.5)

1−1

 

40

 

 

 

 

 

70

75

60

 

 

 

 

 

240

 

2

360

 

D

 

 

 

 

 

 

 

4

 

250

240

150

 

 

3

 

 

 

1

1

 

 

120

 

 

 

250

 

150

60

70

 

75

75

60

 

Рис. 4.5 Деталь узла К щита обрешетки: 1−прогон; 2−подкос; 3−крайняя стойка щита; 4−ось пояса фермы

1

175

Предполагаем, что все усилие Д передается на прогон (5 − 5). Тогда в узле К прогон воспринимает растягивающие усилия

V D sin 6.42 0.75 4.81кН и поперечную силу

А D cos 6.42 0.661 4.24кН . Опорная реакция от скатной

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

составляющей нагрузки на щит R

Q

 

 

11.3

5.65кН . Усилие в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

крайней стойке: А R A 5.65 4.24 1.41кН . Тогда момент в

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прогоне в плоскости, перпендикулярной к скату,

 

 

 

Mn V e 4.81 11.7 56.3кН см

, где e

 

17.5 6

11.7см

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эксцентриситет растягивающего усилия V.

 

 

 

 

 

 

Напряжение в прогоне в точке h от внецентренного растяжения

 

V

M x M n Rp

4.81

 

426 56 1.0

 

1.08кН / см2

 

 

 

 

383 1.3

 

 

 

F

W R

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ru

 

1.3

1.37кН / см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

0.95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Мх и Му – моменты от вертикальных нагрузок (см. табл. 4.2). В точке К прогона действуют изгибающие моменты:

вплоскости ската:

Ма R a A2 (a 0.06) 5.65 0.24 1.41 (0.24 0.08)

0.91кН м

где а=0.24 м – расстояние от опорной реакции R до точки К;

в плоскости, перпендикулярной к скату, от собственного веса и

снега:

M

 

 

q p a

l a cos

0.181 0.24

6.0 0.24 0.928

x

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.16кН м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряжение в прогоне

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

М х

 

M a

 

116

 

91

0.86кН / см2

Rн

 

1.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wx Wy 383 164

 

 

 

n

0.95

 

 

 

 

 

 

 

1.37кН / см2

Пример 5. Рулонная кровля по кровельным и несущим щитам

Запроектировать щитовое покрытие здания по клеефанерным балкам, установленным в плане с шагом 6.0 м. Материал кровли –

рубероид. Уклон ската – 0.1. Район постройки – г.Псков. Условия эксплуатации – АI. Класс ответственности здания – II.

Покрытие устраиваем по прогонам, укладываемым по клеефанерным балкам с шагом 1.5м. По прогонам укладываем несущие щиты в виде сплошного настила, размером 2.0 х 3.0 м из досок 19 х 125 мм, с нижней стороны которого на гвоздях пришиты 4 поперечных и 6 диагональных планок из тех же досок. При принятых размерах несущих щитов между КФ балками укладывается по 3 щита. Несущие щиты (НЩ) укладываются на прогоны, и их настил работает на изгиб как двухпролетная балка с пролетами, равными 1.5 м (шаг прогонов). По ним укладывается слой пароизоляции – пергамина. По НЩ укладываются диагональные бруски сечением 50 х 80 мм под углом 30 к карнизу, закрепляемые гвоздями к прогонам в местах пересечения. Шаг брусков 1.0 м выбран с учетом ширины плитного утеплителя. На диагональные бруски укладываются кровельные щиты (КЩ), представляющие собой сплошной настил из теса толщиной 14 мм, остроганного с одной пласти и скрепленного снизу гвоздями с рейками сечением 40 х 50 мм, расположенными на расстоянии 250 мм в свету. Размер кровельных щитов 1.0 х 3.0 м.

На заводе щит на горячей битумной мастике наклеивается один слой рубероида (по размеру щита).

Расчет несущего щита (НШ)

Определяем предварительно вес щитов. Вес кровельного щита:

КЩ 3.0 1.0 0.02 3.0 1.0 0.014 5.0

рубероид настил

3.0 0.04 0.05 5.0 5 0.42кН (42кгс)

рейки

Вес несущего щита:

НЩ

2.0 3.0 0.019 5.0

 

8 0.125 0.019 2.0 5.0

 

доски

планки

 

 

 

0.76кН (76.0кгс)

Полная нагрузка определяется по таблице 5.1.

Таблица 5.1 Нагрузка на НЩ, кН/м2 ската (кгс/ м2 ската )

q р 'нщ

 

 

 

 

Нормативн.

f

Расчетная

 

 

 

 

 

 

 

 

Элемент

нагрузка

 

нагрузка

Два слоя наплавного изопласта

0.10 (10.0)

1.1

0.11 (11.0)

От кровельных щитов

0.14 (14.0)

1.1

0.154 (15.4)

0.42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0 1.3

 

 

0.011 (1.1)

 

 

 

 

0.01 (1.0)

1.1

 

Пароизоляция – слой толя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.026 (2.6)

Диагональные бруски

0.024 (2.4)

1.1

 

5.0х8.0см через 1.0м

 

 

 

(плотность увлажненной

 

 

 

древесины 6.0 кН/м3):

 

 

0.36 (36.0)

0.05х0.08х6.0

0.3 (30.0)

1.2

 

Утеплитель МВП

 

 

 

( 2.5кН / м3 ) толщиной

 

 

0.140 (14.0)

12см: 0.12х2.5

0.127 (12.7)

1.1

 

От веса несущего щита:

 

 

 

0.76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.0 3.0

 

 

 

Всего вес покрытия

0.701 (70.1)

 

0.801 (80.1)

Снеговая

 

 

1.79 (179)

S0 cos 1.8 1.0 0.995 1.25 (125)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Щит рассчитывается согласно 2 на два сочетания нагрузок. Первое сочетание нагрузок – собственный вес покрытия и снег

(ветер положительного давления при заданном уклоне не создает). Расчетная погонная нагрузка на настил щита по скату, действующая перпендикулярно его плоскости:

g р нщ cos S рверт cos b

0.761 0.995 1.791 0.995 1.0 2.479кН / пог.м ската

Щит рассчитываем как двухпролетную неразрезную балку. Задавшись ориентировочно шириной прогона 12 см, получим величину расчетного пролета:

l

p

l

 

b1

150.0

12.0

147.0см

 

 

 

1

4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SР

q

 

 

150

b/4

150

 

 

 

 

α=5°40'

lр=147

 

lр=147

Mмакс=ql2/8

Рис. 5.1 Схема определения изгибающих моментов

Максимальный изгибающий момент на средней опоре (рис. 5.1):

М ' 0.125 q р 'нщ l 2 p 0.125 2.47 1.472 0.667кНм При

моменте сопротивления настила шириной b 100см и высотой

S 1.9см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

b h2

 

 

100 1.92

60.17см3 − напряжение изгиба в досках

 

 

 

 

 

6

6

 

 

 

 

 

 

щита (древесина 3−го сорта с Ru 13.0МПа )

 

 

 

u

M '

 

 

66.70

1.11кН / см2

Ru mb

 

1.3 1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

W

60.17

 

 

n

0.95

 

1.368кН / см2

Проверяем жесткость настила. Нормативная нагрузка на щит, действующая перпендикулярно его плоскости:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]