Расчет стропильной ноги

Согласно данным статического расчета, опасным сечением является сечение в месте опирания на верхний прогон подстропильной рамы, .

Расчет изгибаемых элементов на прочность по нормальным напряжениям производится по формуле:

где:

- - рачсетный изгибающий момент;

- - расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента;

- fm,d=fm,d´kmod/gn=13´0,95/0,95=13МПа=1,3 кН/см2,

здесь fm,d=13 Мпа=1,3 кН/см2 – расчетное сопротивление изгибу вдоль волокон древесины сосны 2-го сорта;

kmod=0,95 – коэффициент условий работы для 3 класса условий эксплуатации при учёте снеговой нагрузки.

gn=0,95 – коэффициент надежности по назначению для II класса ответственности здания.

Момент сопротивления поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси:

Проверяем сечение в середине нижнего участка стропильной ноги под действием изгибающего момента (рисунок 3). Значение определяем как для простой балки на двух опорах пролетом , считая в запас прочности, что вследствие возможной осадки среднего узла опорный момент будет равен нулю:

Так как сечение стропильной ноги одинаковое, то расчет производим по максимальному моменту .

Проверяем прочность сечения

Запас прочности составляет 24%.

Относительный прогиб:

Рисунок 4 – Расчетная схема и эпюра изгибающих моментов для нижнего участка стропильной ноги.

где: – полная нормативная нагрузка, которая определяется по формуле:

-Е₀=8500МПа=0,85кН/см² – модуль упругости древесины вдоль волокон;

-kmod=0,95 – коэффициент условий работы для 3 класса условий эксплуатации при учёте снеговой нагрузки.

-gn=0,95 – коэффициент надежности по назначению для II класса ответственности здания.

- момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;

- предельно допустимый прогиб конструкции пролетом 3,86м.

Тогда

Условие выполняется, окончательно принимаем сечение стропильной ноги bхh=75х150мм.

Расчет стойки

Стойка подстропильной рамы работает как центрально сжатый элемент. Расчетная свободная длина элемента . Сжимающее усилие:

где: N – сжимающее усилие в стойке

Рисунок 5 – К расчету стойки: а - расчетная схема; б – поперечное сечение

Исходя из условия предельной гибкости ориентировочно определим размеры поперечного сечения стойки:

где: - предельная гибкость сжатого элемента;

- - расчетная длина элемента;

- - коэффициент, учитывающий шарнирное закрепление концов стойки;

- i=0,289b –радиус инерции сечения элемента.

Тогда:

(площадь поперечного сечения сквозного элемента должна быть не менее 5000 мм²) Сечение стойки принимаем bхh=100х100мм.

Центрально-сжатая стойка рассчитывается на устойчивость по формуле:

Где: — расчетная площадь поперечного сечения стойки;

- kc — коэффициент продольного изгиба, определяемый по формуле:

при

-

Таким образом:

Запас по прочности составляет 37%.

Окончательно принимаем сечение стойки bхh=100х100мм.

Расчет прогона

Расчетная сосредоточенная нагрузка на прогон от давления стропил N=5,75кН.

Прогон в расчетном отношении рассматриваем как трехпролетную неразрезную балку нагруженную равномерно распределенной нагрузкой:

Статический расчет балки выполнен в программе SIRIUS (Разработчик – Гойшик И. М. гр. КП-5, 1998г.)

Опасным сечением прогона является сечение в месте опоры

.

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения прогона определим из условия:

;

.

Принимаем ширину прогона равной ширине стойки подстропильной рамы b=100мм, определяем высоту прогона из формулы:

Отсюда:

С учетом сортамента пиломатериалов принимаем высоту сечения прогона h=150мм.

Расчет прогона на прочность по нормальным напряжениям:

.

Где:

Запас по прочности составляет 17%, что больше допустимой величины 15%.

Учитывая, что усилие в затяжке незначительное, сечение принимаем из двух досок поставленных на ребро, шириной не менее половины ширины стропильной ноги и не менее 40мм, и высотой равной высоте стропильной ноги 40х150 мм.

Крепление затяжки к стропильной ноге выполняем конструктивно гвоздями (не менее трех) с каждой стороны стыка со встречной их забивкой.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: