Занятие 2 Проектирование обрешетки и наслонных стропил. Алгоритм решения Проектирование обрешетки

• Название: Занятие 2 Проектирование обрешетки и наслонных стропил. Алгоритм решения Проектирование обрешетки
• Дата: 29.06.2022
• Размер: 69.88 Kb.
• Имя файла: PR_2_Proektirovanie_obreshetki_i_naslonnykh_stropil_1(4).docx
• Тип: Занятие; #620649

Практическое занятие № 2

«Проектирование обрешетки и наслонных стропил».
Алгоритм решения:
Проектирование обрешетки
Учебная цель: научиться проектировать обрешетку
Деревянная основа под кровлю из … состоит из рабочего настила (доски/бруски сечением … см, уложенные с шагом … см), выполненного из сосны 3 сорта. Настил опирается на стропильные ноги, размещенные через … м одна от другой. Класс ответственности II, коэффициент надежности по назначению здания 1, условия эксплуатации Б2,

Проверка прочности и жесткости рабочего настила

Нормативный снеговой покров ….Н/м², уклон кровли …⁰, коэффициент перехода от веса снеговой нагрузки на покрытия к снеговому покрову земли .

Подсчет нагрузок в Н на погонный метр

Наименование нагрузки	Подсчет нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчетная нагрузка, Н/м
I. Постоянная 1. Конструкция кровли			1,05
2. Обрешетка			1,1
Итого:		gн=		gр=
II. Временная Снеговая нагрузка	S0 = cв*сt*μ*Sg=		1,4
Итого:		qн=		qр=

Расчетный пролет настила l = … (шаг стропил) м.

Обрешетка рассчитывается как двухпролетная балка на 2 сочетания нагрузок:

- собственный вес и снег;

- собственный вес и сосредоточенный груз.

Максимальный изгибающий момент при первом сочетании нагрузок (собственный вес + снег):

(Нм=кНсм)

где q – равномерно распределенная нагрузка от собственного веса и снега

Действие сосредоточенного груза от веса человека с инструментом считается равным

Максимальный изгибающий момент при 2-ом сочетании (собственный вес + сосредоточенный груз):

(Нм=кНсм)

Более невыгодный - … случай (выбирается по большему изгибающему моменту).

Так как плоскость действия нагрузки не совпадает с главными плоскостями сечения бруска, то брусок рассчитывается на косой изгиб.

Изгибающий момент относительно осей х и у:





Моменты сопротивления сечения:

(см³) – для квадратного сечения

и (см³) – для прямоугольного сечения

Моменты инерции сечения:

(см⁴) – для квадратного сечения

и (см⁴) – для прямоугольного сечения

Проверка несущей способности бруска обрешетки:



Вывод: прочность (не) обеспечена

Проверка прогиба бруска:



(см)

Относительный прогиб:



Вывод: жесткость (не) обеспечена


Проектирование наслонных стропил
Учебная цель: Ознакомиться с алгоритмом проектирования наслонных стропил
1. Геометрические размеры элементов стропил. Углу наклона кровли к горизонту α =…⁰ соответствуют:

Ось мауэрлата смещена относительно оси стены на 20 см. Расстояние от оси мауэрлата до оси внутренней стены см

Высота стропил в коньке см

Подкос направлен под углом 45⁰ к горизонту. Точка пересечения осей подкоса и стропильной ноги располагается на расстоянии l₂ от оси несущей стены. Величину l₂ находят из следующей зависимости: см, тогда см

Длина верхнего и нижнего участков стропильной ноги

Угол между подкосом и стропильной ногой
2 Подсчет нагрузки

Нагрузка в Н на погонный метр стропильной ноги

Наименование нагрузки	Подсчет нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчетная нагрузка, Н/м
I. Постоянная 1.Кровельный материал …..	Вес*Sсн/cos α =		1,05
2.Обрешетка	Вес*Sсн/cos α		1,1
3. Стропильная нога	b*h*ρ*10/cosα		1,1
Итого:
II. Временная Снеговая	S0 = 0,7*cв*сt*μ*Sg=		1,4
Итого:		qн=		q=

3. Расчет стропильной ноги

Стропильную ногу рассматриваем как неразрезную балку на трех опорах. Опасным сечением стропильной ноги является сечение примыкания подкоса. Изгибающий момент в этом сечении: Н*м = кН*см (делим на 10)

Сечение стропильной ноги …х… мм с

см³ см⁴

Напряжение изгиба

R_u = 1,4 кН/см²

Вывод: Прочность обеспечена

Проверяем сечение в середине нижнего участка под действием пролетного момента М₁ .

Н*м = кН*см (делим на 10)

Напряжение изгиба

R_u = 1,4 кН/см²

Вывод: прочность обеспечена

Проверка жесткости с учетом наклона к оси

Относительный прогиб

Вывод: жесткость обеспечена

4. Расчет прогона

Нагрузка в Н на погонный метр

Наименование нагрузки	Подсчет нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчетная нагрузка, Н/м
I. Постоянная 1.Кровельный материал	Вес*Sсн/cos α
2.Обрешетка	Вес*Sсн/cos α
3. Стропильная нога	b*h*ρ*10*Sсн /cos α		1,1
4. Прогон	b*h*ρ*10/cos α		1,1
Итого:
II. Временная Снеговая	S0 = cв*сt*μ*Sg=		1,4
Итого:		qн=		q=

Изгибающий момент Нм = кНсм (делим на 10)

l- шаг стоек (1,5 - 3 м, кратно шагу стропильных ног)
Требуемый момент сопротивления см³

R_u = 1,4 кН/см²

Принимаю b = 10 см, тогда , принимаю h = … см (по сортаменту древесины)

Фактическая площадь: А = b*hсм²

Момент сопротивления: см³

Момент инерции: см⁴

Проверка напряжения:

R_u = 1,4 кН/см²

Вывод: прочность обеспечена.
(Если условие не выполняется, то либо увеличиваем размеры поперечного сечения, либо увеличиваем сорт древесины).

Определение прогиба:


Вывод: жесткость обеспечена
5. Расчет стойки
Грузовая площадь м

l - расстояние между осями (расчетный пролет - см. задание)

В – шаг стоек (см. расчет прогона)
Н=кН (делим на 1000)

Подбор сечения деревянной стойки из бруса, длина стойки l = (высота стропил в коньке) см, закрепление концов шарнирное.

Задаемся гибкостью стойки  = 120, ей соответствует коэффициент продольного изгиба Минимальный радиус инерции см

Требуемая площадь поперечного сечения стойки при φ = 0,208

см² R_с = 1,4 кН/см²

Тогда требуемая ширина бруса равна принимаю b = см,

Требуемая высота сечения бруса

Принимаю h = см,

тогда фактическая площадь сечения см².

Проверка прочности:

R_u = 1,4 кН/см²
Вывод: прочность обеспечена.