Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Топ:
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Интересное:
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2022-10-29 | 38 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Исходные данные
Выполнить поверочный расчет и разработать усиление простейших наслонных стропил неотапливаемого чердачного помещения мастерской бытовой техники (рис. 1). Стропильные ноги изготовлены из досок древесины сосны второго сорта сечением , поставленных с шагом В=0,6 м. кровля стальная, уложенная по сплошному настилу из досок толщиной 25 мм. Угол наклона кровли . Температурно-влажностные условия эксплуатации – Б2. Район строительства – г. Нижний Новгород. Здание защищено от прямого воздействия ветра, имеет нормальный уровень ответственности.
Расчет стропил
Подсчет нагрузок на перекрытие
Значения постоянных нагрузок на 1м2 покрытия здания приведены в таблице 1. Расчетная схема стропильной ноги покрытия представлена на рис.2.
Таблица 1 – Постоянные нагрузки на 1м2 покрытия, Па.
Конструктивные элементы перекрытия и нагрузки | Норматив-ная нагрузка | Расчетная нагрузка | |
1. Кровельная сталь 2. Сплошной настил из досок толщиной 25 мм 3. Стропильные ноги сечением с шагом 0,6 м | 100 125 166,67 | 1,05 1,1 1,1 | 105 137,5 183,34 |
Итого постоянная нагрузка | 391,67≈392 | - | 425,84≈426 |
Согласно п.5.1 [2] нормативная снеговая нагрузка на 1м2 площади горизонтальной проекции определяется по формуле:
где - вес снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли для г. Н. Новгорода;
- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие при (приложение 3* [2]).
Следовательно, .
Расчетная снеговая нагрузка определяется по формуле:
где - коэффициент надежности по снеговой нагрузке, принимаемый в зависимости от отношения (п.5.7 [2]).
|
Следовательно, , а расчетная снеговая нагрузка: .
Полная линейная расчетная нагрузка на стропильную ногу:
где - коэффициент надежности по ответственности (приложение 7* [2]).
Нагрузка, перпендикулярная скату:
Рисунок 1 – Схема покрытия
1 – стальная кровля; 2 – сплошной настил из досок; 3 – стропильная нога; 4 – прогон; 5 – стойка; 6 – лежень; 7 – мауэрлатный брус.
Рисунок 2 – Расчетная схема стропильной ноги
Статический расчет
Геометрические характеристики стропильной ноги:
- длина ;
- расчетный момент сопротивления сечения
Максимальный изгибающий момент как в однопролетной шарнирно опертой балке, загруженной равномерно распределенной нагрузкой:
Проверка прочности
Проверка прочности древесины стропильной ноги по нормальным напряжениям при изгибе:
где - расчетное сопротивление древесины сосны второго сорта изгибу согласно п.п.3.1 и 3.2 [1].
Прочность по нормальным напряжениям не обеспечена и требуется усиление стропильных ног.
Усиление стропильных ног
В данном случае усиление стропильных ног может быть рационально выполнено за счет изменения их расчетной схемы (рис. 3). С целью уменьшения значения изгибающего момента вводятся подкосы 8, нижние концы которых упираются в лежень 6. Для восприятия распора устанавливаются затяжки 9.
Рисунок 3 – Схема усиления стропил
6 – лежень; 8 – подкосы; 9 – затяжка
Рисунок 4 – К расчету элементов наслонных стропил
а – геометрическая схема; б – к расчету стропильной ноги; в – к расчету подкоса и затяжки
2.1. Геометрические параметры стропильной системы (рис. 4а)
Тогда .
Длины верхнего и нижнего участков стропильной ноги (рис. 4а):
Острый угол между подкосом и стропильной ногой:
Длина подкоса:
Расчет стропильных ног
Проверка прочности по нормальным напряжениям в ослабленном сечении стропильной ноги от действия отрицательного изгибающего момента и сжимающей силы .
|
Проверка прочности по нормальным напряжениям в середине нижнего участка стропильной ноги от действия изгибающего момента и силы выполняется как для сжато-изгибаемого элемента по формуле:
Здесь - расчетное сопротивление древесины сосны второго сорта сжатию вдоль волокон (таблица 3 [1]).
Прочность стропильных ног обеспечена.
При определении прогиба стропильной ноги в соответствии с таблицей 19 [2] используется длительная снеговая нагрузка с пониженным нормативным значением, которая определяется умножением полного нормативного значения на коэффициент, значения которого приведены в п. 1.7к [2]. Для IV снегового района: .
Полная линейная нормативная длительная нагрузка на стропильную ногу для расчета прогиба с учетом таблицы 1 составит:
Прогиб без учета деформаций сдвига:
Коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы (таблица 3 приложения 4 [1]): .
Прогиб с учетом деформаций сдвига:
Прогиб с учетом дополнительного момента от продольной сжимающей силы N (п. 4.35 [1]):
Согласно п.2а таблица 19 [2] для пролета предельно допустимый прогиб составляет: ;
и для пролета : .
Для определения предельного прогиба стропильной ноги пролетом используется формула линейной интерполяции:
где ; .
Следовательно, .
Таким образом, требование п. 10.1 [2] выполнено. Стропильная нога удовлетворяет требованиям жесткости.
Расчет подкоса
Ширина сечения подкоса равна ширине стропильной ноги, т.е. b=100 мм. Высота поперечного сечения подкоса определяется из условия предельной гибкости сжатого элемента .
В соответствии с существующим сортаментом пиломатериалов (Приложение 1 [3]) принимаем .
Площадь сечения подкоса:
Гибкость: .
Коэффициент продольного изгиба: .
Проверка устойчивости подкоса:
Устойчивость подкоса обеспечена.
Расчет затяжки
Горизонтальная составляющая усилия в раскосе (рис. 4в), равная , создает распор стропильной системы, который воспринимается затяжкой.
Требуемая площадь сечения растянутой затяжки:
где ;
- табличное значение расчетного сопротивления древесины сосны второго сорта растяжению вдоль волокон (п. 2а таблицы 3 [1]);
0,7 – коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления растяжению в конструкциях построечного изготовления согласно примечанию 4 таблицы 3 [1].
|
Затяжку принимаем из одной доски сечением с площадью поперечного сечения: .
Литература
1. СНиП II-25-80. Нормы проектирования. Деревянные конструкции / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1983. – 31 с.
2. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия / Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1996. – 44 с.
3. Расчет и конструирование усиления эксплуатируемых деревянных конструкций покрытий и перекрытий зданий и сооружений: методические указания к практическим занятиям по дисциплине “Реконструкция и усиление деревянных конструкций”/Нижегород. гос. архитектур.-строит. университет; сост. В.А. Цапаев, Ю.В. Савичев – Н.Новгород: ННГАСУ, 2002.-23с.
Исходные данные
Выполнить поверочный расчет и разработать усиление простейших наслонных стропил неотапливаемого чердачного помещения мастерской бытовой техники (рис. 1). Стропильные ноги изготовлены из досок древесины сосны второго сорта сечением , поставленных с шагом В=0,6 м. кровля стальная, уложенная по сплошному настилу из досок толщиной 25 мм. Угол наклона кровли . Температурно-влажностные условия эксплуатации – Б2. Район строительства – г. Нижний Новгород. Здание защищено от прямого воздействия ветра, имеет нормальный уровень ответственности.
Расчет стропил
Подсчет нагрузок на перекрытие
Значения постоянных нагрузок на 1м2 покрытия здания приведены в таблице 1. Расчетная схема стропильной ноги покрытия представлена на рис.2.
Таблица 1 – Постоянные нагрузки на 1м2 покрытия, Па.
Конструктивные элементы перекрытия и нагрузки | Норматив-ная нагрузка | Расчетная нагрузка | |
1. Кровельная сталь 2. Сплошной настил из досок толщиной 25 мм 3. Стропильные ноги сечением с шагом 0,6 м | 100 125 166,67 | 1,05 1,1 1,1 | 105 137,5 183,34 |
Итого постоянная нагрузка | 391,67≈392 | - | 425,84≈426 |
Согласно п.5.1 [2] нормативная снеговая нагрузка на 1м2 площади горизонтальной проекции определяется по формуле:
где - вес снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли для г. Н. Новгорода;
- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие при (приложение 3* [2]).
|
Следовательно, .
Расчетная снеговая нагрузка определяется по формуле:
где - коэффициент надежности по снеговой нагрузке, принимаемый в зависимости от отношения (п.5.7 [2]).
Следовательно, , а расчетная снеговая нагрузка: .
Полная линейная расчетная нагрузка на стропильную ногу:
где - коэффициент надежности по ответственности (приложение 7* [2]).
Нагрузка, перпендикулярная скату:
Рисунок 1 – Схема покрытия
1 – стальная кровля; 2 – сплошной настил из досок; 3 – стропильная нога; 4 – прогон; 5 – стойка; 6 – лежень; 7 – мауэрлатный брус.
Рисунок 2 – Расчетная схема стропильной ноги
Статический расчет
Геометрические характеристики стропильной ноги:
- длина ;
- расчетный момент сопротивления сечения
Максимальный изгибающий момент как в однопролетной шарнирно опертой балке, загруженной равномерно распределенной нагрузкой:
Проверка прочности
Проверка прочности древесины стропильной ноги по нормальным напряжениям при изгибе:
где - расчетное сопротивление древесины сосны второго сорта изгибу согласно п.п.3.1 и 3.2 [1].
Прочность по нормальным напряжениям не обеспечена и требуется усиление стропильных ног.
Усиление стропильных ног
В данном случае усиление стропильных ног может быть рационально выполнено за счет изменения их расчетной схемы (рис. 3). С целью уменьшения значения изгибающего момента вводятся подкосы 8, нижние концы которых упираются в лежень 6. Для восприятия распора устанавливаются затяжки 9.
Рисунок 3 – Схема усиления стропил
6 – лежень; 8 – подкосы; 9 – затяжка
Рисунок 4 – К расчету элементов наслонных стропил
а – геометрическая схема; б – к расчету стропильной ноги; в – к расчету подкоса и затяжки
2.1. Геометрические параметры стропильной системы (рис. 4а)
Тогда .
Длины верхнего и нижнего участков стропильной ноги (рис. 4а):
Острый угол между подкосом и стропильной ногой:
Длина подкоса:
|
|
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!