Расчет прогонов: Расчётные схемы прогонов – Расчет прогонов с учетом бимомента

Расчётные схемы прогонов

Цитата:

Сообщение #159 от miko2009
если уж очень хочется посчтитать по неразрезной, то необходимо учитывать узлы в пластической стадии работы конструкции , хоть СП про это уже и молчит


СП не молчит, но швеллера так считать не дозволяет :(.Цитата:

Сообщение #158 от hentan
Мне бы интересно глянуть алгоритм расчета (например блок-схемы если есть)


Блок-схем нет, но вкратце алгоритм подбора такой.

1. Подбирается немного заниженные габариты сечения исходя из условий «упругой» прочности. Для этой цели с помощью использования различных предельных отношений, составляется кубическое уравнение относительно высоты стенки. После его решения с помощью тех же отношений компонуется и все сечение.
2. На основании имеющихся блоков проверки сечения на тот или иной тип НДС, производится его доводка, путем рассмотрения вариантов его увеличения как по линейным размерам, так и по толщинам. Принимаемый вариант выбирается с помощью полного просчета каждого из них и использования некой целевой функции. С последней возились достаточно долго, но все-таки нашли вариант, дающий результат весьма близкий к оптимальному. Впрочем, оптимальность сравнивать было-то почти не с чем :(. Все программы, с какми мы производили сравнения, давали результат хуже (тяжелее), чем у нас 🙂

Такая постановка задачи подбора делает его универсальным для всех типов НДС. И если программа умеет это сечение проверять, то практически автоматически возможен и оптимальный подбор

P.S. И все-таки жалко, что нам не удалось посмотреть на результат программного расчета приведенных схем. Единственный автор, сделавший по его заверениям такой расчет, побоялся с обнародованием результатов потерять что-то там для себя весьма важное :):)

P.P.S. Зашел в соседнюю статью блога, признаться польщен 🙂 Практически ни одного комментария gnomm(а) не обходятся без упоминания моей скромной персоны :):). Хоть за пиар доплачивай …

Почитал еще сообщения данного товарища — что ж, видимо реинкарнация и впрямь существует. Если это действительно так, то смею напомнить gnomm(у), что ибз по прежнему знает 7 степеней свободы и 8 внутренних силовых факторов :):):) Вперед, на амбразуры !!

Расчёт по второму предельному состоянию.

Проверка рабочего настила на прогиб выполняется только от первого сочетания нагрузок.

Относительный прогиб настила равен

где

Е=10000000 КПа модуль упругости древесины.

— предельный относительный прогиб обрешетки, полученный по интерполяции из значений табл. 19 СНиП 2.01.07-85*.

при пролётах

при пролёте

при пролёте

Запас из условия прочности составляет следовательно принятое сечение рабочего настила удовлетворяет условию прочности.

Расчет прогонов.

При шаге конструкций 4.5м используем разрезные прогоны.

Рис.2.3.

Согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86*Е) принимаем прогон из бруса сечением 175х150мм. Шаг прогонов — 1.2 метра.

Сбор нагрузок.

Таблица 2.2

Наименование нагрузки

Норм. нагрузка.

кН/м2

Коэф.

надежн.

Расч. нагрузка кН/м2

1.

Натуральная черепица ERLUS260х420 мм.

0.41

1.2

0.49

2.

Обрешетка под черепицу– брусок 50х50 мм с шагом в осях 345мм

0.05*0.05*5/0.345= =0.036

1.1

0.04

3.

Водонепроницаемая мембрана TYVEK60 г/м2

0.0006

1.2

0.00072

4.

Ррабочий настил –доска125х32 мм с шагом в осях 325 мм

0.125*0.032*5/0.325=0.061

1.1

0.068

7.

Прогон 175х150

0.175*0.15*5/1.2=

=0.109

1.1

0.12

Итого постоянная нагрузка

0.617

0.719

8.

Временная нагрузка-

— снеговая 3 район

1.26

1.8

Итого

1.877

2.519

Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0.7 расчётной.

где ;;

-толщина сечения обрешетки, рабочего настила и прогона соответственно;

;;-ширина сечения обрешетки, рабочего настила и прогона соответственно;

;;

— шаг сечения обрешетки, рабочего настила и прогона соответственно.

-объёмный вес древесины;

Полная нагрузка на 1 пог. м при шаге прогонов В=1.2м:

Нормативная qн =1.877*1.2=2.25 кН/м

Расчётная qр =2.519*1.2=3.02 кН/м

-где 1.2м. шаг прогонов.

Расчетные характеристики материалов второго сорта.

Расчетное сопротивление древесины изгибу Rи=15 МПа

Модуль упругости древесины Е=10000000 КПа

При расчетах прогона надо иметь в виду, что прогон работает на косой изгиб.

Рис.2.4.

b=150 ммh=175мм.

Геометрические характеристики сечения:

— момент сопротивления

— момент инерции

Расчёт по первому предельному состоянию.

Проверка прогона на прочность.

Расчетная нагрузка и изгибающий момент при

Расчёт по второму предельному состоянию.

Проверка прогона на прогиб.

Относительный прогиб прогона

— предельный прогиб прогона, полученный по интерполяции значений табл.19 СНиП 2.01.07-85*.

при пролётах.

при пролёте.

при пролёте.

Запас из условия прочности составляет, следовательно принятое сечение прогона удовлетворяет условию прочности.

3.Пример расчета ограждающих и несущих конструкций кровли.

Прогон спаренный неразрезной.

Исходные данные:

  1. Тип кровли – металлочерепица MetroBond6.3 кг/м2

  2. Несущие конструкции: обрешетка и прогоны

  3. Район строительства – г. Москва

  4. Шаг конструкций 6м

  5. Ширина здания 12м

  6. Уклон кровли

  7. Тип покрытия- теплое .(Утеплитель – минеральная вата на основе базальтового волокна PAROC37. Плиты-1200х600мм)

Расчет рабочего настила.

Рис.3.1

Принимаем рабочие бруски 75х50 мм. II-го сорта согласно сортамента пиломатериалов (ГОСТ 8486-86*Е). Расстояние между осями досок 300 мм. Шаг прогонов 1.4 метра.

Сбор нагрузок на рабочий настил.

Рабочий настил предназначены для укладки по прогонам.

По скомпонованному сечению настила составляем таблицу нормативных и расчётных нагрузок на 1 м2. Подсчёт нагрузки на 1 м2представлен в табл.3.1

А) Равномерно распределенная нагрузка

Таблица 3.1.

Наименование нагрузки

Норм. нагрузка

кН/м2

Коэф.

надежн.

Расч. нагрузка кН/м2

1.

Металлочерепица MetroBond6,3 кг/м2

0.063

1.05

0.066

2.

Водонепроницаемая мембрана TYVEK60 г/ м2

0.0006

1.2

0.00072

3.

Обрешетка – доска100х22 мм с шагом в осях 300 мм

ho*bo*γд/co

0.1*0.022*5/0.3= =0.037

1.1

0.04

4.

Рабочий настил –доска75х50 мм с шагом в осях 300 мм

hн* bн*γд /cн

0.075*0.05*5/0.3= =0.06

1.1

0.69

Итого постоянная нагрузка

0.161

0.176

5.

Временная нагрузка

— снеговая 3 район

1.26

1.8

Итого полная нагрузка

1.421

1.976

Где ho;hн — ширина сечения обрешетки и настила соответственно

bo;bн— толщина сечения обрешетки и настила соответственно

co;cн; — шаг обрешетки и настила соответственно

γд– объемный вес древесины.

Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0.7 расчётной.

Б) Сосредоточенная сила Рн=1 кН. Коэффициент надежности по нагрузке. Расчетное значение сосредоточенной силы Рр= РнкН.

При двойном настиле (рабочем и защитном, направленным под углом к рабочему) сосредоточенный груз следует распределять на ширину 500 мм рабочего настила.

В случае расчета одинарного настила с расстоянием между осями досок более 150 мм. нагрузку от сосредоточенного груза следует передавать на одну доску, а при расстоянии менее 150мм на две доски.

В нашем примере полная нагрузка на 1 пог. метр распределяется на 500мм. рабочего настила:

Полная нагрузка на 1 пог. метр с ширины 0.5 м рабочего настила:

а) постоянная+ временная

нормативная qн =1.421*0.5=0.711 кН/м

расчётная qр =1.976*0.5=0.988 кН/м

б) постоянная

расчётная qрпост=0.176*0.5=0.088 кН/м

Расчет прогона на косой изгиб

Цель: Проверка расчета неразрезных прогонов.

Задача: Проверить правильность анализа прочности и расчета прогиба элемента.

Ссылки: Насонов С.Б. Руководство по проектированию и расчету строительных конструкций. В помощь проектировщику. – Москва: Издательство АСВ, 2013. – с. 86-88.

Имя файла с исходными данными:
Example 11.SAV;
отчет – Decor 11.doc.

Версия программы: ДЕКОР 21.1.1.1, 27.05.2016.

Соответствие нормативным документам: СНиП ІІ-25-80, СП 64.13330.2011.

Исходные данные из источника:

b×h = 15×20 см Размеры сечения элемента
l = 4,2 м Пролет прогона
μx = μy = 1 Коэффициенты расчетной длины
qэкн = 3,0 кН/м Равномерно распределенная эксплуатационная нагрузка (нормативное значение)
qэкр = 3,5 кН/м Равномерно распределенная эксплуатационная нагрузка (расчетное значение)
α = 30° Угол наклона прогона
Материал элемента: сосна.
Сорт древесины: 2.
Класс условия эксплуатации:  1 (А2 согласно СНиП ІІ-25-80).

Исходные данные ДЕКОР:

Коэффициент надежности по ответственности  γn = 1
Коэффициент надежности по ответственности (2-е предельное состояние)  = 1

Коэффициенты условий работы

Коэффициент условий работы на температурно-влажностный режим эксплуатации mВ

1

Учет влияния температурных условий эксплуатации mТ

1

Учет влияния длительности нагружения mд

1

Коэффициент условий работы при воздействии кратковременных нагрузок mн

1

Коэффициент, учитывающий влияние пропитки защитными составами mа

1

Порода древесины — Сосна
Сорт древесины — 2
Плотность древесины 5 кН/м3
 

Конструктивное решение

Шаг раскрепления в плоскости кровли 0,6 м
 

Уклон кровли 30 град
Сечение

b = 150 мм
h = 200 мм

Сечение из неклееной древесины

 

Загружение 1 — постоянное

Тип нагрузки

Величина

Коэффициент включения собственного веса

пролет 1, длина = 4,2 м

3,5

кН/м

 

Загружение 1 — постоянное

Коэффициент надeжности по нагрузке: 1,16667

Загружение 2 — постоянное

 

Тип нагрузки

Величина

Коэффициент включения собственного веса

 

0,15

кН/м

1,1

         

Загружение 2 — постоянное

Коэффициент надeжности по нагрузке: 1,1

 

Опорные реакции

 

Сила в опоре 1

Сила в опоре 2

 

кН

кН

 

по критерию Mmax

7,697

7,697

 

по критерию Mmin

7,697

7,697

 

по критерию Qmax

7,697

7,697

 

по критерию Qmin

7,697

7,697

 

Сравнение решений

Файл сохранения

Example 11.SAV

Файл отчета

Decor 11.doc

Проверка

Прочность элемента при действии изгибающего момента My

Прогиб

Теория

1,24/1,5 = 0,827

1,59/2,1 = 0,757

ДЕКОР

0,826

0,775

Отклонение, %

0,115%

2,36%

Комментарии

  1. Предельно допустимый прогиб для прогонов определен как (1/200)l = 0,005l (табл. 16 СНиП ІІ-25-80, табл. 19 СП 64.13330.2011).
  2. В ДЕКОР требуется задать значение шага раскрепления в плоскости кровли. Т.к. в задаче оно не определено, используется значение 0,6 м.
  3. Плотность сосны при 1 (А2) классе эксплуатации равна ρ = 500 кг/м3 = 5 кН/м3 (прил. 3 СНиП ІІ-25-80, прил. Д СП 64.13330.2011).
  4. Нагрузки в ДЕКОР заданы следующим образом:
    • Загружение 1 – внешняя нагрузка (расчетное значение) 3,5 кН/м с коэффициентом надежности по нагрузке, равном qэкр / qэкн = 3,5/3,0 = 1,16667;
    • Загружение 2 – нагрузка собственного веса с коэффициентом включения собственного веса 1,1 и коэффициентом надежности по нагрузке 1,1.
  5. Расхождение в прогибе в 2,36% получено по той причине, что при расчете в теоретическом источнике расчет произведен без учета сдвига.

2.4.3. Расчёт прогонов кровли

3.4.3.1. Назначение конструкции прогонов кровли

Принимаем неразрезные прогоны из спаренных досок. Многопролётные (10 — пролётные при длине здания 46 м) неразрезные прогоны выполняются из спаренных досок, стыки которых располагаются в разбежку на расстоянии 0,97 м (0,21L) от опор. Доски прогонов между собой соединяются конструктивно гвоздями с шагом 49 см. Шаг прогонов, принятый при расчёте настила, равен 1,5 м. Так как скатная составляющая воспринимается двойным перекрёстным настилом, расчёт прогона ведётся на составляющую нагрузки, нормальную скату кровли (рисунок 5).

Принимаем равнопрогибное решение многопролётных прогонов. Так как все пролёты по заданию равны, на первых промежуточных опорах моменты , а прогиб в крайнем пролёте. На всех остальных промежуточных опорах, а максимальные прогибы в промежуточных пролетах. При этом следует учитывать, что опорная реакция на первой промежуточной ферме на 13 % больше, чем на остальных, что требует усиления этой фермы.

3.4.3.2. Сбор нагрузок на прогон

Таблица 2 — Нагрузки на прогон

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка,

кН/м

Расчетная нагрузка,

кН/м

1. Трёхслойная рулонная кровля

0,1343

1,3

0,1745

2. Защитный настил

0,1932

1,1

0,2125

3. Рабочий настил

0,1095

1,1

0,1205

4. Утеплитель

0,0900

1,3

0,1170

5. Пароизоляция (три слоя)

0,0448

1,3

0,0582

6. Доски подшивки

0,2196

1,1

0,2416

7. Прогон из спаренных досок

0,088

1,1

0,0968

ИТОГО: постоянная нагрузка

0,8794

1,0211

8. Снеговая нагрузка

1,24

1,6

1,98

ИТОГО: полная нагрузка

2,1194

3,0011

Вычисляем момент на промежуточных опорах:

.

Момент сопротивления сечения:

.

Момент инерции:

.

Проверка прочности:

.

Проверка прогиба:

.

При попытке уменьшить ширину доски прогонов проверка прочности не прошла. Поэтому оставляем ширину доски 180 мм.

Выполняем проверки прочности и прогиба в крайних пролётах.

Момент на первой промежуточной опоре:

.

Проверка прочности:

.

Проверка выполняется.

Проверка прогиба в крайнем пролёте:

.

Проверка выполняется.

Рассчитываем гвоздевой забой в стыке прогона.

Расстояние от оси опоры до стыка (длина консоли) . Принимаем а = 0,97м.

Расстояние от оси опоры до центра размещения гвоздей 4×120 при однорядной их расстановке .

Несущая способность одного среза гвоздя:

кН.

Требуемое количество гвоздей с каждой стороны стыка:

.

Принимаем 4 штуки.

Рисунок 6 — Схема гвоздевого забоя

4. Расчёт прогонов

Подсчет нагрузок на прогон приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Нагрузка на 1 м2 покрытия с учетом веса прогонов

Нагрузки

Нормативная нагрузка в кг/м2

Коэффициент перегрузки

Расчётная

нагрузка кг/м2

Кровля без утеплителя

40

1,1

44

Утеплитель

15

1,2

18

Прогон ()

10

1.1

11

Итого

gн0=65

g0=73

Снег

80

1,4

112

Итого

gн0=145 кг/м2

g0=185 кг/м2

Нагрузка на 1 пог. м прогона:

нормативная: qн=qн0×d=145×l,5=218 кг/м;

расчетная: q=q0×d=185×1,5=278 кг/м.

Максимальный расчетный изгибающий момент в неразрезном прогоне:

Принимаем сечение прогона 2×20×6 см.

Момент сопротивления и момент инерции сечения:

Проверка несущей способности прогона:

Проверка прогиба прогона:

Схема прогонов показана на рисунке 6.

Длина консольных частей (расстояние от опор до стыков) при равнопрогибной схеме неразрезного прогона:

Поперечная сила, которую должны воспринять гвозди с одной стороны каждого стыка при учете передачи давления от щитов равномерно по всей длине прогона:

где хгв — плечо равнодействующей гвоздевых усилий относительно оси опоры прогона;

Рисунок 6 – Дощатый нарезной прогон

Для восприятия поперечной силы Qгв принимаем гвозди d=4,5 мм, длиной 125 мм.

Несущая способность односрезного гвоздя по изгибу нагеля:

; по смятию элементов:

Необходимое количество гвоздей с одной стороны каждого стыка:

Принимаем с каждой стороны стыка по четыре гвоздя и располагаем их в два ряда. На остальной части длины прогона ставим конструктивно два гвоздя примерно через 0,5 м (рисунок 7). В целях упрощения работ по монтажу в пролетных частях прогонов гвозди забиваем по шаблону до подъема их; в консольных участках прогонов гвозди забиваем на глубину одной доски, добивая их до отказа во вторые доски прогонов после установки на место.

Для восприятия прогоном поперечной силы сжатого пояса основных несущих конструкций к каждой из досок прогона заранее прибиваем по две прибоины сечением 5X8 см и длиной 30 см тремя гвоздями d = 5 мм, l=150 мм. Каждая пара таких прибоин способна воспринять усилие (на каждые 1,5 м длины пояса)

Соответствующее этому поперечному усилию Q возможное про дольное усилие Nc в раскрепленном сжатом поясе основной несущей конструкции (балки):

5. Расчёт клеенной многослойной балки

5.1. Расчёнагрузок на 1 погонный метр балки

Расчетный пролет балки l= 12м. Расстояние между балками s=6 м. Уклон кровли i=tga=0,l2.

В соответствии с рекомендуемым отношением высоты балки в середине пролета h к величине перекрываемого пролета l в пределах принимаем высоту балки:

При принятом уклоне кровли tgα=0,l2 высота балки на поре:

Поперечное сечение балки проектируем прямоугольным и составляем балку из досок толщиной 5 см: с двухсторонней острожкой их по пластям на глубину 3 мм. Расчетная толщина досок δ=5 — 2×0,3=4,4 см. При этой толщине досок балку собираем из 27 слоев досок в середине пролета и 11 слоев досок в опорном сечении балки.

Собственный вес балки gбн, определяем по нормативным нагрузкам при коэффициенте ксн =5:

где q0н — нормативная нагрузка покрытия в кг/м2 плана.

Нагрузка на 1 пог. м балки:

нормативная: кг/м2;

расчетная:

Расчет и конструированное покрытие здания.

Проектируем покрытие в виде асбоцементных волнистых листов по многопролётным неразрезным дощато-гвоздевым прогонам. Обычно шаг прогонов бывает в пределах 1,2…1,5 м. Дощато-гвоздевые прогоны проектируются из двух досок, поставленных на ребро; по длине доски соединяются между собой гвоздями, расположенными на расстоянии 40 – 50 см друг от друга. Гвозди в стыке расстанавливаются двумя рядами, количество гвоздей определяется расчётом.

4.1. Расчёт многопролётного дощато-гвоздевого прогона.

Исходные данные:

пролёт прогона — 4,8 м;

шаг пролёта примем — 1,35 м;

место строительства — г. Москва;

нормативная снеговая нагрузка 1800 Н/м2;

угол наклона кровли α = 15°.

Нагрузку от массы прогона принимаем равной 100 Н/м. Тогда расчётная нагрузка, действующая на прогон, равна:

.

Нормативное значение нагрузки, действующей на прогон, равно:

.

Нормальная составляющая расчётной нагрузки:

.

Скатная составляющая расчётной нагрузки:

.

Нормальная составляющая от нормативной нагрузки:

.

Расчёт прогонов ведётся по двум группам предельных состояний.

Расчёт по первой группе предельных состояний.

Размеры поперечного сечения определяются расчётом на прочность по нормальным сечениям. Расчёт ведётся по изгибающему моменту, возникающему на третьей с края опоре. Изгибающий момент определяется по формуле:

.

Принятые размеры поперечного сечения прогона проверяются на изгибающий момент, действующий в первом пролёте, который определяется по формуле:

.

Прогоны проектируются из ели 2-го сорта. Группа конструкций Б1; коэффициент условий работы конструкций mв = 1; расчётное сопротивление древесины при изгибе равно 14 МПа.

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения прогона равен:

.

Зададимся толщиной одной доски 50 мм. Тогда суммарная ширина прогона будет равна 100 мм, а требуемая высота поперечного сечения:

.

По сортаменту пиломатериалов принимаем сечение прогона из двух досок размером 50х150 мм. Фактический момент сопротивления сечения прогона составляет 468,75 см3.

Проверим прогон принятого размера поперечного сечения на действие изгибающего момента в первом пролёте: ,

что меньше расчётного сопротивления древесины при изгибе, равного 14 МПа с учётом коэффициента условия работы mв = 1.

На скалывание деревянные прогоны проверяются только при больших сосредоточенных силах, расположенных близко к опорам, а при равномерно распределённой нагрузке – при отношении пролёта к высоте поперечного сечения менее чем 5,4. В нашем случае отношение пролёта к высоте поперечного сечения равно 480 / 11 = 43,63 что > 5,4, следовательно, проверку на скалывание производить не требуется.

Расчёт по второй группе предельных состояний.

Изгибаемые элементы проверяются на жёсткость по условию:

.

Прогиб спаренного неразрезного прогона составляет:

.

Расчёт стыка прогона.

Стык неразрезного прогона проектируется на расстоянии, равном 0,21 пролёта прогона. В этом месте производится стыковка одной доски дощатого прогона. Вторая доска выполняет функцию накладки, перекрывающей место стыка первой доски. Стык укрепляется двумя рядами гвоздей. Требуемое количество гвоздей должно быть достаточным для восприятия поперечной силы, действующей в месте стыка.

Поперечная сила в стыке прогона определяется по формуле:

; , где

Моп – изгибающий момент на опоре неразрезного прогона;

Хгв – расстояние от опоры до оси первого вертикального ряда гвоздей в стыке прогона;

dгв – диаметр гвоздя.

Требуемое количество гвоздей в стыке определяется по формуле:

, где

nср – количество срезов гвоздей в соединении, в нашем случае равно 1;

Тmin – минимальная несущая способность одного гвоздя в расчёте на один срез.

Поперечное сечение прогона состоит из двух досок размером 50х200 мм. Примем длину гвоздя 100 мм, диаметр 4 мм. В этом случае расчётную длину гвоздя определяем по условию, когда гвоздь не пробивает насквозь крайний элемент:

, где

lгв – длина гвоздя; nш – число швов, пробиваемых гвоздём; 2 – теоретическая толщина одного шва, мм; b1 – толщина одной доски прогона.

Несущая способность одного гвоздя:

,

несущая способность одного нагеля из условия изгиба не должна превышать

, поэтому в расчёте используем ТИ = 0,64 кН;

.

К расчёту принимаем минимальное значение несущей способности одного гвоздя Тmin = 0,64 кН.

Определим расстояние от упора до оси первого крайнего ряда гвоздей:

.

Поперечная сила в этом сечении равна .

Требуемое количество гвоздей .

Гвозди в стыке расставляем двумя параллельными рядами. Минимально допустимый шаг между гвоздями в этом случае равен четырём диаметрам гвоздя. Для элементов, не пробиваемых гвоздями насквозь, независимо от их толщины, расстояние между осями гвоздей вдоль волокон древесины, а также расстояние между торцом элемента и ближайшим рядом гвоздей принимаем равным 15-ти диаметрам гвоздя. Расстояние от продольной кромки элемента до оси гвоздя следует принимать равным не менее четырёх диаметров гвоздя.

Проверим возможность расстановки гвоздей по высоте доски прогона:

, что меньше высоты доски, равной 20 см.

В остальной части прогона ставим без расчёта по два гвоздя размером 4 х 100 мм через 50 см.

Расчёт опорного крепления прогона.

Крепление прогона к верхним поясам несущих конструкций производится с использованием опорных бобышек. Опорные бобышки воспринимают скатную составляющую внешней нагрузки. Крепления бобышек производим на гвоздях.

Усилие, воспринимаемое опорной бобышкой, равно:

.

Поперечное сечение бобышки принимается таким, чтобы высота сечения была не менее половины высоты доски прогона. Принимаем поперечное сечение опорной бобышки 50х100 мм. Длина бобышки определяется из возможности расстановки требуемого количества гвоздей для крепления опорной бобышки. Примем, что крепление бобышки производится гвоздями диаметром 6 мм и длиной 150 мм. Несущая способность одного гвоздя определяется из условия изгиба нагелей:

.

Требуемое количество гвоздей для крепления бобышки равно:

.

Принимаем, что крепление бобышки производится тремя гвоздями диаметром 6 мм и длиной 150 мм. (по конструктивным соображениям)

Минимальное расстояние, необходимое для расстановки этих гвоздей, равно:

.

Примем размер опорной бобышки 50х100х250 мм.

В данном курсовом проекте

В качестве материала обшивок принимают стеклопластик толщиной 2мм, шаг волны 125мм, высота волны –35мм, прикрепляемый к каркасу шурупами со стальными шайбами и упругими прокладками.

Принимают продольные рёбра каркаса из досок сечением 25035мм и поперечные рёбра диафрагмы – из досок сечением 25035мм.

Диафрагмы расположены через 1м по длине панели и скреплены с продольными рёбрами каркаса на винтах.

Приложение 1. Пример расчета двойного дощатого настила и прогона

1.Расчет двойного дощатого настила( шифр 086 — г.Новый Уренгой- V-ый снеговой район)

Исходные данные для расчета принимаются по двум последним цифрам шифра зачетной книжки студента по приложению 3.

Зададимся конструкцией покрытия:

Рис.1

1.1 Сбор нагрузок.

Исходя из конструкции кровли проведем сбор нагрузок действующих на рабочий настил.

Данные сведем в табл. 1.

Табл. 1.

Наименование нагрузки:

Норм. знач

Коэф.

Расч.

знач.

qн

надежн.

qp

кг/м2

γf

кг/м2

Постоянная нагрузка

1

Металлический профилированный настил

δ = 0,06 см; ρ = 7850 кг/м3

4,71

1,05

4,95

2

Защитный слой (настил сплошной)

δ = 0,02 см; ρ = 600 кг/м3 ()

12

1,1

13,2

3

Рабочий слой (разреженный)

δ = 0,025 см; ρ = 600 кг/м3 ()

7,5

1,1

8,25

Итого:

24,21

 

26,4

Временная нагрузка

Снеговая (для г. Новый Уренгой)

224

320

ВСЕГО

248,21

346,4

Защитный слой – сплошной

Рабочий слой – разреженный (величина зазора равна ширине досок настила)

Снеговая нагрузка определяется согласно СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» (Таблица 4*, Карта №1): qp= 320кг/м2

qн= 0,7х320=224кг/м2

Коэффициент надежности по нагрузке определяется согласно СНиП «Нагрузки и воздействия» (Таблица №1): для металлических конструкций — γf =1,05

для деревянных конструкций — γf =1,1

Ветровую нагрузку не учитываем т.к по кровле с α≈200 возникают разгрузочные коэффициенты Се1=-0,1 т.е. ветер разгружает покрытие. Основное сочетание: постоянная +одна временная с коэффициентом сочетаний =1.

1.2 Определение расчетных усилий и геометрических характеристик сечения.

Шаг прогонов 1,3 принимаем исходя из существующих рекомендаций: [0.75÷1.5] м

Расчет ведем на нормальную составляющую нагрузки при α=200.

Рис. 2

Согласно п. 6.14 [1] настил рабочий рассчитывается на следующие два сочетания нагрузок:

а) постоянная + временная от снега (расчет на прочность и прогиб).

б) постоянная + временная монтажная (расчет только на прочность).

Для варианта а (рис. 2) расчетное значение нормальной составляющей для полосы 1м условно вырезанной вдоль ската.

Рис. 3

Для варианта б (рис 3)

Расчетное значение нормальной составляющей для полосы 1м условно вырезанной вдоль ската:

Необходимо учесть действие монтажной сосредоточенной нагрузки (вес одного человека с инструментом).

Рмонт=100 кг, γf =1,2 Рр=100х1,2=120 кг

Так как Ма > Мв – ведем расчет для Ммах =6876 кг·см ( из варианта а).

Для проверки прогиба: величина нормативной нагрузки

Определим геометрические характеристики сечения рабочего настила полосой шириной 1 м толщиной 2,5см.

где b=100*0,5 , где коэффициент 0,5 учитывает перераспределение нагрузки на полосе шириной 1 м.

Рис. 4

1.3 Проверка прочности и жесткости принятой конструкции настила.

Проверку прочности (I группа предельных состояний) осуществляем согласно п. 4.9 [1] формула 17.

γn= 0,95 – коэффициент надежности по ответственности СНиП «Нагрузки и воздействия» (Приложение 7*).

Вывод: условие прочности выполняется

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *