Сбор нагрузок, статический расчет.
Исходя из конструкции покрытия к данным представленым в табл 1, добавим собственный вес прогонов и домножим на ширину грузовой площади, равной расстоянию между прогонами 1,3 м.
Таблица 2.
№ | Наименование нагрузки | В раб.пл | qн | γf | qр | ||
м | кг/м | кг/м | |||||
Рулонная мягкая кровля | 1,3 | 3,6 | 1,3 | 5,07 | |||
Защитный слой 0.019 | 1,3 | 8,4 | 1,1 | 9,27 | |||
Рабочий слой 0.025 | 1,3 | 11,5 | 1,1 | 12,68 | |||
5кр | Прогон (3 доски 0.06Х0.225) | ------- | 28,7 | 1,1 | 31,59 | ||
5ср | Прогон (2 доски 0.06Х0.225) | ------- | 19,1 | 1,1 | 21,06 | ||
Снег (врменная) | 1,3 | 1,6 | |||||
Итого 1+2+3+5кр+4 | 247,77 | 370,61 | |||||
Итого 1+2+3+5ср+4 | 239,67 | 360,08 |
Расчетная схема прогона - неразрезной многопролетный досчатый спаренный прогон, длинной, равной 11*В=11*4,4=44м. Схема работы неразрезного прогона – равнопрогибная.
Максимальный изгибающий момент момент над второй от края опоре:
Над средними опорами момент:
Расчет проведем для двух моментов: над первой с края опоре Мкр и для всех средних прогонов Мср.
Так как то сечение прогона расчитывается на косой изгиб. Нормальная составляющая к скату:
Скатная составляющая (вдоль ската кровли):
Тогда:
Для вторых с края опор: Расчетное значение нагрузок:
Нормативное значение нагрузок:
Для средних опор: Расчетное значение нагрузок:
Нормативное значение нагрузок:
Моменты над вторыми с края опорами (расчетные)
Моменты над средними опорами (расчетные):
Определяем геометрические характеристики сечения прогона.
Для крайних пролетов.
Для средних пролетов:
Проверка прочности и жесткости прогонов.
Расчет на прочность элементов цельного сечения при косом изгибе проводим согласно п. 4.12 [1] формула 20.
Для сечений над вторыми от края опорами:
Проверку прогиба (II группа предельных состояний ) при косом изгибе выполняем по формуле (для равнопрогибной схемы работы прогона):
,где
где:
Для крайних прогонов:
и
Для средних прогонов:
тогда
Предельный относительный прогиб определяем по табл. 19 п. 10. 7. [1]
Сравнивая:
Оба сечения удовлетворяют проверке прочности (I группа предельных состояний) и жесткости ( II группа предельных состояний).
Расчет гвоздевого стыка.
Эпюра моментов имеет нулевые значения на расстоянии 0.21 (для равнопрогибной схемы рабочего прогона) от опоры В этих счениях располагается гвоздевой стык для соединения досок.
, где [2]
принимаем диаметр гвоздя 0,4 см., тогда
Определим несущую способность одного гвоздя на один шов сплачивания : гвозди работают несимметрично при одном шве между досками:
По изгибу гвоздя (табл. 17) [2] , где а=6см, d=0,4см, но не более
Смятие древесины несимметричного соединения элементов равной толщины
Тр = Тmin = 64кг.
,где
Требуемое число гвоздей: / примем 8 шт./
Для крайнего прогона: /примем 6 шт./
Для средних прогонов: гвозди забиваются по всей поверхности доски с шагом 50см в шахматном порядке (конструктивное требование).
Приложение 3.
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ.
Таблица 1.
Тип клея | Марка клея | Группа | Рекомендуемые области применения. |
Резорциновый | ФР - 12 | I | Преимущественно для гражданского строительства, в большепролетных конструкциях при эксплуатации в наиболее жестких условиях. |
Фенольно-резорциновый | ФРФ - 50 | I | Преимущественно для промышленного, сельскохозяйственного строительства, в большепролетных конструкциях при эксплуатации в наиболее жестких условиях. |
Фенольный | КБ – 3, СФХ | II | Преимущественно для сельхозстроительства в конструкциях массового применения, эксплуатируемых в жестких условиях. |
Алкилрезорциновый | ФР – 100, ДФК–1АМ | II | То же |
Фенольно-алкилрезорциновый | ДФК-14Р | II | То же |
Карбамидно-меламиновый | КС-В-СК | III | Для конструкций, эксплуатируемых при относительной влажности воздуха до 85%. |
Карбамидный | КФ - Ж | IV | То же, до 70% |
Эпоксидный | ЭПЦ – 1, К - 153 | V | Для соединений деревянных конструкций с вклеенными стальными стержнями. |
Фенольно-резорциновый модифицированный | ФРФ– 50М | V | То же |
Таблица 2.
Сведения о плотности и коэффициенте надежности по нагрузке кровельных материалов.
№ | Наименование материала | Плотность. кгс/м3. | Коэффициент надежности по нагрузке | |
I. | Сосна, ель, кедр, пихта | 1.1 | ||
2. | Лиственница | 1.1 | ||
3. | Фанера строительная | 1.1 | ||
4. | Фанера бакелизированная | 1.1 | ||
5. | Твердые минераловатные маты на битумной связке | 300...400 | 1.2 | (1.3) |
6. | Минеральная вата | 150...300 | 1.2 | (1.3) |
7. | Войлок минераловатный | 75...200 | 1.2 | (1,3) |
8. | Шлак топливный | 700...1000 | 1.3 | |
9. | Фибролит портландцементный | 350...600 | 1.2 | (1.3) |
10. | Пенобетон | 300...600 | 1.3 | |
11. | Пенопласты | 40...150 | 1.2 | |
12. | Древесноволокнистые плиты | 600...850 | 1.2 | |
13. | Древесностружечные плиты | 500...800 | 1.2 | |
14. | Полиэфирный стеклопластик | 1.2 | ||
15. | Асбестоцементные листы | 1.2 | (1.3) | |
16. | Асфальтовая стяжка | 1.3 | ||
17. | Цементная стяжка | 1.3 | ||
18. | Рубероид, толь, пергамин | 1.2 | (1.3) |
Примечания:
I. Коэффициент надежности по нагрузке, указанный в скобках, принят при выполнении работ в условиях строительной площадки.
2. Нагрузку, приходящуюся на 1 м2 горизонтальной поверхности здания, принимают: для обычных асбестоцементных листов - 0,15 кН/м2 (15 кгс/м2), для асбестоцементных листов усиленного профиля -0.25 кН/м2 (25 кгс/м2), для одного слоя рубероида (толя, пергамина) - 0.03 кН/м2 (3 кгс/м2).
Таблица 3.
Предельная упругость водяного пара (Е, мм рт. ст.) при различных
температурах и нормальном барометрическом давлении.
Для положительных температур от 0 до +50°С
t, °С | t, °С | |||||||||||
Упругость водяного пара Е. | Упругость водяного пара Е. | |||||||||||
4,58 | 4,65 | 4,72 | 4,79 | 4,86 | 25,21 | 25,51 | 525,81 | 26,12 | 26,46 | |||
4,93 | 5,00 | 5,07 | 5,14 | 5,22 | 26,74 | 27,06 | 27,37 | 27,70 | 28,02 | |||
5,29 | 5,37 | 5,45 | 5,53 | 5,61 | 28,35 | 28,68 | 29,02 | 29,35 | 29,70 | |||
5,69 | 5,77 | 5,85 | 5,93 | 6,02 | 30,04 | 30,39 | 30,75 | 31,10 | 31,46 | |||
6,10 | 6,19 | 6,27 | 6,36 | 6,45 | 31,82 | 32,19 | 32,56 | 32,93 | 33,31 | |||
6,54 | 6,54 | 6,73 | 6,82 | 6,92 | 33,7 | 34,08 | 34,47 | 34,86 | 35,26 | |||
7,01 | 7,11 | 7,21 | 7,31 | 7,41 | 35,66 | 36,07 | 36,48 | 36,89 | 37,31 | |||
7,51 | 7,62 | 7,72 | 7,73 | 7,94 | 37,73 | 38,16 | 38,58 | 39,02 | 39,46 | |||
8,05 | 8,16 | 8,27 | 8,38 | 8,49 | 39,9 | 40,34 | 40,80 | 41,25 | 41,71 | |||
8,61 | 8,73 | 8,85 | 8,97 | 9,09 | 42,18 | 42,64 | 43,12 | 43,60 | 44,08 | |||
9,21 | 9,33 | 9,46 | 9,59 | 9,71 | 44,56 | 45,05 | 45,55 | 46,05 | 46,56 | |||
9,84 | 9,98 | 10,11 | 10,24 | 10,38 | 47,07 | 47,58 | 48,10 | 48,63 | 49,16 | |||
10,52 | 10,66 | 10,80 | 10,94 | 11,09 | 49,69 | 50,23 | 50,77 | 51,32 | 51,90 | |||
11,23 | 11,38 | 11,53 | 11,68 | 11,83 | 52,44 | 53,01 | 53,58 | 54,16 | 54,74 | |||
11,99 | 12,14 | 12,30 | 12,46 | 12,62 | 55,32 | 55,91 | 56,51 | 57,11 | 57,72 | |||
12,79 | 12,95 | 13,12 | 13,29 | 13,46 | 58,84 | 58,96 | 59,59 | 60,22 | 60,86 | |||
13,63 | 13,81 | 13,99 | 14,17 | 14,35 | 61,50 | 62,14 | 62,80 | 63,46 | 64,12 | |||
14,53 | 14,72 | 14,90 | 15,09 | 15,28 | 64,80 | 65,48 | 66,16 | 66,86 | 67,56 | |||
15,48 | 15,67 | 15,87 | 16,07 | 16,27 | 68,26 | 68,97 | 69,69 | 70,41 | 71,14 | |||
16,48 | 16,69 | 16,89 | 17,11 | 17,32 | 71,88 | 72,62 | 73,36 | 74,12 | 74,88 | |||
17,54 | 17,75 | 17,97 | 18,20 | 18,42 | 75,65 | 76,43 | 77,21 | 78,00 | 78,80 | |||
18,65 | 17,88 | 19,11 | 19,35 | 19,59 | 79,60 | 80,41 | 81,23 | 82,05 | 82,87 | |||
19,83 | 20,07 | 20,32 | 20,57 | 20,82 | 83,71 | 84,56 | 83,42 | 86,28 | 87,14 | |||
21,07 | 21,32 | 21,58 | 21,85 | 22,11 | 88,02 | 88,90 | 89,79 | 90,69 | 91,59 | |||
22,38 | 22,65 | 22,92 | 23,20 | 23,48 | 91,51 | - | - | - | - | |||
23,76 | 24,04 | 24,33 | 24,62 | 24,91 |
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. СНиП II-25-80. Нормы проектирования. Деревянные конструкции. М.: Стройиздат. - 65 с.
2. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника.
3. Карлсен Г.Г. и др. Конструкции из дерева и пластмасс. -М.: 1975. - 687 с.
4. Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс. -М.: Высш. Школа, 1990. - 287 с., ил.
5. Шишкин. В.Е. Деревянные конструкции. . М.: Стройиздат.
6. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80) . М.: Стройиздат, 1986. – 216 с.
7. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.
8. Методические указания и задания к курсовому и дипломному проектированию по курсу “Конструкции из дерева и пластмасс”. Составите ль ст. преп. Миронов В.С. Офсетная лаборатория ТИСИ. Томск – 3, пл. Соляная, 2.
9. Слицкоухов Ю.В. и др. Конструкции из дерева и пластмасс. – М., 1986. - 531 с.
10. Гринь И.М. и др. Строительные конструкции из дерева и синтетических материалов. Проектирование и расчёт. – Киев.: Высшая школа, 1990, - 220 с.
11.Миронов В.С. Методические указания к курсовому проекту по курсу: «Конструкции из дерева и пластмасс. - Томск 1991.