Конструктивный расчет стропильной системы

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 соединения подкоса со стропильной ногой на смятие древесины

Подкос упирается в стропильную ногу лобовой врубкой под углом . Расчетное сопротивление древесины стропильной ноги смятию под углом торцом подкоса:

где - расчетные сопротивления древесины сосны соответственно вдоль и поперек волокон древесины в лобовой врубке (таблица 3 [1].)

Площадь смятия врубки глубиной :

Проверка прочности древесины на смятие под углом :

Прочность на смятие 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: .