Проектирование несущих конструкций покрытия

Назначение размеров конструкций покрытия

По заданию, режим работы: температур 20 , влажность – 70%.

Порода древесины – сосна, сорт – 1;

Класс условий эксплуатации – 3 [1, табл. 1];

Плотность древесины  [1, табл. Г.1];

m_п = 1,0

m_дл = 0,66

m_в = 1,0.

Высота фермы в середине пролёта по осям поясов принимается

Принимаем уклон верхнего пояса при рулонной кровле i = 5,7

Высота фермы на опоре

При четырёх панелях длина панели по нижнему поясу равна

 

По верхнем поясу:

Для принятой фермы коэффициент собственного веса равен К_св = 3,5

Коэффициент расхода металла – 30%.

Неразрезные прогоны из спаренных досок устанавливаем с шагом 1,383 м, располагая на каждом скате верхнего пояса по 9 прогонов.

 

Рисунок 3.1. Конструкция дощатого настила по прогонам кровли

 

Расчет дощатого настила

Сбор нагрузки

При влажностном режиме эксплуатации конструкций  группа температурно-влажностных условий конструкций –  [1, табл. 1]. Плотность массы древесины равна 600 кг/м³.

Принимается рабочий разряженный настил из досок

расположенных с зазором .

Тогда нормативная нагрузка от полосы рабочего настила, шириной , равна:

Для снегового района расчётная снеговая нагрузка на поверхности земли равна

Нормативная [2, п. 10.1]:

Погонная нагрузка в полосе настила шириной  приведена в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1 – Сбор нагрузки на рабочий настил

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка,		Расчётная нагрузка,
Трёхслойная рулонная кровля	0,09	1,3	0,116
Защитный настил	0,129	1,1	0,142
Рабочий настил	0,073	1,1	0,081
Итого: постоянная нагрузка	0,292	-	0,339
Снеговая нагрузка	0,99	1,4	1,386
Итого: полная нагрузка	1,282	-	1,725

 

Расчёт настила

Настил рассчитывается по схеме двухпролётной неразрезной балки. Изгибающий момент на промежуточной опоре при первом сочетании нагрузок

(постоянная и временная от снега) равен:

Расчетная схема изображена на рисунке 3.2.

 

Рисунок 3.2 Первое сочетание нагрузок

Изгибающий момент в пролёте при втором сочетании нагрузок (постоянная и временная от сосредоточенного груза в ) равен:

где  – расчётная сосредоточенная нагрузка, приходящаяся на ширины настила при наличии косого защитного настила, когда нагрузка в передаётся на ширину настила, равную  (коэффициент надёжности по нагрузке равен ):

Тогда:

Расчетная схема изображена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 Второе сочетание нагрузок

 

Проверка прочности.

По максимальному моменту определяем требуемый момент сопротивления:

где  – коэффициент условия работы настила с учётом кратковременного действия нагрузки;

 

 – расчётное сопротивление древесины сосны 1 сорта при изгибе (с учетом коэффициентов m_п =1,0 и m_в = 1,0).

Тогда:

Момент сопротивления принятой конструкции настила равен:

Запас прочности не должен превышать 5 %.

Проверка запаса прочности:

Условие прочности не выполняется, необходимо увеличить величину зазора.

.

Тогда нормативная нагрузка от полосы рабочего настила равна:

Расчетная постоянная нагрузка равна 0,369 кН/м;

Расчетная полная нагрузка равна 1,711 кН/м.

 

Условие прочности выполняется.

Проверка прогиба настила.

Прогиб настила не должен превышать  пролета:

где  – модуль упругости древесины для 1 сорта, принимаемый по [1, табл. В.2а];

 – момент инерции настила:

Условие выполняется с большим запасом. Уменьшение сечения настила по условию прочности невозможно.

РАСЧЕТ ПРОГОНОВ КРОВЛИ