Расчетная схема и определение расчетных усилий.
Найдем составляющую нормативной нагрузки, перпендикулярную продольной оси стропильной ноги (для расчета по II гр. предельных соединений).
qαn = qn × cos α = … × … = … кН/м
Определяем изгибающий момент на опоре «В» в горизонтальной проекции:
МВ = = МВ = ———————————— = … кНм
L′1 = L1/cos α = … = … м.
L′2 = L2/cos α = … = … м.
|
стропильной ноги
|
Расчетная схема стропильной ноги в случае оседания средней опоры
Расчетная схема при расчете по II группе предельных состояний
Рис. 37. Расчетная схема.
Конструктивный расчет.
Определяем расчетное сопротивление древесины. СНиП II-25-80*, табл. 3.
Условия работы А…, сорт … (таблица расч.сопрот. Ru = … МПа)
При толщине доски 50 + 50 = 100мм. принимаем;
Ru = … МПа = … кН/см2
Введем поправочные коэффициенты условий работы в расчетное сопротивление:
· На породу древесины по таблице 4 принимаем mп = … (для сосны)
· На условия эксплуатации по таблице 5 принимаем mв = …
Окончательно расчетное сопротивление будет равно:
Ru × mп × mв = … × … × … = … кН/см2
Определяем требуемые размеры поперечного сечения стропильной ноги.
треб.WX = = … см3
WX = примем b = 10см.и определим высоту сечения h
h = = = … см.
принимаем h согласно сортамента на древесину.
Проверка принятого сечения.
Принятое сечение проверяется на прочность от действия пролетного момента в середине нижнего пролета, считая этот момент как в простой шарнирной балке (в случае оседания средней опоры (подкоса) опора В станет шарнирной).
|
|
М1 = = = … кН·м
Wфакт. = = ———— = … см3
σmаx=
= ———————— = … кН/см2
… < … σmаx ≤ Ru
Условие выполняется, следовательно, сечение подобрано правильно. Если напряжения больше расчетного сопротивления, то увеличиваем размеры сечения (лучше высоту h ) и снова делаем проверку
Проверка на жесткость.
qαn = …… кН/м
L′1 = …… м.
fфакт. =
модуль упругости древесины Е = 1000 кН/см2
Jx = = ————— = …… см4
fфакт. = …… см.
fдоп. = … / … = … / … = … СНиП 2.01.07 – 85*, таблица 19
fфакт. < fдоп.
…… < ……
Условие выполняется, значит, жесткость обеспечивается.
Расчет стойки
Статический расчет
Рис. 38. Схема сбора нагрузки.
l3 – шаг стоек;
hст – геометрическая длина стойки – расстояние от нижней опоры до низа прогона;
Aгр – грузовая площадь, с которой нагрузка передается на стойку с горизонтальной проекции покрытия.
Aгр = l3 ∙ l2 ( м2 )
Сбор нагрузки на стойку
Нагрузка на стойку передается через прогоны, которые на нее опираются шарнирно, в виде сосредоточенной силы F. Эта сила приложена в центре тяжести поперечного сечения стойки.
|
|
F = qпокр ( кН/м2 ) ∙ Aгр ∙ k
Собственный вес прогона принимаем в размере 5% от веса покрытия ( k = 1.05 )
qпокр ( кН/м2 ) – полная расчетная нагрузка на 1 м2 горизонтальной проекции покрытия.
Расчетная схема – стойка; с шарнирными опорами, загруженная центрально приложенной силой F.
Рис. 39. Расчетная схема.
l0 – расчетная длина стойки
l0 = μ ∙ lгеом, где:
μ = 1 ( коэффициент, учитывающий условия закрепления концов элемента ) –
СНиП II – 25 – 80*
lгеом = hст.
Конструктивный расчет
Материал – сосна, сорт 2.
Условия эксплуатации Б2 (табл.1 СНиП II – 25 – 80* )
Коэффициент, учитывающий условия эксплуатации:
mв = 1 ( табл.5 СНиП )
Ослаблений в сечении стойки нет.
Расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон определяем по табл.3, п.1., в зависимости от сорта. Так как сосна древесина эталонная, то коэффициент, учитывающий породу древесины mn = 1.Окончательно с учетом всех коэффициентов условий работы расчетное сопротивление будет равно:
Rc ∙ mn ∙ mb = кН/см2
Расчет производится исходя из условия потери устойчивости по формуле:
σс = Rc, где:
N – продольное усилие от нагрузки: N = F = кН.
Арасч = Абр ( площадь поперечного сечения брутто, т.к. ослаблений нет ).
|
|
Арасч = bh ( см2 ), γn = 0,95
При подборе размеров поперечного сечения стойки b и h задаемся оптимальным значением гибкости λ опт =80÷100 и определяем коэффициент продольного изгиба φ. Т.к. λ опт >70, то
Где А=3000 для древесины.
Находим требуемую площадь поперечного сечения стойки:
треб
треб = см , по сортаменту подбираем брус с размерами сечения
Проверка принятого сечения.
Определяем фактическую площадь сечения: = см2
Находим гибкость , где r – радиус инерции поперечного сечения. Для прямоугольного сечения определяется при осевом сжатии по наименьшему размеру сечения : r= 0,29h = =см
λ пред определяется по табл. 14 СНиПа. Если λ<70 то φ определяется по формуле :
где α =0,8 (для древесины)
если λ>70, то
Проверяем напряжения в сечении
Если напряжения не превышают расчетного сопротивления, то устойчивость стойки обеспечена.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 377; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!