Проектирование плиты покрытия. Проектирование стропильной фермы

1. Проектирование плиты покрытия

1.1. Сбор нагрузок

Таблица 1

№ пп	Наименование нагрузки	Нормативная интенсивность, кН/м2	Коэффициент γf	Расчетная интенсивность, кН/м2
1.	3 слоя рубероида	0.2	1.2	0.24
2.	Обрешетка	0.125	1.1	0.138
3.	Утеплитель	0.1	1.2	0.12
4.	Продольные ребра b*h=100*275 мм	0.213	1.1	0.234
5.	Поперечные ребра b*h=100*125 мм,	0.048	1.1	0.053
6.	Нижняя обшивка: доска	0.1	1.1	0.11
7.	Итого: постоянная нагрузки g, кН/м2	0.786		0.895
8.	Снеговая нагрузка pсн, кН/м2	2,8	1/0.7	4,0
9.	Итого: постоянные и временные нагрузки q, кН/м2	3,586		4,895

Погонная нагрузка на каждое продольное ребро каркаса при ширине плиты b_п=130 см имеет следующие значения: – нормативное ;

– расчетное .

Максимальный изгибающий момент:

– нормативный ;

– расчетный .

1.2. Конструктивный расчет продольного ребра

Принимаем поперечное сечение ребра из двух составляющих элементов (n=2), размеры поперечного сечения: – нижний элемент

, ;

– верхний элемент , .

Суммарная величина моментов инерции составляющих элементов .

Геометрические характеристики поперечного сечения ребра как целого:; ;

статический момент сдвигаемой части ; .

Материал: сосна 2-го сорта; R_u=13МПа=1.3кН/см²; E=300∙R_c=390кН/см²; E_н=1000кН/см².

Средства соединения: нагельные пластины Ст6Г5к: n_н=5, d_н=6мм, T_c=T_нп=1.4*5=7 кН.

Расчетная деформативность по одной плоскости сдвига δ_с=0.1см, полные расчетные деформации взаимного сдвига Δ_ск=0.2см.

Количество связей сдвига на полудлине продольного ребра:

,

где  - коэффициент неравномерности распределения сдвигающих усилий между связями сдвига.

Принимаем n_с=10.Общее количество связей по всей длине продольного ребра .

Производим поверочный расчет в табличной форме.

Таблица 2

№ пп.	Что определяется	Как определяется	Результат
1	2	3	4
1.	Напряжения в стержне целого сечения, кН/см2		0,954
2.	Сдвигающая сила на полудлине стержня целого сечения, кН		65,076
3.	Прогиб стержня целого сечения (без учета сдвигов), см		1,602
4.	Суммарная жесткость средств соединения, кН/см		630.0
5.	Деформативность средств соединения (nс=9), см		0.206
6.	Взаимное смещение элементов стержня-пакета (kс=0), см		1,751
7.	Смещение элементов в составном стержне (nc=9), см		0.185
8.	Параметр mw1		0.774
9.	Параметр mw2		1.129
10.	Коэффициент влияния податливости kw1		0.894
11.	Параметр MI		2,903
12.	Коэффициент влияния податливости связей kI		0.765
13.	I предельное состояние. Расчет нормальных сечений		1,068
14.	I предельное состояние. Расчет нормальных сечений		58,209
15.	II предельное состояние. Прогиб продольного ребра панели		2,093

Расчетные координаты связей сдвига: .

Расстояние между связями: , d - диаметр нагелей.

Расстояние от торца составляющих элементов до первого нагельного коннектора (k=0) .

Координаты связей и расстояние между ними даны в таблице 3.

Таблица 3

№ связи	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Xk+1	0.0	19,5	39,2	59,5	80,7	103,2	127,8	156,1	191,8	275,0
S1,k+1	5,5	19,5	19,7	20,3	21,2	22,5	24,6	28,3	35,7	83,2

Напряжение в сжатой зоне верхнего элемента продольного ребра (h=15 см) от местного изгиба на пролете между нагельными пластинами, равном :

.

Суммарные напряжения в верхнем элементе:

.

Из предъявленных расчетов следует, что прочность и жесткость продольного ребра с принятыми размерами поперечного сечения и общим количеством связей сдвига на полудлине n_c=9  обеспечены.

2. Проектирование стропильной фермы