Строительство и архитектура \ Конструкции из дерева и пластмасс

Расчет элементов холодного кровельного настила под рулонную кровлю. Проектирование клеефанерной панели под холодную рулонную кровлю, страница 3

При ширине балки b=0,26 м возможный диаметр арматуры найдем из условия b≥6,8a, тогда а = d + 5≤b/6,8 = 260/6,8 = 38,2 мм, отсюда d ≤ 33,2 мм.

Принимаем у нижней грани 4&32 S400 A=16,17 см².

Требуемый момент инерции приведенного сечения из условия жесткости балки:

Требуемый момент инерции по древесине:

Отсюда находим требуемую высоту балки:

Окончательно принимаем:

в середине пролета: h = 0,05.40 = 2,0 м;

на опоре: h_оп = 0,05.28 = 1,4 м.

Уклон кровли при этом: i = (h-h_оп)/(0,5L_p)= (2-1,4)/(0,5.20,9)= 0,1 = 1:10.

Расчетное сечение двускатной балки находится от опор на расстоянии:

Высота расчетного сечения балки:

Рабочая высота армированной балки:

где а = 38,2 мм.

Изгибающий момент в расчетном сечении:

Момент инерции:

Коэффициент армирования:

Момент сопротивления приведенного сечения:

Проверка прочности балки в расчетном сечении по нормальным напряжениям:

Проверка прочности по касательным напряжениям:

Прочность балки обеспечена.

5. Статический расчет поперечной рамы

Нагрузка А_g равна реакции ригеля от собственной массы всех конструкций покрытия:

для крайних колонн:

для средних:

Нагрузка от собственной массы колонны высотой Н с сечением b x h для крайних колонн:

где размеры b x h принимаем 160 х 320, их гибкость в плоскости рамы:

Отношение , что удовлетворяет рекомендациям по деревянным клееным колоннам:

для стойки 2 (b x h = 160 x 480):

Нагрузка А_р равна реакции ригеля от снеговой нагрузки на кровле.

На крайние стойки:

на средние стойки:

Вертикальная снеговая нагрузка действующая на скаты кровли и направляемая вверх, при малоуклонных кровлях не учитывают, на эту нагрузку проектируют элементы ограждения и крепления элементов кровли.

Горизонтальные ветровые нагрузки действуют на раму в виде равномерно распределяемых нагрузок Р_а и Р₀, и горизонтально расположенных сосредотачиваемых сил W и W’:

где g₀=0,7 кПа – нормальный скоростной напор ветра для г. Игарка;

В – шаг рам, равный 4,5 м;

с₃ – аэродинамический коэффициент, равный 0,5;

n=1,2 – коэффициент надежности по ветровой нагрузке;

k=0,65 – коэффициент увеличения скоростного напора ветра в зависимости от высоты здания.

Определяем неизвестные в верхних срезах колонн:

Сжимающее усилие в стойках. От веса всех конструкции и собственного веса стоек:

От снеговой нагрузки:

Максимальные изгибающие моменты в стойках от ветровой нагрузки:

Определим невыгодные комбинации усилий:

для расчета стоек, комбинация №1:

комбинация №2:

комбинация №3:

Для расчета заземленной стойкой:

Определим условия сжимающих усилий по трем комбинациям усилий от крайних стоек:

Следовательно, расчетной является комбинация №2.

Крайняя стойка:

Средняя стойка:

6. Конструктивный расчет стоек

6.1 Расчет крайней левой колонны

Усилия возникающие в колонне: М = 30,17 кН.м; N = 146,05 кН.

Стойки сплошного сечения работают на внецентренное сжатие и рассчитываются на прочность:

где - коэффициент, учитывающий увеличение изгибающего момента от продольной силы вследствие деформации стоек.

Гибкость стойки:

где - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон.

Расчетное сжимающее напряжение:

Коэффициент продольного изгиба, определяется в зависимости от гибкости элемента:

где - нормативное значение сопротивления древесины сжатию;

- вероятный минимальный модуль упругости древесины вдоль волокон;

т. к. то

Проверим условие устойчивости:

- расчетное напряжение от изгиба;

- коэффициент устойчивости изгибаемого элемента;

Условие прочности выполняется.

6.2 Расчет средней колонны

Усилия возникающие в колонне: М = 17,73 кН.м; N = 292,72 кН.