Проектирования деревянных элементов крыш с учетом традиционных и современных конструктивных индустриальных решений, страница 25

Приведенный расход древесины на панель заводского изготовления

V_д=n_pb_ph_p/b_пан+b₀h₀/a₀+b_пh_п/а_п=2×7,5×20:150+6×5:50+5×15:120=3,23см/м²=0,0323 м³/м².

7.11. Проектирование кровельного щита заводского изготовления

под холодную кровлю из волнистых асбоцементных листов

Исходные данные. Уклон кровли– 1:2,5; расстояние между стропильными фермами– 3 м; район строительства– г.Орша (3-й район по снегу); материал– сосна 3-го сорта; кровля из листов 40/150.

Эскизный расчёт щита . Щит проектируем из прогонов, выполняющих одновременно роль обрешётки под кровлю, которые соединяются гвоздями с элементами решётки, тремя стойками и двумя диагональными раскосами из брусков для придания геометрической неизменяемости щиту при перевозке и монтаже (см. рис. 3.5).

Для асбестоцементных волнистых листов 40/150 при нахлёстке 20 см требуется расстановка обрешётки через 50 см. Принимаем ширину щита 4´50=200 см (см. рис. 3.5). Длину щита назначаем равной шагу стропильных ферм с учётом зазора, т.е. 300-1=299 см. Принятые внешние габариты щита соответствуют размерам кузова грузовых автомобилей, что обеспечивает удобство транспортировки щитов.

Т а б л и ц а  7.8 – Нагрузки на кровельную панель, кПа

Наименование нагрузки	Нормативная величина нагрузки	gf	Расчетная величина нагрузки
1 Постоянная от собственного веса: а) асбоцементных листов марки 40/150 15кг/м2 б) обрешётки ориентировочно 50´100 с шагом 0,5м 0,05×0,1 ×500:0,5=5 кг/м2 в) решётки щитов (ориентировочно 50% веса обрешётки)	0,15 0,05 0,025	1,2 1,1 1,1	0,18 0,055 0,03
И т о г о   постоянная 2 Снеговая для г.Орша (3-й район)     S0 = 1,0 кПа	0,23 1,0	1,6	0,27 1,6

Бруски крайних стоек-поперечин щита при его укладке прибиваются к верхнему поясу стропильных ферм гвоздями, чем обеспечивается передача скатной составляющей нагрузки и устойчивость сжатых поясов стропильных ферм из их плоскости.

Для предотвращения кручения прогонов-обрешётин под действием скатной составляющей нагрузки в месте каждого пересечения прогонов со стойками устраивают упоры из бобышек– коротких брусков, прибиваемых к стойкам двумя гвоздями 4´100 мм.

Вычисляем поверхностные нагрузки на кровлю в табл.7.8.

Для уклона i=1:2,5, a=arctg i=arctg 0,4=21,8^o;; ; ctg a=1/I=1:0,4=2,5; =1,58. Принимаем n=h/b=2.

Вычислим

_xl²/8)(cos a+n×sin a) =(0,88×2,9²:8)(0,928+2×0,371)=1,54 кН×м, где l=299-2×9:2=290 см;

=(g+s×cos a)a₀=(0,27+1,6×0,928)0,5=0,88 кН/м;

_xl²/8+0,25Pl)(cos a+n×sin a) =(0,27×0,5×2,9²:8+0,25×1,2×2,9)´ ´(0,928+2×0,371)=1,59 кН×м.

Нетрудно видеть, что размеры обрешётки лимитирует 1-е загружение, для которого требуемый момент сопротивления и требуемые размеры

=154:(1,3×0,95)=124,7 см³;

=159:(1,3×1,2)=101,9 см³;

 см; b_тр=h_тр/n=11,2:2=5,6 см.

Учитывая, что в плоскости кровли обрешётка работает на уменьшенный вдвое пролёт, так как она на средней стойке щита имеет дополнительную опору, принимаем сечение обрешётки из брусков 50´100 (h) мм.

Проверка прочности обрешётки

Составляющие погонных расчётных нагрузок:

Изгибающие моменты при 1-м загружении:

_xl²/8=0,81×2,9²:8=0,852 кН×м;

=0,326×1,45²:8 =0,086 кН×м, где l₁=l/2=2,9:2=1,45 м.

Моменты сопротивления обрешётины:

W_x= bh²/6=5×10²/6=83 см³; W_y= hb²/6=10×5²/6=42 см³.

Напряжения косого изгиба

12,4 МПа» »=

Прочность обрешётки при монтаже кровли проверим на действие только монтажной нагрузки Р=1,2 кН, приложенной в середине пролёта. В этом сечении момент от сосредоточенной скатной составляющей нагрузки равен нулю. Тогда

=Pcosa×l/4=1,2×0,928×2,9:4=0,81 кН×м.

Напряжение изгиба во 2-м загружении составит

9,8 МПа<=.

Прогиб обрешётины в середине пролёта вызывается лишь действием нормальной составляющей нагрузки, перпендикулярной скату, т.е.

0,54 кН/м.

Относительный прогиб

×10⁷×417×10^-8)= =1/243<=1/200, где I_x=bh³/12=5×10³:12=417 см⁴; [v/l]=1/200, так как обрешётка одновременно является и прогоном (см. табл. 16 СНиП 2-25-80).