Проектирования деревянных элементов крыш с учетом традиционных и современных конструктивных индустриальных решений, страница 3

Следует иметь в виду, что постоянная нагрузка от собственного веса конструкций действует всегда вертикально по хорде или дуге ската покрытия. Снеговая нагрузка согласно СНиП 2.02.07 – 85 задается вертикальной и распределенной по пролету (рис. 2.2, в). Сосредоточенная расчетная нагрузка от веса человека с инструментом Ρ = 1,2 кН распределяется между элементами настила по следующим правилам (см. п. 7.4.2.2 СНБ 5.05.01 - 2000): при сплошном одинарном настиле или при разреженном настиле с шагом досок или брусков до 150 мм нагрузку Р следует передавать на две доски или два бруска, а при расстоянии между осями досок или брусков более 150 мм - на одну доску или один брусок; при двойном настиле (рабочем и защитном, направленном под углом к рабочему) сосредоточенный груз следует распределять на ширину 500 мм рабочего настила. То же можно принять при одинарном настиле с распределительным бруском, подшитым снизу, в середине пролета. Это делается для исключения "клавишной" работы досок одинарного настила при действии сосредоточенной монтажной нагрузки.

Сплошной одинарный и двойной настилы рассчитывают только на действие нормальных составляющих нагрузок, в кН/м, обычно собираемых с расчетной полосы шириной 1 м и вычисляемых по формулам:

постоянная –

снеговая –

монтажная –

где - угол наклона ската кровли к горизонту (). При переменном угле наклона кровли рассчитывают настилы по зонам с максимальным cos в каждой зоне или на всем покрытии;

=1,4 или 1,6 в зависимости от отношения .

В соответствии с расчетной схемой наибольшие изгибающие моменты возникают при 1-м загружении на опоре

при 2-м загружении в пролёте

где – пролёт настила.             

Рис. 2.2. Расчётные схемы элементов настила: а – при загружении в стадии эксплуатации; б – в стадии изготовления, монтажа и ремонта кровли; в – схемы передачи поверхностных нагрузок (s – снеговая, g – постоянная); г – схема разложения на составляющие монтажной нагрузки Р; д – схема передачи монтажной нагрузки на двойной настил.

При 2-м загружении предполагается, что два сосредоточенных груза на ширине 1 м располагаются на расстоянии 0,43 от крайней опоры в одном из пролетов (рис. 2.2, б).

Прочность досок указанных настилов проверяется из условия

,                                                                    (1)

где - расчётное сопротивление древесины изгибу (табл.6.5 СНБ);- коэффициент, учитывающий породу древесины (табл.6.6 СНБ); - коэффициент условий работы (табл. 6.4), а их жесткость - из условия

,                                                     (2)        где W и I - соответственно момент сопротивления, см3, и момент инерции, см4, досок, приходящихся на 1 м настила; индекс "к" означает учет нормативных значений нормальных составляющих нагрузок.

Для подбора досок сплошного одинарного настила можно рекомендовать следующий алгоритм:                                                                                  из условия прочности при 1-м и 2-м загружениях вычисляем требуемые моменты сопротивления 1 м настила

 и 

где - коэффициент, учитывающий длительное воздействие длительных нагрузок (см. табл.6.4 СНБ); - коэффициент, учитывающий кратковременный характер монтажной нагрузки; из двух величин выбирают  и вычисляют толщину одинарного настила (в см) по формуле

;

по сортаменту выбирают стандартную толщину досок и проверяют их на прочность и жесткость по формулам (1) и (2), где Wх=100δ2/6;                                 Ix=100δ3/12.

Этот алгоритм можно упростить, если выразить требуемую толщину досок из указанных условий прочности и жесткости:

требуемая толщина досок из условия прочности при 1-м загружении при действии расчетных нагрузок

;        ;

то же из условия прочности при 2-м загружении при распределительном бруске посередине пролета             

   или   –

при возможной  клавишной работе досок;

требуемая толщина досок из условия жесткости при 1-м загружении при действии нормативных нагрузок 

, , где  и  в кПа,  и в м.