Расчет кровли и обрешетки. Описание системы, монтажная нагрузка

РАСЧЕТ КРОВЛИ

Рисунок 1. Схема стропильных конструкций

Рисунок 2. Разрез А-А

Описание системы

Кровля двускатная, уклон принят α=19 . В качестве покрытия – асбестоцементные волнистые листы среднего профиля (40/150-1750-8 ГОСТ 30340-95).

Наслонная стропильная система состоит из: стропильных ног, прогонов, лежней, подкладок, стоек, ригелей, мауэрлатов и подкосов.

Для уменьшения пролета стропильных ног приняты стойки и подкосы. Для обеспечения геометрической неизменяемости пространственной системы из плоскости рамы приняты крестовые связи, обвязывающие рамы попарно.

Жесткость покрытия в целом обеспечивается за счет обрешетки и асбестоцементных листов.

Шаг стропильных ног – 1м; шаг обрешетки – 0,53м.

Стропильная нога имеет 3 точки опоры: мауэрлат, промежуточный прогон и упор стропильных ног в коньковом узле.

Расчет обрешетки

Сбор нагрузок

Нагрузкой для обрешетки являются: собственный вес, вес кровельного покрова и снега.

Собственный вес обрешетки зададим в SCADе при сечении 50х50, E=10000МПа, γ=5кН/м³, λ=0,5;

Вес асбестоцементных листов – 13кг/м²=0,128кН/м²; 0,128*0,53=0,068кН/м;

Расчетное значение веса снегового покрова S_g=1,8кПа – III снеговой район (г. Красноярск);

Нормативная снеговая нагрузка: S_n=1,8∙0,7=1,26кПа;

Распределенная: расчетная - S_g=1,8*0,53=0,954кН/м; нормативная – S_n=1,26*0,53=0,668кН/м.

Помимо этого зададим сосредоточенную монтажную нагрузку P=1,2кН на расстоянии l=0,432l_пр=0,432*930=402мм от опоры.

Комбинации загружений:

1)  Нормативные собственный вес, постоянная и снеговая;

2)  Расчетные собственный вес, постоянная и снеговая;

3)  Расчетные собственный вес, постоянная и монтажная;

Эпюры

- от 1 комбинации:

M_y кНм

Q_z кН

M_max=0,05кНм; Q_max=0,35кН

- от 2 комбинации:

M_max=0,08кНм; Q_max=0,48кН

Проверки прочности

Проверка прочности осуществляется на действие расчетных нагрузок, в нашем случае на 1 и 3 комбинации загружений.

По 2 комбинации:

, где  - коэффициент надежности по ответственности здания;

; ;

 - расчетное сопротивление изгибу, сосны II сорта;

Условия выполняются.

Расчет по прогибам не проводим, ввиду их незначительности.

Расчет стропильных ног

                       

                                                    Рисунок 3. Расчетная схема кровли

Сбор нагрузок

Нагрузкой для стропильных ног являются: нагрузки собранные выше + собственный вес.

2 комбинации нагрузок: 1)нормативные; 2)расчетные

Эпюры

M_y кНм

Q_z кН

N кН

Рисунок 4. Значения усилий в поперечной раме

1 комбинация: M_max=4,52кНм; Q_max=4,48кН; N=13,46кН;

2 комбинация: M_max=5,98кНм; Q_max=6,03кН; N=17,66кН;

Проверка прочности

По 2 комбинации:

; ;

 - расчетное сопротивление изгибу, сосны II сорта;

Проверка прогибов

По 1 комбинации:

 - прогиб согласно эпюре деформаций;

 - максимальный прогиб;

Расчет прогонов

Эпюра М_y кНм

Рисунок 5. Значений усилий в продольном направлении

M_max=4,33кНм; сечение прогона – 15х20см;

 - прогиб очень мал;

Расчет стоек

Эпюра N, кН

Рисунок 6. Усилие в стойке

N_max = -20,63кН

Проверка прочности

, где F=15х15=225см²;

; ;

;

 - расчетное сопротивление сжатию вдоль волокон древесины II сорта;

Условие выполняется.

Итак принятые размеры конструкций:

Конструкция	b, см	h, см
Обрешетка	5	5
Стропильная нога	10	20
Прогон	15	20
Мауэрлат	12,5	12,5
Стойка	15	15
Лежень	25	15
Ригель	10	20
Связи	5	5