На диагональные стропильные ноги опираются укороченные стропильные ноги, которые называются нарожниками. Поэтому нагрузка на диагональную стропильную ногу действует по закону треугольника (рисунок 8.1) , ширина грузовой площади которого равна SD = 0,707 Lo или SD = 0,707 (L1 + L2).
При однопролетной диагональной стропильной ноге наибольший изгибающий момент приближенно можно определить по формуле
MoD = qD LoD2 / 16. Поперечные силы при этом VDa = qD LD/6 в нижнем опорном сечении и VDe = qD LD/3 в верхнем опорном сечении.
При длине диагональной стропильной ноги более 6,5 м она стыкуется в месте опирания на стойки или подкосы косым прирубом или сплачивается из досок или брусьев на ребро.
Поперечное сечение диагональной ноги подбирается по расчету на изгиб, но проверяется как и рядовая стропильная нога на сжатие с изгибом. Требуемый момент сопротивления вычисляется от погонной нагрузки в вертикальной плоскости Wтр = 1000 MoD / (fmd kx kmod).
Проверка жесткости диагональной стропильной ноги при треугольной нормативной нагрузки проверяется по формуле
w/L = 5 qk L3/768 EI kmod Cosα < [w/L] = 1/200.
Пример 9. Подобрать сечение однопролетной диагональной стропильной ноги вальмовой крыши с исходными данными примера 3 (рисунок 8.2) : уклон i = 1:2; проекция рядовой стропильной ноги на горизонталь Lo = 4,0 м ; шаг стропил аc = 1,2 м ; расчетная поверхностная снеговая нагрузка Sg = 1,8 кПа ; расчетная нагрузка от кровли g = 0,70 кПа ; класс условий эксплуатации КУЭ 2 (kmod = 0,95); материал – сосна 2-го сорта.
Угол наклона кровли к горизонту α = arctg i = arctg (1: 2) = 26,56˚; Cosα = Cos26,56˚ = 0,8944. Коэффициент отложения снега μ = (60 – 26,56˚)/35 = 0,955.
Поверхностная полная расчетная нагрузка, приведенная к горизонтали, равна – qD = g/Cosα + Sgμ = 0,7: 0,8944 + 1,8*0,955 = 2,5 кПа.
Длина проекции диагональной стропильной ноги на горизонталь LoD = √2 Lo = 1,414 Lo = 1,414*4,0 = 5,66 м.
Длина диагональной стропильной ноги при однопролетных рядовых стропилах LD = √2 Lo/Cosαα = 1,414 Lo/Cos26,56˚ =
= 1,414*4: 0,8944 = 6,32 м.
Ширина грузовой площади диагональной стропильной ноги равна SD = 0,707 Lo = 0,707*4,0 = 2,828 м.
Погонная нагрузка на диагональную ногу равна произведению поверхностной нагрузке на ширину грузовой площади qD* = qD SD = 2,5*2,828 = 7,07 кН/м.
Изгибающий момент приближенно можно определить по формуле
MoD = qD LoD2/ 16 = 7,07*5,662 : 16 = 14,16 кН.м . Поперечные силы при этом VDa = qD LoD/6 = 7,07*5,66 : 6 = 6,67 кН в нижнем опорном сечении и VDe = qD LoD/3 = 7,07*5,66 : 3 = 13,34 кН в верхнем опорном сечении.
Требуемый момент сопротивления вычисляется от погонной нагрузки в вертикальной плоскости Wтр = 1000 MoD / (fmd kx kmod) =
= 1000*14,16 : (15*1*0,95) = 994 см3. Задавшись шириной стропильной ноги b = 17,5 см, вычисляем высоту сечения диагональной ноги h = √ (6W/b) = √ (6*994 : 17,5) = 18,5 см. Принимаем сечение однопролетной диагональной стропильной ноги 175х200(h).
Геометрические характеристики сечения: W = bh2/6 = 17,5*202 : 6 = 1166 см3 ; I = bh3/12 = 17,5*203 : 12 = 11666 см4.
Проверка прочности при изгибе σ = 1000 MoD/W =
1000*14,16 : 1166 = 12,15 МПа<15*1*0,95 = 14,25 МПа.
Проверка на скалывание при изгибе τ = 1,5VDe/bh = 1,5*13,34 : (17,5*20) = 0,057 кН/см2 = 0,57 МПа, что меньше fv,o,d kx kmod = 1,6*1*0,95 = 1,52 МПа.
Вычислим погонную нормативную нагрузку qk * = (gk /Cosα + So μ) SD = (0,7: 1,15 + 1,8*0,7*0,955)*2,828 = 5,12 кН/м.
Проверим жесткость диагональной стропильной ноги по формуле
w/L = 5qk* LoD3 /(768 E I kmod Cosα) =
5*5,12*5,663 : (768*107*11666*10-8*0,95*0,8944) = 1/164 >[w/L] = 1/200. Из расчета на жесткость сечение однопролетной диагональной стропильной ноги надо увеличить высоту до 225 мм.
Тогда момент инерции увеличится до I = bh3/12 = 17,5*22,53 : 12 = 16611 см4.
Проверим жесткость диагональной стропильной ноги по формуле
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.