Проектирование крыш с наслонными стропилами. Расчет настилов и обрешеток построечного изготовления, страница 19

t2 =  lгв -  t1  -1,5d – Δ = 200 – 100  – 1,5*6 – 2  = 89 мм = 8,9  см.

Так как t1 = 10 см > 0,35t2 = 0,35*8,9 = 3,11 см для односрезного гвоздя при t1 = t2 расчетные сопротивления гвоздя на смятие равно

fh,1,d = 3,5 МПа = 0,35 кН/см2. Так как t1 = 10 см > 0,5t2 = 0,5*8,9 = 4,45 см  fh,2,d = 3,5 МПа = 0,35 кН/см2. Коэффициент βn = kn t1/d = 0,0632*10: 0,6 = 1,05 > βn,max = 0,7746.

Вычисляем несущую способность одного среза гвоздя в односрезном соединении

f h,1,d t1 d = 0,35*10*0,6 = 2,1 кН;

-  R1,d = min    fh,2,d t2 d = 0,35*8,9* 0,6 = 1,87 кН;

fn,d d2(1 + βn) = 2,5*0,62 *(1 + 0,7746) = 1,6 кН.

Минимальная несущая способность одного среза гвоздя

R1,d = 1,6 кН. Требуемое число односрезных гвоздей

ns = V /ns R1,d = 4,9 : (1*1,6) = 3,06.  Так как в соединении  со стропильной ногой два шва, то требуемое   число гвоздей 6x200 мм равно  nгв = 3,06 : 2 = 1,53. Принимаем  в гвоздевом забое в стыке с каждой стороны диагональной стропильной ноги по 3 гвоздя 6x200 мм.

Между собой брусья сбиваем (сплачиваем) по 2 гвоздя 6х200 мм с шагом 500 мм.

9.  Расчет гвоздей в соединениях элементов стропил

Элементы стропил соединяются на гвоздях с применением парных накладок при двухсрезных гвоздях и при односторонних накладках при односрезных соединениях (рисунок 9.1). Возможно применение односрезнык гвоздей с перехлестом (см. рисунок 9.1, в).

При парных накладках при достаточной длине гвоздей

Lгв = 2t1 + t2 + 2Δ гвозди работают как двухсрезные,  где на каждый шов учитывается зазор  Δ = 2 мм.

Несущая способность гвоздей диаметром до 6 мм не зависит от угла между усилием и направлением волокон древесины, следовательно коэффициент kα = 1. Под гвозди диаметром 6 мм и более следует предварительно сверлить отверстия диаметром 0,8d.  Диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины пробиваемых элементов. В соединении должно быть не менее двух гвоздей. Промежутки и расстояния между осями гвоздей не должны быть меньше приведенных в таблице 9.4 СНБ 5.05.01-2000 и приложения 8.

Расчетная несущая способность одного среза гвоздя в двухсрезном соединении принимается как наименьшее значение из трех величин по приведенным ниже формулам:

f h,1,d t1 d

-  R1,d = min   fh,2,d t2 d

-                     fn,d d2 (1 + βn), где fh,1,d и fh,2,d – расчетные сопротивления смятию для односрезных и двухсрезных соединений;

fn,d – расчетное сопротивление изгибу гвоздя;

t1 – толщина крайних элементов в симметричных соединениях или более тонких элементов в односрезных соединениях;

t2 – толщина средних элементов в симметричных соединениях или более толстых или равных по толщине элементов в односрезных соединениях;

d – диаметр гвоздя (см. приложение 4);

βn – коэффициент, зависящий от отношения толщины более тонкого элемента к диаметру βn = kn t1/d <= βn,max. Рекомендуется диаметр гвоздей и толщины элементов измерять в см, тогда удобнее расчетные сопротивления задавать в кН/см2. При этом несущая способность гвоздей по смятию и изгибу будет вычислена в кН.

Если t2 – ld1 – Δ > 4d (рисунок 8.1,в) гвозди с двух сторон могут перехлестываться в среднем элементе. В этом случае гвозди рассчитываются как односрезные с t2 = ld1  – 1,5d – 2, мм.  При свободном выходе гвоздя из пакета расчетную длину гвоздя последнего элемента следует уменьшить на 1,5d t1 = t2 – 1,5d.

Расчетное количество гвоздей определяется по формуле

Nгв = N/ R1d ns, где ns – количество швов в соединении одного гвоздя.

Пример 12. Рассчитать соединение стропильных ног в коньковом узле по примеру 3 (рисунок 9.1). Для исходных данных примера 3 при уклоне кровли 1:2 и при пролете L0 = 4,0 м приняты стропила сечением bcxhc = 100x175(h).

Длина стропильной ноги Lx = L0/ Cosα = 4,0 : 0,8944 = 4,47 м, где Cosα = Cos 26,56˚ = 0,8944; Sinα = Sin 26,56˚ = 0,4471.

Расчет стропильных ног с учетом сжимающих напряжений ведется  на действие нормальной и скатной составляющих нагрузок: