Проектирование крыш с наслонными стропилами. Расчет настилов и обрешеток построечного изготовления, страница 23

Подбор сечения крестовой ветровой связи при гибкости 200 ведется по требуемому радиусу инерции i_тр = (L_св/2) : 200, где расчетная длина крестовой связи из плоскости принимается уменьшенной в 2 раза вследствие пересечения с неработающим элементом в среднем узле .

Требуемая  толщина досок ветровой связи  вычисляется по формуле δ = i/0,29.   

Высота в коньке двускатной крыши h = L₁ tgα при однопролетных стропилах и h = (L₁ + 0,5L₂) tgα при двух промежуточных стойках, где L₁ , L₂ – соответственно крайний и средний пролет крыши; h – высота крыши в коньке;  - угол наклона ската крыши.

Грузовая площадь торцовой стены составляет

S_ветр = 2L₁ h/2 при двускатной крыше при однопролетных стропилах и одной центральной стойке,  S_ветр = (L₁ + 0,5L₂) h/2  двускатной крыше при трехпролетной крыше и двух промежуточных стойках, где h – высота крыши в коньке.

Поверхностная расчетная ветровая нагрузка вычисляется с учетом коэффициентов аэродинамических с  торца с наветренной стороны с_е = +0,8 и с торца с подветренной стороны с_е3 = -0,6 и коэффициентов надежности по ветровой нагрузке γ_f = 1,4. Учитывается повышенная ветровая нагрузка при высоте здания Н = 10 м k = 1,0 и при большей высоте Н = 20 м      k = 1,25. Таким образом, поверхностная ветровая расчетная нагрузка вычисляется по формуле w = w_o γ_f k (c_e + c_e3) в кПа, где нормативный скоростной напор ветра w_o при 1-м ветровом районе равен w_o = 0,23 кПа , при 2-м ветровом районе w_o = 0,30 кПа, при 3-м ветровом районе w_o = 0,38 кПа.

Сосредоточенная ветровая нагрузка на торец крыши в уровне прогона равна произведению поверхностной  нагрузки на грузовую площадь для рассматриваемой стойки  W = w_o γ_f c_e  k S_ветр , кН.

Продольное усилие в ветровой связи в виде двух подкосов вычисляется по формуле N = W/Cosβ и N = W/Cosγ , где β , γ – соответственно угол подкоса и крестовой связи к горизонтали.

Сечение подкоса ветровой связи подбирают на устойчивость, находя максимальную гибкость из условия

-                       λ_x = l_d /0,29h

-  λ_max  = max                             <[λ] = 200

-                       λ_y = l_d /0,29b.

Вычисляют гибкость Эйлера по формуле (7.15) СНБ 5.05.01-2000.

Коэффициент продольного изгиба k_c находят по формулам (7.13) или (7.14)  и проверяют устойчивость по формуле

σ = N/k_c bh < f_c,o,d k_x k_mod.

Подбор сечения ветровых связей при гибкости 200 ведется по требуемому радиусу инерции i_тр = L_св/(2*200), где расчетная длина крестовой связи из плоскости принимается уменьшенной в 2 раза вследствие пересечения с неработающим элементом в среднем узле .

Требуемая  толщина досок ветровой связи  вычисляется по формуле δ = i/0,29. Сечение крестовой связи назначается не менее 50 см² и проверяется на осевое растяжение по формуле     

σ = N/ 2 δh < f_t,o,d k_x k_mod.

Пример 14. Рассчитать ветровые связи покрытия для наслонных разрезных стропил двускатной крыши с навесными стенами фронтонов при следующих исходных данных (рисунок 10.1): ветровой район 1 (скоростной напор ветра на торцы двускатной крыши w_o = 0,23 кПа); уклон i = 1:2; проекция стропильной ноги на горизонталь L_o = 5,8 м ; шаг стропил а_c = 1,2 м ; расчетная поверхностная снеговая нагрузка S_g = 1,8 кПа ;  расчетная нагрузка от кровли g = 0,70 кПа ; класс условий эксплуатации КУЭ 2  (k_mod = 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.

Высота кровли в коньке h = L_o tgα = 5,8*0,5 = 2,9 м. Длина стропильной ноги L_x = L_o/Cosα = 5,84 : 0,8944 = 6,53 м.

Общее число наслонных стропил при длине здания L = 32 м при шаге стропил а_с = 1,2 м равно n = 27. Принимаем две поперечные ветровые фермы t = 2 с треугольной раскосной решеткой при панели ветровой фермы d = а_с = 1,2 м. Следовательно, угол наклона раскосов к стропильным ногам равен 45˚.