Определение требуемых материалов и сравнение вариантов по стоимости конструкций в деле

Жесткость обеспечена  
 
 
 
 
 
 

2.3 Расчет прогона

2.3.1. нагрузка на 1 пог.метр прогона. Шаг прогонов 3м. Пролет – 4м

=1.06*3*1.05=3.34 кН/м

q=1.84*3*1.05=5.8 кН/м

коэффициентом 1.05 учтен собственный  вес прогона

5. Статический расчет

Прогон  работает как неразрезная  многопролетная балка  с равномерно-распределенной нагрузкой 
 
 
 
 
 

Рисунок 11. Расчетная схема  прогона

Изгибающий  момент

М= = = 7.73 кН*м

2.2.3. Определение размеров  сечения из условия  прочности

ᵟ=М/W ≤ Ru* → Wтреб = М/Ru*

Требуемый момент сопротивления

Wтреб=773/1.3*0.8*1.15=646.32

Где Ru=* * = 1.3*0.8*1.15

Принимаем ширину доски b=5 см. Сечение из двух досок на ребро.

W= → h = = = 19.7 см

По  сортаменту пиломатериалов принимаем h = 20 см.

J= = = 6666  
 
 
 

Рисунок 12. Сечение прогона 

2.3.4 Проверка жесткости  f ≤ fпред

f = = = 0.30 см

fпред = 1/200*l = 400/200 = 2см /5.2 табл.16/

Жесткость прогона обеспечена, т.к

f = 0.30 см ‹ fпред = 2см 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Расчет  конструкций покрытия по варианту 2 (рис. 3, 5)
1. Расчет брусков, щитов, обрешетки

Сечение брусков принимаем 60×130 мм. Угол наклона a ‹ 10°, поэтому в расчете не учитывается. Шаг брусков – 0.5 м

3.1.1. Нагрузка на 1 кровли

 

= 1.6 т.к. 0.34/10 = 0.34 ‹ 0.8 /5.1 п 5.7/

Нагрузка  на 1 погон.метр обрешетки

Нормативная = * * = 1.15*0.5*0.95 = 0.55 кН/м

Расчетная q = g* * = 1.94*0.5*0.95 = 0.92 кН/м

2. Статический расчет

Бруски  щитов обрешетки  работают, как однопролетные  балки, расчет выполняют  на поперечный изгиб  на два случая загружения:

- от собственного  веса кровли и  снега – 1 случай;

- от собственного  веса кровли и  веса человека  с инструментом                ( =  1кН);

1 случай                                                                            2 случай 
 
 
 

Рисунок 13. Расчетная схема  брусков, щитов, обрешетки

Изгибающие  моменты для 1 случая загружения (от собственного веса кровли и снега)

М = q*/8 = 0.95*/8 = 1.07 кН*м

Для 2-го случая загружения (от собственного веса кровли и веса человека с инструментом)

М = q*/8+P*l/4 = 0.27*/8 + 1.2*3/4=1.2 кН*м

Где q=0.56*0.5*0.95=0.27 кН/м

Наиболее  невыгодный для расчета  прочности брусков  – второй случай загружения Мmax=1.20 кН*м

3. Определение геометрических характеристик брусков, щитов обрешетки

  = b*/6 = 6*/6 = 225

= b*/12 = 6*/12 = 1687.5 

Рисунок 14. Сечение брусков, щитов обрешетки.

4. Проверка прочности

ᵟ=М/W ≤ Ru * *

Где Ru= * * * *

ᵟ=120/225=0.53 кН/ ‹ Ru * * = 1.3*1*1*1*1.15*1.2=1.29 кН/

Условие выполняется, прочность  обеспечена.

5. Проверка жесткости (для 1 случая загружения) f ≤ fпред

F= * /10* Е*J, см

= *  / 8 = 0.55 */ 8 =0.62 кН*м

= 62 * /10*1000*1098 = 0.51 см

= 1/200 * l = 300/200 = 1.50 см /5.2 табл.16/

= 0.51см ‹ fпред = 1.50 см

Условие выполняется, жесткость  обеспечена.

2. Расчет прогона

3.2.1. Нагрузка на 1пог.метр прогона. Шаг прогонов – 1м. Пролет – 6м.

= 1.15 * 1 * 1.05=1.21 кН/м

q=1.94 * 1 * 1.05=2.04 кН/м 

Коэффициентом 1.05 – учтен собственный  вес прогона.

2. Статический расчет

Прогон  работает как неразрезная  многопролетная балка  с равномерно-распределенной нагрузкой 
 
 
 
 

Рисунок 15. Расчетная схема  прогона

Изгибающий  момент

М = q * /12 = 2.04 * /12 = 6.12 кН*м

3. Определение размеров сечения из условия прочности

ᵟ=M / W ≤ Ru * → Wтреб = M / Ru *

Требуемый момент сопротивления

Wтреб = 612/1.3 * 0.8 * 1.15 = 512

Задаемся  b=5 см * 2 (две доски на ребро)

W = b * / 6 → h = = = 17.5 см

По  сортаменту пиломатериалов, принимаем  h=20см, две доски сечением 50×200 мм на ребро.

= b*/12 = 10 * /12 = 6666 
 
 
 

Рисунок 16. Сечение прогона.

4. Проверка жесткости f ≤ fпред

F= * = = 0.61 cм

Условие выполняется, жесткость  обеспечена. 
 
 
 
 

4. Определение требуемых материалов и сравнение вариантов  по стоимости конструкций  в деле

Вариант 1.

Доски настилов = (0.019+0.016) * 18 * 45=28.35

Скатные балки  = (0.075*0.15)*18*45 = 9.11

Прогоны = 2 * 0.05 * 0.20 * 8 * 45 = 7.20

Итого                                                    44.66

Расход  на фермы пиломатериалы      2.22

                                             металл     260 кг 

Вариант 2.

Щиты  настила  = 28.35*1.05=29.77

Коэффициент 1.05 – расход материала  на каркас щита.

Прогоны = 2 * 0.05 * 0.20 * 8 * 45 = 7.20

Расход  материалов на арку: пиломатериалов – 1.40

                                                               металла – 175 кг 
 
 
 
 
 
 
 
 

Сравнение вариантов по стоимости  конструкций в  деле 

Таблица 3

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература 

СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия

СНиП 2-25-80 Деревянные конструкции