Расчет дощатых настилов.

Расчет производят по прочности и прогибам при изгибе при действии нормативных и расчетных распределенных и сосредоточенных нагрузок.

Дощатый настил рассчитывают как неразрезную двухпролетную балку, опорами которой служат стропильные ноги с пролетом равным шагу стропил и загруженную на 2 сочетания нагрузок.Расчетную ширину условно принимают равной 1 м.

Расчет производят на два основных сочетания нагрузок.

Первое сочетание – равномерно распределенная нагрузка от собственного веса g и временная от веса снега s. Расчет на прочность и прогиб. По двум группам предельных состояний.

 

1. Расчет на прочность.

Максимальный изгибающий момент М₁ возникает в сечении над средней опорой и определяется

,

Где l- расстояние между опорами (шаг стропил).

Прочность обрешетки должна удовлетворять условию

,

 

 

W – момент сопротивления брусков.

2. Расчет на жесткость.

Прогиб проверяют на нормативные значения постоянных и временных нагрузок gⁿ, sⁿ по формуле:

 

,

 

 

l –относительный прогиб (см),

 

Е – модуль упругости древесины, Е = 10³ кН/см²= 10⁴ МПа,

I_x, I_y – моменты инерции брусков,

f_пред – предельный прогиб п.10.7, табл.19 СНиП 2.01.07-85*.

Второе сочетание нагрузок – равномерно распределенная постоянная нагрузка от собственного веса q и временная сосредоточенная монтажная нагрузка Р=1кН с учетом коэффициента надежности по нагрузке 1,2; р=1,2 кН (в одном пролете) (вес крыши + вес монтажника). Расчет только на прочность.

 

Максимальный изгибающий момент находится в сечении на расстоянии 0,43 l от крайней опоры.

 

- расчетная нагрузка от веса крыши (вес покрытия + собственный вес опор)

 

Разложение нагрузки при косом изгибе

При уклоне кровли более производится расчет брусков на косой изгиб, если менее 15 – на вертикальные нагрузки.

При сплошном или разреженном настиле с расстоянием между осями брусков не более 150 мм принимают, что сосредоточенная нагрузка передается двум брускам, а при расстоянии более 150 мм – одному бруску.

 

Проверка прочности обрешетки производится по формуле:

 

 

Если условие не выполняется, необходимо увеличить размер сечения и изменить сорт древесины. Определить геометрические характеристики бруса и проверить прочность.

 

Вопросы для контроля:

1. Что такое дощатые настилы?

2. Основное назначение дощатых настилов и основные преимущества?

3. Какую конструкцию имеет двойной перекрестный настил, назначение его элементов?

4. Принцип расчета деревянной обрешетки?

Используемая литература:

1. Гринь И. М, Джон - Темпиров К.Е., Гринь В. И. «Строительные конструкции из дерева и синтетических материалов» - Киев «Высшая школа», 1990г.

2. СНиП 2-25-80 «Деревянные конструкции».

3. «Индустриальные деревянные конструкции» под редакцией кандидата технических наук, профессора В. Г. Слицкоухого - М. Стройиздат, 1991 г.

 

Лекция № 3 ТЕМА: Пример расчета. Практическое занятие по расчету обрешетки.

(2 часа)

 

 

Пример расчета.

Подобрать сечение брусков обрешетки (сплошной настил) для кровли из шифера.

Район строительства по снеговой нагрузке - III.

Шаг обрешеткиа = 0,5 м,

Расчетный пролет l = 1,5 м,

угол наклона кровли 30⁰ , sina =0.5, cosa = 0.866

вес а/ц кровли – 0,12 кН/м²,

Коэффициент надежности по ответственности ,

Решение:

Задаемся сечением брусков обрешетки bxh = 60 х 60 см.

Материал – сосна , 2 сорт,

1. Сбор нагрузок на 1 м² крыши.

№ п/п	Вид нагрузки	Подсчет	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надежности по нагрузке γf	Расчетная нагрузка, Н/м2
1.	Постоянная нагрузка: Вес а/ц кровли ,   Вес дощатого настила bxh = 6x6 см. кг/м3 а = 50 см     Итого	- 12 кг/м2     0,06х0,06/0,5 х500х10	gn= 156	1,1     1,1	g = 172
2.	Временная нагрузка: Снеговая ( IIIклим. район) кг/м2 S =
					S=1548

 

По СНиП 2.01.07-85* определяем коэффициент µ (коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие).

При 25⁰

60⁰

30⁰ – интерполяцией.

Pⁿ = 100 кг – вес монтажника с инструментом

P = Pⁿx = 100 x 1.2 = 120 кг – расчетное значение.

2. Статический расчет.

Обрешетку рассчитываем, как двухпролетную неразрезную балку, опорами, которой являются стропила с расчетным пролетомl = 1,5 м, равным шагу стропил.

Расчет производим на два сочетания нагрузок.

Первое сочетание.

 

Нормативная нагрузка на 1 п.м. (полосу 1 м):

,

Расчетная нагрузка на 1 м.п. обрешетки:

.

Максимальный изгибающий момент на средней опоре от расчетной нагрузки:

 

Второе сочетание нагрузок.

- равномерно распределенная постоянная нагрузка от собственного веса q и временная сосредоточенная монтажная нагрузка Р=1кН с учетом коэффициента надежности по нагрузке =1,2; P =1,2 кН (в одном пролете).

 

Расчетная нагрузка от собственного веса кровли на 1 м.п. обрешетки

q1 = gxa = 172x 0.5 = 86 Н/м

Максимальный изгибающий момент между продольными ребрами от сосредоточенной нагрузки:

+ 0.21x1200x 1.5) x1 = 392 Н м .

От второго сочетания нагрузок получаем наибольший изгибающий момент. Принимаем его за основу при расчете по 1 группе предельных состояний (на прочность).

Так как плоскость действия нагрузки не совпадает с главными плоскостями сечения - угол наклона кровли , то расчет обрешетки производим на косой изгиб.

 

Составляющие изгибающего момента относительно главных осей равны:

 

 

3. Определяем геометрические характеристики сечения bxh.

, ,

= , =

4. Проверяем прочность сечения обрешетки( по 2-му сочетанию).

 

 

Условие не выполняется. Увеличиваем сечение бруса. Принимаем размеры bxh= 7,5х10 см. Определяем геометрические характеристики сечения.

, ,

= , =

Проверяем прочность сечения обрешетки.

 

кН/см²

для сосны т.4 СНиП.

Условие прочности выполняется.

Если условие не выполняется, необходимо увеличить сечение и сделать перерасчет.

5. Выполним проверку жесткости по первому сочетанию нагрузок (равномерно распределенная нагрузка от собственного веса g и временная от веса снега s).

,

Абсолютный прогиб в плоскости, перпендикулярной скату:

 

 

= 620 Н/м= 0,62кН/м=0,0062 кН/см

Абсолютный прогиб в плоскости, параллельной скату:

 

= 0,08 см.

Полный прогиб:

 

см

Относительный прогиб:

 

Условие жесткости выполняется.

Принимаем сечение брусков обрешетки bxh= 6х6 см.

 

Вопросы для контроля:

1. Что такое дощатые настилы?

2. Основное назначение дощатых настилов и основные преимущества?

3. Какую конструкцию имеет двойной перекрестный настил, назначение его элементов?

4. Принцип расчета деревянной обрешетки?

5. Основные сочетания нагрузок при подборе сечения обрешетки?

6. Проверка прочности и жесткости обрешетки?

 

Используемая литература:

1. Гринь И. М, Джон - Темпиров К.Е., Гринь В. И. «Строительные конструкции из дерева и синтетических материалов» - Киев «Высшая школа», 1990г.

2. СНиП 2-25-80 «Деревянные конструкции».

3. «Индустриальные деревянные конструкции» под редакцией кандидата технических наук, профессора В. Г. Слицкоухого - М. Стройиздат, 1991 г.

 

 

Лекция № 5 ТЕМА: Конструирование и понятие о расчете плит покрытия и стеновых панелей из дерева и пластмасс.

(2 часа)

 

В индустриальном строительстве эффективно используют клеефанерные плиты покрытий, плиты с каркасом и плоскими асбестоцементными обшивками, пластмассовые настилы (сплошные трехслойные плиты).

Достоинства:

- малая масса,

- прочность,

- тепло - звукоизоляция.

Недостатки:

- горючесть.

Требования к покрытиям из дерева и пластмасс:

- прочность

- водостойкость

- несгораемость

- экономичность.

Уменьшение веса ограждающих конструкций снижает нагрузку на фундамент, что приводит к уменьшению сечений основных элементов каркаса (колонны, балки, фермы) и к снижению расхода материалов, а так же требуются маломощные монтажные и транспортные механизмы.