Сбор нагрузок и определение расчетных усилий

Нагрузки на балку берем из расчета плиты с учетом собственного веса балки. Сбор нагрузок в таблице 2.

Нормативную нагрузку от собственного веса балки вычисляем по формуле:

Сбор нагрузок на балку

Табл.2

Вид нагрузки	qн, кН/м2	f	q, кН/м2
1.Постоянная - вес кровли - собственный вес плиты - вес утеплителя - вес балки 2.Временная - снеговая	0,15 0,203 0,165 0,21 1,29	1,3 1,1 1,2 1,1 1,4	0,195 0,223 0,198 0,231 1,8
Итого:	2,02		2,65

Расчетной схемой балки покрытия является балка на двух шарнирных опорах, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой.

Для приведения распределенной нагрузки к погонной умножаем ее на ширину грузовой площади:

нормативная -

расчетная - ;

где - шаг несущих крнструкций.

Расчетная длина балки l₀=17,223 м.

Для балок с параллельными поясами наибольший изгибающий момент возникает в середине пролета и его величину можно определить по формуле:

поперечная сила -

Проверка прочности и деформативности балок

1. Проверка прочности по нормальным напряжениям

2. Проверка устойчивости плоской формы деформирования

φ – коэффициент продольного изгиба, определяемый при гибкости λ≤70 по формуле:

где и - ширина и высота расчетного поперечного сечения элемента;

- расстояние между точками раскрепления верхнего пояса;

- коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на рассматриваемом участке;

=1 - для балок с параллельными поясами.

3. Проверка скалывающих напряжений

;

- поперечная сила на опоре;

- статический момент полусечения:

- момент инерции сечения:

4. Проверка на прогиб от нормативной нагрузки

;

- нормативная погонная нагрузка;

-модуль упругости древесины, ;

к – коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты сечения, равен 1 (балка с параллельными поясами);

-момент инерции сечения в середине пролета;

с – коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы, определяется по табл.3 прил.4 [1];

h – наибольшая высота сечения;

l – пролет балки;

3. Конструирование и расчет дощатоклееной колонны прямоугольного сечения

1. Компоновка сечения колонны

Колонну проектируем клеенную, прямоугольного сечения, армированную металлом.

Высота до низа несущих конструкций 7,95 м (уклон кровли принят 5 %), высота колонны – 9 м, шаг колонн – 4 м.

Предварительный подбор сечения колонны:

Задаемся гибкостью колонны =100. Предварительные размеры сечения колонны принимаем

h_к=H/13=900/13=69,23 см;

b_к=Н/29=900/29=31,03 см.

Из-за отсутствия досок такой ширины принимаем доски шириной 100 мм и 200 мм с предварительной склейкой их по кромке в щит.

Фактическая ширина с учетом припусков на усушку и механическую обработку составит b_к=(100-10)+(200-15)=275 мм.

Для изготовления колонн используем сосновые доски второго сорта толщиной 40 мм. После двухстороннего фрезерования (острожки) толщина досок составит t_ф=40-23,5=33 мм.