7 Расчет стропильной системы

7.1 Общая схема

Главный элемент наслонных стропил − стропильные ноги. Верхним концом они опираются на коньковый брус (прогон), а нижним − на обвязку.

Стропильная система состоит из обрешетки, стропильных ног с подкосами, затяжки, воспринимающей распор, подстропильных конструкций, состоящих из стоек и конькового прогона. Для стропил применены доски и брусья 2 сорта, обработанные по всей поверхности антипиренами.

Рисунок 7.1 – Конструкция стропильной системы

7.2 Исходные данные

Расстояние между продольными стенами – 5,1 м.

Уклон кровли .

Кровельный материал - битумная черепица по сплошному настилу из OSB-3.

Материал: древесина хвойных пород 2 сорта (сосна), расчетное сопротивление изгибу, сжатию МПа по табл. 3 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции».

Условия эксплуатации – 2 по табл. 1 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции»: эксплуатационная влажность древесины – до , максимальная влажность воздуха при температуре – 75%.

Место строительства – г. Кемь

Вес снегового покрова: Н/м²

7.3 Геометрические размеры элементов стропильной системы

Рисунок 7.2 – Геометрические размеры стропил

, , , , , ,

, , .

Расстояние от оси лежня до оси внутренней стены мм. Высота стропил в коньке мм. Высота стропил в коньке

Подкос направлен под углом , следовательно

Длина подкоса

7.4 Сбор нагрузок

Таблица 7.1 – Нагрузка на стропила, кН/м²

Вид нагрузки и ее подсчет	Нормативная	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная
Постоянная нагрузка от кровли и обрешетки	0,174	–	0,1964
Постоянная нагрузка от кровли и обрешётки с учетом угла наклона кровли: ; .	0,201		0,227
Стропильная нога (ориентировочное сечение	0,126	1,1	0,139
Противоконденсатная плёнка	0,023	1,2	0,028
Контрейка (сечением )	0,012	1,1	0,013
Итого постоянная нагрузка:	0,536	–	0,6034
Временная нагрузка	2,49	–	3,49
Всего:	3,026	–	4,09

Нагрузка при шаге стропил 1 м:

7.5 Расчёт стропильной ноги

Расчётная схема и эпюра изгибающих моментов стропильной ноги представлены на рисунке 7.3. Стропило рассматриваем как неразрезную балку с наклонной осью на трех опорах.

Рис. 7.3 - Расчётная схема и эпюра изгибающих моментов стропильной ноги

Опасным сечением стропильной ноги является сечение в месте примыкания подкоса. Изгибающий момент определяется по формуле:

Так как , определим значение момента в середине этого пролёта. определяем как для простой балки на двух опорах, считая в запас прочности, что вследствие возможной осадки среднего узла опорный момент будет равен нулю.

, поэтому за расчётный момент принимаем значение

Требуемый момент сопротивления

– расчётный изгибающий момент;

Задаем ширину сечения . Тогда требуемая высота сечения

Рассчитаем стропила из досок. Предварительно принимаем ширину стропил из 2 досок (сечение доски мм).

Момент сопротивления принятого сечения доски

Напряжение изгиба

– расчётный изгибающий момент;

– момент сопротивления сечения стропильной ноги;

– продольная сила (см. п. «Расчёт подкоса и затяжки»);

– площадь сечения;

– расчётное сопротивление древесины сжатию

Проверка прогиба стропильной ноги:

Вертикальный предельный прогиб, принимаемый согласно табл. Е.1 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»:

Окончательно принимаем сечение стропил из двух досок