3.2 Расчет элементов стропильной рамы

Рассчитать наклонные стропила под холодную кровлю из металлочерепицы, расстояние между осями стропильных ног . Уклон кровли к горизонту – 25⁰. Класс условий эксплуатации – 3, класс ответственности здания – II. Район строительства – г.Брест. Древесина – сосна 2-го сорта.

Конструктивное решение чердачного покрытия принимаем следующим (рисунок 3):обрешетка 100х32мм, размещена по стропильным ногам с шагом 400мм. Антиконденсатная пленка прикреплена контробрешеткой сечением 25х100мм. Сечение стропильной ноги принимаем 100×225мм.

Вычисляем нагрузку, приходящуюся на 1 погонный метр горизонтальной проекции стропильной ноги (таблица 2).

Таблица 2.2- Нагрузки на 1м.п. горизонтальной проекции стропильной ноги

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчетная нагрузка, кН/м2
1	2	3	4
Металлочерепица	0,019	1,05	0,020
Обрешетка (32×100мм , ) с шагом 400мм.	0,053	1,1	0,058
Контробрешетка ( 25×100мм , )	0,017	1,1	0,018
Антиконденсатная пленка	0,0013	1,1	0,0015
Стропильная нога (ориентировочно) сечением (100×225мм, )	0,1490	1,1	0,1639
Итого:	Gk=0,2393		Gd=0,2749
Снеговая нагрузка	Qk=0,800	1,6	Qd=1,280
ВСЕГО:	Fk= 1,039		Fd=1,5549

где:

- коэффициент надежности по нагрузке для изоляционного слоя, выполняемого на строительной площадке (таблица 1 [2]);

- - нормативное значение веса снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности земли для г. Брест, принятое с учетом изменения №1 РБ СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» введённое в действие с 1.07.2004г. ([2]);

- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие (приложение 3 [2]); (2.13)

-f=1,6 коэффициент надежности для снеговой нагрузки при

согласно п. 5.7 [2]. (2.14)

При расчете скатной кровли рассмотрим 2 варианта нагружения снеговой нагрузкой при :

–постоянная + снег с ; (2.15)

.

– постоянная + снег слева с и снег справа с .

Статический расчет стропильной системы проводим в программе SIRIUS (Разработчик – Гойшик И. М. гр. КП-5, 1998г.) (Приложение А).

3.3 Расчет стропильной ноги

Расчет изгибаемых элементов на прочность по нормальным напряжениям производится по формуле:

(2.16)

где:

- - расчетный изгибающий момент;

- - расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента;

- fm,d=fm,dkmod/n=13´0,95/0,95=13МПа=1,3 кН/см2,

здесь fm,d=13 Мпа=1,3 кН/см2 – расчетное сопротивление изгибу вдоль волокон древесины сосны 2-го сорта (таблица 6.3 1);

kmod=0,95 – коэффициент условий работы для 3 класса условий эксплуатации при учёте снеговой нагрузки (таблица 6.3 1).

n=0,95 – коэффициент надежности по назначению для II класса ответственности здания (стр. 34 [2]).

Момент сопротивления поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси:

(2.17)

Проверяем нижний участок строп. ноги под действием изгибающего момента (рисунок 3).

Рисунок 3.3 – Расчетная схема и эпюра изгибающих моментов для нижнего участка стропильной ноги.

Значение определяем как для простой балки на двух опорах пролетом , считая в запас прочности, что вследствие возможной осадки среднего узла опорный момент будет равен нулю:

(2.18)

Так как сечение стропильной ноги одинаковое, то расчет производим по максимальному моменту .

Проверяем прочность сечения

(2.19)

Запас прочности составляет 13%, что меньше допустимой величины 15%.

Относительный прогиб:

(2.20)

где: – полная нормативная нагрузка, которая определяется по формуле:

(2.21)

-Е₀=8500МПа=0,85кН/см² – модуль упругости древесины вдоль волокон в соответствии с п. 6.1.5.1 [1];

-kmod=0,95 – коэффициент условий работы для 3 класса условий эксплуатации при учёте снеговой нагрузки (таблица 6.3 1).

-n=0,95 – коэффициент надежности по назначению для II класса ответственности здания (стр. 34 [2]).

_{- момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;}

- предельно допустимый прогиб конструкции пролетом 2,82м (таблица 19[3]).

Тогда (2.22)

Условие выполняется, окончательно принимаем сечение стропильной ноги bхh=100х225мм.