Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Факультет безотрывных форм обучения

Кафедра строительных конструкций

Курсовая работа

Расчет стропильной системы

Работу выполнил Чужинов А.А.

Студент группы СЗПГСувт-2

Номер зачетной книжки № 14100477

Руководитель работы Бызов В.Е.

г. Санкт-Петербург

2016 г.



Содержание

Задание

1. Расчет рабочего настила.

2. Расчет стропильной ноги.

3. Расчет прогона.

4. Расчет стойки

5. Расчет узлов

5.1. Расчет узла врубки стропильной ноги в прогон на смятие

5.2. Расчет узла врубки стропильной ноги в мауэрлат на смятии.

5.3. Расчет опирания стропильной ноги на мауэрлат

Литература



1. Расчет рабочего настила

Тип покрытия: наплавляемые рулонные материалы - наплавляемый двухслойный изопласт. Верхний слой - изопласт К с крупнозернистой посыпкой с лицевой стороны и полиэтиленовой пленкой с другой. Материал имеет нетканую основу изполиэфирного стеклохолста. Нижний слой изопласт П имеет ту же основу с покрытием полтэтиленовой пленкой с двух сторон.

Принятый уклон кровли: 7

Размеры здания в осях 36Ч13 м.;

Срок службы здания: 50 лет;

Режим эксплуатации: 1А;

Коэффициент условия работы m_в=1

Коэффициент надежности по сроку службы y_нсс=1

Построечная конструкция покрытия: по стропильным ногам укладывается два настила:

Нижний - разреженный 25Ч150 мм, уложенный с зазорами 30мм;

Верхний - из досок 19Ч125 мм, уложенных без зазоров под углом 45° к нижнему.



Нагрузка на рабочий настил, кН/м²:

Таблица 1.

Наименование	Нормативная нагрузка qн	Коэф. надежности yf	Расчетная нагрузка qр
Постоянная
Верхний слой кровельного ковра - изопласт К	0,045	1,1	0,050
Нижний слой кровельного ковра - изопласт П	0,035	1,1	0,039
Защитный настил из досок 19 мм 0,019*5	0,095	1,1	0,105
Рабочий настил из досок 25 мм с расстоянием между осями досок 5*0,025*(15/18)	0,104	1,1	0,114
Итого постоянная	0,279	-	0,308
Временная
Снеговая нагрузка для III снегового района (Сланцы)	1,26	0,7	1,8
Итого временная	1,26	-	1,8
Полная нагрузка	1,539	-	2,108

Для настилов применяется доски из хвойной древесины III сорта с расчетым сопротивлением R_и=1,3 кН/м2. Незначительным уклоном пренебрегаем (при б=7° cosб=0,993=1).

Настил рассчитывается как двухпролетная неразрезная балка. Расчет ведется на полосе шириной 1 м на два случая нагружения.

1 случай нагружения - постоянная и временная нагрузка.

Погонная нагрузка:

- нормативная

- расчетная

Изгибающий момент в досках настила:

Момент сопротивления и момент инерции расчетной полосы настила:

Где

Напряжение изгиба в досках:

Прогиб:

2 случай нагружения - постоянная нагрузка и сосредоточенный груз (монтажная нагрузка Р=1 кН).

Сосредоточенный груз при наличии двух перекрестных настилов передается на полосу шириной 0,5 м

На расчетную полосу передаются нагрузки:

стропильный нога прогон стойка



Существует запас прочности, поэтому пробуем толщину досок 22 мм без учета некоторого снижения нагрузки:

При первом сочетании нагрузок:

Таким образом, следует принять толщину рабочего настила 22 мм.

2. Расчет стропильной ноги

Таблица 2.

Наименование	Нормативная нагрузка qн	Коэф. надежности yf	Расчетная нагрузка qр
Постоянная
Таблица 1	0,279	1,1	0,308
Стропильная нога 175Ч200 мм 0,175*0,20*5*(1/1,5)	0,116	1,1	0,128
Итого постоянная	0,395	-	0,436
Временная
Снеговая нагрузка для III снегового района (Сланцы)	1,26	0,7	1,8
Итого временная	1,26	-	1,8
Полная нагрузка	1,539	-	2,108

Определение погонных нагрузок:

Определение усилий в стропильных ногах:

Длинна стропильной ноги не превышает 6 м (длина выпускаемых пиломатериалов), поэтому принимаем разрезную стропильную ногу равную и расчитываем как однопролетную балку:

Момент сопротивления и момент инерции:



Напряжение изгиба:

Прогиб:

Окончательно принимаем сечение стропильной ноги 175Ч200 мм.

3. Расчет прогона

Таблица 3.

Наименование	Нормативная нагрузка qн	Коэф. надежности yf	Расчетная нагрузка qр
Постоянная
Таблица 2	0,395	1,1	0,436
Прогон 125Ч150 мм 0,125*0,15*5*(1/2)	0,047	1,1	0,0515
Итого постоянная	0,442	-	0,49
Временная
Снеговая нагрузка для III снегового района (Сланцы)	1,26	0,7	1,8
Итого временная	1,26	-	1,8
Полная нагрузка	1,70	-	2,29

Определение погонных нагрузок:

Определение усилий в стропильных ногах:

Момент сопротивления и момент инерции:

Напряжение изгиба:



Прогиб:

Окончательно принимаем сечение прогона 125Ч150 мм.

4. Расчет стойки

Расчет стойки производится как центрально-сжатого элемента, м = 1, древесина III сорта. Высота стойки l = 1,2 м., шаг - 2,0 м

Задаемся гибкостью л = 80

Расчетная высота стойки:

Требуемый минимальный радиус инерции:

Требуемая площадь сечения:

N - усилия сжатия в стойке;

ц - коэффициент продольного изгиба, для л>70, , где А=3000 для древесины;

F - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон (8,5 МПа=0,85 кН/см²);

Требуемая ширина сечения: ; в соответствии с сортаментом пиломатериалов принимаем b = 6 см

Требуемая высота сечения: ; принимаем h = 4 см,

Гибкость стержня принятого сечения:

Напряжение:

Окончательно принимаем сечение стойки 60Ч40 мм



5. Расчет узлов

5.1 Расчет узла врубки стропильной ноги в прогон на смятие

Сосредоточенная нагрузка:

Смятие поперек волокон:

Прочность узла на смятие обеспечена.

5.2 Расчет узла врубки стропильной ноги в мауэрлат на смятии

Сосредоточенная нагрузка:

Смятие поперек волокон:

Прочность узла на смятие обеспечена.

5.3 Расчет опирания стропильной ноги на мауэрлат

Нужно рассчитать узел на скалывание древесины и подобрать такой размер врубки, чтобы скола не произошло.

Расчет сопртивления древесины скалыванию силой направленной под углом к волокнам а, определяется по формуле (при угле наклона скатов м = 7°).

где R_ск и R_ск90 (кг/см²) - расчетные сопротивления древесины скалыванию вдоль волокн и поперек волокн, R_ск = 16 кг/ см², R_ск90 = 8 кг/ см².

Угол наклона площади скалыванию по отношению к направлению волокон в нашем случае равен углу наклона скатов.

Сила распора: Н = q^pверт = L*ctgм = 68,7*4,53*8,14 = 2533,2 кг

Погонная нагрузка на стропильную ногу по скату в вертикальной плоскости: q^pверт=4,58*1,5=6,87 Кн

Расчитываем минимальную площадь, необходимую для того, чтобы скалывание не произошло:

Т.к. в качестве стропила используется брус шириной b = 17,5 см, то длина площадки скалывания должна быть не меньше

Рассчитываем глубину врубки:

Значит при устройстве врубки (запила) стропила делаем ее глубиной не менее 2 см, тогда стропило, запиленное на зуб, обеспечит устройство крыши, а зуб врубки не отколется. Сечение мауэрлата принимаем 200Ч200 см.



Литература

1. СП 20.13330 2011 Нагрузки и воздействия

2. СП 64.13330.2011 Деревянные конструкции

3. Гроздов В.Т. Деревянные наслонные стропильные системы - СПб., Издательский Дом KN+, 2003. - 69с.

4. Никитин Г.Г., Каратеев Л.П. Расчет покрытия деревянных конструкций: учебное пособие. - СПбГАСУ, Спб., 2012. - 107с.

Размещено на Allbest.ru