ЛЕКЦИЯ 9 6. Сплошные плоскостные ДК. Основные принципы конструирования и расчета

6.1 Несущие конструкции кровли: стропила, прогоны, обрешетка, настилы

Плоскостные сплошные конструкции воспринимают внешние воздействия, действующие в главной плоскости конструкции. Балочные конструкции получили широкое распространение при пролетах до 24 м из-за простоты изготовления, транспортировки и монтажа.

Рассчитываются как изгибаемые элементы Эп.σ Эп. σ max (-) σ max (+) max Эп.М М max = Р L /4 2 L Эп.Q Р Q max = Р/2 Эп.М М max =qL 2 /8 L q Эп.Q Q max =qL /2/2 Эп.σ Эп. σ max (-) σ max (+) max

Выполняются проверки: 1.Прочность на действие максимальных нормальных напряжений от изгиба 2.Прочность на максимальные касательные напряжения Эп.

3.Проверка по максимально допустимым прогибам Е – модуль упругости при деформациях вдоль волокон

4.Устойчивость плоской формы деформирования (из плоскости изгиба – вертикальной плоскости балки) M – максимальный изгибающий момент на рассматриваемом участке L р ; W бр – максимальный момент сопротивления на участке L р ; L р – расстояние между опорными сечениями элемента, а при закреплении сжатой кромки элемента в промежуточных точках от смещения из плоскости изгиба – расстояние между этими точками;

Коэффициент М для изгибаемых элементов прямоугольного поперечного сечения, шарнирно закрепленных от смещения из плоскости изгиба и закрепленных от поворота вокруг продольной оси в опорных сечениях: h – максимальная высота поперечного сечения на участке L р ; b – ширина поперечного сечения; k ф – коэффициент, зависящий от формы эпюры М на участке L р;

6.1.1 Наслонные стропила Схема деревянных наслонных стропил: 1 – стропильная нога; 2 – подкос; 3 – прогон; 4 – стойка; 5 – ригель; 6 – лежень; 7 - мауэрлат

Рассчитывают как изгибаемые элементы. Нагрузку определяют с учетом угла наклона кровли. q

6.1.2 Однопролетные (разрезные) прогоны – продольные ряды свободно опертых балок, установленных на основные несущие конструкции или поперечные стены. Прогон Стропильная нога При наклонном расположении расчет ведут по формулам косого изгиба.

а – подкосная система; б – с подкладками Стык «косой прируб» 1 – прогон; 2 – болт Опирание однопролетных прогонов на стойки

6.1.3 Многопролетные (неразрезные) прогоны Стыки: а - консольно-балочного прогона («косой прируб»); б - спаренного прогона а б

L Эп.σ σ max (-) σ max (+) Расчетная схема – многопролетная шарнирно опертая балка Эп.σ Эп. σ max (-) σ max (+) max На опоре В пролете Эп.М

Консольно-балочные прогоны работают по равнопрогибной (Х=0,21 L) или равномоментной (Х=0,15 L) схеме в зависимости от расстояния стыка от опоры Спаренные прогоны всегда работают по равнопрогибной схеме (Х=0,21 L) Расчетная схема консольно-балочного прогона L х х

Значения изгибающих моментов и прогибов Расстояние от опор до шарниров, Х 0,15 L0,21 L Изгибающие моменты на опорах Изгибающие моменты в пролетах Максимальные прогибы Величина крайних пролетов (первого и последнего) 0.85 L0.8 L

6.1.4 Обрешетки Жесткая (из штучных материалов) кровля укладывается по разреженному настилу или обрешетке из брусков. Если количество пролетов обрешетки не определенно – за расчетную схему принимается двухпролетная шарнирно опертая балка. Расчетная схема

с учетом угла наклона кровли Обрешетку, укладываемую поперек здания (вдоль поперечной рамы), проверяют на нагрузку, рассчитанную с учетом угла наклона кровли.

Обрешетку, укладываемую вдоль здания (в направлении прогонов), проверяют на косой изгиб.

6.1.5 Настилы Широкое распространение имеют дощатые настилы, которые подразделяются на сплошные (а), разреженные (б) и двойные перекрестные. Широкое распространение имеют дощатые настилы, которые подразделяются на сплошные (а), разреженные (б) и двойные перекрестные. Разреженный настил, или обрешетка, представляет собой несплошной ряд досок или брусков, расположенных с шагом, определяемым типом кровли (асбестоцементные листы, волнистый стеклопластик, кровельная сталь или черепица) и расчетом. Разреженный настил, или обрешетка, представляет собой несплошной ряд досок или брусков, расположенных с шагом, определяемым типом кровли (асбестоцементные листы, волнистый стеклопластик, кровельная сталь или черепица) и расчетом. Зазор между брусками обеспечивает их лучшее проветривание. Зазор между брусками обеспечивает их лучшее проветривание. а б

Расчетная схема настила – балка, загруженная погонной нагрузкой. Кроме эксплуатационной нагрузки несущие конструкции кровли проверяются на монтажную нагрузку – сосредоточенную силу 1 кН. Расчетную схему настила устанавливают исходя из правила расчета настилов – из настила вырезается полоса шириной 1 м и рассматривается как балка с числом пролетов и опорными закреплениями, соответствующими реальной работе настила. Если количество пролетов настила не определенно – за расчетную схему принимается двухпролетная шарнирно опертая балка:

Иногда, для ускорения сборки, настил собирают из заранее изготовленных щитов, соединенных по концам поперечинами, а по диагонали раскосами. Иногда, для ускорения сборки, настил собирают из заранее изготовленных щитов, соединенных по концам поперечинами, а по диагонали раскосами. Погонную нагрузку определяют с учетом угла наклона кровли

Рассчитываются кровельные настилы как изгибаемый элемент: На эксплуатационную нагрузку по прочности на расчетные значения постоянной и снеговой нагрузок, M max /W нт R и ; допустимому прогибу на нормативные значения постоянной и снеговой нагрузок, f/L [f/L]. На монтажную нагрузку по прочности на расчетные значения постоянной и монтажной нагрузок, M max /W нт R и.