Конструирование и расчет настилов и обрешеток.

Настилы и обрешетку под кровлю рассчитывают по двум вариантам сочетания нагрузок:

1) собственный вес и снег (расчет на прочность и прогиб);

2) собственный вес и сосредоточенный груз 100 кгс, величина которого умножается на коэффициент перегрузки 1,2 (расчет только на прочность).

Расчетное сопротивление древесины изгибу при расчете настилов и обрешетки кровли умножают на коэффициент условий работы 1,15. При расчете на сосредоточенный груз, кроме того, расчетное сопротивление умножают на коэффициент 1,2 (монтажная нагрузка).

Настилы и обрешетку рассчитывают с учетом их неразрезности в пределах двух пролетов. За расчетный пролет l принимают расстояние между осями стропильных ног.

При загружении двухпролетной балки равномерно распределенной нагрузкой от собственного веса и снега наибольший изгибающий момент на средней опоре равен:

а относительный прогиб в пролете:

При загружении двухпролетной балки собственным весом g и сосредоточенным грузом Р наибольший момент в пролете равен:

При двойном настиле (защитном и рабочем) или при однослойном настиле с распределительными брусками, подшиваемыми снизу, сосредоточенный груз считают распределенным на ширину 0,5 м рабочего настила. При расчете брусков обрешетки полагают, что сосредоточенный груз Р передается на один брусок.

При углах наклона кровли а ≥ 10^O учитывают, что собствен­ный вес кровли и обрешетки равномерно распределен по поверхности (скату) крыши, а снег — по ее горизонтальной проекции. Поэтому полная нагрузка на 1 пог. м бруска составляет:

где g – постоянная нагрузка на 1 ската кровли,

– снеговая нагрузка на 1 горизонтальной проекции кровли,

s – расстояние между осями брусков по скату кровли.

Прочность брусков обрешетки проверяют с учетом косого изгиба по формуле:

где и – составляющие расчетного изгибающего момента относительно главных осей X и Y,

и – моменты сопротивления поперечного сечения бруска для осей X и Y.

Полный прогиб бруска с учетом косого изгиба определяют по формуле:

где и – прогибы бруска по осям X и Y.

 

8. Расчет деревянных прогонов.

Ограждающую часть кровельного покрытия по фермам и другим большепролетным несущим конструкциям (составным балкам, аркам, рамам и др.) устраивают с прогонами или без прогонов с при­менением панелей. Прогоны предназначены для восприятия на­грузки от кровли и передачи ее на основные несущие конструкции. Обычно применяют прогоны разрезные, консольно-балочные и неразрезные.

Разрезные прогоны целесообразно применять при шаге расста­новки несущих конструкций до 4 м. Прогоны, как правило, ра­ботают в условиях косого изгиба. Прочность прогона проверяют по формуле , где и – составляющие расчетного изгибающего момента относительно главных осей X и Y, и – моменты сопротивления поперечного сечения бруска для осей X и Y. А прогиба - по формуле , где и – прогибы бруска по осям X и Y.

При равномерно распределенной нагрузке составляющие про­гиба вычисляют по формулам

Консольно-балочные прогоны применяют при шаге расстановки ферм от 3,6 до 4,7 м. Стыки-шарниры таких прогонов размещают попарно через пролет, выполняя их косым прирубом с одним болтом. Длину консоли в пролетах с шарнирами назначают обычно равной 0,15 l. В этом случае при равных пролетах и равномерном их загру­жении расчетный изгибающий момент в средних пролетах вычис­ляют по формуле

а прогиб по формуле

В крайних пролетах сечение прогона должно быть усилено. Мак­симальный изгибающий момент при отсутствии стыка в крайнем пролете определяют по формуле

а прогиб по формуле

Основным типом прогонов, применяемых в покрытиях при шаге расстановки несущих конструкций от 5 до 6 м, является много­пролетный прогон, конструируемый из двух досок на ребро, стыки которых располагают вразбежку на расстоянии около 0,2 l вправо и влево от опоры. Такой прогон в расчетном отношении представляет собой неразрезную балку с равными пролетами. Чтобы не менять, сечение прогона в крайних и средних пролетах, расчет прогона ве­дут с учетом неразрезности лишь в пределах трех пролетов.

Тогда максимальный изгибающий момент на промежуточной опоре равен:

а относительный прогиб в крайнем пролете

Необходимое число гвоздей в стыках полупрогонов определяют из выражения

где – расстояние от оси опоры до центра размещения гвоздей в стыке,

– расчетная несущая способность односрезного гвоздя.

Спаренные прогоны применяют при условии, что их работа на косой изгиб будет исключена. При наклонном положении прогонов скатная составляющая нагрузки должна быть воспринята жестким в плоскости ската двойным перекрестным или щитовым настилом.