Материал: Проект жилого двухсекционного двухэтажного здания с деревянными элементами

Принимаю см.

Принимаю сечение подкоса  см,  см²,

условие выполняется,

,

,

Горизонтальная составляющая усилия , равная кН, создает распор стропильной системе.

Затяжку проектируем из доски см, крепление к стропилам гвоздями  мм.

Определение несущей способности гвоздя:

 мм2

 мм,

Несущая способность гвоздя по 1 срезу:

 кН,

Несущая способность гвоздя по 2 срезу:

 кН,

 кН,

Количество гвоздей:

 шт.,

Принимаю 8 гвоздей (по 4 гвоздя с каждой стороны).

Рисунок 5.3 - Крепление затяжки

6. Расчет подстропильной системы

6.1    Исходные данные

Подстропильная конструкция состоит из разрезного прогона, усиленного в местах опирания на стойки балками, которые выполнены из брусьев того же сечения, что и прогоны. Для придания жёсткости всей системе в продольном направлении через каждые 3-4 пролёта ставятся раскосные связи, скрепляемые со стойками и прогонами болтами.

Расстояние между стойками 3 м, между стропилами 1 м.

6.2    Расчет сечения

Нормативное давление от стропил на прогон:

 кН,

Расчетное давление от стропил на прогон:

 кН,

Собственный вес прогона с подбалками ориентировочно принимаем равным 2,5% давления стропил. Тогда полная сосредоточенная нагрузка составляет:

 кН,

 кН,

Один из грузов передается непосредственно на стойки и не вызывает изгиба в прогоне и подбалке. Давление на конец подбалки от остальных грузов:

кН,

Расчетный вылет консоли принимаем равным:

мм,

Полную длину назначаем мм,

Расчетный изгибающий момент:

кНм,

Расчетный момент сопротивления:

 см³

Принимаем брус сечением см с см³ и см⁴.

Рисунок 6.1 - Подстропильная конструкция

А - продольный разрез, Б - расчетная схема.

6.3    Расчет по первой группе предельных состояний

кН/см²

 - условие прочности выполняется

6.4    Расчет по второй группе предельных состояний

Относительный прогиб прогона:

,

 см,

Вертикальный предельный прогиб, принимаемый согласно табл. Е.1 приложения Е.2 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»:

 см,

 см - условие выполняется, максимальный прогиб не превышает предельно допустимого.

Стойки принимаем сечением 15х5 см. Полное усилие, приходящееся на стойку:

 кН,

Напряжение смятие в подбалке в месте опирания на стойку:

,

 кН/см²

условие выполняется.

7. Варианты конструкции стены здания

Рисунок 7.1 - Конструкция стены

8. Расчет стойки

8.1    Исходные данные

Материал: древесина хвойных пород 2 сорта (сосна), расчетное сопротивление сжатию R_c = 13 МПа по табл. 3 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции».

Высота стойки мм, закрепление концов - шарнирное. Шаг стоек - 0,65 м.

8.2    Сбор нагрузок

Таблица 8.1

Нагрузка от стропил

Таблица 8.2

Нагрузка от чердачного перекрытия

Собственный вес балки (принимаю 100х175).

) Нормативный:

) Расчётный:

Таблица 8.3

Нагрузка от перекрытия первого этажа

Таблица 8.4

Нагрузка от веса элементов каркасной стены

Таблица 8.5

Собственный вес стойки

Общая нагрузка на стойку:

деревянный несущий ограждающий конструкция

8.3    Расчет стойки

Определение размеров

Рисунок 8.1 - Расчетная схема стойки

Расчетная длина:

 м,

где  - коэффициент» для шарнирно-закрепленных концов стойки;

Задаемся гибкостью  (предельная гибкость для колонн согласно табл. 17 п. 6.24 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» );

Коэффициент продольного изгиба, при :

,

Требуемая площадь поперечного сечения:

см²,

Минимальный требуемый радиус инерции сечения стойки:

см,

Требуемая высота сечения стойки:

см,

Принимаем высоту сечения стойки см,

Требуемая ширина сечения стойки:

см,

Принимаем ширину стойкисм,

Фактическая площадь поперечного сечения:

см²,

Рисунок 8.2 - Поперечное сечение цельнодеревянной стойки

Гибкость стойки принятого сечения:

,

Условие не выполняется, поэтому устанавливаю в продольной плоскости стены подкосы и ригели. Тогда  см.

Коэффициент продольного изгиба:

,

Напряжения от силы N, возникающие в стойке каркаса:

Вывод: сечение стойки 50х150 древесины хвойных пород второго сорта полностью удовлетворяет условию прочности.

8.4    Расчет составной стойки

Составная стойка рассчитывается, как центрально-сжатый стержень. Сечение стойки состоит из 2 досок сечением мм, скрепленные гвоздями диаметром 4,0 мм с шагом 280 мм.

Исходные данные

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

Высота стойки  мм, закрепление концов - шарнирное. Шаг стоек - 0,65 м.

Расчетная нагрузка на стойку: кН.

Расчетная длина в плоскости : мм.

Расчетная длина из плоскости : мм.

Рисунок 8.3 - Поперечное сечение составной стойки

Расчет по 1-ой ГПС

Коэффициент приведенной гибкости:

,

где  - коэффициент податливости соединения;

см - диаметр гвоздя;

 - количество плоскостей сплачивания;

 - количество срезов связей на 1 п.м. с учетом шага гвоздей 250 мм;

Гибкость стержня относительно оси, параллельной плоскости сплачивания:

,

Где:

 - гибкость в плоскости  для составного сечения;