2.4 Подбор сечения прогона
Прогон проверяют на прочность и на прогиб.
Подбор сечения прогона.
От собственного веса
qн = gн * d + 15=31*2,1+15=93,28 кг/м
q = g * d + 20*=34,2*2.1+20*1.1=93,82 кг/м
Снеговая нагрузка
P= P* d=320*2.4=252 кг/ м
Pn= P*0.7=768*0.7=176,4 кг/ м
Где d – расстояние между прогонами по горизонтали (а = 5м); = 1.1
Проверка на прочность:
= Mmax / W <= Rизг * mв
Мmax = 1/12 * (q+ P) * Lпр² = 1/12 * (93,88+252) * 5² = 720,6 кгс*м
W =2* b * h² / 6 =2*7,5 * 152 / 6= 562,5 см³
=720,6/562,5 =128 кг/ см2 < Rизг * mв = 130 * 1= 130 кг/ см2
Подобранное сечение проверяем на прогиб:
f=( qн+Pn)* L4пр /384/E/I<1/200* Lпр
I=2*b*h3/12=2*7,5*153/12=4219 cм4
f=(80,1+176,4)*5004 / 384/ 100*105/4219=0.9 см.
1/200* Lnр =5/200=2,5 см.
0,9<2,5
Прочность обеспечена.
Принимаем поперечное сечение прогона из двух досок 75*150 мм.
2.5 Расчет гвоздевого забоя
a 0.2L Mоп
Определяем Q = Mоп /2/ a
Находим количество гвоздей n =Q/ Tгв,
Tгв – несущая способность 1-го гвоздя.
Mоп =Мmax = 1/12 * (q+ P) * Lпр² = 1/12 * (93,82+252) * 5² = 733 кгс*м
Примем диаметр гвоздя dгв= 5 мм
Определяем a = 0.2*L – 23 dгв = 0.2 * 5 – 23*55*10-4 = 0,7735 м
Q=733 /(2*0.7735)=476
n=476/100=4.76
Принимаем n = 5 шт.
3. Расчет и конструирование элементов ферм
3.1 Определение усилий в стержнях фермы
Все вертикальные нагрузки, действующие на ферму, делятся на постоянные и временные. При определении усилий принимается, что все нагрузки приложены к узлам верхнего пояса.
P – узловая нагрузка от действия снега.
G – узловая нагрузка от действия собственного веса.
G =( gпокр + gсв)*а*d/cosα; gпокр= g+gоб+gпр
где d – длина панели, измеряемая вдоль верхнего пояса фермы;
а – ширина панели;
gобр=A/c*ρ*γf
где ρ–плотность древесины(500 кг/м3); γf–коэффицмент(1,1)
gобр=0,075*0,1*500*1,1/0.9=4,583 кг/м2
gпр=Апр/d*ρ*γf ; gпр=0.2*0.1*500*1.1/1.2=9,16 кг/м2
gпокр=34.3+4,58+9,16=47.94
gсв=
;gсв=
=15,401
кг/м2
G=(47,94+15,401)*10.8= 684 кг P=P*10.8= 1296 кг
Расчет выполняется на единичных нагрузках, приложенных к половине фермы.
|
Элемент |
Усилие от 1 |
NG |
NP |
N | ||
|
фермы |
слева |
справа |
везде |
кг |
кг |
кг |
|
В1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
В2 |
-2,43 |
-0,97 |
-3,4 |
-2325,6 |
-4406,4 |
-6732 |
|
В3 |
-3,55 |
-1,77 |
-5,32 |
-3638,88 |
-6894,72 |
-10533,6 |
|
В4 |
-3,67 |
-2,44 |
-6,11 |
-4179,24 |
-7918,56 |
-12097,8 |
|
Н1 |
2,42 |
0,97 |
3,39 |
2318,76 |
4393,44 |
6712,2 |
|
Н2 |
3,53 |
1,76 |
5,29 |
3618,36 |
6855,84 |
10474,2 |
|
Н3 |
3,65 |
2,43 |
6,08 |
4158,72 |
7879,68 |
12038,4 |
|
Н4 |
3 |
3 |
6 |
4104 |
7776 |
11880 |
|
Р1 |
-3,48 |
-1,39 |
-4,87 |
-3331,08 |
-6311,52 |
-9642,6 |
|
Р2 |
-1,68 |
-1,2 |
-2,88 |
-1969,92 |
-3732,48 |
-5702,4 |
|
Р3 |
-0,19 |
-1,06 |
-1,25 |
-855 |
-1620 |
-2475 |
|
Р4 |
1,08 |
-0,95 |
0,13 |
88,92 |
1399,68 |
1488,6 |
|
С1 |
-0,5 |
0 |
-0,5 |
-342 |
-648 |
-990 |
|
С2 |
1,26 |
0,9 |
2,16 |
1477,44 |
2799,36 |
4276,8 |
|
С3 |
0,15 |
0,82 |
0,97 |
663,48 |
1257,12 |
1920,6 |
|
С4 |
-0,86 |
0,76 |
-0,1 |
-68,4 |
-1114,56 |
-1182,96 |
|
С5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
где NG – реальное усилие в стержнях фермы от сил G;
NP - реальное усилие от снеговой нагрузки;
N – суммарное усилие