ПРОЕКТУВАННЯ НЕУТЕПЛЕНОГО ПОКРИТТЯ ЗІ ШТУЧНИХ ЛИСТОВИХ МАТЕРІАЛІВ

Проектування неутепленого покриття із застосуванням сталевого профільного листа для будівлі ІІI класу відповідальності (коефіцієнт надійності за призначенням γ_n=0,9), група експлуатації Б-2(приміщення, що не опалюється, при відносній вологості повітря 60-75%). Крок несучих конструкцій – 6 м. Матеріал – ялиця 2-го сорту. Район будівництва – м. Полтава.

Вибір складу покриття

Елементи покриття складаються із прогонів, які з’єднано у щит, і сталевого профільного листа. Відстань між прогонами приймається рівною 500 мм. Прогони у кількості 5 штук складаються у щит за допомогою поперечних та діагональних брусків. Щити кріпляться до верхніх поясів ферм і за рахунок своєї жорсткості забезпечують стійкість ферм із площини деформації.

Збір навантажень на огороджуючі конструкції

Навантаження на 1м² горизонтальної проекції покриття приймаються відповідно до таблиці 6.

Таблиця 6 - Навантаження від маси 1 м² огороджуючих конструкцій покриття та покрівлі

Визначення S_e та S_m див. у прикладі 1.

Розрахунок елементів щита

Прогони у складі щита розраховуються як косозігнуті елементи. Діагональні бруси щита обчислюються як стиснуто-зігнуті елементи на дію скатної складової від навантаження у прогонах. Попередньо призначаємо переріз прогонів 75х150 мм, а переріз бруса 50х50 мм (за сортаментом див. дод. 3).

Розрахунковий опір згину (стиску) та модуль пружності згідно з [1]

R_и= R_и.m_п.m_в/g_n = 13.0,8.1/0,9 = 11,5 мПа = 1,15 кН/см² ,

де R_и – опір деревини згину [1,т.3];

m_п – перехідний коефіцієнт за породою деревини [1,т.4];

m_в – коефіцієнт умов експлуатації [1,т.5];

g_n – коефіцієнт, який ураховує ступінь відповідальності споруди.

E= E.m_в/g_n = 10⁴ .1/0,9 = 1,1.10⁴ мПа.

Розрахунок прогону на постійне та снігове навантаження

Рисунок 9 – Розрахункова схема прогону на постійне та снігове навантаження

Навантаження, що діють на 1м прогону при відстані між прогонами 0,5 м:

- експлуатаційне q^e_пог= (g_п^e + S_е .cosa) .0,5 = (0,35 +0,71.0,95) .0,5 =

= 0,51 кН/м;

-розрахункове q_пог = (g_п + S .cosa) .0,5 = (0,4 +1,508.0,95) .0,5 = 0,92 кН/м.

Прогін працює на косий згин, складові навантаження:

q^x _пог = q_п.cosa = 0,92.0,95 = 0,874 кН/м;

q^y _пог = q_п.sina = 0,92.0,316 = 0,291 кН/м,

де cosa = 0,95; sina = 0,316 для покрівлі з похилом і=0,33.

Розрахункові згинальні моменти:

M_x = q^x _пог .l_x²/8 = 0,874.6²/8 = 3,93 кН∙м = 393 кН∙см;

M_y= q^y _пог .l_y²/8 = 0,291.3²/8 = 0,327 кН∙м = 32,7 кН∙см.

Моменти опору для прийнятого перерізу прогонів:

W_x = b.h²/6 = 7,5.20²/6 = 500 см³;

W_y= h b²/6 = 20.7,5²/6 = 187,5 см³.

Момент інерції для прийнятого перерізу прогонів

I_x= b .h³/12=7,5.20³/12 = 5000 см⁴.

Нормальні напруження

s = M_x /W_x + M_y /W_y = 393/500 + 32,7/187,5 = 0,96 кН/см² ¢ R_и = 1,15 кН/см².

Перевірку відносного прогину прогонів виконуємо в площині, що перпендикулярна до скату:

f/l = 5.q^е(х)_пог.l_х³/(384.0,7E I_х) = 5.0,48.6³/(384.1,11.10⁷.5000.10^-8) = 1/411;

1/411 ¢ [f/l] = 1/200 (граничне значення [1, т.16]),

де q^е(х)_пог = q^е_пог ^. cos α = 0,51^. 0,95 = 0,48 кН/м .