Конструктивный расчет прогона

Минимальные размеры поперечного сечения прогона получаются из условия обеспечения требуемой жесткости при .

Требуемый момент сопротивления сечения

см³.

Где  – расчетное сопротивление древесины изгибу.

Требуемая высота сечения: cм.

Требуемая ширина сечения: cм.

По сортаменту пиломатериалов принимаем брус сечением 125х250, с геометрическими характеристиками:

,

,

,

Проверку прочности не выполняем, так как при подборе сечения мы исходили из главной формулы.

см,

где  кН/м.

см,

где  кН/м.

Полный прогиб прогона определяется по формуле

см < cм.

Жесткость прогона обеспечена.

Расчет рамы

Рамы из прямолинейных элементов с соединением ригеля и стойки на зубчатый шип являются наиболее технологичными и простыми в изготовлении. Для их изготовления склеивается прямолинейная заготовка, которая затем распиливается по диагонали на два ригеля и две стойки. Для образования карнизного узла по длине биссектрисного сечения фрезеруется зубчатый шип и производится склеивание в специальном приспособлении, обеспечивающем необходимое давление запрессовки и требуемую геометрию узла.

Существенным недостатком этих рам является наличие ослабления в наиболее напряженном сечении. Надежность и долговечность всей конструкции зависит от качества клеевого соединения, которое достаточно сложно проконтролировать.

Геометрический расчет

На стадии подготовки исходных данных на проектирование задаемся основными геометрическими размерами рамы

пролет 1=15 м,

высота стойки Н=4 м,

уклон ригеля i=0,25.

В зависимости от этих параметров вычисляем длину стоек, ригеля по геометрическим осям.

Сбор нагрузок

Таблица 2 - Нагрузки на раму (Н/м²)

Собственная масса рамы:

g^н_с.м. =  Н/м²;

где g^н_п – нормативная нагрузка от собственной массы покрытия;

g^н_сн – нормативная снеговая нагрузка на покрытие;

к_см – коэффициент собственной массы несущих конструкций.

Полные погонные нагрузки:

а) постоянная g_п = 0,54 · 4,5 = 2,43 кН/м;

б) временная g_сн = 3,2· 4,5 = 14,4 кН/м;

в) полная g = g_п + g_сн = 16,83 кН/м

Ветровая нагрузка

Ветровая нагрузка принимается по табл. 5 и приложению 3 СНиПа [1].

Город Чусовой находится во II ветровом районе, нормативное ветровое давление на покрытие W_o= 0,3 МПа.

Расчетное значение ветровой нагрузки определяется по формуле

W= W_o∙k∙c γ_f;

где k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;

c – аэродинамический коэффициент, учитывающий форму покрытия

γ_f = 1,4 – коэффициент надежности по нагрузке;

Погонные расчетные значения ветровой нагрузки

W₁= W₁∙ B= 0,3∙ 0,5∙ 0,8∙ 1,4∙ 4,5= 0,756 кН/м;

W₂= W₂∙ B= 0,3∙ 0,5∙ (-0,2)∙ 1,4∙ 4,5= -0,189 кН/м;

W₃= W₃∙ B= 0,3∙ 0,5∙ (-0,4)∙ 1,4∙ 4,5= -0,378 кН/м;

W₄= W₄∙ B= 0,3∙ 0,5∙ (-0,5)∙ 1,4∙ 4,5= -0,473 кН/м;