Наверх
МайнСтро Информационный портал о строительстве, ремонте, приусадебном и домашнем хозяйстве.

17703
2012.06.08
0

Подбор сечения наслонных стропил

На предыдущих страницах сайта вы видели рисунки расчетных стропильных систем с множеством формул. Формулы приведены не столько для того, чтобы рассчитывать по ним сечения конструктивных элементов крыши, сколько для иллюстрации работы этих элементов. Формулы совсем не обязательно вдумчиво изучать и тем более запоминать, гораздо важнее понять, как работает та или иная схема, а ее расчет можно произвести и на компьютере, хотя бы с помощью несложной программы stropila (Excel 130 КБ). У компьютера нет той изворотливости ума, которая присутствует у человека, поэтому для расчета строительных элементов в компьютерной программе нужно ставить четкие и конкретные условия задачи. А для этого надо самому понимать, что будет происходить в стропильной системе, при приложении к ней нагрузки и как будет изменяться работы системы при изменении исходных данных. Компьютерная программа не всегда может учесть те конструкторские замыслы, которые рождаются в человеческой голове и тогда нужно переходить на расчет вручную. И даже если решается обычная простенькая задача, всегда лучше знать, что там происходит в электронных мозгах, чем оставаться в неведении.

Несущая способность древесины хвойных пород (сосны и ели) определяется нормативными документами. Если применяется древесина других пород, то вводится поправочный коэффициент. Несущая способность сечений, ослабленных врубками или отверстиями под болты, должна рассчитываться с коэффициентом 0,8 от нормативной несущей способности древесины.

Основными факторами, определяющими сорт и соответственно прочность древесины, являются величина и расположение пороков, главным образом сучков и наклона волокон в элементе. Например, в наиболее прочной древесине 1-го сорта допускаются сучки общим диаметром на длине 20 см, не более 1/4 ширины доски и наклон волокон не более 7%. В древесине средней прочности 2-го сорта допускается относительно большая общая ширина сучков — до 1/3 ширины доски и наклон волокон не более 10% к оси. В наименее прочной древесине 3-го сорта допускаются сучки еще большей ширины на длине 20 см: до 1/2 ширины и наклон волокон не более 12%.

Кроме того, в конструкционной древесине годовые слои должны быть не шире 5 мм, и поздняя, наиболее прочная древесина должна составлять не менее 1/5 их ширины. В досках, работающих на ребро при изгибе, не допускается рыхлая сердцевина. В зонах соединений не допускаются трещины.

Для сжато-изогнутых, изогнутых и сжатых деревянных конструкций допускается применять древесину 2 сорта (если сортность не завышена продавцом). Дерево неплохо работает на изгиб и сжатие, а сучковатость второсортной древесины не влияет на ее несущую способность. Для растянутых конструкций нужно применять древесину 1 сорта. На растяжение дерево работает хуже, а сучки снижают его несущую способность, но для унифицирования материалов допускается применение 2 сорта.

Подбор сечений стропил нужно согласовывать с размером стандартных пиломатериалов. Длину пиломатериалов для изготовления неразрезных несущих конструкций рекомендуется применять не более 6,5 м.

На крышах с уклоном скатов до 30° стропила считаются изгибаемыми элементами

Стропило, работающее на изгиб должна отвечать следующим условиям.

1. Внутреннее напряжение, возникающее в нем при изгибе от приложения внешней нагрузки, не должно превышать расчетного сопротивления древесины на изгиб:

σ = М/W ≤ Rизг,                  (1)

где σ — внутреннее напряжение, кг/см²; М — максимальный изгибающий момент, кг×м (кг×100см); W — момент сопротивления сечения стропильной ноги изгибу W = bh²/6, см³; Rизг — расчетное сопротивление древесины изгибу, кг/см² (принимается по таблице СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» (rar 2,8 MB) или по таблице на страничке сайта);

2. Величина прогиба стропила не должна превышать нормируемого прогиба:

f ≤ fнор,                 (2)

где Е — модуль упругости древесины, для ели и сосны он составляет 100 000 кг/см²; J — момент инерции (мера инертности тела при изгибе), для прямоугольного сечения равный bh³/12 (b и h — ширина и высота сечения балки), см4; fнор — нормируемый прогиб балки, для всех элементов крыши (стропил, прогонов и брусков обрешетки) он составляет L/200 (1/200 длины проверяемого пролета балки L), см, для стропила опертого двумя концами f= 5qL³L/384EJ.

По несущей способности стропило рассчитывается по наибольшему напряжению, то есть по максимальному моменту изгиба. Для определения расчетной нагрузки вес снега принимается по максимальному значению. У стропил опертых двумя концами, максимальный момент изгиба находится в центре пролета. У стропил на трех опорах сделанных по типу неразрезной балки максимальный момент изгиба находится на промежуточной опоре и направлен вверх (отрицательная величина). У стропил на трех опорах сделанных как две простых балки, максимальные моменты находятся в центрах пролетов, сами стропила могут быть рассчитаны с переменным сечением, либо с одинаковым сечением на наибольший максимальный момент.

Произвольно задавая толщину b доски или бруса, из которых будет изготовлено стропило, находим его высоту по формуле:

h = √¯(6W/b) ,

где b (см) — ширина сечения балки; W (см³) — момент сопротивления балки изгибу, вычисляется по формуле: W = M/Rизг (где М (кг×см) — максимальный изгибающий момент, а Rизг — сопротивление древесины изгибу, для ели и сосны Rизг = 130 кг/см²).

Можно и наоборот, произвольно задать высоту доски или бруса h и найти ширину стропила:

b = 6W/h²

После этого балку с вычисленными параметрами ширины и высоты по формуле (2) проверяют на прогиб. Здесь необходимо заострить ваше внимание: по несущей способности стропило рассчитывается по наибольшему напряжению, то есть по максимальному моменту изгиба, а на прогиб проверяется сечение, которое находится на наиболее длинном пролете, то есть на участке, где самое большое расстояние между опорами. Прогиб для всех: одно-, и двуххпролетных балок проще всего проверить по формуле (2) то есть, как для однопролетных балок. Для двухпролетных неразрезных балок такая проверка на прогиб покажет немного неверный результат (чуть больший, чем будет на самом деле), но это только увеличит запас прочности балки. Для более точного расчета нужно использовать формулы прогиба для соответствующей расчетной схемы. Они указаны на рисунках схем загружения. Снеговую нагрузку для расчета на прогиб нужно принимать с коэффициентом 0,7.

Если прогиб на самом длинном участке будет не более l/200, то сечение оставляют таким, каким оно получилось. При прогибе больше нормативного, увеличивают высоту стропила и производят новый расчет. Так повторяют до тех пор, пока величина прогиба не получится меньше нормативного.

На крышах с уклоном скатов более 30° стропила считаются изгибаемо-сжатыми элементами

На их работу оказывает влияние не только изгибающий момент от равномерно распределенной нагрузки, но и сжимающее усилие S, действующее вдоль оси стропила.

Здесь расчет немного посложнее. Внутренние напряжения σ (кг/см²), возникающие в стропильной ноге, не должны превышать предельно допустимых значений:

σ = S/F + M/W ≤ Rсж,      (3)

где S (кг) — сжимающая сила, действующий вдоль продольной оси стропила, кг; Rсж — сопротивление древесины сжатию, для хвойных пород дерева Rсж = 130 кг/см²; F — площадь сечения стропила b×h, см²; W — момент сопротивления сечения стропильной ноги изгибу W = bh²/6, см³; М — максимальный момент изгиба, возникающий в стропильной ноге, кг×см.

Формула не очень сложная, но математическому упрощению поддается плохо. Поэтому, легче всего, рассчитать требуемые сечения стропил методом подбора. Задаемся каким-либо сечением стропила и подставляем значения высоты h и ширины b в формулу (3). Если напряжение σ получилось значительно меньше нормативного Rсж, уменьшаем сечение стропила (b, h), если больше — увеличиваем и пересчитываем формулы вновь с измененными размерами сечения стропильной ноги. И так до тех пор, пока не подберем такое сечение, напряжение σ в котором будет близко к нормативному Rсж.

При использовании спаренных стропильных ног, раздвинутых на толщину применяемого пиломатериала (рис. 44), момент инерции J и момент сопротивления W просто удваиваем относительно одинарной стропилины. Хотя это немного неправильно, но создает дополнительный запас прочности.

После того как сечение подобранно по несущей способности, стропило проверяют на прогиб по формуле (2). Если стропило с рассчитанным сечением не проходит по условиям прогиба, увеличиваем его сечение (высоту) и делаем это до тех пор, пока расчетный прогиб не станет меньше нормативного — l/200.

Ригель-схватка, работающая на растяжение

Обычно этот расчет выполняют после подбора сечений стропильных ног и для сокращения типоразмеров применяемых деталей, сечение схватки принимают таким же, как и сечение стропильных ног, а затем проверяют его по несущей способности на растяжение:

σ = Н/F ≤ Rрас,            (4)

где Н — растягивающая сила (распор), кг; F — площадь сечения схватки F = b×h, см²; Rрас — расчетное сопротивление древесины растяжению, для первосортной ели и сосны Rрас = 100 кг/см².

Расчет чрезвычайно прост. Задаются размерами схватки b и h, равными размерам стропильных ног, подставляют их в формулу и полученное напряжение σ сравнивают с допустимым сопротивлением древесины растяжению Rрас. Если требование неравенства выполняется, делают одностороннюю схватку, если внутреннее расчетное напряжение σ больше Rрас, то сечение схватки увеличивают либо ригели устанавливают с двух сторон.

Но можно и по-другому, при необходимости определения точного размера сечения схватки задаются каким-нибудь одним размером — толщиной b или высотой h доски ригеля и находят другой размер по формулам:

b = Н/hRрас или h = Н/bRрас      (5)

После расчета сечения ригеля производят расчет гвоздевого или болтового соединения. При расчете гвоздевого соединения после определения требуемого количества гвоздей смотрим, поместятся ли они на конце ригеля. Если не помещаются, то рассматриваем возможность установки двусторонней схватки с уменьшенным сечением либо изменяем способ крепления схватки с гвоздей на болты. Тогда сечение стропильной ноги должно быть пересчитано на ослабленное сечение, с учетом изменения расчетного сопротивления Rизг, к которому нужно применить коэффициент 0,8.

В большинстве случаев, растягивающие напряжения в ригелях ничтожно малы, поэтому размеры их сечений принимаются конструктивно. Чего не скажешь про крепление их к стропилам, которое нужно обязательно рассчитывать. Если узлы рассчитываются на крепление гвоздями, то может получиться очень большое количество гвоздей, вбиваемые в маленький «пятачок». Многие строители наверняка видели чертежи узлов деревянных конструкций с просто огромным количеством гвоздей, назначенных туда по расчету. Вот, только кто из них забил их ровно столько, сколько показывает расчет? Для устройства нормального узла, отвечающего требованиям прочности, гвоздевые соединения в этих случаях, лучше заменять на болтовые или делать крепление стальными монтажными пластинами. И прочностные характеристики не будут нарушены, и конец ригеля не будет превращен гвоздевым боем в мочалку.

Схватка, подкосы и стойки, работающие на сжатие

Их расчет очень похож на расчет ригеля на растяжение с единственной разницей, что напряжение возникающее в сжатом элементе, сравнивают с сопротивлением древесины сжатию:

σ = Н/F ≤ Rсж       (6)

В остальном, сечение подбирается точно так же, как и в растянутом элементе, по тем же формулам. Расчет гвоздевого или болтового соединения также аналогичен приведенному выше.

..........

После расчета стропильных систем и определения геометрических характеристик стропильных ног и ригелей-схваток необходимо рассчитать их вес и добавить его в расчетную нагрузку. Это делается так: зная геометрические параметры элементов стропильной системы, подсчитываем полный объем (м³) пиломатериалов, требуемых для устройства стропильной системы. Полученную цифру умножаем на объемный вес древесины. Объемный вес одного кубометра древесины примерно равен 500–550 кг/м³. Получаем вес, измеряемый в кг/м² и прибавляем его к расчетной нагрузке, которая тоже измеряется в кг/м². А дальше вновь пересчитываем всю расчетную схему стропильной системы с учетом добавленной нагрузки от собственного веса стропил.

Пример расчета стропильной системы, с работающими на изгиб стропилами

Дано: расчетная нагрузка на крышу (рис. 40, б) составляет 317 кг/м²; нормативная — 242 кг/м²; угол наклона скатов 30°; длина пролета (в горизонтальной проекции) равна 4,5 м (L1 = 3 м, L2 = 1,5 м). Шаг установки стропил 0,8 м. Крепление ригеля к стропильной ноге произведем болтами (не захотелось «мочалить» конец ригеля гвоздевым боем), следовательно, расчетное сопротивление древесины второго сорта изгибу по ослабленному сечению составит 0,8Rизг = 0,8×130 =104 кг/см².

Решение:

1. Находим значение нагрузки действующей на погонный метр стропила:

qр=Qр×b=317 кг/м²×0,8 м=254 кг/м
qн=Qн×b=242 кг/м²×0,8 м=194 кг/м

2. На крышах с уклоном скатов до 30° стропила считаются изгибаемыми элементами. Рассчитываем величину максимального изгибающего момента (знак минус означает, что изгиб направлен навстречу приложенной нагрузке):

М = -qр(L³1 + L³2)/8(L1+L2) = -254(3³+1,5³)/8(3+1,5) =-215 кг×м = -21500 кг×см

3. Находим требуемый момент сопротивления стропильной ноги изгибу:

W = M/Rизг = 21500/104 = 207 см³

4. Обычно стропила изготавливают из досок толщиной 50 мм. Не будем оригинальными и примем ширину стропила b = 5 см. Найдем его высоту по требуемому моменту сопротивления:

h = √¯(6W/b) = √(6×207/5) = √249 =16 см

5. Получаем размеры сечения стропила b = 5 см, h = 16 см. Сверяем их с ГОСТовскими размерами пиломатериала. Ближайший удовлетворяющий нас размер 50×175 мм.

6. Проверяем полученное сечение стропил на прогиб в пролете L1 = 3 м = 300 см. Сначала находим момент инерции выбранного сечения стропильной ноги:

J = bh³/12 = 5×17,5³/12 = 2233 см4

Затем находим нормативный прогиб:

fнор = L/200 = 300/200 = 1,5 см

Рассчитываем прогиб от действия нашей нормативной нагрузки на данном пролете (не забываем про единицы измерения: нагрузка в кг/см):

f = 5qнL²L²/384EJ = 5×1,94×300²×300²/384×100000×2233 = 1 см

Расчетный прогиб стропила 1 см получился меньше нормативного 1,5 см, значит, выбранное сечение стропила 50×175 мм вполне нас удовлетворяет, из этой доски и будем строить крышу.

7.Определяем вертикальное усилие действующее в месте примыкания подкоса к стропильной ноге:

N = qрL/2 + ML/(L1×L2) = 254×4,5/2 - 215×4,5/(3×1,5) = 357 кг

и разложим его на ось стропила (S) и ось подкоса (Р):

S = N(cos b)/(sin g) = 357×cos 49°/sin79° = 239 кг
P = N(cos m)/(sin g) = 357×cos 30°/sin79° = 315 кг

где b=49°, m=30°, g=79°

Эти углы получены путем несложных тригонометрических действий (которые опускаем) или могут быть получены по схеме с известными размерами габаритов крыши либо заданы заранее.

Нагрузки невелики, поэтому зададимся сечением подкоса конструктивно и проверим его сечение. Предположим решили установить в качестве подкоса доску толщиной 5 и высотой 10 см общей площадью 50 см². Нагрузка сжатия которую может выдержать подкос равна:

Н = F×Rсж = 50 см² × 130 кг/см² = 6500 кг

Это почти в двадцать раз больше чем требуется (6500 > 315 кг). Тем не менее, сечение подкоса уменьшать не будем, а наоборот, чтобы его не вывернуло, пришьем к нему с обеих сторон деревянные бруски сечением 5×5 см и получив крестообразное сечение — увеличим его жесткость.

8. Рассчитаем распор, который будет воспринимать затяжка.

Н = S×cos m = 239×0,866 = 207 кг

Произвольно задаем толщину ригеля-схватки b=2,5 см и найдем требуемую высоту сечения (h) исходя из того, что расчетное сопротивление древесины растяжению равно 70 кг/см²:

h = Н/bRрас = 207/2,5×70 =2 см

Размеры сечения схватки получились небольшими: 2,5×2 см. Примем ее размер конструктивно, например, изготовим ее из доски 25×100 мм. Для крепления используем винты диаметром 14 мм (1,4 см). Расчет необходимо вести по формулам расчета винтов на срез, то есть рабочая длина глухаря (так называются винты диаметром более 8 мм) должна быть принята по толщине тонкой доски. Тогда несущая способность одного винта будет:

Tгл = 80dгл × a = 80×1,4×2,5 =280 кг

Для крепления схватки потребуются установить 207/280=1 винт. Для недопущения смятия древесины в районе крепления винтами, рассчитаем количество винтов по другой формуле:

Tгл = 25dгл × a =25×1,4 × 2,5 =87,5 кг

Окончательно принимаем, что для крепления затяжки нужно 207/87,5=3 винта.

Необходимо обратить ваше внимание на то, что толщина доски затяжки выбрана 2,5 см только для того, чтобы проиллюстрировать расчет винтов. Обычно, для унифицированния деталей, затяжку принимают того же сечения либо той же толщины, что и стропила.

9. Расчет стойки под коньковым прогоном производить не будем. Прогон и стойки под ним лучше просчитать отдельно, как уже описывалось в предыдущих примерах.

10. Далее необходимо вновь пересчитать все конструкции на нагрузку с изменением собственного веса с ориентировочного на расчетный. Это делается так: зная геометрические параметры элементов стропильной системы, подсчитываем полный объем (м³) пиломатериалов, требуемых для устройства стропильной системы. Полученную цифру умножаем на объемный вес древесины. Объемный вес одного кубометра древесины примерно равен 500–550 кг/м³. Исходя из площади крыши и шага стропил получаем вес, измеряемый в кг/м².

Пример расчета стропильной системы, с работающими на сжатие с изгибом стропилами

Дано: расчетная нагрузка на стропильную ногу (рис. 38.1) составляет 317 кг/м (3,17 кг/см), нормативная — 242 кг/м; длина пролета (в горизонтальной проекции) равна L = 4 м. Крепление ригеля к стропильной ноге произведем гвоздями, расчетное сопротивление древесины второго сорта изгибу и сжатию составит Rизг = 130 кг/см², Rсж = 130 кг/см². Угол наклона скатов µ=45°, Высота установки ригеля 1,5 м от конька, что в горизонтальной проекции дает размеры L1 = 2,5 м; L2 = 1,5 м.

Решение:

1. Рассчитываем величину максимального изгибающего момента без учета работы ригеля:

Мmax = qL²/8 = 317×4²/8 = 634 кг×м = 63400 кг×см

Рассчитываем величину максимального изгибающего момента с учетом работы ригеля:

М = -q(L³1+L³2)/8L = -317×(2,5³+1,5³)/8×4 = -189 кг×м

2. Находим сжимающее усилие без учета работы сжатого ригеля, действующее вдоль оси стропильной ноги. Оно рассчитывается делением значения опорной реакции на синус угла наклона:

S = (qL/2)/sinµ = (317×4/2)/sin45° = (317×4/2)/0,707 = 897 кг

Находим сжимающее усилие с учетом работы ригеля, действующее вдоль оси стропильной ноги. Сначала определяем вертикальную составляющую в месте присоединения ригеля к стропилине:

Р= qL/2 + ML/L1L2 = 317×4/2 - 189×4/2,5×1,5 = 433 кг

затем сжимающее усилие:

S = Р/sinµ = 433/sin45° = 433/0,707 = 612 кг

Таким образом, мы получили два значения максимальных изгибающих моментов и два значения сжимающих усилий возникающих в стропильной ноге при различных видах загружения: равномерно распределенного на обоих скатах и равномерно распределенного только на одном скате крыши. К дальнейшему расчету сечения стропильной ноги принимаем максимальные значения момента изгиба равного 634 кг×м и сжимающего усилия — 897 кг.

3. Произвольно задаем сечение стропила, например, это будет доска 50×150 мм (5×15 см).

Находим момент сопротивления изгибу сечения стропильной ноги:

W = bh²/6 = 5×15²/6 = 188 см³

4. Находим внутреннее напряжение, возникающее в стропильной ноге от действия изгибающих и сжимающих сил σ. Подставляем все рассчитанные величины в формулу (6) и сравниваем с расчетным сопротивлением древесины сжатию Rсж = 130 кг/см²:

σ = S/F + M/W = 897/(5×15) + 63400/188 = 350 кг/см²

Как видим, внутреннее напряжение σ = 350 кг/см² больше расчетного сопротивления древесины сжатию Rсж = 130 кг/см², значит с выбором сечения доски не угадали. Заменим доску на брус сечением 10×17,5 см (или на две спаренные доски 50×175 мм) и пересчитаем момент сопротивления изгибу:

W = bh²/6 = 10×17,5²/6 = 510 см³

Опять подставляем все рассчитанные величины в формулу (6) и сравниваем с расчетным сопротивлением древесины сжатию Rсж = 130 кг/см²:

σ = S/F + M/W = 897/(10×17,5) + 63400/510 = 129,4 кг/см²

Внутреннее напряжение σ = 129,4 кг/см² меньше расчетного сопротивления древесины сжатию Rсж = 130 кг/см², значит сечение 10×17,5 см проходит по расчету на прочность.

5. Проверяем полученное сечение стропил на прогиб в пролете L = 4 м = 400 см.

Сначала находим момент инерции выбранного сечения стропильной ноги:

J = bh³/12 = 10×17,5³/12 = 4466 см4

Затем находим нормативный прогиб:

fнор = L/200 = 400/200 = 2 см

Рассчитываем прогиб от действия нормативной нагрузки на данном пролете:

f = 5qL²L²/384EJ = 5×2,42×400²×400²/384×100000×4466 = 1,8 см

Расчетный прогиб стропила 1,8 см получился меньше нормативного 2 см, значит, выбранное сечение стропила 100×175 мм удовлетворяет требованиям прочности и жесткости.

6. Рассчитываем сжимающие усилие, действующее на ригель:

Hриг = P tg µ =433×tg45° =433×1=433 кг

Подбираем площадь сечения ригеля такой, чтобы она держала сжимающее усилие:

Fриг = Hриг/Rсж = 433/130 = 3,4 см²

Площадь ригеля получилась ничтожно малой, примем его сечение конструктивно, например, из доски 50×10 см и рассчитаем количество гвоздей требуемых для его закрепления. Применим гвозди длиной 150 и диаметром 5 мм. Очевидно, что в соединении доски толщиной 5 см к брусу толщиной 10 см гвоздями длиной 15 см на срез будет работать только та часть гвоздя, которая находится в доске (а = 5 см). Тогда несущая способность одного гвоздя будет рассчитываться по формуле:

Тгв = 80dгв×а = 80×0,5×5 = 200 кг, но не более Тгв = 400d²гв = 400×0,5²=100 кг

Для удерживания ригеля, на который действует сила 433 кг необходимо 433/100=5 гвоздей.

7. Посчитаем распор, действующий на стены от низа стропильной ноги. Он находится по формуле H = S cos µ. У нас два значения сжимающего усилия: с учетом работы ригеля и без учета его работы. Посчитаем распор на стены для обоих случаев:

H = S cos µ = 899×cos45°= 897×0,707 = 635 кг — без учета работы ригеля
H = S cos µ = 612×cos45°= 612×0,707 = 433 кг — с учетом работы ригеля

Как видим при вступлении сжатого ригеля в работу, он снижает распор на стены от каждой стропильной ноги на 203 кг, но передачи распора на стены не прекращает. Здесь необходимо оговориться, приведенный в примере расчет стропильной схемы не совсем верен. Это упрощенный расчет на крайние экстремальные напряжения. На самом деле снимая нагрузку с одного из скатов, мы должны были снять только снеговую нагрузку и оставить нагрузку от собственного веса и веса конструкций. В этом случае сжатый ригель при приложении нагрузки на нагруженный скат не проваливается «в пустоту», а получает отпор от другого стропила и расчетное сечение стропила тогда получится немного меньше, но учитывая то, что стандартные размеры пиломатериалов идут с градацией 25 мм, скорее всего, тем же или на размер меньше.

Попробуем рассчитать другую расчетную схему: заменим нижние узлы опирания на мауэрлат ползунами либо оставим их прежними, но верх стропила обопрем на коньковый прогон горизонтальной врубкой и не сомкнем его с верхом другой стропилины, а оставим между ними зазор. Иными словами сделаем систему с тремя степенями свободы: поворотом в одном узле и поворотом и сдвигом — в другом. Все напряжения изгиба и сжатия останутся прежними. Максимальный момент изгиба Мmax = 634 кг×м, сжимающая сила S = 899 кг. Соответственно и сечение стропила получится тем же 10×17,5 см. Но в предаварийной ситуации схватка будет работать на растяжение.

Рассчитаем растягивающее напряжение в схватке:

Hсхв = S cos µ = 897×cos45° = 897×0,707 = 635 кг

Площадь сечения схватки при расчетном сопротивлении дерева растяжению Rрас =70 кг/см²:

Fсхв = Hсхв/Rрас = 635/70 = 10 см²

Как и при расчете сжатого ригеля получили ничтожно малое сечение схватки-затяжки. Примем ее размер конструктивно равным сжатому ригелю из доски 50×10 см. Примем для крепления схватки те же гвозди длиной 150 мм. Их несущая способность равна 100 кг. Расчитаем требуемое количество гвоздей для крепления схватки: 635/100=7 гвоздей.

Подведем итог. В распорной и безраспорной стропильной системе нашего примера получили одинаковые сечения стропил и конструктивно одинаковое сечение схватки. Разница в количестве гвоздей удерживающих схватку: для сжатого ригеля нужно 5 , для растянутой затяжки — 7 гвоздей. Изменив узлы опирания стропил на мауэрлат или коньковый прогон, мы увели распор со стен в растянутую схватку, которая вступит в работу только в аварийной ситуации.

« назад           далее »

Источник:  "Конструкции крыш. Стропильные системы" Савельев А.А.

08 06 2012 г.

Опубликовал: Михаил

Число просмотров: 17703




Интересные факты


19/02/2012
Pearl River Necklace

 

 

Фото

19/03/2012
Стульчик

 

Фото

12/02/2012
Стеклянный дом в лесу

 

Фото

Еще...