Расчет и конструирование основных элементов здания

Расчет рабочего настила

Материал кровли выбираем в виде направляемого двухслойного изопласта. Для верхнего слоя кровли применяем изопласт К с крупнозернистой посыпкой с лицевой стороны и полиэтиленовой пленкой с другой. Материал имеет нетканую основу из полиэфирного стеклохолста. Нижний слой изопласт П имеет ту же основу с покрытием полиэтиленовой пленкой с двух сторон. Режим эксплуатации 2.2. Угол наклона кровли 30°. Шаг основных несущих конструкций покрытия (полигональные фермы) 6 м.

Намечаем следующую построечную конструкцию покрытия (Рис. 2.1) — по прогонам укладываем два настила досок:

• · Нижний — разреженный из досок 22×150 мм, уложенных по прогонам с зазорами 30 мм;
• · Верхний — из досок 16×100 мм, уложенных без зазоров (как опалубка под кровельный материал) под углом 45° к первому.

Рис. 2.1. Намечаемая конструкция покрытия здания.

Кровельный материал — изопласт в два слоя: нижний — марки П наплавляется на защитный настил, поверх него наплавляется изопласт марки К.

Таблица 2.1.

Нагрузки на рабочий настил, кН/м2.

Элемент конструкций.	Нормативная.	Расчетная.
Верхний слой кровельного ковра — изопласт К.	0,045.	1,1.	0,050.
Нижний слой кровли — изопласт П.	0,035.	1,1.	0,039.
Защитный настил из досок толщиной 16 мм 5×0,016.	0,080.	1,1.	0,088.
Рабочий настил из досок 22×150 мм с расстоянием между осями досок 180 мм.	0,092.	1,1.	0,101.
Постоянная нагрузка.	0,252.	;	0,278.
Снеговая нагрузка согласно [1] для III снегового района.	1,26.	;	1,8.
Полная нагрузка.	1,512.	;	2,078.

В соответствии с [2] для настилов применяем доски из хвойной древесины II сорта с расчетным сопротивлением R_и=1,3 кН/см². Доски, образующие рабочий настил, по крайней мере, перекрывают два промежутка между прогонами, и настил следует рассчитывать, как двухпролетную неразрезную балку. Расчет ведется на полосе шириной 1 м на два случая нагружения.

Случай нагружения I — постоянная нагрузка и временная (Рис. 2.2.).

Рис. 2.2. Случай I нагружения настила.

Погонная нагрузка, действующая на настил шириной 1 м:

· Нормативная.

· Расчетная.

Нагрузку воспринимает рабочий настил, защитный настил выполняет роль опалубки под кровельный материал и состоит из узких досок, которые при усушке не вызывают появления широких щелей.

Изгибающий момент в досках настила:

Момент сопротивления и момент инерции расчетной полосы настила:

Напряжение изгиба в досках:

Прогиб:

Случай нагружения II — постоянная нагрузка + сосредоточенный груз (монтажная нагрузка) (Рис. 2.3.). Согласно [2] сосредоточенный груз при наличии двух перекрестных настилов передается на полосу шириной 0,5 м. Тогда на расчетную полосу передаются нагрузки:

Рис. 2.3. Случай II нагружения настила.

Существует запас прочности, поэтому пробуем толщину досок 19 мм без учета некоторого снижения нагрузки.

Перенапряжение менее 5%.

При первом сочетании нагрузки:

Таким образом, принимаем толщину рабочего настила 19 мм.