Расчетно-конструктивный раздел

РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

Расчёт элементов стропильной системы

Деревянные конструкции должны удовлетворять требованиям расчёта по несущей способности (первая группа предельных состояний) и по деформациям, не препятствующим нормальной эксплуатации (вторая группа предельных состояний).

Сбор нагрузок

Рисунок 3.1.1 – Схема расположения элементов стропильной системы

Угол наклона стропильной ноги составляет 30⁰.

Шаг стропил составляет 0,85 м., шаг обрешетки – 0,35 м.

Сечение обрешетки:

Нагрузка от кровли из металлочерепицы составляет 0,1 кН/м².

Полное нормативное значение снего­вой нагрузки на горизонтальную проекцию пок­рытия следует определять по формуле:

(3.1.1)

где: - нормативное значение веса снегово­го покрова на 1 м² горизонтальной по­верхности земли;

- коэффициент перехода от веса сне­гового покрова земли к снеговой на­грузке на покрытие;

Коэффициент перехода от веса сне­гового покрова земли к снеговой на­грузке на покрытие принимаем согласно схеме 1 приложение 3 /9/. , нормативное значение веса снегово­го покрова на 1 м² горизонтальной по­верхности земли в соответствии с /9/

Таблица 3.1.1 - Сбор нагрузок на 1 м² покрытия.

Наименование нагрузки	Нормативное значение	Коэф. надежности по нагрузке	Расчетное значение
Постоянная:
Кровля из металлочерепицы: ,	0,811	1,1	0,89
Противоконденсатная пленка	0,003	1,1	0,0033
Обрешетка: ,	0,69	1,1	0,76
Стропильная нога (ориентировочно): ,	0,433	1,1	0,48
Утеплитель (плиты пенополистирольные): ,	0,165	1,1	0,18
Итого постоянная:	2,102		2,772
Временная снеговая:	0,598	1,6	0,957
Всего:	2,700		3,729

Усилия в основных элементах стропильной системы найдем при помощи программы «Raduga».

Рисунок 3.1.2 – Схема приложения нагрузки

Рисунок 3.1.3 – Эпюра моментов М(кНм)

Рисунок 3.1.4 – Эпюра поперечных сил Q(кН)

Таблица 3.1.2 – Результаты расчета программы «Raduga»

В дальнейших расчетах принимаем максимальные усилия, действующие в элементах стропильной системы.

- стропильная нога: М_max = 26,204кН∙м, N_max = 9,418кН.

- стойка: М_max = 0,045кН∙м, N_max = 13,709 кН.

- затяжка: М_max = 0кН∙м, N_max = 6,016 кН.

РАСЧЕТ ПРОСТЕНКА.

Статический расчет

Согласно СНиП 2.01.07-85 при расчете стен полезные (временные) нагрузки допускается снижать умножением на коэффициент ,

где ;

;

А - грузовая площадь, А=1,7 ;

n – число перекрытий над рассматриваемым сечением, n=4.

, тогда :

;

;

;

;

Конструктивный расчет

Первый этаж

Этот расчет начинаем с наиболее нагруженного первого этажа для сечения II-II, в котором действует продольное усилие: и изгибающий момент М=10,58кНм.

Сечение II-II:

Сечение III-III:

Эксцентриситет приложения продольной силы

Расчетная высота простенка .

Так как толщина стены 64см > 30 см, то и выделение из полной продольной силы ее длительной составляющей не требуется.

Упругая характеристика кладки для принятых материалов: .

Расчетное сопротивление .

Определяем высоту сжатой зоны .

;

тогда по табл.23 [4] определяем:

; , откуда

Коэффициент принимают для средней трети высоты этажа.

Сечение II-II выходит за пределы этого участка и находится на расстоянии 120см от его грани. Для этого сечения :

Площадь сжатой зоны сечения :

Коэффициент ( по табл. 26 приложения 3, [4])

Расчетное сопротивление стены: <1,2 МПа, значит принятые марки блоков и раствора приемлемы.

Расчётная несущая способность простенка в сечении II-II определяется по формуле :

Для сечения III-III и изменяются незначительно, причем в большую сторону и ;

отсюда ; , тогда

Тогда несущая способность этого сечения :

Таким образом, при марках блоков 100 и раствора 75 несущая способность простенка на уровне первого этажа обеспечена.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Выбор типа фундаментов, определение глубины заложения и размеров производим в соответствии с заданием на дипломное проектирование.

За относительную отметку 0,000 принят уровень чистого пола 1-го этажа.

Основанием фундаментов служат грунты со следующими расчётными характеристиками при :

Таблица 3.3.1. Расчётные характеристики.

№ п/п	Наименование грунта	Коэфф. порист.	Удельный вес, Кн/м	С удельн. сцепл.	Угол внутр., град	Е модуль деформ., мПа
	Суглинок полутвердый прочный	0,41	21,5	16,7		8,9

По результатам химического анализа грунтовые воды на участке не агрессивны к бетону марки любой прочности. Грунтовые воды встречены на глубине 159,73-158,11.

Для проектироавния принимаем:

Согласно таблицы 5.2 /2/ класс по условиям эксплуатации:

Фрагмент таблицы 5.2 /2/ Классы по условиям эксплуатации конструкций в зависимости от характеристики окружающей среды.

Класс по условиям эксплуатации	Характеристика окружающей среды, влажностный режим	Примеры для условий окружающей среды
ХС2	Водонасыщенное состояние при эпизодическом высушивании	Поверхности конструкции, продолжительное время контактирующие с водой, например, фундаменты

Минимальный класс бетона по прочности на сжатие согласно п. 6.1.2.2 /4/.

Определим расчетные характеристики для бетона . Согласно таблицы 6.1 /4/.

- нормативное (характеристическое) сопротивление бетона осевому сжатию;

- гарантированная прочность бетона;

- средняя прочность бетона на осевое сжатие

- средняя прочность бетона на осевое растяжение;

- нормативное сопротивление бетона осевому растяжению, соответствующее 5% квантилю статистического распределения прочности;

- нормативное сопротивление бетона осевому растяжению, соответствующее 95% квантилю статистического распределения прочности;

‰ – относительная деформация бетона, соответствующая прочности на сжатие.

- расчетное сопротивление бетона сжатию, /2/ п.6.1.2.11;

- частный коэффициент безопасности по бетону;

- расчетное сопротивление бетона растяжению, /2/ п.6.1.2.11;

- модуль упругости бетона, /2/ таблица 4.7;

0,9 – для бетонов, подвергнутых тепловой обработке, /2/ таблица 4.7 примечания п.2;

Для армирования плотной подушки принимаем арматуру класса S 500.

Характеристики ненапрягаемой арматуры согласно /2/ таблица 6.5:

- нормативное сопротивление ненапрягаемой арматуры;

- расчетное сопротивление ненапрягаемой арматуры;

- модуль упругости арматуры /2/ п.6.2.1.4.

Поперечное армирование выполняем из арматуры класса S 240.

- расчетное сопротивление поперечной арматуры.

РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ