Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

где изгибающий момент от временной нагрузки:

— коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона.

Определяется кривизны от постоянной и длительных нагрузок (3.67 кН/м²):

где изгибающий момент от постоянной и длительных нагрузок:

— коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона на деформации элемента без трещин, для конструкций из бетона.

Определение кривизны, обусловленной выгибом элемента от кратковременного обжатия:

Определение кривизны, обусловленной выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетона от предварительного обжатия:

где _b и _b^’ - относительно деформации бетона от усадки и ползучести сил, предварительного обжатия соответственно на уровне растянутой арматуры и крайнего сжатого волокна бетона, определяемые по формулам:

Так как верхняя зона у нас от предварительного обжатия растянута, то ползучести бетона нет и ₆^’ = ₉^’ = 0.

Прогиб будет равен [3, п.4.24, п.4.31]:

Допустимый прогиб равен [3, табл.4], и в данном случае составляет

Полученный прогиб меньше допустимого, следовательно удовлетворяет требованиям СНиПа.

2.4. Расчет конструкций крыши из дерева

2.4.1. Исходные данные, характеристика материалов

Крыша жилого здания по ул. Дзержинского, 15 в г. Южно-Сахалинске деревянная из наклонных стропил. Материал стропил– доски; стоек, подкосов и мауэрлата – брус. Порода древесины – ель; сорт – 2. Средства соединения – гвозди и нагели. Крыша не отапливается, температурно-влажностные условия эксплуатации (85%) конструкции относятся к группе A3, для которой наибольшая влажность древесины составляет 20%. Уклон кровли назначается 30°. Район строительства – C-VI, S₀ = 4 кПа; B-VI, w₀ =0.73 кПа).

2.4.2. Расчет обрешетки

2.4.2.1. Сбор нагрузки

По группе температурно-влажностных условий конструкций (A3) устанавливаем плотность массы древесины [1, прил. 3].

По заданию кровля не имеет утепление. Прогоны обрешетки принимаем в виде досок Нормативная нагрузка от полосы рабочего настила шириной 1 м:

Шаг прогонов назначаем 300 мм. Пролет прогонов (расстояние между стропилами) задается равным 0.8 м.

Величина нормативной снеговой нагрузки на 1 м² кровли определяется по следующей формуле:

где - вес снегового покрова, определяемый по [2, прил.1, табл.3] для VI-го снегового района; - коэффициент перехода снеговой нагрузки на земле к нагрузке на 1 м² проекции кровли, при уклоне 25^o; C_e - коэффициент снижения снеговой нагрузки за счет сноса снега, не учитывается т.к. уклон кровли составляет 25^о; C_t – термический коэффициент снижения снеговой нагрузки, не учитывается.

В табличной форме собираем погонную нагрузку на один прогон обрешетки таб.2.3.

Таблица 2.3 – Сбор нагрузки на обрешетку

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м	f	Расчётная нагрузка, кН/м
1. Металлочерепица	0.014	1.3	0.018
2. Гидроизоляция	0.00059	1.1	0.00065
3. Собственный вес обрешетки	0.029	1.1	0.032
Итого постоянная нагрузка:	0.044		0.051
4. Снеговая нагрузка (расчётная)	0.653	1.4	0.914
Итого полная нагрузка:	0.696		0.964

2.4.2.2. Расчёт настила

Настил рассчитывается по схеме двухпролётной неразрезной балки. Изгибающий момент на промежуточной опоре (проверка на прочность и прогиб) при первом сочетании нагрузок (постоянная и временная от снега):

Изгибающий момент в пролёте при втором сочетании нагрузок (постоянная и временная от сосредоточенного груза 1 кН – проверка на прочность):

где – расчётная сосредоточенная нагрузка, приходящаяся на один прогон. Коэффициент надёжности по нагрузке _f = 1.2.

Рис. 2.9 – Первое сочетание нагрузок

Рис. 2.10 – Второе сочетание нагрузок

Момент сопротивления принятой конструкции обрешетки:

Момент инерции:

Прогон испытывает косой изгиб, поэтому напряжение определяется по формуле:

где

Проверка прочности выполняется:

где - коэффициент условия работы настила с учётом кратковременного действия нагрузки [1,табл.8]; - сопротивление древесины ель при изгибе 2-го сорта [1,табл.3], - коэффициент условия эксплуатации конструкции, для A3 класса эксплуатации при влажности 85% [1, табл.5], - коэффициент перехода для породы дерева, ель [1, табл.4].

_{Запас несущей способности составляет:}

Прогиб обрешетки не должен превышать 1 / 150 пролёта:

где

Проверка выполняется с большим запасом (однако по условию прочности уменьшить сечение настила нельзя).

2.4.2.3. Расчет поперечной рамы

Схема поперечной рамы показана на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 – Схема поперечной рамы

2.4.2.4. Расчет стропил

Стропильные ноги рассчитывают как свободно лежащие наклонные балки на двух опорах. Неразрезность их при опирании на подкосы не учитывают. При уклоне кровли менее 30° скатную составляющую не учитывают и стропильные ноги рассчитывают только на поперечный изгиб. Так же при уклоне 25° не учитывают ветровую составляющую нагрузки.

Назначаем сечение стропил 60х175 мм, шаг стропил 0.8 м. Расчетный пролет берем как максимальное расстояние между двумя опорами (4.34 м).

Сбор нагрузок на стропила выполнен в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Сбор нагрузки на стропильную ногу

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м	f	Расчётная нагрузка, кН/м
1. Металлочерепица	0.036	1.3	0.047
2. Гидроизоляция	0.0015696	1.1	0.001727
3. Обрешетка	0.078	1.1	0.086
4. Собственный вес стропила	0.165	1.1	0.181
Итого постоянная нагрузка:	0.281		0.316
5. Снеговая нагрузка (расчётная)	1.74	1.4	2.436
Итого полная нагрузка:	2.021		2.752

Вычисляем момент в середине пролета:

По максимальному моменту определяем требуемый момент сопротивления:

Момент сопротивления принятой конструкции обрешетки:

Момент инерции:

Так как принятый момент сопротивления больше требуемого, то условие прочности выполняется. Запас 9.574%.

Прогиб стропил не должен превышать 1/200 пролета:

Проверка проходит.

2.4.2.5. Расчет продольной рамы

Схема продольной рамы для здания на рисунке 2.12.

Рисунок 3.5 – Схема продольной рамы для здания

2.4.2.6. Расчет прогона

Подстропильные балки рассчитываются на прочность и жесткость как однопролетные балки. Для уменьшения расчетного пролета ставят подкосы. Нагрузку принимают равномерно распределенной при опирании на прогоны не менее четырех стропил, при меньшем количестве стропил в пролете прогоны рассчитываются на действие сосредоточенных грузов.

Рисунок 2.13 – Схема для расчета подстропильной балки

Рисунок 2.14 – К определению нагрузки от стропил

Тогда сосредоточенная нагрузка от одного прогона на подстропильную балку равна:

(для стропил с шагом 0.8м);

Нагрузка от крайнего стропила (с шириной грузовой площади 0.7м) в раз меньше, тогда:

;

Нагрузка от собственного веса (сечение прогона 100х225 мм):

Тогда максимальный изгибающий момент будет (под грузом Р_{строп 2} ) равен:

Требуемый момент сопротивления:

Момент сопротивления принятой конструкции обрешетки:

Момент инерции:

Так как принятый момент сопротивления больше требуемого, то условие прочности выполняется. Запас 18.322%.

Прогиб стропил не должен превышать 1/200 пролета:

где

Проверка прогиба подстропильной балки удовлетворяется.

2.4.2.7. Расчет стоек

Стойки продольной рамы рассчитываются как вертикальные стержни с шарнирным защемлением на обоих концах. Расчет ведется на прочность, устойчивость и смятие на торцах. Нагрузка на стойки собирается без учета подкосов.

Рисунок 2.15 – К определению грузовой площади стоек

Грузовая площадь на среднюю стойку:

Характеристики

Список файлов ВКР