Определение геометрических характеристик

Момент сопротивления расчетной полосы:

см³.

Момент инерции расчетной полосы:

см⁴.

Расчет по 1 ГПС

МПа

Условие прочности выполняется.

Расчет по 2 ГПС

см.

Вертикальный предельный прогиб, принимаемый согласно табл. Е.1 приложения Е.2.1 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»:

см;

см

Условие жесткости выполняется.

Вывод: максимальный прогиб не превышает предельного, окончательно принимаем в качестве досок для пола- доски сечением 32х118 мм.

Расчет на зыбкость

Предельные прогибы элементов перекрытий помещений жилых и общественных зданий, исходя из физиологических требований, следует определять по формуле:

, где

— ускорение свободного падения;

 — нормативное значение нагрузки от лю­дей, возбуждающих колебания, прини­маемое по табл. Е2 СП 20.13330.2011; 

— пониженное нормативное значение на­грузки на перекрытия, принимаемое по таблице Е2 и пункту 8.2.3 СП 20.13330.2011;

— нормативное значение нагрузки от веса рассчитываемого элемента и опираю­щихся на него конструкций;

— частота приложения нагрузки при ходь­бе человека, принимаемая по табл. Е2 СП 20.13330.2011;

 — коэффициент, принимаемый по табл. Е2 СП 20.13330.2011.

, где

 - вес одного человека;

 – коэффициент для элементов, рассчитываемых по балочной схеме;

– шаг балок, ригелей, ширина плит (настилов);

– расчетный пролет элемента конструкции.

.

Вывод: доска пола сечением 118 х 32 мм древесины 2-го сорта хвойных пород, удовлетворяет условиям прочности и жёсткости.

 

РАСЧЕТ ЦЕЛЬНОДЕРЕВЯННОЙ СТОЙКИ

Исходные данные

Высота стойки  

Шаг стоек .

Материал стойки – сосна 2-го сорта. Согласно таблице 3 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» расчётное сопротивление на сжатие

Закрепление концов шарнирное.

Рисунок 6.1.1- Расчетная схема стойки

1.

2.

3.

4.

5.

5.1

Сбор нагрузок

Рассмотрим две конструкции наружной стены, исходя из конструктивных особенностей здания, было принято решение принять тип стены №2 (справа).

Рисунок 6.2.1- Конструкция наружной стены

 

Таблица 6.2.1 – Постоянные нагрузки на обрешетку

Вид нагрузки и ее подсчет	Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка
Битумная черепица Shinglas “Ultra”	70	1,05	73,5
Фанера ФСФ , ,	84	1,1	92,4
Обрешетка 125х32 c шагом a = 0,5 м  = 0,004	0,004	1,1	22
Итого постоянная:
Снеговая нагрузка:		1,4
Итого полная:

Таблица 6.2.2 –  Нагрузка на стойку от стропил, кН/м²

Наименование элемента и подсчёт нагрузки	Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчётная нагрузка
Нагрузка от стропил (сечение 50 x 200 мм)		1,1	0,011
Контррейка (сечением )		1,1	0,011
Итого:	0,11		0,121

Таблица 6.2.3 – Нагрузки на балку чердачного перекрытия,  кН/м²

Наименование элемента и подсчёт нагрузки		Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчётная нагрузка
Постоянная нагрузка
Утеплитель ISOVER (толщина 200 мм	= 0,05·0,07=0,0035	0,0035	1,2	0,0042
	= 0,15·0,15=0,0225	0,0225		0,027
Щит наката		0,625	1,1	0,0688
Балки сечение 100x200		0,2	1,1	0,22

 

окончание таблицы 6.2.3 – Нагрузки на балку чердачного перекрытия, кН/м^2
Наименование элемента и подсчёт нагрузки	Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчётная нагрузка
Черепные бруски	0,032	1,1	0,0352
Вагонка =0,0625	0,0625	1,1	0,688
Итого постоянная нагрузка:	0,9495		0,429
Временная нагрузка
Временная нагрузка согласно табл. 8.3 СП 20.13330.2011	0,7	1,3	0,91
Всего полная нагрузка:	1,6495		=1,339
Всего полная нагрузка с учётом	1,6495		1,339

Таблица 6.2.4 – Нагрузки на балку перекрытия, кН/м²

Наименование элемента и подсчёт нагрузки	Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчётная нагрузка
Постоянная нагрузка
Доски пола	0,16	1,1		0,176
Лаги (шаг 500 мм)	0,0375	1,1		0,0413
Звукоизоляция ISOVER Классик (толщина 50 мм)	0,0075	1,2		0,009
Балки (ориентировочное сечение 100x200мм)	0,2	1,1		0,22
Черепные бруски	0,032	1,1		0,0352
Вагонка	0,0625	1,1		0,0688
Итого постоянная нагрузка:	0,4995			0,5502
Временная нагрузка

 

окончание таблицы 6.2.4 – Нагрузки на балку перекрытия, кН/м^2
Наименование элемента и подсчёт нагрузки	Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчётная нагрузка
Временная нагрузка согласно табл. 8.3 СП 20.13330.2011	1,5	1,3	1,95
Всего полная нагрузка	1,9995		2,5
Всего полная нагрузка с учётом	1,9995		2,5

 

Рисунок. 6.2.3- Стойки каркасной стены

Таблица 6.2.5 – Нагрузка от веса элементов каркасной стены, кН/м²

Вид нагрузки и ее расчет	Нормативная нагрузка,	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчётная нагрузка, кН
Постоянная нагрузка от веса элементов каркасной стены
Обвязка – 2 доски 150х50 мм,  =500кг/м^2 0,1·0,15·5·0,65=0,04875	0,04875	1,1	0,0536
Декоративная штукатурка (9мм)  =1,5кг/м^2	0,00014	1,3	0,00018
Ветрозащитная плита ISOPLAAT  (25 мм)	0,058	1,2	0,0696
Пароизоляционная пленка(0,25мм)	0,0028	1,2	0,0034
Плита минераловатная PAROC Extra (150 мм)	0,051	1,2	0,0612
Плита OSB (9 мм) =0,063	0,063	1,2	0,076
ГКЛ Кнауф (25 мм)	0,19	1,2	0,228
Итого:	0,414		0,494

Таблица 6.2.6 – Нагрузка от веса стоек, обвязки и обрешетки, кН

Наименование элемента и подсчёт нагрузки	Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчётная нагрузка
Обрешетка 40х50, шаг 500 мм, ,	0,09	1,1	0,1
Собственный вес стоек (ориентировочное сечение		1,1	,151
Обвязка 150х50 мм		1,1	0,124
Итого:	0,34

 

Общая расчетная нагрузка на стойку:

Расчёт стойки

Определение размеров

Принимаем  сечение стойки 50х150 древесины 2-го сорта из хвойных пород

Фактическая площадь поперечного сечения:

см²

1

2

3

4

5

5.1

5.2

5.3

5.3.1

 6.3.2    Расчёт по I группе предельных состояний

Гибкость стойки принятого сечения:

Условие гибкости стойки принятого сечения не выполняется, поэтому устанавливаем в продольной плоскости стены подкосы и ригели. Тогда

Коэффициент продольного изгиба:

Напряжения от силы , возникающие в стойке каркаса:

Вывод: сечение стойки 50х150 древесины 2-го сорта из хвойных пород, удовлетворяет условию прочности.

Рисунок 6.3.4 - Поперечное сечение цельнодеревянной стойки

Расчет составной стойки

Составная стойка рассчитывается, как центрально-сжатый стержень. Сечение стойки состоит из 2 досок сечением мм, скрепленные гвоздями диаметром 4,0 мм с шагом 250 мм.

Исходные данные

Материал: древесина хвойных пород 2 сорта (сосна), расчетное сопротивление сжатию МПа по табл. 3 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции».

Высота стойки мм,

Закрепление концов – шарнирное.

Шаг стоек – 0,65 м.

Расчетная нагрузка на стойку: N = 31,1 кН

Расчетная длина в плоскости : мм.

Расчетная длина из плоскости : мм.

Рисунок 6.4.1 – Поперечное сечение составной стойки

 

Проверка напряжений в составной угловой стойке:

Коэффициент приведенной гибкости:

 – количество плоскостей сплачивания;

 – количество срезов связей на 1 погонный метр с учётом шага гвоздей 250 мм;

 – коэффициент податливости соединений.

 – диаметр гвоздя.

Гибкость составного стержня относительно оси параллельно плоскости сплачивания:

Гибкость составного сечения в плоскости OY:

Гибкость стержня между закреплениями отдельных ветвей:

Коэффициент продольного изгиба при :

Проверка устойчивости в плоскости OY для составной стойки:

Проверка выполняется, устойчивость составной стойки в плоскости ОУ обеспечена.

Гибкость составного стержня относительно оси OX:

Коэффициент продольного изгиба при

Проверка устойчивости в плоскости OXдля составной стойки:

Проверка выполняется, устойчивость составной стойки в плоскости ОХ обеспечена.

Принимаем стойку в виде составного стержня из двух элементов поперечным сечением  мм каждый, соединенных гвоздями диаметром 4 мм с шагом 250 мм, из сосны 2-го сорта.

 

РАСЧЕТ СТРОПИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Исходные данные

 

Расстояние между осями продольных стен – 5,8 м.

Уклон кровли α = 34º.

Ограждающие конструкции: битумная черепица по сплошному настилу из ФСФ.

Материал: древесина хвойных пород 2 сорта (сосна), расчетное сопротивление изгибу, сжатию  МПа по табл. 3 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции».

Условия эксплуатации – 2 по табл. 1 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции»: эксплуатационная влажность древесины – до , максимальная влажность воздуха при температуре  – 75%.

Место строительства – г. Повенец

Расчетное значение веса снегового покрова:  кН/м².

1

2

3

4

5

6

7

7.1