Расчет основных конструктивных элементов здания
| Таблица 3.1 - Сбор нагрузок с 1 М2 кровли | |||
| Наименование нагрузок | g kn/m2 | ɣ1 | g kn/m2 |
| Кровельное покрытие (металочерепица) δ₁*ρ₁=0,0007*78,5 | 0,054 | 1,05 | 0,057 |
| Обрешётка В₂*δ₂*ρ₂*n=0,025*0,0*1,3 | 0,075 | 1,2 | 0,09 |
| Стропильная нога 0,05*0,175*6 | 0,0525 | 1,2 | 0,063 |
| Временная снеговая α=31⁰; С=0,86 ; α˃60⁰С; Р₀=2,4*0,86 | 2,064 | ||
| Снеговой район 4 Р₀=2,4 kn/m2 | 2,4 | ||
| Итого: | 4,674 | ||
| Таблица 3.2 - Чердачное перекрытие | ||||
| Наименование нагрузок | g kn/m2 | ɣ1 | g kn/m2 | |
| Ж/Б плита δ*ρ*0,12*25 | 8 | 1,1 | 8,8 | |
| Пароизоляция однослойный линкорм δ₂*ρ₂=0,004*10 | 0,04 | 1,2 | 0,048 | |
| Утеплитель 150мм δ₃*ρ₃=0,12*0,4 | 0,06 | 1,2 | 0,072 | |
| Деревянная доска толщиной 25мм δ₄*ρ₄=0,02*14 | 0,28 | 1,3 | 0,36 | |
| Итого | 9,28 | |||
| Временная нагрузка | 0,75 | 1,2 | 0,9 | |
| Итого всего | 10,18 | |||
| Таблица 3.3 - Нагрузка междуэтажного перекрытия на 1 М2 | ||||
| Наименование нагрузок | g kn/m2 | ɣ1 | g kn/m2 | |
| Теплоизоляционный линолеум 15*0,01 | 0,15 | 1,2 | 0,18 | |
| Плита основания пола или лёгкий бетон 60. 0,06*16 | 0,96 | 1,2 | 1,152 | |
| Пароизоляция рулонная 5 | 0,04 | 1,2 | 0,048 | |
| Звукоизоляционный слой 0,02*6 | 0,12 | 1,2 | 0,144 | |
| Ж/Б плита δ₁*ρ₁=0,12*25 | 3 | 1,1 | 3,3 | |
| Итого | 4,824 | |||
| Временная нагрузка | 1,5 | 1,4 | 2,1 | |
| Итого всего | 6,924 | |||
Таблица 3.4- Нагрузки на покрытие
| № пп | Наименование | Нормативная нагрузка qn, кН/м3 | Коэффициент надёжности, kf | Расчётная нагрузка q, кН/м3 |
| 1 | Железобетонная плита δ* ɣ=0,12*25 | 3 | 1,1 | 3,3 |
| 2 | Цементно-песочная стяжка δ=30 мм, ɣ=1800 кг/м3 | 0,54 | 1,3 | 0,7 |
| 3 | Гидроизоляция | 0,05 | 1,3 | 0,07 |
| 4 | Уклонообразующий слой из керамзитобетона δ=200мм, ɣ=850 кг/м3 | 1,7 | 1,3 | 2,21 |
| 5 | Гидроизоляция | 0,05 | 1,3 | 0,07 |
| 6 | Снеговая нагрузка | 1,28 | 1,4 | 1,8 |
|
| Итого постоянная | 6,34 | 1,2 | 7,45 |
|
| Итого временная | 1,28 | 1,4 | 1,8 |
|
| Итого полная | 7,62 | 1,21 | 9,25 |
Проверка несущей способности стены
Исходные данные для работы:
- марка кирпича (Мк) – внутренней части – 100
- марка раствора (Мр)- 50
Для расчета проверки несущей способности стены определяем самую загруженную часть (простенок между оконными проемами). В наружных несущих стенах 1ого и 2ого этажа отсутствуют оконные, дверные проёмы, поэтому для расчёта проверки несущей способности стены берём 1м погонный стены, по оси 5.
Определяем на плане этажа (архитектурно строительных чертежей)
Рисунок:
Рисунок 3.1 - План первого этажа
Рисунок 3.2 - Конструкция многослойной стены
Расчет:
Определяем грузовую площадь с которой передается нагрузка на 1 мп стены
Агр = 2,4*1,9=4,56м2
Расчетная схема конструкций
Стена работает в уровне одного этажа, как однопролетная разрезная балка имеющая опоры в перекрытиях
Внутренняя несущая часть стены работает как внецентренно загруженная.
Рисунок 3.3 - Расчётная схема работы стены
Расчёты конструкций
Сбор нагрузок:
∑N = Nчерд.перек. + Nперек. + Nстены (3.1)
где Nчерд.перек - нагрузка от чердачного перекрытия кН;
Nперек. - нагрузка от перекрытия кН;
Nстены - нагрузка от стены кН;
Рn – нагрузка междуэтажного перекрытия (нагрузка покрытия)
N1 = ∑N + Рперек (3.2)
Рn = gперек * Агруз (3.3)
Рn = 5,75 * 4,56 = 26,22кН ;
Nкровля = gкр* Агруз (3.4)
Nкровля = 2,06*4,56 = 9,39 кН
Nпере = gnер* Агруз (3.5)
Nпере = 4,67*4,56 = 21,29 кН
Nкров = 9,39 кН
N2n = 21,29 кН
Нагрузка от стены:
Nпер=gпер*Агр (3.6)
Nкр=gкр*Агр (3.7)
Нагрузка от стены
Nст=(В*Н-2Аок)*h1*p*γf* (3.8)
гдеH – 5,75 м – полная высота стены с учетом чердачной части
h1= 0,38м =38см толщина стены;
γf=1,1 коэффициент надёжности по нагрузке;
p=18 кН/м3 объемный вес кладки ;
Nст=(2,4*5.75-3,6)*0,38*18*1,1=76,7448 кН
Nст=7674,48=76,75кН
расчетная нагрузка по формуле
N1 = ∑N + Р n (3.9)
N1=76,75+26,22=102,97 кН
Расчётный эксцентриситет
ео=М/N1+еслуч (3.10)
М=296кн*см ;
N1=102,97кн
еслуч=1-2см ;
ео=296кн*см/51,22кн =5,77+1,23=7см
ео=7см² расчётная величина эксцентриситета.
Основное условие по несущей способности внецентренно загруженной площади.
N≤mgφ1RA(1-2ео/h1)ω (3.11)
где mg- коэффициент учитывающий длительно действующую часть нагрузки =1
mg=1 при h>30см
mg=0,9 при h≤30см
R – расчётное сопротивление кладки ;
R=Rт*γс (3.12)
Rт=1,7 мПа=0,17 кН/см²
γс= коэффициент условий работы;
А – площадь сечения простенка см2;
γс=1 если А=b*h>0,3 м² ;
γс=0,8 если А= b *h≤0,3 м² ;
R=0,17*1=0,17кН/см²
ω – коэффициент, учитывающий влияние незагруженной части кладки расположенной у опорных участков.
ω =(1+ео/h1)≤1,45 ;
ω=(1+7/38)≤1,45 ;
1,18 ‹1,45.
φ1- средний коэффициент продольного изгиба.
φ1 =φ+φс/2 (3.13)
где φ - коэффициент всего расчетного сечения;
φс - коэффициент продольного сечения загруженной части сечения коэффициент продольного изгиба зависят от гибкости элемента и от упругой характеристики кладки.
λ=lо/h1 (3.14)
λ=258см/38см ≈7
α = 1000 – от марки раствора и марки кирпича (СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции)
Определяем коэффициент продольного изгиба:
φ=0,94 ;
φс=0,86 ;
φhс=lо/hс (3.15)
φhс=258/24=10,75;
hс=h1-2ео (3.16)
hс=38-2*7=24; hс=24.
φ1=(φ+φс)/2 (3.17)
φ1=(0,94+0,86)/2=0,9; φ1=0,9.
Вывод: несущая способность (устойчивость) обеспечена
3.2 Расчет фундамента
Расчет сборного ленточного фундамента из ФБС блоков под наружную стену производится для наиболее загруженного участка (простенка). Расчет производится на 1 метр длины фундамента по оси 3.
l=1 (м)=100 (см).
Исходные данные:
Вид грунта –суглинки; Rо=400кН/м²- расчётное сопротивление грунта при показателе текучести Il ≤ 0,5.
Глубина заложения фундамента – 2,4 м.
Расчет производится по несущей способности грунта и сводится к определению толщины фундамента.
Размеры принимаются с учетом конструктивных требований фундамента, окончательно принимается большая из величин с кратностью 10 сантиметров.
Нагрузка принимаемая от стены – Nполная= нагрузки от внутренней части стены + нагрузка от наружной части стены + нагрузка от облицовочной + утеплитель + собственный вес фундамента.
Нагрузка от надземной части
N = N1 + N2 (3.18)
N = 102,92+12,21=115,13 кН
Толщина блока – 500 мм
Полная толщина стены
b = N/(Rо – d*р) (3.19)
где d – глубина заложения м;
р – объемный вес кН/м³;
d-3,3м ; p-24 кН/м³;
b=115,13/500-3,3*24=0,274м=27см
b=0,27м
Исходя из конструктивных требований, определяем ширину фундамента.
Ширину фундамента принимаем по толщине стены .
Рисунок:
Рисунок 3.4 - Схема фундамента из ФБС блоков
Принимаем большой размер по ширине стены, окончательно принимаем
b = 60см
Nф=d*p*l*bф (3.20)
Толщина стены – 0,38м
d=2,7 ; p=24 кн/м³ ; l=1м ; Вф=0,38м
Nф=2,7*24*1*0,38=24,62 кН
bф=Nф/Rо*L (3.21)
bф=24,62 /400*1=0,062м
N=2Nпер+Nкр+Nст+Nч+Nф (3.22)
N =(51,22*2+9,5+12,21+23,35+24,62)=172,62кН
Ргр=(Nнадз+d*p*l*bф)/Вф*L (3.23)
Ргр=(115,13+2,7*24*1*0,6)/0,6*1=256,68кН
Rгр= 256,68 кН ≤ 400 кН
Основные размеры фундамента bф, приняты конструктивно, по толщине стены, уточнение расчетного сопротивления можно не производить.
Дата: 2019-12-10, просмотров: 192.
