Материал: Гостиница в городе Череповец

. (2.15)

Расчетный пролет:

, (2.16)

где  - величина привязки. .

Подкос направлен под углом  (). Точка пересечения осей подкоса и стропильной ноги располагается на расстоянии .

 (2.17)

. (2.18)

Рисунок 2.4 - Наклонные стропила с подкосами: а) Конструкция стропильной системы; б) Конструкционная схема; в) Расчетная схема

Длина верхнего и нижнего участков стропильной ноги:

 (2.19)

.

Длина подкоса:

.

Угол между подкосом и стропильной ногой:

 .

Производим сбор нагрузок на 1 м ² в табличной форме

Таблица 2.2 - Сбор нагрузки на стропильную ногу, Н/м ²

Постоянная 1. Металлочерепица 2. Обрешетка 3. Собственный вес стропильной ноги (ориентировочно)

,05

,1

,1

,7

Временная 1. Снеговая 

Погонная нормативная нагрузка:

Погонная расчетная нагрузка

Производим статический расчет стропильной ноги как двухпролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой (рисунок 2.4 в). Опасным сечением стропильной ноги является сечение на средней опоре. Изгибающий момент в этом сечении:

. (2.20)

Требуемый момент сопротивления сечения стропильной ноги с учетом ослабления врубкой:

. (2.21)

Примем ширину стропильной ноги , тогда

. (2.22)

Учитывая, что величина врубки примерно 35 мм:

. (2.23)

По сортаменту примем . Прочность сечения проверяем по формуле:

, (2.24)

где .

Проверяем сечение в середине нижнего участка под действием пролетного момента . Значение  определяем как для простой балки на двух опорах пролетом , считая в запас прочности, что вследствие возможной осадки среднего узла опорный момент будет равен нулю:

. (2.25)

Проверяем напряжение

,

где

Проверку жесткости наклонной стропильной ноги производим по формуле:

, где . (2.26)

.

Расчет подкоса и ригеля:

Вертикальная составляющая реактивного усилия на средней опоре стропильной ноги

. (2.27)

Это усилие раскладывается на усилие , сжимающее подкос, и усилие , направленное вдоль стропильной ноги (рисунок 2.4 б). Используя уравнение синусов, находим:

,

откуда

.

Подкос примем сечением 50х 100 мм. Вследствие небольшого сжимающего усилия подкос не рассчитываем, так как он будет работать с большим запасом. Расчетная длина подкоса . Проверим напряжение смятия во врубке.

Подкос упирается в стропильную ногу ортогональной лобовой врубкой. Угол смятия . Расчетное сопротивление смятию:

 (2.28)

Площадь смятия:

. (2.29)

Напряжение смятия:

. (2.30)

Горизонтальная составляющая усилия  создает распор стропильной системы, который погашается ригелем.

Распор в ригеле:

. (2.31)

Требуемая площадь ригеля:

. (2.32)

Примем конструктивно ригель 50 х 150 мм площадью 75 см² >7,2 см² . Ригель крепим к стропильной ноге гвоздями 5 х 120 мм.

Несущая способность одного гвоздя

. (2.33)

Для восприятия усилия  ставим по 4 гвоздя с каждой стороны.

Полная несущая способность соединения:

2.3 Расчет фундамента

2.3.1 Общие положения

Расчет фундамента проводится согласно СП 22.13330.2011 [10].

Фундамент здания - ленточный из сборных железобетонных блоков.

Строительная площадка сложена до глубины 3,0 м суглинком с показателем текучести I_L = 0,27 и плотностью ρ = 17,55·10³ Н/м ³, а ниже полутвердой глиной с I_L = 0,65 и ρ = 22,16 Н/м ³. Уровень грунтовых вод расположен на глубине 3 м. Данные инженерно-геологических изысканий показаны на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5- Данные инженерно-геологических изысканий

Глубину заложения фундаментов определяем как наибольшее из трех следующих значений:

из условия промерзания грунта:

≥ d_f = d_fn · k_h,_, (2.34)

где d_f - расчетная глубина промерзания;_fn - нормативная глубина промерзания грунта, d_fn=1,4 м;_h - коэффициент влияния теплового режима здания, k_h=0,7.≥ = 1,5 ·0,7 = 1,05 м.

с учетом наличия цокольного этажа (от пола не менее 0,5 м):

≥d_b + h_пол + 0,5, (2.35)

где d_{b -} уровень пола цокольного этажа;_пол - толщина конструкции пола цокольного этажа.≥ 1,3+0,27+0,5 = 2,07 м.

с учетом грунтовых условий:

Согласно геологическим условиям основанием может служить первый грунт. Глубина заложения в грунт должна быть не менее 0,5 м.≥ 0,5

С учетом раскладки блоков принимаем глубину заложения фундаментов 2,16 м.

.3.2 Расчетные сечения

Расчет производим по трем сечениям, которые изображены на рисунке 2.6:

по наружной несущей стене;

по внутренней несущей стене;

по внутренней самонесущей стене.

Расчетные сечения представлены на рисунках 2.6 - 2.9.

Рисунок 2.6- Расчетные сечения фундаментов

Рисунок 2.7 - Расчетное сечение 1-1

Рисунок 2.8 - Расчетное сечение 2-2

Рисунок 2.9 - Расчетное сечение 2-2

2.3.3 Сбор нагрузки на покрытия и перекрытия

Сбор нагрузки выполняется в табличной форме. Здание по уровню ответственности относится ко II уровню - нормальный уровень. Поэтому коэффициент  (учитывающий уровень ответственности), и в дальнейших расчетах условно не учитывается [11].

Таблица 2.3 - Сбор нагрузок на покрытие, Н/м²

Таблица 2.4 - Сбор нагрузки на междуэтажные перекрытия, Н/м ²

2.3.4 Сбор нагрузки по расчётным сечениям

- Сбор нагрузки по сечению 1-1:

Нагрузка от кровли определяется по схеме на рисунке 2.10 и таблице 2.3.

Рисунок 2.10 - Конструкция кровли

Нормативная нагрузка от кровли равна:

, (2.36)

где - полная нормативная нагрузка (табл. 2.3).

Расчетная нагрузка от кровли:

, (2.37)

5,75 кН/м

7,87 кН/м.

Нагрузка от перекрытий определяется согласно рисунку 2.11 и таблице 2.4. На рисунке 2.11 представлены размеры грузовых площадей перекрытий.