Расчет стропильной ноги здания сельской амбулатории на 100 посещений

РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

ККП-24-270103-24-ОПСК

Ф. И. О.

Подп.

Дата

Сельская амбулатория на 100 посещений

Стадия

Лист

Листов

Разработал

Чистякова

     У

  1

11

Проверил

Долгун А.И.

ЯГК гр. СТ 2-43

СОДЕРЖАНИЕ:

1.  Исходные данные для проектирования.

2.  Сбор нагрузки на 1 м².

3.  Расчет стропильной ноги.

4.  Расчет стойки.

5.  Расчет подкоса.

6.  Список используемой литературы.

ККП – 24 – 270103 – 2009 - ОПСК

лист

2

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

В соответствии с заданием необходимо рассчитать стропильную ногу.

Здание – сельская амбулатория на 100 посещений.

Кровля – металлочерепица.

Расстояние между осями Б и В 7,2м

г. Ярославль

Древесина – сосна 2 сорта

Угол наклона кровли α = 30^о

ККП –24 – 270103 – 2009 - ОПСК

лист

3

Конструктивная схема.

Кровельное покрытие металлочерепица m=7кг/м²

обрешетка с сечением 50х50

стропильная нога

ККП – 24 – 270103– 2009 - ОПСК

лист

4

ККП – 24 – 270103– 2009 - ОПСК

лист

5

Определение геометрических характеристик элементов стропил.

α = 30^о

sin α = 0.5

cos α = 0.866

tg α = 0.577

ctg α = 1.732

β = 45^о

sin β = 0,707

cos β = 0,707

γ = 75^о

sin γ = 0.966

cos γ = 0.259

l = 7200 – расстояние от оси мауэрлата до оси внутренней стороны

h = 4250 – высота стропил в коньке

l₂ =  L/(ctg α + 1) = 720/(1 + 1,73) = 264 см

l₁ = l - l₂ = 720 – 264 = 456 см

l΄₁ = l₁ / cos α = 456/0.866 = 527 см

l΄₂ = l₂ / cos α = 264/0.866 = 305 см

Длина подкоса: l_n = √ l²₂ + h²_n = √ 1,41² + 2,64² = 372,24 см

Угол между подкосом и стропильной ногой.

γ = α + β = 30^о + 45^о = 75^о

sin γ = 0.966

cos γ = 0.259

ККП – 24 – 270103– 2009 - ОПСК

лист

6

  Сбор нагрузки на 1 м²

Примечание:

1.  Для постоянной нагрузки коэффициент

2.  Для временной нагрузки коэффициент

3.  Нормативная временная нагрузка см. т. 3[2] для чердачных помещений

ККП – 24 – 270103– 2009 - ОПСК

лист

7

Расчет стропильной ноги

Стропильная нога рассчитывается  как неразрезная двухпролётная балка, загруженная равномерно распределённой нагрузкой.

q_с.н.= q * B=3,164*1,2=3,8кН/м

q= 3,164кН/м²

Определяем изгибающий момент.

Максимальный момент над опорой В.

М_в = М_оп. =0,125 q*( l₁³ + l₂³) /( l₁ + l₂) =

0,125*3,164 (4,56³+2,64³) / 4,56+2,64=6,22кНм

Стропильную ногу проектируем из бруса

σ= М_maх / W_х ≤ R_и * m_а * m_н * m_в

W_х=  М_maх / R_и * m_а * m_н * m_в = 6,22*100 / 1,3*1,2*1*0,9= 443см²

R_и= 13 МПа = 1,3 кН/м² (табл. 3 [1])

m_а = 0,9 (п. 3.2 [1])

m_н = 1,2 (п.3.1, табл. 3 [1])

m_в = 1 условия эксплуатации (табл. 5 [1])

W_x = (b* h²)/6

     h = 6*W_х / b = 6*443 / 10 = 16 см

Принимаем сечение b×h =10х18

Проверяем прочность

W_x = (b* h²)/6 = (10*18²)/6 = 540 см²

σ= М_maх / W_х = 6,22*100 / 540 = 1,15 кН/см²

σ=1,15 кН/см² <1,4 кН/см²

Прочность по нормальным напряжениям обеспечена.

Проверка прогиба.

f = 2,13* qⁿ* l₁⁴ / 384*Е*I_х ≤ f_u

f = 2,13*0.0288*527⁴ / 384*1000*4860 = 2,5 см

I_х = (b*h³)/12 = 10*18³ / 12 = 4860 см⁴

Е = 10000 МПа = 1000 кН/см²

f_u=527/178,4=2,96см

f = 2,5см  ≤f_u = 2,96см

Следовательно, жесткость обеспечена.

ККП – 24 – 270103 – 2009 - ОПСК

лист

8

Список используемой литературы:

1) СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия/Минстрой России. ГПЦПП-М.:1996 г. – 44 стр.

2)Строительные конструкции II том. Цай Т.М. ГПЦПП-М.: стройиздат, 1985г-462стр

3) СНиП II-25-80 Деревянные конструкции/Минстрой России. ГПЦПП-М.:1996 -29стр

4)Шишкин В.Е. примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс. Пособие для техникума. ГПЦПП-М.: стройиздат, 1974г - 219стр

ККП – 24 – 270103 – 2009 - ОПСК

лист

11

Расчет стойки.

А_гр=3,6*6=21,6 см²

N= q_с.н* А_гр=3,8*21,6=82,08 кН

Принимаем сечение 175х175

А_рас=17,5*17,5=306,25 см²

i_х= I_х/ А_рас= 7815,76/306,25=25,52=5,05

I_х = (b*h³)/12 = 17,5*17,5³ / 12 = 7815,76 см⁴

λ= l₀/ i_х=720/5,05=142>120 гибкость не обеспечена, увеличиваем размеры сечения

Принимаем сечение 180х180

А_рас=18*18=324 см²

i_х= I_х/ А_рас= 8748/324=27=5,2

I_х = (b*h³)/12 = 18*18³ / 12 = 8748 см⁴

λ= l₀/ i_х=720/5,2=138,46>120 гибкость не обеспечена, увеличиваем размеры сечения

Принимаем сечение 200х200

А_рас=20*20=400 см²

i_х= I_х/ А_рас= 13333,3/400=33,3=5,77

I_х = (b*h³)/12 = 20*20³ / 12 = 13333,3 см⁴

λ= l₀/ i_х=720/5,77=125>120 гибкость не обеспечена, увеличиваем размеры сечения

Принимаем сечение 225х225

А_рас=22,5*22,5=506,25 см²

i_х= I_х/ А_рас= 21357/506,25=42,19=6,5

I_х = (b*h³)/12 = 22,5*22,5³ / 12 = 21357 см⁴

λ= l₀/ i_х=720/6,5=110,7>120 гибкость обеспечена.

Проверяем устойчивость

φ= 3000/λ=3000/12254=0,24

    σ= М_maх / W_х ≤ R_и * m_а * m_н * m_в

   σ=82,08/0,24*506,25=0,68кН/см²<1,4 кН/см²

Устойчивость обеспечена.

ККП – 24 – 270103– 2009 - ОПСК

лист

9

Расчет подкоса.

N=P* cosα/ sin γ

N_B=P* cos β/ sin γ

P= q* l₁/2+ М_в/ l₁+ М_в/ l₂

P=3.164*4.56/2+6.22/4.56+6.22/2.64=10.93кН

N=10.93*0.866/0.966=9.8кН

N_B=10.93*0.707/0.966=8кН

Определяем площадь сечения подкоса

σ=N/ φ* А_рас≤ R_c

Принимаем φ=0,7

А_рас=9,8/1,3*1,2*1*0,9*0,7=9,97см²

     А_рас= b* h=10х10=100см²

φ= 3000/λ²=3000/248,3²=0,05

Гибкость элемента

λ= l₀/ i_х=720/2,9=248,3>120 устойчивость не обеспечена, увеличиваем размеры сечения

Принимаем сечение 15х15

А_рас=225см²

φ= 3000/λ²=3000/28036²=0,107

λ= l₀/ i_х=720/4,3=167,44>120 устойчивость не обеспечена, увеличиваем размеры сечения

Принимаем сечение 180х180

А_рас=18*18=324 см²

i_х= I_х/ А_рас= 8748/324=27=5,2

I_х = (b*h³)/12 = 18*18³ / 12 = 8748 см⁴

λ= l₀/ i_х=720/5,2=138,5>120 гибкость не обеспечена, увеличиваем размер сечения

ККП – 24– 270103 – 2009 - ОПСК

лист

10