Раздел 2 строительные конструкции

2.1 Исходные данные

Запроектировать и произвести расчет кровли в осях 1-10 двухэтажного здания памятника архитектуры «Доходный дом конца XIX века», в г. Ростове-на-Дону, ул. Московская, 64 при следующих условиях:

• ширина здания – 15м;

• длина – 25м;

• древесина – сосна;

• стены – кирпичные, толщиной 770мм;

• тип кровли – холодная, с уклоном 18⁰.

2.2 Расчет настила покрытия

Одиночный настил из досок древесины сосны третьего сорта, влажностью 12% [1] располагаем по стропилам, которые поставлены с шагом 1,0 м.

При угле наклона кровли более 10⁰ считается, что:

• постоянная нагрузка от покрытия (включая собственную массу настила) равномерно распределена по поверхности кровли;

• снеговая нагрузка зависит от формы покрытия и распределяется на горизонтальную проекцию кровли;

• ветровая нагрузка, при углах наклона кровли до 30⁰, разгружает настил и в расчетах не учитывается.

Согласно п.8.16 [2], настил покрытия следует рассчитывать на два сочетания нагрузок:

1) постоянная и временная от снега – на прочность и жесткость;

2) постоянная и временная от сосредоточенного груза Р=1,2 кН, с учетом коэффициента условия работы – на прочность.

Постоянные нагрузки на настил приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Наименование	, кПа			,кПа
Постоянные нагрузки
Кровельная сталь	0,1	1,05	1,0	0,11
Гидроизоляция	0,1	1,3	1,0	0,13
Настил	0,2	1,1	1,0	0,22
∑	0,4			0,46

Расчетное значение снеговой нагрузки на настил:

(кПа),

где (кПа) – нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия (п. 10.1 [3]);

– коэффициент, учитывающий снос снега с покрытия зданий под действием ветра (п. 10.9 [3]);

– термический коэффициент (п. 10.10 [3]);

– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие (прил. Г.1 [3]);

кПа – вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли (табл. 10.1 [3]);

– коэффициент надежности по снеговой нагрузке (п. 10.12 [3]);

– коэффициент надежности по ответственности (п. 7 ст. 16 [4]).

Первое сочетание нагрузок (рис. 2.1).

Нормальная составляющая действующей нагрузки на полосу настила шириной 1 м:

- нормативная

(кН/м);

- расчетная

(кН/м).

Рис.2.1. Расчетная схема настила

Максимальный изгибающий момент на средней опоре:

(кН⋅м).

Согласно п.6.9 [2], нормальные напряжения при изгибе:

,

где кН/см² – расчетное сопротивление древесины сосны третьего сорта изгибу (табл.3 [2]).

Требуемый момент сопротивления сечения:

(см³).

Требуемая толщина досок при ширине полосы настила 1 м:

(см).

Согласно [1], назначаем мм.

Проверяем подобранное сечение на жесткость:

,

– условие выполняется,

где – относительный прогиб настила;

кН/см² – модуль упругости древесины вдоль волокон (п. 5.3 [2]);

(см⁴) – момент инерции поперечного сечения брутто;

– предельно допустимый относительный прогиб настила (табл. 19 [2]).

Второе сочетание нагрузок (рис. 2.2.).

Рис.2.2. Расчетная схема настила

Согласно п. 8.16 [2], монтажную нагрузку передаем на две доски шириной по 15см, т.е. (м).

Максимальный изгибающий момент в пролете под монтажной нагрузкой:

(кН⋅м),

где (кН) – расчетное значение монтажной нагрузки;

(кН/м) – нормальная составляющая действующей расчетной нагрузки на полосу настила шириной .

Согласно п.6.9 [2], напряжение изгиба при принятом сечении настила:

;

;

кН/см² кН/см² – условие выполняется,

где (см³);

– коэффициент условий работы (табл.8 [2]).