1. Определение нагрузок и усилий
Таблица 1.1.
№ |
Элементы конструкции и подсчет нагрузок |
Характеристическое значение нагрузки gn, кН/м |
Эксплуатационное значение нагрузки ge=gn*γn |
Коэффициент надежности по нагрузке, γfm |
Предельное расчетное значение нагрузки g=gе*γfm |
1 |
Трехслойный рубероидный ковер |
0,09 |
0,0855 |
1,3 |
0,1112 |
2 |
Защитный настил 0,016*7*1,0 |
0,112 |
0,1064 |
1,1 |
0,117 |
3 |
Рабочий настил
|
0,1014 |
0,096 |
1,1 |
0,1056 |
Итого: |
0,3034 |
0,2879 |
|
0,3338 |
|
γfn — коэффициент надежности здания, γfn = 0,95;
γn — коэффициент надежности по ответственности в зависимости от уровня ответственности здания. Для II уровня ответственности (массовое строительство) γn = 0,95;
γfm — коэффициент надежности по предельным напряжениям (п. 5.2 [1]).
2. Определение переменных нагрузок
2.1. Определение предельного расчетного значения снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию поверхности вычисляется по формуле:
Sm = γfm *S0*c;
γfm — коэффициент надежности по предельным напряжениям снеговой нагрузки согласно п. 8.11, γfm = 1,14;
S0 — характеристическое значение снеговой нагрузки в Па, определяемое по п. 8.5 и приложению Е (схема 1) [1]. S0 равно весу снегового покрова на 1 м2 поверхности грунта S0 = 880 Па (для Одессы).
С — коэффициент, определяемый по п. 8.6.
С = µ0*Се*Calt;
µ0 — коэффициент перехода от веса снегового покрова на поверхности земли к снеговой нагрузке на покрытие, определяется по п. 8.7,8.8 и приложению Ж. Принимаем µ=1, так как α<250;
Се — коэффициент, учитывающий режим эксплуатации кровли, определяется по пункту 8.9. При отсутствии данных о режиме эксплуатации принимаем Се=1;
Calt — коэффициент географической высоты (п. 8.10). При высоте над уровнем Балтийского моря Н<0,5 км принимаем Calt = 1.
Sm = 1,14*0,88*1 = 1,0032 кПа
2.2. Определение эксплуатационного значения снеговой нагрузки
Sе = γfе *S0*c;
γfе — коэффициент надежности по эксплуатационному значению снеговой нагрузки. Определяется по п. 8.12. γfе = 0,49 при η=0,02.
Sе = 0,49*0,88*1 = 0,4312 кПа.
2.3. Квазипостоянное расчетное значение снеговой нагрузки
Sp = (0,4*S0 – S)*c , где S=0,16 кПа;
Sp = (0,4*0,88 – 0,16)*1 = 0,192 кПа.
Несущие элементы покрытий и перекрытий должны быть проверены на сосредоточенную вертикальную нагрузку, приложенную к элементу неблагоприятных напряжений.
Определение сосредоточенных нагрузок:
- для чердачных перекрытий, покрытий, террас и балконов Р=1,0 кН;
-
для покрытий, по которым можно перемещаться
с помощью трапов и мостиков Р = 0,5 кН;
- для нагрузок, указанных выше, следует принимать коэффициент надежности по нагрузке γfm = 1,2 при определении предельных значений; γfm и γfе =1 при определении эксплуатационных значений.
2.4. Суммарная нагрузка
2.4.1. Предельное расчетное значение:
q = g + Sm = 0,3338 + 1,0032 = 1,337 кПа.
2.4.2. Эксплуатационное значение нагрузки:
qe = ge + Sm = 0,2879 + 0,4312 = 0,7191 кПа.
2.4.3. Длительнодействующее эксплуатационное расчетное значение нагрузки:
q1e = ge + Sp = 0,2879 + 0,192 = 0,4799 кПа.
2.4.4. Кратковременное эксплуатационное расчетное значение нагрузки:
q2e = Se = 0,4312 кПа.
ПОРЯДОК РАСЧЕТА:
Расчетный пролет настила (шаг скатных брусков) l = asek = 1,05 м. Определяем максимальный изгибающий момент при первом сочетании нагрузок.
Мl = 0,125*q*l2 = 0,125*1,337*1,052 = 18*10-5 МНм.
Благодаря наличию защитного настила, действующего как сосредоточенная нагрузка, считаем распределенную 0,5 рабочего настила, тогда расчетная сосредоточенная нагрузка:
Ррасч = 1,2/0,5 = 2,4 кН.
Определяем максимальный изгибающий момент при втором сочетании нагрузок:
Мll = 0,6703*g*l2 + 0,207* Ррасч*l =
= 0,6703*0,3338*1,052 + 0,207*2,4*1,05 = 76,8*10-5 МНм.
Мl < Мll;
Мll является расчетным значением нагрузки.
Расчет настила по прочности производим по формуле:
Условие выполняется.
14,3 МПа — расчетное сопротивление изгибу березы 3-го сорта по примечанию 5, п.3.1 [2].
Жесткость настила проверяем при I сочетании нагрузок, так как проверка по II сочетанию не требуется.
Проверка момента инерции настила:
Определение относительного прогиба:
0,00035
< 
