Жилой дом с мансардой

 

__________________

 

Стропила  работают как сжато-изгибаемый элемент:

         

 
 

Зададимся сечением стропил.

Зададимся шириной бруса  b=150мм-4мм=146мм=14.6см

 

h _треб.≥(N/(2*b*R_c))+ √((N/(2*b* R_c))²+9M/(b* R_c))

 

R_c =140кг/см²

 

h =(3234,2/(2*14.6*140))+ √((3234,2/(2*14.6* 140))²+(9*1139,8 *100/(14.6* 140))= 23,3 см

Берем брус клеедосчатый.

Зададимся толщиной доски  t_д = 40 – 4 = 36мм= 3,6см

Определим количество досок необходимые для склеивания:

n = h/ t_д = 23,3 / 3,6 = 7

Окончательно определим  высоту стропильной ноги

              

Полученные размеры  стропильной ноги:

b’ = 14,6см

h’ = 25,2 см

 

Проверка  полученного сечения  в плоскости действия нагрузки:

 

,

 

R_c =140кг/см²

Геометрические характеристики полученного сечения:

F = h*b=14,6 *25,2 = 367,9 см²

 

W_x=b*h²/6=14.6*25,2 ²/6 = 1545,3 см³

^{________________}

 

λ = L_расч/i_x=μ*L_геом/i_x = 1*8,22/0,289*0,252= 100,5

 

если λ>70 то φ=А/λ²  , А=3000 (древесина),

то φ = A / λ² = 3000/ 100,5² = 0,29 (коэффициент продольного изгиба)

_________

 

ξ = 1-(N/φ*F*R_c)=1-(3234,2 /0,29 *367,9 *140)= 0,78

М_g=M/ξ ,        М_g=1139,8 /0,78 = 1461,28 кг*м

 
 

N/F+ М_g / (W_x* ξ ) = 3234,2 /367,9 +1461,28 *100/(1321,1 * 0,78) = 131 кг/см²<140 кг/см²

 

Условие выполняется. Несущая способность полученного сечения обеспечена.

Устойчивость  стропил обеспечена.

 

Проверка  стропил на устойчивость ( плоской формы  деформирования сжато-изгибаемого  элемента)

N/ (φ* R_c* F_бр)+ (М_g/ (φ* R_и* W_бр) )ⁿ  ≤R_c

 

3234,2 /0,78*140*367,9 +(1561,37 /0,78*140*1321,1)¹=0,35 < 1

Устойчивость  стропил обеспечена.

 

    Сбор  нагрузок на подошву фундамента:

 
 

РАСЧЕТ  ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА.

Расчет фундамента производится согласно СНиП  2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений.

h^cт _под = h_подв-h_пер+h_{подушки} = 3 - 0,28 + 0,38=3,1 м;

h^cт = 2h_этаж-h_пер = 2*4  - 0,28 = 7,72 м;

-для наружной  стены:

V¹_кир= δ_стен* h_кир=0,64*6,32=4,04 м³;

-для внутренней  стены:

V¹_кир= δ_стен* h_кир=0,38*6,32=2,4 м³;

-для фундаментного  блока под наружной стеной:

V²_бет= δ_блок* h_{подушки}=0,7*2,92=2,04 м³;

-для фундаментного  блока под внутренней стеной:

V²_бет= δ_блок* h_{подушки}=0,4*2,92=1,17 м³;

 

ƩP_{нар стен} ^р=( V¹_кир*g _кир + V²_бет g _бет)*1,1=(4,04*1800+2,04*2000) *1,1=(7272+ +4080)*1,1=11352*1,1=12487,2 кг/м;

ƩP_{внутр стен} ^р=( V¹_кир*g _кир + V²_бет g _бет)*1,1=(2,4*1800+1,17*2000) *1,1=(4320+2340)*1,1=7326  кг/м.

 

Определим ширину грузовой площади для наружной стены. По планам для наружной стены  найдем ширину грузовой площади. По планам для внутренней стены найдем ширину грузовой площади.

В_в.с.=6,2 м;

В_н.с.=2,1 м;

Определим погонную нагрузку наружной стены на подушку фундамента:

Р_фунд ^{нар ст}=(q_общ ^пост+q_снег ^расч+3q_полез)B _{нар ст} + P_{нар ст}^р=(1620,44+180+480)*2,1+12487,2 =17276,124кг/м²;

Определим погонную нагрузку внутренней стены  на подушку фундамента:

Р_фунд ^{вн ст}=(q_общ ^пост+q_снег ^расч+3q_полез)B _{вн ст} + P_{вн стен} ^р=(1620,44+180+480)*6,2+7326=

=21464,728 кг/м²;

 

Основным  грунтом являются суглинки, е –  коэффициент пластичности от 0,25÷0,5. Глубина заложения от поверхности  земли 1,5 м, толщина слоя 5,5 м; уровень грунтовых вод ниже подошвы фундамента на 3 м; угол внутреннего трения f=21^o;

с_II = 23 кПа = 0,23кгс/cм²=2300 кгс/м² - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (кгс/м²);

Расчетное давление под подошвой фундамента

R=( γ_c1 * γ_c2/k)*(M_γ*k_z*b_γII+M_q*d₁*γ’_II+( M_q -1)* d_b*γ’_II+ M_c*c_II)

γ_c1 , γ_c2 – коэффициенты условия работы(табл.3 СНиП 2.02.01.-83)

γ_c1 =1.2

γ_c2 =1.0

k =1.1

c_II=23кПа(0.23 кг/см²)

k_z - принимаем в зависимости от ширины фундамента, если В<10м, то k_z =1

-коэффициент пористости

- коэффициенты, определяемые по  таблице 4 СНиП:

R = 220 кПа = 2,2 кгс/см² =22000 кгс/м²для данных пылевато-глинистых грунтов (суглинков).

Ширина подошвы  фундамента под наружную стену:

b = P_{нар фунд} / R₀=17276,124/22000=0,785 м=0,8 м;

примем ширину b =1,5 м;

Ширина подошвы  фундамента под внутреннюю стену:

b = P_{вн фунд} / R₀=21464,728/22000=0,975 м=1 м;

примем ширину b =1,5 м.

 

Определим глубину заложения фундамента:

- осредненное значение удельного  веса грунта, залегающего ниже  подошвы фундамента;

- осредненное значение удельного  веса грунта, залегающего выше  подошвы фундамента;

;

- глубина заложения фундамента, м

h_s -толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м

h_s = h_{подушки} + h_{подвала} - 0.45 = 0.3 + 3 - 0.45=2.95 м;

h_sf - толщина пола подвала, м

h_сf= h_под + h_плитки=0.07+0.01=0.08м

γ_cf=1800кг/м³

d_b-глубина подвала, м

Если h_{подвала} >2м, то d_b=2м.

d₁=2.95 +(0.08*1800)/1500=4.25м.

 
 

Определим фактическое давление под подошвой фундамента:

 

R_ф ^наруж =  Р_наруж / b _наруж=17276,124/1.5=11517,41 кг/м²;

R_фвнутр =  Р_внутр/ b _внутр=21464,728/1.5=14309,82 кг/м²;

 
 
 
 
 

Расчетное давление под подошвой фундамента равно:

R=(1.2*1/1.1)*(0.56*1 *1*1.5+3.24*4,25*1.5+(3.24-1)*2*1.5+5.84*0.23*10⁴ )= =14671,6кг/м²

 

R_{ф наруж} (11517,41 кг/м²)≤ R(14671,6кг/м²)

R_фвнутр (14309,82 кг/м²)≤ R(14671,6кг/м²)

 

Несущая способность грунта обеспечена.

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

1." Конструкции малоэтажных жилых домов". Нанасова С.М. Издательство ассоциации строительных ВУЗов. г.Москва.2003г.

2."Конструирование гражданских зданий". Шерешевский И.А. Ленинград Стройиздат.1981 г.

3."Основания, фундаменты и подземные сооружения. МГСН .2-07-97.

4." Архитектурные конструкции". Бартань Н.Е, Чернов И.Е. Высшая школа 1974 г.