Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций

Нагрузка от 1 м² покрытия на ригель рамы приведенав таблице 3.3.1(сбор нагрузок на ригель рамы)

Таблица 3.4.3.1 Сбор нагрузок на раму

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка кН/м	Коэффициент безопасности по нагрузке	Расчётная нагрузка кН/м
Постоянная		1,35	18,43
Временная		-	5,184
Полная

2.2.2.2 Определение усилий от снеговой нагрузки

Репрезентативное значение снеговой нагрузки определяется по формуле 2.1.1 согласно ТКП EN 1991-1-3-2009[ ]:

(2.2.1)

где m_i— коэффициент формы снеговых нагрузок;

s_k— характеристическое значение снеговых нагрузок на грунт;

С_е — коэффициент окружающей среды;

С_t — температурный коэффициент.

Коэффициент формы снеговых нагрузок определяем по рисунку 5.3 и таблице 5.2ТКП EN 1991-1-3-2009[ ],

Характеристическое значение снеговой нагрузки на грунт согласно п. 4.1(1) ТКП EN 1991-1-3-2009 []для 1а района .

Коэффициент окружающей среды согласно п. 5.2(7) ТКП EN 1991-1-3-2009 []С_е=0,8.

Температурный коэффициент согласно п. 5.2(8) ТКП EN 1991-1-3-2009 [] С_t=1,0 [изм2, с7.].

2.2.2.3 Определение усилий от ветровой нагрузки

Базовое значение скорости ветра определяется по следующей формуле:

(2.1.2.1)

где v_b — базовая скорость ветра, определяемая как функция направления ветра и времени года, на высоте 10 м над уровнем земли для типа местности II;

v_b,0— основное значение базовой скорости ветра, ([], п.4.2(1), с.109);

c_dir— коэффициент, учитывающий направление ветра, ([], п.4.2(2), с.110);

c_season— сезонный коэффициент, ([], п.4.2, с.109)

Средняя скорость ветра на высоте z=6,28 м определяется по следующей формуле:

(2.1.2.1)

где c_r(z) — коэффициент, учитывающий тип местности;

c_о(z) — орографический коэффициент, ([], п. 4.3.1(1), с. 110).

Коэффициент c_r(z), учитывающий тип местности, вычисляется по следующей формуле:

(2.1.2.1)

где z₀ — параметр шероховатости, ([], таблица 4.1, с. 9);

k_r — коэффициент местности, зависящий от параметра шероховатости z₀;

Коэффициент местности k_r определяется по следующей формуле:

(2.1.2.1)

где z_0,ji = 0,05 м;

Интенсивность турбулентности на высоте z=6,28 м определяется по следующей формуле:

(2.1.2.1)

где k_i — коэффициент турбулентности, ([],п. 4.4(1), с. 9);

Пиковое значение скоростного напора q_p(z) на высоте z=6,28 м определяется по следующей формуле:

(2.1.2.1)

где r — плотность воздуха, которая зависит от высоты над уровнем моря, температуры и барометрического давления, ([], п. 4.5(1), с. 111).

Ветровое давление на поверхность определяется по следующей формуле:

(2.1.2.1)

где q_p(z_e) — пиковое значение скоростного напора ветра;

с_ре — аэродинамический коэффициент внешнего давления.

Аэродинамический коэффициент внешнего давленияс_ре для стен определяется по таблице 7.1 ([], с.20) с учетом отношения высоты здания h к длине пролета L.

При

Рисунок 2.2.1.1 – Распределение вертикального давления на стены

Ветровое давление с наветренной стороны:

Ветровое давление с подветренной стороны:

Нагрузка от ветрового давления с учетом шага рам:

Аэродинамический коэффициент внешнего давленияс_ре для крыши определяется по таблице 7.4а ([], с.20) с учетом отношения высоты здания h к длине пролета L.

При аэродинамические коэффициенты определяются при помощи интерполяции:

Рисунок 2.2.1.1 – Распределение вертикального давления на крышу

Ветровое давление:

Нагрузка от ветрового давления с учетом шага рам:

2.2.3 Cтатический расчет поперечной рамы

При расчете рамы эксцентриситеты не учитываем, так их значение весьма мало.

Статический расчет поперечной рамы выполняем с помощью программы «RADUGA 2.0.7». Все усилия приведены для левой крайней стойки , схема расположения сечений представлена на рис.2.4.1 .

рис.2.2.3.2 Расчетная схема поперечной рамы

Табл. 2.4.1 К расчёту основных комбинаций загружений

Нагрузки и воздействия	№ загружения	Коэфф-т сочетания	Сечение
I	II
M	N	V	M	N	V
Постоянная нагрузка			591,44	-164,29	-	-	-164,29	-
Снеговая нагрузка			-166,23	-46,18	-	-	-46,18	-
	0 ,9	-149,61	-41,56	-	-	-41,56	-
Ветровая нагрузка			90,37	-36,33	19,47	-	-	30,74
	0,9	81,33	-33,70	17,52	-	-	27,67
Примечание: Расчётные схемы и эпюры к вариантам загружения приведены в приложении 1

Таблица 2.4.2 Расчетные комбинации усилий

Сечение	№ и вид загружения	Расчетные комбинации усилий
I	№№	-	-	1+3+5
Mmax	-	-	-
Nсоотв	-	-	239,55
Vсоотв	-	-	-17,52
II	№	-	-	1+3+5
Mmax	-	-	-
Nсоотв	-	-	-210,47
Vсоотв	-	-	27,67

2.3Расчёт внецентреннонагруженного фундамента

2.3.1 Исходные данные для проектирования

Расчет выполняем на наиболее опасную комбинацию расчетных усилий в сечении 2.

Расчетные усилия: ; .

Несмотря на то что , при расчете рамы значение момента в опорном узле равно нулю , в расчет принимаем внецентренно нагруженный фундамент со значением момента , значение принято в соответствии с указаниями п.2 [серия 1.812.1-2]

По таблице 5.2 /1/ принимаем класс ответственности по условиям эксплуатации ХС3 и бетон класса .

Для армирования фундамента принимаем продольную арматуру S500

Армирование колонны 4Æ12S400 ( ).

Расчетное сопротивление грунта – R = 3,2 МПа.

Минимальная глубина заложения фундамента -1,70 м.

Средний вес тела фундамента и грунта на его ступенях – .

Верх фундамента на отметке -0,500.

Рассчет деформации грунтов не производим.

Фундамент проектируем сборным.

Нормативная нагрузка от собственного веса стенового ограждения и веса фундаментных балок:

где - нормативное значение веса кладки из газосиликатных блоков;

- нагрузка от собственно веса остекления;

- нормативная сосредоточенная нагрузка от веса фундаментной балки, , согласно табл. 4.1 [10] .

- высота кладки;

- высота панелей остекления;

- коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса стеновых панелей;

- коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса панелей остекления.

Расчетная нагрузка от собственного веса стенового ограждения и фундаментных балок:

Эксцентриситет приложения нагрузки от собственного веса стенового ограждения:

2.3.2 Определение размеров подрамника

Определяем значение расчетного эксцентриситета:

.

Таким образом толщина стенки стакана

Окончательно принимаем толщину стенки стакана

Высота подколонника составит :

где - высота сечения подкрановой части колонны.

Определим ширину подколонника:

где - ширина сечения подкрановой части колонны.

Глубина заделки колонны в фундамент должна быть:

- Æ =

где Æ - диаметр продольной рабочей арматуры колонны;

- ;

- ;

-

где - длина анкеровки сжатой продольной рабочей арматуры колонны в сжатом бетоне.

Согласно пункту 11.2.32[5] :

где - коэффициенты принимаемые по таблице 11.6 [5] для сжатой арматуры в сжатом бетоне;

- базовая длина анкеровки, принимаемая для сжатых стержней;

- площадь арматуры требуемая по расчету;

- фактическая площадь арматуры;

- минимальная длина зоны анкеровки.

где

Согласно пункту 11.2.33 [5]:

- коэффициент, учитывающий влияние положения стержней при бетонировании;

- коэффициент, учитывающий влияние диаметра стержня;

- коэффициент, зависящий от профиля арматуры.

.

Принимаем . Тогда длина анкеровки сжатой продольной рабочей арматуры колонны в сжатом бетоне составит

.

Окончательно принимаем глубину заделки колонны в фундамент

Тогда глубина стакана с учетом подливки под колонну составит:

2.3.3 Определение размеров подошвы фундамента

Требуемая площадь фундамента:

где

Задаемся отношением ширины подошвы фундамента к ее длине . Отсюда длина подошвы фундамента определяется как:

Принимаем длину подошвы фундамента . Тогда ширина подошвы . Принимаем ширину подошвы фундамента .

Проверим правильность подбора размеров подошвы фундамента:

где - площадь фундамента с учетом принятых размеров подошвы.

- момент сопротивления.

Условие выполняется.

Ширина свесов плитной части:

Принимаем двухступенчатый фундамент с условием передачи основных сжимающих усилий в пределах пирамиды продавливания. Высоту нижней ступени принимаем

2.3.4 Определение сечения арматуры плитной части фундамента

Определяем давление под подошвой фундамента от расчетных нагрузок( ):

Плита фундамента работает как консольная балка :

Определяем площадь сечения арматуры, укладываемой параллельно большей стороне фундамента :

По конструктивным соображениям принимаем арматуру Æ12 S500 ( ) с шагом s = 200 мм.

2.3.4 Расчет подрамника

Армирование стенок подстаканника показана на рисунке 7.4

Расчетные усилия: ; .

Сетки устанавливаем для предотвращения раскалывания подколонника. Определяем значение расчетного эксцентриситета:

где - расчетный изгибающий момент относительно днища подколонника.

Так как , то

Условие прочности для сеток имеет вид :

Откуда требуемая площадь сеток составит :

где

По конструктивным соображениям требуемая площадь сеток должна быть не менее 0,04% от площади бетонного сечения . Тогда требуемая площадь арматуры составит:

.

Окончательно принимаем сетки 4Æ6 S240 ( ).

Продольную арматуру подколонника рассчитываем по схеме внецентренно сжатого элемента коробчатого сечения. Армирование делается симметричным.

Определим требуемую площадь арматуры:

где ;

- статический момент половины площади бетонного сечения относительно центра тяжести нейтральной оси.

.

По конструктивным соображениям требуемая площадь арматуры должна быть не менее 0,15% от площади бетонного сечения . Тогда требуемая площадь арматуры составит:

.

Окончательно принимаем арматуру 4Æ14 S500 ( ) .

По длинной стороне арматуру назначаем конструктивно:

Принимаем арматуру 4Æ14 S500 ( ) .

Технологический раздел

Определение объемов работ