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 Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru 1,35 18,43
Временная Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - 5,184
Полная Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

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[ ]:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru (2.2.1)

где mi— коэффициент формы снеговых нагрузок;

sk— характеристическое значение снеговых нагрузок на грунт;

Се — коэффициент окружающей среды;

Сt — температурный коэффициент.

Коэффициент формы снеговых нагрузок определяем по рисунку 5.3 и таблице 5.2ТКП EN 1991-1-3-2009[ ], Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Характеристическое значение снеговой нагрузки на грунт согласно п. 4.1(1) ТКП EN 1991-1-3-2009 []для 1а района Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru .

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

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

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

2.2.2.3 Определение усилий от ветровой нагрузки

Базовое значение скорости ветра определяется по следующей формуле:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru (2.1.2.1)

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

vb,0— основное значение базовой скорости ветра, Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ([], п.4.2(1), с.109);

cdir— коэффициент, учитывающий направление ветра, Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ([], п.4.2(2), с.110);

cseason— сезонный коэффициент, Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ([], п.4.2, с.109)

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Средняя скорость ветра Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru на высоте z=6,28 м определяется по следующей формуле:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru (2.1.2.1)

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

cо(z) — орографический коэффициент, Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ([], п. 4.3.1(1), с. 110).

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

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru (2.1.2.1)

где z0 — параметр шероховатости, Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ([], таблица 4.1, с. 9);

kr — коэффициент местности, зависящий от параметра шероховатости z0;

Коэффициент местности kr определяется по следующей формуле:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru (2.1.2.1)

где z0,ji = 0,05 м;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Интенсивность турбулентности Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru на высоте z=6,28 м определяется по следующей формуле:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru (2.1.2.1)

где ki — коэффициент турбулентности, Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ([],п. 4.4(1), с. 9);

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

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

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru (2.1.2.1)

где r — плотность воздуха, которая зависит от высоты над уровнем моря, температуры и барометрического давления, Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ([], п. 4.5(1), с. 111).

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Ветровое давление на поверхность Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru определяется по следующей формуле:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru (2.1.2.1)

где qp(ze) — пиковое значение скоростного напора ветра;

сре — аэродинамический коэффициент внешнего давления.

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

При Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Рисунок 2.2.1.1 – Распределение вертикального давления на стены

Ветровое давление с наветренной стороны:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Ветровое давление с подветренной стороны:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Нагрузка от ветрового давления с учетом шага рам:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

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

При Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru аэродинамические коэффициенты определяются при помощи интерполяции: Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Рисунок 2.2.1.1 – Распределение вертикального давления на крышу

Ветровое давление:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Нагрузка от ветрового давления с учетом шага рам:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

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 .

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

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
Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru
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: Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ; Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru .

Несмотря на то что , при расчете рамы значение момента в опорном узле равно нулю , в расчет принимаем внецентренно нагруженный фундамент со значением момента Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru , 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 Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru .

Для армирования фундамента принимаем продольную арматуру S500

Армирование колонны 4Æ12S400 ( Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ).

Расчетное сопротивление грунта – R = 3,2 МПа.

Минимальная глубина заложения фундамента -1,70 м.

Средний вес тела фундамента и грунта на его ступенях – Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru .

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:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

где Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - нормативное значение веса Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru кладки из газосиликатных блоков;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - нагрузка от собственно веса остекления;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - нормативная сосредоточенная нагрузка от веса фундаментной балки, Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru , согласно табл. 4.1 [10] .

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - высота кладки;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - высота панелей остекления;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса стеновых панелей;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса панелей остекления.

Расчетная нагрузка от собственного веса стенового ограждения и фундаментных балок:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Эксцентриситет приложения нагрузки от собственного веса стенового ограждения:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

2.3.2 Определение размеров подрамника

Определяем значение расчетного эксцентриситета:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru .

Таким образом толщина стенки стакана Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Окончательно принимаем толщину стенки стакана Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Высота подколонника составит :

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

где Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - высота сечения подкрановой части колонны.

Определим ширину подколонника:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

где Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - ширина сечения подкрановой части колонны.

Глубина заделки колонны в фундамент Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru должна быть:

- Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru Æ = Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

где Æ - диаметр продольной рабочей арматуры колонны;

- Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ;

- Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ;

- Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

где Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - длина анкеровки сжатой продольной рабочей арматуры колонны в сжатом бетоне.

Согласно пункту 11.2.32[5] :

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

где Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - коэффициенты принимаемые по таблице 11.6 [5] для сжатой арматуры в сжатом бетоне;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - базовая длина анкеровки, принимаемая для сжатых стержней;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - площадь арматуры требуемая по расчету;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - фактическая площадь арматуры;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - минимальная длина зоны анкеровки.

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

где Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Согласно пункту 11.2.33 [5]:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - коэффициент, учитывающий влияние положения стержней при бетонировании;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - коэффициент, учитывающий влияние диаметра стержня;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - коэффициент, зависящий от профиля арматуры.

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru .

Принимаем Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru . Тогда длина анкеровки сжатой продольной рабочей арматуры колонны в сжатом бетоне составит Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru .

Окончательно принимаем глубину заделки колонны в фундамент Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Тогда глубина стакана с учетом подливки под колонну составит:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

2.3.3 Определение размеров подошвы фундамента

Требуемая площадь фундамента:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

где Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Задаемся отношением ширины подошвы фундамента к ее длине Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru . Отсюда длина подошвы фундамента определяется как:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Принимаем длину подошвы фундамента Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru . Тогда ширина подошвы Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru . Принимаем ширину подошвы фундамента Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru .

Проверим правильность подбора размеров подошвы фундамента:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

где Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - площадь фундамента с учетом принятых размеров подошвы.

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - момент сопротивления.

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Условие выполняется.

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Ширина свесов плитной части:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Принимаем двухступенчатый фундамент с условием передачи основных сжимающих усилий в пределах пирамиды продавливания. Высоту нижней ступени принимаем Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

2.3.4 Определение сечения арматуры плитной части фундамента

Определяем давление под подошвой фундамента от расчетных нагрузок( Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ):

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Плита фундамента работает как консольная балка :

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определяем площадь сечения арматуры, укладываемой параллельно большей стороне фундамента :

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

По конструктивным соображениям принимаем арматуру Æ12 S500 ( Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ) с шагом s = 200 мм.

2.3.4 Расчет подрамника

Армирование стенок подстаканника показана на рисунке 7.4

Расчетные усилия: Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ; Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru .

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

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

где Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - расчетный изгибающий момент относительно днища подколонника.

Так как Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru , то

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Условие прочности для сеток имеет вид :

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Откуда требуемая площадь сеток составит :

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

где Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

По конструктивным соображениям требуемая площадь сеток должна быть не менее 0,04% от площади бетонного сечения Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru . Тогда требуемая площадь арматуры составит:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru .

Окончательно принимаем сетки 4Æ6 S240 ( Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ).

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

Определим требуемую площадь арматуры:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

где Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ;

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru - статический момент половины площади бетонного сечения относительно центра тяжести нейтральной оси.

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru .

По конструктивным соображениям требуемая площадь арматуры должна быть не менее 0,15% от площади бетонного сечения Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru . Тогда требуемая площадь арматуры составит:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru .

Окончательно принимаем арматуру 4Æ14 S500 ( Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ) .

По длинной стороне арматуру назначаем конструктивно:

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru

Принимаем арматуру 4Æ14 S500 ( Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций - student2.ru ) .

Технологический раздел

Определение объемов работ

Наши рекомендации