2 -ой раздел конструкции (1220423), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Коэффициент поперечного армирования:

; A_sw = 0,5 см² (четыре диаметра 4 Bp-I);

_w1 = 1 + 5 · 7,08 · 0,0013 = 1,05 < 1,3.

Коэффициент _b1 = 1 – _b2R_b = 1 – 0,01 · 0,9 · 10,35 = 0,9, где  = 0,01 для тяжелого бетона.

Q = 25,3 кН < 0,3·1,05·0,9·0,9·11,5·37,7·19·100 = 210179 Н = 210,2 кН.

Следовательно, размеры поперечного сечения плиты достаточны.

Проверяем необходимость постановки расчетной поперечной арматуры из условия:

(2.17)

Коэффициент _b3 = 0,6 для тяжелого бетона.

Проверяем условие [4, форм. 73]

2,5R_btbh₀=2.5·0.81·377·190=145.1кНQ=33,81кН т.е. условие выполняется.

Проверяем условие [4, форм. 74], принимая упрощенно Q_b1=Q_b,min и с=2,5; h₀=2,5·0,19=0,475м.

Находим усилие обжатия от растянутой арматуры:

P=0,7_spA_sp=0.7·745·471=245.6Кн (2.17)

Вычисляем:

(2.18)

тогда Q_b,min= кН

Q_b1 =Q_b,min=47,38кН

Так как Q=Q_max – ql·c=33,81 – 12,14·0,475=28,04кН, следовательно для прочности наклонных сечений по расчету арматуры не требуется. Поперечная арматура ставится по конструктивным требованиям.

Рисунок 2.5 — Расчетное сечение плиты для расчетов по второй группе предельных состояний.

Рисунок 2.6 — Плита П-1

2.4.4 Расчет плиты по предельным состояниям второй группы.

Согласно [2, табл. 2 ], круглопустотная плита эксплуатируется в закрытом помещении и армируется напрягаемой арматурой класса А-500 диаметром 10мм и должна удовлетворять 3-й категории требований по трещиностойкости, то есть допускается непродолжительное раскрытие трещин шириной а_crc1=0,4мм, и продолжительное а_crc2=0,3мм. Прогиб плиты от действия постоянных и длительно действующих нагрузок не должен превышать fn=30,7мм по [8, табл.19]

Вычисляем геометрические характеристики сечения плиты:

Площадь приведенного сечения:

A_red=b_fh_f+bh_p+ b_f h_f+ A_sp=

=1460·38,9+458·143,1+1490·38+7,04·402=1817,84·10²мм² (2.19)

S_red= b_fh_f(h-0.5 h_f)+bh_p(h_f+0.5h_p)+0.5 b_f h_f²+ A_spa=

=1460·38,9(220-0,5·38,9)+458·143,1(38+0,5·143,1)+0,5·1490·38²+7,04·

·24=1971,36·10⁴мм³ (2.20)

y₀= S_red/ A_red=1971,36·10⁴мм³/1817,84·10²мм²=108.5мм (2.21)

y₀=h- y₀=220-108.5=111.5мм (2.22)

Момент инерции:

I_red= b_fh_f³/12+ b_fh_f( y₀-0.5 h_f)²+bh_p³/12+bh_p(y₀- h_f -0.5h_p)²+ b_f h_f³/12+ b_f h_f·

·( y₀-0.5 h_f)²+ A_sp(y₀-a)² (2.23)

I_red=1460·38,9³/12+1460·38,9(111,5-0,5·38,9)²+458·143,1³/12+458·143,1·

·(108,5-38-0,5·143,1)²+1490·38³/12+1490·38(108,5-0,5·38)²+7,04·402·

·(108,5-24)²=1080,86·10⁶мм⁴ (2.24)

Момент сопротивления:

W = I_red/ y₀=1080,86·10⁶/108.5=996.18·10⁴мм³ (2.25)

W = I_red/ y₀=1080,86·10⁶/111.5=969.38·10⁴мм³ (2.26)

По [5, табл. 38] находим коэффициент =1,5

W = W =1,5·996.18·10⁴=1494,27·10⁴мм³ (2.27)

W = W =1,5·969.38·10⁴=969,38·10⁴мм³ (2.28)

2.4.4.1 Определение потерь

Первые потери определяем по [2, табл. 5]

Коэффициент точности натяжения арматуры _p=1. Потери от релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения:

__sp=0.03745=22,35 МПа (2.29)

Потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами: ₂=1,25·65=81,25МПа

Остальные потери ₃, ₄, ₅ – отсутствуют.

Таким образом усилие обжатия P₁ с учетом потерь по [2, табл. 5] равно: P₁=A_s(_sp-₁-₂)=471(745-22,35-81,25)=257,84кH (2.29)

Точка приложения усилия P₁ совпадает с центром тяжести сечения напрягаемой арматуры, по этому: e_op=y₀-а=108,5-30 = 78,5мм

Определяем потери от быстро натекающей ползучести бетона, для чего вычисляем напряжение в бетоне в середине пролета от действия силы P₁ и изгибающего момента М_w от собственной массы плиты.

Нагрузка от собственной массы плиты равна q_w=3,0·1,5=4,5кН/м, тогда

М_w= q_wl₀/8=4,5·5,57²/8=17,45кНм

Напряжение на уровне растянутой арматуры _bp (т.е. при y= e_op=78.5) будет равно:

(257,84·10³)/(1817,84·10²)+(257,84·10³·78,5-17,45·

·10⁶) ·78,5/(1080,86·10⁶)=1,76МПа (2.30)

Напряжение на уровне крайнего сжатого волокна _bp (т.е. при у=h-у₀=220- 108,5=111,5мм)

_bp=(257,84·10³)/(1817,84·10²)-(257,84·10³·78,5-17,45·10⁶) ·111,5/(1080,86·

·10⁶)=0,97МПа

Назначаем придаточную прочность бетона R_bp=20МПа (R =15МПа, R =1,4МПа) удовлетворяющую требованиям [2, п 2.6]

Потери от быстро натекающей ползучести бетона будут равны:

- на уровне растянутой арматуры

=0,25+0,025

R_bp=0,25+0,025 20=0,75≤0,8

Поскольку _bp/ R_bp=1,76/20=0,088 =0,75, то ₆=40 0,85(_bp/ R_bp)=40 0,85

(1,76/20)=2,99МПа (коэффициент 0,85 – учитывает тепловую обработку при твердении бетона)

– на уровне крайнего сжатого волокна ₆=40 0,85(0,97/20)=1,65МПа

Первые потери составят: _loc1=₁+₂+₆=22.35+81.25+2.99+106.6МПа

Тогда усилие обжатия с учетом первых потерь

P₁= А_sp(_sp-_los1)=471(745-106.6)=256.64кН (2.31)

Определяем максимальное сжимающее усилие в бетоне от действия силы P₁, без учета собственной массы, принимаем у=у₀=108,5мм,

(2.32)

Поскольку _bp/R_bp=3,59/20=0,18≤0,95, требования [2, п 1.29] удовлетворяются.

Определяем вторые потери предварительного напряжения по [2, табл.5]

Потери от усадки тяжелого бетона: ₈–₈=35МПа

Напряжения от действия силы P₁ и изгибающего момента Мw будут равны:

_bp=

_bp=

Так как _bp/R_bp0,75 и _bp/R_bp0,75, то

₉=150 (_bp/R_bp)=150·0,85(1,74/20)=11,09МПа

₉=150·0,85(0,97/20)=6,18МПа

Тогда вторые потери будут равны:

_loc2=₈+₉=35+11.09=46.09МПа

Суммарные потери будут составлять:

_loc=_loc1+_loc2=106,6+46,09=152,7МПа100 МПа, по этому, согласно п. 1.25 (2) потери не увеличиваем.

Усилие обжатия с учетом суммарных потерь будет равно:

P₂= А_sp(_sp-_los)=471(745-152,7)=238,1кН (2.33)

Проверку образования трещин в плите выполняем по формулам п. 4.5 (2) для выяснения необходимости расчета по ширине раскрытия трещин и выявления случая расчета по деформациям.

При действии внешних нагрузок в стадии эксплуатации максимальное напряжение в сжатом бетоне равно:

(2.34)

Тогда =1,6-_b/ R =1,6-3,47/15=1,371, принимаем =1, а r_sup= ·

·(W / А_red)=1(996.18·10⁴/1817.84·10²)=54.8мм

Так как при действии усилия обжатия P₁ в стадии изготовления минимальное напряжение в бетоне (в верхней зоне) равно:

(2.35)

то есть будет сжимающим, следовательно верхние начальные трещины не образуются.

Согласно[2, п.4.5] принимаем:

M_r=M_tot=41.07кНм

M_rp=P₂(e_op+r_sup)=238.1·10³(84.5+54.8)=33.17кНм (2.36)

M_crc= R W + M_r=1,4·1494,27·10⁴+33,17·10⁶=54,1кНм (2.36)

Так как M_crc=54,1кНм M_r=41,07кНм, то трещины в нижней зоне не образуются, то есть не требуется расчет ширины раскрытия трещин.

Расчет прогиба плиты выполняем согласно[2, п.4.24] при условии отсутствия трещин в растянутой зоне бетона.

Находим кривизну от действия постоянной и длительной нагрузок (М=М_l=37,32кНм, _b1=0.85, _b2=2)

Прогиб плиты без учета выгиба от усадки бетона при предварительном обжатии будет равен:

Это значит, что прогиб допустимый.

2.5 Выбор типа фундаментов. Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства

ИГЭ-1 – насыпной грунт мощностью 1,1м. Плотность составляет 1,65г/см³. Влажность w=12%. Физико-механические свойства не определяются. Основанием служить не может.

ИГЭ-2 – песок средней крупности, в состоянии средней плотности, во влажном состоянии. Мощность слоя – 1,7м. Влажность – w=13,6%; плотность- =1,88г/см³; коэффициент пористости – е=0,61. Категория грунта– II. Условное расчетное сопротивление – R₀=200кПа100кПа. Основанием фундамента мелкого заложений служить может.

ИГЭ-3 – Суглинок твердый, влажный. В случае аварийного замачивания будет в стабильном состоянии. Мощность слоя – 3,5м. Плотность грунта - =1.85г/см³; коэффициент пористости – е=0,65; модуль общей деформации – Е=20,6МПа. Категория грунта– II. Условное расчетное сопротивление R₀=257кПа100кПа. Основанием фундаментов мелкого заложения служить может. Основанием свайного фундамента служить может.

ИГЭ-4 – Песок средней крупности, в состоянии средней плотности, насыщен водой. Мощность слоя 2,2м. Плотность грунта - =2,00г/см³; коэффициент пористости – е=0,65; модуль общей деформации – Е=31,8МПа. Категория грунта– III. Основанием свайного фундамента являться не может, так как мала мощность слоя и грунт насыщен водой.

ИГЭ-5 – Глина тугопластичная, насыщена водой, находится в стабильном состоянии. Мощность слоя 3,9м. Плотность грунта - =2,01г/см³; коэффициент пористости – е=0,723; Категория грунта– III. Условное расчетное сопротивление R₀=330кПа100кПа. Основанием свайного фундамента служить может.

ИГЭ-6 – Супесь твердая, насыщенная водой. Вскрытая мощность слоя 2,6м. . Плотность грунта - =2,10г/см³; коэффициент пористости – е =0,57; Категория грунта– II. Условное расчетное сопротивление R₀=280кПа100кПа. Основанием свайного фундамента служить может.

Выводы: за основание фундаментов мелкого заложения принимаем ИГЭ-2 – песок средней крупности. За основание свайного фундамента принимаем ИГЭ-5 и ИГЭ-6. Категорию грунтов строительной площадки принимаем по [17]

Характеристики

Список файлов ВКР