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

Текст из файла (страница 4)

Проверяем выполнение условий:

;

условие выполняется

Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения при числе слагаемых стержней по формуле:

Коэффициент точности натяжения по формуле:

.

При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимают: . Предварительное напряжения с учетом точности натяжения

Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси

М=40,76 кНм.

Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. Вычисляем:

.

По таблице находим

,

– нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки, .

Характеристика сжатой зоны:

.

Граничная высота сжатой зоны:

;

здесь ; ; в знаменателе принято 500 МПа, поскольку . Согласно СНиП II-7-81 ξR принимаем в расчетах с коэффициентом 0,85, следовательно

ξR = 0,85 · 0,58 = 0,493

Коэффициент условий работы, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести, принимают по формуле:

,

где – для арматуры класса Ат-IVC;

принимают .

Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:

.

Принимаем 6 стержней Ат-IVС с площадью .

Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси

Q =31,0 кН.

Влияние усилия обжатия кН

.

Проверяем требуется ли расчетная арматура по расчету.

Условие:

Н

условие выполняется.

При = 5,81 + 9,405 / 2 = 10,51 кН/м и поскольку

Н/см > 105,1Н/см

принимаем с=2,5 см.

Другое условие:

Н.

Н;

Н>26.27 Н – условие выполняется.

Следовательно поперечной арматуры по расчету не требуется.

На приопорных участках длиной l/4 арматуру устанавливают конструктивно, с шагом см, принимаем s= 15см; в средней части пролета поперечная арматура не применяется.

Геометрические характеристики приведенного сечения

Заменяем круглое очертание пустот эквивалентным квадратным со стороной

.

Толщина полок эквивалентного сечения

.

Ширина ребра .

Ширина пустот 100,1см.

Площадь приведенного сечения

.

Рис. 2.2

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения

Момент инерции сечения (симметричного) :

;

Момент сопротивления сечения по нижней зоне:

,

то же по нижней зоне .

Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны (верхней), до центра тяжести сечения:

r = 0,85(9559,8/1780,6) = 4,56 см;

то же наименее удаленной от растянутой зоны (нижней)

,

здесь .

Отношение напряжения в бетоне от нормативных нагрузок и усилия обжатия к расчетному сопротивлению бетона для предельных состояний второй группы предварительно принимают равным 0,75.

Упругопластичный момент сопротивления по растянутой зоне

,

здесь для двутаврового сечения при .

Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне в стадии изготовления и обжатия Wpl’ = 14340 см3.

Потери предварительного напряжения арматуры

Коэффициент точности натяжения арматуры принимаем равным . Потери от релаксации напряжений в арматуре при электромеханическом способе натяжения МПа. Потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами .

Усилие обжатия кН. Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести сечения см. Напряжение в бетоне при обжатии :

МПа.

Устанавливаем значение передаточной прочности бетона из условия <0,5 , принимаем . Тогда отношение .

Вычисляем сжимающие напряжения в бетоне на уровне центра тяжести площади напрягаемой арматуры от усилия обжатия (без учета момента от веса плиты)

МПа.

Потери от быстронатекающей ползучести при

< ;

Определяем по формуле:

МПа.

где0,85-коэффициент учитывающий тепловую обработку.

Первые потери

МПа.

С учетом усилие обжатия:

Р 1 = Аsp (σsp – σlos1) = 6,28 (442,5 – 23) = 263,45кН

напряжение = (263450 / 1780,6 + 263450 · 82 / 105157,9) / 100 = 3,08

Потери от быстро натекающей ползучестиσbp /Rbp = 3,08 / 11 = 0,28МПа.

Потери от усадки бетона МПа.

Потери от ползучести бетона МПа.

Вторые потери : МПа.

Полные потери : МПа<100, меньше минимального значения. Принимаем =100.

Усилие обжатия с учетом полных потерь:

Н = 215,1кН.

Расчет по образованию трещин нормальных к продольной оси

Выполняем для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин.

Значение коэффициента надежности по нагрузке полагаем равным ; кНм

Условие M

Вычисляем момент образования трещин:

Нсм=44,39кНм

Нсм.

Поскольку

М=52,9 > = 44,39 ,

трещины в растянутой зоне образуются, следовательно необходим расчет по раскрытию трещин.

Проверяем, образуются ли начальные трещины в верхней зоне плиты при ее обжатии при значении коэффициента натяжения (момент от веса плиты не учитывается). Расчетное условие:

1,148·27000(8 – 4,56) = 1066262.4 Нсм;

Нсм;

1066262.4 < 1290600 – условие удовлетворяется, начальные трещины не образуются.

Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси.

Предельная ширина раскрытия трещин:

- непродолжительная a_crc=[0.4 мм];

- продолжительная a_crc=[0.3 мм].

Изгибающие моменты от нормативных нагрузок:

Постоянной и длительнойМ_ln=27.67 кНм;

ПолнойМ_max,n=35.07 кНм

Приращение напряжения в растянутой арматуре от действия постоянной и длительной нагрузок определяется:

- плечо внутренней пары сил;

, так как усилие обжатия приложено в центре тяжести площадки напрягаемой арматуры

-

момент сопротивления сечения по растянутой арматуре

Приращение напряжений в растянутой арматуре от действия полной нагрузки:

Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки:

гдеδ–коэффициент, принимаемый для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов равным δ=1;

η–коэффициент, зависящий от вида и профиля растянутой арматуры; для арматуры периодического профиля η=1;

φ_l–коэффициент учёта длительности действия нагрузки, равный φ_l=1;

μ–коэффициент армирования сечения;

d–диаметр арматуры, мм.

1. Ширина раскрытия от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузки:

1. Ширина раскрытия от действия постоянной и длительной нагрузки:

Непродолжительная ширина раскрытия трещин:

a_crc= a_crc1- a’_crc1+ a_crc2 = 0,103 - 0,04+0,06 = 0,123мм < 0,4мм.

Продолжительная ширина раскрытия трещин:

a_crc= a_crc2= 0,06мм < 0,3мм.

Условия удовлетворяются, ширина раскрытия трещин не превосходит допустимого значения.

Проверка по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси.

Ширину раскрытия трещин наклонных к продольной оси и армированных поперечной арматурой определяют по формуле:

φ_ℓ коэффициент равный 1,0 при учете кратковременных нагрузок, включая постоянные и длительные нагрузки непродолжительного действия и 1,5 для тяжелого бетона естественной влажности при учете постоянных и длительных нагрузок продолжительного действия.

гдеА_sw = 1.134см²-площадь сечения поперечных стержней 9Ø4Вр-I

Напряжение в наклонных сечениях

гдеQ_bt = 0,8φ_b4·(1 + φ_n)·R_bt,ser · =52,5 кН

Так как σ_sw < 0 по расчету, следовательно раскрытие трещин не происходит.

Расчет прогиба плиты

Предельный прогиб:

;

Заменяющий момент: М=27.67 кНм;

Суммарная продольная сила:

кН;

Эксцентриситет: см;

, ;

Принимаем 1.

Находим коэффициент характеризующий неравномерность деформаций растянутой арматуры на участке между трещинами:

;

Вычисляем кривизну оси при прогибе:

где ; ; ;

- плечо внутренней пары сил.

Вычисляем прогиб:

< 3,23 см.

Расчет лестничной площадки

Описание конструкции

Лестничная площадка представляет плиту толщиной 90 мм., обрамленную по периметру ребрами высотой 220 мм. Лобовое ребро высотой 320 мм. имеет по всей длине выступ для опирания лестничных маршей. Размеры площадки в плане 1450х3080. Продольные ребра имеют выступы по 140 мм. для опирания площадки на стены.

Расчет плиты площадки

Подсчет нагрузок

Собственный нормативный вес плиты

С некоторым запасом прочности для полосы марша шириной b=1 м. расчетный изгибающий момент определяется как для свободно опертой балки пролетом l=1105 мм.

Нм.

РАСЧЕТ АРМИРОВАНИЯ ПЛИТЫ

Размещая арматуру ближе к нижней грани плиты, определяем

где h – рабочая высота сечения,

а = 1,5 см. – защитный слой,

h0=9-2=7 см.

Для бетона В20 расчетное сопротивление Rв=11.5 МПа, коэффициент условий работы в=0,9.

;

определяем =0,0184, =0,9908

Укладываем сетку с-1 из арматуры 4 мм. ВР-I шагом S=260 мм.

Расчет лобового ребра

Сбор нагрузок

На лобовое ребро действуют следующие нагрузки:

постоянная и временная, равномерно распределенные от половины пролета полки и от собственного веса.

q_k – нагрузка от лестничного марша;

q_c.в. - нагрузка от массы лобового ребра;

q_пл. - нагрузка от плиты.

Нагрузка на лобовое ребро от маршей:

где Q – поперечная сила на опоре от ЛМ Q=9,22 кН.;

а – ширина марша, а=1,05 м.

Н/м.

Расчетная нагрузка на полку площадки от половины ее пролета:

Н/м.

Нагрузка от собственной массы лобового ребра:

Н/м.

Полная расчетная нагрузка на ребро:

Н/м.

Расчетные усилия

Расчетный изгибающий момент:

Нм=1313,7 кНсм.

Ребро заделывается в стену лестничной клетки на 200 мм.

Расчетный пролет ребра

мм.

Расчетная поперечная сила:

Н.=18,77 кН.

Расчет продольной арматуры

Лобовое ребро рассматривается как тавровое сечение с полкой в сжатой зоне.

Расчетная ширина полки в_f при

принимается не более а/2 и не более 6h_f+в

см.

м.=55 см.

Принимаем меньшее значение см.

Расчетное сопротивление бетона класса В₂₀ на сжатие R_в=11,5 МПа, на растяжение R_вf=0,9 МПа, коэффициент условий работы _в2=0,9.

Расчетное сопротивление арматуры А-III R_s=365 МПа.

Для определения случая расчета таврового сечения определяется изгибающий момент, воспринимаемый полкой сечения при x=h_f, х – высота зоны сжатого бетона.

мм.=29 см.;

Нсм.;

Нсм.

Условие соблюдается, нейтральная ось проходит в полке.

см.

По таблице коэффициентов находим:

=0,9893, =0,0214.

см².

Принимаем 10 А-III, Аs=1.57 см².

Расчет наклонного сечения лобового ребра на поперечную силу

Вычисляем проекцию наклонного сечения на продольную ось С

где

В расчетном наклонном сечении

, тогда

см.,

что больше, чем

см.

Вычисляем

следовательно, поперечная арматура по расчету не требуется.

По конструктивным требованиям принимаем закрытые хомуты (учитывая изгибающий момент на консольном выступе) из арматуры диаметром 6 мм. класса А-I, шагом 150 мм.

Консольный выступ для опирания сборного марша армируют сеткой С3 из арматуры диаметром 6 мм. класса А-I, поперечные стержни скрепляют с хомутами каркаса К-1 ребра.

Расчет пристенного ребра

Расчет пристенного ребра лестничной площадки выполняем аналогично расчету лобового ребра без учета нагрузки от лестничного марша.

Нагрузка от полки

Н/м.;

Собственная масса ребра

Н/м.

Расчетная нагрузка на 1м. ребра:

Н/м.;

Расчетный изгибающий момент

Нм.;

Расчетная поперечная сила:

Н.

см.

см.

В соответствии с общим порядком расчета изгибаемых элементов определяем расположение нейтральной оси.

при

Нсм<

Hсм.

Условие соблюдается, нейтральная ось проходит в полке.

Находим =0,0147, =0,99265

см².

Принимаем 26 А-III, Аs=1.14 см².

Расчет наклонного сечения пристенного ребра на поперечную силу

Вычисляем проекцию наклонного сечения на продольную ось С:

Н/см.

где

Поскольку f должно быть не более 0,5 , то принимаем f=0,5

В расчетном наклонном сечении

, тогда

см.;

что больше см., принимаем С=38 см.

Вычисляем

кН>

Следовательно, поперечная арматура не требуется. По конструктивным требованиям принимаем закрытые хомуты из арматуры диаметром 6 мм. класса А-I шагом 150 мм.

Расчет бокового ребра

Нагрузка на ребро передается на ребро с треугольной площадки.

Н/м.;

Н/м.;

;

см.;

см².

Принимаем 16А-III-Аs=0,283 см².

Поперечные стержни принимаем с шагом 100 3 Вр-I.

Расчет и конструирование лестничного марша

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

Сборный ж/б лестничный марш для жилых и общественных зданий, рассматриваемый в настоящем проекте, имеет ширину в=1050 мм., геометрическая длина марша 2720 мм., марш имеет ребристую конструкцию в виде сплошной плиты толщиной 30 мм., объединенной с косоурами и сплошными ж/б ступенями размером 150х300 мм. Высота этажа 2,8 м.

Армирование плиты марша осуществляется сеткой с рабочей арматурой в поперечном направлении.

Армирование косоуров - плоскими сварными каркасами.

Арматура для сеток проволочная Вр-I, для каркасов А-III, А-I.

Определение нагрузок и усилий

Горизонтальная проекция длины марша мм.

Расчетный пролет равен:

мм.,

где - длина опирания, мм.

Подсчет нагрузок на 1 м2. горизонтальной проекции марша производится в табличной форме:

Номинальная ширина марша в=1050 мм. Расчетная нагрузка на 1 м. длины собирается с номинальной ширины.

Постоянная:

Временная:

Полная:

Определяем расчетный изгибающий момент и расчетную поперечную силу:

Расчет армирования

Расчетные характеристики материалов и размеры расчетного сечения

Применительно к типовым унифицированным размерам ЛМ назначаем размеры расчетного таврового сечения.

В_f - ширина полки таврового сечения;

В - ширина ребра таврового сечения;

В_f - расчетная ширина полки;

h - высота сечения;

h_f - толщина полки таврового сечения;

h₀ - расчетная высота сечения.

;

;

т.к. то

Применяем ориентировочно защитный слой бетона 2,5 см.

Для марша применяем бетон В20. Расчетные характеристики:

Арматура класса А-III:

Арматура (поперечная) класса А-I:

Арматура класса Вр-I:

Расчет продольной рабочей арматуры косоуров

Момент, воспринимаемый полкой таврового сечения при

Имеем 1-й расчетный случай, сечение рассматривается как прямоугольное.

по таблице коэффициентов определяем:

Определяем площадь рабочей арматуры:

Принимаем в каждом косоуре по 1 стержню, т.е. 210А-III Аs=1,57 см²

Расчет прочности элемента по наклонным сечениям

Поперечная сила на опоре

Вычисляем проекцию расчетного наклонного сечения на продольную ось с:

где

В расчетном наклонном сечении

а так как то

что больше

Тогда

что больше следовательно, поперечная арматура по расчету не требуется.

В 1/4 пролета назначаем из конструктивных соображений поперечные стержни диаметром 6 мм. из стали класса А-I, шагом S=80 мм. (не более h/2=170/2=85 мм.), Аsw=0,283 см2., Rsw=175 МПа. Для 2-х каркасов n=2, Asw=0,566 см2.

В средней части ребер поперечную арматуру располагаем конструктивно с шагом 200 мм.

Проверяем прочность элемента по наклонной полосе между наклонными трещинами по формуле:

где

Условие соблюдается, прочность марша по наклонному сечению обеспечена.

Плиту марша армируют сеткой из стержней диаметром 46 мм., расположенных шагом 100300 мм.

Расчет армирования полки

Так как ступени имеют большую жесткость, то армирование марша между косоурами назначаем по конструктивному минимуму .

Площадь расчетного сечения одной ступени:

Площадь сечения арматуры на l=1 м. длины марша

Принимаем сетку с

с площадью сечения арматуры в поперечном направлении

3. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ

3.1 Инженерно-геологические условия

Строительная площадка расположена на пологой поверхности. Абсолютные отметки поверхности в пределах площадки 84,2 85,8 м.

Геолого литологическое строение площадки представлено на инженерно-геологических разрезах. В пределах разведанной глубины, выделяются следующие слои по глубинам от поверхности:

1. 0,0 – 0,9…1,2 м – насыпные грунты: суглинки желто-бурые с примесью строительного мусора тугопластичной консистенции;

2. 0,9…1,2 – 3,7 м – 4,5 м – суглинки лессовидные делювиальные, макропористые в основном тугопластичной консистенции, с включениями карбоната и гипса;

3. 3,7 м … 4,5 м – суглинки лессовидные, мягкопластичные, макропористые, сильно сжимаемые, слабые, мягкопластичной консистенции;

4. - суглинки лессовидные, делювиальные бурые, плотной полутвердой консистенции.

Грунтовые воды встречены на глубине 12,7 – 15,1 м, средняя скорость общего подъема УГВ составляет 30см/год, сезонные колебания уровня составляют 0,5 > 0,1 м.

3.2 Физико-механические свойства грунтов

На основании анализа геолого-литологического строения и лабораторных данных выделены четыре инженерно-геологических элемента. Ниже приводятся их инженерно-геологическое описание, также нормативные и расчетные характеристики (таблица 3.1.)

• слой ИГЭ – 1 – насыпные грунты толщиной от 0,9 м до 1,2м;

• слой ИГЭ – 2 – (толщиной от 2 м до 3,6 м, расположенного под подошвой насыпных грунтов) – лессовидные, макропористые, желто-бурые суглинки с плотностью сухого грунта – 1,36 г/см³ – 1,45 г/см³;

• слой ИГЭ – 3 (толщиной от 1,8 м до 2,2 м), желто-бурые лессовидные, мягкопластичные, макропористые, сильно сжимаемые, слабые суглинки;

• слой ИГЭ – 4 (с глубины 5 – 6м распространен на всю разведанную глубину, т.е. до 18 м от поверхности) – красно-бурые, низко пористые, полутвердые, непросадочные суглинки.

3.3 Выбор типа фундаментов

Проанализировав инженерно-геологические условия и физико-механические свойства грунтов, к расчету принимаем два типа конкурирующих фундаментов:

• ленточные монолитные железобетонные фундаменты;

• свайные фундаменты, устраиваемые из висячих забивных железобетонных свай и монолитного железобетонного ростверка.

3.4 Сбор нагрузок и определение расчетных усилий, действующих на фундаменты

Фундаменты условно принимаем центрально нагруженными. Сбор нагрузок на рассчитываемые фундаменты производим в табличной форме.

Сбор нагрузок на фундамент Ф-1

Нагрузки собираем с грузовой площади S = 6 м²

Сбор нагрузок на фундамент Ф-2

Нагрузки собираем с грузовой площади S = 3м²

Сбор нагрузок на фундамент Ф-3

Нагрузки собираем с грузовой площади S = 3м²

3.5 Расчет ленточных фундаментов

Характеристики

Список файлов ВКР