Практическая работа по "Строительным конструкциям "

- это коэффициент,  учитывающий влияние теплового  режима здания( см. СНиП 2.02.01-83, табл. 1.1, стр .5).

 – коэффициент, учитывающий неравномерность промерзания(константа),

 

 

Т.о. - условие выполнено.

3. Определение расчетного сопротивления грунта

 

Для нахождения и пользуемся СНиП 2.02.01-83, табл. №3 (см. мелкие пески)

 , (т.е. соотношение )

k -  коэффициент, принимаемый равным: k= 1, если прочностные характеристики грунта (

 _и  С) определены непосредственными испытаниями, и k= 1,1, если они приняты по табличным данным. Мы принимаем k= 1,1, т.к. использовали не эмпирические, а табличные данные.

k_z - коэффициент, принимаемый равным: при b < 10 м - k_z = 1, при b ³ 10 м - k_z = z₀/b + 0,2 (здесь z₀ = 8 м). В нашем случае b < 10 м, т.к. фундамент ленточный, значит k_z = 1.

 

, где  = 20,5 кН/м³ - это удельный вес грунта (величина задана в задании);

  =20,0 кН/м³  - это удельный вес пола подвала ( принимаем данную величину)

 

Для нахождения коэффициентов M_q, М_c пользуемся табл. № 4 того же СНиПа 2.02.01-83 исходя из того, что раннее найденный угол внутреннего трения   _.

 

 

 

 

b - ширина подошвы фундамента, м. Примем b = 1,2 м. ( Минимальную ширину подошвы рассчитали так : ширина блоков фундамента =800 мм. + 2*150мм с каждой стороны = 1100мм)

Теперь рассчитываем  

=1,5364*(38,13+65,86+261,39+27,7)=1,5364*393,08=603,93 кПа

4. Определение ширины подошв фундамента

 

 

Стена А

 

Принимаем ширину подушки  под наружными стенами 1,4 м.

Делаем проверку данного  выбора: считаем значение при b = 1,2 м. Полученное значение должно будет выполнять следующему требованию:

 

=1,5364*(44,485+65,86+261,39+27,7)=613,7 кПа

 

Т.о. ,7 >Р=577,40 к Па

4.2 Стена Б

 

Принимаем ширину подушки  под наружными стенами 1,4 м.

Делаем проверку данного  выбора: считаем значение при b = 1,4 м. Полученное значение должно будет выполнять следующему требованию:

 

=613,7 кПа,

Т.о. ,7 >Р=540,55 к Па . Условие выполнено.

 
III Определение осадки грунта

(по заданию необходимо рассчитать осадку грунта под стену Б)

Для определения осадки пользуемся Приложением 2 к СНиП 2.02.01-83.

Осадка основания  (S) определяется методом послойного суммирования по формуле

 

 

  , где - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

Pi - среднее значение дополнительного  вертикального нормального напряжения  в i-м слое грунта,

hi и Еi - соответственно  толщина и модуль деформации i-го  слоя грунта;

n - число слоев, на которые  разбита сжимаемая толща основания.

Данная рассчитанная осадка не должна будет превышать допустимую, 15 см.

Распределение вертикальных нормальных напряжений по глубине основания  принимается в соответствии со схемой, приведенной на рис. 1.

, где DL - отметка планировки;

NL - отметка поверхности природного рельефа ( -0,250 м – в нашем случае)

FL - отметка подошвы фундамента (-0,450)

WL - уровень подземных  вод; 

В,С - нижняя граница сжимаемой  толщи;

d и d_n глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности природного рельефа;

b - ширина фундамента;

р - среднее давление под  подошвой фундамента;

р₀ - дополнительное давление на основание;

Ϭzg - дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы (от собственного веса грунта);

Ϭzp - дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы;

 

Нс - глубина сжимаемой  толщи.

Определяем глубину слоя по формуле:

, где hi  - толщина слоя;

b – ширина подушки  фундамента под рассматриваемой  стеной ( в нашем случае рассматриваем  стену Б).

 

Далее приступаем к заполнению таблицы:

№ п/п	z I, м	ξ=2z/b	α	Ϭzg, к Па	Ϭzg * 0,2 кПа	Ϭzp = α*Po к Па	P , кПа
1	0	0	1	51,25	10,25	489,30

 

 

 

Где z _i - глубина грунта в каждом слое     

, где b – ширина подушки фундамента;

 α – специальный  коэффициент. Его значение ищем по СНиП 2.02.01.-83,Приложение 2, табл. №1.(в нашем случае- значение  ξ в соответствии с тем, что фундамент ленточный);

Ϭ_zg  находим следующим образом:

в (.)1     Ϭ_zg1=d* ɣ_грунта ,          

d=2,950-0,450=2,5 м (это высота заложения грунта) ;    ɣ_грунта=20,5 кг/м³

Ϭ_zg1=20,5*2,5=51,25 кПа

в (.)2     Ϭ_zg2= Ϭ_zg1 + h₂* ɣ_грунта= 51,25 +0,56*20,5 = 62,73 кПа, где h₂–толщина слоя грунта в (.)2.

По такому же принципу рассчитываются все остальные значения Ϭ_zgn.

Ϭ_{zp 1}= α₁  *  Po, к Па , Po= Р - Ϭ_zg1 , (при чем значение Р берем из предыдущих расчетов на ширину подушки фундамента под стену Б, Р=540,55 к Па)

Po= 540,55-51,25=489,30 к Па , Ϭ_{zp 1}= 1*489,30  =489,30 к Па;

Ϭ_{zp 2}= α₂  *  Po= 0,881* 489,30 = 431,07 к Па. И так далее.

P_i  - это полусумма двух по порядку вписанных а таблице значений Ϭ_zp (например, между точками 1-2, 2-3, 3-4 и т.д.)

 

 

 

 

 

 

№ п/п	z I, м	ξ=2z/b	α	Ϭzg, к Па	Ϭzg * 0,2 кПа	Ϭzp = α*Po к Па	P , кПа
1	0	0	1	51,25	10,25	489,30
							460,19
2	0,56	0,8	0,881	62,73	12,55	431,07	-
							372,60
3	1,12	1,6	0,642	74,21	14,84	314,13	-
							273,76
4	1,68	2,4	0,477	85,69	17,14	233,40	-
							208,20
5	2,24	3,2	0,374	97,17	19,43	183,00	-
							166,36
6	2,8	4	0,306	108,65	21,73	149,73	-
							137,98
7	3,36	4,8	0,258	120,13	24,03	126,24	-
							117,68
8	3,92	5,6	0,223	131,61	26,32	109,11	-
							102,51
9	4,48	6,4	0,196	143,09	28,62	95,90	-
							90,77
10	5,04	7,2	0,175	154,57	30,91	85,63	-
							81,47
11	5,6	8	0,158	166,05	33,21	77,31	-
							73,64
12	6,16	8,8	0,143	177,53	35,51	69,97	-
							67,28
13	6,72	9,6	0,132	189,01	37,80	64,59	-
							62,14
14	7,28	10,4	0,122	200,49	40,10	59,69	-
							57,49
15	7,84	11,2	0,113	211,97	42,39	55,29	-
							53,58
16	8,4	12	0,106	223,45	44,69	51,87	-
							50,64
17	8,96	12,8	0,101	244,39	48,88	49,42	-
							48,20
18	9,52	13,6	0,096	256,41	51,28	46,97
ИТОГО сумма средних значений давлений							2 424,48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем осадку по уже известной  формуле:

 

Условие выполнено.

 

 

 

IV Расчет многопустотной плиты

1. Эскиз плиты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчетная схема

  

 

 

 

 

 

 

3. Определение нагрузок на 1м погонный

 

g₌ g _{раб. табл(max).} * b _пл = 8,944*1,790=16,01 кН/м

 

 

4. Статистический расчет

 

	g= 16,01 кН/м.
	Qmax=
	M max=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Материал

Бетон: Min В20 => Rb = Rb табл.* , где это коэффициент для заводских бетонных изделий.

Арматура: Min А600 => Rs =520 МПа

6. Расчетное сечение плиты

Сечение плиты приводим к тавровому.

Ширина ребра расчетного сечения  рассчитывается так:

 

Отверстия ϕ 159мм.  – 8шт. заменяем квадратным сечением, эквивалентной площади.

 

 

x =

Используя полученные данные находим    

h=220 мм. – высота сечения а – рассчитывается так: величина защитного слоя + Величина минимального защитного  слоя для предварительно напряженной  арматуры – 40 мм, Dармат для А600 – минимум 10 мм, значит   а =40 + =  45 h0 = h – а = 200 – 50 = 170 мм. (h0 –рабочая высота)

 

 

 

7. Расчет по прочности

Определяем положение нейтральной  оси (для таврового сечения, которым  мы задались, она может располагаться в полке или в ребре. В нашем случае, необходимо, чтобы она располагалась в полке. Если не сойдется, необходимо увеличивать марку бетона.). 

M _x=hs^, = R_b * b_f ^,  * h_f ^, * (h₀ - 0,5 * h_f ^,)=10,35 * 10³ * 1,76 * 0,0395 * (0,17 – 0,5*0,0395)=107,93 кН*м

M _x=hs^, = 107,93 кН*м > M _max=80,82 кН*м

Условие выполнено( нейтральная  ось проходит в полке).

Рассчитываем сечение  как прямоугольное.

А₀ =

Далее по табл. 2.11. сортамента «Данные для расчета изгибаемых элементов прямоугольного сечения, армированных одиночной арматурой» ищем самое близкое табличное значение А₀ и по найденному значению А₀=0,155находим соответствующее ŋ=0,915.

Далее определяем А_s =

Для А600

ϕ_арм от 10 до 20.

количество отверстий от 5 до 9.

5 ϕ 16	6 ϕ 16	7 ϕ 14	8 ϕ 14	9 ϕ 12
Аs = 10,05	Аs = 12,06	Аs = 10,77	Аs = 12,3	Аs = 10,17

 

Самое близкое табличное  значение А_s к расчетному  - это А_s = 10,05 при 5 ϕ 16.

8. Расчет монтажных петель

Производится как расчет нагрузки от собственного веса плиты  с учетом коэф.динамичности (k_g = 1.4) по формуле:

  кН/м

Рассчитываем усилие на 1 петлю:

 

Для А240 , А_s =

Т.о берем петли ϕ 10 – А_s = 0,785