Анализ результатов расчета плиты



Содержание

 

1. Цели и задачи преддипломной практики................

2. Место прохождения преддипломной практики....

3. Расчетно-конструктивный раздел...........................

4. Раздел основания и фундаменты............................

5. Список литературы..................................................

 

 

Цель и задачи преддипломной практики

Задачи, стоящие перед студентами бакалавриата, при прохождении преддипломной практики:

 ознакомиться с основными требованиями к рабочей документации конструктивных решений зданий и сооружений различного назначения, их составу и оформлению, изложенных в ГОСТ 21.1101 [1], а также в стандартах ГОСТ 21.501 [2] и ГОСТ 21.502 [3]

 изучить основной нормативный документ для оформления поясни-тельной записки ВКР – СТО 4.2-07-2014 «Система менеджмента качества. Общие требования к построению , изложению и оформлению документов учебной деятельности» ;

 выполнить расчетно-конструктивный раздел ВКР, в том числе и фундаментов, включающий соответствующий раздел пояснительной записки ВКР и основные чертежи рабочей документации конструктивных решений проектируемого объекта; основная цель этого раздела проектирования состоит в уточнении и детализации конструктивных решений отдельных элементов сооружения, принятого для разработки, а также их сопряжений на основе статических и конструктивных расчетов.

 получить задания по разделам технологии и организации строительства, экономики строительства.

Мест о практики

  г.Москва, ООО « МИП-Строй №1 » в период с 08.06.2019 г. по 22.06.2019 г.

 

РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

Исходные данные

Объект строительства – Девятиэтажный жилой дом в монолитно-кирпичном исполнении по ул. Ватурина, в г. Новосибирске.

Место строительства – Новосибирская область. г. Новосибирск.

Климатические условия строительства:

- В соответствии со СП 131.13330.2012 г.Новосибирск относится к I климатическому району, IB подрайону;

- Снеговой район – III.

- Вес снегового покрова (нормативное значение) – 1,5 кПа

- Ветровой район – III.

- Ветровая нагрузка (нормативное значение) – 0,38 кПа.

- Сейсмичность района по СП 14.13330.2018 – 6 баллов.

Инженерно-геологические условия площадки приняты по результатам инженерных изысканий.

Конструктивные решения

Здание девятиэтажное, в плане имеет сложную форму с размерами в крайних осях 1-11 23,0 м, в осях А-Д 13,720 м.

Конструктивная схема здания – каркасная, с заполнением проемов из кирпича толщиной 250 мм.

Перекрытия – монолитное железобетонное, толщиной 180 мм.

В рамках бакалаврской работы, согласно индивидуальному заданию, рассчитываем армирование монолитной плиты перекрытия на отм. +3,700.

Сбор нагрузок на монолитную плиту перекрытия выполняем в соответствии с требованиями СП 20.13330.2016.

Расчет плиты перекрытия выполняем с требованиями СП 63.13330.2012. Все нагрузки на плиту перекрытия приняты равномерно распределенными.

Расчет кирпичного простенка выполняем в соответствии с требованиями СП 15.13330.2012, а также «Проектирование каменных и армокаменных конструкций» Бедов А.И.

Сбор нагрузок на несущие элементы здания

Для проектирования монолитного железобетонного перекрытия и необходимо выполнить сбор нагрузок от веса вышележащих конструкций. При сборе распределенной нагрузки на перекрытие этажа, необходимо учитывать постоянные и временные нагрузки. Временные нагрузки включают в себя кратковременные нагрузки (полезная нагрузка на перекрытие от собственного веса людей и оборудования). К постоянным нагрузкам относится собственный вес вышележащих перекрытий и ненесущих стен, собственный вес перегородок, а также собственный вес конструкции. При сборе нагрузки на перекрытие учитывается основное сочетание нагрузок, включающие в расчет постоянные нагрузки с коэффициентом 1, кратковременные – 0,9 и длительные - 0,95.

Согласно СП 20.13330.2016 полное нормативное значение полезной нагрузки на перекрытие квартиры жилых зданий составляет 1,5 кН/м2.

Согласно таблице 2.1 полное нормативное значение полезной нагрузки на монолитное перекрытие составляет 1,5 кН/м2.

Коэффициенты надежности по нагрузке  для равномерно распределенных нагрузок следует принимать 1,3 при полном нормативном значении менее 2,0 кПа (200 кгс/м2). Коэффициент надежности по нагрузке  для веса строительных конструкций и грунтов принимаем по таблице 7.1 СП 20.13330.2016. Коэффициент для конструкций, выполняемых на строительной площадке, плотностью 1600 кг/м3 и менее принимаем равным 1,3, для конструкций плотностью 1800 кг/м3 и выше принимаем равным 1,1.


 

Таблица 2.1 – Сбор нагрузок

Вид нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэф. надежности Расчетная нагрузка, кН/м2
1 2 3 4

1. Перекрытие типового этажа:

Постоянные нагрузки

1.1.1 Собственный вес линолеума, = 4 кг/м2, t = 5 мм. 0,04 1,3 0,052
1.1.2 Собственный вес стяжки из цементно-песчаного р-ра, = 1800 кг/м3, t = 25 мм. 0,45 1,1 0,495
1.2 Собственный вес монолитной плиты перекрытия, = 2500 кг/м3, t = 180 мм. 4,50 1,1 4,95
2 Собственный вес ограждающих строительных конструкций из кирпича, = 1800 кг/м3, t = 250 мм. 4,50 1,1 4,95
ИТОГО 9,49   10,447

Временные нагрузки (кратковременные)

1 Полезная нагрузка для квартиры жилых зданий 1,5 1,3 1,95

Длительные нагрузки

1 Собственный вес перегородок из ГКЛ, 45 кг/м2 0,45 1,3 0,585
2 Собственный вес минераловатных плит  = 200кг/м3, t = 170 мм. 0,34 1,2 0,41
3 Собственный вес навесной панели, 7 кг/м3 0,07 1,3 0,09
ИТОГО 0,86   1,085
ИТОГО 11,9   13,5

2. Чердачное перекрытие:

Постоянные нагрузки

2.1.1 Собственный вес стяжки из цементно-песчаного р-ра, = 1800 кг/м3, t = 35 мм. 0,0002 1,3 0,00026
2.1.2 Собственный вес минераловатных плит  = 200кг/м3, t = 250 мм. 0,5 1,2 0,6

Продолжение таблицы 2.1

2.2 Собственный вес монолитной плиты перекрытия, = 2500 кг/м3, t = 180 мм. 4,50 1,1 4,95
ИТОГО 5,0   5,55

Временные нагрузки (кратковременные)

1 Полезная нагрузка для чердачных помещений 0,7 1,3 0,91

Длительные нагрузки

1 Заполнение проемов из кирпича, = 2500 кг/м3, t = 250 мм. 6,25 1,1 6,875
2 Собственный вес минераловатных плит  = 200кг/м3, t = 170 мм. 0,34 1,2 0,41
3 Собственный вес навесной панели, 7 кг/м3 0,07 1,3 0,09
ИТОГО 6,66   7,29
ИТОГО 12,4   13,8

3. Покрытие:

Постоянные нагрузки

3.1.1 Собственный вес минераловатных плит  = 200кг/м3, t = 180 мм. 0,36 1,2 0,432
3.1.2 Керамзитовый гравий  = 250кг/м3, t = 150 мм. 0,375 1,3 0,4875
3.2 Собственный вес монолитной плиты перекрытия, = 2500 кг/м3, t = 180 мм. 4,50 1,1 4,95
ИТОГО 5,24   5,87

Временные нагрузки (кратковременные)

Снеговая нагрузка (долговременная) 1,5 1,4 1,95
ИТОГО 6,74   7,82

4 .4 Расчет монолитного перекрытия на отм. +3,700

3 .4.1 Статический расчет монолитного перекрытия на отм. +3,700

Межэтажное перекрытие принято монолитным, толщиной 180 мм из тяжелого бетона марки В20. Арматура в продольном направлении принята А400, в поперечном направлении принята А240.

Геометрические размеры монолитного плиты представлены на рис. 2.1. В программном комплексе SCAD выполним подбор арматуры, верхних и нижних сеток. Величины загружений принимаем согласно таблице 2.1. Снеговая и ветровая нагрузки в данном расчете не участвуют.

Рисунок 2.1 – Опалубочный чертеж монолитной плиты

Чтобы определить армирование на рассматриваемом участке, расчетную схему задаем в виде прямоугольно участка 23,0х14,0 м. Сопряжение перекрытия с монолитными стенами и колоннами наружного и внутреннего контура выбираем жесткое, ограничиваем перемещения вдоль х, у и z, а также моменты.

Производим генерацию сетки произвольной формы. Преобразовываем 3-х узловые элементы в 4-х узловые. Шаг триангуляции 0,5 м. Жесткость назначаем толщиной плиты 180 мм и бетоном класса В20. Поочередно загружаем плиту перекрытия постоянной, кратковременной и длительной нагрузками.

Рисунок 2.2 – Расчетная схема плиты


 

Рисунок 2.3 – Изополя перемещений в направлении оси Z от совмещенной нагрузки, мм

 

Рисунок 2.4 – Таблица перемещений в направлении оси Z от совмещенной нагрузки, мм

Рисунок 2.5 – Деформированная схема плиты от совмещенной нагрузки


 

Рисунок 2.6 – Результаты подбора нижней арматуры по оси Х

Рисунок 2.7 – Результаты подбора нижней арматуры по оси Х

Рисунок 2.8 – Результаты подбора нижней арматуры по оси Y

Рисунок 2.9 – Результаты подбора нижней арматуры по оси Y

Рисунок 2.10 – Результаты подбора верхней арматуры по оси Х

 

Рисунок 2.11 – Результаты подбора верхней арматуры по оси Х

Рисунок 2.12 – Результаты подбора верхней арматуры по оси Y

Рисунок 2.13 – Результаты подбора верхней арматуры по оси Х

Анализ результатов расчета плиты

Результаты расчета плиты перекрытия представлены на рис. 2.4-2.13.

Монолитная железобетонная плита перекрытия, толщиной 180 мм, армируется отдельными стержнями, уложенными с шагом 200 мм в продольном и поперечном направлении.

Рисунок 2.14 – Расположение арматуры относительно осей X, Y

В результате расчетов программного комплекса SCAD получаем, что основное нижнее армирование перекрытия осуществлять отдельными стержнями ∅7 A400, принимаем армирование стержнями ∅8 A400.

Верхнее армирование перекрытия осуществлять отдельными стержнями ∅7 A400 по результатам расчетов программного комплекса SCAD, принимаем армирование стержнями ∅8 A400. Раскладываем их по всей площади плиты перекрытия, с шагом 200 мм в двух направлениях.

Рисунок 2.15 – Схема расположения нижнего армирования

Рисунок 2.16 – Схема расположения верхнего армирования

Проектное положение верхних стержней обеспечить с помощью поддерживающих каркасов из арматуры ∅6 A240.

Максимальное вертикальное перемещение плиты перекрытия составляет 2,02 мм = 0,2 см (по результатам расчетов в SCAD).

Согласно СП 20.13330.2016, максимально допустимый вертикальный прогиб для плит перекрытия составляет fu =l/200. В месте максимального прогиба, пролет l = 4,8 м.

fu = 4,8/200 = 0,024 м = 2,4 см

т.е. 2,4 см > 0,2 см, значит жесткость перекрытия обеспечена.

 

Расчет простенка 1-го этажа

Для расчета выбран один из кирпичных простенков с размером сечения 950х250мм. Рассматриваемая конструкция расположена на первом этаже здания между осей 1-3.

Рисунок 2.17 – Рассматриваемый кирпичный простенок

Кладка стен выполнена из полнотелого глиняного кирпича марки М100 на растворе марки 100.

За длину элемента принимается высота заполнения проема - 3,72 м.

Объемный вес кладки несущего слоя принят 1800 кг/м3.

Коэффициент надежности по нагрузке для каменных конструкций – 1,1 по таблице 7.1 СП 20.13330.2016.

Расчетное сопротивление кладки сжатию принято по таблице 2 СП 15.13330.2012 – R = 18 МПа для кирпича марки М100 и раствора марки М100.

Данный простенок рассчитывается на нагрузку от собственного веса, веса оконной перемычки.

Нормативный вес собственной кладки кирпичной стены толщиной 380 мм с расчета на один этаж:

,                                                                    (2.1)

где  – плотность материала, ,

 – толщина стены, t = 0,25 м,

 – высота стены, h = 3,72 м,

 – длина стены, l = 0,95 м,

 = 1800 ⸱ 0,25 ⸱ 3,72 ⸱ 0,95 = 1590,3 кг.

Расчетный вес собственной кладки кирпичной стены толщиной 250 мм с расчета на один этаж:

,                                                                                   (2.2)

где  – коэффициент надежности, ,

 = 1,1 ⸱ 1590,3 = 1749,33 кг.

Нормативный от двух перемычек 2ПБ19-3 при опирании на простенок – N2 = 81 кг.

Действия нагрузок с двух перемычек 2ПБ19-3 проема ПР-1 передается на кирпичную кладку с эксцентриситетом e, так как нагрузка от перемычки приложена не по центру сечения, а на расстоянии от него равном:

e = h/2 - a/3,                                                                                     (2.7)

где h – высота сечения стены, h = 250 мм;

a – расстояние, на которое опирается плита перекрытия на стену, а = 120 мм;

е = 250мм/2 - 120мм/3 = 85 мм = 8,5 см.

Определим изгибающий момент от действия нагрузки, передаваемой с перемычек проема ПР-1 с эксцентриситетом e = 8,5 см.

М = 8,5 ⸱  ⸱ h1/ h,

где h1 – высота этажа от пола до перемычки,

h – высота этажа.

М = 0,085 ⸱  ⸱ 2,8/3,72 = 5,18 кг ⸱ м.

 

Рисунок 2.18 – Внецентренное сжатие: y – толщина стены, y = 25 см; e – эксцентриситет, e = 8,5 см; N – нагрузка

Расчет внецентренно сжатых неармированных простенков ведется по формуле 13 СП 15.13330.2012:

                                                                                                           (2.8)

где Ас - площадь сжатой части сечения при прямоугольной эпюре напряжений, определяемая из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения расчетной продольной силы N. Положение границы Ас определяется из условия равенства нулю статического момента этой площади относительно ее центра тяжести для прямоугольного сечения:

,                                                                                 (2.9)

;                                                                                   (2.10)

R – расчетное сопротивление кладки сжатию;

A - площадь сечения элемента;

h – высота сечения в плоскости действия изгибающего момента;

e0 – эксцентриситет расчетной силы N относительно центра тяжести сечения;

 - коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента, определяемый по расчетной высоте элемента l0 (см. 7.2, 7.3), по таблице 19 СП 15.13330.2012;

 - коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по фактической высоте элемента H по таблице 19 СП 15.13330.2012 в плоскости действия изгибающего момента при отношении:

                                                                                                       (2.11)

 

или гибкости:

,                                                                                          (2.12)

где hc и ic - высота и радиус инерции сжатой части поперечного сечения Ас в плоскости действия изгибающего момента;

ω - коэффициент, определяемый по формулам, приведенным в таблице 20 СП 15.13330.2012;

mg - коэффициент, определяемый по формуле 16 СП 15.13330.2012:

(2.13)
где Ng - расчетная продольная сила от длительных нагрузок;

η - коэффициент, принимаемый по таблице 21;

e0g - эксцентриситет от действия длительных нагрузок.

Площадь сечения элемента:

А = b ⸱ h = 95 ⸱ 25 = 2375 см2.

Эксцентриситет расчетного продольного усилия:

e0 = M/Nр = 5,18/81 = 0,0064 м = 0,64 см.                                   (2.14)

При расчете несущих и самонесущих стен толщиной 25 см и менее следует учитывать случайный эксцентриситет, который должен суммироваться с эксцентриситетом продольной силы.

Величину случайного эксцентриситета следует принимать равной для перегородок и ненесущих стен, а также заполнений фахверковых стен случайный эксцентриситет допускается не учитывать.

Случайный эксцентриситет не учитывается.

e0 = 0,64 < 0,7  h/2 = 0,7  25/2 = 8,75 см.

Значит, расчет по раскрытию трещин в швах кладки не требуется.

.             (2.15)

Расчетная схема представлена шарнирным опиранием на неподвижные опоры с частично защемленными опорными сечениями.

Расчетная длина элемента (при неподвижных шарнирных опорах) по п.7.3. СП 15.13330.2012:

l0 = h = 372 см.                                                                              (2.16)

Гибкость сечения определяется по формуле 12 СП 15.13330.2012:

.                                                                 (2.17)

Упругая характеристика кладки α = 1200 по таблице 15 СП 15.13330.2012 для кирпича керамического при растворе марки М100.

По таблице 19 СП 15.13330.2012 при α = 1200 и  = 14,88 φ определяется интерполяцией:

 = 14

 = 14,88

 = 16

α = 1000 φ = 0,79

α = 1200

φ = 0,793

α = 1000 φ = 0,74
α = 1200 φ = 0,814 α = 1200 φ = 0,768
α = 1500 φ = 0,85 α = 1500 φ = 0,81

φ = 0,793.

Гибкость сечения ,                                                          (2.18)

где  – высота сжатой зоны,

.                                  (2.19)

.                                                                (2.20)

По таблице 19 СП 15.13330.2012 по α = 1200 и  φ определяется интерполяцией:

 = 15

 = 15,7

 = 16

α = 1000 φ = 0,79

α = 1200

φ = 0,824

α = 1000 φ = 0,85
α = 1200 φ = 0,77 α = 1200 φ = 0,834
α = 1500 φ = 0,74 α = 1500 φ = 0,81

 φс = 0,824.

.                                               (2.21)

Определим коэффициент  для прямоугольного сечения по таблице 20 СП 15.13330.2012:

.                                        (2.22)

Произведем расчет:

.

Условие выполняется, значит, несущая способность простенка обеспечена, армирование простенка не требуется.

 

Проектирование фундаментов

Исходные данные

Район строительства – г. Новосибирск.

Объект строительства – Девятиэтажный жилой дом в монолитно-кирпичном исполнении по ул. Ватутина, в г. Новосибирске

За отметку 0,000 условно принята отметка чистого пола 1-го этажа, соответствующая абсолютной отметке +205,7 м.

Подземных вод не обнаружено.

Рисунок 2.18 – Инженерно-геологическая колонка

Рисунок 2.19 – Ведомость инженерно-геологических условий

2.6.2 Сбор нагрузок на фундамент

В качестве расчетного участка принимаем участок по осям 6/А-Д.

На фундамент расчетного участка передается нагрузка:

- нагрузка с покрытия;

- нагрузку с перекрытия всех вышележащих этажей, включающих в себя нагрузку собственного веса конструкции пола, перегородок и плит перекрытия, а также кратковременную полезную нагрузку;

- нагрузку от собственного веса стен и колонн;

Временные нагрузки включают в себя кратковременные нагрузки (полезная нагрузка на перекрытие от собственного веса людей и оборудования) и длительные (собственный вес перегородок). К постоянным нагрузкам относится собственный вес перекрытия, а также собственный вес конструкции пола.

При сборе нагрузки на покрытие и перекрытие учитывается основное сочетание нагрузок, включающее в расчет постоянные нагрузки с коэффициентом 1, кратковременные - 0,9 и длительные - 0,95.

Нагрузка с покрытия и перекрытия всех вышележащих этажей представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.2 – Нагрузки на фундамент

Вид нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэф. надежности Расчетная нагрузка, кН/м2
1 2 3 4

Перекрытие типового этажа:

Постоянные нагрузки

ИТОГО 4,95   5,445

Временные нагрузки (кратковременные)

1 Полезная нагрузка для квартиры жилых зданий 1,5 1,3 1,95

Длительные нагрузки

ИТОГО 7,11   7,96
ИТОГО 13,6   15,4

Чердачное перекрытие:

Постоянные нагрузки

ИТОГО 5,0   5,55

Временные нагрузки (кратковременные)

1 Полезная нагрузка для квартиры жилых зданий 0,7 1,3 0,91

Длительные нагрузки

ИТОГО 6,66   7,29
ИТОГО 12,4   13,8

Покрытие:

Постоянные нагрузки

ИТОГО 5,24   5,87

Временные нагрузки (кратковременные)

Снеговая нагрузка (долговременная) 1,5 1,4 1,95
ИТОГО 6,74   7,82

Пол первого этажа:

Постоянные нагрузки

1.1.1 Собственный вес керамической плитки, = 16 кг/м3, t = 20 мм. 0,0032 1,3 0,004
1.1.2 Собственный вес стяжки из цементно-песчаного р-ра, = 1800 кг/м3, t = 40 мм. 0,72 1,1 0,792

Продолжение таблицы 2.2

1.2 Собственный вес утеплителя, = 200 кг/м3, t = 170 мм. 0,34 1,1 0,374
1.3 Собственный вес монолитной плиты перекрытия, = 2500 кг/м3, t = 180 мм. 4,50 1,1 4,95
ИТОГО 5,56   5,666

Временные нагрузки (кратковременные)

1 Полезная нагрузка для квартиры жилых зданий 1,5 1,3 1,95

Длительные нагрузки

1 Собственный вес перегородок из ГКЛ, 45 кг/м2 0,45 1,3 0,585
2 Заполнение проемов из кирпича, = 2500 кг/м3, t = 250 мм. 6,25 1,1 6,875
3 Собственный вес минераловатных плит  = 200кг/м3, t = 170 мм. 0,34 1,2 0,41
4 Собственный вес навесной панели, 7 кг/м3 0,07 1,3 0,09
ИТОГО 7,11   7,96
ИТОГО 13,6   15,4

Пол подвала этажа:

Постоянные нагрузки

1 Собственный вес монолитной плиты перекрытия, = 2500 кг/м3, t = 200 мм. 0,5 1,1 0,55

Временные нагрузки (кратковременные)

1 Полезная нагрузка для квартиры жилых зданий 1,5 1,3 1,95
ИТОГО 2,0   2,5

 

Рисунок 2.20 – Определение ширины грузового участка

Ширина грузовой площади составляет L = 1675 +1675 = 3350 мм.

Нагрузка на стену расчетная с покрытия:

;

Нагрузка на стену расчетная с одного перекрытия типового этажа:

;

Нагрузка на стену расчетная с одного перекрытия типового этажа:

;

Нагрузка на стену расчетная с перекрытия подвального этажа:

;

Нагрузка на стену расчетная с перекрытия чердачного этажа:

;

Нагрузка на ростверк расчетная с пола подвального этажа:

;

Суммарная расчетная нагрузка от собственного веса железобетонной стены всех вышележащих этажей:

;

где 28,93 м – общая высота стен всех вышележащих этажей,

0,2 – толщина стены,

25 кН/м3 – объёмный вес бетона В25.

Суммарная нормативная нагрузка от собственного веса железобетонной стены подвального этажа:

;

где 2,29 м – высота стены из ФБС,

0,25 – толщина стены,

25 кН/м3 – объёмный вес бетона В25.

ИТОГО расчетная нагрузка на ростверк:

;

Проектирование фундамента

Расчетную глубина сезонного промерзания суглинков определяем по формуле:

𝑑𝑓 = 𝑘𝑛 ∙ 𝑑𝑓𝑛 , (2.18)

где kn - коэффициент влияния теплового режима сооружения, для зданий с подвалом при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам больше 20℃ - 0,4;

dfn - нормативная глубина промерзания суглинков и глин, 2,20 м.

По формуле (2.18) определяем расчетную глубину сезонного промерзания:

𝑑𝑓 = 0,4 ∙ 2,2 = 0,88 м.

Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания должна назначаться для внутренних фундаментов независимо от расчетной глубины промерзания грунтов, глубина промерзания 𝑑𝑓 = 2,2 м.

Расчет забивной сваи


Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 276; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!