2020-06-08
328
Изготовление, хранение, транспортировка и монтаж плиты предусмотрены в условиях, которые не требуют дополнительного армирования по сравнению с условиями работы в стадии эксплуатации. Поднимают плиту за монтажные петли, устанавливаемые в продольных рёбрах на расстоянии 1,5 м от торцов. Нагрузка на плиту от её веса с учётом коэффициента динамичности 1,4 меньше эксплуатационной (1,69·3·1,4=7,1 кН/м<11,39кН/м) прочность и трещиностойкость плиты в зоне действия положительных изгибающих моментов в этих условиях обеспечена. Необходимо проверить прочность и трещиностойкость плиты в местах установки монтажных петель, где возникают отрицательные изгибающие моменты от веса плиты, суммирующиеся с моментами от действия сил предварительного обжатия.
Невыгоднейший момент от веса плиты, растягивающий верхнюю грань, возникает при подъёме. При коэффициенте динамичности 1,4 (вес плиты 60,8 кН) Мd=0,5·60,8·0,82·0,95·1,4·1,1/12=2,37 кН·м. В наиболее обжатой зоне расположена напрягаемая арматура 
=7,63 см2. Ненапрягаемую арматуру в этой зоне не учитываем. В менее обжатой зоне - продольные стержни сетки 12Æ5Вр-I As=7,85 см2.
|
|
|
Равнодействующая усилий в арматуре менее обжатой зоны отстоит от верхней грани на расстоянии 2,3 см, тогда h0=0,600-0,029=0,571 м. Центр тяжести напрягаемой арматуры отстоит от нижней грани на расстоянии 7 см. Тогда е=0,571-0,007+2,37/137,5=0,581 м.
Высота сжатой зоны (принимая ширину ребра на уровне центра тяжести сечения напрягаемой арматуры) в=0,160 м. При Asp=0, A’s=0.
Так как
то прочность в стадии изготовления и подъёма обеспечена. Ранее произведенный расчёт показал, что верхняя грань плиты остаётся постоянно сжатой и трещин не образуется.
Расчёт ленточного свайного фундамента
планировочное архитектурное художественное решение
Исходные данные.
Площадка строительства сложена грунтами I типа просадочности, грунты не пучинистые. В результате инженерно-геологических изысканий площадки строительства подземные воды до глубины 12,0 м не вскрыты.
А) Почвенный слой современного возраста 0,4-0,6м;
Б) Суглинок твёрдый, сухой, просадочный, апшеронского периода. Толщиной до глубины 3,5 м.
JL<0; g=1,71 г/см3; j=18°; с=15 кПа; Е=13 МПа.
Начальное просадочное давление 0,081 МПа.
В) Суглинок твёрдый: JL<0; g=1,82 г/см3; j=18°; с=17 кПа; Е=14 МПа.
Сбор нагрузок.
Покрытие и снег
Таблица 5
| n=1 | n | n>1 | |
| Защитный слой - крупнозернистая посыпка | 20 кг/м2 | 1,3 | 26 кг/м2 |
| 4 слоя гидроизоляционного материала ТЕХНОЭЛАСТ | 16 кг/м2 | 1,3 | 21 кг/м2 |
| Цементная стяжка r=1800 кг/м3 30 мм | 54 кг/м2 | 1,3 | 70 кг/м2 |
| Плиты из стекловолокна ISOVER g=200 кг/м3 150 мм | 30 кг/м2 | 1,3 | 39 кг/м2 |
| Пароизоляция | 4 кг/м2 | 1,3 | 5 кг/м2 |
| Железобетонные панели покрытия с круглыми пустотами | 300 кг/м2 | 1,1 | 330 кг/м2 |
| Снег | 100 кг/м2 | 1,4 | 140 кг/м2 |
| Итого | 734 кг/м2 | 904 кг/м2 |
|
|
|
Зрительный и спортивный залы
Таблица 6
| n=1 | n | n>1 | |
| временная | 400 кг/м2 | 1,2 | 480 кг/м2 |
| полы | 118 кг/м2 | 1,3 | 153 кг/м2 |
| Железобетонные панели перекрытия с круглыми пустотами | 300 кг/м2 | 1,1 | 330 кг/м2 |
| Итого | 818 кг/м2 | 963 кг/м2 |
Библиотека и сцена
Таблица 7
| n=1 | n | n>1 | |
| временная | 500 кг/м2 | 1,2 | 600 кг/м2 |
| полы | 118 кг/м2 | 1,3 | 153 кг/м2 |
| Железобетонные панели перекрытия с круглыми пустотами | 300 кг/м2 | 1,1 | 330 кг/м2 |
| Итого | 918 кг/м2 | 1083 кг/м2 |
Кабинеты, гостиные, игровые
Таблица 8
| n=1 | n | n>1 | |
| временная | 150 кг/м2 | 1,3 | 195 кг/м2 |
| перегородки | 150 кг/м2 | 1,3 | 195 кг/м2 |
| полы | 150 кг/м2 | 1,3 | 195 кг/м2 |
| Железобетонные панели перекрытия с круглыми пустотами | 300 кг/м2 | 1,1 | 330 кг/м2 |
| Итого | 750 кг/м2 | 915 кг/м2 |
Обеденный зал
Таблица 9
| n=1 | n | n>1 | |
| временная | 300 кг/м2 | 1,2 | 360 кг/м2 |
| полы | 200 кг/м2 | 1,3 | 240 кг/м2 |
| Железобетонные панели перекрытия с круглыми пустотами | 300 кг/м2 | 1,1 | 330 кг/м2 |
| Итого | 800 кг/м2 | 930 кг/м2 |
Классные помещения, кабинеты администрации
Таблица 10
| n=1 | n | n>1 | |
| временная | 200 кг/м2 | 1,2 | 240 кг/м2 |
| перегородки | 150 кг/м2 | 1,3 | 195 кг/м2 |
| полы | 125 кг/м2 | 1,3 | 163 кг/м2 |
| Железобетонные панели перекрытия с круглыми пустотами | 300 кг/м2 | 1,1 | 330 кг/м2 |
| Итого | 775 кг/м2 | 928 кг/м2 |
Вестибюли, коридоры, лестницы, рекреации.
Таблица 11
| n=1 | n | n>1 | |
| временная | 300 кг/м2 | 1,2 | 360 кг/м2 |
| полы | 204 кг/м2 | 1,2 | 250 кг/м2 |
| Железобетонные панели перекрытия с круглыми пустотами | 300 кг/м2 | 1,1 | 330 кг/м2 |
| Итого | 804 кг/м2 | 940 кг/м2 |
Сечение 1-1
Покрытие и снег: Nн=0,642 т/м2·6 м=3,85 т/м; N=0,803 т/м2·6 м=4,82 т/м
Перекрытие подвала (столовая): Nн=0,8 т/м2·3 м=2,4 т/м; N=0,93 т/м2·3 м=2,79 т/м
Перекрытие 1 этажа (библиотека): Nн=0,918 т/м2·3 м=2,75 т/м; N=1,083 т/м2·3 м=3,25 т/м
Покрытие 2 этажа (спортзал): Nн=0,818 т/м2·3 м=2,45 т/м; N=0,963 т/м2·3 м=2,89 т/м
Стена: Nн=1,9 т/м3·0,51 м·13,9 м=13,46 т/м; N=13,46 т/м·1,1=14,82 т/м
Утепление стены: Nн=0,2 т/м3·0,1 м·13,9 м=0,3 т/м; N=0,3 т/м·1,2=0,31 т/м
Парапет: Nн=1,9 т/м3·0,38 м·2,6 м=1,88 т/м; N=1,88 т/м·1,1=2,07 т/м
Кирпичная кладка цоколя: Nн=1,9 т/м3·0,26 м·1,2 м=0,6 т/м; N=0,6т/м·1,1=0,66 т/м
Блоки стен подвала: Nн=2,4 т/м3·1,2 м·(0,4 м +0,6 м)=2,88 т/м; N=2,88 т/м·1,1=3,17 т/м
Ростверк: Nн=2,5 т/м3·0,6 м·0,5 м=0,75 т/м; N=0,75 т/м·1,1=0,83 т/м
Облицовка стен: Nн=2,4 т/м3·0,06·13,7 м=2,0 т/м; N=2,0 т/м·1,1=2,2 т/м =33,93 т/м; =37,81 т/м.
Сечение 2-2 (с 4 этажом)
Покрытие и снег: Nн=0,642 т/м2·6 м + 0,734 т/м2·3 м =6,05 т/м;
N=0,803 т/м2·6 м +0,904 т/м2·3 м=7,53 т/м
этаж: Nн=0,804 т/м2·3 м=2,41 т/м; N=0,940 т/м2·3 м=2,82 т/м
этаж: Nн=0,818 т/м2·3 м + 0,775 т/м2·3 м =4,78 т/м;
N=0,963 т/м2·3 м +0,928 т/м2·3 м=5,67 т/м
этаж: Nн=0,918 т/м2·3 м + 0,804 т/м2·3 м =5,17 т/м;
N=1,083т/м2·3 м +0,940 т/м2·3 м=6,07 т/м
этаж: Nн=0,800 т/м2·3 м + 0,804 т/м2·3 м =4,81 т/м;
N=0,930 т/м2·3 м +0,940 т/м2·3 м=5,61 т/м
Стена: Nн=1,9 т/м3·0,51 м·13,6 м=13,18 т/м; N=13,18 т/м·1,1=14,50 т/м
Блоки стен подвала: Nн=2,4 т/м3·2,4 м·0,5 м=2,88 т/м; N=2,88 т/м·1,1=3,17 т/м
Ростверк: Nн=2,5 т/м3·0,6 м·0,5 м=0,75 т/м; N=0,75 т/м·1,1=0,83 т/м
=40,0 т/м; 
=46,2 т/м.
Сечение 3-3 (с 4 этажом)
Покрытие и снег: Nн=0,734 т/м2·6 м =4,40 т/м;
N=0,904 т/м2·6 м =5,42 т/м
этаж - 4 этаж: Nн=0,804 т/м2·6 м·4=19,30 т/м; N=0,940 т/м2·6 м·4=22,56 т/м
Стена: Nн=1,9 т/м3·0,51 м·13,6 м=13,18 т/м; N=13,18 т/м·1,1=14,50 т/м
Блоки стен подвала: Nн=2,4 т/м3·2,4 м·0,5 м=2,88 т/м; N=2,88 т/м·1,1=3,17 т/м
Ростверк: Nн=2,5 т/м3·0,6 м·0,5 м=0,75 т/м; N=0,75 т/м·1,1=0,83 т/м
=40,5 т/м; 
=46,5 т/м.
Сечение 4-4
Покрытие и снег: Nн=0,734 т/м2·4,5 м=3,30 т/м; N=0,904 т/м2·4,5 м=4,07 т/м
этаж: Nн=0,818 т/м2·4,5м =3,68 т/м;
N=0,963 /м2·4,5 м =4,33 т/м
Стена: Nн=1,9 т/м3·0,51 м·13,9 м=13,47 т/м; N=13,47 т/м·1,1=14,82 т/м
Парапет: Nн=1,9 т/м3·0,38 м·2,6 м=1,88 т/м; N=1,88 т/м·1,1=2,07 т/м
Утепление стены: Nн=0,2 т/м3·0,1 м·12,9 м=0,3 т/м; N=0,3 т/м·1,2=0,31 т/м
Кирпичная кладка цоколя: Nн=1,9 т/м3·0,26 м·1,2 м=0,6 т/м; N=0,6т/м·1,1=0,66 т/м
Блоки стен подвала: Nн=2,4 т/м3·1,2 м·(0,4 м +0,6 м)=2,88 т/м; N=2,88 т/м·1,1=3,17 т/м
Ростверк: Nн=2,5 т/м3·0,6 м·0,5 м=0,75 т/м; N=0,75 т/м·1,1=0,83 т/м
Облицовка стен: Nн=2,4 т/м3·0,06·12,2 м=1,76 т/м; N=1,76 т/м·1,1=1,94 т/м
|
|
|
=28,62 т/м; 
=32,2 т/м.
Расчет свайного фундамента
Расчёт производится по сечению 3-3.
Нормативная нагрузка - =40,5 т/м;
Расчётная нагрузка - =46,5 т/м.
С учетом заданных грунтовых условий, глубины промерзания грунта (для данного района 1,5 м) принимаем длину сваи 4,0 м. Размеры поперечного сечения сваи назначаем 300х300 мм. Марка сваи С4-30, масса сваи 0,93 т. Продольная арматура 4Æ12А-I. Длина острия сваи - 0,25 м.
u=0,3 м·4=1,2 м - наружный периметр поперечного сечения сваи;
А=0,3·0,3=0,09 м2 - площадь опирания сваи на грунт (по площади поперечного сечения сваи брутто);
Fd=1·(1,0·911,5·0,09+1,2·(0,6·4,68·1,4+0,6·5,48·2,2))=82,035+1,2·(3,931+7,234)=95,43 т.
4. Конструирование и расчёт ростверка
Расчёт ростверка проводится также по сечению 3-3 (по максимальной нагрузке). Ростверки под стены представляют собой многопролетные железобетонной балки, опёртые на отдельные опоры-сваи. Для расчёта ростверков используется метод расчёта рандбалок Б.Н. Жемочкина. Ростверк рассматривается как балка на упругом основании по действием сосредоточенных сил (реакций свай). Эпюры этих нагрузок от стены имеют вид треугольников с наибольшими ординатами у опор. В общем случае вид эпюр определяется по таблице 1 Приложения 9 [18].
Ростверки под стенами кирпичных зданий, опирающиеся на железобетонные сваи рассчитываются на эксплуатационные нагрузки и на нагрузки на период строительства.
Расчётная нагрузка от стены на уровне подошвы ростверка q=46,5 т/м=465 кН/м. Расположение свай - однорядное, через 1450 мм. Сваи сечением 300х300 мм. Расчётный пролет, определяемый Lp=1,05(L-d)=1208 мм.
Усилия от нагрузок на строительный и эксплуатационный периоды для других сечений:
Принимаем поперечные стержни каркасов (в сечениях 2-2, 3-3) Æ6 A-III с шагом 150 мм. Для сечений 1-1, 4-4 назначаем армирование поперечными стержнями Æ6 A-III с шагом 300 мм
Проектируем ростверк для здания под всеми несущими стенами сечением 600х500 мм. Каркасы КП-1 и КП-2 укладываются с перехлёстом 500 мм.
5. Подбор молота для погружения свай
От правильности выбора дизель-молота зависит успешное погружение сваи в проектное положение. В первом приближении дизель-молот подбирается по отношению веса его ударной части к весу сваи, которое для штанговых дизель-молотов составляет 1, 25 при грунтах средней плотности.
|
|
|
Минимальная энергия удара, необходимая для погружения свай:
Е=1,75·а·F=1,75·25Дж/кН·674,3 кН=29501Дж»30 кДж.
Пользуясь техническими характеристиками дизель-молотов [43] подбираем такой молот, энергия удара которого соответствует минимальной. Выбираем трубчатый дизель-молот СП75 энергией удара 40 кДж.
Полный вес молота Gn=27 000 H;
Вес ударной части Gв=1250 кг=12 500 Н;
Вес сваи С4-30 - 0,93 т=9 300 Н;
Вес наголовника 2 000 Н.
Расчётная энергия удара дизель-молота [в соответствии с 44]:
ЕР=0,9QH=0,9·12,5 кН·2,8 м=31,5 кДж (2,8 м - фактическая высота падения ударной части молота на стадии окончания погружения сваи)
Пригодность принятого молота проверяется по условию:
КМ=6 для железобетонных свай и трубчатых дизель-молотов.
Следовательно, принятый трубчатый дизель-молот обеспечивает погружение свай С4-30.
6. Определение проектного отказа свай
Проектный отказ сваи необходим для контроля несущей способности сваи в процессе производства работ. Если фактический отказ при испытании сваи динамической нагрузкой окажется больше проектного, то несущая способность сваи не будет обеспечена.
Боковые поверхности ростверка обмазываются битумно-резиновой изоляционной мастикой МБР-90 за 2 раза.
Вертикальную гидроизоляцию стен подвала и горизонтальную гидроизоляцию на отм. -0,330; -1,550; выполняют из двух слоёв стеклогидроизола на битумной мастике; горизонтальную гидроизоляцию на отм. -3,100 - из цементно-песчаного раствора на безусадочном цементе «ГИДРО-SI» для конструкционной гидроизоляции состава 1:2 толщиной 30 мм.
