Файл: Российской федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования санктпетербургский горный университет.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 22
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО науки и высшего ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра строительства горных предприятий и подземных сооружений
Расчетно – графическое задание
“Определение площадей объектов по картам”
По дисциплине Технология строительства
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Выполнил: студент гр. ИГ-20-2
(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)
Оценка:
Дата:
Проверил
руководитель работы: доцент
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург 2022
Исходные данные:
-
длина здания – 32 м; -
ширина здания – 20 м; -
количество этажей – 6 шт; -
высота этажа – 3 м; -
регион – Санкт - Петербург; -
грунт – пески гравелистые.
Содержание работы
Расчетная часть:
-
компоновка каркаса здания в монолитном и сборном варианте -
расчет и конструирование несущих элементов монолитного железобетонного каркаса здания
Графическая часть:
-
план монолитного межэтажного перекрытия -
поперечный разрез здания; -
план фундаментов; -
рабочие чертеж столбчатого фундамента
Ход работы
1. Расстановка колонн и балок, определение размеров балок
Рекомендуемые параметры пролетов:
-
в направлении расположения главных балок, длина пролета ; -
в направлении расположения поперечных балок, длина пролета , расстояние между второстепенными балками .
В результате: ; ;
Высота главной балки:
Ширина главной балки:
Высота второстепенной балки:
Ширина второстепенной балки:
Данные подбираются из таблицы «Сортамент сечений сборных и монолитных балок» так, чтобы они были минимальны. Получаем:
-
, ; -
, .
2. Определение площади сбора нагрузок
Показывает сколько нагрузки приходится на фундамент под каждой колонной. Рассчитывается для колонны в центре, так как туда приходится наибольшая нагрузка.
3. Сбор нагрузок на столбчатый фундамент
Нагрузка на столбчатый фундамент вычисляется по формуле:
, (1)
где – нагрузка от кровли, – нагрузка от межэтажных перекрытий, – собственный вес колонны, – полезная нагрузка.
3.1. Расчет нагрузки от кровли
Рисунок 1 – Разрез кровли: 1 – наплавляемое покрытие, 2 см; 2 – стяжка, 6 см; 3 – утеплитель, 15 см; 4 – плита, 10 см; 5 – балки.
Таблица 1. Расчет нагрузки от кровли
Наименование нагрузки | Нормативная нагрузка, | Коэффициент надежности | Расчетная нагрузка, |
Снеговая нагрузка | 1800 | 1,4 | 2520 |
Балки | 1352 | 1,1 | 1487 |
Плита | 2600 | 1,2 | 3120 |
Утеплитель | 172 | 1,2 | 207 |
Стяжка | 1200 | 1,3 | 1560 |
Наплавляемое покрытие | 350 | 1,3 | 455 |
Снеговая нагрузка определятся для каждого района по СП.20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Коэффициенты надежности для каждого наименования также были взяты оттуда.
Нормативная нагрузка для балок:
, (2)
где – плотность материала, – объем балки, – ускорение свободного падения, – площадь сбора нагрузок.
Для остальных слоев найдем нормативную нагрузку как ( - высота слоя):
. (3)
Для определения расчетной нагрузки умножаются нормативная нагрузка и коэффициент надежности.
В итоге,
3.2. Расчет нагрузки межэтажных перекрытий
Рисунок 2 – Разрез межэтажного перекрытия: 1 – керамическая плита, 4 мм; 2 – стяжка, 5 см; 3 – плита, 10 см; 4 – балки.
Таблица 2. Расчет нагрузки межэтажных перекрытий
Наименование нагрузки | Нормативная нагрузка, | Коэффициент надежности | Расчетная нагрузка, |
Керамическая плита | 140 | 1,2 | 168 |
Стяжка | 1000 | 1,3 | 1300 |
Плита | 2600 | 1,2 | 3120 |
Балки | 1352 | 1,1 | 1487 |
Расчет производится аналогично таблице 1.
Для окончательного определения требуется умножить сумму расчетных нагрузок на количество этажей.
Таким образом,
3.3. Выбор колонны и расчет собственного веса
Для выбора колонны складывают . Если сумма получается менее 200 т, следует выбрать колонну , если больше – .
Тогда,
3.4. Определение сбора нагрузок
В формуле (1) остается одна неизвестная . Находим данную переменную из вышеуказанного СП «Нагрузки и воздействия».
Вычислим N по формуле (1):
4. Определение глубины заложения фундамента
Методика определения глубины заложения фундамента указана в СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» в п 5.5.: необходимо определить нормативную глубину промерзания грунта и расчетную глубину сезонного промерзания.
При отсутствии данных многолетних наблюдений глубину сезонного промерзания грунта следует определять по формуле
, (4)
где – величина, принимаемая для каждого типа грунта (0,3 для Калуги), – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за год в данном районе.
Расчетную глубину сезонного промерзания вычисляют по формуле
, (5)
где - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений по таблице 5.2.
По условию задания . В итоге, глубина заложения фундамента .
5. Определение расчетного сопротивления грунта основания
Обратимся к пункту 5.6.7. того же СП «Основания зданий и сооружений».
При расчете деформаций основания фундаментов с использованием расчетных схем среднее давление под подошвой фундамента p не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, вычисляемого по формуле
, (6)
Рисунок 3 – Разрез фундамента
где – коэффициенты условной работы, принимаемые в таблице 5.4; – коэффициент, принимаемый 1,1, если прочностные характеристики грунта ( и ) приняты по таблицам приложения А; , , – коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5; – коэффициент, принимаемый единице, при b<10 м; b – ширина подошвы фундаменты; и - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов; – расчетное значение удельного сцепления грунта; – глубина заложения фундамента; – глубина подвала.
для условия задания
6. Определение среднего давления на подошву фундамента
Вычисляется по следующей формуле:
, (7)
где – общая нагрузка на фундамент (см. пункт 4), – нагрузка от собственного веса фундамента, – нагрузка от грунта для засыпки, – стороны нижней подушки фундамента (в данной задачи ).
Тогда, нагрузка равна:
Нагрузка от грунта вычисляется аналогично. В качестве засыпки используется песок среднезернистый.
После полученных результатов выполняется проверка условия , которое означает, что давление не превышает сопротивления груза, иными словами, фундамент устойчив.
7. Определение размеров подошвы фундамента
Найдем площадь подошвы фундамента для ранее полученных величин:
. (8)
Тогда, .
Переопределим сопротивление грунта и давление на подошву по формулам (6) и (7) соответственно:
После переопределения размера нижней подушки фундамента условие выполняется: .
8. Расчет армирования столбчатого фундамента
Армирование используется, чтобы бетон не деформировался от оказываемой на него нагрузки.
8.1. Определение минимальной рабочей высоты
, (9)
где – ширина колонны, – нагрузка от столбчатого фундамента (см. пункт 3), – среднее давление на подошву фундамента, – прочность бетона на растяжение (для бетона В25 ).
Рисунок 4 – Армирование
8.2. Расчет площади сечения арматуры
, (10)
где – пределе прочности арматуры на растяжение (для А400