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