Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Розрахунок і конструювання пілона

Вихідні дані

Пілон третього поверху розглядаємо як умовно центрально-стиснутий елемент при випадкових ексцентриситетах.

Підраховуємо розрахункове навантаження на пілон:

Власна вага колони:

G_n = b_c• h_с• h₀• с_у• г_f = 0,8• 1,5·3• 25• 1,1 = 198 кН;

Навантаження від покриття і перекриття:

Короткочасне навантаження Vsh = 4592,33 кН;

Довгостроково діюче розрахункове навантаження:

пілон фундамент пальовий навантаження

2.1 Фізико-механічні властивості ґрунтів

Таблиця 3.1 Фізико-механічні властивості ґрунтів

2.2 Вибір глибини закладання роствірка

Визначення глибини закладання роствірка залежить від декількох чинників:

- Глибини промерзання ґрунту

Нормативна глибина сезонного промерзання ґрунту визначається по формулі:

м, де

M_t - коефіцієнт, чисельно рівний сумі абсолютних значень середньомісячних негативних температур за зиму в даному районі по СНиП 2.01.01-82 "Будівельна кліматологія і геофізика".

d₀ - величина в метрах, що приймається рівною:

? для суглинків і глин - 0,23 м;

? для супісків, пісків дрібних і пилуватих - 0,28 м;

? для пісків середньої крупності, великих і гравелистих - 0,30 м;

Розрахункова глибина сезонного промерзання ґрунту визначається:

 м, де

k_h - коефіцієнт враховує вплив теплового режиму споруди і приймається по таблиці №1 СНиП 2.02.01-83*.

- Наявність конструктивних особливостей

У нашому випадку підвальних приміщень немає, тому

- Глибина закладання роствірка

Враховуючи всі перераховані умови, приймаємо глибину закладання роствірка d_р = 1,2 м, виходячи з кратності ростверка по висоті 15 см.

2.3 Визначення несучої здатності палі

, де

г_с - коефіцієнт умов роботи ( г_с = 1);

А - площа перетину палі;

R - розрахунковий опір під підошвою палі, залежить від довжини палі і грунту. (R = 12600 кПа);

кН

2.4 Розрахункове навантаження на палю

Визначаємо по формулі:

кН

де г_к - коефіцієнт запасу. Для розрахунку він дорівнює 1,4; для польових випробувань _ 1,25.

2.5 Розрахунок ростверка як залізобетонній конструкції

Розрахунок на продавлювання в даному випадку цей розрахунок не потрібно проводити, оскільки конструкція ростверка жорстка.

Підбір арматури

У нашому ж випадку, коли ростверк жорсткий, ми приймаємо конструктивно сітку з арматури А-III діаметром 12 мм.

3. Розрахунок оболонки

3.1 Просторові конструкції

З коротких металевих стрижнів можна утворювати різні просторові ґратчасті конструкції, придатні для перекриття великих просторів. Такі конструктивні системи останнім часом одержали широке поширення і їх ефективно використовують у плоских і криволінійних покриттях суспільних і виробничих будинків.

Застосування просторових ґратчастих конструкцій у сучасному будівництві дозволяє:

- домагатися органічної єдності конструкції й архітектурної форми;

- створювати виразні архітектурні рішення внутрішнього простору і спорудження в цілому;

- перекривати приміщення з будь-якою конфігурацією плану;

- істотно полегшувати масу покриття, підвищуючи за рахунок цього ефективність роботи конструкції на корисні навантаження;

- за рахунок багаторазової повторюваності уніфікувати елементи та вузлові деталі, забезпечувати можливість потокового виготовлення їх на високомеханізованих заводах;

- зручно і легко транспортувати збірні елементи з заводу-виготовлювача до місця будівництва;

- звести роботу на будівельному майданчику до простої та швидкої зборки елементів.

Недоліками просторових ґратчастих систем покрить вважають підвищену трудомісткість виготовлення елементів і труднощі виконання вузлів у порівнянні з традиційними рішеннями металевих конструкцій. При серійному виготовленні стандартних елементів на заводах ці недоліки варто розглядати як особливості ґратчастих конструкцій з коротких стрижнів.

Коли були знайдені раціональні рішення схем, вузлів і з'явилися методи розрахунку на ЕОМ складних багаторазово статично невизначених конструкцій, ґратчасті просторові покриття одержали бурхливий розвиток у світовій будівельній практиці і серед прогресивних конструкцій сприяли появі різних просторових систем, що характеризуються багатим різноманіттям форм. У цілому всі ґратчасті просторові конструкції можна розділити на дві основні групи: перехресно-стрижневі конструкції і сітчасті оболонки.

Перехресно-стрижневими називаються просторові конструкції, що складаються зі зв'язаних між собою у вузлах перетинання балок або ферм, що працюють на вигин у двох або більш напрямках. Різні типи перехресно-стрижневих конструкцій утворяться перетинанням плоских ферм у двох, трьох або навіть чотирьох напрямках. Оскільки в цілому конструкції покриття виявляються плоскими у виді просторових стрижневих плит, то надалі скорочено будемо називати їх плитами. Похилі ферми при взаємному перетинанні утворять на площинах верхніх і нижніх поясів плит сітки з квадратним осередком. У плані осередку поясів виявляються зміщеними одна щодо іншої. Такі плити являють собою конструкції, утворені як би з багаторазово повторюваних стрижневих пірамід із квадратною основою.

3.2 Конструкційна характеристика плит

Типи стрижневих плит дозволяють компонувати покриття будь-якої форми в плані, у даному випадку вибираємо квадратний обрис. Основною умовою при призначенні форми плити є забезпечення просторової роботи конструкції покриття, тобто сприйняття нею розрахункових зусиль у двох або трьох напрямках. Тільки при такому підході до застосування стрижневих плит покриття буде легким і економічним.

Найбільш раціональним профілем для стрижнів плит є труба круглого перетину. За умови однакової гнучкості стиснутого перетину застосування круглої труби дозволяє заощаджувати метал до 15% у порівнянні з парою рівнобоких куточків, з'єднаних між собою прокладками за аналогією з конструкцією стрижнів легких кроквяних ферм.

3.3 Розрахунок структури оболонки

1) Приймаємо переріз для елементів структури: труба діаметром 114 на 5 мм, розмір чарунки - 2м.

2) Розрахунок проводиться тільки на снігове навантаження оскільки вітрове за абсолютним значенням менше снігового (СНіП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”) і направлене в протилежний бік.

3) Снігове навантаження: S = S₀·м?г_f ,

де S₀ = 70 кгс/м² (для м. Києва); м = 1 (СНіП 2.01.07-85); г_f = 1,6 (зважаючи на незначну вагу конструкцій).

S = 70 кгс/м²?1?1,6 = 112 кгс/м².

На квадраті зі стороною 2 м знаходяться чотири стержні (довжиною 1м) верхнього шару структури, на які передається снігове навантаження. Тобто погонне навантаження на стержень верхнього шару структури:

4) З огляду на симетрію розраховується частина конструкції (половина);

5) Розрахункова схема приведена на рис. 3.1, рис.3.2;

6) Фрагмент з характеристикам перерізу стержня та з навантаженнями на рис.3.3;

7) Вертикальні переміщення вузлів скінченно-елементної схеми;

найбільший прогин Z =102 м;

відносний прогин:

8) Епюра поздовжніх зусиль верхнього шару структури - на рис.3.4;

найбільше зусилля N = - 28,8 тс;

найбільше напруження

9) Епюра поздовжніх зусиль у розкосах структури - на рис.3.5;

найбільше зусилля N = 27,9 тс;

найбільше напруження

10) Епюри поздовжніх зусиль в стержнях нижнього шару структури - на рис.3.6;

найбільше зусилля N = 24,5 тс;

найбільше напруження

Рис. 1.1. Розрахункова схема оболонки

Рис. 1.2. Розрахункова схема

Рис. 1.3. Фрагмент з характеристикам перерізу стержня та з навантаженнями

Рис. 1.4. Епюра поздовжніх зусиль верхнього шару структури

Рис.1.5. Епюра поздовжніх зусиль у розкосах структури

Размещено на Allbest.ru