Строительство здания вычислительного центра

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Исходные данные

2. Данные по нагрузкам

2.1 Определение нагрузки на 1 мІ конструкции пола

2.2 Определение нагрузки на 1 мІ конструкции кровли

2.3 Определение нагрузки на 1 мІ конструкции покрытия

2.4 Определение погонной нагрузки на плиту

2.5 Определение нагрузки на колонну среднего ряда на отметке 0.00

3. Расчет предварительно-напрягаемой пустотной плиты

3.1 Исходные данные

3.2 Сбор нагрузок

3.3 Статистический расчет

3.4 Определение величины предварительного напряжения в арматуре

3.5 Расчет по 1 группе предельного состояния

3.5.1 Расчет нормальных сечений

3.5.2 Расчет наклонных сечений

3.6 Расчет подъемной петли

4. Расчет внецентренно-сжатой колонны со случайным эксцентриситетом

4.1 Исходные данные

4.2 Сбор нагрузок

4.3 Расчет по 1 группе предельного состояния

5. Расчет фундамента под колонну среднего ряда

5.1 Исходные данные

5.2 Сбор нагрузок

5.3 Расчет фундамента по 2 группе предельного состояния

5.4 Расчет фундамента на прочность по 1 группе предельного состояния

1. Исходные данные

Вариант №12

Ширина здания 6000 х 2

Длина здания 6000 х 4

Высота этажа - 3.3 м, кол-во этажей - 3

Назначение здания - вычислительный центр

Город - Мурманск

Расчет изгибаемый элемент пустотная плита b=1.2 м.(перекрытия)

Поперечное сечение колонны 300х 300 мм.

Состав пола:

1) дощатый пол д=2.9 см..; г=5 кН/мі

2) лаги 40х 80 через 0.5 м.; г=5 кН/мі

3) звукоизоляционная прокладка qн=0.03 кПа

Состав кровли:

1) слой гравия на битум мастике д=1.5 см..; г=20 кН/мі

2) 4 слоя рубероида на мастике (вес 1 слоя = 0.03 кПа)

3) Цементная стяжка д=2.5 см..; г=18 кН/мі

4) Пеносиликат д=15.5 см..; г=7 кН/мі

5) Пароизоляция 1 слой перчатки -qн=0.05 кПа

Вид грунта:

1) растительный слой д=0.15 см..; г=18.9 кН/мі

2) несущий слой - суглинок г=18.9 кН/мі

коэффициент пористости e=0.55

показатель консистенции IL=0.45

2. Данные по нагрузкам

2.1 Определение нагрузки на 1мІ конструкции пола

Состав пола	Норм. вес, кПа	гf	Расчет. вес, кПа
1. дощатый пол д=2.9 см..; г=5 кН/мі 2. лаги 40х 80 через 0.5 м.; г=5 кН/мі 3. звукоизоляционная прокладка qн=0.03 кПа	дхг=0.029х 5=0.145 0.04х 0.08х 1х 5х 2=0.032 0.03	1.1 1.1 1.1	0.145х 1.1=0.1595 0.032х 1.1=0.0352 0.039
Итого:	0.207		0.2337

2.2 Определение нагрузки на 1мІ конструкции кровли

Состав кровли	Норм. вес, кПа	гf	Расчет. вес, кПа
1. слой гравия на битум мастике д=1.5 см..; г=20 кН/мі 2. 4 слоя рубероида на мастике (вес 1 слоя = 0.03 кПа) 3. Цементная стяжка д=2.5 см..; г=18 кН/мі 4. Пеносиликат д=15.5 см..; г=7 кН/мі 5. Пароизоляция 1 слой перчатки -qн=0.05 кПа	0.015х 20=0.3 4х 0.03=0.12 0.025х 18=0.45 0.155х 7 0.05	1.3 1.3 1.3 1.2 1.3	0.3х 1.3=0.39 0.12х 1.3=0.156 0.45х 1.3=0.585 1.085х 1.2=1.302 0.05х 1.3=0.065
Итого:	2.005		2.498

2.3 Определение нагрузки на 1мІ плиты покрытия

Состав покрытия	Норм. вес, кПа	гf	Расчет. вес, кПа
Постоянные: 1. вес кровли 2. собственный вес плиты Временные: 1. снеговые	2.005(см.зад.2) 2.9 3.2х 0.7=2.24 г. Мурманск-V снег.р-н (карта 1 прил. СНиП)	- 1.1(см. т.1 СНиП) -	2.5(см.зад.2) 2.9х 1.1=3.19 3.2(т.4 СНиП)
Итого:	7.145	-	8.89

Вес 1мІ плиты равен

m/S =2.9х 10/288=0.10 кПа

S_g=3.2 кПа, т.к. г. Мурманск-V снег.р-н (карта 1 прил. СНиП)

q^н= q^н х B_пл.=7.145 x 1.2=8.574 кН/м

q=q х B_пл. х г_n=8.89 х 1.2 х 0.95=10.135 кН/м

2.4 Определение погонной нагрузки на плиту

покрытия:

q^н= q^н х B_пл.=7.145 x 1.2=8.574 кН/м

q=q х B_пл. х г_n=8.89 х 1.2 х 0,95=10.135 кН/м

2.5 Определение нагрузки на колонну среднего ряда на отметке 0.000

Вид нагрузки	Норм. вес, кПа	гf	Расчет. вес, кПа
Постоянные: 1. вес кровли 2. вес плиты покрытия 3. вес балки 4. вес перегородок 5. вес пола 6. вес перекрытий 7. собственный вес ж/б колонн Временные: 1. снеговая В т.ч. длительная 2. на перекрытия В т.ч. длительная	2,005х 36=72,18 2,9х 36=104,4 2,6х 3=78 1х 36х 2=72 0,207х 36х 2=14,9 2,9х 36х 2=208,8 (0,3х 0,3х 9,9)х 25=22,28 3,2х 0,7х 36=80,64 3,2х 0,7х 0,5х 36=40,32 2х 36х 2=144 1х 36х 2=72	- 1,1 1,1 1,1 - 1,1 1,1 1,2 1,2	2.498х 36=89,93 104,4х 1,1=114,84 78х 1,1=85,8 72х 1,1=79,2 0,2337х 36х 2=16,83 208,8х 1,1=229,68 22,28х 1,1=24,508 3,2х 36х 0,9=103,68 3,2х 0,5х 36х 0,95=54,72 144х 1,2х 0,9=155,52 72х 1,2х 0,95=82,08
Итого: В т.ч.длительная	797,2 684,88		899,988х 0,95=854,9886 777,588х 0,95=738,7086

S_g=3.2 кПа, т.к. г. Мурманск-V снег.р-н (карта 1 прил. СНиП)

0.7 - коэффициент перехода от расчетной к нормативной нагрузки

0.5 - коэффициент перехода от расчетной к длительной нагрузки

Для вычислительного центра:

рⁿ=2.0 кПа

рⁿ_дл.=1.0 кПа (т.3 СНиП)

г_f=1.2,т.к. рⁿ=2,0 кПа

ш₁=0.95 - для длительных нагрузок

ш₂=0.9 - для кратковременных нагрузок

3. Расчет предварительно напрягаемой пустотной плиты

3.1 Исходные данные

Геометрические размеры плиты принимаемой по типовой серии 1.040.1-2 выпуск 1-4

Материал плиты В 20 г_В2=0,9

R_B x г_В2 =11.05 х 0.9=10.35 МПа=1.04 кН/смІ

R_Bt x г_В2 =0.9 х 0.9=0.81 МПа=0.08 кН/смІ

Арматура напряжена АТ-V (АТ 800)

R_S = 680 МПа = 68 кН/смІ - т.22 СНиП

R_SR = 785 МПа = 78.5 кН/смІ - т.19 СНиП

Арматура поперечная А-II (А 300) или Вр I (Вр 400)

Арматура подъема петли А-II (А 300); Вр I (Вр 400)

R_S = 280 МПа = 28 кН/смІ - т.22 СНиП

Способ изготовления плиты - натяжение арматуры на упоры до бетонирования.

Способ натяжения арматуры - электротермический.

3.2 Сбор нагрузок

На плиту покрытия действуют следующие нагрузки:

qⁿ = 8.574 кН/м

q = 10.135 кН/м

3.3 Статический расчет

Определим величину расчетное пролета (расстояние между серединами площадок опирания плиты)

=127.5-(6000-5650-300-5-5)/2=107.5 мм

=5650-107.5/2*2=5542 мм

Mmax=

Q=

3.4 Определение величины предварительного напряжения в арматуре

G_sp=0.75*Rs;ser=0.75*785=588.75 мПа

G_sp +p? Rs;ser

Р=30+360/L=30+360/5,65=93,71

Проверка:

G_sp +93.7=588.75+93.7=682.46?785

G_sp -p>0.3*Rs;ser

Проверка:

588.75-93.7=495.04>0.3*785=235.5

?г_sp=0.5*p/G_sp*(1+/ vn_p)=0.5*93.71/588.75*(1+1/ v4) = 0.18>0.1

г_sp=1-?г_sp=1-0.18=0.82

Таким образом

Gsp* гsp=588.75*0.82=482.775

3.5 расчет по 1 группе предельного состояния

b'_f =1190-2*15=1160 мм

h'_f =220*159/2=30.5 мм

b=1160-6*159=206 мм

3.5.1 Расчет нормальных сечений

Цель расчета: Обеспечить прочность норм. сечений, определить d и количество продольной рабочей арматуры.

Задаемся величиной защитного слоя: а = 3см

=220-30=190 мм=19см

Определяем положение границы сжатой зоны бетона:

=*'*(-0.5*')=1.04*116*3.05*(19-0.5*3.05)=64.3кн*м

64.3кн*м >38.88 кн*м

Толщина защитного слоя проходит, сечение считаем как прямоугольное

Определяем

Определяем о и з

о=0.10 з=0.950

Вычислим граничный коэффициент о R

о R =

Где W=0.77

G_sr= Rs +400- G_sp =680+400-588.75=491.25 мПа

- напряжение в арматуре

G_sc,u=500 мПа - предвар. напряж. в арм-ре сжатой зоне при г_В2=0.9

о R ==0.596=0.6

При расчете на прочность плит с высокопрочной арматурой при соблюдении условия: о<о R(0.10<0.6)

в расчет вводится коэффициент условий работы арматуры:

г_s6 =-(-1)*(2*-1)

г_s6=1.15-(1.15-1)*(2*0.1/0.6-1)=1.255<1.15

Условие не выполняется, принимаем г_s6=1,15

Вычисляем требуемую площадь арматуры:

=

Количество напрягаемых стержней принимаем по типовой серии в зависимости от ширины плиты

Принимаем 4ш10 А_т-V(А_т 800) с А_s=3.14 смІ

Проверяем достаточно ли величина защитного слоя бетона

amin=15+10/2=20мм=2см<3см В результате расчета подобрали напрягаемую рабочую арматуру 4ш10 А_т-V (А_т 800) с А_s=3.14 смІ

3.5.2 Расчет наклонных сечений

Цель расчета: Обеспечить несущую способность наклонных сечений, подобрать d и количество поперечной арматуры.

Определяем d хомута из условия сварки: dx ш3 Вр-I(Вр 400)

Запроектируем каркас конструктивно.

Определим шаг хомутов на приопорных участках.

h=220<450

S=1/2*h?150

S=1/2*220=110<150

Принимаем S=100 мм

220?300- хомуты в середине пролета не устанавливаем.

То есть принимаем поперечную арматуру Вр-1(Вр 400) ш3 с S=100 мм

3.6 Расчет подъемной петли

m=2т=20кн

Определяем нагрузку на 1 петлю:

Р=

Где: n -количество петель

Kн=1,5 - коэффициент, учитывающий изгиб плиты

Кg=1,5 - коэффициент динамичности

Р==15 кн

Требуемая площадь сечения арматуры одной петли:

A_s=P/R_s=15/28,0=0.54 смІ

1ш10 А-I(А 240) A_s=0.785 смІ

4. Расчет внецентренно сжатой колонны со случайным эксцентриситетом

4.1 Исходные данные

здание фундамент нагрузка арматура

Размер колонны 300*300

В 20

г_B2=0,9 - для тяжелого бетона

арматура: А-II(А 300)

Rsс=280 МПа=28кн/смІ - т.22 СНиП 2.03.01-84*

R_B*г_B2=11.5*0.9=10.35=1.04 кн/смІ - т.13 СниП 2.03.01-84*

4.2 Сбор нагрузок

N=854.99 кн

Nдл=738.71 кн

4.3.Расчет по 1-ой группе предельных состояний

м=1%

ц= цb +2(цsb - цb)*м*

	л	12	12.67	14
0.5	0.89	0.853	0.85
0.86	0.868		0.821
1	0.86		0.81

X==0.0288

0.85-0.0288=0.8212=0.821

X==0.0216

0.89-0.0216=0.8684=0.868

X==0.015812

0.8684-0.015812=0.852588=0.853

	л	12	12.67	14
0.5	0.9	0.878	0.87
0.86	0.886		0.863
1	0.88		0.86

X==0.0144

0.9-0.0144=0.8856=0.886

X==0.0072

0.87-0.0072=0.8628=0.863

X==0.007638

0.8856-0.007638=0.878

ц=0.853+2*(0.878-0.853)*0.01*=0.866

ц<цsb

0,866<0.878

Принимаем 4ш16 А-II(А 300) c As=8.64 смІ (минимальный диаметр 16)

мфакт. = (As'-As)/А=8.04/900*100%=0.89%

Сравниваем мфакт. и м

0.89-1=0.11%<0.5%

N?m*ц[Rb*A+Rsc(As+As')]

где: m=1,т.к h>20

N?1*0.866(1.04*900+28*8.04)=1005.53

854.99 кн < 1005.53 кн

Несущая способность колонны обеспечена.

Определяем величину защитного слоя:

а=20+16/2=28 мм

а=28 мм

принимаем ш4 Вр-I (Вр 400)

шаг хомутов S?20*16=320<500

S=300

Конструируем колонну

5. Расчет фундамента под колонну среднего ряда

5.1 Исходные данные

5.2 Сбор нагрузок

N=797.2 кН

5.3 Расчет фундамента по 2 группе предельного состояния

Задаемся b=1.8 м

R=[**b*+**'+]

г_с1=1.2 - т.3 СНиП

г_с2=1 - т.3 СНиП, т.к.здание гибкое

k=1,1 характеристики грунта по СНиП

ц_n=23є, c_n=34 кПа - т.2 приложения СНиП

M_г=0.69, M_g=3.65, M_c=6.24 - т.4 СНиП

k_z=1 т.к b=1.8м <10 м

d₁=d=1.2 м - т.к. здание без подвала

г_II =18.9 кн/м³

г`_II =

R=(0.69*1*1.8*18.9+3.65*1.2*1.89+6.24*34)=1.09*(23.474+8.278+212.16)кПа = 265.86 кПа

Aф ==

где: г_ср=20 кн/см²

b=a=vA_ф=v3.3=1.8

P<R

265.58 кПа < 265.86 кПа

В результате расчета подобрана ширина подошвы b=1.8 м

5.4 Расчет фундамента по 1 группе предельного состояния

Цель расчета: Обеспечить несущую способность фундамента. Подобрать d и количество рабочей арматуры.

N=797.2 кн

B20 А-III(А 400)- рабочая арматура

R_Bt*г_B2=0.9*0.9=0.81=0.081 кн/смІ - т.13 СниП

Rs=355 мПа=35.5 кн/смІ т.22 СниП

Сечение колонны 300*300

b =1.8 м

hф=900 по типовой серии 1,020-1/83 выпуск 1.1

Р_гр=N*г_n/b*l=854.989*0.95/1.8*1.8= 250.7 кПа=0.025 кн/смІ

Определяем h фундамента из условий:

a) из конструктивных требований.

h_f=1,5*h_k+200+50=1,5*300+200+50=700

h_f ? h_f по серии

700 мм < 900 мм

Условие выполняется

б) из условия продавливания:

Защитный слой а принимаем:

a=5

h_о=h-a=90-5=85 см

28.77 см<85 см

Условие выполняется

=*Pгр*a

=* Pгр *a,

=*250.7*1.8=126.92 кн м

=*250.7*1.8=45.7 кн м

===4.67 смІ

===1.68 смІ

hо= hуст-а=60-5=55 см,

где а- толщина защитного слоя

Аs max=4.67 смІ

Конструируем рабочую сетку с S=200 мм

Принимаем 10ш8 А-III(А 400) с Аs=5.03 смІ

amini =30+12+12/2=48 см

amini<a

48 см<50 см

Защитный слой достаточен

Размещено на Allbest.ru