Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Топ:
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2020-10-20 | 303 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Содержание
1. Задание и исходные данные
2. Анализ местных условий строительства.
3. Сбор нагрузок
4. Реализация расчета нагрузок в ПК
5. Проектирование свайно-плитного фундамента
6. Расчет несущей способности грунта основания сваи
7. Расчет осадки комбинированного свайно-плитного фундамента
1. Задание и исходные данные
Требуется запроектировать свайно-плитный фундамент под 35-ти этажный жилой дом с 2-х уровневой подземной парковкой и встроенными нежилыми помещениями.
Здание односекционное, имеющее 35 этажей, 3 технических этажа и 2 подземных. Общее количество этажей – 40. На первом этаже – встроенные офисные помещения, подземные этажи предназначены для размещения автостоянки (2-х уровневая автостоянка на 23 машиноместа). Здание имеет прямоугольную форму в плане.
Размеры здания в осях 41,1×16,0 м. Размеры здания в уровне 1 этажа (с учетом въезда на подземную парковку) 41,7×20,8 м и 41,7×16.0 м – площадь застройки здания. Высота здания 116,4 м.
Конструктивная схема решена в виде монолитного железобетонного каркаса с колоннами, плоскими безбалочными перекрытиями и диафрагмами жесткости.
Колонны – монолитные железобетонные сечением 600×600 мм среднего ряда и 1200×600 мм крайнего ряда.
Наружные стены здания выполнены из газобетонных блоков D500 толщиной 300 мм с наружной отделкой кирпичом – 120 мм.
Диафрагмы жесткости – монолитные железобетонные качестве толщиной
300 мм.
|
Плиты быть перекрытия таблице и покрытия – монолитные встроенных железобетонные условие толщиной 250 мм, плита показатели перекрытия смеси подвала и дому подземной размер парковки имеет количество толщину
300 мм.
Кровля – малоуклонная с тепло-, паро- и гидроизоляцией.
Полы – керамогранитная плитка на клеевой основе по стяжке из цементно-песчаного раствора.
Рельеф площадки ровный, спланированный.
Толщина фундаментной плиты конструктивно принята 1500 мм, с размерами 42,6×17,0 м. За отметку 0.000 принята отметка чистого пола первого этажа. Отметка поверхности земли -0.300.
Сбор нагрузок
Сбор нагрузок выполнен в соответствии с требованиями СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».
Для расчета принимаются следующие виды нагрузок:
1. Постоянные – нагрузка от собственного веса несущих конструкций и наружных стен.
2. Временные:
- длительные – вес от перегородок и внутреннего инженерного оборудования;
- кратковременные – нагрузки от людей, автотранспорта, снеговая нагрузка.
Нормативные значения постоянных нагрузок от собственного веса конструкций и грунтов определяют по проектным значениям геометрических и конструктивных параметров и по средним значениям плотности как произведение объема на удельный вес материала. Масса сборных конструкций приводится в ГОСТах или паспортах на изделия.
Возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от их нормативных значений вследствие изменчивости нагрузок или отступлений от условий нормальной эксплуатации учитывается умножением нормативных нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке γ f. Для расчетов оснований и фундаментов по деформациям γ f =1. Для расчетов по первой группе значения γ f принимаются по СП 20 Нагрузки и воздействия.
Нагрузки определены в табличной форме, табл. 2.1 – 2.3.
Таблица 2.1
Сбор нагрузок на 1 м2 покрытий
|
№ п.п. | Нагрузка | Норм. Нагрузка кН/м2 | γf | Расч. нагрузка кН/м2 | ||
Наименование | Толщина м | Общий вес кг/м3 | ||||
Нагрузки на 1 м2 фундаментной плиты (подземной парковки 1 уровня)
ИТОГО
ИТОГО
Нагрузки на 1 м2 плиты перекрытия (подземной парковки 2 уровня)
ИТОГО
ИТОГО
Нагрузки на 1 м2 плиты перекрытия 1-го этажа (офисные помещения)
ИТОГО
ИТОГО
Нагрузки на 1 м2 плиты перекрытия жилых этажей
ИТОГО
ИТОГО
ИТОГО
ИТОГО
|
ИТОГО
ИТОГО
Таблица 2.2
Сбор нагрузок по этажам
№ п.п. | Наименование нагрузки | Ед. изм. | Кол-во | Расчетный вес на ед. изм. кН | Расч. нагрузка кН |
Технический этаж
ИТОГО
Кровля
ИТОГО
ВСЕГО
Ветровая нагрузка
Ветровое давление является существенной динамической нагрузкой, т.к. при ее действии, в общем случае, может меняться величина нагрузки, место ее приложения и направление. При колебаниях в элементах сооружения возникают значительные силы инерции, которые влияют на НДС сооружения.
Согласно СП 20 «Нагрузки и воздействия» нормативное значение основной ветровой нагрузки во всех случаях определяется как сумма средней и пульсационной составляющих:
w = wm + wp
Для определения средней составляющей нагрузки в какой-либо точке достаточно знать форму сооружения, тип местности, в которой оно расположено и высоту точки над поверхностью планировки:
wm = w 0 k (ze) c
w 0 – нормативное значение ветрового давления, принимается в зависимости от ветрового района по табл. 11.1 СП 20 (ветровой район – III, w 0 =0,38);
k (ze) – к-т, учитывающий изменение ветрового давления для высоты ze;
с – аэродинамический коэффициент.
Для определения изменения ветрового давления по высоте сооружения k (ze) используется степенной закон изменения нормативной скорости ветра с изменением высоты в нижнем слое атмосферы. Показатель степени в этом законе зависит от шероховатости подстилающей поверхности и от самой скорости ветра.
|
В зависимости от шероховатости подстилающей поверхности земли различают местности типа А, Б и С.
А – открытые побережья морей, озер, водохранилищ, сельские местности, в том числе с постройками высотой менее 10 м, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
В – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
С – городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м.
Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30h – при высоте сооружения < 60 м и на расстоянии 2 км – при h > 60 м.
(Типы местности могут быть различными для разных расчетных направлений ветра).
К-т k (ze) для высот ze ≤ 300 м определяется по табл. 11.2 или формуле 11.4 СП 20, в зависимости от типа местности.
Для промежуточных высот - интерполяцией.
Значения коэффициентов k (ze) определяют с наветренной и подветренной сторон, разбивая здание по высоте на отдельные зоны высотой не более 10 м.
Рис. 1.1 – Схема к определению ветровой нагрузки,
нормальной к поверхности здания
Нормативное и расчетное значение ветровой нагрузки, нормальной по высоте здания, с наветренной стороны:
- к-т надежности по назначению, для ЗиС пов. отв. – 1,1;
с – аэродинамический к-т, зависящий от конфигурации здания. Значения к-в принимаются для отдельных поверхностей или точек здания как к-ты давления, которые следует учитывать при определении ветровой нагрузки, нормальной к рассматриваемой поверхности и относящейся к единице площади этой поверхности. Положительным значениям к-та давления соответствует направление давления к поверхности сооружения, а отрицательным – направление от поверхности. Для наветренных вертикальных поверхностей с = + 0,8, для подветренных с = - 0,6.
Нормативное и расчетное значение ветровой нагрузки, нормальной по высоте здания, с наветренной стороны:
wII (5) = 1,1·5·0,38·0,8·0,5=0,84 кН/м
wII (10) = 1,1·10·0,38·0,8·0,65=2,17 кН/м
wII (20) = 1,1·10·0,38·0,8·0,85=2,84 кН/м
wII (30) = 1,1·10·0,38·0,8·0,98=3,28 кН/м
wII (40) = 1,1·10·0,38·0,8·1,1=3,68 кН/м
wII (50) = 1,1·10·0,38·0,8·1,2=4,01 кН/м
wII (60) = 1,1·10·0,38·0,8·1,3=4,35 кН/м
wII (70) = 1,1·10·0,38·0,8·1,38=4,61 кН/м
wII (80) = 1,1·10·0,38·0,8·1,45=4,85 кН/м
wII (90) = 1,1·10·0,38·0,8·1,53=5,12 кН/м
wII (100) = 1,1·10·0,38·0,8·1,6=5,35 кН/м
wII (110) = 1,1·10·0,38·0,8·1,66=5,55 кН/м
wII (116,4) = 1,1·6,4·0,38·0,8·1,7=3,64 кН/м
wI (5) = 1,4·0,84=1,18 кН/м
wI (10) = 1,4·2,17=3,04 кН/м
wI (20) = 1,4·2,84=3,98 кН/м
wI (30) = 1,4·3,28=4.59 кН/м
wI (40) = 1,4·3,68=5,15 кН/м
wI (50) = 1,4·4,01=5,61кН/м
wI (60) = 1,4·4,35=6,09 кН/м
wI (70) = 1,4·4,6=6,44 кН/м
wI (80) = 1,4·4,85=6,79 кН/м
wI (90) = 1,4·5,12=7,17 кН/м
wI (100) = 1,4·5,35=7,49 кН/м
|
wI (110) = 1,4·5,55=7,77 кН/м
wI (116,4) = 1,4·3,64=5,1 кН/м
Нормативное и расчетное значение ветровой нагрузки, нормальной по высоте здания, с подветренной стороны:
wII (5) = 1,1·5·0,38·0,6·0,5=0,63 кН/м
wII (10) = 1,1·10·0,38·0,6·0,65=1,63 кН/м
wII (20) = 1,1·10·0,38·0,6·0,85=2,13 кН/м
wII (30) = 1,1·10·0,38·0,6·0,98=2,46 кН/м
wII (40) = 1,1·10·0,38·0,6·1,1=2,76 кН/м
wII (50) = 1,1·10·0,38·0,6·1,2=3,01 кН/м
wII (60) = 1,1·10·0,38·0,6·1,3=3,26 кН/м
wII (70) = 1,1·10·0,38·0,6·1,38=3,46 кН/м
wII (80) = 1,1·10·0,38·0,6·1,45=3,63 кН/м
wII (90) = 1,1·10·0,38·0,6·1,53=3,84 кН/м
wII (100) = 1,1·10·0,38·0,6·1,6=4,01 кН/м
wII (110) = 1,1·10·0,38·0,6·1,66=4.16кН/м
wII (116,4) = 1,1·6,4·0,38·0,6·1,7=2.73 кН/м
wI (5) = 1,4·0,63=0,88 кН/м
wI (10) = 1,4·1,63=2,28 кН/м
wI (20) = 1,4·2,13=2,98 кН/м
wI (30) = 1,4·2,46=3,44 кН/м
wI (40) = 1,4·2,76=3,86 кН/м
wI (50) = 1,4·3,01=4,21 кН/м
wI (60) = 1,4·3,26=4,56 кН/м
wI (70) = 1,4·3,46=4,84 кН/м
wI (80) = 1,4·3,63=5,08 кН/м
wI (90) = 1,4·3,84=5,38 кН/м
wI (100) = 1,4·4,01=5,61 кН/м
wI (110) = 1,4·4,16=3,53 кН/м
wI (116,4) = 1,4·2,73=2,31 кН/м
Нормативное и расчетное значение момента в уровне подошвы фундаментной плиты от ветровой нагрузки с наветренной и подветренной сторон при длине здания 41,7 м и глубине заложения 6 м (отметка поверхности земли -0,3 м, отметка пола цокольного этажа – подземной парковки 1-го уровня -4,8 м + толщина фундаментной плиты 1,5 м):
Нормативное значение момента в уровне подошвы фундамента от ветровой нагрузки:
Расчетное значение момента в уровне подошвы фундамента от ветровой нагрузки:
Расчет пульсационной составляющей ветровой нагрузки состоит из двух этапов:
- определение частот собственных колебаний сооружения;
- расчет пульсационной составляющей в зависимости от положения частот собственных форм колебаний здания в полученном спектре.
4. Реализация расчета нагрузок в ПК
Расчет здания производился в программном комплексе Лира-САПР 2013.
Создаем расчетную пространственную плитно-стержневую модель здания. Перекрытия моделируем пластинчатыми, колонны – стержневыми конечными элементами (КЭ). Назначаем граничные условия. Задаем жесткостные характеристики.
Далее задаем нагрузки в виде загружений:
1- собственный вес элементов конструкции;
2- равномерно распределенная нагрузки от конструкции пола и наружных стен;
3- полезная и снеговая нагрузка;
4- статическая ветровая нагрузка по оси Х;
5- статическая ветровая нагрузка по оси Y;
6- пульсационная ветровая нагрузка по оси X;
7- пульсационная ветровая нагрузка по оси Y.
К зданию прикладывалась сумма давлений наветренной и подветренной сторон. Ветровая нагрузка на сооружения прикладывалась в виде погонной нагрузки на стержневые элементы по контуру дисков перекрытий и покрытия.
Пульсационная составляющая определялась средствами программного комплекса Лира-САПР 2013 на основании статического расчета и расчета на собственные колебания.
Во вкладке расчет формируем таблицу динамических загружений (рис.2). В «Параметры» указываем ветровой район (II), размеры здания вдоль оси Х и У (41,1х16,0 м), тип местности (тип В) и тип здания. После формируем динамические загружения из статических (рис.3).
Так же формируем таблица по РСУ и РСН.
Рис.2 Динамические загружения | Рис.3. Формирование динамических загружения Д |
Далее выполняем расчет каркаса здания | |
Рис. 4 Ветровая нагрузка по оси Х | Рис. 5 Ветровая нагрузка по оси У |
Содержание
1. Задание и исходные данные
2. Анализ местных условий строительства.
3. Сбор нагрузок
4. Реализация расчета нагрузок в ПК
5. Проектирование свайно-плитного фундамента
6. Расчет несущей способности грунта основания сваи
7. Расчет осадки комбинированного свайно-плитного фундамента
1. Задание и исходные данные
Требуется запроектировать свайно-плитный фундамент под 35-ти этажный жилой дом с 2-х уровневой подземной парковкой и встроенными нежилыми помещениями.
Здание односекционное, имеющее 35 этажей, 3 технических этажа и 2 подземных. Общее количество этажей – 40. На первом этаже – встроенные офисные помещения, подземные этажи предназначены для размещения автостоянки (2-х уровневая автостоянка на 23 машиноместа). Здание имеет прямоугольную форму в плане.
Размеры здания в осях 41,1×16,0 м. Размеры здания в уровне 1 этажа (с учетом въезда на подземную парковку) 41,7×20,8 м и 41,7×16.0 м – площадь застройки здания. Высота здания 116,4 м.
Конструктивная схема решена в виде монолитного железобетонного каркаса с колоннами, плоскими безбалочными перекрытиями и диафрагмами жесткости.
Колонны – монолитные железобетонные сечением 600×600 мм среднего ряда и 1200×600 мм крайнего ряда.
Наружные стены здания выполнены из газобетонных блоков D500 толщиной 300 мм с наружной отделкой кирпичом – 120 мм.
Диафрагмы жесткости – монолитные железобетонные качестве толщиной
300 мм.
Плиты быть перекрытия таблице и покрытия – монолитные встроенных железобетонные условие толщиной 250 мм, плита показатели перекрытия смеси подвала и дому подземной размер парковки имеет количество толщину
300 мм.
Кровля – малоуклонная с тепло-, паро- и гидроизоляцией.
Полы – керамогранитная плитка на клеевой основе по стяжке из цементно-песчаного раствора.
Рельеф площадки ровный, спланированный.
Толщина фундаментной плиты конструктивно принята 1500 мм, с размерами 42,6×17,0 м. За отметку 0.000 принята отметка чистого пола первого этажа. Отметка поверхности земли -0.300.
Анализ местных условий строительства
Место строительства – г. Курск.
Исходные данные из нормативной и справочной литературы:
– по снеговой нагрузке - III снеговой район (СП 131.13330.2012);
– расчетное значение веса снегового покрова Sg =1.8 кПа (СП 20.13330.2011);
– II район по давлению ветра со средней скоростью 5 м/с (СП 20.13330.2011);
– сумма абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму Мt = 39,6 (СП 131.13330.2012, табл. 3).
В результате проведенных инженерно-геологических изысканий установлен геолого-литологический разрез грунтовой толщи:
В геолого-литологическом разрезе участка до глубины 50,0 м по данным бурения выделено 4 инженерно-геологических элемента (ИГЭ), совпадающих с геологическими слоями (на основании ГОСТ 20522-2012 Методы стат. обработки результатов испытаний):
ИГЭ-1 (от 1 до -17 м) – суглинок желто-бурый;
ИГЭ-2 (от -17... -32) – песок средней крупности, неоднородный;
ИГЭ-3 (от -32 м до -38) – суглинок темно-серый;
ИГЭ-4 (от -38 до -50 м) – глина темно-серая.
Верхний почвенно-растительный (или насыпной) слой грунта в пределах застройки срезается на глубину 0,8 м. Подземные воды до разведанной глубины не встречены (в учебных целях).
Обобщенные физико-механические характеристики грунтов представлены в табл. 1.
Таблица 1.1
Физико-механические характеристики грунтов
Номер слоя | ρII | ρs | W | WP | WL | e | CI | φI | CII | φII | ЕII |
т/м3 | т/м3 | в долях единицы | кПа | град | кПа | град | МПа | ||||
ИГЭ-1 | 1,65 | 2,64 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,762 | 9 | 14 | 19 | 24 | 16 |
ИГЭ-2 | 1,76 | 2,65 | 0,19 | - | - | 0,689 | 2 | 5 | 28 | 34 | 23 |
ИГЭ-3 | 1,9 | 2,65 | 0,15 | 0,23 | 0,37 | 0,765 | 14 | 23 | 20 | 22 | 18 |
ИГЭ-4 | 1,85 | 2,67 | 0,21 | 0,28 | 0,53 | 0,65 | 35 | 51 | 16 | 17 | 26 |
Для получения нормативных и расчетных значений показателей свойств грунта выполнены следующие расчеты.
Для глинистых грунтов определяем число пластичности IP и показатель текучести I L. Для песчаных грунтов - коэффициент водонасыщения Sr и плотность сложения. Производим классификацию грунтов по ГОСТ 25100-2011.
ИГЭ-1
Число пластичности IP = (WL - WP)·100% =(0,2-0,15)·100%=5%.
Грунт является суглинком буро-желтым.
Показатель текучести:
Так как I L < 0, то по консистенции суглинок – твердый (пособие, стр. 149).
WL и WP – влажность грунта на границах текучести и раскатывания (верхней и нижние границах пластичности), выраженные в процентах.
Расчетное сопротивление грунта определяем в зависимости от к-та пористости е и показателя текучести IL R0 = 240кПа.
ИГЭ-2
Песок средней крупности.
Степень влажности Sr определяется по формуле
Sr = wps /(epw) |
где w - природная влажность грунта в долях единицы
ρ s - плотность частиц грунта, г/см 3 (т/м3)
ρ w - плотность воды, принимаемая равной 1 г/см 3 (т/м3)
e - коэффициент пористости грунта природного сложения и влажности (прил.11, стр. 150).
Sr = 0,12×2,65/(0,65 1) = 0,49 |
Т.к. Sr < 0,5, то песок является маловлажным.
К-т пористости находится в пределах 0,55 < e < 0,7, поэтому крупный песок относится к пескам средней плотности сложения.
Для песка крупного, маловлажного, средней плотности сложения R0 = 500 кПа.
ИГЭ-3
Число пластичности IP = (WL - WP)·100% =(0,37-0,23)·100%=14%.
Грунт - суглинок.
Показатель текучести:
Так как I L < 0, то консистенция – твердая.
Расчетное сопротивление грунта R0 = 240 кПа.
ИГЭ-4
Число пластичности IP = (WL - WP)·100% =(0,53-0,28)·100%=25%.
Грунт - глина.
Показатель текучести:
Так как I L < 0, то консистенция – твердая.
Расчетное сопротивление грунта R0 = 450 кПа.
Сбор нагрузок
Сбор нагрузок выполнен в соответствии с требованиями СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».
Для расчета принимаются следующие виды нагрузок:
1. Постоянные – нагрузка от собственного веса несущих конструкций и наружных стен.
2. Временные:
- длительные – вес от перегородок и внутреннего инженерного оборудования;
- кратковременные – нагрузки от людей, автотранспорта, снеговая нагрузка.
Нормативные значения постоянных нагрузок от собственного веса конструкций и грунтов определяют по проектным значениям геометрических и конструктивных параметров и по средним значениям плотности как произведение объема на удельный вес материала. Масса сборных конструкций приводится в ГОСТах или паспортах на изделия.
Возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от их нормативных значений вследствие изменчивости нагрузок или отступлений от условий нормальной эксплуатации учитывается умножением нормативных нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке γ f. Для расчетов оснований и фундаментов по деформациям γ f =1. Для расчетов по первой группе значения γ f принимаются по СП 20 Нагрузки и воздействия.
Нагрузки определены в табличной форме, табл. 2.1 – 2.3.
Таблица 2.1
|
|
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!