Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Вычисление коэффициентов постели может производиться на основании [5; 7; 8; 9] с использованием следующих методов:

 

Метод	Расчетные формулы
Метод Пастернака	E гр                с1×H (1-2m гр  ) с1 = H  (1-2m ), c2 = 6(c+m ) ,        (1) c      гр                  1 гр с1 – коэффициент сжатия (связывает интенсивность вертикального отпора грунта с его осадкой); с2 – коэффициент сдвига (характеризует вертикальные силы сдвига, возникающие в сыпучих и малосвязных грунтах вследствие зацепления и внутреннего трения между частицами грунта). В формулах (1) Нс – мощность сжимаемой толщи грунта под подошвой фундамента, определяемая на основании СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений»; E гр и m гр  – средний модуль деформации и коэффициент Пуассона в пределах сжимаемой толщи Нс , определяются по формулам: n ср                                n m × D 0.8 ås zp,i × Di                      å  i  i E гр  =  i = 1                    , m гр = i = 1      , s                             H c где s ñð  – средние напряжения от внешней нагрузки в zp,i пределах элементарного слоя мощностью Di .
Метод Пастернака модифици- рованный	Коэффициенты постели вычисляются как и в обычном методе Пастернака по формулам (1). Отличие состоит в том, что для определения среднего модуля деформации вводится поправочный коэффициент u к величине модуля деформации i-го подслоя. Этот коэффициент изменяется от u = 1 на уровне подошвы фундамента до u = 12 на уровне уже вычисленной границы сжимаемой толщи. Принято, что коэффициент изменяется по закону квадратной параболы. 11z 2 + Тогда u =  H 2  1 , а средний модуль деформаций c определяется по формуле: E гр  = H c . n Di å u i E i i =1
Метод Винклера	Коэффицент сжатия: c = p ,                                        (2) 1     s p – среднее давление под подошвой фундамента; s – осадка от давления p.

Рассмотрим пример определения коэффициента постели c1 для рассмотренного здания (рис. 1.1 и 1.2) с помощью метода Винклера. Расчетная формула имеет вид:

 

p

c1 = s .

å

Среднее давление под подошвой фундамента: p = å P ,  где P –

A

суммарная расчетная вертикальная нагрузка от здания (кН); А – площадь подошвы плитного фундамента (м²).

 

I.  Определим суммарную вертикальную нагрузку от здания å P .

Постоянные расчетные нагрузки:

· от собственного веса монолитной плиты покрытия:

P₁ = S ´ t ´ r ´ g _f = (18 ´ 18) ´ 0,2 ´ 25 ´ 1,1=1782,0 кН,

где S – площадь плиты; t – толщина плиты; r =25 кН/м³ – плотность железобетона; g _f – коэффициент надежности по нагрузке;

· от собственного веса монолитной плиты перекрытия 1-го этажа:

P₂ = S ´ t ´ r ´ g _f = (18 ´ 18 - 3 ´ 4,8 - 3 ´ 3) ´ 0,2 ´ 25 ´ 1,1=1653,3 кН,

где S – площадь плиты за вычетом отверстий; t – толщина плиты; r = 25 кН/м³ – плотность железобетона; g _f – коэффициент надежности по нагрузке;

· от собственного веса монолитных колонн:

P₃ = n_эт ´ n ´ S ´ h ´ r ´ g _f = 2 ´ 16 ´ (0,4 ´ 0,4) ´ 3,0 ´ 25 ´ 1,1=422,4 кН,

где n_эт – количество этажей; n – количество колонн в пределах одного этажа;

S – площадь сечения колонны; h – высота колонны (в целях упрощения принята равной высоте этажа); r – плотность железобетона; g _f – коэффициент надежности по нагрузке;

· от собственного веса монолитных стен:

P₄ = n_эт ´ l ´ t ´ h ´ r ´ g _f = 2 ´ (5 ´ 6+3) ´ 0,2 ´ 3,0 ´ 25 ´ 1,1=1089,0 кН,

где n_эт – количество этажей, l – периметр монолитных стен; t – толщина монолитных стен; h – высота стен (в целях упрощения принята равной высоте этажа); r – плотность железобетона; g _f – коэффициент надежности по нагрузке;

· от собственного веса плитного фундамента:

P₅ = S ´ t ´ r ´ g _f = (19,4 ´ 19,4) ´ 0,5 ´ 25 ´ 1,1=5174,95 кН,

где S – площадь плитного фундамента; t – толщина плитного фундамента; r

– плотность железобетона; g _f – коэффициент надежности по нагрузке;

· от веса кровли на покрытие:

P₆ = S ´ q1 = (18 ´ 18) ´ 3,5 кПа = 1134,0 кН,

где S – площадь плиты покрытия; q1 – расчетная нагрузка от веса кровли;

· от веса полов и перегородок на перекрытие 1-го этажа:

P₇ = S ´ q2 = (18 ´ 18 - 3 ´ 4,8 - 3 ´ 3 ) ´ 2,0 кПа = 601,0 кН,

где S – площадь плиты перекрытия за вычетом отверстий; q2 – расчетная нагрузка от веса полов и перегородок;

· от веса полов на плитный фундамент:

P₈ = S ´ q3 = (19,4 ´ 19,4) ´ 1,9 кПа = 715,1 кН,

где S – площадь приложения нагрузки (в целях упрощения принята равной площади плитного фундамента); q3 – расчетная нагрузка от веса полов;

· от веса стен ограждающих конструкций Q = 31 кН/м;

P₉ = n_эт ´ ( l ´ Q = 2 ´ (4 ´ 18) ´ 31 кН/м =4464,0 кН,

где n_эт – количество этажей; l – периметр наружных стен; Q – нагрузка от веса наружных стен;

· от веса парапетов:

P₁₀ = l ´ Q_п= (4 ´ 18) ´ 15,5 кН/м =1116,0 кН,

где l – периметр наружных стен; Q_п – нагрузка от веса парапетов.

Временные расчетные нагрузки:

· от веса снега на покрытие:

V₁ = S ´ v1 = (18 ´ 18) ´ 3,2 кПа = 1036,8 кН,

где S – площадь плиты покрытия; v1 – расчетная нагрузка от веса снега;

· временная на перекрытие:

V₂ = S ´ v2 = (18 ´ 18 - 3 ´ 4,8 - 3 ´ 3) ´ 1,95 кПа = 586,17 кН,

где S – площадь плиты перекрытия за вычетом отверстий; v2 – расчетная временная нагрузка на плиту перекрытия от веса людей и оборудования;

· временная на фундамент:

V₃ = S ´ v3 = (19,4 ´ 19,4) ´ 4,8 кПа = 1806,53 кН,

где S – площадь приложения нагрузки (в целях упрощения принята равной площади плитного фундамента); v3 – расчетная временная нагрузка на фундамент.

Суммарная нагрузка от здания:

S P = P₁+ P₂+ P₃+ P₄+ P₅+ P₆+ P₇+ P₈+ P₉+ P₁₀+V1+ V₂+ V₃ = 1782+1653,3+422,4+1089+5174,95+1134+601+715,1+4464+1116+

+1036,8+586,17+1806,53 = 21581,25 кН.

Примечание

Вычисление суммарной нагрузки от здания может быть произведено автоматически в структуре программы ЛИРА-САПР при использовании функции  – Просуммировать нагрузкти (панель Инструменты на вкладке Создание и редактирование).

Среднее давление под подошвой фундамента:

p = å P = 21581,25/(19,4 ´ 19,4) = 57,342 кПа.

A

II. Осадку плитного фундамента s определим методом послойного суммирования в соответствии с [2; 11]. Вычисление осадки производим от расчетных нагрузок, поскольку она необходима при определении

коэффициента постели С, применяемого для расчета каркаса по I группе предельных состояний. Расчет осадки ведем по формуле (5.16) [2]:

n  (s ср

- s ср

)Di

n s ср Di

s = b å

i=1

zp,i

z g ,i

E i

+ b å

i=1

z g ,i  ,

E e,i

где b - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

s

ср zp,i

- среднее значение вертикального нормального напряжения от

внешней нагрузки в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

s

ср z g ,i

- среднее значение вертикального напряжения в i-ом слое грунта

по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта;

D _i - толщина i-го элементарного слоя грунта, принимаемая не более 0,4 ширины фундамента; для плитного фундамента большой ширины можно принять h_i = 1 м;

E_i - модуль деформации i-го элементарного слоя грунта, кПа;

E_e,i - модуль деформации i-го слоя грунта по ветви вторичного нагружения, кПа, принимаем E_e,i = 5E_i ;

n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

Значения вертикальных напряжений от внешней нагрузки

o _zp , на

глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы, определяем по формуле (5.17) [2]:

o _zp = a × p ,

где α – коэффициент,  принимаемый по табл. 5.8 [2] зависимости от относительной   глубины   x=2z/b   и   соотношения   сторон

h = l/b (l и b – размеры подошвы фундамента);

p – среднее давление под подошвой фундамента, кПа.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта  на уровне

подошвы фундамента s _{z g} , на глубине z от подошвы фундаментов,

определяем по формуле (5.18) [2]:

 

o z g

 

= a ×s _zg,0 ,

где α – то же, что и в формуле (5.17);

o zg,0

– вертикальное напряжение от собственного веса грунта на

отметке подошвы фундамента:

o _zg,0 = g ¢ × d ,

где g ¢ – удельный вес грунта, расположенного выше подошвы;

d – глубина заложения фундамента.

Вертикальное эффективное напряжение от собственного веса грунта

n

o _zg , на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяем по формуле (5.23) [2]:

o zg = g ¢d + åg i h i - u ,

i=1

где g^/ и d – то же, что и в формуле (5.18) [2];

g i , h i

– соответственно, удельный вес и толщина i-го слоя грунта, залегающего выше границы слоя на глубине z от подошвы фундамента;

u – поровое давление на рассматриваемой границе слоя; для

неводонасыщенных грунтов u = 0.

Нижнюю границу сжимаемой толщи основания принимаем на глубине

z=H_c, где выполняется условие s _zp = 0,5 ×s _zg . При этом глубина сжимаемой

толщи не должна быть меньше H_min, равной b/2 при b £ 10 м, (4+0,1b) при 10< b£ 60 м и 10 м при b>60 м.

 

Итак, предположим, что в основании фундамента залегает песок средней крупности, средней плотности, маловлажный (ИГЭ-1) мощностью h = 10 м с характеристиками: модуль деформации Е = 22000 кПа, удельный вес g = 16,5 кН/м³.

Размеры плитного фундамента: b´l = 19,4´19,4 м. Глубина заложения фундамента d = 0,5 м.

Среднее давление под подошвой: p = 57,342 кПа.

Вычисляем ординаты эпюр природного давления вспомогательной эпюры 0,5s _zg :

o zg     и

– на уровне поверхности земли:

o _zg = 0,

0,5s _zg = 0;

– на уровне подошвы фундамента:

o zg0 = g1 × d =16,5 × 0,5 = 8,25 кПа;

– на нижней границе слоя (ИГЭ-1)

 

0,5s z0 = 4,125 кПа;

o zg1 = g1 × H =16,5 ×10,0 =165 кПа;

0,5s zg1 = 82,5 кПа.

Разбиваем толщу грунта под подошвой фундамента на элементарные слои. Толщину слоя для плитного фундамента большой ширины принимаем: D_i = 1 м, что не превышает 0,4b = 0,4×19,4 = 7,76 м.

Соотношение сторон фундамента: h = l/b =19,4×19,4 = 1.

Определяем напряжения на контакте каждого элементарного слоя

s

s

и

o zp,i ,

o zy,i , а также средние напряжения

ср zp,i

ср z g ,i

. Для удобства все

вычисления ведем в табличной форме, определяем в пределах сжимаемого слоя на глубину Н_с =6,2 м, что больше минимального значения

 

H_min = (4+0,1b) = 5,94 м.

 

Таблица к вычислению осадки фундамента

 

zi, м	Δi, м	ξi = =2z/b	αi	o zp,i , кПа	o ср , zp,i кПа	o z g ,i кПа	o ср,i , z g кПа	o ср i - s ср,i zp,      z g кПа
0	–	0	1,000	57.342	–	8.25	–	–
1	1	0.103093	0.989691	56.75	57.046	8.165	8.21	48.836
2	1	0.206186	0.979381	56.16	56.455	8.08	8.12	48.335
3	1	0.309278	0.969072	55.57	55.865	8.00	8.04	47.825
4	1	0.412371	0.955052	54.77	55.17	7.88	7.94	47.23
5	1	0.515464	0.913814	52.40	53.585	7.54	7.71	45.875
6	1	0.618	0.8728	50.05	51.225	7.2	7.37	43.855
6.2	0.2	0.6392	0.86432	49.56	49.806	7.13	7.16	42.64

 

Схема к расчету осадки методом послойного суммирования

Осадка в соответствии с формулой (5.16) [2]:

s = 0,8×(1×48,836+1×48,335+1×47,825+1×47,23+1×45,875+1×43,855+

+0,2×42,64) / 22000 +

+ 0,8×(1×8,21+1×8,12+1×8,04+1×7,94+1×7,71 + 1×7,37+0,2×7,16)/110000 =

= 0,0109 м.

 

III. Вычислим коэффициент постели:

c1 =

p = 57.342 = 5260,75

кН/м³.

s 0.0109

 

Примечание

Вычисление коэффициента (ов) постели может быть произведено автоматически в структуре программы ЛИРА-САПР при использовании функции    – Задание коэффициенов порстели С1, С2 (панель Жесткости и связи на вкладке Создание и редактирование), нажатием на кнопку в открывшемся окне Расчет С1, С2.

Приложение 3

Пример оформления пояснительной записки

СОДЕРЖАНИЕ стр.                                                                                                     1.   Исходные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.   Описание расчетной модели каркаса. . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.   Результаты расчета. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.1. Деформированное состояние каркаса. . . . . . . . . . . . . . . 5 3.2. Эпюры внутренних усилий в колоннах. . . . . . . . . . . . . . 6 3.3  Напряженно-деформированное состояние плиты покрытия . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.4. Напряженно-деформированное состояние и требуемое армирование плитного фундамента . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Список используемой литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
	Лист
	2

Исходные данные

Рис. 1.1. План здания

Рис. 1.2. Расчетная схема здания

	Лист
	3

Дата: 2019-05-28, просмотров: 318. ⇐ Предыдущая123456789 Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. © 2018 - 2024