Строительство новых зданий

f_sp=1

коэффициент увеличения эксцентриситета  продольной силы

η=1/(1-N/N_cr)=1/(1-861,44/6251)=1,16

расстояние от  направления  действия продольной силы до центра тяжести  сечения растянутой арматуры.

l=l_oη+0,5h-a=9,82۰1,16+0,5۰80-4=47,39 см

требуемая площадь арматуры

A_s= = <0

Площадь арматуры A_s=A_s¹ назначаем по конструктивным соображением A_s=0,002bh_o=0,002bh_o=0,002۰50۰76=7,6 см², принимаем 3Ø18 с А_s=7,63 см².

Расчет свайного фундамента

Назначаем глубину заложения ростверка. Глубина промерзания для г.Шагонара 3,5 м. С учетом коэффициента влияния теплового режима сооружения Кн=0,8  Н=3,5х0,6=2,1 м.

Чтобы предотвратить пучения, слой суглинка под ростверком заменяем песчаной подушкой.

Выбираем ж\б сваи длиной 8 м, сечением 30х30 см., весом 1,83 т, арматура 4Ø12, марка сваи с 8-30 по табл.9.1[16].

Расчетное сопротивление  сваи по грунту определяем по формуле:

P=(γ_c/γ_g)(γ_crRA+nΣf_cff_il_i), где

γ_с – коэффициент условной работы сваи;

γ_с =1; γ_g – коэффициент надежности по грунту γ_g=1,4; R – расчетное сопротивление грунта под нижними концами сваи R=1500 кПа\м² для пылеватых песков; А – площадь поперечного сечения сваи м²; U – наружный периметр поперечного сечения сваи, м; f_i – расчетное сопротивление iго слоя грунта основания по боковой поверхности сваи; е_i – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью γ_сr, γ_c,1 – коэффициенты условий работы грунта под нижним концом и по боковой поверхности сваи, для свай, погруженных разбивкой γ_ck=γ_c1=1.

P= [(1۰1500۰0,09+1,2۰1۰8۰26)]=274,71 kH.

Определяем несущую способность  сваи по материалу

Р_м=γ_сf(R_прА+R_acA_a), где

γ_с – коэффициент условий работы γ_с=1

f – коэффициент, учитывающий особенности загружения f=1

R_пр – расчетное сопротивление бетона при осевом сжатии R_пр=11000 кПа

R_ac – расчетное сопротивление арматуры сжатию R_ac=270000

A_a – площадь продольных стержней арматуры А_а=4,52 см²

Р_м=1(11۰10³۰0,09+4,25۰10^-4۰27۰10⁴)=1112,04> 274,7

Приближенно определяем вес  ростверка и грунта на ступенях Р_р=Р3d²

где Р – расчетное сопротивление сваи, среднее фиктивное давление под ростверком при расстоянии между сваями: 3d:Р_р=274,71/(3۰0,3)²<339,15 кПа.

Ориентировочная площадь  подошвы ростверка: А_р=N_o/(P_p-γ_cpd_pγ₁)

N_o – расчетная нагрузка по обрезу фундамента N_o=1076,90 kH; γ_cp – средний удельный вес материала фундамента γ_ср=20 кН\м³; γ_f=1,1; d_p – глубина заложения ростверка d_p=2,1 м.

А_р=1076,90/(339,15-20۰2,1۰1,1)=3,67 м².

Вес ростверка и грунта на ступенях.

N_p=γ_fA_p/cpd_p=1,1۰3,67۰20۰210=169,5 kH.

Определяем количество свай. С учетом момента увеличиваем  это количество на 20%    n_e=(N_o+N_pr)/P=1,2(1076,9+169,5)/274,71=5,46 свай.

Принимаем 6 свай.

Конструируем ростверк. Сваи размещаем на расстоянии в осях 3d=3۰0,3=0,9 м.

Сечение колонны 0,8х0,5 м., подколонник в плане 1,2х1,5 м.

Высота подколонника Н=0,9+0,3=1,2 м., где 0,9 – глубина стакана; 0,3 –  толщина для стакана. Принимаем  обрез на отметке 0,15, заделку свай на 5 см.

С учетом возможного отклонения свай при забивке принимаем вес  ростверка 15 см. Высота плитной части 450 мм. Размеры в плане в ф/аф =0,8 в соотношении стороны подошвы а_ф= =2,1 м., в_ф=0,8۰2,1=1,68 м.

Принимаем 2,1 м х 1,7 м  А_р=3,57 м²

 

Чурук стр.83

 

 

 

 

 

 

Проверим фактическую  нагрузку на сваи. Объем бетона ростверка  v_δ=1,5۰1,2۰1,2+0,45۰2,1۰1,7=3,77 м³.

Объем грунта на ступенях v_гр=2,1۰1,7۰1,65-3,77=2,12 м³.

Объем грунта на ступенях v_гр=2,1۰1,7۰1,65-3,77=2,12 м³

Вес ростверка и грунта при γ_m=1,1

N_pr=1,1(3,77۰24+2,12۰19,2)=144,31 kH.

Момент на уровень подошвы  ростверка М₁=18,96+3,23۰1,65=24,29 кНм

Нагрузка на сваю в крайнем  ряду Р_ф=(1076,9+144,31)/6+24,29۰0,9/(0,9²۰4)=210,27<274,71 кН

Проверим нагрузку на крайние  сваи по второй комбинации нагрузок.

М=58,78+36,83۰1,65=119,55 кНм

Р_ф=(861,44+24,29)/6+119,55۰0,9/0,9²۰4=180,83

180,83<274,71 кН.

Для расчета	1-е сочетание			2-е сочетание
	N	M	Q	N	M	Q
По несущей способности	1076,9	18,96	3,23	861,4	58,78	36,83

 

Проверяем давление на грунт  по второй группе предельных состояний  в плоскости нижних концов свай, т.е.по подошве условного фундамента.

Средний угол внутреннего  трения 1_ср==26⁰     £=26/4=6,5⁰

Размеры подошвы условного  фундамента и ее площадь.

l_y=2,1+2۰10 tg 6,5⁰=4,37 м

b_y=1,7+2۰10 tg 6,5⁰=3,98 м

А_у= l_y۰b_y=4,37۰3,98=17,39 м²

Вес условного фундамента N_yII=17,39(2,7۰19,2+6,9۰26)=4021,26 kH.

Средний удельный вес грунта условного фундамента: γ_ср=N_yII/(A_yd_y)=4021,26/17,39۰9,4=24,59 кН\м³

Определяем расчетное  сопротивление грунта: R= [0,84۰3,98۰19,5+4,37۰0,426+6,9۰1]=1482,15кПа.

Среднее фактическое давление по подошве условного фундамента:

Р_II(N_oII+N_y)/A_y=(4021,26+861,44)/17,39=280,78<1482,15 кПа.

Расчет продольной арматуры подколонника.

Толщину защитного слоя бетона принимаем не менее 50 мм, берем расстояние от наружной грани стенки стакана  до центра тяжести сечения арматуры а=а¹=6 см.

Площадь сечения продольной арматуры

A_s=A_s¹= =

£_a=a_c-a¹-a=150-6-6=138 см.

S_o=0,5(b_ch_o²-a_ob_o£_o) = 0,5(120۰114²-65۰95۰138)=3,5۰10⁵ см.

А_с=95 см;   b_o=65 см   размеры дна стакана, из конструктивных соображений принимаем минимальную площадь сечения продольной арматуры при μ=0,001

A_s=A_s¹=0,001(150۰120-65۰95)=11,83 см²

Принимаем 5Ø18  с   A_s=12,7 см².

Расчет поперечного армирования  подколонника.

Поперечное армирование  проектируем в виде горизонтальных сеток с-3 из арматуры класса А-I, шаг сеток принимаем u=150 мм. В пределах высоты подколонника располагается восемь сеток с-3 и одна с-2 конструктивно под днищем стакана.

Площадь сечения поперечной арматуры стенок стакана.

A_s=0,8= 0,8 < 0

h₃¹=120-5=115 см.

Σz=0,05+0,2+0,35+0,5+0,65+0,8+0,95+1,1=4,6 м   сумма расстояний от обреза фундамента до плоскости каждой сетки в пределах расчетной высоты стакана. По конструктивным соображениям принимаем для сеток поперечные стержни диаметром 8 мм из стали класса А I.

Расчет рабочей арматуры плитной части фундамента в направлении  длинной стороны.

Расчетный изгибающий момент.

М=  = = 32,73 кНм

Р_ср=0,5(Р₁+Р_I)=0,5(316,82+311,76)=314,29 kH/м²

P₁= + = + = 316,82 kH/м²

W_p=1,7۰2,1²/6=1,25

P₂= - = – = 286,48  kH/м²

P_I=P₁-(P₁-P₂)۰a_I/a_ф=316,22-(316,22-286,48)۰0,35/2,1=311,76 кН/м².

Требуемое сечение арматуры

A_s= = = 2,49 см²

Назначаем шаг стержней u=200 мм при ширине в=1,7 м. укладывают 9 стержней 9Ø6 А II, A_s=2,55 см².

Процент армирования

μ=۰100=0,04% < μ_min=0,1%

Расчет рабочей арматуры плитной части фундамента в направлении  короткой части.

Среднее давление в грунте над подошвой фундамента.

Р_ср=0,5(Р₁+Р₂)=0,5(316,82+286,48)=301,65 кН/м²

Изгибающий момент

М=۰2,1=28,51 кНм

Требуемое сечение арматуры

A_s= = = 2,17 см²

при шаге стержней 200 мм по длине 2,1 м должно быть и стержней.

Принимаем из конструктивных соображений //Ø10 A-II   A_s=8,635 см²

μ=۰100=0,102% > μ_min=0,1%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ  СТРОИТЕЛЬСТВА

 

 

Выбор метода монтажа

Методами монтажа называют технические решения, определяющие последовательность сборки здания и  сооружений, и способы установки  конструкций в проектное положение.

В зависимости от последовательности сдачи отдельных участков, конструктивной схемы здания выбираем раздельный метод  монтажа элементов каркаса здания. При раздельном методе монтаж выполняется  последовательными проходками одного крана. За одну стоянку кран устанавливает  колонны на расстоянии соответствующим вылету стрелы. Затем он  переходит на другую стоянку, где монтирует следующие колонны. Вслед за установкой и выверкой колонн замоноличивают  стыки между колоннами и стаканами фундаментов. За вторую проходку кран монтирует подкрановые балки, за третью фермы и плиты покрытия.

К началу монтажа подкрановых  балок и конструкций покрытия бетон в опорном стыке колонн должен набрать не менее 70% проектной  прочности. При этом методе монтажа  упрощается выверка конструкций, снижаются  трудовые затраты, по несколько увеличиваются  сроки сдачи объекта.

Применение раздельного  метода практично при монтаже  одноэтажных промзданий с железобетонным каркасом. Так как на порядок монтажа конструкций влияет необходимость замоноличивания стыков между колоннами и фундаментами.

Выбор монтажных  кранов.

Выбор крана для монтажа  сборных элементов производится с учетом требуемой высоты подъема  элементов сборных конструкций, массы монтажных элементов и  зацепляющих устройств, необходимого вылета стрелы монтажного крана, технической  характеристики кранов и  ТЭП их работы.

 

Характеристика кранов

1. Грузоподъемность – наибольшая масса груза, которая может быть поднята краном при условии сохранения его устойчивости и прочности конструкций.

q_mp=q_эл+q_{гр.устр} (m) где

q_эл – масса самого тяжелого элемента, она равна 12,4 m

q_{гр.устр} – масса грузозахватного устройства = 0,15 m

Q=12,4+0,15=12,55 m.

2. Длина стрелы – расстояние между центром оси пяты стрелы и оси обоймы грузового полиспаста

L_стр=+( –lm)², где

С – расстояние между  осью вращения крана и осью поворота

Lm – расстояние от уровня стоянки крана до оси поворота стрелы=1,6 м.

L_стр=+(17,33=-1,6)² = 24,16 м.

3. Вылет крюка – расстояние между вертикальной осью вращения поворотной платформы крана и вертикальной осью, проходящий через центр обоймы грузового крюка

L_стр^mp=, где

х – расстояние от центра строповки элемента в проектном  положении до точки здания ближе  расположенной к стреле крана =3 м.

h_пол – высота полиспаста = 1,5 м.

а – 0,5 м.

l_стр^mp= +1,3=19,65 м.

4. Высота подъема крюка – расстояние от уровня стоянки крана до центра грузового крюка полиспаста в самом верхнем его положении.

H_KP^TP= H₃+h₃+h_k+h_cтр,   где Н_з=h_k+h_ф+h_м

h_k – высота колонны

h_ф - высота фермы 2,63 м

h_u – высота плит покрытия 0,45 м

h₃ –запас по высоте 0,5 м

h_k – высота монтируемой конструкции плит покрытия 0,45 м.

Н_КР^ТР=11,8+2,63+0,45+0,5+0,45+1,5 м=17,33 м.

На основании полученных характеристик выбираем кран для  монтажных работ.

Марка	Длина стрелы,м	Грузоодъемность,т	Высота подъема,м	Вылет крюка,м	Ст-ть машин смены, руб
СКГ-40	30	15 2	28 17	7,8 2,5	37,2
СКГ-63А	40	35 4	29 22,8	7,5 22	49