42
Таким образом:
????
????
????
????
Таблица 16- Показатели конструкции стены
№ п.п
1
Внутренний объем
18
2
Внутренняя поверхность стены
16,0
3
Граница 1-го и 2-го слоя
16.0
4
Граница 2-го и 3-го слоя
-22
5
Наружная поверхность стены
-22
6
Наружный объем
-26
На основе теплотехнических расчетов и технических показателей наиболее
эффективным конструктивным решением является 3 вариант.
43
2.7. Постоянные и временные нагрузки на здание
Нагрузки, действующие на конструкции приведены в таблицах 17 и 18.
Таблица 17-Нагрузка, действующая на балки покрытия автовокзала.
Вид нагрузки
Норматив-
ная нагрузка
q
нор
, кН/м
2
Коэффициент
надежности по
нагрузке
f
Расчетная
нагрузка
q
рас
, кН/м
2
1. Рулонное покрытие
0,02
1,2
0,024
2. Битумная мастика
=3мм, =1100 кг/м
3
0,059
1,3
0,077
3. Фанера
=10мм, =650 кг/м
3
0,065
1,2
0,078
4. Обрешетка из брусков 50х50 через 500
= 700кг/м
3
0,175
1,2
0,21
5. Металлические прогоны из коробчато-
го профиля 60х60 =3мм, =7850 кг/м
3
0,565
1,2
0,678
6. Минераловатные плиты
=200мм, =200кг/м
3
0,40
1,3
0,52
7. Профнастил Н75-750-0.8
0,11
1,05
0,12
8. Аэрационный фонарь
0,1
1,05
0,105
Итого: постоянная q
1,494
-
1,812
Временная нагрузка v
3,067
-
4,381
Полная нагрузка q+v
4,561
6,193
Таблица 18-Нагрузка, действующая на балки перекрытия.
Вид нагрузки
Норматив-
ная нагруз-
ка
q
нор
,
кН/м
2
Коэффициент
надежности по
нагрузке
f
Расчет
ная
нагруз
ка q
рас
,
кН/м
2
1. Керамическая плитка =10мм,
=1800кг/м
3
0,18
1,2
0,216
44
2. ЦПС =20мм, =1800кг/м
3
0,36
1,3
0,468
3. Монолитная железобетонная плита (бе-
тон B20) =120мм, =24,5кН/м
2
2,02
1,2
2,43
4. Профнастил Н75-750-0.8
0,11
1,05
0,12
5. Потолок подвесной
0,1
1,1
0,11
Итого: постоянная q
2,77
-
3,344
Временная нагрузка v
3,0
1,2
3,6
Кратковременная
2,0
1,2
2,4
Длительная
1,0
1,2
1,2
Итого: полная нагрузка q+v
5,77
6,944
Расчет главной балки перекрытия.
Произведем расчет балки Б-2 на отметке +6.68м. Балку проектируем из
стали С=255, с расчетным сопротивлением Rу=24 кН/см
2
.
Рис.5- Расчѐтная схема главной балки перекрытия
Таблица 19- Расчѐтная нагрузка
Вид нагрузки
Нормативная нагрузка
q
нор
, кН/м
2
Коэффициент
надежности по
нагрузке
f
Расчетная
нагрузка q
рас
,
кН/м
2
1. Керамическая плитка
=10мм, =1800кг/м
3
0,18
1,2
0,216
2. ЦПС =20мм, =1800кг/м
3
0,36
1,3
0,468
3. Монолитная железобетонная
плита (бетон B20)
=120мм, =24,5кН/м
2
2,02
1,2
2,43
4. Профнастил Н75-750-0.8
0,11
1,05
0,12
45
5. Потолок подвесной
0,1
1,1
0,11
6. Второстепенные балки I23Б1
1,84
1,05
1,93
Итого: постоянная q
4,61
-
5,274
Временная нагрузка v
Кратковременная Длительная
3,0
2,0
1,0
1,2
1,2
1,2
3,6
2,4
1,2
Итого: полная нагрузка q+v
7,61
-
8,874
Общая длина второстепенных балок в рассматриваемом секторе оси Г- Е
составляет 33.14м. Общая масса конструкций (масса 1м. пог. =25,8кг/м) составит
855кг.
Грузовая площадь балки Б-2 46.5 м
2
На основании главной балки проектируем крепление к ней
вспомогательной. Крепление вспомогательной балки к главной выполняем
ручной дуговой сваркой сварочной проволокой Св-08. Соответствующие ха-
рактеристики: Rwf=18,0 кН/см
2
, R
wz
=16,5 кН/см
2
,
f
=0,7 и
z
=1,0.
Расчет достаточно выполнить по металлу шва, так как
Сила, действующая на главную балку: N=46,5 *9,4 =437,15 кН Учитывая
условие К
ш
из условия:
l
ш
85*
f
*
ш
, находим требуемую величину катета шва
;
Принимаем К
ш
=6 мм. При этом требуемая длина шва lш=85*0,7*6=237,5мм, а
крепление высотой 240 мм.
46
Рис.6- Расчѐтная схема шва
Расчет и конструирование колонны.
Сечение колонны принимаем сплошным в виде трубы круглого сечения.
Концы колонны принимаем жестко закрепленными. Конструкция рамы вы-
полнена на сварке.
Рис.7- Схема колонны
Расчет ведем по самой нагруженной колонне.
Высота колонны за вычетом толщины настила принимаем: 2,7 м. Расчетная
длинна колонны (=0,5):
l
ef
=*l=0,5*2,7=1,35м
Расчетные усилия принимаем: M=21.137кН∙м, N=903.77кН;
материал колонн - сталь С255 с Ry=24 кН/см
2
при t=10...20 мм. Подбор
сечения колонны.
47
Предварительно зададим высоту сечения h=219 мм.
По формулам находим
Требуемая площадь сечения
По табл. П11.6 (1) принимаем 219х7 с геометрическими характеристиками:
A=46,6 см
2
, i
x
=7,51см, D
н
=219 мм, t=7 мм, Wx=121,82 см
3
, вес=36,6 кг/м.
Проверим устойчивость назначенного сечения
Предельная гибкость стержня колонны
lim=180-60=180-60∙0,919=124,84,
где ????
???????? ????
Проверим ре колонну по ре предельной гибкости:
По гибкости сечение удовлетворяет требованиям норм. Конструкция и
расчет базы колонны
48
Передача расчетного усилия на опорную плиту осуществляется через свар-
ные швы. Расчетное усилие колонны с учетом веса колонны N = 903,77 кН. Бетон
под плитой работает на смятие (локальное сжатие). Определяем требуемую
площадь плиты из условия смятия бетона:
Где
Значение коэффициента зависит от отношения площадей фундамента и
плиты (принимаем =1,2). Для бетона класса В15: R
пр
= 0,85 кН/см
2
– расчетное
сопротивление бетона на смятие.
Считая в первом приближении плиту базы квадратной, будем иметь стороны
плиты равными
см
Принимаем плиту размером 300 х300 мм. Уточняем площадь плиты Апл =
30*30=900 см
2
напряжение под плитой
Плита работает на изгиб как пластина, опертая на соответствующее число
кантов (сторон). Нагрузкой является отпор фундамента. Находим изгибаю-
щие моменты на единицу длинны d=1см на участках плиты.
Участок 1.
Изгибающий момент на участке можно рассматривать, как для
однопролетной балочной, свободно лежащей на двух опорах (соотношение сторон
a/b=1, по табл. 0,048)
Толщины плиты подбираем по моменту из условия:
49
R – для стали С235 и при t=2140 мм, R
у
= 22 кН/см
2
тогда
Принимаем ре tпл=25 мм
Участок 2
Изгибающий момент на консольном участке ре плиты
что меньше M1.
Далее проводим расчет траверсы. Считаем в запас прочности, что уси-
лие на плиту передается только через швы, прикрепляющие ствол колонны
к траверсам, и не учитываем швы, соединяющие ствол колонны
непосредственно с плитой базы. Траверса работает на изгиб как балка с дву-
мя консолями. Высота траверсы определяется из условия прочности сварного
соединения траверсы с колонной. Угловые швы рассчитываем на условный
срез.
Прикрепление траверсы к колонне выполняем полуавтоматической
сваркой в среде углекислого газа, сварочной проволокой Св-08А. Соответ-
ствующие характеристики: расчетное сопротивление угловых швов срезу по
металлу шва
, временное сопротивление стали разрыву Rип=
37 кН/см
2
.
Определяем расчетное сечение соединения и коэффициенты:
и
Произведение
Расчетным сечением является сечение по металлу шва. Учитывая условие
50
Находим требуемую величину катета шва К
ш
из условия:
Принимаем Кш=8 мм. При этом требуемая расчетная длина шва
Высота траверсы h
t
= l
w
+1=23,4см. Принимаем высоту траверсы 25 см.
2.8. Основания и фундаменты здания
Рис.8- Геологический разрез строительной площадки
51
Глубину заложения подошвы фундамента назначают в соответствии с
требованиями так, чтобы фундамент опирался на надежный слой грунта и не
подвергался воздействию морозного пучения при промерзании грунта. Кроме
того, глубина заложения подошвы зависит от наличия подвалов и подземных
коммуникаций.
Представим физико-механические свойства грунта в виде таблицы 20
Наименование
показателя
Обозначени
е и размер-
ность
№ геологического слоя
Формула для
расчета
1
2
3
Плотность
(удельный вес)
частиц
P
s
,m/м
3
2,70
2,66
2,78
Из задания
Плотность грунта
P
s
,m/м
3
1,85
1,99
2,11
Из задания
Удельный вес грунта
18,5
19,9
21,1
Природная влажность
W,%
35,4
25,6
20,2
Из задания
Плотность в сухом
состоянии
1,37
1,58
1,76
???? ????
Коэффициент
пористости
e
0,97
0,68
0,58
1
Удельный вес грунта,
взвешенного в воде
8,63
9,88
11,27
????
????
????
????
Степень влажности
S
r
0,98
1,00
0,96
Влажность на границе
текучести
W
L
,%
43,0
-
29,0
Из задания
Влажность на границе
пластичности(раскаты
вания)
W
P
,%
26,4
-
7,0
Из задания