2.2 Расчет фермы покрытия

Собственный вес многослойного пакета «Ферма»

Шаг ферм 3 метра

Нагрузка на погонный метр фермы q=59.73*3=179.19 кг/м

Сосредоточенная нагрузка Р=179.19*3=537.57 кг=5.3757 кН

Р/2=2.69 кН

Сосредоточенная нагрузка Рсн=2.1*3=6.3 кН

Рсн/2=3.15кН

Расчет фермы в программном комплексе «Stark ES»

Расчетная модель фермы была задана в программе «Stark ES»

Порядок системы:

количество элементов 31

количество узлов 19;

количество уравнений 54

Рисунок 2.11 Краевые условия фермы

Рисунок 2.12 Номера элементов

Рисунок 2.13 Усилия в элементах от постоянной нагрузки

Max N=111.425 kN (Elem №3), Min N=-112.978 kN (Elem №5)

Рисунок 2.14 Усилия в элементах от снеговой нагрузки слева

Max N=93.795 kN (Elem №3), Min N=-95.1145 kN (Elem №5)

Рисунок 2.15 Усилия в элементах от снеговой нагрузки справа

Max N=93.6107 kN (Elem №28), Min N=-94.9099 kN (Elem №29)

Подбор элементов стержней ферм в программном комплексе «Лира 9.0»

Таблица 2.1 - Результаты подбора элементов фермы

Обозначения принятые в таблице 2.1

По результатам расчета была сконструирована ферма покрытия с учетом конструктивных условий.

3. Расчёт фундаментов

Исходные данные для проектирования и анализ инженерно - геологических изысканий.

Расчет производится по СНиП 2,02,01-89 «Проектирование оснований и фундаментов». 3-х этажная стоматологическая поликлиника проектируется в г. Краснодаре.

Снеговая нагрузка для первого снегового района Ро=0,5 Кн.

Глубина промерзания грунтов 0,8 м.

Сейсмичность 7 баллов.

Инженерно-геологические изыскания на объекте выполнены в 2001 г.

Площадка ровная. Геологическое строение производилось по данным буровых и опытных работ до глубины 18 м.

Разрез представлен следующим слоем:

ИГЭ 1. Насыпной грунт со щебнем - 0,5 м.

=19 Кн/м

ИГЭ 2. Суглинки полутвердые - 4.5 м

=18,6 Кн/м; =21; С=12 кПа; Е=9,5 МПа

ИГЭ 3. Пески пылеватые средней плотности

=19,2 Кн/м; =28; С=0Кн; Е=26 Мпа

Определение нагрузок

Стены выполнены из обыкновенного красного кирпича J=18 кН/м³, толщиной 38 см, с облицовкой утеплителем «пеноплэкс» J=0.05 кН/м³, толщиной 6 см, штукатурного слоя J=20 кН/м³, толщиной 2 см с каждой стороны.

Внутренний каркас из монолитных ж.б. колонн сечением 40х40 см и монолитной плитой 18 см. Пол принят из мозаичного бетона J=25 кН/м³, толщиной 3 см, по цементно-песчаной стяжке J=20 кН/м³, толщиной 5 см.

Перегородки - из двух листов гипсокартона (толщиной 1.6 см) со звукоизолирующей прослойкой из утеплителя типа «URSA» - 5 см.

Покрытие - металлочерепица, по сплошному настилу из досок (толщина 3 см), утеплитель типа «URSA» J=0.05 кН/м³ в полиэтилене, толщиной 10 см.

Подвесной потолок - гипсокартон по металлическому каркасу.

Нагрузка на наружную стену по оси «А-I» в осях «9» - «10».

Грузовая площадь А=3.12 х 2.8 = 8.74 м², где 3.12 м - расстояние между осями оконных проемов, а 2.8 м - половина расстояния в чистоте между стеной и колонной.

Таблица 3.1 - Сбор нагрузок

Нормативные нагрузки на 1 м стены:

постоянная N=373.83/3.12 =119.82 кН

временная N= 74.29/3.12 =23.81 кН

Суммарная нагрузка N=119.82+23.81 =143.63 кН

Расчетные нагрузки первой группы предельных состояний на 1 м стены: постоянная N=414.96/3.12=133.0 кН, временная N=90.02/3.12=28.85 кН

Суммарная нагрузка на 1 м стены N=133.0+28.85=161.85 кН

Нагрузка на колонну по оси «10» - «Б-1»

Грузовая площадь А=(2.8+1.4) х5.6 =23.52 м²

Таблица 3.2 - Сбор нагрузок

Нормативные нагрузки на 1 м стены: N=560.93+271.66=832.59 кН

Расчетные нагрузки первой группы предельных состояний

N=621.73+329.51=951.24 кН

Нагрузка на колонну по оси «12» - «Г-1»

Грузовая площадь А=(2.8+2.8) х5.6 =31.36 м²

Таблица 3.2 - Сбор нагрузок

N=999.15+323.01=1322.16 кН

Определение несущей способности свай

Марка сваи С6-30, длина сваи L=6.0 м, ширина b=0.30 м, длина острия l=0.25 м.

Отметка верха головы свай после забивки - 2.450 м.

За отметку +0.000 принята абсолютная отметка 23.00.

По несущей способности

F< Fd/ jf =N

Для оси А-I в осях «9» - «10»

n =jg N/(Fd - jj х d х a2 х jmi)

jg=1.4, jf =1.15, jmi=0.02 кН/м³, а - шаг свай, d=1.2 м

при а=0.9 м

при N=161.85 кН

n =1.4х161.85/ (310-1.15х1.2х0.92х0.02)= 226.59/ 309.98=0.73 свай

при Nс=202.31 кН

n =1.4х202.31/ (310-1.15х1.2х0.92х0.02)= 0.73 свай

при L=1.57+0.9 =2.47 м

Расчетные нагрузки первой группы предельных состояний на 2.47 м стены:

постоянная N=(414.96/3.12) х2.47 =328.51 кН

временная N=(90.02/3.12) х2.47 =71.26 кН

Суммарная нагрузка

N= 328.51+71.26=399.77 кН

при а=2.47 м

n =1.4х399.77/(310 -1.15х1.2х2.472х0.02)=559.68/ 309.83 =1.81 сваи

на данном промежутке установлено 3 сваи.

С учетом сейсмической нагрузки 25%

N= 499.71 кН

n=1.4х499.71/(310-1.15х1.2х2.472х0.02)=699.59/309.83 =2.26 сваи

Удовлетворяет существующей разбивке свай

Для оси «10» - «Б-1»

при N=951.24 кН

n =1.4х951.24/ (310-1.15х1.2х0.92х0.02)=4.29 сваи

С учетом сейсмической нагрузки 25%

N=1189.05 кН

n =1.4х1189.05/ (310-1.15х1.2х0.92х0.02)=1664.67/309.98=5.37 сваи

требуется установка дополнительных свай

Для оси «Г-1» - «12»

при N=1322.16 кН

n =1.4х1322.16/ (310-1.15х1.2х0.92х0.02)=5.42 сваи

С учетом сейсмической нагрузки 25%

N=1652.7 кН

n =1.4х1652.7/ (310-1.15х1.2х0.92х0.02)=2313.78/309.98=7.46 свай

требуется установка дополнительных свай

3.1.4 Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи

определять по формуле:

(7.2)

где

- безразмерные коэффициенты, принимаемые в зависимости от расчетного угла внутреннего трения грунта основания, определенного в соответствии с указанием СНиП 2.02.03-85.

- расчетное значение удельного сцепления грунта основания, кПа; =0

- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, кН/м, залегающих выше нижнего конца сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);

=(17.0+17.9+18.2+18.3+19.2)/5=16.12кН/м3

- глубина погружения сваи, м. =15.0 м

При =27 по интерполяции С1= 26.3; С2=14.4

R=26.3х0 + 14.4х16.12х15.0=3481.92 кН/м2

Расчет по несущей способности буронабивных, буроинъекционных одиночных свай в составе фундаментов при действии на них сжимающих нагрузок по характеристикам грунтов оснований производятся по формулам:

в случае опирания нижних концов свай на сжимаемые нескальные грунты

где - расчетная сжимающая нагрузка, передаваемая на сваю (продольное сжимающее усилие, возникающее в ней от расчетных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее невыгодном их сочетании);

- коэффициент надежности основания, принимаемый равным 1,4;

- площадь опирания сваи на грунт; А=pR2= 3.14х0.125 2=0.05 м²

- коэффициент условий работы сваи, принимаемый равным = 1;

- коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи, принимаемый для песчаных грунтов и глинистых грунтов = 1;

, кПа, - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи при песках, принимаемый =1100, кПа,

- периметр поперечного сечения ствола сваи, соприкасающегося с грунтом; U=2рR=0.785 м

- коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, определяемый в зависимости от способа бурения скважин и способа бетонирования; = 0,6

- расчетное сопротивление -го слоя грунта на боковой поверхности ствола сваи, принимаемое в соответствии с указаниями п. 7.15;

- толщина -го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.

= 1/1.4 (1х1100х 0.05 + 88.08)=66.83 кПа