Проектирование физкультурно-оздоровительного комплекса (стр. 7 из 36)

кН

Сжимаемая толща разбивается на слои с обязательным соблюдением двух условий:

– элементарный слой при разбивке не должен превышать 0,4b;

– состав грунта элементарного слоя должен быть однородным;

h_i£ 0,4·Bусл = 0,4 · 2= 0,8 м

Нижняя граница сжимаемой толщи находится из условия:

, (26)

где

– дополнительное давление на грунт;

– напряжение от веса грунта;

– дополнительное давление в плоскости подошвы фундамента;

α – коэффициент, зависящий от формы и глубины заложения фундамента, определяемый по таблице 1 прил. 2 СниП 2.02.01-83.

= 20 · 6,4 = 128 кПа

P₀ =(P -

) = 193,2 – 128 = 65,2 кПа

Если найденная по указанному выше условию нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации Е < 5 (МПа), нижняя граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия

Результаты расчётов по определению природного и дополнительного давления приведены в таблице 7. Расчетная схема к определению осадки основания приведена на рисунке 5.

Таблица 7

№ слоя	a	, кПа	, кПа	, кПа	, кПа
0	1	128	25,6	-	65,2
1	0,812	143,12	28,6	-	52,9
2	0,470	158,24	31,6	-	30,6
3	0,274	173,36	-	17,3	17,9
4	0,173	188,48	-	18,8	11,3

Осадка основания s c использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле

, (27)

где b - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

s_zp,i - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i-₁ и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

h_i и Е_i - соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;

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

м;

Проверка условия:

6 < 12см – условие выполняется.

Рисунок 5

2.2 Расчет и конструирование поперечной рамы

2.2.1 Исходные данные

За относительную отметку 0,000 принят уровень чистого пола первого этажа в осях 9 – 12, что соответствует абсолютной отметке 108,14.

Климатические условия:

- расчетная температура наружного воздуха минус 44⁰С;

- нормативное значение ветрового давления для III района 38 кгс/м²;

- нормативное значение веса снегового покрова для IV района 150 кгс/м².

2.2.2 Определение нагрузок на раму

Все нагрузки рассчитываются с учетом коэффициента надежности по ответственности

, принимаемым равным 0,95 для II уровня ответственности здания.

2.2.2.1 Постоянная нагрузка

Постоянные нагрузки от конструкций кровли, стропильных конструкций, связей по покрытию принимаются равномерно распределенными.

Значения нагрузок и коэффициентов надежности по нагрузке (коэффициент перегрузки) для конструкций покрытия приведены в таблице 8.

Таблица 8

Вид нагрузки	Нормативная, кН/м²	Коэффициент перегрузки	Расчетная, кН/м²
Ограждающие элементы кровли
Профилированный настил толщиной 0,8 мм	0,13	1,05	0,14
Минераловатные плиты g = 1,25 кН/м³, толщиной 300 мм	0,375	1,2	0,45
Несущие элементы кровли
Профилированный настил толщиной 0,8 мм	0,13	1,05	0,14
Металлические конструкции покрытия
Прогоны сплошные, пролетом 6 м	0,05	1,05	0,053
Ригель рамы, пролетом 24 м	0,1	1,05	0,105
Связи покрытия	0,04	1,05	0,042
Итого	0,825	0,93

– нагрузка от веса покрытия на 1 м² (приведена в таблице 8):

Расчетная равномерно распределенная нагрузка на ригель рамы q_РИГ,Н/м, определяется по формуле:

, (28)

где q^Р = 0,93 - расчетная нагрузка, кН/м²;

В = 6 – ширина грузовой площади A1, м;

a = 7⁰С;

A1 = B · l = 6 · 24 = 144 м².

кН/м

Опорная реакция ригеля рамы, кН, определяется по формуле:

, (29)

где l = 24 – пролет рамы, м;

кН

– собственный вес стоек рамы:

, (30)

где g_СТ = 0,6 – ориентировочный расход стали, кН/м² здания;

В – то же, что в формуле (28);

l – то же что в формуле (29);

= 1,05 – коэффициент перегрузки.

кН

– вес стенового ограждения:

, (31)

где

- то же, что в формуле (30);

g_СТЕН = 0,73 – вес конструкции стенового ограждения, кН/м²;

g_ОСТЕКЛ = 0,35 – вес конструкции остекления, кН/м²;

Н_СТЕН= 7,45 – суммарная высота стенового ограждения на грузовой площади, м;

Н_ОСТЕКЛ= 1,8 – суммарная высота остекления на грузовой площади, м;

В = 6 – ширина грузовой площади, м.

кН

Схема распределения постоянных нагрузок приведена на рисунке 7.

Рисунок 7

2.2.2.2 Временная нагрузка

– снеговая нагрузка:

Полное нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия s, кН/м², определяется по формуле (5) СНиП 2.01.07-85*:

(32)

где s₀ = 1,5 – нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии с п. 5.2 СНиП 2.01.07-85*,кН/м²;

m = 1– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с п. 5.3 — 5.6 СНиП 2.01.07-85*.

кН/м²

Полное значение снеговой нагрузки на ригель рамы:

, (33)

где

= 1,4 (q_РИГ^н = 0,825 > 0,8) – коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый согласно п.5.7 СНиП 2.01.07-85*.

В – то же, что в формуле (28).

кН/м

Опорная реакция ригеля рамы:

кН

– ветровая нагрузка:

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_m на высоте z над поверхностью земли, Н/м², определяется по формуле (6) СНиП 2.01.07-85*:

(34)

где w₀= 380 – нормативное значение ветрового давления, Н/м², определяемое согласно п. 6.4 СНиП 2.01.07-85*;

k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, принимаемый согласно п. 6.5 СНиП 2.01.07-85* (тип местности А - открытый);

с — аэродинамический коэффициент, принимаемый согласно п. 6.6 СНиП 2.01.07-85*,

с_е1 = -0,4;

c_е2 = -0,4;

с_е3 = -0,5;

с_е = +0,8.

Схема распределения ветровой нагрузки приведена на рисунке 8.

Рисунок 8 – Схема здания и ветровых нагрузок