СБОР НАГРУЗКИ.
СБОР НАГРУЗКИ НА 1 КВАДРАТНЫЙ МЕТР ПОКРЫТИЯ
Табл. 1.1. Сбор нагрузки на 1 м2 покрытия
№№ п/п | Наименование нагрузки и формула подсчета | Норм. нагр. кг/м2 | К-т надежн. | Расчетн. нагр кг/м2 |
А. Постоянная | ||||
1. | Глиняная черепица (по сертификату) | 1,2 | ||
2. | Гидроизол. пленка, δ=6мм, ɣ=1700кг/м3 0,006х1700= | 1,2 | ||
3. | Утеплитель,, δ=200мм, ɣ=150кг/м3 0,2х150= | 1,2 | ||
4. | Стропила-прогоны 100х50мм 0,1х900/20= | 4,5 | 1,1 | |
5. | Стропила – балки 220х100 мм 0,22х900/10= | 19,8 | 1,1 | |
6. | Пароизоляция (1 слой гидроизола) | 2,5 | 1,2 | |
7. | Рейки для потолка (50х60мм) 0,06х900/20= | 2,7 | 1,3 | |
8. | Подвесной потолок (гипсокартон 2 слоя) | 1,2 | ||
Итого: g1= | 145,5 | - | ||
Б. Временная | ||||
9. | Снеговая II район р = | 1,4 | ||
10. | Собственный вес инженерного оборудования v1 = | 1,2 | ||
ВСЕГО: g1 + р + v1 = | 234,5 | - |
Табл. 1.2. Сбор нагрузки на 1 м2 перекрытия (с.у.)
№№ п/п | Наименование нагрузки и формула подсчета | Норм. нагр. кг/м2 | К-т надежн. | Расчетн. нагр. кг/м2 |
А. Постоянная | ||||
1. | Керамогранит на мастике δ = 15 γ = 2000 кг/м3 0,015 х 2000 = | 1,2 | ||
2. | Стяжка ц.п. раствор δ = 40 γ = 2000 кг/м3 0,1 х 2000 = | 1,3 | ||
3. | 2 слоя гидроизола на битумной мастике δ = 6 γ = 1300 кг/м3 0,006 х 1300 = | 1,2 | ||
4. | Выравнивающий слой ц.п. раствора марки М 200 δ = 40 γ = 2000 кг/м3 0,04 х 2000 = | 1,3 | ||
5. | Монолитная сплошная ж.б. плита перекрытия δ = 200 γ = 2500 кг/м3 0,2 х 2500 = | 1,1 | ||
Итого: g3 = | - | |||
Б. Временная | ||||
6. | Полезная (квартира) v1 = | 1,3 | ||
7. | Подвесной потолок ГКЛ 2 слоя v2 = | 1,2 | ||
8. | Собственный вес инженерного оборудования v3 = | 1,2 | ||
ВСЕГО: g3 + v1+ v2 + v3 = | - |
Табл. 1.3. Сбор нагрузки на 1 м2 перекрытия (технические помещения, лестницы, холлы, коридоры)
№№ п/п | Наименование нагрузки и формула подсчета | Норм. нагр. кг/м2 | К-т надежн. | Расчетн. нагр. кг/м2 |
А. Постоянная | ||||
1. | Керамогранит на мастике δ = 15 γ = 2000 кг/м3 0,015 х 2000 = | 1,2 | ||
2. | Стяжка ц.п. раствор δ = 40 γ = 2000 кг/м3 0,1 х 2000 = | 1,3 | ||
3. | Монолитная сплошная ж.б. плита перекрытия δ = 200 γ = 2500 кг/м3 0,2 х 2500 = | 1,1 | ||
Итого: g4 = | - | |||
Б. Временная | ||||
4. | Полезная (пути эвакуации, технические помещения) v4 = | 1,2 | ||
5. | Подвесной потолок ГКЛ 2 слоя v2 = | 1,2 | ||
6. | Собственный вес инженерного оборудования v3 = | 1,2 | ||
ВСЕГО: g4 + v4+ v2 + v3 = | - |
2. СБОР НАГРУЗКИ НА 1 МЕТР ДЛИНЫНЕСУЩИХ СТЕН
Стены:
1) Смешанные: Газобетон марки D 400 толщиной 250 мм Н=8,0 м
g1=400∙0,25∙8,0∙1,1= 880,00 кг/м=8,8 кН/м;
снаружи кирпичная верста кирпич марки М100 на растворе марки М50 δ=120мм, ϒ=1800 кг/м3, h=8,0м.
g2=1800∙0,12∙8,0∙1,1= 1901 кг/м=19,01 кН/м;
Штукатурка с одной стороны: g3=2000∙0,03∙7,6∙1,3= 592,8 кг/м=5,93 кН/м;
Итого: смешанные Н=8,0 м - 33,74 кН/м L= 22,8 м;
2) Смешанные: Газобетон марки D 400 толщиной 250 мм Н=5,50 м
g1=400∙0,25∙5,5∙1,1= 605,00 кг/м=6,05 кН/м;
снаружи кирпичная верста кирпич марки М100 на растворе марки М50 δ=120мм, ϒ=1800 кг/м3, h=5,5м.
g2=1800∙0,12∙5,5∙1,1= 1306,8 кг/м=13,07 кН/м;
Штукатурка с одной стороны: g3=2000∙0,03∙5,1∙1,3= 397,8 кг/м=3,98 кН/м;
Итого: смешанные Н=5,5 м - 17,05 кН/м L= 37,50 м;
3) Монолитные железобетонные стены подвала (толщина 400 мм) Н=3,8 м ϒ=2500 кг/м3
g5=2500∙0,40∙3,8∙1,1= 4180,0 кг/м=41,80 кН/м L=70,0 м;
Периметры стен:
Р1эт. = 70,0 м;
Р2эт = 22,8 м;
Рцоколь = 70,0 м
Таблица 1.4
Формула подсчета | Общий вес, кН | |
Стены цоколя монолитный железобетон (толщина 400 мм) | 41,80 х 70,0 = | 2926,0 |
Стены с учетом 2-го этажа (смешанные) | 19,01 х 22,8 = | 433,43 |
Стены 1-го этажа (смешанные) | 17,05 х 37,5= | 639,375 |
ВСЕГО вес стен: ΣG = 3998,81 кН
Проверяем жесткость стен:
свободная длина глухой стены должна быть не более 2,5Нэтажа
Lmax= 6,64 м < 2,5х 3,2 = 8,0м
условие выполняется. Жесткость наружных стен обеспечена.
3. СБОР НАГРУЗКИ ОТ ДРУГИХ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Собственный вес колонн:
axb = 300х300 (предварительно)
РкL=0,3∙0,3∙25∙3,2∙1,1=7,92 кН – колонна монолитная железобетонная высотой на этаж
Перекрытие:
Над подвалом и 1-ым этажом (междуэтажное перекрытие):
монолитная сплошная железобетонная плита, опертая по контуру
над подвалом:
Рq1= 11,0х55,0 = 605,0 кН
над 1-ым этажом:
Рq2= 11,0х110,5 = 1215,5 кН
Общий вес монолитного ж.б. перекрытия: ΣРqп = 1820,5 кН
Покрытие:
Над 1-ым и 2-ым этажами (скатная кровля) Рqк= 3,0 х 110,5 = 331,50 кН
Общий вес крыши: ΣРqк= 331,5 кН
Общий вес дома:
ΣР qк + ΣРqп + РкL + ΣG= 331,5 + 1820,5 + 7,92 х 2 + 3998,805 = 6166,65 кН
Общий вес здания: ΣРq= 6166,65 кН (620 тонн)
2) ПОДБОР СЕЧЕНИЯ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА (вариант № 1)
A) Стена в осях 3-5-А-Д и 2-6-Б-Д (2-х этажная часть дома)
Нагрузка на 1 погонный метр
Р1 = (g1 + p) х а1 + (g1 + p) х а1 х n х G1 х а2 + G2 х а2 = 3,0 х 1 + 11,0 х 1 х 2 + 60,81 х 1 + 8,25 х 1 = 94,06 кН/м
b) Стена в осях 1-6-А-Д (1-но этажная часть дома)
Нагрузка на 1 погонный метр
Р2 = (g1 + p) х а1 + G1 + G2 = 3,0 х 1 + 11,0 х 1 + 35,66 х 1 + 8,25 х 1 = 57,91 кН/м
Так как инженерно-геологические изыскания на рассматриваемом участке не производились, то за расчетное условное сопротивление грунта основания принято значение R = 150 кПа в соответствии с табл. 5 обязательного приложения 3 СНиП 2.02.01 – 83 «Основания и фундаменты».
Тогда, ширина ленточного фундамента под 2-х этажную часть равна:
Р1 = 94,06: 150 = 0,63 м, к конструированию принимаем расчетное значение кратно модулю 3М в1 = 0,9 м
ширина ленточного фундамента под 1-но этажную часть равна:
Р2 = 57,91: 150 = 0,39 м, к конструированию принимаем расчетное значение кратно модулю 3М в2 = 0,6 м.
ВЫВОД: Так как инженерно-геологические изыскания на данном участке не производились, расчет по II –ой группе предельных состояний (осадка) не производился.
В связи с чем, необходимо уплотнить грунт основания тяжелыми трамбовками с послойной проливкой водой. Толщину слоя принять 100 мм, количество слоев (проходок) принять не менее 5.
А также, конструктивно увеличить расчетную ширину ленты до в1 = 1,2м и в2 = 0,90м.
Общий расход бетона на подошву ленточного фундамента – 21,0 м3
Общий расход бетона на фундаментную плиту – 73,0 м3
3) ПОДБОР СЕЧЕНИЯ ФУНДАМЕНТНОЙ ПЛИТЫ(вариант № 2)
р ср = 6166,65/13,5х13,5 + собственный вес ФП (0,4х25х1,1)= 33,84 + 11,0 = 44,84кПа
р = 44,84 кПа < R0= 150 кПа.
Среднее давление под подошвой фундамента меньше расчетного сопротивления грунта основания. Условие прочности выполняется.
ВЫВОД: условие выполняется.
Назначаем сечение ФПл h=400 мм h0=400 – 70 = 330 мм
Бетон В15 Rb =7,7 МПа, арматура АIII Rs = 365 МПа
Расчет армирования по кинематическому методу предельного равновесия:
ℓ/hрℓ=13,5/0,4=33,75.
kσ=0,64;
kτ=0,00.
ℓр=1,1∙ℓп, ℓр=1,1∙4,0=4,4 м
Аs=1,8А’s
h0 = 0,365
Рср=44,74 кПа.
Р = ;
0,04474 =8х365х0,9х0,365(Аs+1,8As)/0,64х(1-0)х4,42х1,0;
0,04474 = 77,4164х(Аs+1,8As);
А’s=0,000206397 м2 = 2,06 см2;
Принимаем: 5хØ10, А=3,93 см2 (нижняя арматура)
Аs =1,8∙2,06 =3,71 см2 принимаем 5хØ10, А=3,93 см2 (верхняя арматура).
ВЫВОД:
толщина плиты – 400 мм;
верхняя арматура – Ø12 AIII с шагом 200 мм;
нижняя арматура – Ø10 AIII с шагом 200 мм, бетон В15.
4) ПОДБОР СЕЧЕНИЯ КОЛОНН
Материал: В30, А400
Грузовая площадь самой нагруженной колонны Агр= 3 х 3,5 = 10,5 м2;
Nк=0,3 х 0,3 х 25 х 1,1 х 3,2 + 11,0 х 10,5 = 123,42кН.
Nдл/Nкр=123,42/100=1,23
Rbt= 11,5 МПа;
Rsc=355 МПа.
λр=ℓ0/hk=320/30=10,6 > 4 → необходимо учитывать прогиб колонны. Эксцентриситет e0
eсл0=hk/30=30/30=1,0 см;
eсл≥ ℓ/600=320/600=0,53 см;
eсл= 1см.
Принимаем eсл=1,0 см.
ℓ0=320< 20∙ hk=20 ∙30=600 → расчет продольной арматуры можно выполнять по формуле:
μ=1% (предварительно) μ=0,01.
α=μ 0,363;
φв=0,898;
φsв=0,90832;
φ= φв+2(φsв- φв)αs=0,898+2(0,90832-0,898)0,363=0,9055,
φ=0,9055.
Аs= = 123,42/0,9055х35,5 – 900х 1,15/35,5 = 3,84 – 29,15 = - 25,31 < 0 – арматура по расчету не требуется, армируем конструктивно.
ВЫВОД:
поперечное сечение колонн 300х300 мм, бетон В30;
арматура – 4 Ø16 AIII рабочая, Ø8 AI поперечная с шагом 300 мм.