Выполним предварительную проверку сваи по прочности материала по графикам и указаниям учебного пособия.
Определяем коэффициент деформации ae:
.
Начальный модуль упругости бетона класса В20, подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении, по табл. 18 СНиП 2.03.01–84*, Еb=24×103МПа. Момент инерции поперечного сечения сваи:
.
Условная ширина сечения сваи bp = 1,5×dсв + 0,5 = 1,5×0,3 + 0,5 = 0,95м. Коэффициент пропорциональности k по табл. 1 прил. 1 к СНиП 2.02.03–85* для песков (е = 0,65), принимаем k = 17МН./м4. Коэффициент условий работы gс = 1.
αε = (17×0,95/1×24×103×0,675×10-3)0,2 = 0,999 м-1.;
Глубина расположения условной заделки сваи от подошвы ростверка:
l1 = 2/αε = 2/0,999 = 2,00 м.
В заделке действуют усилия: продольная сила NI max = 532,97 кН.; изгибающий момент МI = Qtot I×l1/n = 70 ×2,00/6 = 23,33 кН.×м.
Точка, соответствующая значениям указанных усилий, лежит на графике ниже кривой для принятой сваи (сечение 300х300, бетон класса В20, продольное армирование 4Æ10АIII), следовательно, предварительная проверка показывает, что прочность сваи по материалу обеспечена.
Расчет ростверка на продавливание колонной
Класс бетона ростверка принимаем В20, тогда Rbt = 0,90 МПа. (табл. 13 СНиП 2.03.01–84*). Рабочую высоту сечения принимаем h0 = 50 см.
Расчетное условие имеет следующий вид:
;
Размеры bcol = 600 мм., hcol = 1400 мм., c1 = 400 мм. и c2 = 200 мм. показаны на рис., коэффициент надежности по назначению gn = 0,95.
Определяем коэффициент a, учитывающий частичную передачу продольной силы на плитную часть ростверка через стенки стакана, для чего предварительно определяем площадь боковой поверхности заделанной в стакан части колонны Аf (по наружному обводу обоих ветвей).
Af = 2 × (bcol + hcol) × hg = 2 ×(0,6 + 1,4)×1,25 = 5,00 м2.;
α=1–0,4×Rbt×Аf/Ncol I=1–0,4×0,9×103×5,00 /2649,6 =0,32<0,85.
Принимаем a = 0,85.
Значения реакций по верхней горизонтальной грани:
а) в первом ряду от края ростверка со стороны наиболее нагруженной его части:
F1=NcolI/n+McolI×y1/Σyi2=1900,4 /6+702,1 ×1,25/4×1,252=457,15 кН.
Величина продавливающей силы определяется по формуле:
Fper =2×ΣFi =2×(F1+2×F2)=2×(457,15 +2×0)=914,3 кН.
Предельная величина продавливающей силы, которую может воспринять ростверк с принятой толщиной дна стакана:
F= (2×h0×Rbt/α)×[h0×(bcol + c2)/c1 +h0×(hcol + c1)/c2] =
=(2×0,5×0,9×103/0,85)×[0,5×(0,6+0,2)/0,4+0,5×(1,4+0,4)/0,2]=
=5823,4 кН.> gn× Fper = 0,95× 914,3 =868,59 кН.,
т.е. прочность ростверка на продавливание колонной обеспечена.
Вывод усилий в пролетах
а) нагружение "1+2"
Для пролета 1:
проверка:
х=Lb=6,0 м; М=-170,9+208*6,1-35,1*6,02=-207,6 кНм=М21
Q=dM/dx=(-170,9+208x-35,1x2)=208-70,2x кН
Хmax=208/70,2=2,96 м
Для пролета 2:
проверка: х=Lb=6,0 м; М=-104+78,38*6,0-12,85*6,02=-104 кНм=М32
Q=dM/dx=(-104+78,38x-12,85x2)=78,38-25,7x кН
...
Подбор сечения балки настила
По СНиП II-23-81*:
Марка стали (С245)
Ry=240 МПа – расчётное сопротивление стали
Ru=350 МПа
γc=1
=121,7 см3
с=1,1 – коэффициент, учитывающий возможность развития пластических деформаций
По сортаменту подбираем двутавр № 18 с расчётными характеристиками:
Wx=143 см3, Jx=1290 см4, h=18 см, d=0,51 ...
Расчет стропил
Стропильная балка из древесины хвойных пород 2-го сорта (сосна, ель) с влажностью до 20 %.
Балка одним концом опирается на конструкции стены, другим - на коньковую стропильную ферму. Для уменьшения сечения балки она опирается на стропильную ферму в середине пролета.
Для предварительного расчета конструкти ...