9 Список использованной литературы

1. Нормативные документы по вопросам обследования, паспортизации, безопасной и надежной эксплуатации производственных зданий и сооружений. Госкомстроительства, архитектуры и жилищной политики Украины, Киев 1999г.

2. ДБН 362-92. Оцінка технічного стану сталевих конструкцій виробничих будівель і споруд, що знаходяться в експлуатації. – К., 1995 г.

3. ДБН В.3.1-1-2002. Ремонт і підсилення несучих та огороджувальних будівельних конструкцій і основ промислових будинків та споруд – К., 2003 г.

4. ДБН В.1.2-2-2006 Навантаження і впливи. Норми проектування – К., 2006 г.

5. ДСТУ Б В.1.2-3:2006 Прогини і переміщення. Вимоги проектування – К., 2006 г.

6. ДБН В.2.6-98-2009 Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення.

7. Рекомендации по обеспечению надежности и долговечности железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений при их реконструкции и восстановлении «ПРОМСТРОЙНИИПРОЕКТ» Госстроя СССР Москва стройиздат 1990 г.

8. Оцінка технічного стану будівельних конструкцій промислових будинків, споруд. А.Я. Барашиков, О.М. Малишев – К.: НМЦ Держнаглядохоронпраці України. 1998 р.

9. Правила технической эксплуатации производственных зданий и сооружений предприятий горно-металлургического комплекса Украины. Министерством промышленной политики Украины «12» ноября 2003 г. Днепропетровск 2003 г.

Предварительный (прикидочный) расчет поперечника здания

Интерес представляет напряженно-деформированное состояние контрфорсов относящейся по ответственности конструктивным элементам категории А и оценка (определения) состояния по несущей способности.

Рассматриваем раму в плоском сечении по оси «9».

Сбор нагрузок приведен в табличной форме (см. таб.1)

№	Собственный вес	Характеристическое Значение т/м2	Коэфф-ет Надежности по нагрузке	Предельная Нагрузка т/м2
1.	Железобетонных ребристых плит покрытия 3х6м с учетом заливки швов	0,21	1,1	0,231
2.	Пароизоляции	0,005	1,3	0,0065
3.	Утеплителя (плиты из газобетона)	0,06	1,2	0,072
4.	Стяжка толщиной 3см.	0,054	1,3	0,07
5.	Три слоя рулонного ковра	0,015	1,3	0,0195

И т о г о 0,399

Предельное опорное давление фермы: от покрытия 0,399·6·30(L)/2=35,91т; от легкой металлической фермы принимаем исходя из веса 0,03т/м² - 0,03·6·30(L)/2·1,1=2,97т.

Предельная нагрузка от веса покрытия с учетом коэффициента γ_n в зависимости от класса здания по последствиям (ответственности) и элемента соответствующей категории А, (γ_n =1,1 – по первой группе предельного состояния): F₁ = (35,91+2,97)·1,1=42,8т.

Предельная нагрузка от веса стеновых панелей (термозит бетон) и остекления, передаваемая на колону выше отметки +7,200 м, F = (g₁·Σh + g₂·h)·a·γ_fm·γ_n = =(0,45·4,8+0,04·7,2)·6·1,1·1,1=17,8т, То же непосредственно передающее на обвязочную балку подземной части (на фундаментную балку) нагрузку F = (g₁·Σh + g₂·h)·a·γ_fm·γ_n = =(0,45·1,2+0,04·3,6)·6·1,1·1,1= 4,96т, где g₁= 0,45 т/м² – вес 1м² стеновых панелей; Σh - суммарная высота полос стеновых панелей выше отметки 7,2м; g₂ – вес остекления; h – высота остекления.

Предельная нагрузка от веса подкрановых балок F = G_n· γ_fm·γ_n =1,637·1,05·1,1=1,89т, где G_n=1,637т – вес подкрановой балки.

Предельная нагрузка веса колон:

- над крановая часть 4,8·0,4·0,4·2,5·1,1·1,1=2,32т;

- подкрановая часть 4,8·0,4·0,8·2,5·1,1·1,1=4.65т;

- участок ниже отм. 0,00 до -4,8м 4,8·0,4·0,8·2,5·1,1·1,1=4.65т;

- участок ниже отм. – 4,8 до – 10,08 5,28·0,4·(0,8+2,8/2)·2,5·1,1·1,1=11,5т;

Временные нагрузки.

а) коэффициент µ = 1 так как & « 250» Sm= γfm So C = 1,04·111,0·1=115,44

115,00

Крановые нагрузки. Вес поднимаемого груза 50т. Пролет крана 30-2·0,75=28,5м.База крана В=6860мм =686см.Растояние между колесами К =560см. вес тележки G_n=13,5т;

F_n,max =41,5т; Предельное давление на колесо крана F_max = F_n,max γ_fm·γ_n·=41,5 1,1·1,1=50,2т.

F_n,min=12,5т; F_min = F_n,min· γ_fm·γ_n·=12,5 1,1·1,1=15,1.

Ветровая нагрузка.

На высоту здания давление принимаем распределенную.

-с наветренной стороны для местности типа III (пригородные и промышленные зоны,) w_m = γ_fm W₀ C =1,04·44·0,6= 27,5 кг/м² при этом C = C_aer C_h=0.8·0,75=0,6

-с заветренной стороны w_m= γ_fm W₀ C = 1.04*44*0,3 = - 13,7 кг/м²

при этом h1/l=12/30=0,4 и b/l=90/30=3 C = C_aer·C _h= - 0.50·0,6 = - 0.3

Грузовая полоса для колонн 6м. Нагрузку принимаем равномерно распределенную,

с наветренной стороны. Для колонн F = 6·27,5 = 165 кг/м² = 0,165т/м² , С заветренной стороны F = 6· - 13,7= - 82,2 кг/м²= - 0,082т/м².

Сосредоточенную нагрузку на отм.+9,60 (верх колоны) от площади 6·3,6(h)·0,0275=0,594т.

Нагрузки от активного давления грунта

По архивным и предоставленным материалам установлено следующее:

-основанием под фундаменты и днище является глина красно-бурая. Уровень грунтовых вод с учетом прогноза обводнения площадки принять на отм. -1,65м (81,05), вместе с тем изучение архивных документов, а именно листа под шифром 13023-1-АС-1^в показали некоторые не точности в отметках кровли и подошвы выделенных инженерно - геологических элементов и зафиксированного уровня грунтовых вод. Суммируя толщину напластованных грунтов и разницу между абсолютными отметками условно принятого 0,000 (82.65) и подошвой фундаментной плиты (днища) сооружения (-12,280) убеждаемся, что плита погружена на всю высоту (h 2,2м) в глину красно – бурую. По данному листу установлено последовательность расположения ИГЭ:

Слой 1 – Насыпной грунт: суглинок легкие и средние, мощность (толщина пласта) 1м;

Слой 2 – Почва, суглинок темно-серый, мощность 0,5м;

Слой 3 – Суглинки лёссовидные, мощность 1м;

Слой 4 – Суглинок красно-бурый, тяжелый, карбонатный, с редкими гнездами кристаллов гипса, мощность 7,5м;

Слой 5 - Глина красно-бурая, местами до темно-серой с желваками карбонатов и гнездами кристаллов гипса мощность более 14м.

Изучение характеристик грунтов по описаниям известной степени точности можно провести предварительный расчет по определению нагрузок от активного давления грунта на сооружение, при этом приняли расчетные значения показателей физико-механических свойств грунтов характерных для грунтов, описанных в проектной документации изложенной выше. (см. схему 1).

Принимаем следующие нагрузки:

- Временная нагрузка от автомобилей и гусеничного трактора на расстоянии 0,5м от стены, которая равно равномерно распределенному 1т/м² (10кПа). Располагаем в пределах призмы обрушения, виде приведенной высоты насыпи, h₀ = p₀/ γ =·1/1,65=0,6м. Определяем интенсивность на уровне поверхности земли (планировки)

Q_±0,00= γ_fm·γ· h₀ ·µ = 1,1·2·0,6·0,588 =0,78 т/м²,

на глубину прогнозируемого уровня грунтовых вод q_-1,65= γ_fm·γ·(h₁+h₀)·µ = 1,1·1,9·(1,65+0,6)·0,49 =3,65+1,82=2,3т/м²;

Интенсивность активного давления грунта и грунтовых вод на стены подземной части здания ниже прогнозируемого уровня грунтовых вод определяем по формуле

q_w.г10,35= q_в+q_н+(γ_fm·γ_взв·h₂)·µ+γ_fm·γ_w·h₂=0,78+2,3+(1,1·1,05·10,63)·0,49+1,1·1·10,63=

0,78+2,3+6,02+11,69=20,79т/м², где надо отметить что составляющее γ_fm·γ_w·h₂ является давлением от столба воды на кровле водоупора (глина красно-бурая) в которую погружена плита днища.

γ_взв = (γ_ч - γ_w)/(1 + e) = 1,05 т/м³ – удельный вес взвешенного в воде грунта;

γ_ч = 2, 7 т/м³ – удельный вес частицы грунта; e = 0,91 – 0,62 – коэффициент пористости грунта; µ = 0,49-0,406 - коэффициент давления грунта; h₁ = 1,65м и h₂ =12,28-1,65=10,63– высота сооружения до планированного уровня грунтовых вод и от уровня г. в. до подошвы. γ· _{усредненная} =1,9т/м³ – удельный вес грунта.

Моделируем с помощью программного обеспечения ЛИРА 9.4

Расчетная схема

Эпюра М

Максимальный момент в сечении на отм. -10,080 равно М =1310 т·м.

Проверяемое сечение рассматриваем как прямоугольное, при этом принимаем прочность бетона, проектную М300 (В25) призменной прочностью f_cd(R_b)=148 кгс/см²; Армирование по проекту согласно листа шифром 13023-1КЖ-38.

A_s = (12 Ø 40 АIII =12х12,56=150,72см² )+( 3Ø36 АIII = 30,54см²) =181,26см² в растянутом волокне элемента, в сжатом A_s^' = 4Ø40 АIII = 50,24см², процент армирования бетонного сечения 50 х 300=15000см² с учетом конструктивных стержней по длине элемента 4Ø10АI =3,14х2=6,28см² составляет 1,585%.

Зная геометрические параметры, определяем высоту сжатой зоны х

х= R_sА_s - R_scА_s^' / R_b·b = 3750·181,26 - 3750·50,24/148·50=491325/7400=66,4см,

тогда М= R_b·b·х(h₀-0,5х)+ R_scА_s(h₀-a^')=148·50·66,4·(214,5-33,2)+ 3750·50,24·(214,5-3,5)=

=89083568+39752400=128835968·10^-5 т·м.

Расчет показывает, что условие прочности не соблюдается.

На основании проектных данных характеристик геометрии сечения и прочностных характеристик конструкционных материалов (бетон, сталь) несущая способность (проектная) контрфорсов в сечении на уровне заделки составляет 1288,36т·м.

М < М_adm

М = 1308 т·м > М_adm,=1288,36т·м

Расчет носить характер определения уровня напряженного состояния основных конструктивных элементов, контрфорсов сооружения и надо отметить следующее:

Первое – разрушен бетон в сжатой зоне сечения пластообразно, местами на всю высоту переменной части сечения контрфорсов. Отслаивание происходить на глубину защитного слоя толщиной 35-40мм. Вместе с тем поперечные трещины сдвигового характера не зафиксированы, они отсутствуют.

Второе - рабочие стержни в сжатой зоне (А_s^' ) сечения имеют налет ржавчины местами корродированы, коррозия достигла потери сечения стержней не более 3%.

С учетом изложенного проверяем сечение при фактической прочности бетона которая составляет не менее 175кгс/см². (определена склерометром ОМШ 1 см. протокол испытания) и уменьшением высоты сечения на a^', которая равно 35-40мм. Следовательно, h₀ равно 214,5-3,5=211см, а площадь арматуры А_s ^' =50,24-(50,24·3/100) =48,74см²,

х= R_sА_s - R_scА_s^' / R_b·b = 3750·181,26 - 3750·48,74/173·50=496950/8650=57,45см,

тогда М= R_b·b·х(h₀-0,5х)+ R_scА_s ^'(h₀-a^')= 173·50·57,45·(211-28,73)+ 3750·48,74·211 = =90577709,48+38565525=129143234,48·10^-5 т·м.

Условие не соблюдается

М = 1308 т·м > М_adm,=1291,4т·м

При этом в предварительном расчете контрфорсы рассматриваем как отдельный конструктивный элемент без учета пространственной работы в целом сооружения.

Совместная работа стеновых панелей и контрфорса увеличивает расстояние, между пару сил. Рассматривая сечение как тавровое, тавром в растянутой зоне увеличив h₀ на 20см. получим М= R_b·b·х(h₀-0,5х)+ R_scА_s ^'(h₀-a^')= 173·50·57,45·(231-28,73)+ 3750·48,74·231 = =100516559+42221025=142737584·10^-5 т·м.

Условие соблюдается

М < М_adm

М = 1308 т·м < М_adm,=1427,37т·м