3.2 Розрахунок кроквяної балки
Розрахункова схема балки представлена на рис 3.2. Навантаження до балки прикладають у вигляді рівномірно розподіленого інтенсивністю:
;
де
і
– величини, наведені в таблиці 3.1;
– крок балок;
– інтенсивність навантаження від
власної маси балки:
;
де
– вага балки.
;
.
Визначимо, яке навантаження може сприйняти кроквяна балка.
Вихідні дані:
Спочатку перевіряємо для двотаврових елементів за п. 3.20 [14] положення нейтральної осі. Якщо
то нейтральна вісь
проходить у полиці балки і далі розрахунок
виконується як для прямокутного перерізу
розмірами
.
Рис. 3.2. Розрахункова схема балки
Рис. 3.3. Розрахунковий переріз балки
Висота стиснутої зони бетону
.
Якщо
,
то згідно з п. 3.20 [14] залишкова міцність
нормального перерізу балки
Цій міцності відповідає
розрахункове рівномірно розподілене
навантаження на балку
.
Отже, дійсне навантаження
на балку
перевищує те навантаження, яке може
сприйняти балка
.
Тому потрібно розробити підсилення
кроквяної балки (див. п. 4.1).
3.2.1 Підсилення кроквяної балки
Оскільки несуча здатність існуючої балки визначається міцністю розтягнутої зони (випадок руйнування І), то балку можна підсилити шпренгельною затяжкою.
Рис. 3.4. Розрахунковий переріз підсилення балки
Складання рівнянь рівноваги
1)
;
2)
.
Визначення розрахункової
висоти стиснутої зони
;
.
Перевірка випадку руйнування
;
.
Арматура існуюча і арматура затяжки течуть, тобто маємо І випадок руйнування (пластичне).
Визначення площі поперечного перерізу затяжки
.
Приймаємо
,
.
Визначення величини попереднього напруження
Так як
,
то
.
Визначення величини зближення віток затяжки
Визначення довжини ділянки зближення віток затяжки
;
.
Визначення відстані між осями віток затяжки до зближення
Визначаємо відстань між осями віток затяжки після зближення
.
Величина прогину віток (k):
;
;
;
(п. 2.21. с. 17 [14]).
Розрахунок стяжного пристрою
;
.
Тоді площа стяжного пристрою становитиме:
.
Приймаємо арматуру
стяжного пристрою
.
.
Контроль попереднього напруження в вітках затяжки
Для визначення
попереднього напруження в арматурі
затяжки використовують тензометри
Гюгенбергера на базі
.
Визначення видовження стержня при попередньому напруженні
;
;
.
Рис. 3.5. Схема визначення видовження
стержнів затяжки
4 Розрахунок фундаментів
4.1 Методика та об’єм дослідження інженерно-геологічних умов
Інженерно-геологічні вишукування на території “Л” корпусу Національного технічного університету імені Юрія Кондратюка виконані у березні 2008 року.
Завданням цих досліджень було встановлення фізико-механічних характеристик ґрунтів для перевірочних розрахунків фундаментів лабораторного корпусу.
Виходячи із мети досліджень та проведеної рекогносцировки об’єкта, були прийняті методи проведення робіт, що приведені в табл. 2.1.
Таблиця 4.1
Методи інженерно-геологічних досліджень
Найменування методу |
Стандарт, нормативний документ |
Результат, що очікується |
1 |
2 |
3 |
Буріння свердловин з відбором проб ґрунту |
ГОСТ 12071-84. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов. СНиП 1.02.07-87 Инженерные изыскания для строительства. |
Позначки границь ІГЕ, нашарування ґрунтів, зразки ґрунту для лабораторних досліджень |
Лабораторні дослідження фізико-механічних властивостей ґрунтів |
ДСТУ Б В.2.1-2-96 (ГОСТ 25100-95) Ґрунти. Класифікація. ДСТУ Б.В.2.1-3-96 (ГОСТ 30416-96). Ґрунти. Лабораторні випробування. Загальні положення. ДСТУ Б.В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96). Ґрунти. Методи лабораторного визначення характеристик міцності і деформативності. ДСТУ Б.В.2.1-5-96 (ГОСТ 20522-96). Ґрунти. Методи статистичної обробки результатів випробувань. ГОСТ 5182-78. Грунты. Метод лабораторных определений плотности. ГОСТ 5180-75. Грунты. Методы определения физических характеристик ГОСТ 23161-78. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик просадочности. ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. ГОСТ 23740-79. Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ. |
Фізико-механічні характеристики ґрунтів |
Геологічні виробки були представлені 3 буровими свердловинами глибиною до 16,5 м на майданчику будівництва. Схема розташування свердловин та інженерно геологічний розріз наведені на аркуші 11 дипломного проекту.
Відбір зразків ґрунту з геологічних виробок, їх пакування, транспортування та зберігання виконувались згідно вимогам нормативних документів [37], також як і визначення їх фізичних [38, 39] і механічних [33, 34, 40] характеристик, статистична обробка результатів лабораторних досліджень [35] та класифікація ґрунтів [36]. Рівень ґрунтових вод, що з’явився та установився, фіксувався за допомогою “хлопавки” безпосередньо в пробурених свердловинах.
Геологічна будова ділянки досліджена на глибину до 16,5 м і представлена на інженерно-геологічному розрізі на аркуші 11. Геологічна будова схилу досліджена на глибину до 70,0 м.