Стоманобетонна конструкция на сграда в гр. София

УНИВЕРСИТЕТ ПО АРХИТЕКТУРА СТРОИТЕЛСТВО И ГЕОДЕЗИЯ ДИПЛОМНА РАБОТА Строителен факултет Катедра „Масивни Конструкции“ Проектиране на стоманобетонна носеща конструкция на сграда, част от комплекс със смесено предназначение в град София

Дипломант: Владимир Даринов Иванов Дипломен ръководител: гл. ас. д-р инж. Таня Чардакова-Нацкова Консултант по част Технология на строителството: гл. ас. д-р инж. Катя Белева

Юни, 2017

Съдържание I.Част- Конструкции .................................................................................................................1 1. Обща информация за сградата и избор на конструктивна система ...................................... 1 1.1. Обща информация за сградата ................................................................................................. 1 1.2. Избор на конструктивна система на блок №5 ........................................................................ 1 1.2.1. Вариант 1 .............................................................................................................................. 2 1.2.2. Вариант 2 .............................................................................................................................. 7 1.2.3. Избор и обосновка.............................................................................................................. 10 1.2.4. Предварителен пространствен модел на конструкцията с Frame elements................... 10 2. Безгредова плоча ........................................................................................................................... 11 2.1. Изходни данни ......................................................................................................................... 11 2.1.1. Дебелина на безгредова плоча .......................................................................................... 11 2.1.2. Полезна височина на сечението ........................................................................................ 11 2.1.3. Материали за безгредовата стоманобетонна плоча ........................................................ 12 2.2. Натоварване ............................................................................................................................. 13 2.2.1. Характеристични стойности на въздействията ............................................................... 13 2.2.2. Изчислителни стоиности на въздействията ..................................................................... 14 2.3. Статическо изчисление ........................................................................................................... 14 2.4. Изчисляване на надлъжната армировка ................................................................................ 16 2.5. Проверка на продънване ......................................................................................................... 19 2.6. Проверка на провисване ......................................................................................................... 23 3. Гредови стълби в надлъжно направление ................................................................................ 24 3.1. Изходни данни ......................................................................................................................... 24 3.2. Статическа схема ..................................................................................................................... 25 3.3. Въздействия ............................................................................................................................. 25 3.3.1. Постоянни въздействия ..................................................................................................... 25 3.3.2. Променливи въздействия .................................................................................................. 25 3.4. Статическо решение................................................................................................................ 26 3.4.1. Стълбищно рамо ‚‘1‘‘ ........................................................................................................ 26 3.4.2. Стълбищно рамо ‚‘2‘‘ ........................................................................................................ 26 3.4.3. Стълбищно рамо ‚‘3‘‘ ........................................................................................................ 26 3.5. Оразмеряване ........................................................................................................................... 27 4. Колона с правоъгълно напречно сечение, натоварена на натиск със случаен ексцентритет ...................................................................................................................................... 29 4.1. Статическа схем ...................................................................................................................... 29 4.2. Въздействия ............................................................................................................................. 29 4.3. Статическо решение................................................................................................................ 30

4.4. Материали ................................................................................................................................ 32 4.5. Оразмеряване ........................................................................................................................... 32 5. Греда на две опори с конзолен край .......................................................................................... 51 5.1. Полезна височина .................................................................................................................... 51 5.2. Статическа схема ..................................................................................................................... 51 5.3. Натоварване ............................................................................................................................. 51 5.4. Статическо изчислени............................................................................................................. 52 5.5. Ефективна съдеистваща широчина на пояс .......................................................................... 52 5.6. Оразмеряване на надлъжна армировка ................................................................................. 53 5.7. Оразмеряване над опората ..................................................................................................... 54 5.8. Оразмеряване на срязване ...................................................................................................... 55 5.9. Определяне на допълнителните усилия в опънната армировка ......................................... 56 5.10. Срязване между стебло и пояс при плочогредово сечение ............................................... 57 5.11. Проверка на провисване ....................................................................................................... 57 6. Пространствен анализ .................................................................................................................. 58 6.1. Пространтвен изчислителен модел ....................................................................................... 58 6.2. Резултати от анализа ............................................................................................................... 59 6.3. Експлоатационни гранични състояния ................................................................................. 61 7. Стоманобетонна дуктилна стена ................................................................................................ 63 7.1. Входни данни........................................................................................................................... 63 7.2. Усилия ...................................................................................................................................... 64 7.3. Проверка за локална дуктилност ........................................................................................... 65 7.4. Определяне на моменти от втори ред ................................................................................... 68 7.5. Оразмеряване за нормална сила и огъващ момент .............................................................. 69 7.6. Оразмеряване за срязващи сили ............................................................................................ 81 8. Идейно решение на блок 4 и блок 6 ........................................................................................... 82 8.1. Модел на блок 4....................................................................................................................... 82 8.2. Модел на блок 6....................................................................................................................... 83 9. Фундаментна плоча ...................................................................................................................... 84 9.1. Определяне на дебелината на фундаментната плоча........................................................... 84 9.2. Въздействия върху фундаментната плоча ............................................................................ 84 9.3. Натоварване във вертикалните елементи ............................................................................. 84 9.4. Цялостен модел за определяне на усилията във фундаментната плоч .............................. 84 9.5. Оразмеряване ........................................................................................................................... 89 9.6. Проверка за продънване под колона №4............................................................................... 95 9.7. Проверка за продънване под шайба №3............................................................................... 99 9.8. Проверка на земната основа ................................................................................................. 101

9.9. Премествания......................................................................................................................... 101 9.10. Завъртания ........................................................................................................................... 101

II.Част -Технология на строителството ................................................................... 102 1.Анализ на конструкцията .............................................................................................................. 102 2.Изпълнение на конструкцията над кота нула .............................................................................. 102 3.Армировъчни работи ..................................................................................................................... 103 4.Бетониране и втърдяване на бетона.............................................................................................. 104 5.Технологически решения за изпълнение на конструкцията при осигуряването й в отделните етапи ................................................................................................................................................... 111 6.Здравословни и безопасни условия на труд................................................................................. 111

I.Част- Конструкции 1. Обща информация за сградата и избор на конструктивна система 1.1. Обща информация за сградата Обектът се намира на улица Сан Стефано и улица Шейново. „Сан Стефано Плаза" включва няколко функционални зони – жилищна част, търговски център и офис секция. Комплексът се състои от няколко сгради с общ сутерен. В дипломната работа се разглежда блок №5, който е с дъговидна форма в план. Сградата разполага с десет надземни етажа и две сутеренни нива, кота било е на +33,00m. Максималните размери на сградата в план са 20,20m / 77,50m, поради което тя се разделя на три блока (№ 4,5,6) с фуга, която стига до горен ръб фундаментна плоча. Блокове №4 и №6 се решават идейно, а основният фокус на дипломната работа е върху блок №5. Преградните стени са от тухлена зидария Porotherm 25 N+F Light на Wienerberger. Сградата е с плосък покрив, облицован с клинкерни плочи. Има инсталирани соларни панели за по-добра енергиина ефективност. Сградата е сертифицирана с клас ”A’’ на енергийна ефективност.

-1-

1.2. Избор на конструктивна система на блок №5. Носещата конструкция на сградата е монолитна стоманобетонна. Плочата е безгредова, тъй като предвид архитектурата на сградата решението на гредова плоча не е удачно. Поради това и конструкцията за поемане на хоризонтални въздействия следва да бъде стенна. Разглеждат се две възможни решения за конструкцията на сградата и на база на резултатите от проверката за усуквателна деформируемост се избира по-удачният вариант. Вариант 1 Схема на разположение на елементите: А-Сутерен B-Първи етаж C-Типов етаж D-Десети етаж

A

B

y 1

1

3

4

5

3

x

2

C

y

2

D

y 1

x

y 1

4 3

3 5

2

2

x

-2-

x

 Регулярност по височина

Сградата не може да се квалифицира като регулярна по височина, тъй като отсъпите по височина не отговарят на условието:

L4 -L5  0, 2 L5

L-L5  0,3 L5

 Регулярност в план

Сградата не може да се квалифицира като регулярна в план, тъй като не е изпълнено условието да има проста форма в план.  Определяне център на коравините Центърът на коравините R се дефинира като точката, в която, ако се приложи произволно насочена хоризонтална сила F, безкрайно коравата в равнината си хоризонтална диафрагма не получава ротация, а само транслация и която точка остава неподвижна при прилагане върху нея на усукващ момент.Тази точка се нарича още център на огъване или център на усукване. Изчисленията са представени в табличен вид с което се цели по-лесен анализ на резултатите. Таблиците са изградени по следният алгоритъм: -определят се геометричните характеристики на елементите- дължина и широчина.

-изчисляват се инерционните моменти на елементите по следните формули: I x,j =b w,j .l3 w,j /12 I y,j =b w,j .l3 w,j /12

За елементите които са с по-сложна геометрия е използвана програмата ‘’AutoCad’’ и по специялно функцията ‘’MassProp’’ чрез която са намерени необходимите данни.

-изчислява се коефицинт, отчитащ деформациите от срязващи сили по следната формула:

CQj =1+0,75.(

lwj hw

)2

-изчисляват се коригираните инерционни моменти отчитащи деформациите от срязващи сили по следните формули: I'x,j =b w,j .l3w,j /12.CQj -коригиран инерционен момент отчитащ деформациите I'y,j =b w,j .l3w,j /12.CQj -коригиран инерционен момент отчитащ деформациите

-изчислява се центъра на коравината по следната формула:

 I .x I  I .y = I

X CR =

x,j

j

x,j

YCR

y,j

j

y,j

-изчисляват се кординатите на геометричният център на елементите в кординатна система (CR,X,Y) по следните формули: x' j =x j -X CR

y' j =y j -YCR -3-

Таблица 1: Център на коравината на блок 5 Сутерен Cw Ix' Iy' Xi [m^4] [m^4] [m] 1,041 10,97 1,034 8,30 1,047 24,75 36,34 7,95 1,007 1,25 0,97 8,15 1,417 141,34 33,78 18,89 167,34 90,35 -

Yi [m] 29,75 0,15 17,30 17,40 19,63 -

Ix'.xi Iy'.yi [m^5] [m^5] 326,23 1,24 196,73 628,61 10,19 16,93 2669,95 663,1191 2876,87 1636,13

X' [m] -9,24 -9,04 1,70 -

Y' [m] 11,64 -17,96 -0,81 -0,71 1,52 -

№ 1 2 3 4 5 ∑

bw [m] 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 -

lw [m] 7,7 7 24,6 -

Ix [m^4] 25,92 1,26 200,25 -

Iy [m^4] 11,41 8,58 38,06 0,98 47,86 -

№ 1 2 3 ∑

bw [m] 0,3 0,3 0,3 -

lw [m] 7,7 7 -

Ix [m^4] 28,95 -

Iy [m^4] 11,41 8,58 40,23 -

Cw 1,041 1,034 1,047 -

Първи етаж Ix' Iy' [m^4] [m^4] 10,97 8,30 27,64 38,41 27,64 57,67

Xi [m] 7,95 -

Yi [m] 29,75 0,15 17,3 -

Ix'.xi [m^5] 219,73 219,73

Iy'.yi [m^5] 326,23 1,24 664,45 991,92

X' [m] 0,00 -

Y' [m] 12,55 -17,05 0,10 -

№ 1 2 3 4 5 ∑

bw [m] 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 -

lw [m] 7,7 7 -

Ix [m^4] 7,67 0,02 0,46 -

Iy [m^4] 11,41 8,58 1,15 1,65 0,98 -

Cw 1,041 1,034 1,040 1,011 1,013 -

Типов етаж Ix' Iy' [m^4] [m^4] 10,97 8,30 7,38 1,11 0,02 1,63 0,45 0,97 7,85 22,97

Xi [m] 5,21 8,60 10,72 -

Yi [m] 29,75 0,15 16,8 20,07 15,29 -

Ix'.xi [m^5] 38,43 0,17 4,87 43,47

Iy'.yi [m^5] 326,23 1,24 18,58 32,75 14,79 393,60

X' [m] -0,33 3,06 5,18 -

Y' [m] 12,61 -16,99 -0,34 2,93 -1,85 -

№ 1 2 3 ∑

bw [m] 0,3 0,3 0,3 -

lw [m] 4,75 -

Ix [m^4] 2,39 0,04 -

Iy [m^4] 2,68 1,10 2,10 -

Cw 1,016 1,013 1,011 -

Десети етаж Ix' Iy' [m^4] [m^4] 2,64 2,36 1,09 0,04 2,08 2,40 5,80

Xi [m] 5,4 6,52 -

Yi [m] 29,75 18,92 14,97 -

Ix'.xi [m^5] 12,74 0,26 12,99

Iy'.yi [m^5] 78,49 20,54 31,09 130,12

X' [m] -0,02 1,10 -

Y' [m] 7,32 -3,51 -7,46 -

Таблица 2- Център на коравината № Ycr Xcr Сутерен 18,11 17,19 Първи етаж 17,20 7,95 Типов етаж 17,14 5,54 Десети етаж 22,43 5,42

 Определяне радиуса на усукване Радиусът на усукване представлява квадратен корен на отношението на коравината на усукване към коравината на огъване по направление y (x). Резултатите са представени в табличен вид като за изчисление на радиуса на усукване са използвани следните формули:

rx  ry  ls 

 (I '

x, j

 (I ' Ix  I y

.x '2j  I ' y , j . y '2j )

I '

x, j

y, j

.x '2j  I ' y , j . y '2j )

I '

x, j

- Инерционен радиус на масата на подовата конструкция в план

A

-4-

№ 1 2 3 4 5 ∑

X' [m] -9,24 -9,04 1,70 -

Таблица 3.1: Определяне радиуса на усукване Сутререн Y' Ix' Iy' X'.Ix' Y'.Iy' [m] [m^4] [m^4] [m^5] [m^5] 11,64 10,97 127,65 -17,96 8,30 -148,97 -0,81 24,75 36,34 -228,70 -29,39 -0,71 1,25 0,97 -11,31 -0,69 1,52 141,34 33,78 240,01 51,39 167,34 90,35 0,00 0,00

№ 1 2 3 ∑

X' [m] 0,00 -

Y' [m] 12,55 -17,05 0,10 -

Ix' [m^4] 27,64 27,64

X'.Ix' [m^5] 0,00 0,00

Y'.Iy' [m^5] 137,61 -141,43 3,82 0,00

X'^2.Ix' [m^6] 0,00 0,00

Y'^2.Iy' [m^6] 1727,0 2411,5 0,4 4138,9

Y' [m] 12,61 -16,99 -0,34 2,93 -1,85 -

Типов етаж Ix' Iy' X'.Ix' [m^4] [m^4] [m^5] 10,97 8,30 7,38 1,11 -2,41 0,02 1,63 0,06 0,45 0,97 2,35 7,85 22,97 0,00

Y'.Iy' [m^5] 138,30 -140,92 -0,37 4,78 -1,79 0,00

X'^2.Ix' [m^6] 0,79 0,19 12,20 13,17

Y'^2.Iy' [m^6] 1744,16 2393,94 0,13 14,03 3,30 4155,56

Y' [m] 7,32 -3,51 -7,46 -

Десети етаж Iy' [m^4] 2,64 1,09 2,08 5,80

Y'.Iy' [m^5] 19,31 -3,81 -15,50 0,00

X'^2.Ix' [m^6] 0,00 0,05 0,05

Y'^2.Iy' [m^6] 141,32 13,38 115,63 270,33

№ 1 2 3 4 5 ∑

№ 1 2 3 ∑

X' [m] -0,33 3,06 5,18 -

X' [m] -0,02 1,10 -

№ Сутерен Първи етаж Типов етаж Десети етаж

Xce [m] 8,91 6,27 6,17 3,96

Ix' [m^4] 2,36 0,04 2,40

X'^2.Ix' [m^6] 2113,63 102,26 407,56 2623,45

Y'^2.Iy' [m^6] 1486,05 2675,29 23,76 0,49 78,18 4263,77

Първи етаж Iy' [m^4] 10,97 8,30 38,41 57,67

X'.Ix' [m^5] -0,04 0,04 0,00

Таблица 3.2: Определяне радиуса на усукване Yce A Rx Ry Ls [m] [m^2] [m] [m] [m] 14,83 705,42 8,73 6,42 11,29 15,23 555,67 8,47 12,24 10,42 15,18 544,89 13,47 23,04 10,49 15,51 423,96 6,83 10,62 9,69

Извод: Конструкцията е усуквателно деформируема.

-5-

Rx>Ls НЕ НЕ ДА НЕ

Ry>Ls НЕ НЕ ДА ДА

 Определяне на случайни ексцентритети Разстоянието между центъра на коравината и центъра на масата по на направление, перпендикулярно на разглежданото направление при анализа бележим с е,оx (e,oy).

eox | X CE  X CR | 0,3.rx eoy | YCE  YCR | 0,3.ry № Сутерен Първи етаж Типов етаж Десети етаж

Ycr [m] 18,11 17,20 17,14 22,43

Xcr [m] 17,19 7,95 5,54 5,42

Таблица 4: Определяне на случайни ексцентритети Yce Xce Еox Eoy 0,3.Rx [m] [m] [m] [m] [m] 14,83 8,91 8,28 3,28 2,62 15,23 6,27 1,68 1,97 2,54 15,18 6,17 0,63 1,96 4,04 15,51 3,96 1,46 6,92 2,05

-6-

0,3.Ry [m] 1,92 3,67 6,91 3,19

Eox<0,3.Rx НЕ ДА ДА НЕ

Eoy<0,3.Ry ДА ДА Да НЕ

Вариант 2 Схема на разположение на елементите: А-Сутерен B-Първи етаж C-Типов етаж D-Десети етаж

A

B

y 1

y 1

11 10 9

5

4

3

5

3

4

8 7 6

6

x

2

C

2

D

y 1

x

y 1

5

3

4

2

3

6

2

x

4

 Регулярност по височинa- идентична с „Вариант 1‘‘ – нерегулярна по височина.  Регулярност в план- идентична с „Вариант 1‘‘ – нерегулярна в план.  Определяне център на коравините- алгоритъмът е идентична с ‘’Вариант 1’’

-7-

x

Таблица 1: Център на коравината на блок 5 Сутерен Cw Ix' Iy' Xi [m^4] [m^4] [m] 1,064 8,96 10,77 2,57 1,034 11,06 1,007 1,25 0,97 8,15 1,037 18,19 8,29 9,54 1,028 4,83 4,75 1,028 4,05 7,06 1,017 3,30 0,82 23,73 1,017 3,30 0,82 21,54 1,017 3,30 0,82 19,34 1,017 3,30 0,82 17,14 1,015 2,57 0,64 15,07 53,06 35,01 -

Yi [m] 28,70 0,15 17,43 17,19 10,09 14,58 19,07 23,56 27,88 -

Ix'.xi [m^5] 23,03 10,19 173,50 22,93 28,61 78,38 71,15 63,88 56,62 38,77 567,06

Iy'.yi [m^5] 309,23 1,66 16,96 142,56 8,23 11,90 15,56 19,22 17,86 543,18

X' [m] -8,12 -2,54 -1,15 -5,94 -3,63 13,04 10,85 8,65 6,45 4,38 -

Y' [m] 13,18 -15,37 1,91 1,67 -5,43 -0,94 3,55 8,04 12,36 -

№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ∑

bw [m] 0,3 0,4 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 -

lw [m] 7,00 5,30 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 4,60 -

Ix [m^4] 9,53 1,26 18,86 4,96 4,17 3,36 3,36 3,36 3,36 2,61 -

Iy [m^4] 11,46 11,43 0,98 8,6 0,83 0,83 0,83 0,83 0,65 -

№ 1 2 3 4 5 6 ∑

bw [m] 0,3 0,4 0,3 0,3 0,4 0,4 -

lw [m] 7,00 5,30 5,00 -

Ix [m^4] 9,53 1,26 18,86 4,96 4,17 -

Iy [m^4] 11,46 11,43 0,98 8,60 -

Cw 1,064 1,034 1,007 1,037 1,028 1,028 -

Първи етаж Ix' Iy' [m^4] [m^4] 8,96 10,77 11,06 1,25 0,97 18,19 8,29 4,83 4,05 37,28 31,10

Xi [m] 2,57 8,15 9,54 4,75 7,06 -

Yi [m] 28,70 0,15 17,43 17,19 -

Ix'.xi [m^5] 23,03 10,19 173,50 22,93 28,61 258,26

Iy'.yi [m^5] 309,23 1,66 16,96 142,56 470,41

X' [m] -4,36 1,22 2,61 -2,18 0,13 -

Y' [m] 13,57 -14,98 2,30 2,06 -

№ 1 2 3 4 5 6 ∑

bw [m] 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 -

lw [m] 7,00 5,30 5,00 -

Ix [m^4] 9,53 1,26 18,86 3,72 3,13 -

Iy [m^4] 11,46 8,58 0,98 8,6 -

Cw 1,064 1,034 1,007 1,037 1,028 1,028 -

Типов етаж Ix' Iy' [m^4] [m^4] 8,96 10,77 8,30 1,25 0,97 18,19 8,29 3,62 3,04 35,06 28,34

Xi [m] 2,57 8,15 9,54 4,75 7,06 -

Yi [m] 28,70 0,15 17,43 17,19 -

Ix'.xi [m^5] 23,03 10,19 173,50 17,19 21,46 245,38

Iy'.yi [m^5] 309,23 1,24 16,96 142,56 469,99

X' [m] -4,43 1,15 2,54 -2,25 0,06 -

Y' [m] 12,11 -16,44 0,84 0,60 -

№ 1 2 3 4 ∑

bw [m] 0,3 0,3 0,3 0,3 -

lw [m] 4,00 5,30 -

Ix [m^4] 9,53 14,87 1,60 -

Iy [m^4] 11,46 4,41 3,72 -

Cw 1,037 1,037 1,011 1,019 -

Десети етаж Ix' Iy' [m^4] [m^4] 9,19 11,05 14,34 4,25 1,58 3,65 25,11 18,95

Xi [m] 2,57 5,67 7,06 -

Yi [m] 28,70 17,12 0,15 -

Ix'.xi [m^5] 23,61 81,30 11,17 116,09

Iy'.yi [m^5] 317,04 72,81 0,56 390,41

X' [m] -2,05 1,05 2,44 -

Y' [m] 8,10 -3,48 -20,45 -

Таблица 2- Център на коравината № Ycr Xcr Сутерен 15,52 10,69 Първи етаж 15,13 6,93 Типов етаж 16,59 7,00 Десети етаж 20,60 4,62

-8-

№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ∑

X' [m] -8,12 -2,54 -1,15 -5,94 -3,63 13,04 10,85 8,65 6,45 4,38 -

Таблица 3.1: Определяне радиуса на усукване Сутререн Y' Ix' Iy' X'.Ix' Y'.Iy' [m] [m^4] [m^4] [m^5] [m^5] 13,18 8,96 10,77 -72,7272 142,04 -15,37 11,06 -169,96 1,91 1,25 0,97 -3,17326 1,86 1,67 18,19 8,29 -20,8565 13,87 4,83 -28,6534 4,05 -14,697 -5,43 3,30 0,82 43,08342 -4,43 -0,94 3,30 0,82 35,84957 -0,76 3,55 3,30 0,82 28,58269 2,90 8,04 3,30 0,82 21,31581 6,56 12,36 2,57 0,64 11,27588 7,92 50,49 35,01 0,00 0,00

№ 1 2 3 4 5 6 ∑

X' [m] -4,36 1,22 2,61 -2,18 0,13 -

Y' [m] 13,57 -14,98 2,30 2,06 -

Ix' [m^4] 8,96 1,25 18,19 4,83 4,05 37,28

№ 1 2 3 4 5 6 ∑

X' [m] -4,43 1,15 2,54 -2,25 0,06 -

Y' [m] 12,11 -16,44 0,84 0,60 -

Ix' [m^4] 8,96 1,25 18,19 3,62 3,04 35,06

№ 1 2 3 4 ∑

X' [m] -2,05 1,05 2,44 -

Y' [m] 8,10 -3,48 -20,45 -

Ix' [m^4] 9,19 14,34 1,58 25,11

Първи етаж Iy' [m^4] 10,77 11,06 0,97 8,29 31,10 Типов етаж Iy' [m^4] 10,77 8,30 0,97 8,29 28,34 Десети етаж Iy' [m^4] 11,05 4,25 3,65 18,95

-9-

X'^2.Ix' Y'^2.Iy' [m^6] [m^6] 590,3109 1872,49 2611,86 8,049864 3,56 23,91786 23,21 170,1088 53,30277 561,9465 24,03 389,0833 0,72 247,3323 10,30 137,5556 52,78 49,42465 97,92 2231,03 4696,86

X'.Ix' [m^5] -39,05 1,53 47,50 -10,51 0,53 0,00

Y'.Iy' [m^5] 146,26 -165,63 2,24 17,12 0,00

X'^2.Ix' [m^6] 170,19 1,87 124,06 22,90 0,07 319,09

Y'^2.Iy' [m^6] 1985,48 2480,33 5,17 35,35 4506,3

X'.Ix' [m^5] -39,69 1,44 46,21 -8,14 0,18 0,00

Y'.Iy' [m^5] 130,52 -136,34 0,82 5,00 0,00

X'^2.Ix' [m^6] 1,66 117,39 18,32 0,01 137,36

Y'^2.Iy' [m^6] 1581,02 2241,01 0,69 3,02 3825,74

X'.Ix' [m^5] -18,86 15,01 3,86 0,00

Y'.Iy' [m^5] 89,47 -14,80 -74,67 -0,01

X'^2.Ix' [m^6] 38,73 15,71 9,40 63,84

Y'^2.Iy' [m^6] 724,58 51,53 1527,15 2303,26

№ Сутерен Първи етаж Типов етаж Десети етаж

Xce [m] 8,91 6,27 6,17 3,96

Таблица 3.1: Определяне радиуса на усукване Yce A Rx Ry Ls [m] [m^2] [m] [m] [m] 14,83 705,42 14,07 11,71 11,29 15,23 555,67 12,46 11,38 10,42 15,18 544,89 11,83 10,63 10,49 15,51 423,96 11,18 9,71 9,69

Rx>Ls ДА ДА ДА ДА

Ry>Ls ДА ДА ДА ДА

Извод: Сградата не е усуквателно деформируема.  Определяне на случайни ексцентритети № Сутерен Първи етаж Типов етаж Десети етаж

Ycr [m] 15,52 15,13 16,59 20,60

Xcr [m] 10,69 6,93 7,00 4,62

Yce [m] 14,83 15,23 15,18 15,51

Xce [m] 8,91 6,27 6,17 3,96

Еox [m] 1,78 0,66 0,83 0,66

Eoy [m] 0,69 0,10 1,41 5,09

0,3.Rx [m] 4,22 3,74 3,55 3,35

0,3.Ry [m] 3,51 3,41 3,19 2,91

Eox<0,3.Rx ДА ДА ДА ДА

Eoy<0,3.Ry ДА ДА ДА НЕ

Избор и обосновка. Избирам ‘’Вариант 2‘‘, който е по-удачен, тъй като сградата не е усуквателно деформируема. Предварителен пространствен модел на конструкцията с Frame elements. Моделът има за цел да даде предварителна оценка на коравината на констукцията.

На базата на получените резултати потвърждавам, че конструкцията е достатъчно корава и няма необходимост от допълнителни елементи или промяна на геометрията на наличните.

- 10 -

2. Безгредова плоча – за целите на дипломната работа изчисленията са направени за плоча на типов етаж на кота +7.80 .

2.1. Изходни данни 2.1.1. Дебелина на безгредова плоча – h. Минималната дебелина на безгредовата плоча се определя най-вече от три условия: - ограничаване на провисванията на плочата; - удовлетворяване на проверките за продънване на плочата; - осигуряване на необходимата огнеустойчивост на плочата; Сградата е II степен на огнеустойчивост и междуетажните подови конструкции трябва да имат граница на огнеустойчивост REI 60, поради което минималната дебелина на плочата е: minh 180mm. С оглед на тези критери е приета дебелина на плочата h=0,28m.

2.1.2. Полезна височина на сечението – то се определя в зависимост от три фактора:  Дебелина на плочата - h  Бетонно покритие- разстоянието от най-външно разположената армировка, включваща стремена, връзки или друга повърхностна армировка до най-близката бетонна повърхност.  Диаметър на армировъчните пръти - 

Номиналното бетонно покритие cnom се определя като сума от минималното бетонно покритие

cmin и абсолютната стойност на допустимото отклонение по време на изпълнение cdev . c nom =c min +Δcdev Минималното бетонно покритие cmin трябва да осигурява: -добро сцепление между бетона и армировката с цел надеждно предаване на силите на сцепление; -защита на армировката от корозия, т.е. нейната дълготрайност; -необходима огнеустойчивост на конструкцията. c min =max ( c min,b ; c min,dur +Δcdur,γ -Δcdur,st -Δcdur,add ;10 mm )

Където: c min,b е минималното бетонно покритие за осигуряване на сцеплението между бетон и армировка; c min,dur е минималното бетонно покритие, съобразено с условията на околната среда; Δcdur,γ е допълнително бетонно покритие при необходимост от по-голяма сигурност;

Δcdur,st е намаляване на бетонното покритие при използване на неръждаема стомана за армировка; - 11 -

Δcdur,add е намаляване на бетонното покритие при използване на допълнителна защита на конструкцията. Съгласно Националното приложение препоръчутелният клас на конструкцията ( 50 години проектно-експлоатационен срок ) е S4. Стойността на минималното бетонно покритие, отчитащо условията на околната среда и класовете на конструкцията за обикновенна и напрягаща армировка за бетон с нормално обемно тегло е отчетена от таблица 5.4. За клас на конструкцията S4 и клас по въздействие на околната среда XC1 стоиноста е 15mm. Съгласно Националното приложение Δcdur,γ =0 mm , Δcdur,st =0 mm , Δcdur,add = 0 mm .

c min =max ( 20; 15  0  0  0;10mm )  20mm

Δcdev – абсолютна стойност на допустимото отклонение на бетонното покритие, което се приема 5÷10 mm;

cnom =cmin +Δcdev  20  10  30mm Полезната височина на сечението е: -за долна армировка първи ред:

d1 =h  c nom   / 2  280  30  20 / 2  240mm

-за долна армировка втори ред:

d 2 =d1 -  240  20  220mm

-за горна армировка първи ред:

d I =h-c nom - / 2  280  30  20 / 2  240mm

-за горна армировка втори ред:

d II =d I -  240  20  220mm

2.1.3. Материали за безгредовата стоманобетонна плоча С оглед класа на въздействие на околната среда и предназначението на сградата се приема клас на бетона C25/30 и армировъчна стомана B500.

- изчислителна стойност на якостта на натиск на бетона: f cd =

α cc .f ck 1.25   16,666 N / mm2 γc 1,5

Където: α cc е коефициент, който отчита влиянието на дълготрайните натоварвания върху якостта на бетона; Националното приложение препоръчва α cc =1;

γ c е частен коефициент за бетона. За крайни гранични състояния при дълготрайна и краткотрайна изчислителни ситуации γ c = 1,5 - изчислителна стойност на границата на провлачане на армировката: fsd =

fsk 500   434,782 N / mm2 γs 1,15

Където: γ s е частен коефициент за бетона. За крайни гранични състояния при дълготрайна и краткотрайна изчислителни ситуации γ s = 1,15

- 12 -

2.2. Натоварване (въздействия върху плочата) [ kN/m2] 2.2.1. Характеристични стойности на въздействията.  Постоянни въздействия: - стоманобетонна плоча: h f .g c  0, 28.25  7 kN/m 2 2 - настилка 5 cm (мозайка): 0,05.g мозайка  0,05.22  1, 2 kN/m - тухлени стени 25 сm: 0, 25.g тухла  0, 25.6, 25  1,5625kN/m 2

Тъй като тухленият зид е от сравнително лек тип е прието да се замести в модела с равномерно 2 разпределен товар с стоиност 1,1 kN/m .

g

k

 9,3kN/m 2

- 13 -

 Променливи въздействия 2 -експлоатационни: q k1  2 kN/m Стойността е приета съгласно таблица 16.2 – Категория А- помещения за живеен или обитаване -еквивалентно равномерно разпределено натоварване от леки преградни стени: q k1  1, 2 kN/m 2

q

k

 3, 2 kN/m 2

2.2.2. Изчислителни стоиности на въздействията.

2  Постоянни g d =1,35.g k  1,35.9,3  12,55k N/m 2  Променливи q d =1,5.q k =1,5.3,2=4,8k N/m

2.3. Статическо изчисление – извършва се по метода на крайните елементи чрез програма SAP2000.

- 14 -

 Диаграма M11

 Диаграма М22

 Диаграма М12

- 15 -

2.4. Изчисляване на надлъжната армировка. Използван е следният алгоритъм: 1) Изчислява се площта на армировката, покриваща минималния коефициент на армиране съгласно изискванията на БДС EN 1998-1 (Еврокод 8)- ρ min =0,2% A s,min =ρ min .b.d[mm 2 ]

2) Приема се основна мрежа за долна и горна армировка с площ на напречното сечение на армировъчни пръти Аs ,bas  As ,min 3) Изчислява се стойността на огъващия момент, който се поема от приетата основна мрежа.

Мs,bas =As,bas .f yd .(di -

As,bas .f yd 2.f cd .b

)[kNm]

4) За действащите в плочата огъващи моменти, които са по-големи от този, поеман от основната мрежа е необходимо поставяне на допълнителни усилители. Огъващият момент за определяне на площа на напречното им сечение е: М x(y),ed = M11(22) + M12 [kNm]

5) Изчислява се относителният огъващ момент.

med =

M ed,i

bi .di 2 f cd m ed  m ed,lim =0,2952 Ако условието не е изпълнено следва увеличаване дебелината на плочата.

6) За стойността на m ed се отчита ξ от таблица 15.13 от „Ръководство по Стоманобетон – Еврокод 2‘‘ , където ξ=

z е относителното рамо на вътрешните сили. di

7) Изчислява се площа на армировката необходима за поемането на М x(y),ed .

Аs,tot =

M x(y),ed ξ.b.di

8) Изчислява се площта на допълнителната армировка. Аs,add =A s,tot -A s,bas 9) Изчислява се площта на вложените усилителите. π.d 2 А s,add,prov = [mm 2 ] 4 А s,add,prov  А s,add

- 16 -

 Долна армировка по ос X – d=220mm

№ -

As,min [mm^2]

φs,bas [mm]

S [mm]

As,bas [mm^2]

Ms,bas [kNm]

1 2 3

460

ø12

200

565,2

52,25

Долна армировка по ос X M11 M12 Mx,ed [kNm] [kNm] [kNm] 71,69 69,75 65,53

9,88

81,57 79,63 75,41

med -

ζ -

As,tot [mm^2]

As,add [mm^2]

φs,add [mm]

As,add,prov [mm^2]

0,101 0,099 0,093

0,947 0,947 0,953

900,31 878,90 827,43

335,1 313,7 262,2

12 12 12

565,2 565,2 565,2

med 0,093 0,077 0,070 0,075

ζ 0,953 0,958 0,964 0,962

As,tot [mm^2] 895,17 742,53 668,66 717,36

As,add [mm^2] 329,97 177,33 103,46 152,16

φs,add [mm] 12 12 12 12

As,add,prov [mm^2] 565,2 565,2 565,2 565,2

 Долна армировка по Y- d=240mm

№ 4 5 6 7

As,min [mm^2]

φs,bas [mm]

S [mm]

As,bas [mm^2]

Ms,bas [kNm]

460

ø12

200

565,2

57,17

Долна армировка по ос Y M22 M12 My,ed [kNm] [kNm] [kNm] 79,12 89,00 64,37 74,25 9,88 57,36 67,24 62,13 72,01

- 17 -

 Горна армировка по X- d=220mm

№ 8 9 10 11 12 13

As,min [mm^2]

φs,bas [mm]

S [mm]

As,bas [mm^2]

Ms,bas [kNm]

460

ø12

200

565,2

52,25

Горна армировка по ос X M11 M12 Mx,ed [kNm] [kNm] [kNm] 99,45 109,33 73,73 83,61 56,61 66,49 9,88 58,57 68,45 53,08 62,96 52,3 62,18

med 0,136 0,104 0,082 0,085 0,078 0,077

ζ 0,930 0,947 0,958 0,956 0,962 0,962

As,tot [mm^2] 1228,76 923,51 725,37 748,55 684,22 675,74

As,add [mm^2] 663,56 358,31 160,17 183,35 119,02 110,54

φs,add [mm] 14 12 12 12 12 12

As,add,prov [mm^2] 769,3 565,2 565,2 565,2 565,2 565,2

med 0,084 0,137 0,090 0,116 0,098 0,109 0,073 0,066 0,063

ζ 0,956 0,924 0,953 0,938 0,947 0,941 0,964 0,967 0,969

As,tot [mm^2] 811,98 1365,08 872,74 1137,74 952,87 1067,92 695,70 628,81 600,91

As,add [mm^2] 246,78 799,88 307,54 572,54 387,67 502,72 130,50 63,61 35,71

φs,add [mm] 12 16 12 14 12 12 12 12 12

As,add,prov [mm^2] 565,2 1004,8 565,2 769,3 565,2 565,2 565,2 565,2 565,2

 Горна армировка по Y- d=240mm

№ 14 15 16 17 18 19 20 21 22

As,min [mm^2]

φs,bas [mm]

S [mm]

As,bas [mm^2]

Ms,bas [kNm]

460

ø12

200

565,2

57,17

Горна армировка по ос Y M22 M12 My,ed [kNm] [kNm] [kNm] 71,12 81 121,78 131,66 76,89 86,77 101,48 111,36 9,88 84,28 94,16 94,98 104,86 60,08 69,96 53,57 63,45 50,88 60,76

- 18 -

2.5. Проверка на продънване Прави се за областите от безгредовата плоча, подложени на продънване – вътрешни, крайни и ъглови колони; области в края и при ъглите на стоманобетонни стени (шайби). Изчисленията са направени таблично, следвайки показаният алгоритъм: 1) Контролният периметър на колоната съгласно схемата е:

u1 =2.c1 +2.c 2 +4.π.d -за вътрешна колона 4.π.d -за крайна колона 2 2) Определяне на коефициента β .

u1 =2.c1 +c 2 +

β=1,15 за вътрешни колони. β=1,4 за крайни колони. β=1,5 за ъглови колони.

3) Определяне на напреженията на срязване по контролния периметър u1 . ved =

β.VEd u1.d

4) Максималната носимоспособност на плоча без напречна армировка за продънване се получава; v Rd,c =CRd,c .k.(100.ρ l .f ck )1/3 CRd,c =

0,18 0,18 = =0,12 γc 1,5

k=1+

200 230 =1+ =2,07£2®k=2 -мащабен коефициент. d 200

ρ l = ρ l,x .ρ l,x

ρl,x =

As,prov,x b.d As,prov,y

= - коефициент на армиране по „X“ за горна армировка.

- коефициент на армиране по „Y“ за горна армировка. b.d 5) Извършва се проверка на продънване ved  v Rd,c - не е необходима напречна армировка

ρl,y =

ved  v Rd,c - необходима е напречна армировка по изчисление или констуиране на капител, или увеличаване дебелината на плочата Колона № 3 4 (крайна) 5 6 9 (крайна) 10 11 12 (крайна) 13 14

c1 [mm] 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400

c2 [mm] 600 600 600 600 600 600 600 600 600 600

Таблица: Проверка на продънване u1 β Ved ved [mm] [kN] [MPa] 4888,8 1,15 445,9 0,456 2844,4 1,4 448,4 0,960 4888,8 1,15 558,4 0,571 4888,8 1,15 225,7 0,231 2844,4 1,4 383,3 0,820 4888,8 1,15 373,0 0,381 4888,8 1,15 237,4 0,243 2844,4 1,4 368,1 0,788 4888,8 1,15 413,6 0,423 4888,8 1,15 217,2 0,222

- 19 -

ρl 0,0049 0,0068 0,0058 0,0025 0,0058 0,0049 0,0035 0,0049 0,0049 0,0035

vR,dc [MPa] 0,553 0,617 0,585 0,439 0,585 0,553 0,493 0,553 0,553 0,493

ved<vR,dc ДА НЕ ДА ДА НЕ ДА Да НЕ ДА ДА

При необходимост от напречна армировка, изчислението и се извършва по следният начин: 1) Определя се опорният периметър

u 0 =600+2.400=1400mm 2) Изчислителна стойност на максималната носимоспособност на плочата на срязване при продънване: v Rd,max =0,2(1-f ck /250).f ck =0,2(1-25/250).25=4,5MPa 3) Изчислителна стойност на напреженията при ръба на колоната:

vEd,max =

β.VEd [MPa] u 0 .d

4) Прави се проверка за достатъчност на опорното сечение: v Ed,max  v Rd,max 5) Определя се необходимият периметър на срязване uout :

u out =

β.VEd [mm] vRd,c .d

6) Изчислява се разстоянието lout от ръба на колоната до до перимертъра uout : u -u lout = out 0 [mm] - за крайни колони π u -u lout = out 0 [mm] - за вътршни колони 2.π 7) Определя се областта на армиране с напречна армировка l w .

lw =lout -1,5.d[mm] 8) Избор на брой периметри. s r  0,75.d=0,75.230=172,5mm - радиално разстояние между стремената (разстояние между периметрите). Също така първият периметър се разполага на не повече от 0,5.d=115mm от ръба на колоната и на не по-малко от 0,3.d=69mm . l -0,3.d n w +1 sr Полученият ресълтат се закръгля на цяло число към по-голямото от двете.

9) Избор на радиално разстояние между ребрата- s r . С оглед на това да се получи максимално тангенциално разстояние между стременатa s t  1,5.d=1,5.230=345mm за периметри на разстояние до първия критичен.

s t  2.d=2.230=460mm за периметри извън критичния. lw -0,3.d n-1 Полученият резултат се закръгля на цяло число нагоре. sr 

- 20 -

10) Продънваща сила, която трябва да се поеме с напречна армировка.

VRd,s =β.VEd -0,75.v Rd,c .d.u1 11) Ефективно изчислително напрежение: f ywd,ef =min(250+0,25d;f ywd )=min(250+0,25.230;500/1,15)=307,5MPa 12) Необходима площ на напречната армировка в един периметър: VRd,s А sw = [mm 2 ] 1,5.d f ywd,ef . sr 13) Избор на напречна армировка При избран диаметър на напречната армировка 10 , минимално необходимите вертикални клонове на стремена в един периметър е:

n=

А sw А sw,1

Обичайно за избора на брой стремена меродавни са изискванията за максимално допустими разстояния. Армировката трябва да изпълнява и изскванията за миимален коефициент на армиране: f (1,5.sinα+cosα) 25 Аsw,1.  0,1. ck =0,1. =0,001 s r .s t f yk 500 Таблица: Изчисление на напречна армировка срещу продънване u0 ved,max vRd,max ved,max<vRd,max u,out l,out lw np np,prov sr sr,prov VRd,s Asw n nprov [mm] [MPa] [MPa] [mm] [mm] [mm] [брой] [брой] [mm] [mm] [kN] [mm^2] [брой] [брой] 1290 2,116 ДА 4422 997 652 4,38 5 146 150 324,9 459,4 5,85 6 4,5 1290 1,809 ДА 3990 860 515 3,58 4 149 150 249,7 353,1 4,50 5 1290 1,737 ДА 4049 879 534 3,69 4 155 160 243,9 367,8 4,69 5

- 21 -

Детайл на крайна колона №4 (за колона №9 и №12 детайла е без последният ред)

- 22 -

2.6. Проверка на провисване Обикновено меродавни са ъгловите и/или крайни полета. В дипломната работа проверката се прави за надколонната ивица по направление на по-големите междуосия (за надколонната ивица по ос 10 в участъка между колони К1 и К4). Изчисляват се:

1) Основният коефициент на армиране: ρ 0 = f ck .10-3 = 25.10-3 =0,005

As,prov

ρl =

b.d

=

1130 =0,00471 - коефициент на армиране за долна армировка по „Y“ 1000.240

2) Граничното отношение отвор/полезна височина l / d , удовлетворяващо изискването за допустимо провисване.

1,5

1,5

ρ  l 1,5.fck.10-3 1,5.25.10-3  0,005  =K.[11+ +3,2. f ck . 0 -1 ]=1,2.[11+ +3,2. 25.  -1 ]=23,04 d ρ 0,00471  0,00471  ρ  ρ -коефициент на армиране К - коефициент, който отчита конструктивната система. За безгредова плоча, подпряна на колони може да се приеме 1,2 3) Определят се коефициентите F1 и F2.

F1 =1 при lmax  8,5m

F2 =

310 As,prov 310 1130,4 . = . =1,414 σs As,req 276,71 895,17

σs =

f yk g k +ψ2 .q k 500 9,3+0,3.2 . = . =276,71N/mm 2 1,15 g d +q d 1,15 9,3.1,35+2.1,5

4) Проверка за полезната височина l l 7300 .F1.F2 =23,04.1.1,414=32,59  max = =30,41 d d 240 Провисването е в границите на допустимите стойности.

- 23 -

3. Гредови стълби в надлъжно направление Изходни данни Изчислителната дължина на стълбищните рамена е съответно 5400mm и 6550mm. Широчината на стъпалото bst е 300 mm , а височината hst е 163 mm. На всяко етажно нивто рамената стъпват на етажната плоча, а на междинните нива – на междуетажни стълбищни площадки с широчина 1250mm. Всяка от площадките е опряна на стоманобетонни стени. Настилката е мозайка и циментова замазка с дебелина 50mm, а от долната страна се изпълнява 20mm мазилка.

2 Характеристичното променливо въздействие е 3kN / m . Стълбищното рамо работи в условия на клас по въздействие на околната среда XC1 и ниво на пожароустойчивост REI60. Използва се бетон клас C25/30 и армировъчна стомана клас B500.

545

370

500 30

30

170

170

530

- 24 -

Статическа схема Статическата схема на всяко от рамената е проста греда. Изчислителният отвор е равен на осовото разстояние между опорите l  5400 mm за рамена ‚‘1‘‘ и ‚‘2‘‘ и l  6550 mm за рамо ‚‘3‘‘. Приета е дебелина на плочата 28cm.

  30 hf h 0,28 0,163  st    0,4 m cos  2 cos 29 2 Въздействия Постоянни въздействия  Върху стълбищното рамо -

Собствено тегло плоча - 0,4.25  10 kN / m

-

Настилка -

-

Мазилка -

2

0,05.22.1,5  1,65 kN / m 2 0,02 .18  0,41kN / m2 cos 29  gk  12,06 kN / m2

 Върху площадките -

Собствено тегло плоча - 0,25.25  6,25 kN / m

-

Настилка -

0,05.22.1,5  1,65 kN / m 2

-

Мазилка -

0,02.18  0,36 kN / m 2

g

Променливи въздействия

k

2

 8,11kN / m 2

qk  3,00 kN / m 2

- 25 -

Статическо решение 3.4.1. Стълбищно рамо ‚‘1‘‘  M Ed

 VEd

3.4.2. Стълбищно рамо ‚‘2‘‘  M Ed

 VEd

3.4.3. Стълбищно рамо ‚‘3‘‘  M Ed

 VEd

- 26 -

Оразмеряване  Бетонно покритие

cnom  cmin  cdev  25  10  35 mm

Полезната височина при приет диаметър на надлъжната армировка 16 :

d  h f  cnom  0,5  280  35  0,5.16  237 mm  Изчисляване на надлъжната армировка - За стълбищно рамо ,,1‘‘ и ,,2‘‘

M ed 69,41.106 med    0,087 f cd .b.d 2 . cc 16,666.1000.237 2.0,85 Отчита се   0,9540 Площта на опънната армировка е:

M Ed 69,41.106 Аs1    705 mm2 / m '  .d . f yd 0,9540.237.435 Приети са 514 / m ' през 200mm с площ Аs1  769,3 mm / m ' 2

Аs ,min  max(0,26.

f ctm 2,2 ;0,0013).bw .d  max(0,26. ;0,0013).1000.237  271mm2 / m ' f yk 500

Аs ,min  0,04 Ac  0,04.1000.280  11200 mm 2 / m '

Аs1,min  Аs1  Аs1,max

l  100.

-

As1 769  100.  0,33% b.d 1000.237 За стълбищно рамо ,,3‘‘

M ed 88,53.106   0,111 f cd .b.d 2 . cc 16,666.1000.237 2.0,85 Отчита се   0,9415 med 

Площта на опънната армировка е:

Аs1 

M Ed 88,53.106   912 mm2 / m '  .d . f yd 0,9415.237.435

Приети са 714 / m ' през 140 mm с площ Аs1  1077,02 mm / m ' 2

Аs ,min  max(0,26.

f ctm 2,2 ;0,0013).bw .d  max(0,26. ;0,0013).1000.237  271mm2 / m ' f yk 500

Аs ,min  0,04 Ac  0,04.1000.280  11200 mm 2 / m '

Аs1,min  Аs1  Аs1,max

l  100.

As1 1077  100.  0,45% b.d 1000.237

- 27 -

 Проверка за напречните сили - За стълбищно рамо ,,1‘‘ и ,,2‘‘ Носещата способносст за напречни сили на елента без напречна армировка е: VRd ,c  CRd ,c .k .(100.l . f ck )0,3 .bw .d  vmin .b.d vmin  0,035.k 3/ 2 . f ck 1/ 2  0,035.23/ 2.251/ 2  0, 495MPa

VRd ,c  0,12.2.(100.0,0033.25)1/3 .1000.237  115334 N  115,3 kN

vmin .b.d  0, 495.1000.237  117315 N  117,3 kN VRd ,c  115,3 kN  vmin .b.d  117,3 kN  VRd ,c  117,3 kN VEd  48,94  VRd ,c  117,3 kN

Не е необходима напречна армировка по изчисление.

- За стълбищно рамо ,,3‘‘ VEd  53,6  VRd ,c  117,3 kN Не е необходима напречна армировка по изчисление.

- 28 -

4. Колона с правоъгълно напречно сечение, натоварена на натиск със случаен ексцентритет

3,0 3,1

Етаж 4-типов

3,6

Етаж 3

3,9

Етаж 2

3,9

Етаж 1

3,8

9

Етаж 10

Сутерен 1

3,8

4.1. Статическа схема- колона натоварена на натиск със случаен ексцентритет

Сутерен 2

9

3 3

2 2

1 1

0 0

-1 -1

Горен ръб фундамент

-2 -2

За укрепени колони изкълчвателната (ефективната) дължина на колоната е в граници: 0,5h i  l0  h i и зависи от степента на закоравяване във всеки един от възлите (зависи от коравината на колоната и на гредите, свързани във възела). За опростяване приемам стойност, която е в полза на сигурността: l0 =h i +0,15m+0,35m - за сутерена

l0 =h i - за типов етаж 4.2. Въздействиа  Постоянни – описани в раздела за плочата.  Променливи – описани в раздела за плочата.

- 29 -

4.3. Статическо решение – по МКЕ чрез програма SAP2000.  Дефиниран е материял-бетон с клас C25/30

 Дефинирано е сечение- 0,6m/0,4m

- 30 -

 Диаграма на осовата сила в колона №5 от изчислителна комбинация GQ

- 31 -

4.4. Материали  Бетон C25/30 f cd =

f ck .α cc 25.0,85 = =14,166 N/mm 2 γc 1,5

α cc =0,85 за монолитни колони, бетонирани във вертикално положение;  Армировъчна стомана B500

f yd =

f yk γs

=

500 =434,782N/mm 2 1,15

4.5. Оразмеряване  Изчисляване на центричен натиск Използван е следният алгоритъм за решение: 1) Определя се минималното количество армировка в колоната А s,min .

As,min =max(0,10.

N ed ;0,002.Ac )[mm 2 ] f yd

2) Oпределя се максималното количество армировка в колоната A s,max .

A s,max =0,04.A c [mm 2 ] 3) Определя се оптималното количество армировка при вече определени размери на колоната.

A s,opt =0,01.A c [mm 2 ]

4) Определя се необходимото количество армировка при центрично натоварване на колоната.

As,tot 

N ed -f cd .h c .bc [mm 2 ] σs

Където: σs =min(f yd =434N/mm 2 ;ε s .E s =400N/mm 2 )

Етаж Сутерен 2 Сутерен 1 Етаж 1 Етаж 2 Етаж 3 Етаж 4 Етаж 5 Етаж 6 Етаж 7 Етаж 8 Етаж 9 Етаж 10

b [mm] 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

Таблица: Изчисляване на центричен натиск h Ac Ned As,min As,max [mm] [m^2] [kN] [mm^2] [mm^2] 0,7 0,28 5436 1250 11200 0,7 0,28 4951 1138 11200 0,65 0,26 4414 1015 10400 0,6 0,24 3880 892 9600 0,55 0,22 3424 787 8800 0,5 0,2 2973 683 8000 0,45 0,18 2526 581 7200 0,4 0,16 2082 479 6400 0,4 0,16 1640 377 6400 0,4 0,16 1199 320 6400 0,4 0,16 760 320 6400 0,4 0,16 321 320 6400

- 32 -

Aopt [mm^2] 2800 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1600 1600 1600 1600

As,tot [mm^2] 3674 2461 1827 1200 769 350 -60 -461 -1566 -2669 -3766 -4864

 Определяне на оразмерителния огъващ момент Използван е следният алгоритъм за решение: 1) Инерционният радиус на ненапуканото бетонно сечение в разглежданото направление; ix =

Ic h .b 3 /12 b c bc = c c = = [mm] Ac h c .bc 3,464 12

iy =

Ic h 3 .b /12 h c hc = c c =  [mm] Ac h c .bc 3,464 12

2) Определя се стройността на колоната;

λ x(y) =

l0 i x(y)

Ако λ x(y)  λ lim =20 следва да се отчитат ефекти от втори ред.

3) Определя се коефициента отчитащ пълзенето на бетона K φ ; K φ =1+β.φ ef

Където:

f ck λ x(y) 200 150 φ ef =  3 -ефективен коефициент на пълзене, който е равен на крайния коефициент при центрично натоварване на колоната; β=0,35+

4) Определя се корекционният коефициент K r , който зависи от относителната стойност на нормал ната сила; Първоначално е прието K r =0,4 , а след избора на надлъжната армировка е направена проверка с новата стойност.

Kr =

n u -n ed 1+ω-n ed = n u -n bal 1+ω-0,4

Където:

ω=

Аs,prov .f yd bc .h c .f cd 5) Определя се началната кривина на елемента

1 ; r0

ε yd f yd 1 435 = = = =1,38.10-5 mm-1 r0 0,45.d Es .0,45.d 200000.0,45.350

d=b c -d1 [mm] d1 =cnom  w 

 [mm] 2

Където d1 е разстоянието от центъра на опънната или по-слабо натисната армировка с площ на напречното сечение A s1 до най-близкия външен ръб на напречното сечение на колоната; 6) Определя се кривината на елемента; 1 1 =K r .K φ .  r  r0  - 33 -

7) Изчислява се ексцентритета от втори ред- е 2 ; 2

1  l  е2 =   .  0  [mm] r  π 8) Изчислява се случайния ексцентритет, който отчита началните несъвършенства на елемента при изграждане на строежа- е i ; l h еi =max( 0 ; c ;20mm) 400 30 9) Ексцентрицитетът на натисковата сила е:

е=е1 +е2 =(е0 +еi )+e2 [mm] Където:

е 0 =0 mm 10) Определя се изчислителният огъващ момент; M ed,x(y) =N ed .e x(y) [kNm]

Етаж Сутерен 2 Сутерен 1 Етаж 1 Етаж 2 Етаж 3 Етаж 4 Етаж 5 Етаж 6 Етаж 7 Етаж 8 Етаж 9 Етаж 10

l0 [m] 4,3 4,3 3,9 3,9 3,6 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3

ix [mm] 115,5 115,5 115,5 115,5 115,5 115,5 115,5 115,5 115,5 115,5 115,5 115,5

λx 37,2 37,2 33,8 33,8 31,2 26,8 26,8 26,8 26,8 26,8 26,8 26,0

Таблица: Определяне на оразмерителен огъващ момент по ос X βx Kφ,x Kr 1/r, 0 1/r, x e1 [mm] [mm] [mm] 0,227 1,680 0,400 1,4E-05 9,281E-06 20 0,227 1,680 0,400 1,4E-05 9,281E-06 20 0,250 1,750 0,400 1,4E-05 9,664E-06 20 0,250 1,750 0,400 1,4E-05 9,664E-06 20 0,267 1,801 0,400 1,4E-05 9,951E-06 20 0,296 1,888 0,400 1,4E-05 1,043E-05 20 0,296 1,888 0,400 1,4E-05 1,043E-05 20 0,296 1,888 0,546 1,4E-05 1,425E-05 20 0,296 1,888 0,581 1,4E-05 1,516E-05 20 0,296 1,888 0,833 1,4E-05 2,172E-05 20 0,296 1,888 1,000 1,4E-05 2,607E-05 20 0,302 1,905 1,000 1,4E-05 2,631E-05 20

e2,x [mm] 17,4 17,4 14,9 14,9 13,1 10,2 10,2 13,9 14,8 21,2 25,4 24,0

ex [mm] 37,4 37,4 34,9 34,9 33,1 30,2 30,2 33,9 34,8 41,2 45,4 44,0

Med,x [kNm] 203,3 185,2 154,1 135,4 113,3 89,7 76,2 70,6 57,0 49,4 34,5 14,1

Етаж Сутерен 2 Сутерен 1 Етаж 1 Етаж 2 Етаж 3 Етаж 4 Етаж 5 Етаж 6 Етаж 7 Етаж 8 Етаж 9 Етаж 10

l0 [m] 4,3 4,3 3,9 3,9 3,6 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3

iy [mm] 173,2 173,2 173,2 173,2 144,3 144,3 144,3 144,3 115,5 115,5 115,5 115,5

λy 24,8 24,8 22,5 22,5 24,9 21,5 21,5 21,5 26,8 26,8 26,8 26,0

Таблица: Определяне на оразмерителен огъващ момент по ос Y βy Kφ,y Kr 1/r, 0 1/r, y e1 [mm] [mm] [mm] 0,309 1,928 0,4 1,4E-05 1,065E-05 20 0,309 1,928 0,4 1,4E-05 1,065E-05 20 0,325 1,975 0,4 1,4E-05 1,091E-05 20 0,325 1,975 0,4 1,4E-05 1,091E-05 20 0,309 1,926 0,4 1,4E-05 1,064E-05 20 0,332 1,995 0,4 1,4E-05 1,102E-05 20 0,332 1,995 0,400 1,4E-05 1,102E-05 20 0,332 1,995 0,546 1,4E-05 1,506E-05 20 0,296 1,888 0,581 1,4E-05 1,516E-05 20 0,296 1,888 0,833 1,4E-05 2,172E-05 20 0,296 1,888 1,083 1,4E-05 2,825E-05 20 0,302 1,905 1,334 1,4E-05 3,510E-05 20

e2,y [mm] 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

ey [mm] 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0

Med,y [kNm] 108,7 99,0 88,3 77,6 68,5 59,5 50,5 41,6 32,8 24,0 15,2 6,4

- 34 -

 Изчисляване на нецентричен натиск 1) Сутерен 2 – кота -8.10 - Огъващ момент по ос X (слаба ос) - N ed =5436kN M ed =203kNm b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

70 40 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

0,00175 -

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4= d5=

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

- 35 -

30,77 0,00 12,31 0,00 30,77 73,85 5 20

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm] [cm]

35

[cm]

5φ28 2φ28 5φ28

Огъващ момент по ос Y (силна ос) - N ed =5436kN M ed =109kNm

-

b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

40 70 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

N 5436

 M ed,x   M Rd,x

0,00175 -

d5=

18,46 12,31 12,31 12,31 18,46 73,85 5 20 35

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm]

50

[cm]

65

[cm]

3φ28 2φ28 2φ28 2φ28 3φ28

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

Проверка за двойно огъване MRD,x Med,y MRD,y vd 260,3139 108 390,4501 0,75735

Med,x 203 α

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4=

α

  M ed,y    1  +    M Rd,y 

0,684  1  Проверката е удовлетворена.

- 36 -

α 2

Проверка 0,684641

2) Сутерен 1 – кота -3.90 - Огъващ момент по ос X (слаба ос) - N ed =4951kN M ed =185,2kNm b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

70 40 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

0,00175 -

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4= d5=

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

- 37 -

24,53 0,00 9,81 0,00 24,53 58,88 5 20

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm] [cm]

35

[cm]

5φ25 2φ25 5φ25

Огъващ момент по ос Y (силна ос) - N ed =4951kN M ed =99kNm

-

b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

40 70 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

N 4951

 M ed,x   M Rd,x

0,00175 -

d5=

14,72 9,81 9,81 9,81 14,72 58,88 5 20 35

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm]

50

[cm]

65

[cm]

3φ25 2φ25 2φ25 2φ25 3φ25

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

Проверка за двойно огъване MRD,x Med,y MRD,y vd α Проверка 236,277 108 416,2727 0,758605 1,597676 0,793471

Med,x 185,2 α

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4=

α

  M ed,y    1  +    M Rd,y 

0, 793  1  Проверката е удовлетворена.

- 38 -

3) Първи етаж – кота +0.00 - Огъващ момент по ос X (слаба ос) - N ed =4414kN M ed =154,1kNm b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

65 40 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

0,00175 -

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4= d5=

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

- 39 -

19,00 0,00 7,60 0,00 19,00 45,59 5 20

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm] [cm]

35

[cm]

5φ22 2φ22 5φ22

Огъващ момент по Y (силна ос) - N ed =4414 kN M ed =88,3kNm

-

b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

40 65 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

N 4414

 M ed,x   M Rd,x

0,00175 -

d5=

11,40 7,60 7,60 7,60 11,40 45,59 5 18,75 32,5

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm]

46,25

[cm]

60

[cm]

3φ22 2φ22 2φ22 2φ22 3φ22

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

Проверка за двойно огъване MRD,x Med,y MRD,y vd α Проверка 195,2154 88,3 309,9256 0,779084 1,631806 0,8087

Med,x 154,1 α

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4=

α

  M ed,y    1  +    M Rd,y 

0,808  1  Проверката е удовлетворена.

- 40 -

4) Втори етаж – кота +3.90 - Огъващ момент по X (слаба ос) - N ed =3880kN M ed =135,4kNm . b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

60 40 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

0,00175 -

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4= d5=

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

- 41 -

15,70 0,00 6,28 0,00 15,70 37,68 5 20

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm] [cm]

35

[cm]

5φ20 2φ20 5φ20

Огъващ момент по Y (силна ос) - N ed =3880kN M ed =135,4kNm

-

b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

40 60 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

N 3880

 M ed,x   M Rd,x

0,00175 -

d5=

9,42 6,28 6,28 6,28 9,42 37,68 5 17,5 30

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm]

37,5

[cm]

55

[cm]

3φ20 2φ20 2φ20 2φ20 3φ20

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

Проверка за двойно огъване MRD,x Med,y MRD,y vd α Проверка 176,2001 77,6 263,1143 0,770107 1,616845 0,792083

Med,x 135,4 α

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4=

α

  M ed,y    1  +  M Rd,y   

0,792  1  Проверката е удовлетворена.

- 42 -

5) Трети етаж –кота +7.80 - Огъващ момент по X (слаба ос) - N ed =3424kN M ed =113,3kNm

b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

55 40 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

0,00175 -

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4= d5=

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

- 43 -

12,72 0,00 5,09 0,00 12,72 30,52 5 20

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm] [cm]

35

[cm]

5φ18 2φ18 5φ18

Огъващ момент по Y (силна ос) - N ed =3424kN M ed =68,3kNm

-

b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

40 55 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

N 3424

 M ed,x   M Rd,x

0,00175 -

d5=

7,63 5,09 5,09 5,09 7,63 30,52 5 16,25 27,5

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm]

38,75

[cm]

50

[cm]

3φ18 2φ18 2φ18 2φ18 3φ18

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

Проверка за двойно огъване MRD,x Med,y MRD,y vd α Проверка 157,5447 68,3 208,3672 0,770536 1,617561 0,751292

Med,x 113,3 α

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4=

α

  M ed,y    1  +  M Rd,y   

0,751  1  Проверката е удовлетворена.

- 44 -

6) Четвърти етаж – кота +11.40 - Огъващ момент по X (слаба ос) - N ed =2973kN M ed =89kNm b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

50 40 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

0,00175 -

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4= d5=

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

- 45 -

10,05 0,00 4,02 0,00 10,05 24,12 5 20

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm] [cm]

35

[cm]

5φ16 2φ16 5φ16

Огъващ момент по Y (силна ос) - N ed =2973kN M ed =59,5kNm

-

b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

40 50 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

N 2973

 M ed,x   M Rd,x

0,00175 -

d5=

6,03 4,02 4,02 4,02 6,03 24,12 5 15 25

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm]

35

[cm]

45

[cm]

3φ16 2φ16 2φ16 2φ16 3φ16

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

Проверка за двойно огъване MRD,x Med,y MRD,y vd α Проверка 139,3388 59,5 166,3518 0,765878 1,609796 0,683206

Med,x 89,7 α

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4=

α

  M ed,y    1  +  M Rd,y   

0,683  1  Проверката е удовлетворенa.

- 46 -

7) Пети етаж – кота +14.50 - Огъващ момент по X (слаба ос) - N ed =2526kN M ed =76,2kNm b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

40 45 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

0,00175 -

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4= d5=

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

- 47 -

3,39 2,26 2,26 2,26 3,39 13,56 5 13,75 22,5

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm]

31,25

[cm]

40

[cm]

3φ12 2φ12 2φ12 2φ12 3φ12

Огъващ момент по Y (силна ос) - N ed =2526kN M ed =50,5kNm

-

b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

40 45 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

N 2526

 M ed,x   M Rd,x

0,00175 -

d5=

3,39 2,26 2,26 2,26 3,39 13,56 5 13,75 22,5

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm]

31,25

[cm]

40

[cm]

3φ12 2φ12 2φ12 2φ12 3φ12

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

Проверка за двойно огъване MRD,x Med,y MRD,y vd α Проверка 98,73116 50,5 107,4084 0,804517 1,674194 0,930794

Med,x 76,2 α

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4=

α

  M ed,y    1  +    M Rd,y 

0,930  1  Проверката е удовлетворена.

- 48 -

8) Шести (+17.60), седми (+20.70), осми (+24.80), девети (+27.90) и десети етаж (+30.00).

- Огъващ момент по X (слаба ос) - N ed =2082kN M ed =70,6kNm -

Огъващ момент по X (слаба ос) - N ed =1640kN M ed =57 kNm

-

Огъващ момент по X (слаба ос) - N ed =1199 kN M ed =49,4kNm

-

Огъващ момент по X (слаба ос) - N ed =760kN M ed =34,5kNm

-

Огъващ момент по X (слаба ос) - N ed =321kN M ed =14,1kNm b= h= fyk= Es= γs= fyd= fck= γc= αcc=

40 40 50 20000 1,15 43,48 2,5 1,5 0,85

[cm] [cm] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²] -

fcd=

1,42

[kN/cm²]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

0,00175 -

As1= As2= As3= As4= As5= Astot= d1= d2= d3= d4= d5=

0,0035 0,00217 0,075

-

0,0675 -

- 49 -

3,39 0,00 2,26 0,00 3,39 9,04 5 20

[cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm²] [cm] [cm] [cm] [cm]

35

[cm]

5φ12 2φ12 5φ12

-

Огъващ момент по Y (силна ос) - N ed =2082 kN M ed =41,6kNm

-

Огъващ момент по Y (силна ос) - N ed =1640 kN M ed =32,8kNm

-

Огъващ момент по Y (силна ос) - N ed =1199kN M ed =24kNm

-

Огъващ момент по Y (силна ос) - N ed =760kN M ed =15,2kNm

-

Огъващ момент по Y (силна ос) - N ed =321kN M ed =6,4kNm

N 2082 1640 1199 760 321

 M ed,x   M Rd,x

Med,x 70,6 57 49,4 34,5 14,1 α

Проверка за двойно огъване MRD,x Med,y MRD,y vd 90,19891 41,6 90,19891 0,782751 129,9027 32,8 129,9027 0,616576 150,8535 24 150,8535 0,450777 146,5341 15,2 146,5341 0,28573 109,5068 6,4 109,5068 0,120684

α

  M ed,y    1  +    M Rd,y 

0,950  1  Проверката е удовлетворена.

0, 447  1  Проверката е удовлетворена.

0,329  1  Проверката е удовлетворена.

0, 261  1  Проверката е удовлетворена.

0,179  1  Проверката е удовлетворена.

- 50 -

α 1,637919 1,43048 1,292315 1,154775 1,017236

Проверка 0,950973 0,447407 0,329251 0,261264 0,179941

5. Греда на две опори с конзолен край 5.1. Полезна височина – с оглед на височината на плочата и отвроа на гредата се приема височина на гредата 500mm. Номиналното бетонно покритие на напречната армировка cnom , w за клас на конструкция S4 и клас на околната среда XC1 се получава:

cnom,w =c min +Δcdev =15+10=25mm Полезната височина на гредата се получава:

d=h-c nom,w -f w -f s /2[mm] Където  s е приетия диаметър на надлъжната армировка, а  w е приетия диаметър на стремената. Първоначално приемам диаметър на надлъжната армировка 20mm и диаметър на стремената 10mm.

d=500-25-20-10/2=450 mm 5.2. Статическа схема По статическа схема гредата е на две опори с изчислителен отвор, определен по израза: leff =lcl +a1 +a 2 Където: l cl е светлото разстояние между ръбовете на опорите;

a1 =min(h/2; t/2) a 2 =h/2

leff =lcl +a1 +a 2 =2,45+0,15+0,25=2,85m

5.3. Натоварване  Равномерно разпределени характеристични постоянни въздействия: - Собствено тегло греда: bw .h. b  0,25.0,5.25  3,125 kN / m -

Собствено тегло тухлен зид: bm .H m . m  0,25.2,6.6,25  4,062 kN / m

Собствено тегло двустранна мазилка: 2.0,02.(3,10  0,24).18  2,059 kN / m

g - 51 -

k

 ~ 9, 25 kN / m

 Постоянни характеристични въздеиствия от прилежащите полета: - Тегло на стоманобетонната плоча: h.γ b .A/l=0,24.25.20,43/4,75=25,80kN/m - Тегло на настилките: 0,05.g мозайка .А/l=0,05.22.20,42/4,75=4,77 kN/m

g

k,1

 30,6 kN/m

Където: A е товарната площ на гредата l e дължината на гредата  Експлоатационни характеристични въздействия от прилежащи полета.

- Полезен товар: qk . A / l  2.20,42 / 4,75  8,60 kN / m 5.4. Статическо изчисление –по МКЕ чрез SAP2000.  Огъващ момент M Ed :

 Срязваща сила VEd :

5.5. Ефективна съдеистваща широчина на пояса. Ефективната широчина на пояса се определя с израза: b eff =b w + b eff,i

Където: b eff,i =0,2bi +0,1l0  min(0,2l0 ;bi )

b i е светлото разстояние между две греди. l 0 e разстоянието между нулевите точки на моментовата диаграма. b w е широчина на реброто на гредата b eff,i =0,2.7,1+0,1.1,8=1,6 m  min(0,2.1,8;7,1)=0,36 m  beff,i =0,36 m b eff =b w + b eff,i =0,25+0,36=0,61m

- 52 -

5.6. Оразмеряване на надлъжна армировка M ed =27,08kNm Определя се максималния огъващ момент, който може да поеме сечението с нулева линия в плочата от условието 0,8.x  hs .

M eff =f cd .b eff .h s .(d-0,5.h s )=16,667.610.240(450-0,5.240)=805,2 kNm M ed  M eff  оразмеряваме с правоъгълно сечение 1) Определя се коефициента med

M ed 27,08.106 = =0,032 f cd .beff .d 2 16,666.250.4502 2) Проверява се условието m ed =0,032  m ed,lim =0,295

med =

Условието е изпълнено и не е необходимо увеличаване на размера на гредата.

3) Определя се относителната височина на натисковата зона. ξ=x/d=1,25.(1- 1-2.m ed )=1,25.(1- 1-2.0,032)=0,04

4) Определя се необходимата площ на надлъжната армировка.

Аs =ξ.0,8.

f cd 16,666 .beff .d=0,04.0,8. .250.450=138mm 2 f yd 434,782

5) Сравнява се дали получената армировка е повече от минималната.

Аs,min =max(0,26.

f ctm 2,2 ;0,0013).b w .d=max(0,26. ;0,0013).250.450=146mm2 f yk 500

А s =138mm 2  А s,min =146 mm 2  А s =146 mm 2

6) Избира се диаметър Избирам

 на армировъчните пръти.

 12

А s1f =π.d /4=3,14.122 /4=113,04 mm 2 2

7) Определя се гъстота на прътите в един метър.

n=

As 146 = =1,29  n=3бр/м As1f 113

8) Изчислява се площта на вложената надлъжна армировка. А s,prov =n.As1f =3.113,04=339,12mm 2 9) Определя се коефициентът на армиране. Аs,prov 150,72 ρ= = =0,001=0,13% b.d 250.450

- 53 -

5.7. Оразмеряване над опората - M ed =128,57 kNm 1) Определя се коефициента m ed

M ed 128,57.106 = =0,152 f cd .beff .d 2 16,666.250.4502 2) Проверява се условието m ed =0,152  m ed,lim =0,295

med =

Условието е изпълнено и не е необходимо увеличаване на размера на гредата.

3) Определя се относителната височина на натисковата зона. ξ=x/d=1,25.(1- 1-2.m ed )=1,25.(1- 1-2.0,152)=0,207

4) Определя се необходимата площ на надлъжната армировка.

Аs =ξ.0,8.

f cd 16,666 .beff .d=0,207.0,8. .250.450=714,1mm 2 f yd 434,782

5) Сравнява се дали получената армировка е повече от минималната.

Аs,min =max(0,26.

f ctm 2,2 ;0,0013).b w .d=max(0,26. ;0,0013).250.450=146mm2 f yk 500

А s =714,1mm 2  А s,min

6) Избира се диаметър Избирам

 на армировъчните пръти.

 18

А s1, =π.d 2 /4=3,14.182 /4=254,34mm 2 7) Определя се гъстота на прътите в един метър.

n=

As 714,1 = =2,8  n=3бр/м As1, 254,34

8) Изчислява се площта на вложената надлъжна армировка. А s,prov =n.As1f =3.254,3=763,02mm 2 9) Определя се коефициентът на армиране. Аs,prov 763,02 ρ= = =0,006=0,67% b.d 250.450

- 54 -

5.8. Оразмеряване на срязване 1) Определя се меродавната ръбова напречна сила При изчисляване на напречна армировка се допуска използването на намалена стойност на напречната сила в близост до директна опора. При директно разпределено натоварване може да се вземе стойността на разстояние ‘’d’’ от опората.

Ved =118,37 kN 2) Определя се максималната носеща способност за напречна сила на гредови елемент без напречна армировка или предварително напрягане.

VRd,c =CRd,c .k.(100.ρl .f ck )0,3 .b w .d=0,12.1,666.(100.0,006.25)0,3 .250.450=55417N=55,4 kN

CRd,c =0,18/γ c =0,18/1,5=0,12 k=1+

200 200 =1+ =1,666  2 d 450

3) Прави се проверка дали е необходима напречна армировка по изчисление.

VRd ,c  55, 4kN  Ved  118,37kN - необходима е напречна армировка по изчисление.

- 55 -

4) Проверява се дали сечението е достатъчно за поемане на действащата меродавна напречна сила.

VRd ,c ,max 

0,36.b w .d.(1-f ck /250).f ck 0,36.250.450.(1-25/250).25 = =314224 N=314,2 kN cotgθ+tgθ 2,9

Приемта се θ=22

o

VRd,c,max =314,2 kN  Ved =118,37 kN  сечението е достатъчно 5) Определя се необходимата напречна армировка.

Аsw Ved 118,37.1000 = = =0,272 s w 0,9.d.f yd .ctgθ 0,9.450.435.2,47 6) Избор на стремена- избирам двусрезни стремена

8 .

А sw =n.A sw,1 =2.f 2 .π/4=2.82 .3,14/4=100,48mm 2

7) За получената напречна армировка трябва да е спазено условието:

0,10. f ck .b w 0,10. 25.250 Аsw =0, 272  = =0,25 sw f yk 500 8) За разстояние между стремената трябва да са спазени изискванията, които при вертикални стремена са:

sw,min =100mm  sw =

n.Asw,1 100,48 = =369mm  s w,max =0,6.d=270mm  s w =200mm Аsw /s w 0,272

5.9. Определяне на допълнителните усилия в опънната армировка.

Fsd =M ed /0,9.d=128,57/0,9.0,45=317,45kN a1 =0,45.d.ctgθ=0,45.450.2,47=500mm

- 56 -

5.10. Срязване между стебло и пояс при плочогредово сечение 1) Определяне на VEd -постоянна срязваща сила в участъка x , която трябва да бъде пренесена в сечението между плочата и стеблото, отговаря на изменението на натисковата сила FEd в натисковите пояси.

VEd =ΔFd =

ΔM Ed (0,5beff -b w ) 20,97.106 (0,5.610-250) . = . =4336N=4,3kN (d-0,5h f ) beff (450-0,5.28) 610

ΔM Ed =max(M max -M Δx ;M Δx -0)=(27,08-20,97;20,97-0)=20,97 kNm

2) Определя се надлъжното напрежение на срязване vEd в контакта между едната страна на пояса и реброто, се определя чрез изменението на нормалната сила в разглежданата част на пояса.

vEd =

ΔFd 3,7.1000 = =0,029MPa h f .Δx 280.450

3) Прави се проверка дали е необходима допълнителна напречна армировка.

v Ed =0,029MPa  0,4f ctd =0,4.1,2=0,48MPa  не е необходима допълнителна напречна армировка. f ctd =f ctk,0,05 /1,5=1,8/1,5=1,2MPa - изчислително съпротивление на опън 5.11. Проверка на провисване 1) Основният коефициент на армиране: ρ 0 = f ck .10-3 = 25.10-3 =0,005

ρl =

As,prov

=0,001 - коефициент на армиране за долна армировка b.d 2) Граничното отношение отвор/полезна височина l / d , удовлетворяващо изискването за допустимо провисване.

1,5

1,5

ρ  l 1,5.fck.10-3 1,5.25.10-3  0,005  =K.[11+ +3,2. f ck . 0 -1 ]=1,3.[11+ +3,2. 25.  -1 ]=229,45 d ρ 0,001  0,001  ρ   -коефициент на армиране К - коефициент, който отчита констр. система. За проста греада може да се приеме 1.

3) Определят се коефициентите F1 и F2.

F1 =1 при lmax  8,5m

F2 =

310 As,prov 310 339 . = . =2,58 σs As,req 278,46 146

σs =

f yk g k +ψ2 .q k 500 41,97+0,3.8,6 . = . =278,46 N/mm2 1,15 g d +q d 1,15 41,97.1,35+8,6.1,5

4) Проверка за полезната височина l l 4750 .F1.F2 =229,45.1.2,58=591  max = =10,55 - Провисването е в границите на допустимите d d 450 стойности

- 57 -

6. Пространствен анализ Пространтвен изчислителен модел- въведени са стоманобетонните шайби и ядрото чрез „Shell‘‘ елементи, колоните са моделирани чрез „Frame“ елементи. Натоварването върху плочата е идентично със това в предходната глава. Теглото на стените и колоните се отчита директно от модела чрез въвеждане на материял (C30/35) с реално тегло. Дефинира се спектър на реагиране за почви група C. За отчитане на пластифицирани сечения в критичните зони на носещите стени, където те развиват нелинейни деформации, коравината на сеченията им се намалява с 50 %. Въведени са опорни условия- запъване на нивто горен ръб фундаментна плоча.

- 58 -

Резултати от анализа  Първа форма на свободни трептения -транслационна Т=1,081 , f=0,924

 Втора форма на свободни трептения - транслационна Т=0,949 , f=1,053

- 59 -

 Трета форма на свободни трептения -ротационна Т=0,733 , f=1,363

StepNum Period Unitless Sec 1 1,071 2 0,940 3 0,731 4 0,241 5 0,217 6 0,181 7 0,180 8 0,175 9 0,163 10 0,158 11 0,149 12 0,135

TABLE: Modal Participating Mass Ratios UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ RX RY RZ Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless 0,527 0,112 0,000 0,527 0,112 0,000 0,076 0,624 0,155 0,058 0,437 0,000 0,585 0,549 0,000 0,320 0,068 0,025 0,067 0,089 0,000 0,652 0,637 0,000 0,077 0,083 0,398 0,128 0,046 0,003 0,780 0,684 0,003 0,001 0,004 0,023 0,021 0,092 0,001 0,801 0,776 0,005 0,000 0,001 0,009 0,000 0,000 0,025 0,801 0,776 0,030 0,002 0,020 0,000 0,000 0,008 0,134 0,801 0,784 0,164 0,102 0,000 0,010 0,000 0,000 0,002 0,801 0,784 0,167 0,000 0,002 0,000 0,025 0,013 0,045 0,827 0,798 0,211 0,007 0,003 0,088 0,006 0,007 0,027 0,832 0,804 0,238 0,001 0,004 0,037 0,001 0,000 0,071 0,833 0,804 0,310 0,028 0,001 0,002 0,000 0,000 0,002 0,833 0,804 0,312 0,001 0,000 0,000

- 60 -

Експлоатационни гранични състояния  Ограничаване на междуетажните премествания. Изискванетозаограничаваненаповредитесесмятазаудовлетворено,акомеждуетажнитепреместван ияприсеизмичновъздействие,имащопо-голямавероятностдасе случи,отколкотоизчислителносеизмичновъздействие,съответстващона„изискванетоза неразрушение”,саограниченикактоследва:

d r .v  0,005.h - за сгради от неконструктивни елементи от крехки материали, свързани към конструкцията.

d r - изчислително междуетажно преместване , определено като разлика от средните хоризонтални премествания d s на горния и долния етаж.

v=0,5 - за клас на значимост II . Редуциращ коефициент ,който отчита по – ниския период на повторяемост на сеизмичното въздействие

Етаж

d xi

Определяне на междуетажните премествания d r,i*v d yi d si d s,i d r,i

12

[mm] 91

[mm] 111

[mm] 143,5

[mm] 344,5

11

83

103

132,3

317,5

10

75

93

119,5

286,7

9

67

84

107,4

257,9

8

59

74

94,6

227,1

7

50

65

82,0

196,8

6

42

55

69,2

166,1

5

34

45

56,4

135,4

4

24

34

41,6

99,9

3

16

22

27,2

65,3

2

8

12

14,4

34,6

1

2

3

3,6

8,7

0

0

0

0,0

0,0

d r,i

lim

Проверка:

[mm]

[mm]

[mm]

-

27,0

13,5

15,5

OK

30,7

15,4

15,5

OK

28,9

14,4

15,5

OK

30,7

15,4

15,5

OK

30,3

15,2

15,5

OK

30,7

15,4

15,5

OK

30,7

15,4

15,5

OK

35,5

17,7

18

OK

34,6

17,3

19,5

OK

30,7

15,3

19,5

OK

26,0

13,0

19

OK

8,7

4,3

19

OK

- 61 -

 Ефекти от втори ред ( P   ефект) Ефектите от втори ред не е необходимо да се взимат под внимание, ако за всяко етажно нивто е изпълнено условието за коефициента на чувствителност на междуетажното преместване -  .

θ=

Ptot,i .d r,i

 0,1

Vtot,i .h i

Където:

Vtot,i е общата срязваща сила на етаж '' i '' ;

hi е етажната височина на '' i '' -ти етаж; d r ,i е междуетажното преместване на '' i '' -ти етаж при изчислителна сеизмична ситуация за крайно гранично състояние;

Ptot,i е общият гравитационен товар на и над разглежданото ниво. Следният алгоритъм е представен в табличен вид:

m tot =

Fz ( Fz от TABLE: Base Reactions) 9,81

mi =m tot .

Ai  Ai

Pi =mi .9,81

Ptot,i =  Pi Ptot,i =  Pi Fi =Vbase,x(y) .

d r,i,x(y) .mi

d

r,i,x(y)

.mi

Vtot,i =  Fi

Етаж Сутерен 2 Сутерен 1 Етаж 1 Етаж 2 Етаж 3 Етаж 4 Етаж 5 Етаж 6 Етаж 7 Етаж 8 Етаж 9 Етаж 10

Ai [m^2] 705,4 705,4 705,4 555,7 544,9 544,9 544,9 544,9 544,9 544,9 424,0 424,0

mi [t] 881,9 881,9 881,9 694,7 681,2 681,2 681,2 681,2 681,2 681,2 530,0 530,0

Pi [kN] 8651,6 8651,6 8651,6 6815,0 6682,8 6682,8 6682,8 6682,8 6682,8 6682,8 5199,6 5199,6

Ptot,i [kN] 83265,6 74614,1 65962,5 57310,9 50495,9 43813,1 37130,4 30447,6 23764,8 17082,0 10399,3 5199,6

dri,x [mm] 2 8 16 24 34 42 50 59 67 75 83 91

dri,y [mm] 3 12 22 34 45 55 65 74 84 93 103 111

dri,x*mi [mm*t] 1763,8 7055,3 14110,6 16672,7 23161,5 28611,3 34061,0 40192,0 45641,8 51091,5 43992,8 48233,1

- 62 -

dri,y*mi [mm*t] 2645,7 10583,0 19402,1 23619,7 30654,9 37467,1 44279,3 50410,3 57222,5 63353,5 54593,5 58833,8

Fix [kN] 75,8 303,3 606,7 716,8 995,8 1230,1 1464,4 1728,0 1962,4 2196,7 1891,5 2073,8

Fiy [kN] 88,0 352,0 645,3 785,6 1019,6 1246,1 1472,7 1676,6 1903,2 2107,1 1815,8 1956,8

Vtot,x,i [kN] 15245,4 15169,6 14866,2 14259,6 13542,7 12546,9 11316,8 9852,3 8124,3 6161,9 3965,2 2073,8

Vtot,y,i [kN] 15068,8 14980,8 14628,9 13983,5 13198,0 12178,4 10932,2 9459,5 7782,9 5879,7 3772,6 1956,8

θx 0,0029 0,0104 0,0182 0,0247 0,0352 0,0473 0,0529 0,0588 0,0632 0,0671 0,0702 0,0761

θy Проверка 0,0044 0,1 0,0157 0,1 0,0254 0,1 0,0357 0,1 0,0478 0,1 0,0638 0,1 0,0712 0,1 0,0768 0,1 0,0827 0,1 0,0872 0,1 0,0916 0,1 0,0983 0,1

7. Стоманобетонна дуктилна стена 7.1. Входни данни  Използвани материали и минимално бетонно покритие. Използва се стомана B500C. За стоманобетонните шайби се използва водоплътен бетон C30/37. При предпоставка, че не се очакват армировъчни пръти с диаметър по-голям от  28 , както и хоризонтални пръти и стремена в крайните усилени зони с диаметър не по-голям от 14 , номиналното бетонно покритие на армировката се определя съгласно следните изисквание на EC2 и неговото национално приложение.

c nom =cmin +Δcdev =35+10=45mm за надлъжни пръти c nom =cmin +Δcdev =25+10=35mm за хоризонтални армировъчни пръти и напречна армировка. Приемам c nom =50mm за надлъжните пръти, с което се осигурява и минимално бетонно покритие за степен на огнеустойчивост REI120 .  Определяне на размерите критичната зона h cr . Във всички дуктилни стени се сформира понятието критична зона, където се формира пластична става. Тази зона започва непосредствено над ръба на фундамента или непосредствено над горната повърхност на коравия сутерен. В този случай няма корав сутерен и зоната започва от кота горен ръб фундамент и има височина, както следва:

h cr =max(l w ;h w /6)=max(5,40;40,6/6)=6,75m h cr  min(2.l w ;2h s )=(2.5,4;2.4,02)=8,04m Където: h w - височна на стената от мястото на запъване на стената във фундамента или непосредствено над горната повърхност на коравия сутерен. h s - светла етажна височина. Извод: За критична зона са приети двата сутеренни етажа.

- 63 -

7.2. Усилия

- 64 -

7.3. Проверка за локална дуктилност  Определяне размерите на крайните усилени зони lc .

1) Предварително определяне на lc , req . Определя се нормализираната изчислителна осова сила vd :

-

vd =N Ed /b w .l w .f cd =16007.1000/550.5400.20=0,269  0, 4 Избират се пръти в стеблото на стената , разстоянието между тях s v и се определя

-

механичният коефициент на вертикалната армировка ω v : Избирам пръти N18 и разстояние между тях s v =200mm

f yd,v

ω v =ρ v .

v 

f cd

=

2.A sv,1 f yd,v 2.254,3 434, 782 . = .  0,101 s v .b w0 f cd 200.550 20

2.254  0, 0046 200.550 -

Определя се b0 .

b 0 =b w -2.cnom +fsw =550-90=460mm -

Определя се височината на нулевата линия xu :

x u =(v d +ωd ).l w .b w /b 0 =(0,269+0,101).5400.550/460=2388mm -

μ d =2q 0

При определяне на дължината на ограничените крайни зони се приема:

M rd -1 ~ 5,0 M ed

(α.ωwd )lim =30.μ d (vd +ωv )ε yd

bw 550 -0,035=30.5.(0,269+0,101).0,002.

-0,035=0,132 b0 460

ε yd =f yd /E=434/2100000=0,002 ε cu2,c =ε cu2 +0,1(α.ωd )lim =0,0035+0,1.0,132=0,0167 -

Изчислява се необходимата дължина на усилената зона lc,req :

lc,req =x u .(1-ε cu2 /ε cu2,c )=2388.(1-0,0035/0,0167)=1887 mm -

Приема се дължина lc,prov  lc,req , като се спазва минимума:

lc,prov  max(0,15.l w ;1,5.b w )=(0,15.5400;1,5.550)=(810;825)=825 mm -

Приема се окончателна дължина lc,prov,1 =2120 mm

- 65 -

2) Уточняване на lc,prov . При така приетата крайна зона се конструира армировката в нея като се спазват конструктивните правила на EC8.

За коефициента на усилване в критична зона се спазват изискванията:

0, 005  ρl 

AsL 14770 =  0, 015  0, 04 lc,prov1.(b w -2cnom +fsw   2120.(550-2.50+10

A sL =n.A sL,1 =24.615=14770mm 2 -сумарната площ на всички надлъж. пръти в усилената зона.

c nom =50mm - приетото номинално бетонно покритие на надлъжната армировка. Приетия диаметър на стремената в крайната усилената зона: sw  10mm - за стремената с дължина 1230 mm

sw  8 mm - за всички останали -

ωwd =

Определя се механичният коефициент на вертикалната армировка ω wd :

Vsw f ywd Asw,1. lsw f ywd 78,5.13060 434,782 . = . = . =0,238 Vc f cd b0 .h 0 .s w f cd 460.2030.100 20

Където: A sw,1 - е напречното сечение на едно стреме.

Asw,1  s w .  f sL /50  .f yd /f ywd =100.  28/50  .434,782/434,782=56mm 2

Избирам стремена N10 с площ на напречното сечение A sw,1 =78,5mm 2 .

sw -разстоянието между стремената по височина на стената. sw  min(8.f sL ;b 0 /2;175mm)=(8.20;310/2;175mm)=(160;155;175mm)=155 mm Прието s w =100 mm .

l l

sw

- сумата от дължината на напречната армировка в ограниченото ядро (по осовите линии).

sw

=4.1320+9.460+4.230+4.305+14.100=13060 mm

- 66 -

-

Определя се коефициента на ефективност на ограничението

  bi   s w   s w  α=α n .α s = 1. 1. 1=  6.b .h   2.b   2.h  0 0 0 0      

:

2

 20.2002 +4.1402   150   150  = 1 . 1 . 1 =0,843.0,836.0,963=0,678 6.460.2030   2.460   2.2030   α.ωwd  0, 678.0, 238  0,161  (α.ω wd )lim  0,132 -

Определя се граничната деформация на ограничения бетон  cu 2,c

ε cu2,c =0,0035+0,10.(α.ω wd )=0,0035+0,10.(0,678.0,238)=0,019 -

Изчислителната дължина на ограничената крайна зона lc,actual,1 :

lc,actual,1 =x u .(1-ε cu2 /ε cu2,c )=2388.(1-0,0035/0,019)=1948mm 3) Окончателно определяне на lc .

lc,actual,1 =1948mm  lc , prov  2120 mm  lc  2120 mm Определянето на краините усилени зони е направено и за сутерен първи в табличен вид: 1) Предварително определяне lc,req . Етаж Сутерен 2 Сутерен 1

bw [mm] 550 500

lw [mm] 5400 5400

b0 [mm] 460 410

Предварително определяне на lc,req vd ωv xu μd [mm] 0,269 0,101 2389,0 5 0,273 0,098 2445,5 5

(αμwd)lim 0,1327 0,1359

εcu2,c 0,0168 0,0171

lc,req [mm] 1890,4 1944,5

2) Уточняване на lc,prov . Етаж Сутерен 2 Сутерен 1

lc,prov [mm] 2120 2120

bw [mm] 550 500

lw [mm] 5400 5400

h0 [mm] 2030 2030

b0 [mm] 460 410

Уточняване на lc,prov vd ωv 0,269 0,101 0,273 0,111

- 67 -

lsw [mm] 13060 13060

ωwd 0,2387 0,2678

α 0,6797 0,6485

εcu2,c 0,019722 0,020865

xu [mm] 2389,0 2445,5

lc,actual [mm] 1965,0 2035,3

7.4. Определяне на моменти от втори ред.

1) Номиналната стойност на коравина на стройни натиснати елементи с произволно напречно сечение се получава по формулата

EI=K c .E cd .Ic +K s .E s .Is

E cd =E ck /γ cE =22. (f ck +8)/10 =22. (30+8)/10 =32,836GPa 0,3

0,3

Ic =h c 3 .bc /12=54003 .550/12=6,561.1012 mm 4

E s =200000000 f ck 30 = =1,224 20 20 K 2 =vd .λ/170=0,324.29,95/170=0,057 K1 =

l 1,15.hw 1,15.40,6 λ= 0 = = =29,95 i 6,561/2,700 Ic/Ac K c =K1.K 2 =1,224.0,057=0,069

Is =  Asi .(0,5l w -d i ) 2 =75,36.(0,5.540-96)2 +9,04.(0,5.540-270)2 +75,36.(0,5.540-444)2 = =4563198,7cm 4 =0,045m 4 EI=K c .E cd .Ic +K s .E s .Is =0,069.32836000.6,561+1.200000000.0,045=24052014 kNm 2

Nb =

π 2 .E.I 3,142 .22756767 = =102925kN (1,15h w ) 2 (1,15.40,6)2

π2 =1,027 9,6 β 1,027 η=1+ =1+ =1,197 N b /Ned,i -1 108783/17535-1

β=

Med,i=η.Me,d=1,189.33732=40107 kNm

Етаж Сутерен 2 Сутерен 1 Етаж 1 Етаж 2 Етаж 3 Етаж 4 Етаж 5 Етаж 6 Етаж 7 Етаж 8 Етаж 9 Етаж 10 Покрив

Med [kNm] 33732 23791 31953 29261 26569 23877 21738 19598 17458 15318 13178 11038 8968

Ned bc [kN] [mm] 15990 550 14747 500 13334 450 11885 400 10478 350 9101 300 7769 300 6440 300 5120 300 3815 300 2524 300 1215 300 367 300

Таблица: Определяне на моменти от втори ред hc vd Ic Kc Is EI Nb [mm] [m^4] [m^4] [kN] 5400 0,269 7,2171 0,058 0,045 22756767 102925 5400 0,273 6,561 0,059 0,045 21687205 98088 5400 0,274 5,9049 0,059 0,045 20471178 92588 5400 0,275 5,2488 0,059 0,045 19225064 86952 5400 0,277 4,5927 0,060 0,045 18014630 81477 5400 0,281 3,9366 0,061 0,045 16829836 76119 5400 0,240 3,9366 0,052 0,045 15684053 70937 5400 0,199 3,9366 0,043 0,045 14540563 65765 5400 0,158 3,9366 0,034 0,045 13404670 60627 5400 0,118 3,9366 0,025 0,045 12282488 55552 5400 0,078 3,9366 0,017 0,045 11171392 50526 5400 0,038 3,9366 0,008 0,045 10045591 45435 5400 0,011 3,9366 0,002 0,045 9315734 42134

- 68 -

β 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027

η 1,189 1,182 1,173 1,163 1,152 1,139 1,126 1,111 1,095 1,076 1,054 1,028 1,009

MEd [kNm] 40104 28115 37474 34019 30596 27207 24484 21783 19112 16478 13890 11350 9049

7.5. Оразмеряване за нормална сила и огъващ момент Изчислението на напречните сеченяия на стените за огъващ момент и нормална сила (нецентричен натиск) се извършва в съответствие с EC2, като задължително се взема под внимание и вертикалната армировка в стеблото. Изчисленията се извършват с помощта на разработена в средата на Microsoft Excel интеракционна диаграма момент-осова сила  М Ed  N Ed  .

-

Сутрене 2 М Ed =40104kNm; N max =16007 kN; N min =6504kN

b=

55

[cm]

As1=

67,70

[cm²]

11φ28

h= fyk=

540 50

[cm] [kN/cm²]

As2= As3=

80,01 25,43

[cm²] [cm²]

13φ28 10φ18

Es = γs = fyd= fck= γc= αcc= fcd =

20000 1,15 43,48 3 1,5 0,85 1,70

[kN/cm²]

As4= As5=

80,01 67,70

[cm²] [cm²]

13φ28 11φ28

d1= d2= d3= d4=

46 156 270 384

[cm] [cm] [cm] [cm]

d5=

494

[cm]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

[kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²]

0,00175 0,0035

-

0,002174 0,075

-

0,0675

-

- 69 -

-

Сутерен 1 М Ed =28115kNm; N max =14745kN; N min =5608kN

b=

50

[cm]

As1=

53,97

[cm²]

11φ25

h= fyk=

540 50

[cm] [kN/cm²]

As2= As3=

63,78 25,43

[cm²] [cm²]

13φ25 10φ18

Es = γs = fyd= fck= γc= αcc= fcd =

20000 1,15 43,48 3 1,5 0,85 1,70

[kN/cm²]

As4= As5=

63,78 53,97

[cm²] [cm²]

13φ25 11φ25

d1= d2= d3= d4=

46 156 270 384

[cm] [cm] [cm] [cm]

d5=

494

[cm]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

[kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²]

0,00175 0,0035

-

0,002174 0,075

-

0,0675

-

- 70 -

-

Първи етаж М Ed =31953kNm; N max =13336kN; N min =4880kN

b=

45

[cm]

As1=

53,97

[cm²]

11φ25

h= fyk=

540 50

[cm] [kN/cm²]

As2= As3=

63,78 25,43

[cm²] [cm²]

13φ25 10φ18

Es = γs = fyd= fck= γc= αcc= fcd =

20000 1,15 43,48 3 1,5 0,85 1,70

[kN/cm²]

As4= As5=

63,78 53,97

[cm²] [cm²]

13φ25 11φ25

d1= d2= d3= d4=

46 156 270 384

[cm] [cm] [cm] [cm]

d5=

494

[cm]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

[kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²]

0,00175 0,0035

-

0,002174 0,075

-

0,0675

-

- 71 -

-

Втори етаж М Ed =29261kNm; N max =11890kN; N min =4242kN

b=

40

[cm]

As1=

53,97

[cm²]

11φ25

h= fyk=

540 50

[cm] [kN/cm²]

As2= As3=

63,78 25,43

[cm²] [cm²]

13φ25 10φ18

Es = γs = fyd= fck= γc= αcc= fcd =

20000 1,15 43,48 3 1,5 0,85 1,70

[kN/cm²]

As4= As5=

63,78 53,97

[cm²] [cm²]

13φ25 11φ25

d1= d2= d3= d4=

46 156 270 384

[cm] [cm] [cm] [cm]

d5=

494

[cm]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

[kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²]

0,00175 0,0035

-

0,002174 0,075

-

0,0675

-

- 72 -

-

Трети етаж М Ed =26569kNm; N max =10485 kN; N min =3703kN

b=

35

[cm]

As1=

78,50

[cm²]

16φ25

h= fyk=

540 50

[cm] [kN/cm²]

As2= As3=

20,35 25,43

[cm²] [cm²]

8φ18 10φ18

Es = γs = fyd= fck= γc= αcc= fcd =

20000 1,15 43,48 3 1,5 0,85 1,70

[kN/cm²]

As4= As5=

20,35 78,50

[cm²] [cm²]

8φ18 16φ25

d1= d2= d3= d4=

66 176 279 364

[cm] [cm] [cm] [cm]

d5=

474

[cm]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

[kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²]

0,00175 0,0035

-

0,002174 0,075

-

0,0675

-

- 73 -

-

Четвърти етаж М Ed =23877 kNm; N max =9108 kN; N min =3214kN

b=

30

[cm]

As1=

78,50

[cm²]

16φ25

h= fyk=

540 50

[cm] [kN/cm²]

As2= As3=

20,35 25,43

[cm²] [cm²]

8φ18 10φ18

Es = γs = fyd= fck= γc= αcc= fcd =

20000 1,15 43,48 3 1,5 0,85 1,70

[kN/cm²]

As4= As5=

20,35 78,50

[cm²] [cm²]

8φ18 16φ25

d1= d2= d3= d4=

66 176 270 364

[cm] [cm] [cm] [cm]

d5=

474

[cm]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

[kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²]

0,00175 0,0035

-

0,002174 0,075

-

0,0675

-

- 74 -

-

Пети етаж М Ed =21738 kNm; N max =7776kN; N min =2772kN

b=

30

[cm]

As1=

78,50

[cm²]

16φ25

h= fyk=

540 50

[cm] [kN/cm²]

As2= As3=

12,31 15,39

[cm²] [cm²]

8φ14 10φ14

Es = γs = fyd= fck= γc= αcc= fcd =

20000 1,15 43,48 3 1,5 0,85 1,70

[kN/cm²]

As4= As5=

12,31 78,50

[cm²] [cm²]

8φ14 16φ25

d1= d2= d3= d4=

66 176 270 364

[cm] [cm] [cm] [cm]

d5=

474

[cm]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

[kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²]

0,00175 0,0035

-

0,002174 0,075

-

0,0675

-

- 75 -

-

Шести етаж М Ed =19598 kNm; N max =6446kN; N min =2335kN

b=

30

[cm]

As1=

60,79

[cm²]

16φ22

h= fyk=

540 50

[cm] [kN/cm²]

As2= As3=

12,31 15,39

[cm²] [cm²]

8φ14 10φ14

Es = γs = fyd= fck= γc= αcc= fcd =

20000 1,15 43,48 3 1,5 0,85 1,70

[kN/cm²]

As4= As5=

12,31 60,79

[cm²] [cm²]

8φ14 16φ22

d1= d2= d3= d4=

66 176 270 364

[cm] [cm] [cm] [cm]

d5=

474

[cm]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

[kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²]

0,00175 0,0035

-

0,002174 0,075

-

0,0675

-

- 76 -

-

Седми етаж М Ed =19598 kNm; N max =6446kN; N min =2335kN

b=

30

[cm]

As1=

60,79

[cm²]

16φ22

h= fyk=

540 50

[cm] [kN/cm²]

As2= As3=

12,31 15,39

[cm²] [cm²]

8φ14 10φ14

Es = γs = fyd= fck= γc= αcc= fcd =

20000 1,15 43,48 3 1,5 0,85 1,70

[kN/cm²]

As4= As5=

12,31 60,79

[cm²] [cm²]

8φ14 16φ22

d1= d2= d3= d4=

66 176 270 364

[cm] [cm] [cm] [cm]

d5=

474

[cm]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

[kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²]

0,00175 0,0035

-

0,002174 0,075

-

0,0675

-

- 77 -

-

Осми етаж М Ed =15318 kNm; N max =3819kN; N min =1438kN

b=

30

[cm]

As1=

34,54

[cm²]

16φ20

h= fyk=

540 50

[cm] [kN/cm²]

As2= As3=

20,00 15,39

[cm²] [cm²]

8φ14 10φ14

Es = γs = fyd= fck= γc= αcc= fcd =

20000 1,15 43,48 3 1,5 0,85 1,70

[kN/cm²]

As4= As5=

20,00 34,54

[cm²] [cm²]

8φ14 16φ20

d1= d2= d3= d4=

46 156 270 384

[cm] [cm] [cm] [cm]

d5=

494

[cm]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

[kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²]

0,00175 0,0035

-

0,002174 0,075

-

0,0675

-

- 78 -

-

Девети етаж М Ed =13178 kNm; N max =2526kN; N min =972kN

b=

30

[cm]

As1=

27,98

[cm²]

16φ18

h= fyk=

540 50

[cm] [kN/cm²]

As2= As3=

20,00 15,39

[cm²] [cm²]

8φ14 10φ14

Es = γs = fyd= fck= γc= αcc= fcd =

20000 1,15 43,48 3 1,5 0,85 1,70

[kN/cm²]

As4= As5=

20,00 27,98

[cm²] [cm²]

8φ14 16φ18

d1= d2= d3= d4=

46 156 270 384

[cm] [cm] [cm] [cm]

d5=

494

[cm]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

[kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²]

0,00175 0,0035

-

0,002174 0,075

-

0,0675

-

- 79 -

-

Десети етаж М Ed =11038 kNm; N max =1216kN; N min =490kN

b=

30

[cm]

As1=

40,69

[cm²]

16φ18

h= fyk=

540 50

[cm] [kN/cm²]

As2= As3=

12,31 15,39

[cm²] [cm²]

8φ14 10φ14

Es = γs = fyd= fck= γc= αcc= fcd =

20000 1,15 43,48 3 1,5 0,85 1,70

[kN/cm²]

As4= As5=

12,31 40,69

[cm²] [cm²]

8φ14 16φ18

d1= d2= d3= d4=

66 176 270 364

[cm] [cm] [cm] [cm]

d5=

484

[cm]

εc,3= εcu,3= εsy,d= εuk= εud=

[kN/cm²] [kN/cm²] [kN/cm²]

0,00175 0,0035

-

0,002174 0,075

-

0,0675

-

- 80 -

7.6. Оразмеряване за срязващи сили 1) Определя се максималната носеща способност на натисковите диагонали VRd ,max .

VRd,max =

αcw .b w0 .z.v1.f cd 1.550.4320.0,6.17 = =10689956N=10689kN (cotθ+tanθ) 2,061

α cw =1,0 - коефициент отчитащ напрегнатото състояние в натисковия пояс. z  0,8.l w =0,8.5400=4320mm - рамото на вътрешните сили. v1 =0,6 - коефициент за намаляне на якостта на напукан от срязване бетон при изчислително съпротивление на напречната армировка по-малко от 80% от характеристичната стойност на границата на провлачване, т.е. при f yd,h  0,8f yk,h .

b 0 =b w =550 mm - широчината на средната зона на стената. f cd =α cc .f ck /γ c =0,85.25/1,5=14,166MPa - изчислителната якост на натиск на бетона.

2) Проверка на сечението дали е достатъчно да поеме действащата меродавна напречна сила VЕd при приетия наклон на натисковия диагонал

  38

.

VЕd =VЕ .ε=2867.1,5=4300,5kN 3) Определяне на необходимата площ за напречна армировка А sh,1 .

Ash,1 sh

=

Прието

VEd 4300,5.1000 = =0,973 2.z.f yd,h .cotθ 2.4320.400.1,279

14 през 125 cm.

4) Определяне носимоспособността на стената на срязване.

VRd,s =2.(A sh,1 /s h ) prov .z.f yd,h .cotθ=2.(153,86/120).4320.400.1,279=5667463 N=5667,46 kN 0, 04  ρ h =2.Ash,1 /(s h .b w )=2.153,86/120.550=0,004³max(0,25ρ v ;0,001)=0,001 Оразмеряването на останалите етажи е извършено в табличен вид, следвайки посоченият алгоритъм.

Етаж Сутерен 2 Сутерен 1 Етаж 1 Етаж 2 Етаж 3 Етаж 4 Етаж 5 Етаж 6 Етаж 7 Етаж 8 Етаж 9 Етаж 10

bw0 [mm] 550 500 450 400 350 300 300 300 300 300 300 300

z [mm] 4320 4320 4320 4320 4320 4320 4320 4320 4320 4320 4320 4320

Таблица: Проверка на срязване на шайба №4 VRd,max Ve VEd φ Ash,1 [kN] [kN] [kN] [mm^2] 11759 3280,3 4920,5 14 153,86 10690 3320,0 4980,0 14 153,86 9621 2721,2 4081,7 14 153,86 8552 2763,8 4145,8 14 153,86 7483 2787,3 4181,0 14 153,86 6414 2644,1 3966,1 14 153,86 6414 2544,6 3816,9 14 153,86 6414 2425,7 3638,5 14 153,86 6414 2294,6 3441,9 14 153,86 6414 2147,2 3220,8 14 153,86 6414 2071,1 3106,7 14 153,86 6414 1276,6 1915,0 12 113,04

- 81 -

sw [mm] 125 125 150 150 150 150 150 175 175 200 200 200

VRd,s [kN] 5441 5441 4534 4534 4534 4534 4534 3886 3886 3400 3400 2498

8. Идейно решение на блок 4 и блок 6 Модел на блок 4

TABLE: Modal Participating Mass Ratios OutputCase StepType StepNum Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ Text Text Unitless Sec Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless MODAL Mode 1 0,902285 0,17299 0,44552 0,00001182 0,17299 0,44552 0,00001182 MODAL Mode 2 0,793195 0,30688 0,28995 0,00004363 0,47987 0,73546 0,00005545 MODAL Mode 3 0,543672 0,23404 0,00247 0,00005716 0,71391 0,73794 0,00011 MODAL Mode 4 0,233637 0,04733 0,06663 0,0002 0,76125 0,80457 0,00031 MODAL Mode 5 0,202509 0,03865 0,09611 0,00046 0,7999 0,90068 0,00077 MODAL Mode 6 0,143795 0,06911 0,00007903 0,05932 0,86901 0,90075 0,06009 MODAL Mode 7 0,128588 0,02019 0,00004499 0,36332 0,8892 0,9008 0,42341 MODAL Mode 8 0,110528 0,01233 0,01475 0,00062 0,90152 0,91555 0,42403 MODAL Mode 9 0,10671 0,00398 0,00008319 0,12092 0,9055 0,91564 0,54496 MODAL Mode 10 0,10089 2,526E-07 0,00284 0,09758 0,9055 0,91847 0,64254 MODAL Mode 11 0,095744 0,00434 0,02893 0,02468 0,90984 0,9474 0,66721 MODAL Mode 12 0,091831 0,002 0,00274 0,10855 0,91184 0,95014 0,77576

RX Unitless 0,54803 0,36771 0,00325 0,00281 0,00434 0,00025 0,00105 0,00269 0,03579 0,00243 0,00038 0,00807

RY RZ Unitless Unitless 0,21805 0,14154 0,3993 0,13763 0,34889 0,49778 0,00107 0,02598 0,00075 0,02027 0,00467 0,0673 0,00127 0,01262 0,00005831 0,01617 0,00058 0,00129 0,0075 0,00065 0,00165 0,0068 0,00075 0,00002267

SumRX Unitless 0,54803 0,91575 0,919 0,92181 0,92615 0,9264 0,92745 0,93014 0,96594 0,96837 0,96875 0,97682

SumRY Unitless 0,21805 0,61735 0,96624 0,96731 0,96806 0,97273 0,974 0,97406 0,97464 0,98214 0,9838 0,98455

SumRZ Unitless 0,14154 0,27917 0,77695 0,80293 0,8232 0,89049 0,90311 0,91928 0,92057 0,92121 0,92801 0,92803

На базата на модалният анализ на блок 4, приемам, че сградата не е усуквателно деформируема тъй като първите две форми активират по-малко от 33% ротация по ос Z.

- 82 -

Модел на блок 6

TABLE: Modal Participating Mass Ratios OutputCase StepType StepNum Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ Text Text Unitless Sec Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless MODAL Mode 1 0,902285 0,17299 0,44552 0,00001182 0,17299 0,44552 0,00001182 MODAL Mode 2 0,793195 0,30688 0,28995 0,00004363 0,47987 0,73546 0,00005545 MODAL Mode 3 0,543672 0,23404 0,00247 0,00005716 0,71391 0,73794 0,00011 MODAL Mode 4 0,233637 0,04733 0,06663 0,0002 0,76125 0,80457 0,00031 MODAL Mode 5 0,202509 0,03865 0,09611 0,00046 0,7999 0,90068 0,00077 MODAL Mode 6 0,143795 0,06911 0,00007903 0,05932 0,86901 0,90075 0,06009 MODAL Mode 7 0,128588 0,02019 0,00004499 0,36332 0,8892 0,9008 0,42341 MODAL Mode 8 0,110528 0,01233 0,01475 0,00062 0,90152 0,91555 0,42403 MODAL Mode 9 0,10671 0,00398 0,00008319 0,12092 0,9055 0,91564 0,54496 MODAL Mode 10 0,10089 2,526E-07 0,00284 0,09758 0,9055 0,91847 0,64254 MODAL Mode 11 0,095744 0,00434 0,02893 0,02468 0,90984 0,9474 0,66721 MODAL Mode 12 0,091831 0,002 0,00274 0,10855 0,91184 0,95014 0,77576

RX Unitless 0,54803 0,36771 0,00325 0,00281 0,00434 0,00025 0,00105 0,00269 0,03579 0,00243 0,00038 0,00807

RY RZ Unitless Unitless 0,21805 0,14154 0,3993 0,13763 0,34889 0,49778 0,00107 0,02598 0,00075 0,02027 0,00467 0,0673 0,00127 0,01262 0,00005831 0,01617 0,00058 0,00129 0,0075 0,00065 0,00165 0,0068 0,00075 0,00002267

SumRX Unitless 0,54803 0,91575 0,919 0,92181 0,92615 0,9264 0,92745 0,93014 0,96594 0,96837 0,96875 0,97682

SumRY Unitless 0,21805 0,61735 0,96624 0,96731 0,96806 0,97273 0,974 0,97406 0,97464 0,98214 0,9838 0,98455

SumRZ Unitless 0,14154 0,27917 0,77695 0,80293 0,8232 0,89049 0,90311 0,91928 0,92057 0,92121 0,92801 0,92803

На базата на модалният анализ на блок 6, приемам, че сградата не е усуквателно деформируема тъй като първите две форми активират по-малко от 33% ротация по ос Z.

- 83 -

9. Фундаментна плоча 9.1. Определяне на дебелината на фундаментната плоча.

  1   Приемам:H f =130cm 1 1 1  H f =  ÷  .lmax =  .6,60÷ .6,60  = 1,32÷0,825  m  8 5 8 5   H f =0,1.n=0,1.12=1,20m=120cm

9.2. Въздействия върху фундаментната плоча.  Характеристични постоянни въздействия - Стоманобетонна фундаментна плоча 0,35.18=6,30kN/m 2 - Обратен насип -

Армирана бетонна настилка

0,15.25=3,75kN/m 2

g

f,k =10,05kN/m

2

 Характеристични променливи въздействия - За категория Е q fk =2,5 kN/m 2 9.3. Натоварване във вертикалните елементи.  Основна комбинация: pf,tot =1,35.g f,k +1,50.q f,k  Сейзмична комбинация: p f,tot =1,0.g f,k +1,0.ψ 2 .q f,k 9.4. Цялостен модел за определяне на усилията във фундаментната плоча Приема се, че фундаментната плоча е корава и статическото й изчисление ще се проведе с помоща на програмният продукт SAP2000. За основна характеристика на почвата се приема нейната винклерова константа, която се въвежда като площна. Приемаме винклерова константа 2

2

за основна комбинация c=20000kN/m /m и c=80000kN/m /m за сейзмична комбинация. Осите на фундаментната плоча под блок 5 и 6 са завъртяни на 75 и по този начин получените

усилия М11 и М22 могат да бъдат използвани за оразмеряване с армировка завъртяна на 75 спрямо осите X и съответно Yс което се цели по-технологично армиране.

- 84 -

 Диаграма М11 от основна комбинация

 Диаграма М22 от основна комбинация

- 85 -

 Диаграма М12 от основна комбинация

 Диаграма М11 от сейзмична комбинация (Envelope Max)

- 86 -

 Диаграма М22 от сейзмична комбинация (Envelope Max)

 Диаграма М12 от сейзмична комбинация (Envelope Max)

- 87 -

 Диаграма М11 от сейзмична комбинация (Envelope Min)

 Диаграма М22 от сейзмична комбинация (Envelope Min)

- 88 -

 Диаграма М12 от сейзмична комбинация (Envelope Min)

9.5. Оразмеряване. С оглед класа на въздействие на околната среда и предназначението на сградата се приема клас на бетона C25/30 и армировъчна стомана B500.

- изчислителна стойност на якостта на натиск на бетона: f cd =

α cc .f ck 1.30 = =20N/mm 2 γc 1,5

Където: α cc е коефициент, който отчита влиянието на дълготрайните натоварвания върху якостта на бетона; Националното приложение препоръчва α cc =1;

γ c е частен коефициент за бетона. За крайни гранични състояния при дълготрайна и краткотрайна изчислителни ситуации γ c = 1,5 - изчислителна стойност на границата на провлачане на армировката: f sd =

f sk 500 = =434,782N/mm 2 γ s 1,15

γ s е частен коефициент за бетона. За крайни гранични състояния при дълготрайна и краткотрайна изчислителни ситуации γ s = 1,15 Полезната височина на сечението е: -за долна армировка първи ред:

d1 =h-cnom - /2=1500-45-25/2=1442,5mm

-за долна армировка втори ред:

d 2 =d1 - =1442,5-25=1417,5mm

-за горна армировка първи ред:

d I =h-c nom - /2=1500-45-25/2=1442,5mm

-за горна армировка втори ред:

d II =d I - =1442,5-25=1417,5mm

- 89 -

Използван е следният алгоритъм: 1) Изчислява се площта на армировката, покриваща минималния коефициент на армиране съгласно изискванията на БДС EN 1998-1 (Еврокод 8)-  min  0, 2% A s,min =ρ min .b.d[mm 2 ]

2) Приема се основна мрежа за долна и горна армировка с площ на напречното сечение на армировъчни пръти Аs ,bas  As ,min 3) Изчислява се стойността на огъващия момент, който се поема от приетата основна мрежа.

Мs,bas =As,bas .f yd .(di -

As,bas .f yd 2.f cd .b

)[kNm]

4) За действащите в плочата огъващи моменти, които са по-големи от този, поеман от основната мрежа е необходимо поставяне на допълнителни усилители. Огъващият момент за определяне на площа на напречното им сечение е: М x(y),ed =M11(22) + M12 [kNm]

5) Изчислява се относителният огъващ момент.

med =

M ed,i

bi .di 2 f cd m ed  m ed,lim =0,2952 Ако условието не е изпълнено следва увеличаване дебелината на плочата.

6) За стойността на m ed се отчита ξ от таблица 15.13 от „Ръководство по СтоманобетонЕвркод 2‘‘ , където ξ=

z е относителното рамо на вътрешните сили. di

7) Изчислява се площа на армировката необходима за поемането на М x(y),ed .

Аs,tot =

M x(y),ed ξ.b.di

8) Изчислява се площта на допълнителната армировка. Аs,add =A s,tot -A s,bas 9) Изчислява се площта на усилителите. π.d 2 А s,add,prov = [mm 2 ] 4 А s,add,prov  А s,add

- 90 -

 Долна армировка по ос X- d1  1218 mm от основна комбинация

№ As,min φs,bas - [mm^2] [mm] 1 2 3 4

2460,5

ø28

Долна армировка по ос X S As,bas Ms,bas M11 M12 Mx,ed med [mm] [mm^2] [kNm] [kNm] [kNm] [kNm] 200

3077,2 1585

1556 1636 1801 1639

133,5

1804 1611 1603 1653

0,061 0,054 0,054 0,056

ζ 0,969 0,974 0,974 0,974

As,tot As,add φs,add As,add,prov [mm^2] [mm^2] [mm] [mm^2] 3516 3122 3107 3204

438,4 45,2 29,7 126,6

22 22 22 22

1899,7 1899,7 1899,7 1899,7

 Долна армировка ос Y- d1  1242,5 mm от основна комбинация

№ As,min φs,bas - [mm^2] [mm] 1 2260 ø28 2

Долна армировка по ос Y S As,bas Ms,bas M22 M12 My,ed med [mm] [mm^2] [kNm] [kNm] [kNm] [kNm] 1877 2010,50 0,065 200 3077,2 1618 133,5 1732 1865,50 0,060

- 91 -

ζ 0,958 0,964

As,tot As,add φs,add As,add,prov [mm^2] [mm^2] [mm] [mm^2] 3883,60 806,40 22 1899,7 3583,31 506,11 22 1899,7

 Горна армировка по ос X- d1  1218 mm от основна комбинация

№ As,min φs,bas - [mm^2] [mm] 5

2260

ø28

Горна армировка по ос X S As,bas Ms,bas M11 M12 Mx,ed med [mm] [mm^2] [kNm] [kNm] [kNm] [kNm] 200

3077,2 1585

2129

133,5

2262,5

0,076

ζ 0,958

As,tot As,add φs,add As,add,prov [mm^2] [mm^2] [mm] [mm^2] 4458,28 1381,08

 Горна армировка ос Y- d1  1242,5 mm от основна комбинация

Няма нужда от усилители по ос Y за горна армировка.

- 92 -

22

1899,7

 Долна армировка по ос X- d1  1218 mm от сеизмична комбинация (Envelope Max)

№

As,min

φs,bas

S

-

[mm^2]

[mm]

[mm]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2460,5

ø28

200

As,bas

Ms,bas

Долна армировка по ос X M11 M12 Mx,ed

[mm^2] [kNm]

[kNm]

3077,2 1608,66

1752 2103 2052 1978 2301 1924 2195 2143 1822 1671

med

ζ

[kNm]

[kNm]

-

-

83

1835 2216 2135 2061 2384 2007 2278 2226 1905 1754

0,071 0,086 0,083 0,080 0,093 0,078 0,089 0,087 0,074 0,068

0,964 0,953 0,958 0,9528 0,953 0,964 0,953 0,953 0,964 0,964

As,tot

As,add

φs,add As,add,prov

[mm^2] [mm^2] [mm] 3525 4305 4124 4004 4632 3855 4426 4325 3659 3369

447,5 1228,1 1046,9 926,9 1554,5 777,9 1348,5 1247,5 582,0 291,9

22 22 22 22 22 22 22 22 22 22

[mm^2] 1899,7 1899,7 1899,7 1899,7 1899,7 1899,7 1899,7 1899,7 1899,7 1899,7

 Долна армировка по ос Y- d1  1242,5 mm от сеизмична комбинация (Envelope Max)

№ 1 2 3 4 5 6

As,min [mm^2]

φs,bas [mm]

S [mm]

As,bas Ms,bas [mm^2] [kNm]

2460,5

ø28

200

3077,2 1608,66

Долна армировка по ос Y M22 M12 My,ed [kNm] [kNm] [kNm] 2115 2198,00 2264 2347,00 2175 2258,00 83 2159 2242,00 2255 2338,00 1982 2065,00

- 93 -

med 0,085 0,091 0,088 0,087 0,091 0,080

ζ 0,958 0,953 0,953 0,953 0,953 0,9528

As,tot [mm^2] 4245,78 4559,77 4386,86 4355,77 4542,28 4011,90

As,add φs,add As,add,prov [mm^2] [mm] [mm^2] 1168,58 22 1899,7 1482,57 22 1899,7 1309,66 22 1899,7 1278,57 22 1899,7 1465,08 22 1899,7 934,70 22 1899,7

 Горна армировка по ос X- d1  1218 mm от сеизмична комбинация (Envelope Min)

№ 1 2 3

As,min [mm^2]

φs,bas [mm]

S [mm]

As,bas Ms,bas [mm^2] [kNm]

2460,5

ø28

200

3077,2 1575,88

Горна армировка по ос X M11 M12 Mx,ed [kNm] [kNm] [kNm] 1783 1866 83 1901 1984 2055 2138

med 0,075 0,080 0,086

ζ 0,964 0,9528 0,9528

As,tot [mm^2] 3656,37 3932,06 4237,27

As,add φs,add As,add,prov [mm^2] [mm] [mm^2] 579,17 22 1899,7 854,86 22 1899,7 1160,07 22 1899,7

 Горна армировка по ос Y- d1  1242,5 mm от сеизмична комбинация (Envelope Min)

№ -

As,min [mm^2]

φs,bas [mm]

S [mm]

As,bas [mm^2]

Ms,bas [kNm]

1

2460,5

ø28

200

3077,2

1608,66

Горна армировка по ос Y M22 M12 My,ed [kNm] [kNm] [kNm] 1925

83

- 94 -

2008

med -

ζ -

As,tot [mm^2]

As,add [mm^2]

φs,add [mm]

As,add,prov [mm^2]

0,078

0,953

3901,16

823,96

22

1899,7

9.6. Проверка за продънване под колона №4 За да може бетона сам да поеме срязването, за всяко сечение около колоната на разстояние d m  a i  2.d m трябва да бъде изпълнено условието:

v Ed =

β.v Ed,red u i .d mi

=

β.(N c,Ed -A f,in .σ gr,m ) u i .d mi

 v Rd,c .

2.d mi ai

d m =(d1 +d 2 )/2=(1242,5+1218)/2=1230,25mm=  123cm

- 95 -

 Проверка за критичното сечение на разстояние a1  d  123 cm - Дължината на контролирания периметър: u1 =2.c1 +c 2 +2π.a1 =2.40+70+2.π.123=  922cm - Площ на основната плоскост, попадаща вътре в разглеждания контролен периметър: A f1,in =45014cm 2 (изчислено в AutoCad чрез команда MassProp) - Средната стойност на изчислителната почвена реакция σ gr,m =179 kN/m 2 Стойността е получена чрез помощта на програмата SAP2000 и по специялно таблица Joint Reactions , от която е намеррена средната стойност на опорната реакция във всеки възел на фундаментната плоча. Тъй като по-голямата част от shell елементите са със площ един квадратен метър ,то стойносттна на напрежението е равна на стойността на опорната реакция.

N Ed =5436 kN -изчислителна осова сила в колоната.

v Ed =

β.vEd,red u i .d mi

=

β.(Nc,Ed -Af,in .σgr,m ) 1,4.(5436-4,50.179) = =571,63kN/m 2 u i .d mi 9,22.1,23

0,12.k.(100.rxy .f ck )1/3  v Rd,c =max   3/2 1/2 0,035.k .f ck  200 200 =1+ =1,40 d 1230 Ao.м 3077,2 ρx = s = =0,0025 d1.b 1242,5.1000 k=1+

ρy =

Aso.м 3077 = =0,0025 d 2 .b 1218.1000

ρ xy = ρ x .ρ y = 0,0025.0,0025=0,0025

0,12.k.(100.ρ xy .f ck )1/3  v Rd,c =max   3/2 1/2 0,035.k .f ck  1/3 0,328  0,12.1,40.(100.0,0025.30)  2 v Rd,c =max   =max   =0,328 N/mm 3/2 1/2 0,317 0,035.1,40 .30     2.d 2.1230 vRd,c . mi =0,328. =0,656N/mm2 ai 1230

v Rd,c =0,656 N/mm 2  v Ed =0,571N/mm 2

Бетонът може сам да поеме срязването.

- 96 -

 Проверка за критичното сечение на разстояние a1  1,5.d  184,5 cm - Дължината на контролирания периметър: u1 =2.c1 +c 2 +2π.a1 =2.40+70+2.π.184,5=  1308cm - Площ на основната плоскост, попадаща вътре в разглеждания контролен периметър: A f1,in =80336cm 2 (изчислено в AutoCad чрез команда MassProp) - Средната стойност на изчислителната почвена реакция σ gr,m =172 kN/m 2 N Ed =5436 kN -изчислителна осова сила в колоната.

v Ed =

β.vEd,red u i .d mi

=

β.(Nc,Ed -Af,in .σgr,m ) 1,4.(5436-8,03.172) = =235,87 kN/m 2 u i .d mi 13,08.1,84

0,12.k.(100.ρ xy .f ck )1/3  v Rd,c =max   3/2 1/2 0,035.k .f ck  200 200 =1+ =1,40 d 1230 A o.м 3077 ρy = s = =0,0025 d 2 .b 1218.1000 k=1+

ρ xy = ρ x .ρ y = 0,0025.0,0025=0,0025 ρ xy = ρ x .ρ y = 0,0025.0,0025=0,0025

0,12.k.(100.ρ xy .f ck )1/3  v Rd,c =max   3/2 1/2 0,035.k .f ck  0,12.1,40.(100.0,0025.30)1/3  0,328  2 v Rd,c =max   =max   =0,328 N/mm 3/2 1/2 0,317   0,035.1,40 .30  2.d 2.1230 v Rd,c . mi =0,328. =0,437 N/mm2 ai 1845 v Rd,c =0,437 N/mm 2 ³v Ed =0,235 N/mm 2

Бетонът може сам да поеме срязването.

- 97 -

 Проверка за критичното сечение на разстояние a1  2.d  246cm - Дължината на контролирания периметър: u1 =2.c1 +c 2 +2π.a1 =2.40+70+2.π.246=  1695cm - Площ на основната плоскост, попадаща вътре в разглеждания контролен периметър: A f1,in =125687 cm 2 (изчислено в AutoCad чрез команда MassProp) - Средната стойност на изчислителната почвена реакция σ gr,m =165kN/m 2 N Ed =5436 kN -изчислителна осова сила в колоната.

v Ed =

β.v Ed,red u i .d mi

=

β.(N c,Ed -A f,in .σgr,m ) 1,4.(5436-12,56.165) = =112,93kN/m 2 u i .d mi 16,95.2,46

0,12.k.(100.ρ xy .f ck )1/3  v Rd,c =max   3/2 1/2 0,035.k .f ck  200 200 =1+ =1,40 d 1230 A o.м 3077 ρy = s = =0,0025 d 2 .b 1218.1000 k=1+

ρ xy = ρ x .ρ y = 0,0025.0,0025=0,0025 ρ xy = ρ x .ρ y = 0,0025.0,0025=0,0025

0,12.k.(100.ρ xy .f ck )1/3  v Rd,c =max   3/2 1/2 0,035.k .f ck  1/3 0,328  0,12.1,40.(100.0,0025.30)  2 v Rd,c =max   =max   =0,328 N/mm 3/2 1/2 0,317 0,035.1,40 .30     2.d 2.1230 v Rd,c . mi =0,328. =0,328 N/mm 2 ai 2460

v Rd,c =0,328 N/mm 2  v Ed =0,112 N/mm 2

Бетонът може сам да поеме срязването.

- 98 -

9.7. Проверка за продънване под шайба 3 За вътрешни ст.б. стени , за които l w /d m =540/123=4,39  3 , се приема в зона с дължина 1,5.d m =1,5.123=184,5cm от края на стените , да има пластично поведение в КГС от огъващият момент , а в средният участък се приема линейно изменение на срязването. За да може бетонът в разглежданото критично сечение сам да поеме срязването , за всяко сечение описано около колоната на разстояние d m  a i  2.d m , трябва да е изпълнено условието: b.VEd,red  VRd,c =v Rd,c .d m .u i .  2.d m /a i 

0,12.k.(100.ρ xy .f ck )1/3    vRd,c =max   3/2 1/2 0,035.k .f ck    VEd,red -редуцираната срязващя сила за разглеждания контролен периметър  -редуцира продънващата сила.

N w3,Ed =16007 kN M w3,Ed =40104 kNm σ m =119,89 kN/m 2

β.VEd,red  VRd,c =v Rd,c .

2.u i .d 2m ai

1/3  0,12.k.(100.ρ xy .f ck )   vRd,c =max   3/2 1/2   0,035.k .f ck 

- 99 -

 Проверка на критичното сечение на разстояние ai  d m  123 cm - Дължината на контролирания периметър: u i =2.(π.a i +3.d m +b w )+0,5.(l w -3.d m )(2+a i /d m )

u i =2.(π.123+3.123+55)+0,5.(540-3.123)(2+123/123)=  1877 cm - Площ на основната плоскост, попадаща вътре в разглеждания контролен периметър: Wi =(l w -3.dm) 2 /3+b w .(l w +2.a i )+π.a i (1,26.a i +l w )+3.d m (l w -1,5.d m )

Wi =(540-3.123) 2 /3+55.(540+2.123)+π.123(1,26.123+540)+3.123.(540-1,5.123) Wi =452571cm 2 - Редуцираната срязващя сила за разглеждания контролен периметър: VEd,red =N w,Ed -(σgr,1 +σgr,2 )(0,5.π.a i2 +b w .a i )-[σgr1 +0,5(σgr2 -σgr1 )].lw (b w +2.a i )

VEd,red =16007-(196+63).(0,5.π.1,232 +0,55.1,23)-[63+0,5(196-63)].5,40.(0,55+2.1,23)=13496kN - Редуциран огъващ момент за разглеждания контролен периметър: Редуциране на огъващият момент с коеф. k  0,8 – само част от него се предава по периметъра на продънване на стената и редуцуране с напрежението в основната плоскост по формулата.

M Ed,red =0,8.M w,Ed -0,5.(σ gr2 -σ gr1 ).[π.a i2 (0,5.lw +0,424.a i )+b w .a i (lw +a i )+(b w +2a i ).l2w /6] M Ed,red =0,8.40104-0,5.(196-63).[π.1.232 (0,5.5,40+0,424.1,23)+ +0,55.1,23(5,40+1,23)+(0,55+2.1,23).5,402 /6]=29794 kNm

-

Коефициент  :

β=1+(M Ed,red /VEd,red ).(u i /Wi )=1+ -

29794 18,77 . =1,916 13496 45,25

Носимоспособност VRd ,c :

200 200 =1+ =1,40 d 1230 ρ xy = ρ x .ρ y = 0,005.0,005=0,005 k=1+

0,12.k.(100.ρ xy .f ck )1/3  v Rd,c =max   3/2 1/2 0,035.k .f ck  1/3 0,328  0,12.1,40.(100.0,0025.30)  2 v Rd,c =max   =max   =0,328 N/mm 3/2 1/2 0,317 0,035.1,40 .30    2 2 2.u .d 2.18770.1230 VRd,c =v Rd,c . i m =0,328. =15145118 N=15145kN ai 1230 VRd,c  β.VEd,red  конструира се капител.

- 100 -

325

55 55

195

65 65

260 130

130

35

-7.60

Изчисленията са дадени в табличен вид като е следван представеният алгоритъм: а σgr1 σgr2 [kN/m^2] [kN/m^2] ai =dm 63 196 ai =dm 63 196 ai =dm 63 196 ai =2*dm 63 196 ai =2*dm 63 196

dm [m] 1,23 1,58 1,23 1,58 1,23

ai [m] 1,23 1,58 1,23 3,16 2,46

lw [m] 5,4 5,4 6,7 5,4 6,7

bw [m] 0,55 0,55 1,85 0,55 1,85

ui [m] 18,8 21,5 23,3 22,3 25,2

Wi [m^2] 45,3 55,9 69,7 114,0 118,1

VEd,red [kN] 13496 12776 11649 8887 8264

MEd,red [kNm] 29794 28724 27516 20450 20391

β 1,916 1,865 1,790 1,449 1,526

β.VEd,red [kN] 25853 23823 20849 12879 12609

VRd,c [kN] 19254 28321 23922 14669 12909

9.8. Проверка на земната основа. От модела се изважда таблица Base Reactions съответно за средни възли, ръбови и ъглови и се изчислява средна стойност с която се изъвршва проверката. Тъй като геоложки доклад не е наличен приемам, че почвата е съставена от средно сбити дребни пясъци (малко влажни) с условно изчислително натоварване R 0 =250 kN/m 2  За основна комбинация: σ m =225,2 kN/m 2  R 0 =250 kN/m 2  За сейзмична комбинация: σ m =155,4 kN/m 2  R 0 =250 kN/m 2 9.9. Премествания От модела се изважда таблица Base Reaction и се прави проверка за преместванията: S=23,9 mm  50 mm - за основна комбинация S=5 mm  50 mm - за сеизмична комбинация

9.10. Завъртания θ max =0,001196  1 / 150  0,006 - от сеизмична комбинация θ max = 0,000493  1 / 150  0,006 - от квазипостоянна комбинация θ max = 0,002096  1 / 150  0,006 - от основна комбинация

- 101 -

II.Част -Технология на строителството 1. Анализ на конструкцията Сградата е разположена в градски условия и е със смесено предназначение. Конструкцията е скелетна, а за осигуряване на устойчивост при земетръс има стоманобеттонни шайби около стълбищната клетка и по периферията на сградата. Плочата е безгредова с дебелина 28сm и е със сложна геометрична форма. Колоните са със напречно сечение 60/40cm, а шайбите са с дебелина 30cm. Има четири греди на всяка етажна плоча, две от който разположени в периферията на сградата, а другите две оформят отсъпа на плочата до стълбищната клетка. Сградата има 10 етажа над кота нула и две сутеренни нива. Габаритите на сградата в план са 30/16m. Застроената площ е 542 квадратни метра , a застроеният обем е приблизително 21680 кубични метра.

2. Изпълнение на конструкцията над кота нула Изграждането на стоманобетонната конструкция се осъществява на тактове. Всеки такт е отделен етап от строителството на сградата, включващ строго определени по вид и обеми работи, които се изпълняват от постоянни работни звена. Тактовете се повтарят циклично при изграждането на всеки етаж от сградата. Такт-планът е основен технологически документ, с който се установява необходимостта от кофражни платна и редът на тяхното използване. При ежедневна обръщаемост на кофражните форми за стени се приема продължителността на един такт да бъде един работен ден. При съставянето на такт плана се спазват следните изисквания: изграждане на конструктивните елементи с минимален брой многократно използваеми кофражни платна; еднакъв обем на работите в отделните тактове; поточна организация на строителните процеси. Обикновено, докато отлежават плочите за получаване на необходимата декофрираща якост(50-70 ) Rб28 , която при положителни температури се постига за 5-8 дни, се изпълняват стените в такт-плана.

2.1. Такт-план за вертикални елементи: Приема се колоните и шайбите да се изпълняват в три такта. Големината на един такт се определя по съобразно обема на кофражните работи и обема бетон за един такт.Необходимата квадратура кофражи за един такт е в границите 90 до 110 квадратни метри, а обема на необходимият бетон е в порядъка на 5 до 10 кубични метри.

2.2. Такт-план за хоризонтални елементи: Плочите се изпълняват в един такт- приблизително 700 квадратни метри.

- 102 -

3. Армировъчни работи Армировката се изпълнява от армировъчни мрежи и скелети, доставени на строителната площадка в готов вид – заварени или вързани в армировъчен цех, съобразно проекта. Транспортират се с платформени коли или с влекач с ремарке, във вид на пакети, армировъчни пръти или армировъчни скелети по видове елементи. На строителната площадка се сортират отделно: армировка за стени и колони и армировка за плочи и греди. Извършването на армировъчните работи е свързано с изпълнението на две групи производствени процеси: - производство на армировка и армировъчни изделия; - монтаж на армировъчните елементи и изделия в кофражните форми на строителния обект; Производството на армировка е сложен строителен процес, съставен от следните работни процеси: - доставяне на армираната стомана от склада; - изправяне и почистване на стоманата; - студено уякчаване; - размерване и нарязване на пръти с определена дължина; - огъване на прътите; - приготвяне на армировъчни скелети; - комплектоване и складиране на готовата армировка. Монтажът на армировката в кофража включва следните съставни процеси: - транспортиране и складиране на армировката; - уедряване на армировъчните елементи на строителния обект; - поставяне на армировката в кофража; - съединяване на армировъчните пръти и елементи; - поставяне на свързвашите части. Армировката се доставя на строителния обект на снопове от пръти по конструктивни елементи и на пакети от равнинни и пространствени скелети. Преди да започне монтажът, кофражната форма трябва да бъде почистена и приета. Армировката на стени, шайби и тежко армирани колони се монтира при отворена от едната страна кофражна форма. Носещите пръти се наставят чрез снаждане или заваряване. Минималното разстояние между носещите пръти е не по – малко от: - диаметъра на пръта; - размера на max зърно на чакъла-20mm. То се осигурява чрез поставяне на напречни парчета от стомана със съответната дебелина. Бетонното покритие се осъществява чрез поставяне на фиксатори с необходимата дебелина под долните армировъчни пръти.

- 103 -

4. Бетониране и втърдяване на бетона Бетоновите работи са сложен строителен процес със следните съставни прости процеси: приготвяне на бетонната смес, транспортиране на сместа до строителния обект, хоризонтален и вертикален транспорт на строителната площадка, подаване на бетонната смес в кофража, уплътняване на бетонната смес и грижи за бетона след полагането му. При проектиране технологията за извършване на бетоновите работи трябва да се спазват следните принципи: - поточно изпълнение на общия процес; - темпът на бетониране да съответства на възможната кратност на употреба на кофражните комплекти; - бетонирането при зимни условия да се извършва по разработени проекти осигуряващи необходимите защитни мерки; - технологията на бетоновите работи да се проектира при комплексно механизиране на процесите като комплектът от машини се избира чрез технико–икономическо обосноваване за трудоемкост,продължителност и себестойност; Транспортните средства за бетонна смес се избират при спазване на следните изисквания: - времето от забъркване на бетонната смес, транспортиране до полагането и в кофража не трябва да надвишава времето до началото на свързване на цимента; - средствата за транспорт да са съобразени с начина и средствата за подаване на бетонната смес в конструкцията; - да се осигурява необходимия часов приток на бетонна смес съобразно с начина на бетониране на конструкцията; Технологическият комплект от машини за подаване на бетонната смес в конструкцията се определя според: - вида на сградата или съоръжението, размерите в плана и максималната височина; - необходимият часов приток на бетонна смес; - процесите и видовете работи, за които ще се ползва тази комплексна механизация (кофриране, армиране, бетониране); - продължителността на използване на комплекта машини на строителната площадка;

- 104 -

Комплект машини за бетонови работи:  Количества бетонови работи за един етаж 3 - СтБ шайби - 47,1m 3 - Плоча - 151,7 m

- Колони - 11,9 m

3

3

- Греди- 4,1m  Доставяне на бетоновата смес Определяне на часовия приток на бетоновата смес:

Qч 

F.h , m3 /h (t c -t 0 ).K

h-дебелината на пласта при монолитно полагане на бетоновата смес, m; F- площта на отливан пласт; t c - времето до началото на свързване на цимента в бетона, h; t 0 - необходимото време за приготвяне, доставяне и полагане на една порция бетонна смес, h; K=0,8÷0,9- коефициент на неравномерност в подаването на бетонната смес; tc - t0  t ; t  2,5h; Бетонирането е монолитно. За вертикални елементи:

Qч =

8, 68 =2,17m3 /h 4

За хоризонтални елементи:

Qч =

5.17,80.0, 28. 2 =19,58m3 /h 2.0,9

За извършване на бетоновите работи се избира автобетонпомпа с чупеща стрела Putzmister M56-5 със следните характеристики: - производителност 160 м3 - максимална височина 55,1 m - максимално хоризонтално разстояние 49,9m - габарити- 14120m дължина; 9,3m ширина 3,97m височина

- 105 -

- 106 -

Доставянето на бетоновата смес на строителната площадка ще се извърши с автобетоносмесител марка АМ-6FH с работен обем на смесителя 6 кубични метра.

k H =0,9; k B =0,8; Vcp =27km/h; t H =3min; t P =8min; k H ,k B - коефициенти за използване на транспортната единица по време; t Ц =t H + t Ц =3+ П=

2.l .60+t P Vcp

2.5 .60+8=33,22min 27

60 .z.k H .k B ; tЦ

60 .6.0,9.0,8=7,9m3 /h; 33,22 Q 51,93 N= Ч = =6,57»7; П 7,9

П=



Уплътняване на бетоновата смес

- За вертикални елементи: Избирам потапящ се вибратор ВППГ-50

2r1 =50mm; l=415mm; f=250Hz; A1 =0,40mm; 2r - диаметър на иглата, mm; l - дължина на иглата, mm; f - честота на трептенията, Hz; A1 - амплитуда на трептенията по повърхността A1 , mm; За пластична консистенция и f=250Hz:

-β=0,055cm-1; -A min,доп =0,013mm; -r2 =25cm; A=A1

r1 -β(r2 -r1 ) 0,025 -0,055(0,25-0,025) e =0,40 e =0,127mm>A min,доп =0,009mm; r2 0,25

Þможе да се приеме радиус на действие на вибратора r2 =25cm; Вертикалните елементи са с височина 3.10m и ще се уплътняват в 9 пласта, всеки от които с дебелина h=0,9.l=0,9.41,5= 37,35сm  34см 3600 3 П И =2.r2 2 .h. ,m /h t1 +t 2

t 2 =10sek; t1 =(25÷40)k 0 =30.0,9=27s П И =2.0,252 .0,37.

3600 =4,5m3 /h 27+10

Q Ч 2,17 = =0,48бр. П И 4,5 Необходими са 2бр. иглен вибратор ВППГ-50.

N=

- 107 -

- За хоризонтални елементи: Избирам повърхностен вибратор ВВ-0,75

f=140Hz; G eθ=0,48N.m; G B =400N; FП =0,36m 2 ; f - честота на трептенията, Hz; G eθ - кинетичен момент, N.m; G B - маса на вибратора, N; FП - площ на работната повърхност, m 2 ; A min,доп =0,014cm; Определяне дълбочината на действие на вибратора:

А=

G eθ ; G B +G б

G б,max =

G eθ A min,доп

-G B =

0,48.100 -400=3029N; 0,014

G б,max =FП .h max .ρб  h max =

G б,max FП .ρб

=

3029 =0,351m; 0,36.24000

hf 28 = =0,797 h max 35,1 3600 3600 П П =FП .h f . =0,36.0,28. =10,368 m3 /h 25+10 25+10 NВ =

Q Ч 19,58 = =1,88бр  2бр. П П 10,368

Необходими са 2бр. повърхностен вибратор ВВ-0,75.  Избор на кран – с оглед на габаритите на сградата и теглото на кофражните елементи избирам кул кран Liebherr 120K със следните характеристики: - Обсег на крана- 50m - Максимална височина- 35m - Максимална товароподемност- 4 тона.

- 108 -

- 109 -

- 110 -

5. Технологически решения за изпълнение на конструкцията при осигуряването й в отделните етапи Декофрирането на вертикални кофражи се извършва след отлежаване на бетона 12-14h при температура на въздуха 15-20 градуса по Целзий. Това означава, че за едно денонощие тези конструкции могат да бъдат декофрирани. За конструкции подложени на огъване условията са значително по тежки. За конструкции с отвор по-голям от 2m декофражната якост на плоча е 65-70%R. При най-често използваните бетони и при нормални условия на втвърдяване тази якост се постига в интервала 5-8 дни. При използването на съвременни кофражни системи редът на изпълнение на ст. б. скелет е: 1) Вертикални елементи- колони и шайби 2) Хоризонтални елементи- плочи, плочогреди, между тях се допуска работна фуга. Обикновенно обемът на работите- кофриране, армиране и бетониране е малък за вертикални елементи. Редът и продължителността им на изпълнение зависи от възможностите на звеното, производителността и предписанията на фирмите. Обемът на работа за плочите е по-голям. Продължителността на ст. б. работи също зависи от възможностите на звеното и предписанията на фирмите. При ускорени темпове на изграждане и по-кратка продължителност на изпълнение на елементите, при спазване принципа за поточност и избягване на престои, плочите могат да се декофрират и при по-ниска якост, но задължително трябва да се предприемат и допълнителни мерки за това. Най-често те включват: -използват се два комплекта кофражи и подпорните им стойки за плочи -използват се един кофражен комплект и 2-3 комплекта подпорни стойки за преподпиране на плочите в долните етажи.

6. Здравословни и безопасни условия на труд Безопастността на труда включва серия организационно-технологични действия и технологични средства за безопасно извършване на СМР. Безопасността на труда включва: - разработване на безопасни начини за изпълнение на строителните процеси; - обезопасяване на строителни машини, технически инсталации и инвентарни средства; - обезопасяване на работните места и строителната площадка; - обозначаване на опасните зони със сигнални знаци и надписи; - снабдяване на всички участници в производствения процес със специално работно облекло; - обучение на инженерно-техническия персонал и работниците по безопасност на труда – стъпителен инструктаж, производствен инструктаж за конкретните условия, периодичен инструктаж и ежедневен инструктаж при опасни дейности; - всички инструменти да са в изправност; Трябва да бъде създадена битова база – съблекални, помещения за хранене, тоалетни, бани. Трябва да бъдат създадени хигиенни условия за труд, включващи защита от шум, вибрации, прах. Необходимо е осигуряването на достатъчно светлина, възможност за встъпителни и периодически медицински прегледи. Да се обозначат и обезопасят пожароопасните места и химикали, както и да се назначат лицата, отговарящи за евентуалните противопожарни действия. Някои от изискванията при изпълнение на: 1) Земни работи: - земните работи в зоните на подземни съоръжения, да се извършват след получаване на писмено разрешение от организацията, която ги стопанисва; - преди започване или през време на извършване на земни работи, да се провеждат мероприятия за отвеждане на повърхностните води; - разположението на изкопна почва, строителни материали и изделия, съоръжения и други, както и движението на строителни машини, да става извън зоната на естественото срутване на откосите на изкопите, но на разстояние не по-малко от 1 m от горния им ръб; - 111 -

- забранява се извършването на изкопни работи чрез подкопаване; - преди земно-изкопни работи обекта трябва да е ограден, а нощно време-осветен; - изхвърлената маса, да бъде на минимум 80см от ръба на изкопа.

2) Кофражни работи: - работниците трябва да бъдат запознати с технологията на работа с кофражите и с правилата за сигнализация, и работа със строителния подемник; не се допуска стоенето на работници под подемника; - при кофрирането да се спазват изискванията и указанията на производителя на кофража; - при декофриране не се допуска работници да стоят под кофражните платна; веднага след декофрирането опасните за падане зони да се ограждат с предпазни парапети и капаци; - при работа с дърводелски машини на строителната площадка работниците трябва да бъдат запознати с правилата на безопасна работа с тях; работните органи на машините да бъдат обезопасени; - монтирането на кофража за греди и колони се извършва от работна площадка върху стабилно скеле с широчина не по-малка от 0,7м, оградена с предпазен парапет; могат да се използват и подвижни стълби-кули с работна площадка на върха; - конструктивните работни скелета са осигурени пространствено по проект; не се допуска поставянето на скеле върху неулегнали насипи и претоварване на работни площадки и кофражни форми с материали и др.; - декофрирането може да започне след нареждане от техническия ръководител; при него не се допуска хвърлянето от височина на кофражни елементи; 3) Армировъчни работи: - армировката за стени и шайби се монтира от работни площадки с парапети, устройвани през около 2 m по височина; - транспортирането, подаването и полагането на армировъчните пръти в близост до електрически проводници, се извършва при при спазване на предпазните разстояния до електрическата мрежа; - машините с електрическо задвижване трябва да бъдат зазимени 4) Бетонови работи: - бетоновите работи се извършват с машини и инвентарни средства, чиято изправност се установява преди започване на работа; всички електромотори трябва да бъдат зазимени; - машините се обслужват от правоспособни лица; - полагането на бетонната смес да се извършва след приемането на кофража и армировката от проектант конструктор; - преместването на стрелата на бетонпомпата от един участък на друг, да се извършва при спряно действие на нагнетателната помпа; - почистване на тръбопровода на бетонпомпата със сгъстен въздух се извършва в съответствие с инструкциите за работа с тези машини; при почистването работниците трябва да бъдат отдалечени от изходния отвор на бетонопровода на разстояние не по - малко от 10 m; - при уплътняването на бетонната смес с вибратори, работниците да бъдат снабдени с гумени ботуши и ръкавици; корпусите на машините се заземяват; не се допуска теглене на вибраторите за проводниците;

- 112 -

Литература: 1. Ръководство по стоманобетон Еврокод 2 – проф. д-р инж. Константин Русев, Васил Кърджиев, Марина Трайкова, Владимир Янчев, Методи Андреев, Петър Христов, Борислава Николова, Георги Стефанов, Никола Ангелов, Евгени Георгиев 2. Безгредова безкапителна междуетажна подова конструкци-доц. д-р инж. Б.ЗахариеваГеоргиева 3. Лекции по стоманобетонни конструкции за специалност ССС- доц. д-р инж. Б.Захариева-Георгиева 4. Ръководство за проектиране на стоманобетонни конструкции, част първа: Многоетажна офисна сграда - проф. инж. Йордан Милев, проф. инж. Васил Кърджиев 5. Технология на строителното производство – проф. инж. Йордан Петков Йорданов, доц. Любка Заркова Петрова, инж. Чавдар Дончев

- 113 -