7. Конструкции (Жилой 10-этажный дом с подземным паркингом и магазином в г. Хабаровске)
Описание файла
Файл "7. Конструкции" внутри архива находится в следующих папках: Жилой 10-этажный дом с подземным паркингом и магазином в г. Хабаровске, 149-Чиж Иван Александрович, Пояснительная записка. Документ из архива "Жилой 10-этажный дом с подземным паркингом и магазином в г. Хабаровске", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "дипломы и вкр" из 8 семестр, которые можно найти в файловом архиве ДВГУПС. Не смотря на прямую связь этого архива с ДВГУПС, его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "7. Конструкции"
Текст из документа "7. Конструкции"
2 Расчетно – конструктивный раздел
2.1 Расчёт здания в программном комплексе «Лира»
2.1.1 Исходные данные
Исходные данные для модели здания – архитектурно строительные чертежи: фасад здания. план, разрез
Рисунок 2.1 - Фасад здания.
Рисунок 2.2 – План типичного этажа.
Рисунок 2.3 – Разрез здания.
Исходные данные по материалам и сечениям:
Бетон класса В25 с характеристиками согласно
СП 63.13330.2012 таблицы 6.7 – 6.11: R(b)=14,5 МПа, R(bt)=1,05 МПа,
Е(b)=30000 МПа;
Рабочая арматура класса А400 с характеристиками
согласно СП 63.13330.2012 таблицы 6.14 R(s)=R(sc)=350 МПа;
Сечение колонн подвала – 900x900 мм;
Сечение колонн офисных этажей – 600x600 мм;
Толщина плит перекрытий и покрытий – 220 мм;
Толщина плит лестничных клеток – 120 мм;
Толщина фундаментной плиты – 500 мм;
Толщина стен подвала – 500 мм;
2.1.2 Компоновка расчётной схемы
Фундаментная плита, плиты перекрытий и покрытий, а также стены подвала моделировались конечным элементом №41 (оболочка), колонны моделировались стержневыми конечными элементами №10. Сопряжение колонн с конечными элементами №41 производилось при помощи численного конечного элемента №10. Размеры ячеек приняты 0,3x0,3 м.
Закрепление узлов фундаментной плиты и столбчатых фундаментов производилось по X, Y, UZ. Коэффициенты постели варьировались в пределах от 800 до 1000 т/м3
Рисунок 2.4 - Схема распределения коэффициентов постели фундаментной плиты и столбчатых фундаментов
Результат компоновки схемы представлен на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5 - Общая схема
Сбор нагрузок осуществлялся согласно СП 20.13330.2011. Жёсткость железобетонных конструкций задавалась с учётом развития пластических деформаций. Модуль упругости стержневых конечных элементов задавался пониженным. Коэффициент понижения равен для стержней – 0,6, для плит – 0,3.
2.1.2.1 Моделирование статических загружений
Таблица 2.1 – Сбор нагрузок
| Наименование | Нормативная т/м2 | γ(f) | Расчетная т/м2 |
| Собственный вес конструкций | Автоматически | 1,1 | Автоматически |
| Полезная на перекрытия | 0,2 | 1,2 | 0,24 |
| Полезная на фундаментную плиту | 0,3 | 1,2 | 0,36 |
| Вес снегового покрова | 0,086 | 1,4 | 0,12 |
| Нагрузка на стены подвала от грунта | 1,8*0,32*2,9=1,7 | 1,15 | 2,0 |
| Полезная от веса кровли | 0,15 | 1,3 | 0,2 |
Конструкция самонесущих стен – штукатурка, кирпичная кладка, утеплитель, металлический каркас облицовки
Загружение 6 – ветровая нагрузка.
Для того чтобы рассчитать сооружение на ветер с учетом пульсации, необходимо сформировать два загружения. Одно из них, например, с номером N1, является статическим и объявляется статическим ветровым для пульсации. В этом загружении задаются только узловые нагрузки, соответствующие ветровому воздействию в требуемом ветровом районе. Другое из них, например, с номером N2, является загружением весами масс сооружения. Именно загружение N2 и является собственно пульсационным. Задание загружения N2 может быть выполнено как с помощью непосредственного задания узловой нагрузки по направлениям колебания масс, так и с помощью функции формирования динамического загружения из статического, например, с номером Nк (от собственного веса или любого другого статического вертикального загружения). Для этого предназначен пункт Учет статических загружений в меню Динамика, где требуется указать, что из загружения с номером Nк требуется сформировать динамическое загружение с номером N2 с требуемым коэффициентом преобразования. При этом производится автоматический сбор весов масс в узлы расчетной схемы. При формировании таблицы динамических загружений для пульсационного загружения N2 указывается, что N1 является соответствующим статическим загружением.
А) Б)
Рисунок 2.6 - Ветровая нагрузка: А) Статическая составляющая ветра
Б) Мгновенное загружение
Рисунок 2.7 - Задание характеристик для расчёта на динамические воздействия
Ветровую нагрузку задаём с учётом декремента колебаний равным 0,3 для железобетонных конструкций и с учётом пульсации.
Согласно [14, п. 4], призматические сооружения. Коэффициент лобового сопротивления находится по формуле:
, (2.2.)
Где C(x)
- коэффициент лобового сопротивления;
- коэффициент, зависящий от гибкости расчётной схемы здания
С (x0) , зависящий 
от соотношения размеров сооружения в плане.
(2.3.)
- расчётная гибкость здания, зависящая от расчётной схемы здания.
– гибкость, зависящая от соотношения размеров здания в плане.
Гибкость находится по формуле:
, (2.4.)
=30/17,5=1,7
l – максимальный размер сооружения (l=30 м)
b – минимальный размер сооружения (b=17,5 м)
Принимаем консольную расчётную схему.
Рисунок 2.8 - Расчётная схема здания
Согласно принятой расчётной схеме, расчётная гибкость находится по формуле:
, (2.5.)
(e)=2*1,7=3,4
По таблице 2.2. находим коэффициент k
Таблица 2.2 – Таблица интерполяции
| e | 5 | 10 | 20 | 35 | 50 | 100 | |
| k | 0,6 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,9 | 0,95 | 1 |
По интерполяции находим коэффициент k=0.57
При соотношении размеров в плане l/b=2.27 коэффициент Cx0=2.07.
Cx=k*Cx (2.6.)
Лобовой коэффициент сопротивления равен:
Cx =0.57*2.07=1.18
Расчёт ветрового давления начинается с выбора типа местности.
Тип местности В – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м. Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки ω на высоте z над поверхностью земли:
, (2.7.)
где w(0) – нормативное значение ветрового давления (Хабаровск – III ветровой район w(0)=0,38 кПа)
k - коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте
Сx – коэффициент лобового сопротивления
кПа
Высота грузовой площади равна высоте этажа здания – 3,3 м. Таким образом, для нахождения полосовой нагрузки q (кН/м) необходимо ветровое давление ω (кПа) умножить на высоту этажа.
, (2.8.)
q=0.22*3.3
=0,726 кН/м
Для нахождения сосредоточенной нагрузки на узел P( кН) необходимо нагрузку q (Кн/м) умножить на шаг узлов (S, м)
, (2.9.)
P=0,726*0,5=0,51 кН
Таблица 2.3 – Расчёт узловой нагрузки
| Этаж | Отм. Перекр. | k | C(x) | W(0) кПа | W кПа | q кН/м | P кН |
| 1 | 0.000 | 0,5 | 1,18 | 0,38 | 0,22 | 0,726 | 0,51 |
| 2 | 3,3 | 0,56 | 0,25 | 0,825 | 0,57 | ||
| 3 | 6,6 | 0,654 | 0,29 | 0,957 | 0,672 | ||
| 4 | 9,9 | 0,72 | 0,32 | 1,06 | 0,742 | ||
| 5 | 13,2 | 0,786 | 0,35 | 1,16 | 0,812 | ||
| 6 | 16,5 | 0,851 | 0,38 | 1,25 | 0,875 | ||
| 7 | 19,8 | 0,892 | 0,4 | 1,32 | 0,924 | ||
| 8 | 23,1 | 0,934 | 0,42 | 1,39 | 0,973 | ||
| 9 | 26,4 | 0,975 | 0,44 | 1,45 | 1,015 | ||
| 10 | 29,7 | 1,016 | 0,46 | 1,52 | 1,064 |
Ветровую нагрузку следует приложить проективно в уровне перекрытий. Количество учитываемых пульсационных составляющих вычисляется автоматически в зависимости от предельной частоты в данном ветровом районе в соответствии [табл. 11.5., 15]. Согласно [таблице 11.5, 15] при декременте колебаний равном 0,3 и III ветровом районе предельная частота равна 1,2 Гц. В расчёте получены частоты: 0,67;0,936; 2,3; 2,75 Гц. В расчёт пойдут две пульсационные составляющие: 0,67;0,936; 1,09, так как остальные превышают нормативный предел. Максимальное ускорение верхнего этажа по расчету 0,07 м/с2 (от пониженного нормативного значение пульсационной составляющей), что меньше предельного 0,08 м/с2.
Суммарные усилия от ветра вычисляются по формуле:
, (2.10.)
Где T(кф) – усилия от данной формы колебаний
Т(кф+1) – усилие от статического загружения ветром
2.1.2.2 Полосовая нагрузка на расчитываемое перекрытие
Для расчитываемого перекрытия кроме сплошной поверхностной нагрузки задавалась полосовая нагрузка с шириной полосы 6 метров. Это делалось для того чтобы учесть самое неблагоприятное армирование плиты. При сплошной поверхностной нагрузке на перекрытие распределение пластических шарниров приведено на рисунке 2.9.
Рисунок 2.9 - Схема образования пластических шарниров при сплошной нагрузке
Как видно из рисунка, плита перекрытия, состоящая из конечных элементов в виде оболочки размером 0,25*0,25, разбивается на отдельные плиты со своими пластическими шарнирами. При полосовой нагрузка картина формирования пластических шарниров иная.
Рисунок 2.10 - Схема образования пластических шарниров при полосовой нагрузке
