2конструкция (Многоэтажное монолитное жилое здание в г. Южно-Сахалинске), страница 2

Рисунок 2.6 Вход в режим работы с моделью грунта

Далее подключаем новую модель грунта, создаем в ней скважину и вносим характеристики грунтов для скважины. Все характеристики грунтов заносятся в таблицу 2.6.

Таблица 2.6-Характеристики грунтов

На рисунке 2.7 показаны скважины, заданные в модели грунта

Рисунок 2.7 Скважины в модели грунта

После задания скважины выполняется расчет по третьему методу - методу Пастернака.

В диалоговом окне «Таблица осадок» задаются координаты точек, для которых необходимо узнать осадку.

Далее закрываем систему «Грунт» и выполняем пересчет коэффициентов С₁ и С₂.

2.2.4 Формирование загружений модели здания.

После создания модели проектируемого здания и задания жескостных характеристик и материалов необходимо задать нагрузки, условно разделив их на группы согласно [4]. Всего будет пять загружений, которые учитываются программой в совокупности и с учётом РСН.

• Первое загружение.

В первом загружении учитывается собственный вес конструкций. Эта нагрузка приложена ко всем элементам, которые имеют жёсткость. Нагрузка прикладывается в виде равномерно распределенной с коэффициентом надёжности для железобетона γ = 1,1.

Рисунок 2.8 Нагрузка от собственного веса и веса ограждающих конструкций

• Второе загружение.

Во втором загружении будут учитываться постоянные нагрузки, неучтенные в первом загружении. Параметры нагрузок берем из ранее посчитанных таблиц 2.3, 2.4. На рисунках 2.9 показаны этапы второго загружения.

Рисунок 2.9 Нагрузка на перекрытие.

• Третье загружение.

В третьем загружении прикладываем полезную нагрузку. Эта нагрузка включает в себя длительную и кратковременную нагрузки на перекрытие и фундамент, исключая снеговую и ветровую нагрузку. Прикладывается аналогично второму загружению.

• Четвёртое загружение.

В четвёртом загружении к конструкции прикладывается снеговая нагрузка. Она является равномерно распределённой по всей кровле здания. Чтобы задать такую нагрузку, нужно сначала выделить все элементы, к которым данная нагрузка прикладывается, в данном случае это кровельные панели, а затем задать параметры нагрузки, ранее вычисленные в п.2.2.1.

Рисунок 2.10 Четвертое загружение. Снеговая нагрузка с постоянным и переменным значением.

• Пятое загружение.

В последнем пятом загружении к конструкции прикладывается ветровая нагрузка. Усилие возникает как с наветренной так и подветренной стороны.

Рисунок. 2.11 Приложение ветровой нагрузки к плитам перекрытия.

2.2.5 Несущие конструкции здания

Жилая часть:

- монолитные ж/б перекрытия, толщиной ;

- Колонны .

В проекте используется бетон класса , арматура класса .

2.2.6 Реализация расчета в ПК ЛИРА

Переходим к реализации расчета при использовании программного комплекса ЛИРА. Построение расчетной модели ведется в окне ЛИР-ВИЗОР.

Создаем схему здания

Формируем каркас первого этажа

Рисунок. 2.12 Создание плоских фрагментов и сетей.

Создаем плиты перекрытий (надоподвальную и 1 этажа)

Рисунок 2.13 Создание плиты перекрытия.

Аналогичным образом создаётся фундаментная плита.

Рисунок 2.14 Создание фундаментной плиты.

И стены подвала

Рисунок 2.15 Создание стен подвала.

Далее в узлах фундаментной плиты накладываем связи запрещающие перемещения в направлении осей «Х», «У» и «Z» относительно общей системы координат, для того чтобы определить прогибы в плитах.

Рисунок. 2.16 Назначение связей

Наложив связи на характерные узлы, необходимо задать жёсткостные параметры элементов конструкции как показано на рисунке 2.16 (в качестве сечения элементов выбраны пластины).

Рисунок. 2.17 Задание жёсткостных параметров

- плиты перекрытия – ; коэффициент Пуассона ; толщина перекрытия ; удельный вес материала .

- фундаментная плита – ; коэффициент Пуассона ; толщина перекрытия ; удельный вес материала .

Для того чтоб создать таблицу «Расчетные сочетания усилий» и выявить наиболее опасное их сочетание, необходимо разложить нагрузки по характеру их воздействия на здание:

• загружение 1 – собственный вес и вес ограждающих конструкций;

• загружение 2 – вес пола, вес перегородок и доп. оборудования, полезная нагрузка;

• загружение 3 – полезная нагрузка;

• загружение 4 – снеговая нагрузка;

• загружение 5 – статическая составляющая ветра.

• загружение 6 – динамическая составляющая ветра(пульсация)

Далее формируется таблица «Динамические загружения с учетом статических загружений» (рис. 2.18).

Рисунок. 2.18 Формирование динамических загружений из статических.

Здесь происходит формирование весов масс из статического загружения. При расчете идет автоматизированный сбор весов масс в узлы расчетной схемы. Однако веса масс будут собраны только из тех нагрузок статического загружения, которые действуют вдоль оси «Z».

Чтобы собрать горизонтальные нагрузки с учетом динамических воздействий необходимо создать отдельную таблицу. В этой таблице учитывается характер динамического воздействия, количество форм колебаний и матрица масс (рис. 2.19).

Рисунок. 2.19 Задание характеристик на динамические воздействия

После создания таблиц динамических загружений можно приступить к генерации таблицы расчетных сочетаний усилий (рис. 2.20).

Рисунок. 2.20 Генерация таблицы РСУ

После построения расчетной схемы и выполнения всех дополнительных процедур переходим к построению модели грунта.

В ПК ЛИРА реализована модель основания П.Л. Пастернака, которая характеризуется двумя коэффициентами постели: коэффициентом сжатия C₁ (тс/м³) и коэффициентом сдвига C₂ (тс/м), описывающими только вертикальные деформации (осадки) оснований и фундаментов. При этом параметр C₂ учитывает работу грунта за пределами фундамента. В случае C₂ = 0 модель Пастернака является аналогом классической модели основания Винклера.

Вычисление коэффициентов постели С1 и С2 в ПК ЛИРА производится по схеме линейно деформируемого полупространства с усредненными характеристиками многослойного основания – модулем деформации и коэффициентом Пуассона .

2.2.7 Просмотр и анализ результатов расчёта.

Программа «ЛИРА-САПР» дает возможность оценки деформаций и перемещений, напряжений и усилий, возникающих в узлах и элементах конструкций. Напряжения и перемещения графически отображаются в виде изополей и мозаик.

Для анализа результатов расчета необходимо знать правило знаков и условные обозначения:

- линейные перемещения считаются положительными, если они направлены вдоль соответствующих осей систем координат. Угловые перемещения (повороты) положительны, если они вращают узел против часовой стрелки, если смотреть с конца соответствующей оси;

- N_X – нормальное напряжение вдоль оси Х; положительные знак соответствует растяжению.

- N_Y – нормальное напряжение вдоль оси Y; положительные знак соответствует растяжению.

- T_XY – сдвигающие напряжение параллельное оси Х и лежащее в плоскости, параллельной Х0Z; за положительное принято направление, совпадающее с направлением оси Х, если N_Y совпадает по направлению с осью Y.

- M_X – момент, действующий на сечение, ортогональное оси X; положительный знак соответствует растяжению нижнего волокна (относительно оси Z).

- M_Y – момент, действующий на сечение, ортогональное оси Y; положительный знак соответствует растяжению нижнего волокна (относительно оси Z).

- Q_X – перерезывающая сила в сечении, ортогональном оси X; положительный знак соответствует совпадению направления силы с направлением оси Z.

- Q_Y – перерезывающая сила в сечении, ортогональном оси Y; положительный знак соответствует совпадению направления силы с направлением оси Z.

- R_Z – реактивный отпор грунта (при расчете оболочек на упругом основании); положительное усилие действует по направлению оси Z (грунт растянут).

Рисунок. 2.21 Эпюра продольных усилий N