Диссертация (1141551), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Это говорит о большом запасе устойчивости и перерасходеконструкционного бетона при строительстве современных домов с поперечныминесущими стенами.Для наглядности графики удерживающих усилий при пилоне размерами 1, 2и 5 м показаны на рисунке 20.Рисунок 20Согласнополученным даннымпланировочнообоснованныйразмер(ширина) пилона, равный 1 м, является недостаточным для обеспечения жесткостимногоэтажных зданий, этот размер можно увеличить до 2 м.Это является приемлемым с планировочной точки зрения, дальнейшееувеличение ширины пилона дает большую жесткость, но не являетсяцелесообразным в виду перехода в конструкцию поперечных стен, создающихжесткую ячейковую планировочную структуру дома.В виду изложенного наиболее целесообразным видится переход на другуюконструктивную схему в целях обеспечения общей устойчивости при повышенииэтажности.
Предложенное решение, как указано в п. 3.1, состоит в передачегоризонтальных нагрузок на торцевые стены дома, обладающие значительнобольшей жесткостью по сравнению с пилонами.663.1.4 Проверка полученных результатов расчета поперечной устойчивости УЖСза счет поперечных элементов продольных стен – пилонов с помощьюкомпьютерного моделированияВертикальные несущие конструкции необходимо рассчитывать комплекснона вертикальные и горизонтальные составляющие усилий от нагрузок. В связи сэтим выполнен расчет пилонов в программном комплексе Lira.Расчеты несущих конструкций проектируемого здания выполнены сиспользованием метода компьютерного моделирования плоской рамы методомконечных элементов.
На Рисунке 21 представлены расчетные схемы указанных рамдля 5, 8, и 13-ти этажных УЖС.Рисунок 21Исходные данные:– признак схемы с тремя степенями свободы: перемещения по X, Z и Uy;– шаг вертикальных конструкций вдоль оси X – пролет между пилонами и67равен 8,5 м;– сопряжение перекрытий с пилонами принято шарнирным;– размеры пилона приняты равными 0,2х1,0 мВ данной работе не приводится расчет фундаментов здания, которыйнеобходимо основывать на инженерно-геологических характеристиках территориистроительства.
Поэтому для приведения схемы к общему виду фундамент нерассматривается, полагаем, что он дает жесткое основание, в связи с чем принятожесткое закрепление узлов в нижнем уровне конструкции (в плоскостиподразумеваемого начала конструкций фундаментов). Все узлы элементов,непосредственнопримыкающихкфундаментам,имеютзакрепленияотгоризонтальных и вертикальных линейных перемещений и угловых перемещенийвокруг осей X, Y, Z.Нагрузки на рамы моделируются четырьмя Загружениями (Рисунок 22):Загружение 1 – собственный вес конструкций – задается автоматическипрограммой согласно принятым сечениям конструкций;Загружение 2 – временная длительная нагрузка на перекрытия –моделируется равномерно распределенной линейной нагрузкой на горизонтальныебалки рамы и равна 42 Кн/м;Загружение 3 – нагрузка от ограждающих конструкций – задается в узлахсопряжения вертикальных конструкций с горизонтальными и равна 90 кН;Загружение 4 – сейсмическая нагрузка – задается в узлах сопряжениявертикальных конструкций с горизонтальными и равна 23 кН, 45 кН и 90 кН при 5,6 и 7 баллах сейсмической активности соответственно.Выполним расчет на 5 баллов сейсмической активности.Расчет выполняется на РСУ (расчетное сочетание усилий) в целях выявленияпиков напряжений от комбинаций ряда нагружений.Для удобства и наглядного представления результатов выделим по одномустволу пилонов.
Армирование показано для грани 1 согласно Рисунку 2368Загружение 1, кН/мЗагружение 2, кН/мЗагружение 3, кНЗагружение 4, кНРисунок 22Рисунок 23Полученные результаты отображены на Рисунках 24–25, гдеРисунок 24 – продольная арматура по одной грани пилона, сейсмическаяактивность 5 баллов;69Рисунок 25 – полученный процент армирования в пилонах, сейсмическаяактивность 5 баллов.Рисунок 24Рисунок 2570Исходя из представленных результатов видно, что при сейсмическойактивности 5 баллов для 13-ти этажного дома не превышен предельно допустимыйпроцентармирования(5%)вертикальныхконструкций.Соответственно,результаты исследований, полученных в пп.
3.1.1 – 3.1.3 подтверднены расчетомпосредством компьютерного моделирования.По аналогичному алгоритму выполним расчет на 6 и 7 баллов сейсмическойактивности для 8 и 5-ти этажных домов соответственно.Полученные результаты отображены на Рисунках 26–29, гдеРисунок 26 – продольная арматура по одной грани пилона, сейсмическаяактивность 6 баллов;Рисунок 27 – полученный процент армирования в пилонах, сейсмическаяактивность 6 баллов.Рисунок 28 – продольная арматура по одной грани пилона, сейсмическаяактивность 7 баллов;Рисунок 29 – полученный процент армирования в пилонах, сейсмическаяактивность 7 баллов.Рисунок 2671Рисунок 27Рисунок 2872Рисунок 29Исходя из представленных результатов видно, что при сейсмическойактивности 6 баллов для 8-и этажного дома не превышен предельно допустимыйпроцент армирования (5%) вертикальных конструкций В случае 7 баллов для 5-тиэтажногодомаполученныепоказателиармированиянесоответствуютдопустимым.
Соответственно, результаты исследований в пп. 3.1.1 – 3.1.3 для 6балловсейсмическойактивностиподтвержденырасчетомпосредствомкомпьютерного моделирования, для 7 баллов строительство домов по схемепередачи нагрузок на пилоны осуществить невозможно.3.1.5 Методика расчета поперечной устойчивости УЖС за счет торцевых стенКак показано в п.3.1.3 предлагается осуществить передачу горизонтальныхнагрузок на торцевые стены дома, обладающие значительно большей жесткостьюпо сравнению с пилонами.Предложенное решение обеспечения жесткости посредством передачигоризонтальной нагрузки на торцевые стены коррелируется с современныминормами [106], по которым крупнопанельные здания следует проектировать с73обеспечивающими поперечную устойчивость дома дисками междуэтажныхперекрытий.
А также с продольными и поперечными стенами, объединеннымимежду собой и с дисками перекрытий в единую пространственную систему,воспринимающую сейсмические нагрузки.Это достигается обеспечением единства диска перекрытия путем сплоченияплит перекрытий, передающего сейсмическую нагрузку на наиболее жесткиеэлементы дома – торцевые стены.В соответствие с изложенным, для обеспечения жесткости и прочности дискаперекрытия предлагается сплотить панели перекрытий путем их сквозного (надлину УЖС) армирования вдоль продольных стен, которое при помощимонтажных соединений собирается в единые стержни на всю длину секции,образуя при этом непрерывное армирование на всю длину здания.Для обоснования принятых решений необходимо провести расчет дискаперекрытия в целях подбора сечений армирования на сейсмические нагрузки,провести расчет устойчивости и прочности торцевой стены, а также выполнитькомпьютерное моделирование предложенной схемы и проверку горизонтальныхпредельных перемещений конструкций дома от заданных нагрузок.Схема перекрытия для расчета диска перекрытия в целях подбора сеченийармирования на сейсмические нагрузки представлена на рисунке 30.При изгибе диска перекрытий в своей плоскости как равномернозагруженной балки, шарнирно опирающейся на торцевые стены, расчетное сечениеарматуры приближенно можно определить по формулесс 2 ==,ср 8ср (9)где при принятой исходной вертикальной равномерно распределенной нагрузкеq=10 кНм2 с учетом коэффициентов согласно [50, 51] для 5, 6 и 7 балловсейсмической активности равных 0,025, 0,05 и 0,1 соответственно, сейсмическаянагрузка, приходящаяся на одно перекрытие (сс ), составляет 3,8 кН/м, 7,5 кН/ми 15 кН/м для 5, 6 и 7 баллов соответственно;сс = 15 м и ср = 14 м соответственно средняя и рабочая ширина секции;74l = 42 м – длина диска перекрытия; – cопротивление арматуры А400 растяжению согласно [14] составляет365·103 кН/м2.Рисунок 30Согласно указанному расчету находится поперечное сечение арматуры дискаперекрытия для наиболее опасного варианта, то есть по линиям армирования 1,согласно приведенным ниже расчетным положениям.Для проверки на сейсмическое воздействие торцевой стены использованыформулы (1) – (8).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
