2. Расчётно Констр часть1 (1218414), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Сбор нагрузок приведен в таблице К.1 (Приложение К)
2.5 Снеговая нагрузка
Полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле:
где Sg - расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли;
µ - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.
2.6 Ветровая нагрузка
Давление ветра на колонну собирают с вертикальной полосы шириной, равной шагу колонн вдоль здания.
Предельное расчетное значение ветровой нагрузки определяется по формуле :
где – коэффициент надежности по предельному значению ветровой нагрузки;
=1,4
ωo – нормативное значение ветрового давления;
с - аэродинамический коэффициент;
ωo = 0,3 кПа для II ветрового района;
Аэродинамический коэффициент с наветренной стороны с = 0,8, с заветренной с = – 0,5.
k- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;
На отметке 2,91м -
На отметке 5,91м -
На отметке 8,91м -
На отметке 11,91м -
На отметке 14,91м -
На отметке 17,91м -
На отметке 20,89м -
На отметке 23,34м -
Нагрузка от ветра с подветренной стороны:
Отметка 2,91м;
Отметка 5,91м;
Отметка 8,91м;
Отметка 11,91м;
Отметка 14,91м;
Отметка 17,91м;
Отметка 20,89м;
Отметка 23,347м;
Нагрузка от ветра с наветренной стороны:
Отметка 2,91м;
Отметка 5,91м;
Отметка 8,91м;
Отметка 11,91м;
Отметка 14,91м;
Отметка 17,91м;
Отметка 20,89м;
Отметка 23,84м;
2.7 Расчет
Расчетная схема каркаса
Расчет каркаса выполняется с помощью программы Лира 9.6, поэтому расчетную схему каркаса компонуем с оптимизацией относительно нюансов различия компьютерного расчета от ручного.
При компоновке каркаса разработана конструктивная схема рамы, т.е. определены габаритные размеры элементов рамы, типы отдельных стержней каркаса (сплошные или решетчатые) и выбран способ узловых сопряжений.
Расчетную схему каркаса устанавливают по конструктивной схеме. В расчетной схеме вычерчивают схематический чертеж по геометрическим осям стержней. За геометрическую ось элемента обычно принимают линию, проходящую через центры тяжести его сечений. Защемление колонн в фундаменте считают жестким.
Схемы загружений рамы.
Загружения, введённые для расчёта в программном комплексе следующие:
Загружение 1 Постоянная нагрузка:
Программа Лира – 9.6, используемая для расчета напряженно-деформированного состояния каркаса, позволяет автоматически учесть постоянную нагрузку от собственного веса несущих конструкций, представленных в расчетной модели.
- от собственного веса плиты: g = 0,363 тс/м2
- от собственного веса
Загружение 2 Ветровая нагрузка (ветер слева)
1) активная (распределенная по высотным участкам, горизонтальная сосредоточенная);
2) пассивная (распределенная по высотным участкам, горизонтальная
Сейсмическое воздействие по оси «X»
Загружение 3 Снеговая нагрузка (кратковременные нагрузки)
Сейсмическое воздействие по оси «Y»
Загружение 4 Нагрузки от людей и временного оборудования
(кратковременные нагрузки)
Схемы загружений представленны на рисунках: Л.1 Л.2 Л.3 Л.4 Л.5 (Приложение Л)
Расчетрые сочетания нагрузок
На основании результатов расчетов по РСУ составляем таблицу расчетных сочетаний нагрузок(РСН).
РСН представленны на рисунке М.1 (Приложение М)
2.8 Анализ расчетов
ПК ЛИРА предоставляет достаточный набор функций для оценки достоверности напряженно-деформированного состояния схемы в каждом загружении или по комбинациям загружений, для получения цифровой информации по каждому узлу и элементу.
Анализируя результаты для двух стадий загружения плиты перекрытия, получили перемещения от действия нагрузок на стадии монтажа больше чем в стадии эксплуатации. Следовательно, армирование назначаем по второму случаю.
Подбор арматуры и проверка заданного армирования в пластинчатых элементах производится при помощи конструирующих систем ЛИР-АРМ.
Площади арматуры по первой и второй группе предельных состояний вычисляются по усилиям от отдельных загружений, по расчетными сочетаниями нагрузок(РСН) полученным в результате расчета конструкций.
Подбор арматуры (отдельно продольной и поперечной) выполняется на следующие усилия и напряжения:
Nx, Ny, Txy, Mx, My, Mxy, Qx, Qy – для оболочек.
Изополя напряжений представлены на рисунках Н.1 Н.2 Н.3 Н.4 Н.5 Н.6 Н.7 Н.8 Н.9 Н.10 Н.11 Н.12 Н.13 Н.14 Н.15 Н.16 (Приложение Н)
2.9 Изополя перемещений
При расчете строительных конструкций по прогибам (выгибам) и перемещениям должно быть выполнено условие
f≤ fu
где f - прогиб (выгиб) и перемещение элемента конструкции (или конструкции в целом), определяемые по рисункам 24
при пролете 11,5 м, f = 54 мм
fu - предельный прогиб (выгиб) и перемещение, устанавливаемые настоящими нормами. Для покрытий и перекрытий, l/200 ,
при пролете 11,5 м, fu = 57,4 мм
54 ≤ 57,4 мм
Рисунок 2.8 Изополя перемещений перекрытия по оси Z
2.10 Расчет армирования железобетонных конструкций в програмном модуле «ЛИР-АРМ».
Исходные данные для расчета:
Плита перекрытия:
-
вид элемента - плита.
-
модуль армирования - стержень.
-
система - статически неопределимая.
-
расчет по II группе предельных состояний - выполнять.
-
Материалы:
-бетон класса В-20. Ширина раскрытия трещин - 0,4мм (кратковременных), 0,3мм (длительных).
-арматура продольная класса А-III, поперечная - А-I;
Подвальная стена:
-
вид элемента - диафрагма.
-
модуль армирования - стержень.
-
система - статически неопределимая.
-
расчет по II группе предельных состояний - выполнять.
-
Материалы:
-бетон класса В-20. Ширина раскрытия трещин - 0,4мм (кратковременных), 0,3мм (длительных).
-арматура продольная класса А-III, поперечная - А-I;
Фундаменты:
-
вид элемента - плита.
-
модуль армирования - стержень..
-
система - статически неопределимая.
-
расчет по II группе предельных состояний - выполнять.
-
Материалы:
-бетон класса В-15. Ширина раскрытия трещин - 0,4мм (кратковременных), 0,3мм (длительных).
-арматура продольная класса А-III, поперечная - А-I;
-
Для определения армирования в элементах расчетной схемы использован модуль армирования ОБОЛОЧКА.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ МОДУЛЕЙ АРМИРОВАНИЯ
Модуль <СТЕРЖЕНЬ>. Модуль выполняет подбор арматуры при наличии в сечениях стержня:
- нормальной силы (сжатие или растяжение) N;
- крутящего момента Mk;
- изгибающих моментов в двух плоскостях My, Mz;
- перерезывающих сил Qz, Qy.
Выполняется расчет по предельным состояниям первой и второй группы (прочность и трещиностойкость).
Для подобранной арматуры по условиям трещиностойкости определяется ширина продолжительного и кратковременного раскрытия трещин. Ширина раскрытия трещин определяется по направлениям Z и Y.
ПРОДОЛЬНАЯ АРМАТУРА - площади подобранной продольной арматуры и процент армирования.
Для стержней плит (см2):
AS1 - площадь нижней продольной арматуры (по оси Х) ;
AS2 - площадь верхней продольной арматуры (по оси Х);
AS3 - площадь нижней продольной арматуры (по оси Y);
AS4 - площадь верхней продольной арматуры (по оси Y);
ASW1 - вертикальная поперечная арматура;
ASW2 - горизонтальная поперечная арматура;
В результате расчета «ЛИР – АРМ» по РСН получили следующий характер армирования:
Армирование плиты перекрытия представлено на рисунках О.1 О.2 О.3 О.4 (Приложение О)
Принимаем по верхней грани вдоль оси «Х2 » на 1п.м. 5 стержней, ᴓ10 с S=200мм по всей площади плиты. На опорных участках принимаем на 1п.м. 5 стержней, ᴓ10 с S=200мм. По верхней грани вдоль оси «У2 » на 1п.м. принимаем 5 стержней, ᴓ10 с S=200мм по всей площади плиты. На опорных участках принимаем на 1п.м. 5 стержней, ᴓ10 с S=200мм.
Для обеспечения анкеровки надопорных стержней арматуры, заводимых за нормальное к продольной оси элемента сечение необходимо назначить место обрыва стержней на расстоянии ¼ l от грани опоры. Для обеспечения анкеровки всех продольных стержней арматуры, заводимых за грань опоры, на крайних свободных опорах должны составлять 50мм [4, п.5.15]. Защитный слой бетона назначаем 20мм.
Для обеспечения проектного положения между нижними и верхними сетками устанавливаем стыковые изогнутые стержни ᴓ5 класса А240 в шахматном порядке.
Армирование монолитной стенки подвала приведены на рисунках П.1 П.2 П.3 П.4 (Приложение П)
В конструктивных элементах стенки в жатой зоне бетона ставится арманура не ниже12АIII. Так что принимаем s200 12АIII
Площадь горизонтальной арматуры соответствует s2006АI.и s20012АIII и s20014АIII
Поперечная арматура принимается конструктивно s4005.
2.11 Расчет оснований по деформациям
Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность (вследствие появления недопустимых осадок, подъемов, кренов, изменений проектных уровней и положений конструкций, расстройств их соединений и т. п.). При этом имеется в виду, что прочность и трещиностойкость фундаментов и надфундаментных конструкции проверены расчетом, учитывающим усилия, которые возникают при взаимодействии сооружения с основанием.