ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 6.05.2016 (1220690), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Рисунок 2.4 – Схема расположения нагрузок от перегородок и
ограждающих стен на перекрытие типового этажа (нагрузки указаны в т/м.п.)
Горизонтальная ветровая нагрузка на ограждающие конструкции здания определяется в соответствии с [30, п.11]. Нормативное значение ветровой нагрузки, w, определяется как сумма средней wт и пульсационной wp составляющих:
w= wт + wp.
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wт определяется по формуле
wт = w0*k(ze)*c, (2.3)
где w0 – нормативное значение ветрового давления для ветрового района IV (г. Уссурийск) = 0,048 т/м2;
k(ze) – коэффициент принимаемый в зависимости от высоты здания и типа местности.
Из условия h > 2d z ≥ h – d ze = h, т.е. ze = 63 м,
где h – высота здания от отметки верха фундамента = 63 м;
d – поперечный размер здания = 16 м;
z – высота здания от поверхности земли = 60 м.
Выбираем тип С – городской район с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м; по [30, табл.11.2] для здания высотой 60 м над поверхностью земли k(ze) = 1; по формуле k(ze) = k10(zе/10)2α = 0,4(60/10)0,25 = 0,62; принимаем больший k(ze)max = 1.
В уровне 10 м над землей k(ze)min = 0,4.
с – аэродинамический коэффициент для наветренной стороны ограждающей конструкции равный 0,8.
wт, max = 0,048*1*0,8=0,038 т/м2; wт, min = 0,048*0,4*0,8=0,015 т/м2.
Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки определяется:
wp = wт *ζ(ze)*v, (2.4)
где ζ(ze) – коэффициент пульсации давления ветра, принимаемый по [30, табл.11.4], для здания высотой 60 м ζ(ze) = 1,14; в уровне 10 м над землей ζ(ze) = 1,78;
v – коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра для расчетной поверхности сооружения определяемый по [30, табл.11.6]; при ширине здания 80 м и высоте 60 м, методом линейной интерполяции определяем v = 0,575; на высоте 10 м от земли v = 0,8.
wp, max = 0,038*1,14*0,575=0,025 т/м2; wp, min = 0,015*1,78*0,8=0,021 т/м2.
Нормативное значение ветровой нагрузки
wmax = 0,038 + 0,025 = 0,063 т/м2,
wmin = 0,015 + 0,021 = 0,036 т/м2.
Расчетное значение ветровой нагрузки с учетом коэффициента надежности
wmax = 0,063*1,4= 0,088 т/м2;
wmin = 0,036*1,4= 0,05 т/м2.
Схема горизонтальной ветровой нагрузки на поверхность стены показана на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5 – Схема приложения ветровой нагрузки на поверхность стены.
2.1.4 Характеристики материалов несущих конструкций.
Таблица 2.4 – Характеристики материалов несущих конструкций
Материал, класс | Модуль упругости, Е, МПа | Коэффициент Пуассона, v | Объемный вес, R0, т/м3 |
Бетон класса В25 | 30000 | 0,2 | 2,5 |
Арматура класса А400 (продольная) | 200000 | -- | 2,875 |
Арматура класса А240 (поперечная) | 200000 | -- | 2,875 |
Из условия обеспечения сохранности арматуры, согласно [32, п.8.2.4], значения ширины раскрытия трещин, acrc, ult, приняты равными:
– 0,3 мм – при продолжительном раскрытии трещин;
– 0,4 мм – при непродолжительном раскрытии трещин.
Коэффициенты условий работы бетона:
ɣb2 = 0,9; ɣb3 = 0,85; ɣb5 = 1.
2.1.5 Выбор жесткостей расчетной схемы. Для моделирования колонн и балок принят модуль армирования «Стержень» (КЭ 10). Колонны приняты сечением 400х400 мм. Привязка к центру тяжести арматуры в колоннах к наружным граням сечения 40 мм. Коэффициент расчетной длины колонн Ly = 1.
Балки приняты сечением 200х400(h). Привязка к центру тяжести арматуры в балках к наружным граням сечения 35 мм.
Стены и плиты перекрытий смоделированы модулем армирования «Оболочка» (КЭ 44). Стены подвала имеют толщину 300 мм, выше относительной отметки «нуля» – 300 и 200 мм. Привязка к центру тяжести арматуры в стенах к наружным граням сечения 35 мм. Минимальный процент продольного армирования стен принят 0,05%.
Плита перекрытия над подвалом и плита покрытия имеет толщину 200 мм. Плиты перекрытий выше относительной отметки «нуля» - 180 мм. Привязка к центру тяжести арматуры в плитах к верху и к низу сечения 30 мм. Минимальный процент продольного армирования плит принят 0,05%.
Шаг триангуляции пластинчатых элементов 300 мм.
2.1.6 Создание таблицы расчетных сочетаний усилий. Основные параметры РСУ, а также расчетные коэффициенты представлены в таблице 2.4. Расчетные коэффициенты назначены в соответствии с [30].
Таблица 2.4 – Таблица РСУ
Наименование загружения | Коэффициент надежности | Вид нагрузки | Доля длительности | Группа взаимоисключения загружений |
1. Собственный вес железобетона | 1.1 | Постоянная | 1.0 | -- |
2. Полы, пирог покрытия | 1.1 | Постоянная | 1.0 | -- |
3 Перегородки, ограждающие стены, лифтовое оборудование | 1.1 | Постоянная | 1.0 | -- |
4 Полезная от людей и мебели | 1.2 | Кратковременная | 0.35 | -- |
5 Снег | 1.4 | Длительно временная | 0.5 | -- |
6 Ветер по Х+ | 1.4 | Мгновенная | 0.0 | 1 |
7 Ветер по Х- | 1.4 | Мгновенная | 0.0 | 1 |
8 Ветер по Y+ | 1.4 | Мгновенная | 0.0 | 1 |
9 Ветер по Y- | 1.4 | Мгновенная | 0.0 | 1 |
2.1.7. Расчет ленточного ростверка на свайном основании. После расчета здания по основным РСУ с помощью опции ПК Лира-САПР «Нагрузка на фрагмент», определяем вертикальные нагрузки от стен (Rz) и колонн (N) на фундаменты, а также моменты. Схема нагрузок на ростверк первой секции здания показана на рисунке 2.6 (схема нагрузок на ростверк второй секции зеркальна этой).
Рисунок 2.6 – Схема нагрузок на ростверк
Физико-механические свойства инженерно-геологических элементов площадки строительства отображены в таблице 2.5.
Таблица 2.5 – Физико-механические свойства инженерно-геологических элементов
Наименование ИГЭ | Коэффициент Пуассона | Расчетное сопротивление R0, кПа | Число пластичности | Показатель текучести | Плотность грунта, г/см3 | Удельное сцепление, кПа | Угол внутреннего трения, ° | Модуль деформации, МПа |
1 Насыпной грунт | - | 120 | - | - | - | - | - | - |
2 Суглинок тугопластичный | 0,35 | 200 | 12 | 0,32 | 1,93 | 28,9 | 22,9 | 20,2 |
3 Суглинок полутвердый | 0,35 | 250 | 14 | 0,02 | 1,99 | 31,0 | 24,0 | 22,0 |
4 Суглинок твердый с дресвой | 0,35 | 300 | 11 | -0,31 | 2,01 | 58,9 | 24,2 | 21,5 |
5 Суглинок дресвяный твердый | 0,35 | 300 | 8 | -0,5 | 2,05 | 32,9 | 22,2 | 26,8 |
Рисунок 2.7 – Схема посадки здания на инженерно-геологический разрез
Вводим исходные данные в ПК ФОК, формируем схему ростверка на свайном основании и наносим скважины инженерно-геологических изысканий на площадку строительства.
Рисунок 2.8 – Характеристики грунтов в ПК ФОК 2012.
Для ввода дополнительных расчетных параметров в ПК ФОК рассчитаем допустимые расчетные сжимающую, выдергивающую и горизонтальную нагрузки на сваю.
Несущая способность сваи на сжатие определяется по [31]:
(2.5)
где - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;