Пояснилка по ЖБК новая. Перечень чертежей расчетноконструктивной части
 Скачать 1.62 Mb.
|
 2.1. Общие положения. Таблица 2.1. Перечень чертежей расчетно-конструктивной части.
Разработке конструктивных решений несущей системы предшествует комплекс мероприятий, связанный с оценкой напряженно-деформированного состояния (НДС) и расчетами, как отдельных элементов, так и каркаса здания в целом. Используемый в качестве несущей системы 8 этажного здания с монолитный железобетонный каркас относится к статически неопределимым системам, расчет которых без применения программных комплексов сопряжен со значительными трудозатратами при относительно низкой степени точности, а оценка НДС нерегулярных систем практически невозможна. Использование сертифицированных расчетных программных комплексов «Лира-Windows», , «Мономах» позволяет генерировать расчетные схемы любой сложности с возможностью быстрого варьирования их параметров. Кроме того, при использовании приложений появляется возможность автоматизированного расчета армирования в соответствии с положениями СП 63.13330.2012. Изучение НДС и конструирование элементов несущей системы проектируемого здания выполнено с использованием вычислительного комплекса «Лира 9.6» и «Мономах 4.5». Величины нагрузок для расчетных схем вычислены в соответствии с положениями СП 63.13330.2012 с учетом архитектурно-планировочных решений. В данном разделе дипломного проекта рассчитывается 8 этажное здание, выполнены следующие расчеты: - статический расчет пространственного каркаса 8 этажного здания; - расчет колонны по оси Б-5 8 этажного здания; - расчет монолитного диска перекрытия типового этажа 8 этажного здания на отм. +3.450; Этим расчетам предшествует сбор нагрузок 2.2. Сбор нагрузок на элементы несущей системы. Первым этапом расчета определим нагрузки от перегородок. Нагрузки от перегородок из пенобетонных блоков, толщиной 200 мм: - (δ=200мм ρ=500кг/м3 с учетом растворных швов). Вес 1м2 0.25·500=125кг/м2 - штукатурка (δ=10мм ρ=2200кг/м3). Вес 1м2 2·0.01·2200кг/м2=44кг/м2 Итого вес 1 м2 стены 169 кг/м2. С учетом высоты этажа в «свету» 3,2 м получаем вес 1 пог. м. перегородки 540.8 кг/м. Нагрузки от перегородок из керамического кирпича толщиной 120 мм: - (δ=120мм ρ=1800кг/м3 с учетом растворных швов). Вес 1м2 0.12·1800=216кг/м2 - штукатурка (δ=10мм ρ=2200кг/м3). Вес 1м2 2·0.01·2200кг/м2=44кг/м2 Итого вес 1 м2 стены 260 кг/м2. С учетом высоты этажа в «свету» 3,2 м получаем вес 1 пог. м. перегородки 832 кг/м. Нагрузки от наружного ограждения из пенобетонных блоков толщиной 200 мм. и ограждающих конструкций фасада : - (δ=250мм ρ=1800кг/м3 с учетом растворных швов). Вес 1м2 0.25·500=125кг/м2 - штукатурка (δ=10мм ρ=2200кг/м3). Вес 1м2 2·0.01·2200кг/м2=44кг/м2 - ограждающие конструкции фасада (δ=120мм ρ=100кг/м3). Вес 1м2 0.12·100кг/м2=12кг/м2 - утеплитель (δ=150мм ρ=140кг/м3). Вес 1м2 0.15·140кг/м2=16.8кг/м2 Итого вес 1 м2 стены 197.8 кг/м2. С учетом высоты этажа в «свету» 3,2 м получаем вес 1 пог. м. перегородки 632.7 кг/м. Определение по плану типового этажа общую протяженность перегородок и стен здания: Отм. 0.000 -толщиной 120 мм 16 п.м/этаж -толщиной 200 мм 24 п.м/этаж. -ограждение 126 п.м/этаж. Площадь перекрытия этажей с учетом вычетов отверстий лестничных клеток и лифтовых шахт: 603 м.2 Определение нагрузок от перегородок на плиту перекрытия С учетом проемности стен 0.90 - от перегородок толщиной 120 мм: 832.0·16·0.90/603=19.87 кг/м2 - от перегородок толщиной 200 мм: 540.8·24·0.90/603 =19.40 кг/м2 - от ограждения: 632.7·126·0.90/603 =119.0 кг/м2 Общая нагрузка от перегородок: 19.87+19.40+119.0 =158.27 кг/м2 Отм. 3.400 и выше -толщиной 120 мм 132 п.м/этаж -толщиной 200 мм 46 п.м/этаж. -ограждение 126 п.м/этаж. Площадь перекрытия этажей с учетом вычетов отверстий лестничных клеток и лифтовых шахт: 603 м.2 Определение нагрузок от перегородок на плиту перекрытия С учетом проемности стен 0.85 - от перегородок толщиной 120 мм: 832.0·132·0.85/603=154.8 кг/м2 - от перегородок толщиной 200 мм: 540.8·46·0.85/603 =35.07 кг/м2 - от ограждения: 632.7·126·0.85/603 =112.37 кг/м2 Общая нагрузка от перегородок: 154.8+35.07+112.37 =302.24 кг/м2 Сбор нагрузок на перекрытия и покрытие здания Расчет ведем в табличной форме (табл. 2.2. – 2.4.) Таблица 2.2. Нагрузки на перекрытие первого этажа на отм. 0.000
Таблица 2.3. Нагрузки на перекрытие типового этажа на отм. с 3.400 и выше
Таблица 2.4. Нагрузки на покрытие здания.
2.3. Статический расчет пространственного каркаса 8 этажного здания. Расчет выполнен программным комплексом "ЛИРА 9.6". В основу расчета положен метод конечных элементов в перемещениях. В качестве основных неизвестных приняты следующие перемещения узлов: X линейное по оси X Y линейное по оси Y Z линейное по оси Z UX угловое вокруг оси X UY угловое вокруг оси Y UZ угловое вокруг оси Z В ПК "ЛИРА" реализованы положения следующих разделов СП (с учетом изменений на 1.01.97): СП 20.13330.2011 нагрузки и воздействия СП 63.13330.2012 бетонные и железобетонные конструкции СП 14.13330.2014 строительство в сейсмических районах СП 16.13330.2011 стальные конструкции В расчетную схему включены следующие типы элементов: Tип 10. Универсальный пространственный стержневой КЭ. Тип 42. Универсальный треугольный КЭ оболочки Расчет выполнен на следующие загружения: загружение 1 - статическое загружение загружение 2 - статическое загружение загружение 3 - статическое загружение загружение 4 - статическое загружение загружение 5 - статическое загружение загружение 6 - статическое загружение загружение 7 - статическое загружение загружение 8 - статическое загружение загружение 9 - динамическое (пульсация ветра) В расчете учитывается заданное количество форм собственных колебаний (KF). Кроме динамических составляющих (количество которых ограничено предельной нормативной частотой для данного ветрового района), по которым раскладывается ветровая нагрузка, печатаются величины статической составляющей ветровой нагрузки. Значения динамической и статической составляющих ветровой нагрузки вычислены согласно положениям СП 20.13330.2011 (табл.6, карта N3, п.6.19) и "Руководства по расчету зданий и сооружений на действие ветра" (пп.1.3.2,1,2,2,6,2-6.5. табл.2,6,7,8,10,11,12, рис.6) загружение 10 - динамическое (пульсация ветра) В расчете учитывается заданное количество форм собственных колебаний (KF). Кроме динамических составляющих (количество которых ограничено предельной нормативной частотой для данного ветрового района), по которым раскладывается ветровая нагрузка, печатаются величины статической составляющей ветровой нагрузки. Значения динамической и статической составляющих ветровой нагрузки вычислены согласно положениям СП 20.13330.2011 (табл.6, карта N3, п.6.19) и "Руководства по расчету зданий и сооружений на действие ветра" (пп.1.3.2,1,2,2,6,2-6.5. табл.2,6,7,8,10,11,12, рис.6) Расчетные сочетания усилий для стержней выбираются по критерию экстремальных нормальных и сдвиговых напряжений в периферийных зонах сечения. Расчетные сочетания напряжений для пластинчатых элементов выбираются по критерию экстремальных напряжений с учетом направления главных площадок. При выборе расчетных сочетаний усилий учитывались следующие характеристики загружений: загружение 1 - статическое загружение Данное загружение учитывается как постоянная нагрузка. загружение 2 - статическое загружение Данное загружение учитывается как длительно-действующая нагрузка. загружение 3 - статическое загружение Данное загружение учитывается как кратковременная нагрузка. загружение 4 - статическое загружение Данное загружение учитывается как нагрузка ветровая статическая при пульсации ветра . загружение 5 - статическое загружение Данное загружение учитывается как нагрузка ветровая статическая при пульсации ветра . загружение 6 - статическое загружение Данное загружение учитывается как нагрузка ветровая статическая при пульсации ветра . загружение 7 - статическое загружение Данное загружение учитывается как нагрузка ветровая статическая при пульсации ветра . загружение 8 - статическое загружение Данное загружение учитывается как нагрузка ветровая статическая при пульсации ветра . загружение 9 - динамическое (пульсация ветра) Данное загружение учитывается как кратковременная нагрузка малой длительности. Данное загружение является знакопеременным. загружение 10 - динамическое (пульсация ветра) Данное загружение учитывается как кратковременная нагрузка малой длительности. Данное загружение является знакопеременным  Рис.2.1. 3D-модель проектируемого здания 2.3.1. Деформации пространственного каркаса здания. Деформации пространственного каркаса от различных нагрузок приведены на рис. 2.3.1-2.3.13  Рис.2.3.1.Мозаика перемещений по Х(G)  2.3.2. Мозаика перемещений по Y(G)  2.3.3. Мозаика перемещений по Z(G)  2.3.4. Перемещения от кратковременного загружения по оси Z  2.3.5.Мозаика перемещений по Х (снег)  2.3.6. Мозаика перемещений по Y (снег)  2.3.7Мозаика перемещений по Z (снег)  2.3.8 Мозаика перемещений по Z (ветер слева)  2.3.9 Мозаика перемещений по Y (ветер слева)  2.3.10 Мозаика перемещений по X (ветер слева)  2.3.11. Мозаика перемещений по Z (загружение 6)  2.3.12. Мозаика перемещений по У ( загружение 6)  2.3.13. Мозаика перемещений по Х ( загружение 6) Максимальное суммарное горизонтальное перемещение здания составляет 5.8 мм. В соответствии со СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» ( Первая редакция, Москва, 2007) п.п. 4.2.4 по табл. 4.4, предельно допустимая величина отклонения от вертикальной оси равна hзд/500, где hзд- высота здания от поверхности земли s- максимальное суммарное перемещение здания. [s] – предельно допустимая величина перемещения здания. S = 5.8мм; hзд=30000мм. [s]= hзд/500; Проверим выполнение условия S≤[s]: Так как 5.8 мм <  , то перемещение здания допустимы.2.4. Расчет и подбор арматуры колонны в осях 5-Б. С применением ПК «Мономах 4.5»  Рис. 2.4.1 Расчет колонны на отм. +0.000  2.4.2 Расчет колонны на отм. +20.400  2.4.3. Расчет колонны на отм. +23.800 2.5. Расчет монолитного диска перекрытия на отм. +3.400.и подбор арматуры с применением «Лира 9.6» На рис. 2.5.1-2.5.3 приведены изополя перемещений.  Рис. 2.5.1 Мозаика перемещений по Z(G)  Рис 2.5.2 Мозаика усилий по Мх  2.5.3 Мозаика усилий по Му Результаты подбора арматуры:
Результаты подбора арматуры и конструирование плиты приведены в графической части данного раздела проекта. Нахлёст стержней в плите перекрытия осуществляется из условия:   где lо,ап - базовая длина анкеровки, определяемая по формуле :   Rbond = η1η2Rbt=2,5·1·11,7=29,25кг/см2 As,cal=5.65, As,ef=5.65 где As= и us- соответственно площадь поперечного сечения анкеруемого стержня арматуры и периметр его сечения, определяемые по номинальному диаметру стержня; здесь η1- коэффициент, учитывающий влияние вида поверхности арматуры, принимаемый равным: 2,5 - для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры периодического профиля (классов A300, А400 и А500); η2 - коэффициент, учитывающий влияние размера диаметра арматуры, принимаемый равным: 1,0 - при диаметре арматуры ds ≤ 32мм; а - коэффициент, учитывающий влияние на длину анкеровки напряженного состояния бетона и арматуры и конструктивного решения элемента в зоне анкеровки. При анкеровке стержней периодического профиля с прямыми концами (прямая анкеровка) или гладкой арматуры с крюками или петлями без дополнительных анкерующих устройств для растянутых стержней принимают, а = 1,2 В любом случае фактическую длину анкеровки принимают не менее 0,3·lo,an, а также не менее 15dsи 200 мм. lo,an = 37.12 мм Расчет элементов на продавливание при действии сосредоточенных силы и изгибающего момента Расчет элементов без поперечной арматуры на продавливание при совместном действии сосредоточенных силы и изгибающего момента (черт.3.2-11) производят из условия:  (3.2-93)где F - сосредоточенная сила от внешней нагрузки; M – сосредоточенный изгибающий момент от внешней нагрузки, учитываемый при расчете на продавливание (п. 3.2.6.1); Fb,ult и Mb,ult - предельные сосредоточенные сила и изгибающий момент, которые могут быть восприняты бетоном в расчетном поперечном сечении при их раздельном действии. В железобетонном каркасе зданий с плоскими перекрытиями сосредоточенный изгибающий момент Mloc равен суммарному изгибающему моменту в сечениях верхней и нижней колонн, примыкающих к перекрытию в рассматриваемом узле. Предельную силу Fb,ult определяют согласно п. 3.2.6.2. Предельный изгибающий момент Mb,ult определяют по формуле  (3.2-94)где Wb - момент сопротивления расчетного поперечного сечения, определяемый согласно п. 3.2.6.6. При действии изгибающих моментов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях расчет производят из условия  (3.2-95)где F, Mx и My – сосредоточенные сила и изгибающие моменты в направлениях осей Х и У, учитываемые при расчете на продавливание (п. 3.2.6.1), от внешней нагрузки; Fb,ult, Mbx,ult, Mby,ult - предельные сосредоточенные сила и изгибающие моменты в направлениях осей Х и У, которые могут быть восприняты бетоном в расчетном поперечном сечении при их раздельном действии. Усилие Fb,ult определяют согласно п. 3.2.6.2. Усилия Mbx,ult и Mby,ult определяют согласно указаниям, приведенным выше, при действии момента соответственно в плоскости оси Х и в плоскости оси У. При расположении сосредоточенной силы внецентренно относительно центра тяжести контура расчетного поперечного сечения значения изгибающих сосредоточенных моментов от внешней нагрузки определяют с учетом дополнительного момента от внецентренного приложения сосредоточенной силы относительно центра тяжести контура расчетного поперечного сечения. На рис 2.5.4 приведены результаты расчета на продавливание.  Рис. 2.5.4 результаты расчета на продавливание Пояснительная записка |
/п.м.)