Анализ схемы несущих конструкций здания

Условия работы ненапрягаемой арматурыКоэффициенты для определения анкеровки ненапрягаемой арматурыпериодического профилягладкойwanDlanlanlan, ммwanDlanlanlan, ммне менеене менее1. Заделка арматуры:а) растянутой в растянутом бетоне0,7011202501,201120250б)

Анализ схемы несущих конструкций здания

Курсовой проект

Строительство

Другие курсовые по предмету

Строительство

Сдать работу со 100% гаранией

1. Общая характеристика конструктивной схемы несущих конструкций здания

 

Конструктивная схема здания - одноэтажная рамно-связевая каркасная конструкция из монолитного железобетона. Жесткость и устойчивость каркаса здания обеспечивается совместной работой колонн, балок и диска перекрытия.

Характеристика основных элементов каркаса:

- колонны - монолитные железобетонные из бетона класса В25 со стержневой арматурой класса А500С, A240, (сечением 300х300 мм).

- перекрытие - балочное монолитное перекрытие, толщиной 200 мм. Выполняется из бетона класса В25 и арматуры А500С, A240.

перегородки - из полнотелого глиняного кирпича М 100 на растворе М 75 толщиной в «полкирпича».

На рис. 1 представлен план несущих железобетонных конструкций на отметке - 26.250.

 

Рис. 1. План на отметке -26.250.

 

На рис. 2 представлен план несущих железобетонных конструкций на отметке - 20.950.

 

Рис. 2. План на отметке -20.950.

 

На рис. 3 представлен поперечный разрез несущих железобетонных конструкций по линии 1-1.

 

Рис. 3. Разрез 1-1.

 

На рис. 4 представлен продольный разрез несущих железобетонных конструкций по линии 2-2.

Рис. 4. Разрез 2-2.

 

2. Сбор нагрузок

 

Нагрузки и воздействия определены в соответствии со СНиП 2.01.07-85*

(Нагрузки и воздействия). Эксплуатационные нагрузки включают в себя постоянные воздействия от собственного веса перекрытий и веса полов, временные длительные нагрузки от перегородок и оборудования и временные кратковременные нагрузки, принимаемые в соответствии с функциональным назначением помещений (спортивный зал). Сбор нагрузок на плиту перекрытия представлен в таблице №1.

 

Таблица 1. Нагрузка на 1 м2 перекрытия

Вид нагрузкиНормативная нагрузка, кН/Коэффициент надежности по нагрузке, gfРасчетная нагрузка, кН/Постоянная:Паркет штучный, 0.1051.20.126Мастика клеящая, 0.071.20.084Фанера, 0.0721.20.0864Цементная стяжка, 1.2601.21.512Ж/б плита перекрытия, 51.15.5Итого Постоянная6.5077.3084Временная:Перегородки 0.51.20.6Кратковременная 4.81.25.76полная9.5929.947

3. Расчетная схема и расчетные предпосылки

 

Комплекс статических расчетов выполнялся с использованием программного комплекса «ЛИРА» версии 9.4. Расчетная схема представляет собой пространственную систему, отражающие геометрические и физико-механические характеристики сооружения несущих элементов на основе применения МКЭ метода.

Элементы перекрытий моделировались универсальными треугольными и четырехугольными КЭ оболочки №42, 44, элементы колонн - универсальными пространственными стержневыми КЭ элементами №.10.

Габаритные размеры сети конечных элементов составляют » 0,5х0,5 м.

Граничные условия в расчетной схеме заданы в соответствии с фактической работой конструкций и свойствами применяемых конечных элементов:

в плитах перекрытий и балках перемещения по оси Х и оси У равны нулю,

для колонн условие закрепления - жесткое защемление.

Физико-механические характеристики материалов приняты в соответствии со СниП 52-01-2003.

Для несущих конструкций в качестве материалов монолитных железобетонных колонн и плиты перекрытий в расчете принят тяжелый бетон естественного твердения класса B25 и продольная арматура класса A500С.

Расчетные характеристики материалов, принятые в статическом расчете здания в стадии эксплуатации:

) Характеристики бетона:

Класс бетона В25 по прочности на сжатие:

Начальный модуль упругости 3060000 т/

Нормативное сопротивление осевому сжатию 1890 т/

Расчетное сопротивление осевому сжатию 1480 т/

) Характеристики арматуры А400С:

Расчетное сопротивление растяжению (продольная) 33500 т/

Расчетное сопротивление растяжению (поперечная) 30500т/

Нормативное сопротивление растяжению 51000 т/

Расчетное сопротивление сжатию 40800 т/

При расчете прочности колонн их расчетные длины l0 приняты равными 0.5l, значения случайных эксцентриситетов принято равным 1/30 высоты сечения.

Нагрузки принимались согласно СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» и данным по обьекту. Усилия в элементах и деформации здания определялись в соответствии с требованиями СНиП от следующих видов нагрузок:

Постоянная - вес конструкции + вес полов.

Временная (длительная) - вес перегородок.

Расчет несущих конструкций жилого комплекса выполнен для предельных состояний первой и второй группы на следующие виды загружений:

Загружение 1 - нагрузка от собственного веса несущих конструкций.

Загружение 2 - нагрузка от собственного веса конструкций полов.

Загружение 3 - нагрузка от собственного веса конструкций перегородок

Загружение 4 - полезная от веса людей.

Основные результаты статических расчетов здания.

Статические расчеты выполнялись в упругой постановке.

Статический расчет произведен в соответствии с действующими нормативными документами:

СНиП 2/01/07-85* «Нагрузки и воздействия».

Результаты расчета.

На рис. 5 представлена мозаика напряжений по Мх для плиты перекрытия.

 

 

На рис. 6 представлена мозаика напряжений по Му для плиты перекрытия

 

 

На рис. 7 представлена мозаика перемещений по Z для плиты перекрытия

 

 

На рис. 8 представлена мозаика напряжений по Му для балок.

 

Рис. 8. Эпюра Му в балках

 

На рис. 9 представлена мозаика поперечной силы Qz для балок.

 

 

На рис. 10 представлена мозаика напряжений по Му для колонн.

 

 

На рис. 11 представлена эпюра напряжений по Мz для колонн.

 

 

На рис. 12 представлена мозаика усилий N для колонн.

 

 

Максимальные изгибные усилия от воздействия суммарных вертикальных расчетных нагрузок равны:

в плите перекрытия Мх= -3,48 т/м Мy= -5,71 т/м

в балках Мy= 6,019 тм

в колоннах Мy = 7,13 тм (колонна 30х30 см)

Мz = -5,29 тм (колонна 30х30 см)

Максимальные вертикальные нормальные напряжения от воздействия суммарных вертикальных расчетных нагрузок равны:

в колоннахN= - 41,2 т колонна (30х30 см)

 

Таблица 2. Результирующая таблица М, N, Q.

Несущий элементМNQПлита перекрытияМх= -3,48 т/м

Мy= -5,71 т/мбалкаМy= -6,019 тмQz = 10,99 тколоннаМy = 7,13 тм

Мz = -5,29 тмN = - 41,2 т

Подбор рабочей арматуры по верхней и нижней граням плиты перекрытия

Арматура подбирается по изополям моментов Мх, Му, вычисленным методом конечных элементов с помощью ЭВМ (ПК Лира). По эпюрам моментов в местах их экстремальных значений строится огибающая, выбирается средний момент, по которому подбирается основная рабочая арматура, затем в местах, где значение моментов превышает среднее значение, подбирается дополнительная рабочая арматура.

По изополям Mх и Му, приведенным выше, устанавливаем следующие расчетные значения моментов:

для арматуры по верхней грани по оси X - Mmax = 2.94 тм/м;

для арматуры по нижней грани по оси Y - Mmax = 5.71 тм/м;

для арматуры по нижней грани по оси X - Mmax = 3.48 тм/м;

для арматуры по верхней грани по оси Y - Mmax = 2.66 тм/м;

. Расчет нижней арматуры в направлении X.

По результатам статического расчета производим подбор арматуры по максимальному изгибающему моменту.

Максимальный момент Mx=3,48 тм/м

Вырезаем из плиты полосу шириной 1 м. Толщину защитного слоя принимаем 50 мм.

Подбираем поле арматуры по нижней грани:

расчётный фоновый момент по Х - Мх=1,74 тм/м

расч. момент для подбора доп. арматуры по Х - Мх=3,48 тм/м.

Необходимое количество фоновой арматуры по оси X по нижней грани:

 

, где

, ,

 

Принимаем фоновое армирование 4Æ12 A400, шаг 250 мм расчетной площадью поперечного сечения 4,5 см2.

Определим несущую способность принятого фонового армирования:

 

 

Несущая способность фонового армирования обеспечена.

Необходимое количество дополнительной арматуры по оси X по нижней грани:

 

, где

, ,

 

Принимаем дополнительное армирование 4Æ10A400, шаг 250 мм расчетной площадью поперечного сечения 3,1 см2.

. Расчет верхней арматуры в направлении X.

Подбираем поле арматуры по верхней грани:

расчётный фоновый момент по Х - Мх=1,47 тм/м

расч. момент для подбора доп. арматуры по Х - Мх=2,94 тм/м.

Необходимое количество фоновой арматуры по оси X по нижней грани:

 

, где

, ,

 

Принимаем фоновое армирование 4Æ10 A400, шаг 250 мм расчетной площадью поперечного сечения 3,1 см2.

Определим несущую способность принятого фонового армирования:

 

Несущая способность фонового армирования обеспечена.

Необходимое количество дополнительной арматуры по оси X по верхней грани:

 

, где

, ,

 

Принимаем дополнительное армирование 4Æ10A400, шаг 250 мм расчетной площадью поперечного сечен

Похожие работы

1 2 3 > >>