Расчет несущих конструкций здания

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Общие данные

Площадка строительства расположена в городе Геленджик, Краснодарский край.

Район строительства характеризуется следующими показателями:

- нормативное значение ветрового давления для особого ветрового района по СНКК 20-303-2002 w0 = 1,00 кПа;

- вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли для I снегового района по СНКК 20-303-2002 - Sg = 0,35 кПа;

- сейсмичность района строительства по шкале MSK-64 для степеней сейсмической опасности A, B и C соответственно 8, 9 и 9 баллов.

- глубина промерзания грунта - 0,8 м.

2. Конструктивные решения

Конструктивная схема здания - рамный каркас. Поперечные рамы образованы колоннами, жестко сопряженными с фундаментами и шарнирным сопряжением стропильными фермами.

Стальной профилированный лист Н75-750-0.7 используется в качестве несъемной опалубки для монолитной плиты перекрытия.

Покрытие выполнено по профилированному листу Н75-750-0.7, который опирается на стропильные балки и фермы, по нему укладывается жесткий утеплитель и рулонное покрытие. Сопряжение стропильных конструкций с колоннами - жесткое.

За основу неизменяемости покрытия в горизонтальной плоскости принят сплошной диск, образованный профилированным настилом, закрепленным на верхних поясах стропильных конструкций. Настил развязывает верхние пояса балок из плоскости по всей длине и воспринимает все горизонтальные нагрузки, передающиеся на покрытие. (серия 1.263.3-44).

Наружные ограждающие стены - сэндвич панели типа «Металл - профиль».

3. Расчетная модель и воздействия

Расчет выполнен по пространственной модели с использованием программы Лира версии Сапр

Всего назначаем 5 загружений:

1. Собственный вес конструкций (стальные конструкции) расчетная нагрузка вычисляется в автоматическом режиме ;

2. Постоянные нагрузки

Таблица 3.1 - Сбор нагрузок на покрытие

Таблица 3.2 - Нагрузка на колонны

3. Снеговая нагрузка на покрытие 0,35 кПа (кратковременная, расчетная)

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия определяем по формуле:

,

строительный опалубка монолитный

где: Sg = 0,35 кПа - вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, для I снегового района;

сe - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра сe = 1,0;

сt - термический коэффициент, сt = 1,0;

м - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый для плоской кровли м = 1,0.

кПа.

Коэффициент надежности гf = 1,4.

4. Статическая ветровая нагрузка в направлении оси Y.

Статическую ветровую нагрузку по высоте вычислим по формуле

w0=0,1 кПа - нормативное значение ветрового давления для III ветрового района

k - коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте (тип местности А)

с - аэродинамический коэффициент, определяемый согласно приложению 4 СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки ивоздействия».

Определяем параметр zе. Высота здания h = 10,00 м, ширина (без учета стилобатной части) d = 42,0 м. h < d, следовательно, ze = h = 1,00 м, k(ze) = 1,00,

wm=1,0•1,00•1,4•0,8 = 1,12 кПа

Расчетная модель собрана из следующих конечных элементов:

- универсальный пространственный стержень (тип 10)

Рисунок 1. Конечно-элементная модель здания

Принятые жесткости.

Рисунок 2

4. Выполнение расчета

Расчет выполняем в линейной постановке задачи для пространственного каркаса в целом. Таблица расчетных сочетаний усилий приведена на рисунке 3. Ниже приведена распечатка протокола расчета.

Рисунок 3

ПРОТОКОЛ РАСЧЕТА от 22/03/2015

Version: Processor date: 27/12/2013

Computer: GenuineIntel 1.66GHz, RAM: 2039 MB

12:50 65_ Фиксированная память - 1199 МБ, виртуальная память - 1199 МБ.

12:50 173_ Исходные данные.

Файл C:\PROGRAM FILES\LIRA SOFT\LIRA 9.6\LDATA\Сем.TXT

12:50 168_ Ввод исходных данных основной схемы.

12:50 10_ Формирование форматов данных.

12:50 466_ Контроль исходных данных _1. Супеpэлемент типа 2000.

12:50 12_ Контроль исходных данных _2. Супеpэлемент типа 2000.

12:50 98_ Из системы уравнений исключено 29708 неизвестных.

X-0. Y-0. Z-0. UX-3074. UY-5027. UZ-21607.

12:50 562_ Перенумерация в схеме

12:50 1_ Данные записаны в файл расчета

C:\PROGRAM FILES\LIRA SOFT\LIRA 9.6\LWORK\Сем#00.Сем

12:50 523_ Постpоение гpафа матpицы.

12:50 180_ Упорядочение матрицы жесткости методом 2.

12:50 180_ Упорядочение матрицы жесткости методом 1.

12:50 101_ Определение вpемени факторизации супеpэлемента 2000.

12:50 562_ Перенумерация в схеме

12:51 520_ Инфоpмация о pасчетной схеме супеpэлемента типа 2000.

- поpядок системы уpавнений 165180

- шиpина ленты 161226

- количество элементов 37005

- количество узлов 33634

- количество загpужений 9

- плотность матpицы 1%

- количество супеpузлов 0

- дисковая память : 238.454 M

12:51 522_ Ресуpсы необходимые для выполнения pасчета

1. Дисковая память : 1048.750 M

фоpматы данных 26.000 M

матpица жесткости основной схемы 238.454 M

матpицы жесткости супеpэлементов 0.000 M

динамика (f04) 230.622 M

пеpемещения (f07) 88.216 M

усилия (f08) 81.990 M

pеакции (f09) 0.000 M

pасчетные сочетания (f10) 383.468 M

2. Оpиентиpовочное вpемя pасчета 49.03 мин.

Гаусс 1.74 мин.

динамика 41.07 мин.

pасчетные сочетания 2.56 мин.

устойчивость 0.00 мин.

13:11 586_ Вычисление усилий в основной схеме.

13:12 604_ Выбор расчетных сочетаний усилий в основной схеме.

13:16 7_ ЗАДАНИЕ ВЫПОЛНЕНО. Время расчета 4,00 мин.

5. Анализ перемещений

Рисунок 4. Вертикальные перемещения стропильных конструкций (РСН 1+2+3+5, Zmax=34,4 мм)

Для ферм покрытия

Полученные в ходе расчета перемещения не превышают предельно-допуcтимых.

Рисунок 5. Вертикальные перемещения распорок конструкций (РСН 1+2+3+5, Zmax=15,00 мм)

Согласно пункту 10.7 СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» предельные вертикальные перемещения не должны превышать:

Для элементов l=6м

Полученные в ходе расчета перемещения не превышают предельно-допуcтимых.

Рисунок 6. Горизонтальные перемещения каркаса по оси Х (РСН 1+2+3+6, Ymax=42,1 мм)

Согласно пункту 10.14 СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» предельные горизонтальные перемещения не должны превышать hs/150, где hs=5,0 м (расстояние от обреза фундамента до низа балки)

Полученные в ходе расчета перемещения не превышают предельно-допуcтимых.

6. Расчет сечений стальных конструкций

Расчет каркаса.

Расчет и проверка сечений осуществляется по РСУ.

Рисунок 7. Проверка колонн по 1 ГПС

Рисунок 8. Проверка колонн по 2 ГПС

Рисунок 9. Подбор сечения элемента КК8

Расчет верхнего фермы каркаса

Рисунок 10. Подбор сечения элемента КФ30

Рисунок 11. Подбор сечения элемента КФ54

Рисунок 12. Подбор сечения элемента КФ45

Выводы

Все несущие элементы здания запроектированы в соответствии с результатами расчета с учетом совместной работы всех элементов по пространственной схеме.

Принятые сечения не менее расчетных, что является гарантией прочности и устойчивости несущих элементов. Произведенный расчет, также включает проверку всех элементов сооружения по деформациям. Все прогибы и перемещения элементов меньше допустимых по СНиП 2.01.07-85*.

Согласно Федеральному закону №384-ФЗ от 30.12.2009 г здание относится к категории нормальной ответственности. Расчет строительных конструкций здания выполнен с учетом коэффициента надежности по ответственности 1.

Рисунок 13

Размещено на Allbest.ru