Проектирование несущих конструкций 3-этажного торгового центра

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Выпускная квалификационная работа

Проектирование несущих конструкций 3-этажного торгового центра



Введение

здание строительство армирование инженерный

Данная работа имеет цель показать умение выпускника-магистра принимать решения в области разработки проектной и рабочей конструкторской документации. Опираясь на имеющиеся научные знания и профессиональный опыт, магистр должен знать порядок выполнения расчёта несущих конструкций здания, уметь анализировать полученный результат и на его основании разрабатывать графическую часть проекта.

В работе отражена последовательность расчёта и конструирования основных несущих элементов здания: фундаментные плиты, фундаментные балки, колонны, ригели, плиты перекрытий, диафрагмы жесткости.

Расчётные и конструктивные рещения приняты на основании последних норм.



1. Характеристики объекта строительства

1.1 Объемно-планировочные решения

Проектируемое здание представляет собой трехэтажный объем с подвалом, размерами в крайних осях 115,0 х 43,8 м, с монолитным каркасом, перекрытиями и диафрагмами жесткости. Наружные стены выше отм. 0,000 - кладка из керамического кирпича с отделкой по системе вентилируемого фасада.

В составе торгового центра запроектированы:

- подземная автостоянка легковых автомобилей;

- помещения супермаркета с торговым залом на 1 этаже, складскими и бытовыми помещениями на 3 этаже;

- торговые залы для сдачи в аренду на 1 и 2 этажах;

- офисные помещения на 3 этаже.

Для сообщения между этажами и эвакуации при пожаре предусмотрено пять лестничных клеток.

Доступ покупателей с уровня автостоянки осуществляется тремя пассажирскими лифтами и лестницей. Между торговыми залами первого и второго этажа дополнительно предусмотрены парадная лестница и два эскалатора. Блок офисных помещений обеспечен отдельным лифтом с уровня подвала. Загрузка и перемещение товаров производится четырьмя грузопассажирскими лифтами с уровня грузовой платформы.

1.2 Технико-экономические показатели

- этажность - 3 этажа;

- общая площадь - 18030м²;

- строительный объем - 79058м³, в т.ч. ниже отм. 0,000 - 17688м³;

- площадь застройки - 4860,7м²

1.3 Мероприятия пожарной безопасности

Степень огнестойкости здания - I.

Класс конструктивной пожарной опасности - С0.

Класс функциональной пожарной опасности:

- автостоянка - Ф5.2;

- предприятие торговли - Ф3.1;

- офисы - Ф4.3

Объекты, входящие в состав торгового центра, разделяются противопожарными стенами и перекрытиями 1-го типа на пожарные отсеки:

- автостоянка общей площадью - 4364м²;

- производственные, складские и административно-бытовые помещения супермаркета на 1 этаже - 1318м²;

- торговые, вспомогательные и офисные помещения на 1-3 этажах, выходящие в многосветное пространство (атриум) - 9790м²;

- подсобные, складские и бытовые помещения супермаркета на третьем этаже - 1650м².

Указанные объекты защиты оборудуются автоматическими установками пожаротушения.

Связь подземной автостоянки с торговыми залами и офисами осуществляется лифтами через тамбур-шлюзы с подпором воздуха. Оконные проемы помещений 1-го этажа над автостоянкой на расстоянии до 4 м имеют противопожарное заполнение.

Стены лестничных клеток, проходящие через противопожарные перекрытия, предусмотрены с пределом огнестойкости REI 150.

Эвакуационные выходы из подвала отделяются от объема лестничных клеток глухой противопожарной перегородкой 1-го типа.

В здании запроектированы 5 лестничных клеток типа Л-1 и наружная открытая лестница 3-го типа с уклоном 42°.

Здание обеспечено достаточным количеством эвакуационных выходов, исходя из нормативной вместимости торговых помещений - 3м²/чел.

Ширина дверей лестничных клеток соответствует ширине маршей, двери на путях эвакуации открываются по направлению к выходу и оборудованы в необходимых случаях уплотнениями в притворах, приборами замозакрывания и приборами «антипаника».

Коридоры длиной более 60 м разделены самозакрывающимися дверями EI 15.

Помещения архива, кладовых товаров в сгораемой упаковке (категории В3) отделяются противопожарными перегородками 1-го типа.

Покрытия полов, отделочные материалы для стен и потолков предусмотрены в соответствии с нормативными характеристиками по пожарной опасности:

Г1, В1, Д2, Т2 - для стен и потолков лестниц, лифтового холла и вестибюля;

Г2, В2, Д3, Т3 - для стен и потолков в коридорах и холлах;

Г2, РП2, Д2, Т2 - для покрытий пола на путях эвакуации.

Выходы на плоскую кровлю здания предусмотрены по трем пожарным лестницам типа П1 и наружной лестнице 3-го типа. Лестницы типа П1 также установлены на перепадах уровня кровли.

1.4 Характеристика района строительства

Проект трехэтажного торгового центра разработан для строительства на площадке со следующими климатическими условиями:

- средняя температура наиболее холодной пятидневки по СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» обеспеченностью 0,98 - минус 23⁰ С, обеспеченностью 0,92 - минус 19? С;

- абсолютная минимальная температура воздуха - минус 36⁰ С

- климатический район III Б по СНиП 23-01-99*;

- нормативное значение ветрового давления - 0,48 кПа (48 кгс/м2) для IV ветрового района по СП 20.13330.2011;

- расчетное значение веса снегового покрова на 1м² - 1,2 кПа (120 кгс/м2) для II снегового района по СП 20.13330.2011;

- сейсмичность района строительства - 7 баллов по СП 14.13330-2014 «Строительство в сейсмических районах».

1.5 Инженерно-геологические условия площадки строительства

В результате полевых и лабораторных исследований на площадке выделено 6 инженерно-геологических элементов (ИГЭ):

ИГЭ-1. Суглинок зеленовато-серо-буро-коричневый, тугопластичный, ожелезненый, с включением гальки и гравия до 5-10%, с линзами песка.

Плотность грунта с_н = 2,02 г./см³.

Показатель текучести I_L = 0,48 д.ед.

Коэффициент пористости е = 0,63 д.ед.

Угол внутреннего трения ц_н = 22°.

Удельное сцепление с_н =29кПа.

Модуль деформации Е=20МПа.

Характеристика ц _II, С _II, Е приняты применительно к таблтцам Б.2, Б.3 СП 22.13330.2011.

Нормативная глубина промерзания суглинков - 0,60 м (СП 22.13330.2011. п. 5.5.3).

По степени морозостойкости пучинистых суглинков тугопластичный относится к среднепучинистым грунтам (ГОСТ 25100-95, табл. Б27).

Коррозионная активность грунтов к стали - высокая.

Коррозионная активность к алюминию - высокая; к свинцу - средняя.

Грунты являются неагрессивными по отношению к бетонам и к арматуре в железобетонных конструкциях (СП 28.13330.2012, табл. В.1, В.2).

Грунт разработки - 2 (ГЭСН 81-02-01-2001, п. 10б).

ИГЭ-2. Суглинок зеленовато-буро-коричневый, мягкопластичный, ожелезненный, с включением гальки и гравия до 5-10%, с линзами песка.

Плотность грунта с_н = 1,99 г./см³.

Показатель текучести I_L = 0,63 д.ед.

Коэффициент пористости е = 0,68 д.ед.

Угол внутреннего трения ц _н = 19°.

Удельное сцепление с_н =24кПа.

Модуль деформации Е=16МПа.

Характеристика ц_н, с_н, Е приняты применительно к таблицам Б.2, Б.3 СП 22.13330.2011.

Нормативная глубина промерзания суглинков - 0,60 м (СП 22.13330.2011. п. 5.5.3).

По степени морозостойкости пучинистости суглинков мягкопластичный относится к сильнопучинистым грунтам (ГОСТ 25100-95, табл. Б27).

Коррозионная активность грунтов к стали - высокая.

Коррозионная активность к алюминию и к свинцу - высокая.

Грунты являются неагрессивными по отношению к бетонам и к арматуре в железобетонных конструкциях (СП 28.13330.2012, табл. В.1, В.2).

Грунт разработки - 2 (ГЭСН 81-02-01-2001, п. 10б).

ИГЭ-3. Суглинок буро-коричневый, текучепластичный, ожелезненный, с включением гальки и гравия до 5%, с линзами песка.

Плотность грунта с_н = 2,01 г./см³.

Показатель текучести I_L = 0,89 д.ед.

Коэффициент пористости е = 0,67 д.ед.

Угол внутреннего трения ц _н = 17°.

Удельное сцепление с_н =16кПа.

Модуль деформации Е=5,3МПа.

Характеристика ц_н, с_н, Е приняты по данным статического зондирования, применительно к таблице 5 приложения И к СП 11-1

5-97.

Нормативная глубина промерзания суглинков - 0,60 м (СП 22.13330.2011. п. 5.5.3).

По степени морозостойкости пучинистости суглинков текучепластичный относится к сильнопучинистым грунтам (ГОСТ 25100-95, табл. Б27).

Грунт разработки - 2 (ГЭСН 81-02-01-2001, п. 10б).

ИГЭ-4. Суглинок темно-серый, полутвердый, с включением гальки и гравия до 10%, с линзами песка.

Плотность грунта с_н = 2,12 г./см³.

Показатель текучести I_L = 0,06 д.ед.

Коэффициент пористости е = 0,51 д.ед.

Угол внутреннего трения ц _н = 25°.

Удельное сцепление с_н =41кПа.

Модуль деформации Е=30МПа.

Характеристика ц_н, с_н, Е приняты применительно к таблицам Б.2, Б.3 СП 22.13330.2011.

Нормативная глубина промерзания суглинков - 0,60 м (СП 22.13330.2011. п. 5.5.3).

По степени морозостойкости пучинистости суглинок полутвердый относится к слабопучинистым грунтам (ГОСТ 25100-95, табл. Б27).

Грунт разработки - 2 (ГЭСН 81-02-01-2001, п. 10б).

ИГЭ-5. Супесь темно-серая, с включением гальки и гравия до 15%, с линзами песка.

Плотность грунта с_н = 2,24 г./см³.

Показатель текучести I_L = 0,20 д.ед.

Коэффициент пористости е = 0,36 д.ед.

Угол внутреннего трения ц _н = 30°.

Удельное сцепление с_н =21кПа.

Модуль деформации Е=32МПа.

Характеристика ц_н, с_н, Е приняты применительно к таблтцам Б.2, Б.3 СП 22.13330.2011.

По степени морозной пучинистости супесь пластичная относится к слабопучинистым грунтам (ГОСТ 25100-95, табл. Б27).

Грунт разработки - 2 (ГЭСН 81-02-01-2001, п. 10б).



2. Расчетно-конструктивная часть

2.1 Исходные данные

Условия площадки

Снеговой район II, расчетная снеговая нагрузка 1.2 кПа.

Ветровой район IV, нормативная ветровая нагрузка 0.48 кПа.

Основные технические решения.

- Три этажа и один подземный (парковка). В плане состоит из трех блоков 30х42 м, 60х42 м, 20х42 м. Высота подвала 3.9 м, первого этажа 4.8 м, второго 4.2 м, третьего этажа 4.35 м.

- Рамно-связевый ригельный каркас. Шаг колонн 9х10 м.

- Фундаменты плитные с толщиной плиты 400 мм и утолщениями под колонны 1000 мм. Утолщения в плане 3х3 м.

- Стены подвала соприкасающиеся с грунтом 250 мм, В25.

- Колонны в подвале сечением 500х500 мм по периметру, в центре 600х600 мм. 500х500 на остальных этажах, В25.

- Перекрытия монолитные толщиной 200 мм по ригелям в двух направлениях.

Ригели вдоль буквенных осей сечением 300х800 (h) мм с плитой.

Ригели вдоль цифровых осей 300х850 (h) мм.

Ригели усиления 300х750 (h).

В ригелях предусмотреть возможность устройства отверстия 800х400 (h) для пропуска коммуникаций.

- Лестницы монолитные ж.б. с толщиной плитной части 200 мм.

- Несущий слой наружных ограждающих стен и противопожарные перегородки из кирпича глиняного пластического пресования толщиной 250 мм с объемным весом 1800 кг/м³.

- Наружная отделка - навесной фасад из панелей Rockpanel, стеклянные витражи с поэтажным креплением.

- Внутренние перегородки газобетонные толщиной 100 мм с объемным весом 600 кг/м³.

- Полы в подвале бетонные с разуклонкой толщиной для расчета 250 мм с объемным весом 1800 кг/м³.

- Полы: бетонная стяжка 100 мм, клеевой раствор 8 мм, керамическая плитка 12 мм.

- Покрытие эксплуатируемое: разуклонка из керамзитобетона 100-250 мм, гидроизоляционная мембрана 1.5 мм, утеплитель 100 мм, гравий 50 мм, тротуарная плитка 50 мм.

- Покрытие не эксплуатируемое: разуклонка из керамзитобетона 100-250 мм, утеплитель 100 мм, гидроизоляционный ковер 15 мм.

2.2 Материалы



Материалы конечно-элементного проекта

- Материалы 3D балок

Nr	A	As	At	Ir	Is	It	E	G	Rho
	[м2]	[м2]	[м2]	[м4]	[м4]	[м4]	[кН/м2]	[кН/м2]	[т/м3]
1	0.25000	0.20833	0.20833	0.00886	0.00521	0.00521	3e+007	1.25e+007	2.75
2	0.36000	0.30000	0.30000	0.0184	0.0108	0.0108	3e+007	1.25e+007	2.75
3	0.25500	0.21250	0.21250	0.00596	0.00191	0.0154	3e+007	1.25e+007	2.75
4	0.24000	0.20000	0.20000	0.00551	0.0018	0.0128	3e+007	1.25e+007	2.75
5	0.21000	0.17500	0.17500	0.00462	0.00158	0.00857	3e+007	1.25e+007	2.75
6	0.70000	0.58333	0.58333	0.0654	0.0286	0.0583	3e+007	1.25e+007	2.75

A - площадь поперечного сечения Ir - момент инерции в напр.OR

As - сдвиговая площадь в напр.OS Is - момент инерции в напр.OS

At - сдвиговая площадь в напр.OT It - момент инерции в напр.OT

E - модуль упругости G - модуль сдвига

- Изотропные материалы

Nr.	d	E	Mue	Rho
	[м]	[кН/м2]		[т/м3]
7	0.25	3e+007	0.2	2.75
8	0.2	3e+007	0.2	2.75
9	0.1	3e+007	0.2	0.00
10	0.4	3e+007	0.2	2.75
11	1	3e+007	0.2	2.75
12	0	8.7e+003	0.3	0.00
13	0	8.5e+003	0.3	0.00
14	0	2e+004	0.3	0.00
15	0	4e+003	0.3	0.00
16	0	2.1e+004	0.3	0.00
17	0	2.6e+004	0.3	0.00



d - толщина Rho - плотность материала

E - модуль упругости Mue - коэффициент Пуассона

Для совместного расчета здания с грунтами задано слоистое основание состоящее из шести груновых элементов:



2.3 Нагрузки

№ нагр.	Тип нагрузок	Состав нагрузок	Расчетные значения нагрузок	Коэффициент надежности по нагрузке	Коэффициент длительности
1	Постоянные	Собственный вес железобетонных конструкций	27.5 кН/м3	1.1	1
2	Постоянные	Полы: бетонная стяжка 100 мм, клеевой раствор 8 мм, керамическая плитка 12 мм. 0.1*18*1.3+0.008*20*1.3+0.012*22*1.1=2.8кПа	2.8 кПа	1.2	1
		Полы в подвале бетонные с разуклонкой толщиной для расчета 250 мм с объемным весом 1800 кг/м3. 0.25*18*1.1=5кПа	5 кПа
		Покрытие эксплуатируемое: разуклонка из керамзитобетона 100-250 мм, гидроизоляционная мембрана 1.5 мм, утеплитель 100 мм, гравий 50 мм, тротуарная плитка 50 мм. (0.1+0.25)/2*14*1.3+0.1*1*1.3+0.05*18*1.3+0.05*22*1.1=5.7кПа	5.7 кПа
		Покрытие не эксплуатируемое: разуклонка из керамзитобетона 100-250 мм, утеплитель 100 мм, гидроизоляционный ковер 15 мм. (0.1+0.25)/2*14*1.3+0.1*1*1.3+0.015*12*1.3=3.5кПа	3.5 кПа
		Нагрузка от легких перегородок 1.2кПа	1.2 кПа
		Нагрузка от тяжелых перегородок 3.2кПа	3.2 кПа
		Нагрузка на лестничные марши от веса бетонных ступеней и облицовки	4 кПа
		От кирпичной стены 120 мм и 2 слоя штукатурки по20 мм. при высоте 3.1 м (0.12*18*1.1+0.04*18*1.3)*3.1=10кН/м при высоте 3.7 м (0.12*18*1.1+0.04*18*1.3)*3.7=12кН/м при высоте 4.6 м (0.12*18*1.1+0.04*18*1.3)*4.6=15кН/м	10 кН/м 12 кН/м 15 кН/м
		Вес кирпичного парапета высотой 1.2 м толщиной 250 мм. 0.25*18*1.1+1.2*0.5=5кН/м	5 кН/м
		Нагрузка на фундамент от засыпки в лифтовом приямке 2.5*18*1.15=52кПа	52кПа
		Облицовка наружных ж.б. стен панелями Rockpanel с весом 50 кг/м2 и утеплителем 100 мм. при высоте 4.8 м (0.5+0.1*1)*4.8=3 кН/м при высоте 4.2 м (0.5+0.1*1)*4.2=2.5 кН/м	3 кН/м 2.5 кН/м
		Наружные ограждающие стены из кирпича толщиной 250 мм с объемным весом 1800 кг/м3. с навесным фасадом из панелей Rockpanel с весом 50 кг/м2 и остеклением на высоту 2.5 м. при высоте 4.2 м. 0.25*18*1.1*(4.2-2.5)+0.5*4.2*1.1+1*2.5=13кН/м при высоте 4.8 м. 0.25*18*1.1*(4.8-2.5)+0.5*4.2*1.1+1*2.5=16кН/м при высоте 4.8-1.5=3.3 м. 0.25*18*1.1*(3.3-2.5)+0.5*4.2*1.1+1*2.5=9кН/м	13 кН/м 16 кН/м 9 кН/м
		Наружные ограждающие стены из кирпича глиняного пластического пресования толщиной 250 мм с объемным весом 1800 кг/м3. с навесным фасадом из панелей Rockpanel с весом 50 кг/м2. при высоте этажа 4.8 м. 0.25*18*1.1*(4.8-0.2)+0.5*4.8*1.1=25кН/м при высоте 4.2 м. 0.25*18*1.1*(4.2-0.2)+0.5*4.2*1.1=22кН/м при высоте 3.3 м. 0.25*18*1.1*(3.3-0.2)+0.5*4.2*1.1=18кН/м	25 кН/м 22 кН/м 18 кН/м
3	Временные	Нагрузки в торговых залах, коридорах, лестницах	4.8 кПа	1.2	0.35
		Нагрузки в офисах.	2.4 кПа
		Нагрузка от автостоянки для машин до 3т 3.5*1.2=4.2кПа	4.2 кПа
		Нагрузка на неэксплуатируемую кровлю 0.7*1.3	0.9 кПа
		Условная равномерная нагрузка в зоне разгрузки автотранспорта 10кПа	10кПа
		Нагрузки на эксплуатируемую кровлю	2 кПа
4	Постоянные	Активное давление грунта на стены подвала при его заглублении 3 м с учетом бокового давления от равномерно распределенной нагрузки 10кПа. По трапеции с основаниями 5..25кПа	5..28 кПа	1.15	1
5	Временные	Снеговая 1.2кПа. По схеме Г.8 СП 20.13330.2011 на перепаде высот: h=5 м, so=1.2/1.4=0.85кПа, L1=50 м, L2=10 м, m1=0.4, m2=0.4, µ=1+1/5 (0.4*50+0.4*10)=5.8. Длина зоны повышенных снегоотложений b=10 м. µ2=1-2*0.4=0.2. По трапеции с основаниями 5.8*1.2=7кПа..0.2*1.2=0.24кПа По схеме Г.10 µ=3 и b=2.4 м, 3*1.2=3.6кПа		1.4	0.5
6	Временные	Статическая составляющая ветровой нагрузки по направлению Х		1.4	0
7	Временные	Статическая составляющая ветровой нагрузки по направлению Y		1.4	0
8-11	Временные	Колесная на 8 точек по 100кН от НК 80 на зоне разгрузки		1	0
12..15	Особая	Сейсмическая нагрузка по направлению 1.
16..19	Особая	Сейсмическая нагрузка по направлению 2.			0
20..31	Особая	Самостоятельно в расчет не входят (направление 3).			0
32..34	Особая	Сейсмическая нагрузка по направлению 1 + 3.
35..37	Особая	Сейсмическая нагрузка по направлению 2 + 3.
38..40	Особая	Сейсмическая нагрузка по направлению 1 - 3.
41..43	Особая	Сейсмическая нагрузка по направлению 2 - 3.

2.4 Динамический анализ

Расчет собственных колебаний выполнен при абсолютно жестком закреплении основания.

Для расчета и анализа системы задано исследование 12 собственных значений, ре-зультаты представлены в таблице и на рисунках.

Таблица коэффициентов для преобразования нагрузок в массы для расчета собственных колебаний:

Комбинации (собственные колебания)



Тип MIN/MAX наложения: нет

Номер	НГ-1	НГ-2	НГ-3	НГ-4	НГ-5	НГ-6	НГ-7	НГ-8
K-1	0.09	0.09	0.08	0.086	0.07	0	0	0

Комбинации (собственные колебания) (продолжение)

Номер	НГ-9	НГ-10	НГ-11
K-1	0	0	0

Формы колебаний



Форма = 1

Max: Узел=26093, Ux=24.4908 мм Min: Узел=1248, Ux=-0.0267394 мм

Max: Узел=30647, Uy=14.0489 мм Min: Узел=38, Uy=-0.163518 мм

Форма = 2

Max: Узел=26033, Ux=21.5413 мм Min: Узел=26092, Ux=-1.60094 мм

Max: Узел=2234, Uy=0.0131662 мм Min: Узел=26014, Uy=-23.2651 мм



Форма = 3

Max: Узел=26033, Ux=18.8864 мм Min: Узел=26093, Ux=-20.1499 мм

Max: Узел=26031, Uy=27.1289 мм Min: Узел=26016, Uy=-5.2688 мм

Собственные частоты

N формы	W	f	T
	рад/с	Гц	с
1	15.44	2.46	0.41
2	16.15	2.57	0.39
3	27.91	4.44	0.23
4	31.15	4.96	0.20
5	31.34	4.99	0.20
6	31.58	5.03	0.20
7	32.22	5.13	0.19
8	32.26	5.13	0.19
9	32.95	5.24	0.19
10	33.11	5.27	0.19
11	33.14	5.27	0.19
12	33.19	5.28	0.19

Формирование сейсмических нагружений

Сейсмичность площадки 8 баллов, грунты III категории.

Амплитуду максимального расчетного ускорения от поступательных компонентов сейсмического воздействия, определяемого по формуле:

Тоже от вращательного компонентов сейсмического воздействия:

где - коэффициент, учитывающий допускаемые повреждения зданий и сооружений, принимаемый по табл. 3 СНиП II-7-81*;

- коэффициент, принимаемый по табл. 6 или в соответствии с указаниями разд. 5 СНиП II-7-81*;

A - коэффициент, значения которого следует принимать равными 0.1; 0.2;

0.4 соответственно для расчетной сейсмичности 7, 8, 9 баллов;

g =10 м /с 2 - ускорение свободного падения.

W - значение относительной интенсивности угловых ускорений ротации движения грунта в основании сооружения, зависит от спектра длин ротационных сейсмических волн, расстояния до эпицентра землетрясения R и категории грунта по сейсмическим свойствам. В зависимости от этих параметров значение W вычисляют по специальным алгоритмам. При отсутствии данных о прогнозируемом землетрясении значение W следует принимать 0.02, 0.06, 0.09 м-1 для грунта I, II и III категорий соответственно по таблице 1 СНиП II-7-81*.

Коэффициент 0.7 учитывает нелинейное деформирование грунтов по примечанию к п. 2.5* СНиП II-7-81* для грунтов III категории.



Формы колебаний дающие максимальный вклад для поступательного воздействия

Напр.	Направляющие косинусы	Факторы участия по номерам форм [%]
	OX	OY	OZ	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	неучтенные
1	0.892	0.451	0	43	1	6										+
2	0.623	-0.782	0	2	38	9										+
3	0	0	1	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+

По направлению 1



По направлению 2



По направлению 3



Результаты суммирования сейсмических нагружений



2.5 Статический расчет

Протокол статического анализа

Характеристики системы

Элементы Узлы Уравнения Жесткости Требуемая память
99781 105854 407231 265130997 2022 Mbyte

Статический расчет:

Нагружений : 43

- Место в памяти

Нагрузка / Опорные реакции

Н/Н Px / Ax Py / Ay Pz / Az
[Kn] [Kn] [Kn]
1 -0.00 / 0.00 -0.00 / 0.00 -84625.64 / 84625.64
2 0.00 / -0.00 -0.00 / 0.00 -50566.35 / 50566.35
3 0.00 / 0.00 0.00 / -0.00 -31337.24 / 31337.24
4 2162.28 / -2162.28 -97.51 / 97.51 0.00 / -0.00
5 0.00 / 0.00 0.00 / -0.00 -2698.59 / 2698.59
6 538.82 / -538.82 0.00 / -0.00 0.00 / -0.00
7 -0.00 / -0.00 415.19 / -415.19 0.00 / 0.00
8 0.00 / 0.00 0.00 / -0.00 -1600.00 / 1600.00
9 0.00 / 0.00 0.00 / -0.00 -800.00 / 800.00
10 0.00 / 0.00 0.00 / -0.00 -800.00 / 800.00
11 0.00 / 0.00 0.00 / -0.00 -1600.00 / 1600.00
12 4652.45 / -4652.45 2333.17 / -2333.17 -72.89 / 72.89
13 558.54 / -558.54 -701.16 / 701.16 -0.34 / 0.34
14 131.95 / -131.95 1255.44 / -1255.44 -7.08 / 7.08
15 3924.10 / -3924.10 1824.35 / -1824.35 96.51 / -96.51
16 903.12 / -903.12 427.76 / -427.76 -5.72 / 5.72
17 2910.79 / -2910.79 -3650.11 / 3650.11 -23.64 / 23.64
18 -170.46 / 170.46 -1609.63 / 1609.63 10.07 / -10.07
19 2843.86 / -2843.86 -3341.63 / 3341.63 24.49 / -24.49
20 -3196.77 / 3196.77 -1592.82 / 1592.82 45.58 / -45.58
21 2277.95 / -2277.95 -2857.11 / 2857.11 -19.66 / 19.66
22 463.87 / -463.87 0.00 / 0.00 -44.17 / 44.17
23 0.00 / 0.00 0.00 / -0.00 -0.16 / 0.16
24 0.00 / -0.00 0.00 / -0.00 -0.24 / 0.24
25 0.00 / -0.00 0.00 / -0.00 -0.21 / 0.21
26 0.00 / 0.00 0.00 / 0.00 0.00 / 0.00
27 0.00 / -0.00 0.00 / -0.00 2.72 / -2.72
28 0.00 / 0.00 0.00 / 0.00 2.43 / -2.43
29 0.00 / 0.00 0.00 / 0.00 0.00 / 0.00
30 0.00 / 0.00 0.00 / -0.00 18.52 / -18.52
31 0.00 / -0.00 0.00 / -0.00 -1.99 / 1.99
32 4652.45 / -4652.45 2333.17 / -2333.17 -72.89 / 72.89
33 558.54 / -558.54 -701.16 / 701.16 -0.34 / 0.34
34 595.81 / -595.81 1255.44 / -1255.44 -51.25 / 51.25
35 903.12 / -903.12 427.76 / -427.76 -5.72 / 5.72
36 2910.79 / -2910.79 -3650.11 / 3650.11 -23.64 / 23.64
37 293.43 / -293.43 -1609.63 / 1609.63 -34.09 / 34.09
38 4652.45 / -4652.45 2333.17 / -2333.17 -72.89 / 72.89
39 558.54 / -558.54 -701.16 / 701.16 -0.34 / 0.34
40 -331.92 / 331.92 1255.44 / -1255.44 37.09 / -37.09
41 903.12 / -903.12 427.76 / -427.76 -5.72 / 5.72
42 2910.79 / -2910.79 -3650.11 / 3650.11 -23.64 / 23.64
43 -634.31 / 634.31 -1609.63 / 1609.63 54.24 / -54.24
Сумма 35973.29 / -35973.29 -11483.11 / 11483.11 -174202.78 / 174202.78



Анализ результатов расчета

Комбинации

Тип MIN/MAX наложения: нет

Номер	НГ-1	НГ-2	НГ-3	НГ-4	НГ-5	НГ-6	НГ-7	НГ-8
K-1	1	1	1	1	1	0	0	0
K-2*	0.9	0.8	0.5	0.9	0	0	0	0
K-3*	0.9	0.8	0.5	0.9	0	0	0	0
K-4*	0.9	0.8	0.5	0.9	0	0	0	0
K-5*	0.9	0.8	0.5	0.9	0	0	0	0

Комбинации (продолжение)

Номер	НГ-9	НГ-10	НГ-11	НГ-12	НГ-13	НГ-14	НГ-15	НГ-16
K-1	0	0	0	0	0	0	0	0
K-2*	0	0	0	0	0	0	0	0
K-3*	0	0	0	0	0	0	0	0
K-4*	0	0	0	0	0	0	0	0
K-5*	0	0	0	0	0	0	0	0

Комбинации (продолжение)

Номер	НГ-17	НГ-18	НГ-19	НГ-20	НГ-21	НГ-22	НГ-23	НГ-24
K-1	0	0	0	0	0	0	0	0
K-2*	0	0	0	0	0	0	0	0
K-3*	0	0	0	0	0	0	0	0
K-4*	0	0	0	0	0	0	0	0
K-5*	0	0	0	0	0	0	0	0

Комбинации (продолжение)

Номер	НГ-25	НГ-26	НГ-27	НГ-28	НГ-29	НГ-30	НГ-31	НГ-32
K-1	0	0	0	0	0	0	0	0
K-2*	0	0	0	0	0	0	0	1
K-3*	0	0	0	0	0	0	0	0
K-4*	0	0	0	0	0	0	0	0
K-5*	0	0	0	0	0	0	0	0



Комбинации (продолжение)

Номер	НГ-33	НГ-34	НГ-35	НГ-36	НГ-37	НГ-38	НГ-39	НГ-40
K-1	0	0	0	0	0	0	0	0
K-2*	1	1	0	0	0	0	0	0
K-3*	0	0	1	1	1	0	0	0
K-4*	0	0	0	0	0	1	1	1
K-5*	0	0	0	0	0	0	0	0

Комбинации (продолжение)

Номер	НГ-41	НГ-42	НГ-43
K-1	0	0	0
K-2*	0	0	0
K-3*	0	0	0
K-4*	0	0	0
K-5*	1	1	1

Нелинейные комбинации

Общая информация

Номер	ТипНагружение_№1	Формы	Минус
K-2	СНиП 32 3 Н	е
K-3	СНиП 35 3 Н	е
K-4	СНиП 38 3 Н	е
K-5	СНиП 41 3 Н	е

Примечание:

Тип нелинейности:

1 - нелинейная СНиП

2 - нелинейная CQC

Выбор знака - по масимуму

Деформированная схема здания.



K = 20

Max: Узел=37911, Ux=4.04198 мм Min: Узел=38126, Ux=-1.41904 мм

Комбинация = 1

Деформации фундаментной плиты.

K = 0

Max: Узел=34823, Uz=-38.5207 мм Min: Узел=8806, Uz=-62.415 мм

Комбинация = 1

Усилия в колоннах подвала.



Max N=306.961 кН (Elem №38964), Min N=-6492.39 кН (Elem №39018)

Комбинация = 1



Max Ms=100.184 кНм (Elem №38942), Min Ms=-1195.61 кНм (Elem №38942)

Комбинация = 1



Max Mt=304.815 кНм (Elem №39018), Min Mt=-464.827 кНм (Elem №39026)

Комбинация = 1

Max N=294.196 кН (Elem №39010), Min N=-5216.16 кН (Elem №39018)

Комбинация = 2



Max Ms=405.347 кНм (Elem №39034), Min Ms=-883.778 кНм (Elem №39033)

Комбинация = 2

Max Mt=356.57 кНм (Elem №38941), Min Mt=-389.46 кНм (Elem №38941)

Комбинация = 2



Max N=109.887 кН (Elem №39010), Min N=-5138.86 кН (Elem №39018)

Комбинация = 3

Max Ms=488.437 кНм (Elem №39024), Min Ms=-939.334 кНм (Elem №39033)

Комбинация = 3



Max Mt=482.691 кНм (Elem №39018), Min Mt=-689.933 кНм (Elem №39026)

Комбинация = 3

Max N=332.038 кН (Elem №38964), Min N=-5197.35 кН (Elem №39018)

Комбинация = 4



Max Ms=402.083 кНм (Elem №39031), Min Ms=-883.708 кНм (Elem №39033)

Комбинация = 4

Max Mt=381.501 кНм (Elem №38941), Min Mt=-410.799 кНм (Elem №38941)

Комбинация = 4



Max N=113.369 кН (Elem №39010), Min N=-5172.33 кН (Elem №39018)

Комбинация = 5

Max Ms=496.218 кНм (Elem №39024), Min Ms=-939.531 кНм (Elem №39033)

Комбинация = 5



Max Mt=460.796 кНм (Elem №39018), Min Mt=-664.274 кНм (Elem №39026)

Комбинация = 5

2.6 Армирование элементов конструкции

Армирование фундаментных конструкций

Фундаментная плита 400 мм с утолщениями до 1000 мм.

Расскраска по материалам.



Исходные данные для расчета.

Max Asro = 35.77 см²/м (узел 33406)

Max Asso = 27.76 см²/м (узел 31401)



Max Asru = 102.09 см²/м (узел 30797)

Max Assu = 232.06 см²/м (узел 30802)



Армирование фундаментной балки 700х1000 (h).

Схема армирования фундаментной балки.



MAX (As1) = 12.87 см² (в КЭ-элементе 41323, коорд. сечения 0.500)

MAX (As2) = 22.56 см² (в КЭ-элементе 41335, коорд. сечения 0.500)



MAX (As3) = 45.45 см² (в КЭ-элементе 41371, коорд. сечения 0.500)

MAX (As4) = 18.45 см² (в КЭ-элементе 41353, коорд. сечения 0.500)

Армирование стен

Схема расположения локальных осей стен.



Исходные данные для расчета.

Схема расположения локальных осей стен.



Схема раскраски по материалам.

Max Asro = 56.37 см²/м (узел 2357)

Max Asso = 96.55 см²/м (узел 727)



Max Asru = 57.09 см²/м (узел 4091)

Max Assu = 57.83 см²/м (узел 727)



Армирование колонн

Исходные данные для расчета

Схема расположения локальных осей колонн



Армирование колонн подвала сечением 500х500 и 600х600

Колонны с номером материала 1-сечением 500х500.

Колонны с номером материала 2-сечением 600х600.



Заключение

Выпускная квалификационная работа разработана в соответствии с заданием на выпускную квалификационную работу. Особое внимание при разработке проекта было уделено разделу «расчетно-конструктивная часть».

Расчёты выполнены с использованием программного комплекса Лира САПР 2013, а также Plaxis 2D. Графическая часть проекта выполнена в системе автоматического проектирования AutoCAD, которая широко используется во всем мире инженерами-проектировщиками.

Пояснительная записка выполнена на компьютере с использованием программных пакетов Microsoft Word, Microsoft Excel.

Все расчеты произведены в соответствии с нормативной документацией, в соответствии с требованиями СП.



Список литературы

1. Бойков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс, М., 1985.

2. СНКК 22-301-2000. “Строительство в сейсмических районах Краснодарского края”

3. СНКК 20-303-2002. “Нагрузки и воздействия. Ветровая и снеговая нагрузки. Краснодарский край”

4. СНиП 31-01-2003. “Здания жилые многоквартирные” Госстрой М., 1985.

5. СНиП 2.01.07-85*. “Нагрузки и воздействия” Госстрой М., 1985.

6. СНКК 23-302-2000. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормативы по теплозащите зданий. Краснодарский край

7. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. М., 1985.

8. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М., 1982.

9. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника

10. СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах. М., 2000.

11. Бондаренко В.М., Судницын А.И. Расчет строительных конструкций. Железобетонные и каменные конструкции. М., 1984.

12. Бондаренко В.М., Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции. М., 1987.

Размещено на Allbest.ru