Трехэтажное каркасное здание "Физкультурно-оздоровительный комплекс"
Компоновка конструктивного решения здания. Определение сейсмичности строительной площадки. Оценка влияния продольных сил в сечении колонн на динамические характеристики каркаса. Горизонтальные нагрузки на здание, главные антисейсмические мероприятия.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.11.2014 |
Размер файла | 912,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВПО « Кубанский государственный технологический университет »
Кафедра « Строительные конструкции и гидротехнические сооружения »
Факультет строительства и управления недвижимостью
Курсовая работа
По дисциплине «Конструкции сейсмостойких зданий и сооружений»
На тему «3-х этажное каркасное здание физкультурно-оздоровительный комплекс из монолитного железобетона каркас»
Краснодар, 2013
Нормативные ссылки
СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия М.: Стройиздат 2004.
СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах Госстрой России М.: 2000.
СНКК 22-301-2000 (ТСН 22-302-2000 Краснодарского края) Строительство в сейсмических районах Краснодарского края Краснодар 2001.
СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции Госстрой России - М.: ФГУП ЦПП, 2004.
ГОСТ 24992-81 Конструкции каменные. Метод определения прочности и сцепления в каменной кладке.
ГОСТ 8.417-2002 ГСИ Единицы физических величин.
ГОСТ 2.105-79 Построение и оформление таблиц.
ГОСТ 2.106-96 ЕСКД Текстовые документы.
Термины и определения
Землетрясение - колебания земной поверхности в результате (тектоническое) прохождения сейсмических волн.
Тектоника - греческое слово - «строитель».
Сейсмостойкость - способность противостоять сейсмическим воздействиям при сохранении работоспособности.
Сейсмобезопасность - безопасность в случае землетрясения.
Сейсмос - по-гречески означает землетрясение.
Сейсмология - наука занимающаяся изучением землетрясений и внутреннего строения земли.
Сейсмические нагрузки-силы инерции, возбуждаемые массой сооружения вследствие ее колебаний. Сейсмические силы при заданном законе движения основания зависят от динамических характеристик сооружения (периодов и форм собственных колебаний сооружения, демпфирования и т.д.).
Сейсмическое воздействие - подземные толчки и колебания земной поверхности, вызванные внутриземными процессами (главным образом тектоническими).
Сейсмическое районирование - разделение территорий подверженной землетрясениям, на районы с одинаковой сейсмической опасностью.
Сейсмическое микрорайонирование - уточнение сейсмичности на некоторой территории сейсмического района в зависимости от ее геологических и гидрологических условий. Интенсивность землетрясений возрастает с уменьшением плотности грунта увеличением его обводнения.
Сейсмичность - вероятная интенсивность землетрясения в баллах по шкале МSК- 64.
Сейсмичность площадки строительства (уточненная сейсмичность) - сейсмичность в баллах сейсмической шкалы МSК-64, установленная по результатам сейсмического микрорайонирования или с учетом расположения в основании сооружения грунтов различной категории по сейсмическим свойствам.
Магнитуда землетрясения - характеризует мощность очага и количество энергии выделенной в очаге.
Балльность - характеризует интенсивность землетрясения на поверхности земли и измеряется в баллах по шкале МSК-64.
Очаг землетрясения - пространство (объем) в толще земной коры или верхней мантии внутри которого происходит разрыв или вспарывание трещин.
Гипоцентр землетрясения - точка в очаге землетрясения, определяющее начало вспарывания трещины
Эпицентр землетрясения - проекция гипоцентра на поверхность земли.
Динамическая расчетная схема - упрощенная схема сооружения, включающая жесткостные и инерционные элементы, которые позволяют описать условия деформаций конструкций и силовых воздействий в виде математических выражений для колебательных процессов.
Введение
В связи с изменением сейсморайонирования Северного Кавказа институт физики земли Российской Академии наук в апреле 1995 года, все районы Краснодарского края и республики Адыгея оказались в зоне повышенной сейсмичности. Возникла необходимость проектирования и строительства сейсмостойких зданий и сооружений.
В процессе самостоятельного выполнения контрольной работы студент оценивает сейсмичность строительной площадки, определяют архитектурно - конструктивные решения зданий и сооружений и сейсмические нагрузки на них с оценкой сейсмостойкости, изучает элементы инженерной сейсмологии и динамики сооружений, сейсмические воздействия и сейсмостойкость строительных материалов и конструкций, основные принципы проектирования сейсмостойкого строительства; При проектировании гражданских зданий необходимо стремиться к наиболее простой форме в плане и избегать перепадов высот. При проектировании часто выбирают объемно-планировочные и конструктивные решения, так как они обеспечивают максимальную унификацию и сокращение числа типоразмеров и марок конструкций.
Увеличение объема капитального строительства при одновременном расширении области применения бетона и железобетона требует всемерного облегчения конструкций и, следовательно, постоянного совершенствования методов их расчета и конструирования.
1. Компоновка конструктивного решения здания
Трехэтажное производственное здание с размерами в плане 12х36 м и сеткой колонн 6х6м, каркасное из монолитного железобетона.
Наружные стены самонесущие кирпичные опираются на железобетонные фундаментные балки.
Покрытие и междуэтажные перекрытия монолитные железобетонные по монолитным железобетонным ригелям расположенным взаимно перпендикулярно, толщиной 200мм.
Покрытие совмещенное содержит: пароизоляцию, утеплитель, цементно-песчаную стяжку и 3-х слойный рубероидный ковер по битумной мастике. Фундаменты отдельные железобетонные под колонны, фундаментные балки по периметру здания связывают фундаменты.
Фундаментные балки на опорах выполняют неразрезными.
В самонесущих кирпичных стенах предусмотрены все мероприятия присущие кирпичным стенам.
План и разрез здания представлены на рисунке 1и 2
Рисунок 1 - Разрез 1-1
Рисунок 2 - План здания
2. Определение сейсмичности строительной площадки и сбор нагрузок
Требуется рассчитать конструкции жилого здания, при его привязке к площадке строительства.
Согласно СНиП II-7-81* (Строительство в сейсмических районах) в разделе Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации ОСР-97” (Список населенных пунктов) по карте ОСР-97-В-5% сейсмичность района г. Туапсе составляет 8 баллов (Карта 9 - объекты повышенной ответственности и особо ответственные объекты. Решение о выборе карты при проектировании конкретного объекта принимается заказчиком по представлению генерального проектировщика, за исключением случаев, оговоренных в других нормативных документах).
Определение сейсмичности площадки строительства производим на основании сейсмического микрорайонирования для II категории групп по сейсмическим свойствам, грунты которых являются: пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные и средней плотности маловлажные и влажные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности маловлажные; глинистые грунты с показателем консистенции IL 0,5 при коэффициенте пористости е < 0,9 для глин и суглинков и е < 0,7 - для супесей.
Сейсмичность площадки строительства при сейсмичности района 9 баллов, составляет 9 баллов.
Согласно выше перечисленному значения коэффициента динамичности i в зависимости от расчетного периода собственных колебаний Тi здания или сооружения по i-му тону при определении сейсмических нагрузок следует принимать по формулам (1).
Для грунтов II категорий по сейсмическим свойствам
при Тi 0,1 с i = 1 + 1,5Тi
при 0,1 с Тi 0,4 с i = 2,5 (1)
при Тi 0,4 с i = 2,5 (0,4/ Тi)0,5
Во всех случаях значения i должны приниматься не менее 0,4.
2.1 Сбор нагрузок
Сбор нагрузок производим на 1 м2 покрытия здания и перекрытия.
Конструктивное решение пола принимаем одинаковым для всех этажей.
Сбор нагрузок производим в табличной форме и представлен в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Нагрузка на 1м2 покрытия
Вид нагрузки |
Нормативная нагрузка, Н/м2 |
Коэффициент надёжности по нагрузке |
Коэфициент сочитания |
Расчётная нагрузка, Н/м2 |
|
Постоянная |
|||||
Собственный вес плиты д =100мм (с=2500кг/м3) |
2500 |
1,1 |
0,9 |
2475 |
|
Пароизоляция 1 слой пергамина |
0,05 |
1,3 |
0,9 |
0,0585 |
|
Утеплитель - керамзитобетон д= 60мм (с = 800кг/м3) |
480 |
1,3 |
0,9 |
561,6 |
|
Цементно-песчаная стяжка д = 20мм |
360 |
1,3 |
0,9 |
421,2 |
|
4 слоя рубероида на мастике |
0,2 |
1,3 |
0,9 |
0,234 |
|
слой гравия д =10мм |
0,2 |
1,3 |
0,9 |
0,234 |
|
Итого |
3340,45 |
3764,59 |
|||
Временная |
3458,3265 |
Таблица 2.2 - Нагрузка на 1м2 перекрытия
Вид нагрузки |
Нормативная нагрузка, Н/м2 |
Коэффициент надёжности по нагрузке |
Расчётная нагрузка, Н/м2 |
|
Постоянная нагрузка: |
||||
Собственный вес плиты д =100мм (с = 2500кг/м3) |
2500 |
1,1 |
2750 |
|
Собственный вес Цементно-песчаного раствора д=20мм (с=1800кг/м3) |
360 |
1,3 |
390 |
|
Собственный вес керамических плиток, д=15мм (с=1800кг/м3) |
270 |
1,1 |
297 |
|
Итого |
3130 |
3437 |
||
Временная нагрузка: |
8000 |
1,2 |
9600 |
|
Кратковременная (30%) |
2400 |
1,2 |
2880 |
|
Длительнвая (70%) |
5600 |
1,2 |
6720 |
|
Полная нагрузка: |
11130 |
13037 |
||
Постоянная и длительная |
8730 |
10157 |
||
Кратковременная |
2400 |
2880 |
2.2 Определение периода собственных колебаний и форм колебаний
Для определения периода собственных колебаний и форм колебаний необходимо вычислить динамические характеристики пятиэтажной рамы поперечника здания.
Принимаем колонны сечением 400х400мм, тогда:
Ригель принимаем с размерами:
B = 9000мм; h= 350мм
Расчетная длина ригеля- 6000 мм; колонн - 3500 мм.
Для конструкций зданий в данном районе применён бетон на пористых заполнителях класса В30 с использованием тепловой обработки при плотности бетона в сухом состоянии 1400кг/м3 и начальном модуле упругости Еb=15500Мпа.
Погонная жесткость элементов рамы будет:
для ригеля -
(3.1)
для колонн -
Рисунок 2.3 - К расчету на сейсмические нагрузки
Сила, которая характеризует сдвиговую жесткость многоэтажной рамы:
, (3.2)
где Si - сумма погонных жесткостей стоек этажа;
ri - сумма погонных жесткостей ригелей этажей;
l - высота этажа.
Суммарная погонная жесткость:
2-х ригелей:
14-ти колонн:
Расчетная высота здания, по формуле:
(3.3), где
Н0=10,5 - расстояние от обреза фундамента до ригеля верхнего этажа;
h=3 - число этажей; подставив эти значения в формулу получим:
Определим ярусную нагрузку на уровне междуэтажного перекрытия типового этажа.
от веса перекрытия:
36м - ширина здания;
6 м - шаг колонн;
от веса колонн длиной, равной высоте этажа:
от веса участков стен:
Итого G1…G2 = 763,5кН;
Перегородки в расчете не учтены.
m1…m2 = 763,5/9,8= 77,83кН•с2•м;
Находим периоды трёх тонов свободных горизонтальных колебаний рамной системы и коэффициенты динамичности и вносим их в таблицу 3.1.
(3.5)
где i -1,2,3 типа свободных колебаний;
К=89603,62 кН;
l=3,5 м;
Таблица 2.3 - К определению коэффициентов динамичности
Тип колебаний |
Периоды колебаний по формуле |
Коэффициент динамичности |
||
По формуле |
Принят |
|||
По формуле |
Принят |
|||
1 |
||||
2 |
||||
3 |
2.3 Формы собственных колебаний здания
Величина - смещение точек динамической системы отвечает уравнению собственных (свободных) колебаний. В практических расчетах уравнение аппроксимируют в виде тригонометрических полиномов. Для определения коэффициента формы колебаний в формулу (2.3) подставляют не абсолютные смещения точек, а лишь их отношения. Например, формы трех тонов свободных колебаний многоэтажных зданий:
, (2.4)
где - безразмерная координата точки j.
Относительные координаты форм свободных колебаний даны в табл. 2.1 для трех ортонормированных функций
Таблица 2.4 - К определению форм трех топов
для 3-х форм свободных колебаний |
|||||||||||||||||||
первая |
вторая |
третья |
|||||||||||||||||
0,316 |
sin |
0,1578 |
• |
р |
= |
0,4755 |
sin |
0,4734 |
• |
р |
= |
1 |
sin |
1,1887 |
• |
р |
= |
-0,5572 |
|
0,631 |
sin |
0,3156 |
• |
р |
= |
0,8366 |
sin |
1,9469 |
• |
р |
= |
0,17 |
sin |
2,0915 |
• |
р |
= |
0,2804 |
|
1 |
sin |
0,5 |
• |
р |
= |
1 |
sin |
1,5 |
• |
р |
= |
-1 |
sin |
2,5 |
• |
р |
= |
1 |
2.4 Оценка влияния продольных сил в сечении колонн на динамические характеристики каркаса
Во = EbAL2/2 =15500•400 •400•360002/2 = 97216•105 кН•м2, (3.8)
где L= 30 м - расстояние между осями крайних колонн.
Характеристика жесткости рамы при учете влияния продольных сил сечении колонн по формуле (3.9)
Следовательно, учитывать влияние продольных сил в сечении колонн на динамические характеристики рамного каркаса не требуется.
2.5 Усилия в сечениях элементов рамы от сейсмической нагрузки
Так как расчетные сейсмические нагрузки по п. 2.3 [10] принимаются, действующими в горизонтальном направлении, вертикальная составляющая сейсмических сил не учитывается. Так же не учитывают по п. 2.4 [10] вертикальную сейсмическую нагрузку для рам пролетом менее 24 м. Расчетные значения поперечных сил и изгибающих моментов в сечениях элементов рамы по п. 2.10 [10] следует определить по формулам:
и ;
в которых Qi и Mi -- усилия в рассматриваемом сечении, вызываемые сейсмическими нагрузками, соответствующими форме колебаний i.
В приближенном расчете многоэтажных рам на горизонтальные нагрузки учитывают уменьшение жесткости крайних колонн, так как они имеют меньшую степень защемления в узлах, чем средние колонны.
Погонные жесткости элементов рамы 1-го этажа:
ригеля
колонны 2-го этажа
где
колонны 1-го этажа
Табличный коэффициент
При отношении погонных жесткостей ригелей и колонн согласно табл. XV.1 [1], общая жесткость колонн рамы (принимая за единицу жесткость средней колонны):
на 1-ом этаже
?i = 1+2•0,9 = 2,52; на других этажах ?i = 1+2•(0,54+0,54)-2 = 1,24;
Поперечные силы в сечениях средних колонн рамы:
на 1-м этаже 2,52=469,14;
со 2-го по 3-й этаж 1,24=378,34;
Изгибающие моменты в сечениях средних колонн:
на 1-м этаже в сечении под ригелем рамы М1= 2•Q1l/3;
в сечении по с 2-го по 3-й этаж Мk= Q1l/2; где l - расчетная длина колонн, равная высоте этажа. Поперечные силы (кН) и изгибающие моменты (кН•м) в сечениях средних колонн рамы подсчитаны в таблице 3.4 для трёх форм колебаний.
3. Определение горизонтальных сейсмических нагрузок и усилий от них
Коэффициенты форм колебаний зik для трех тонов подсчитаны в табл. 3.1 с использованием относительных координат форм свободных колебаний приведенных в табл. 3.2. по
Формуле:
где- смещение точек здания при собственных колебаниях по -му тону в рассматриваемой точке k и во всех точках j расположения ярусных нагрузок .
Таблица 3.1
Этажи |
кН |
кН |
кН |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Табл. 3.1 а |
||||||||
1 |
0,316 |
738 |
0,48 |
022 |
350,9 |
166,9 |
0,6 |
|
2 |
0,631 |
738 |
0,84 |
0,69 |
617,4 |
516,6 |
1,06 |
|
3 |
0,18 |
412,8 |
1 |
1 |
412,8 |
412,8 |
1,3 |
|
Итого |
1381,2 |
1096,2 |
||||||
Табл. 3.2 б |
||||||||
1 |
0,316 |
738 |
0,99 |
0,99 |
735,4 |
732,82 |
0,301 |
|
2 |
0,631 |
738 |
0,17 |
0,02 |
123,7 |
20,7 |
0,06 |
|
3 |
1 |
412,8 |
-1 |
1 |
-412,8 |
412,8 |
-0,38 |
|
Итого |
446,3 |
166,4 |
||||||
Табл. 3.3 в |
||||||||
1 |
0,316 |
738 |
-0,6 |
0,3 |
-411,3 |
229,2 |
-0,2 |
|
2 |
0,631 |
738 |
0,3 |
0,07 |
206,9 |
58,01 |
0,08 |
|
3 |
1 |
412,8 |
1 |
1 |
412,9 |
412,8 |
0,3 |
|
Итого |
208,4 |
700 |
Расчетную сейсмическую нагрузку в выбранном направлении действия, приложенную к точке k и соответствующую -му тону свободных, т.е. собственных колебаний здания, определяют по формуле п. 2.5[10]:
где - коэффициент, учитывающий допускаемые повреждения зданий и принимаемый по табл. 3 [10], - для зданий и сооружений, в конструкциях которых могут быть допущены остаточные деформации и повреждения, затрудняющие нормальную эксплуатацию, при обеспечении безопасности людей и сохранности оборудования, возводимые с железобетонным каркасом с диафрагмами или связями; - коэффициент, учитывающий характеристики конструкций и принимаемый по табл. 6 [10], для каркасных зданий, стеновое заполнение которых не оказывает влияния на их деформативность; - коэффициент, учитывающий расчетную сейсмичность площадки строительства и определяемый по п. 2.5 [10], при сейсмичности 9 баллов; - коэффициент динамичности, определяемый по п. 2.6* [10]; - коэффициент, зависящий от формы деформации здания при свободных колебаниях по -му тону и от места расположения нагрузки k и определяемый по п.2.7 [10]:
, (2.3)
где- смещение точек здания при собственных колебаниях по -му тону в рассматриваемой точке k и во всех точках j расположения ярусных нагрузок .
Таблица 3.2
Э т а ж и |
, кН |
Первая форма колебаний с |
Вторая форма колебаний с |
Третья форма колебаний с |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|||||
3 |
0,316 |
738 |
1,26 |
252,9 |
-0,38 |
-88,9 |
0,3 |
69,2 |
|||||
2 |
0,631 |
738 |
1,05 |
245,01 |
0,06 |
14,91 |
0,08 |
19,4 |
|||||
1 |
1 |
412,8 |
06 |
77,9 |
0,38 |
49,6 |
-0,16 |
-21,6 |
|||||
Этаж k |
Первая форма колебаний |
Вторая форма колебаний |
Третья форма колебаний |
||||||||||
S1k |
?S1k |
Qk |
Мk |
S2k |
?S2k |
Qk |
Мk |
S3k |
?S3k |
Qk |
Мk |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
3 |
292,9 |
292,9 |
236,2 |
354,33 |
-88,9 |
-88,9 |
-71,74 |
-107,6 |
69,2 |
69,24 |
55,84 |
83,75 |
|
2 |
245,1 |
537,9 |
433,8 |
654,7 |
14,91 |
-74,1 |
54,72 |
89,6 |
19,41 |
88,6 |
71,5 |
107,2 |
|
1 |
77,9 |
615,8 |
244,4 |
244,4 |
49,5 |
-24,5 |
-9,71 |
-9,71 |
21,58 |
67,1 |
26,61 |
26,61 |
|
M = |
-488,8 |
M = |
-19,42 |
M = |
134,13 |
Находим значение сейсмических сил по формуле:
(4.3)
Ярусные поперечные силы:
3-й этаж
2-й этаж
1-й этаж
Изгибающие моменты в стойках:
3-й этаж
2-й этаж
1-й этаж
Изгибающие моменты в ригелях:
4. Определение усилий в несущих конструкциях от эксплуатационных нагрузок
Эксплуатационная нагрузка:
Расчетная нагрузка на 1 м/п:
по приложению 8.2.17 [4], при n = 3
От нагрузки на всю раму
Рэкв=Рэкспл•?пл Ма=Мс= 0,0357;
Мв1= Мв2 = 0,1071;
Множитель = -Рэкв•?2
Таблица 4.1 - К определению моментов и поперечных сил
Схема загружения |
Ма кН•м |
Мв1 кН•м |
Мв2 кН•м |
Мс кН•м |
МА кН•м |
МВ кН•м |
Q12 кН |
Q21 кН |
Q23 кН |
|
0,0357 |
0,1071 |
0,1071 |
0,0357 |
184,52 |
184,52 |
1786,79 |
1655,71 |
1655,71 |
||
-147,5 |
442,4 |
442,4 |
-147,5 |
5. Оценка сейсмостойкости конструкций здания
Проверка прочности колонны.
Для проверки принимаем среднюю колонну.
Так как изгибающие моменты в верхнем сечении средней колонны равны 0, то значение суммарного момента от сейсмической горизонтальной нагрузки и от вертикальной нагрузки будет равен только значению момента от сейсмической нагрузки:
141,14кНм
То же и с поперечными силами:
70,57кН
кН
Продольная сила в сечении колонны 1-го этажа (кН) при особом сочетании нагрузок:
от веса совмещенной кровли: 3,74•6•30•0,9 = 329,88 кН;
от веса снегового покрова: 0,9•0,95•30•6 = 83,80 кН;
от веса перекрытия: 3,44•30•6•0,9•3=910,22 кН;
от веса колонны: 0,9•0,95•0,4•0,4•1,1•30•3,2=7,37 кН;
от веса стен: 14•7•0,95•0,51•30•3,2=4653,20 кН
Итого: N1=5983,87 кН.
Подбор площади сечения арматуры средней колонны 1-го этажа
Бетон: класса В30 с17 МПа; 1,2 МПа; 15500 МПа
Арматура: класса А-III с 365 МПа; Мпа;
Сечение колонны 400х400 мм с 3 м и мм4
Усилия М=141,14 кН; Q=70,57 кН; N1=800,36 кН;
Эксцентриситет продольной силы:
мм
Относительный эксцентриситет:
мм.
должен быть не менее
(6.1)
Также учитываем особые коэффициенты условий работы при расчете на прочность нормальных сечений элементов из тяжелого бетона с арматурой класса АIII
Коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки:
(6.2)
учитывая, что , получаем формулу
Выражение для критической силы имеет вид:
(6.3)
где (6.4)
(6.5)
задаемся
К расчету примем
Коэффициент, учитывающий влияние прогиба на значение эксцентриситета продольной силы:
(6.6)
Расстояние от направления действия или до тяжести сечения сжатой арматуры:
При условии, что Аs=As', высота сжатой зоны
(6.7)
Относительная высота сжатой зоны
.
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
(6.8)
где
учитывая, коэффициент 0,85
.
В случае .
(6.9)
Площадь арматуры назначаем не конструктивно
Принимаем 3Ш18 АIII c As=7,63 см2.
Проверка прочности сечений, наклонных к продольной оси колонн. При поперечной силе и при продольной силе и при особом коэффициенте условия работы для многоэтажных зданий.
Коэффициент, учитывающий благоприятное влияние продольной сжимающей силы на прочность наклонного сечения:
(6.10)
, следовательно, в расчете учитывается только .
При для тяжелого бетона находим:
(6.11)
При поперечная арматура не требуется по расчету. Принимаем из условий свариваемости Ш8 АIII с шагом 100мм и 200мм.
Находим (6.12)
,
где
Принимаем для Ш18АIII поперечную арматуру из условий свариваемости Ш8AIII
Тогда
Было принято Ш8AIII, и так как в сечении четыре стержня Ш8AIII, то
Рисунок 5.1 - Сечение колонны
6. Антисейсмические мероприятия
здание сейсмичность нагрузка каркас
Лестничные клетки в торцах здания воспринимают горизонтальную сейсмическую нагрузку. Жесткие узлы железобетонного каркаса здания усилены применением сварных сеток и замкнутых хомутов. На стыке колонн, применяющиеся к жестким узлам рамы на расстоянии, равном полуторной высоты сечения колонн, армируются поперечной арматурой (хомутами) с шагом не более 100 мм, а для рамных систем с несущими диафрагмами - не реже чем через 200мм.
Жесткость здания в поперечном направлении обеспечивается рамами (колонны и монолитная плита), лестничными клетками в торцах здания и диафрагмой жесткости в середине здания. В продольном направлении жесткость обеспечивается продольными рамами (колонны и монолитная плита).
В соответствии с рекомендациями СНиП диафрагма жесткости и лестничные клетки расположены симметрично относительно центра здания.
В качестве ограждающих стеновых конструкций применяются легки стеновые панели из керамзитобетона д = 350мм.
Наружные стеновые панели и внутренние перегородки не должны препятствовать деформации каркаса. Между поверхностями стен и колонн каркаса должен предусматриваться зазор не менее 20 мм. По всей длине стены в уровне плит покрытия должен устраиваться антисейсмические пояса, соединяющиеся с каркасом здания.
В местах пересечения торцовых и поперечных стен с продольными стенами должны устраиваться антисейсмические швы на всю высоту стен.
В колоннах хомуты ставятся с шагом не более 400мм, а при сварных каркасах - не более 15 d.
Расстояние между хомутами стеновых элементов (колонн) в местах стыкования рабочей арматуры внахлестку.
Кладка самонесущих стен в каркасных зданиях должна быть I или II категории, иметь гибкие связи с каркасом, не препятствующие горизонтальным смещениям каркаса вдоль стен.
Между поверхностями стен и колонн каркаса должен предусматриваться зазор не менее 20 мм. По всей длине стены в уровне плит покрытия и верха оконных проемов должны устраиваться антисейсмические пояса, соединенные с каркасом здания.
В местах пересечения торцовых и поперечных стен с продольными стенами должны устраиваться антисейсмические швы на всю высоту стен.
Лестничные и лифтовые шахты каркасных зданий следует устраивать как встроенные конструкции с поэтажной разрезкой, не влияющие на жесткость каркаса, или как жесткое ядро, воспринимающее сейсмическую нагрузку.
Для каркасных зданий высотой до 5 этажей при расчетной сейсмичности 7 и 8 баллов допускается устраивать лестничные клетки и лифтовые шахты в пределах плана здания в виде конструкций, отделенных от каркаса здания. Устройство лестничных клеток в виде отдельно стоящих сооружений не допускается
В уровне перекрытий и покрытий должны устраиваться антисейсмические пояса по всем продольным и поперечным стенам, выполняемые из монолитного железобетона или сборными с замоноличиванием стыков и непрерывным армированием. Антисейсмические пояса верхнего этажа должны быть связаны с кладкой вертикальными выпусками арматуры.
В зданиях с монолитными железобетонными перекрытиями, заделанными по контуру в стены, антисейсмические пояса в уровне этих перекрытий допускается не устраивать.
Антисейсмический пояс (с опорным участком перекрытия) должен устраиваться, как правило, на всю ширину стены; в наружных стенах толщиной 500 мм и более ширина пояса может быть меньше на 100-150 мм. Высота пояса должна быть не менее 150 мм, марка бетона1 - не ниже 150.
Антисейсмические пояса должны иметь продольную арматуру 4d 10 при расчетной сейсмичности 7-8 баллов и не менее 4 d 12 - при 9 баллах.
В сопряжениях стен в кладку должны укладываться арматурные сетки сечением продольной арматуры общей площадью не менее 1 см2, длиной 1,5 м через 700 мм по высоте при расчетной сейсмичности 7-8 баллов и через 500 мм - при 9 баллах.
Участки стен и столбы над чердачным перекрытием, имеющие высоту более 400 мм, должны быть армированы или усилены монолитными железобетонными включениями, заанкеренными в антисейсмический пояс.
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.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение сейсмичности строительной площадки и сбор нагрузок. Определение периода собственных колебаний и форм колебаний. Оценка влияния продольных сил в сечении колонн на динамические характеристики каркаса. Определение сейсмических нагрузок и усилий.
курсовая работа [528,8 K], добавлен 21.06.2009Проектирование железобетонных конструкций зданий в сейсмических районах. Компоновка конструктивного решения здания. Определение сейсмичности строительной площадки, сбор нагрузок, периода собственных колебаний и их форм. Проверка прочности колонн.
курсовая работа [94,2 K], добавлен 21.06.2009Компоновка конструктивного решения здания. Определение сейсмичности строительной площадки и сбор нагрузок. Расчет каркаса в продольном направлении. Определение сейсмических нагрузок с учетом кручения здания в плане. Расположение антисейсмических швов.
курсовая работа [273,3 K], добавлен 28.06.2009Разработка одноэтажного здания с расчетной сейсмичностью 7 баллов. Определение сейсмичности строительной площадки, горизонтальных нагрузок и усилий от них. Антисейсмические мероприятия при строительстве здания и оценка их практической эффективности.
контрольная работа [145,2 K], добавлен 21.06.2009Конструктивная схема одноэтажного каркасного здания. Расчетная схема рамы. Определение постоянной нагрузки от веса элементов покрытия, стен и колонн. Снеговая нагрузка, действие ветра на здание. Определение расчетных усилий. Конструирование узлов фермы.
курсовая работа [940,1 K], добавлен 19.01.2011Оценка инженерно-геологических условий площадки. Назначение и конструктивные особенности подземной части здания. Строительная классификация грунтов площадки. Нагрузки, учитываемые в расчетах оснований фундаментов. Определение размеров подошвы фундамента.
курсовая работа [465,0 K], добавлен 10.03.2011Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Нагрузки, действующие на прогон. Максимальный изгибающий момент. Конструирование стропильной фермы. Статический расчет рамы каркаса здания и внецентренно нагруженной крайней колонны производственного здания.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.09.2015Расчет каркаса в поперечном и в продольном направлении. Антисейсмические мероприятия при конструировании зданий и сооружений. Здания с жесткой конструктивной схемой (кирпичные). Расчет периода собственных колебаний каркаса в поперечном направлении.
контрольная работа [88,1 K], добавлен 17.12.2010Проектирование сейсмостойких сил железобетонных конструкций. Оценка сейсмостойкости зданий и сооружений, подбор материалов, компоновка сечения в целях его экономичности и рациональности. Проверка прочности сечений, наклонных к продольной оси колонн.
курсовая работа [307,6 K], добавлен 28.06.2009Расчет железобетонного каркаса одноэтажного трехпролетного производственного здания согласно основным принципам расчета, конструирования и компоновки железобетонных конструкций. Основные элементы железобетонного каркаса: плоские поперечные рамы.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 12.07.2009