Файл: Расчёт одноэтажного производственного здания с железобетонным каркасом на сейсмические воздействия в поперечном направлении.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.03.2024

Просмотров: 7

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Международная образовательная корпорация

Казахская Головная Архитектурно-Строительная Академия



СРОП-1

по дисциплине «Расчет и конструирование сейсмостойких зданий»

Тема: «Расчёт одноэтажного производственного здания с железобетонным каркасом на сейсмические воздействия в поперечном направлении»

Выполнила: РПЗС 20-9 Бисенов Д.

Проверил: ассист. проф. Дузев Р.Д.

Алматы, 2022 г

Исходные данные

ID-30


  1. Размеры здания в плане, в м

72x36

  1. Высота до низа несущих конструкций покрытия, в м

6

  1. Пролет балки, в м

18

  1. Размеры сечения колонн, в мм

400х500

  1. Класс бетона

B20

  1. Населённый пункт

Жаланаш

  1. Снеговой район

III

  1. Тип грунтовых условий

III

Определение сейсмических нагрузок, действующих на железобетонный каркас одноэтажного бескранового здания
Таблица 1



Вертикальные нагрузки

Единицы измерения

Нормативная нагрузка

Коэффициент

Расчётная нагрузка

Надёжности по нагрузке

Сочетания нагрузок

От веса:
















- снега

кПа

1,5

1,4

0,5

0,35

- кровли

кПа

0,56

1,2

0,9

0,61

- утеплителя

кПа

0,45

1,2

0,9

0,49

- железобетонных плит покрытия

кПа

1,6

1,1

0,9

1,58

- балок покрытия

кН

22,5

1,1

0,9

22,27

- вертикальных связей между

стропильными конструкциями

кН

4,2

1,05

0,9

3,97

- распорок

кН

1,6

1,05

0,9

1,51

- колонн

кН

3

1,1

0,9

2,97

- кирпичных стен

кПа

5,7

1,1

0,9

5,64

- остекления окон

кПа

0,5

1,1

0,9

0,49

- ворот, включая вес рамы

кПа

3,8

1,1

0,9

3,76



А. Расчёт каркаса в поперечном направлении здания





    1. Определяем перемещения колонн от действия единичных горизонтальных сил, приложенных в уровнях верха колонн. Моменты инерции поперечного сечения колонн каркаса и железобетонной части колонны торцевого фахверка будут равны:


????ф.б. = ????ℎ3/12 = 0,4 0,43/12 = 21,3 10−4м4;

???????? = ????ℎ3/12 = 0,4 0,53/12 = 41,6 10−4м4;
то же, поперечного сечения металлической части фахверковой колонны
????фмб. = 2 (0,01 0,23/12) + (0,24 0,063/12) = 0,133 10−4м4;

Жёсткость железобетонных колонн:

по осям А и Г

????б???????? = 2,4 1010 21,3∙ 10−4 = 5,112∙ 106П???? м4;

по осям Б и В

????б???????? = 2,4 1010 26,7∙ 10−4 = 64,08∙ 106П???? м4

Жёсткость фахверковой колонны:

  • железобетонная часть

????б????ф.б = 2,15 1010 21,3 10−4 = 45,8 106П???? м4;

????б???????? = 2,15 1010 26,7∙ 10−4 = 57,4∙ 106П???? м4;

  • металлическая часть

????с????????ф.м = 2,4 1011 41,6 10−4 = 100,08 106П???? м4

Перемещения колонн каркаса по осям А и В определяются с учётом жёсткости прилегающих к ним участков
самонесущей кирпичной стены. Модуль деформации каменной кладки кирпичных стен определяется в соответствии с указаниями глав строительных норм «Каменные и армокаменные конструкции» [5]:
???? = 0,8 ????0 = 0,8????1 ∙ 2???? = 1,6 ∙ ????1 ∙ ???? = 1,6 ∙ 1000 1,3 = 2080 МП????

где ????1 упругая характеристика кладки; R расчётное сопротивление сжатию каменной кладки.

Перемещения на уровне верха колонн:

‒ для колонн по осям 1-А, 1-г, 13-А, 13-Г с учётом жёсткости продольной стены длиной l = 0,5+5,5/2 = 3,25м
???????? = ????ℎ3/12 =3,25 ∙ 0,38/12=14,85∙ 10−4м4;

???????????? = 2080 106 14,85 10−3 = 30,9 106П???? м4;

????б???????? + ???????????? = 100,08∙ 106 + 30,9 106 = 130,98∙ 106П???? м4;

????б???????? + 0,4 ???????????? = 100,8∙ 106 + 0,4 30,9 106 = 112,44 106П???? м4;


– для колонн по осям 2-А, 2-Г, 12-А, 12-Г с учётом жёсткости участка продольной стены длиной l = 5,5/2 + 1,5 = 4,25 м
???????? = 4,25 0,383/12 = 19,4 10−3м4;

???????????? = 2080 106 19,4 10−3 = 40,35 106П???? м4;

????б???????? + ???????????? = 100,08∙ 106 + 40,35 106 = 140,48∙ 106П????
м4;

????б???????? + 0,4 ???????????? = 100,08∙ 106 + 0,4∙40,35∙106 =116,24∙106П????∙м4;




для колонн по осям 3-А, 3-Г и 11-А, 11-Г с учётом жёсткости продольной стены длиной l = 1,5 + 1,5 =3м:
???????? = 3 0,383/12 = 13,72 10−3м4;

???????????? = 2080 106 13,72 10−3 = 28,5 106П???? м4;

????б???????? + ???????????? =100,08 106 + 28,5 106 =128,58 106П???? м4;

????б???????? + 0,4 ???????????? =100,08 106 + 0,4 28,5 106 =111,48 106П???? м4;



  • для колонн по осям Б и В

6,153

????12 = 3 ∙ 51,12∙ 106 = 1,51м/МН;

  • для фахверковой колонны

6,153 7,353 1,33

????12 = 3 ∙ 2,7 ∙ 106 + 3 100,08 106 = 1,3м/МН.

    1. Определяем жёсткость каркаса здания на уровне верха колонн по формуле 6.3 методических указаний:




????

???? = (

1

1

????????????
) = (4/6,43) +(4/6,12) +(18/1,58) +(13/1,51) +(8/1,3) =27,4 МН/м.


    1. Находим вес здания от расчётных вертикальных нагрузок, от веса элементов, конструкций и снега. Вес здания принимаем сосредоточенным в уровне верха колонн и определяем согласно пункта 6.4 методических указаний. Вычисления в табличной форме приведены в таблице 2.

Таблица 2



Вертикальные нагрузки

Единица измерения

Нормативная нагрузка

Коэффициент

Расчетная нагрузка



Вычисления

Расчетная на- грузка Qn, кН

Надежности по нагрузке

Сочетания нагрузок

1

2

3

4

5

6

7

8

От веса:






















снега

кПа

1,5

1,4

0,5

1,05

1,05∙72∙36

2721,6

кровли

кПа

0,56

1,2

0,9

0,61

0,61∙72∙36

1581,12

утеплителя

кПа

0,45

1,2

0,9

0,49

0,49∙72∙36

1270,08

плит покрытия

кПа

1,6

1,1

0,9

1,58

1,58∙72∙36

4095,36

балок покрытия

кН

22,5

1,1

0,9

22,27

22,27 ∙(24)

532,8

вертикальных связей между стропильными конструкциями

кН

4,2

1,05

0,9

3,97

3,97∙(22)

87,54

Распорок

кН

1,6

1,05

0,9

1,51

1,51∙4

66,44

участков стен, расположенных выше уровня колонн

кПа

5,7

1,1

0,9

5,64

5,64∙1,5∙72∙2

1218,24

Итого:



















11574,25

От 1/4 веса:






















участков стен, расположенных в пределах высоты колонн


кПа


5,7


1,1


0,9


5,64

0,25[5,7(6∙72-

4,2∙3∙10) 2+

0,49∙4,2∙3∙10∙2]

902,9

Колонн

кН

3,6

1,1

0,9

3,564

0,25∙2,97∙47


34,8

Итого:



















12511,95