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
| 72x36 |
| 6 |
| 18 |
| 400х500 |
| B20 |
| Жаланаш |
| III |
| 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
-
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.
-
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.
-
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 |