Федеральне агентство з освіти
ГОУВПО Кубанський державний технологічний університет
Кафедра будівельних конструкцій і гідротехнічних споруд
Курсова робота
з дисципліни
"Конструкції сейсмостійких будівель і споруд"
на тему:
"Одноповерхова каркасне виробнича будівля"
Краснодар 2008
Реферат
Ця курсова робота дає уявлення про основи проектування залізобетонних конструкцій будівель, що зводяться в сейсмічних районах. У ході виконання курсової роботи, студент самостійно набуває навиків визначення сейсмічних навантажень на будівлі та споруди з подальшою оцінкою сейсмостійкості, підбору матеріалу, компонкі перетину.
Представлена пояснювальна записка до курсової роботи на тему:
"Одноповерхова каркасне виробнича будівля" має в обсязі 16 аркушів. У ній представлені розрахунки сейсмостійкості конструктивного рішення несучих конструкцій проектованого.
Пояснювальна записка ілюстрована необхідними поясненнями і малюнками, а також схемами до всіх розрахунками. У ній також відображені антисейсмічні заходи.
До пояснювальної записки додається графічна частина - 1 аркуш формату А1.
Зміст
Введення
1. Компонування конструктивного вирішення будинку
2. Визначення сейсмічності будівельного майданчика та збір навантажень
2.1 Визначення сейсмічності будівельного майданчика
2.2 Збір навантажень
3. Визначення періоду власних коливань і форм коливань
4. Зусилля в перерізах елементів рами від сейсмічного навантаження
5. Перевірка міцності колон з урахуванням сейсмічних навантажень
5.1 Підбір площі перерізу арматури колон
5.2 Перевірка міцності перерізів, нахилених до поздовжньої осі колон
6. Перевірка загальної стійкості будинку
7. Антисейсмічні заходи
Список літератури
При розробці проектів будівель і споруд вибір конструктивних рішень виробляють з техніко-економічної доцільності їх застосування в конкретних умовах будівництва з урахуванням максимального зниження матеріаломісткості, трудомісткості і вартості будівництва, що досягаються за рахунок впровадження ефективних будівельних матеріалів і конструкцій, зниження маси конструкцій і т.п . Прийняті конструктивні схеми повинні забезпечувати необхідну міцність, стійкість; елементи збірних конструкцій повинні відповідати умовам механізованого виготовлення на спеціальних підприємствах.
При проектуванні цивільних будівель необхідно прагнути до найбільш простій формі в плані і уникати перепадів висот. При проектуванні часто вибирають об'ємно-планувальні та конструктивні рішення, так як вони забезпечують максимальну уніфікацію і скорочення числа типорозмірів і марок конструкцій.
Збільшення обсягу капітального будівництва при одночасному розширенні області застосування бетону та залізобетону вимагає всебічного полегшення конструкцій і, отже, постійного вдосконалення методів їх розрахунку і конструювання
За рекомендаціями п.1.2 [10] прийняті: симетрична Конструктивна схема (див. рис.1.1) з рівномірним розподілом жорсткостей конструкцій та мас; конструкції з легкого бетону на пористих заповнювачах, що забезпечують найменші значення сейсмічних сил; умови роботи конструкцій з доцільним перерозподілом зусиль внаслідок використання непружних деформацій бетону й арматури при збереженні загальної стійкості будівлі.
Під колони проектуємо окремі фундаменти стаканного типу
Розміри будівлі в плані 9x24м
Сітка колон 6х9м
Висота поверху - 4500мм
Розраховується несучою конструкцією є збірні залізобетонні конструкції рами
Колони - перетин 500х500мм
Як ригеля приймаємо сегментну безраскосную ферму прольотом 9м, плити - ребристі 3x6м
Висота від позначки 0.000 м до низу кроквяної конструкції - 5.0 м.
Покриття поєднане по збірних ребристим плитам 3 x 6 м.
Покрівля - плоско-поєднана з покриттям рубероїдним килимом.
Огороджувальні конструкції - стінові панелі з легкого бетону
Малюнок 1.1 - План будівлі
Малюнок 1.2 - Розріз будівлі
Визначення сейсмічності майданчика будівництва виробляємо на підставі сейсмічного мікрорайонування для II категорії грунту за сейсмічними властивостями, грунтами якої є: скельні грунти вивітрілі та сильновивітрілі, в тому числі вічній, окрім віднесених до I категорії; великоуламкові грунти, за винятком віднесених до I категорії; піски гравелисті , крупні і середньої крупності щільні та середньої щільності маловологі та вологі; піски дрібні та пилуваті щільні та середньої щільності маловологі; глинисті грунти з показником консистенції I L
0,5 при коефіцієнті пористості е <0,9 для глин і суглинків та е <0,7 - для супісків; вічній нескельних Грунт, або сип, а також твердомерзлие при температурі вище мінус 2 ° С при будівництві та експлуатації за принципом I
Сейсмічність майданчика будівництва за наявності грунтів II категорії дорівнює сейсмічності району і становить 9 балів.
Відповідно до вище перерахованого значення коефіцієнта динамічності b i в залежності від розрахункового періоду власних коливань Т i будівлі або споруди за i-му тону при визначенні сейсмічних навантажень слід приймати за формулами (1).
Вага ферми враховується при визначенні ярусної навантаження на стор.9.
Конструктивне рішення підлоги приймаємо однаковим для всіх поверхів.
Збір навантажень виробляємо в табличній формі і представлений у таблиці 2.1
Таблиця 2.1 Навантаження на 1м 2 покриття
при Т i £ 0,1 с b i = 1 + 1,5 Т i
при 0,1 с <Т i <0,4 с b i = 2,5 (1)
прит i ³ 0,4 с b i = 2,5 (0,4 / Т i) 0,5
У всіх випадках значення повинні b i прийматися не менше 0,8.
Розрахункову схему будинку представляємо у вигляді вертикального консольного стрижня із зосередженою горизонтальної навантаженням, яка додається до його верху.
Малюнок 1.1 - Розрахункова схема будівлі
Для розрахунку приймаємо одну раму і збір навантажень здійснюємо для вантажної площі з шириною 6 м. Визначимо ярусні навантаження на рівні покриття, потім зробимо їх підсумовування. Від ваги покриття без урахування ферми (з урахуванням коефіцієнтів сполучень: 0,9; 0,8 і 0,5):
де 9 м - ширина будівлі, 6 м - крок колон;
від ваги ферми (маса ферми сегментної безраскосной довжиною 9м прийнята рівною 4т відповідно до [1]):
від ваги зовнішніх стінових панелей для всієї висоти поверху:
від ваги колон довжиною, що дорівнює половині висоти поверху:
Разом G = 969,68 кН. Для визначення періоду власних коливань і форм коливань необхідно обчислити жорсткість конструкцій. Для конструкцій будівель в даному районі застосований легкий бетон класу В30 з використанням дрібного щільного заповнювача з початковим модулем пружності Е b = 32500МПа. Прийнято колони перерізом 400х400мм, тоді
Для панелей зовнішніх стін
Переміщення колони і двох зовнішніх стін від одиничної сили
Відповідна жорсткість
Період власних коливань будівлі визначається за формулою
де g - прискорення вільного падіння.
Так як T <0,1 c то коефіцієнт b = 1 + 1,5 ∙ 0,02 = 1,03
При розрахунку будинків та споруд (крім гідротехнічних споруд) довжиною або шириною більше 30 м крім сейсмічної навантаження необхідно враховувати крутний момент щодо вертикальної осі будівлі або споруди, що проходить через його центр жорсткості. Значення розрахункового ексцентриситету між центрами жорсткостей і мас будівель чи споруд в аналізованому рівні слід приймати не менше 0,1 В, де В - розмір будівлі або споруди в плані у напрямку, перпендикулярному дії сили S ik. При довжині будинку 48 м ексцентриситет ексцентриситет e 0 = 0,1 x48 = 4,8 м. Крутний момент від впливу всієї сейсмічного навантаження T ik = 4,8 ΣS ik повинен сприйматися колонами каркаса у вигляді додаткових поперечних сил ΔQ ik = T ik / l = 0,96 ΣS ik = ΔS ik. Можна обчислити значення коефіцієнта, що враховує впливу випадкового крутного моменту:
Згідно [10] розрахункова сейсмічне навантаження S ik у вибраному напрямку, прикладена до точки k і відповідна i-му тону власних коливань будівель або споруд, визначається за формулою
S ik = χ T K 1 S 0 ik,
де К 1 - коефіцієнт, що враховує допустимі пошкодження будівель і споруд, що приймається за табл.3 [10]; для будівель і споруд, в конструкціях яких можуть бути допущені залишкові деформації і пошкодження, що утруднюють нормальну експлуатацію, при забезпеченні безпеки людей та збереження обладнання, зводяться із залізобетонних великопанельних або монолітних конструкцій К 1 = 0,22.
S 0 ik - значення сейсмічного навантаження для i-го тону власних коливань будівлі або споруди, що визначається у припущенні пружного деформування конструкцій за формулою
S oik = Q k A b i K w n ik,
де Q k - вага будівлі або споруди, віднесений до точки k, визначається з урахуванням розрахункових навантажень на конструкції;
А - коефіцієнт рівний 0,1 для розрахункової сейсмічності 7 балів;
b i - коефіцієнт динамічності, що відповідає i-му тону власних коливань будівель або споруд;
До w - коефіцієнт дорівнює 1,3 для каркасних будинків, стінове заповнення яких не впливає на їх деформативність.
З урахуванням коефіцієнтів отримуємо
S ok = 969,68 ∙ 0,1 ∙ +1,03 ∙ 1,3 ∙ 1 = 129,84 кН.
S k = χ T ∙ K 1 S 0 k = 1,96 ∙ 128,06 ∙ 0,22 = 55,22 кН.
Розраховуємо найбільш напружену колони першого поверху Поперечні сили в перерізах колон рами:
Так як ригель спирається на колони шарнірно, згинальні моменти в перерізах колон рами:
від ваги суміщеної покрівлі: 4137 ∙ 24 ∙ 6 ∙ 0,9 = 536,16 кН;
від ваги снігового покриву: 0,5 ∙ 0,9 ∙ 24 ∙ 6 ∙ 0,9 = 58,32 кН;
від ваги колони:
від ваги стінових панелей:
від ваги ферми 100 / 2 = 50 кН;
Разом:
N = 536,16 +58,32 +106,18 +132,72 +50 = 883,38 кН (у тому числі тривала N l = 825,06 кН).
Прийнята нульова прив'язка колон поздовжнього ряду, тому спирання ферми на колону здійснюється по всій ширині і моменту від покриття в колонах не виникає
Поперечна сила
Підбираємо площа перерізу арматури колони
Бетон: класу В30 з
Арматура:
класу А400 з
Перетин колони 400х400 мм з
Зусилля М = 138,05 кН ∙ м; M l = 0 кН ∙ м; Q = 27,61 кН; N 1 = 883,38 кН; N 1 l = 825,06 кН.
Ексцентриситет поздовжньої сили:
Відносний ексцентриситет:
повинен бути не менш
Також враховуємо особливі коефіцієнти умов роботи при розрахунках на міцність нормальних перерізів елементів з важкого бетону з арматурою класу А400
Вплив тривалості дії навантаження на прогин при ексцентриситеті її дії
Характеристика стиснутої зони бетону
Граничне значення відносної висоти стиснутої зони бетону
Вираз для критичної сили має вигляд:
де
Коефіцієнт, що враховує вплив прогину на значення ексцентриситету поздовжньої сили:
Відстань від напрямку дії сили до центру ваги перерізу найменш стиснутої арматури
Висота відносна стиснутої зони
Товщина стиснутої зони бетону
Приймаються 2Ш25 АIII c As = 9,82 см 2.
отже, в розрахунку враховується тільки
При
При
Малюнок 6.1 - Розрахункова схема будівлі для перевірки загальної стійкості
Загальна стійкість будинку забезпечена.
В якості огороджувальних стінових конструкцій застосовуються навісні панелі. Між поверхнями стін і колон каркаса повинен передбачатися проміжок не менше 20 мм. По всій довжині стіни в рівні верху віконних прорізів повинен влаштовуватися антисейсмічні пояс, що з'єднується з каркасом будівлі.
2. СНКК 22-301-2000. "Будівництво в сейсмічних районах Краснодарського краю"
3. СНКК 20-303-2002. "Навантаження і впливи. Вітрова і снігова навантаження. Краснодарський край "
4. СНіП 31-01-2003. "Будівлі житлові багатоквартирні" Держбуд М., 1985.
5. СНиП 2.01.07-85 *. "Навантаження і впливи" Держбуд М., 1985.
6. СНКК 23-302-2000. Енергетична ефективність житлових і громадських будівель. Нормативи по теплозахисту будівель. Краснодарський край
7. СНиП 2.03.01-84 *. Бетонні і залізобетонні конструкції. М., 1985.
8. СНиП 2.02.01-83 *. Підстави будівель і споруд. М., 1982.
9. СНиП II-3-79 *. Будівельна теплотехніка
10. СНиП II-7-81 *. Будівництво в сейсмічних районах. М., 2000.
11. Бондаренко В.М., Судніцин А.І. Розрахунок будівельних конструкцій. Залізобетонні і кам'яні конструкції. М., 1984.
12. Бондаренко В.М., Суворкін Д.Г. Залізобетонні і кам'яні конструкції. М., 1987.
ГОУВПО Кубанський державний технологічний університет
Кафедра будівельних конструкцій і гідротехнічних споруд
Курсова робота
з дисципліни
"Конструкції сейсмостійких будівель і споруд"
на тему:
"Одноповерхова каркасне виробнича будівля"
Краснодар 2008
Реферат
Ця курсова робота дає уявлення про основи проектування залізобетонних конструкцій будівель, що зводяться в сейсмічних районах. У ході виконання курсової роботи, студент самостійно набуває навиків визначення сейсмічних навантажень на будівлі та споруди з подальшою оцінкою сейсмостійкості, підбору матеріалу, компонкі перетину.
Представлена пояснювальна записка до курсової роботи на тему:
"Одноповерхова каркасне виробнича будівля" має в обсязі 16 аркушів. У ній представлені розрахунки сейсмостійкості конструктивного рішення несучих конструкцій проектованого.
Пояснювальна записка ілюстрована необхідними поясненнями і малюнками, а також схемами до всіх розрахунками. У ній також відображені антисейсмічні заходи.
До пояснювальної записки додається графічна частина - 1 аркуш формату А1.
Зміст
Введення
1. Компонування конструктивного вирішення будинку
2. Визначення сейсмічності будівельного майданчика та збір навантажень
2.1 Визначення сейсмічності будівельного майданчика
2.2 Збір навантажень
3. Визначення періоду власних коливань і форм коливань
4. Зусилля в перерізах елементів рами від сейсмічного навантаження
5. Перевірка міцності колон з урахуванням сейсмічних навантажень
5.1 Підбір площі перерізу арматури колон
5.2 Перевірка міцності перерізів, нахилених до поздовжньої осі колон
6. Перевірка загальної стійкості будинку
7. Антисейсмічні заходи
Список літератури
Введення
У районах схильних сейсмічним впливам силою 7 і більше балів, виникла необхідність зведення будівель і споруд, здатних витримувати сейсмічні дії.При розробці проектів будівель і споруд вибір конструктивних рішень виробляють з техніко-економічної доцільності їх застосування в конкретних умовах будівництва з урахуванням максимального зниження матеріаломісткості, трудомісткості і вартості будівництва, що досягаються за рахунок впровадження ефективних будівельних матеріалів і конструкцій, зниження маси конструкцій і т.п . Прийняті конструктивні схеми повинні забезпечувати необхідну міцність, стійкість; елементи збірних конструкцій повинні відповідати умовам механізованого виготовлення на спеціальних підприємствах.
При проектуванні цивільних будівель необхідно прагнути до найбільш простій формі в плані і уникати перепадів висот. При проектуванні часто вибирають об'ємно-планувальні та конструктивні рішення, так як вони забезпечують максимальну уніфікацію і скорочення числа типорозмірів і марок конструкцій.
Збільшення обсягу капітального будівництва при одночасному розширенні області застосування бетону та залізобетону вимагає всебічного полегшення конструкцій і, отже, постійного вдосконалення методів їх розрахунку і конструювання
1. Компонування конструктивного вирішення будинку
Одноповерхова будівля зі збірного залізобетону.За рекомендаціями п.1.2 [10] прийняті: симетрична Конструктивна схема (див. рис.1.1) з рівномірним розподілом жорсткостей конструкцій та мас; конструкції з легкого бетону на пористих заповнювачах, що забезпечують найменші значення сейсмічних сил; умови роботи конструкцій з доцільним перерозподілом зусиль внаслідок використання непружних деформацій бетону й арматури при збереженні загальної стійкості будівлі.
Під колони проектуємо окремі фундаменти стаканного типу
Розміри будівлі в плані 9x24м
Сітка колон 6х9м
Висота поверху - 4500мм
Розраховується несучою конструкцією є збірні залізобетонні конструкції рами
Колони - перетин 500х500мм
Як ригеля приймаємо сегментну безраскосную ферму прольотом 9м, плити - ребристі 3x6м
Висота від позначки 0.000 м до низу кроквяної конструкції - 5.0 м.
Покриття поєднане по збірних ребристим плитам 3 x 6 м.
Покрівля - плоско-поєднана з покриттям рубероїдним килимом.
Огороджувальні конструкції - стінові панелі з легкого бетону
Малюнок 1.1 - План будівлі
Малюнок 1.2 - Розріз будівлі
2. Визначення сейсмічності будівельного майданчика та збір навантажень
2.1 Визначення сейсмічності будівельного майданчика
Згідно СНіП II-7-81 * (Будівництво в сейсмічних районах) у розділі Загальне сейсмічне районування території Російської Федерації ЗСР-97 "(Список населених пунктів) по карті ЗСР-97-В-5% сейсмічність району м. Красножар становить 9 балів ( Карта В - масове будівництво. Рішення щодо вибору карти при проектуванні конкретного об'єкта приймається замовником за поданням генерального проектувальника, за винятком випадків, наведених в інших нормативних документах).Визначення сейсмічності майданчика будівництва виробляємо на підставі сейсмічного мікрорайонування для II категорії грунту за сейсмічними властивостями, грунтами якої є: скельні грунти вивітрілі та сильновивітрілі, в тому числі вічній, окрім віднесених до I категорії; великоуламкові грунти, за винятком віднесених до I категорії; піски гравелисті , крупні і середньої крупності щільні та середньої щільності маловологі та вологі; піски дрібні та пилуваті щільні та середньої щільності маловологі; глинисті грунти з показником консистенції I L
Сейсмічність майданчика будівництва за наявності грунтів II категорії дорівнює сейсмічності району і становить 9 балів.
Відповідно до вище перерахованого значення коефіцієнта динамічності b i в залежності від розрахункового періоду власних коливань Т i будівлі або споруди за i-му тону при визначенні сейсмічних навантажень слід приймати за формулами (1).
2.2 Збір навантажень
Збір навантажень виробляємо на 1 м 2 покриття будівлі та перекриття.Вага ферми враховується при визначенні ярусної навантаження на стор.9.
Конструктивне рішення підлоги приймаємо однаковим для всіх поверхів.
Збір навантажень виробляємо в табличній формі і представлений у таблиці 2.1
Таблиця 2.1 Навантаження на 1м 2 покриття
| Вид навантаження | Нормативна навантаження, Н / м 2 | Коефіцієнт надійності за навантаженням | Розрахункове навантаження, Н / м 2 |
| Постійна: | |||
| Власний вага ребристої плити 3x6 м | 2000 | 1,1 | 2200 |
| Пароізоляція 1 шар пергаміну | 50 | 1,3 | 65 |
| Утеплювач - керамзитобетон δ = 80мм (ρ = 800кг / м 3) | 640 | 1,3 | 832 |
| Цементно-піщана стяжка δ = 20мм | 300 | 1,3 | 390 |
| 4 шари руберойду на мастиці | 200 | 1,3 | 260 |
| шар гравію δ = 10мм | 300 | 1,3 | 390 |
| Разом | 3490 | 4137 | |
| Тимчасова | |||
| Снігова | 630 | 900 |
3. Визначення періоду власних коливань і форм коливань
Для грунтів II категорій за сейсмічними властивостями:при Т i £ 0,1 с b i = 1 + 1,5 Т i
при 0,1 с <Т i <0,4 с b i = 2,5 (1)
прит i ³ 0,4 с b i = 2,5 (0,4 / Т i) 0,5
У всіх випадках значення повинні b i прийматися не менше 0,8.
Розрахункову схему будинку представляємо у вигляді вертикального консольного стрижня із зосередженою горизонтальної навантаженням, яка додається до його верху.
Малюнок 1.1 - Розрахункова схема будівлі
Для розрахунку приймаємо одну раму і збір навантажень здійснюємо для вантажної площі з шириною 6 м. Визначимо ярусні навантаження на рівні покриття, потім зробимо їх підсумовування. Від ваги покриття без урахування ферми (з урахуванням коефіцієнтів сполучень: 0,9; 0,8 і 0,5):
де 9 м - ширина будівлі, 6 м - крок колон;
від ваги ферми (маса ферми сегментної безраскосной довжиною 9м прийнята рівною 4т відповідно до [1]):
від ваги зовнішніх стінових панелей для всієї висоти поверху:
від ваги колон довжиною, що дорівнює половині висоти поверху:
Разом G = 969,68 кН. Для визначення періоду власних коливань і форм коливань необхідно обчислити жорсткість конструкцій. Для конструкцій будівель в даному районі застосований легкий бетон класу В30 з використанням дрібного щільного заповнювача з початковим модулем пружності Е b = 32500МПа. Прийнято колони перерізом 400х400мм, тоді
Для панелей зовнішніх стін
Переміщення колони і двох зовнішніх стін від одиничної сили
Відповідна жорсткість
Період власних коливань будівлі визначається за формулою
де g - прискорення вільного падіння.
Так як T <0,1 c то коефіцієнт b = 1 + 1,5 ∙ 0,02 = 1,03
При розрахунку будинків та споруд (крім гідротехнічних споруд) довжиною або шириною більше 30 м крім сейсмічної навантаження необхідно враховувати крутний момент щодо вертикальної осі будівлі або споруди, що проходить через його центр жорсткості. Значення розрахункового ексцентриситету між центрами жорсткостей і мас будівель чи споруд в аналізованому рівні слід приймати не менше 0,1 В, де В - розмір будівлі або споруди в плані у напрямку, перпендикулярному дії сили S ik. При довжині будинку 48 м ексцентриситет ексцентриситет e 0 = 0,1 x48 = 4,8 м. Крутний момент від впливу всієї сейсмічного навантаження T ik = 4,8 ΣS ik повинен сприйматися колонами каркаса у вигляді додаткових поперечних сил ΔQ ik = T ik / l = 0,96 ΣS ik = ΔS ik. Можна обчислити значення коефіцієнта, що враховує впливу випадкового крутного моменту:
Згідно [10] розрахункова сейсмічне навантаження S ik у вибраному напрямку, прикладена до точки k і відповідна i-му тону власних коливань будівель або споруд, визначається за формулою
S ik = χ T K 1 S 0 ik,
де К 1 - коефіцієнт, що враховує допустимі пошкодження будівель і споруд, що приймається за табл.3 [10]; для будівель і споруд, в конструкціях яких можуть бути допущені залишкові деформації і пошкодження, що утруднюють нормальну експлуатацію, при забезпеченні безпеки людей та збереження обладнання, зводяться із залізобетонних великопанельних або монолітних конструкцій К 1 = 0,22.
S 0 ik - значення сейсмічного навантаження для i-го тону власних коливань будівлі або споруди, що визначається у припущенні пружного деформування конструкцій за формулою
S oik = Q k A b i K w n ik,
де Q k - вага будівлі або споруди, віднесений до точки k, визначається з урахуванням розрахункових навантажень на конструкції;
А - коефіцієнт рівний 0,1 для розрахункової сейсмічності 7 балів;
b i - коефіцієнт динамічності, що відповідає i-му тону власних коливань будівель або споруд;
До w - коефіцієнт дорівнює 1,3 для каркасних будинків, стінове заповнення яких не впливає на їх деформативність.
З урахуванням коефіцієнтів отримуємо
S ok = 969,68 ∙ 0,1 ∙ +1,03 ∙ 1,3 ∙ 1 = 129,84 кН.
S k = χ T ∙ K 1 S 0 k = 1,96 ∙ 128,06 ∙ 0,22 = 55,22 кН.
4. Зусилля в перерізах елементів рами від сейсмічного навантаження
Так як розрахункові сейсмічні навантаження по п.2.3 [10] приймаються, що діють у горизонтальному напрямку, вертикальна складова сейсмічних сил не враховується. Так само не враховують за п.2.4 [10] вертикальну сейсмічне навантаження для рам прольотом менше 24 м.Розраховуємо найбільш напружену колони першого поверху Поперечні сили в перерізах колон рами:
Так як ригель спирається на колони шарнірно, згинальні моменти в перерізах колон рами:
5. Перевірка міцності колон з урахуванням сейсмічних навантажень
5.1 Підбір перерізу площі арматури колон
Поздовжня сила в перерізі середньої колони першого поверху (кН) при особливому сполученні навантажень:від ваги суміщеної покрівлі: 4137 ∙ 24 ∙ 6 ∙ 0,9 = 536,16 кН;
від ваги снігового покриву: 0,5 ∙ 0,9 ∙ 24 ∙ 6 ∙ 0,9 = 58,32 кН;
від ваги колони:
від ваги стінових панелей:
від ваги ферми 100 / 2 = 50 кН;
Разом:
N = 536,16 +58,32 +106,18 +132,72 +50 = 883,38 кН (у тому числі тривала N l = 825,06 кН).
Прийнята нульова прив'язка колон поздовжнього ряду, тому спирання ферми на колону здійснюється по всій ширині і моменту від покриття в колонах не виникає
Поперечна сила
Підбираємо площа перерізу арматури колони
Бетон: класу В30 з
Арматура:
класу А400 з
Перетин колони 400х400 мм з
Зусилля М = 138,05 кН ∙ м; M l = 0 кН ∙ м; Q = 27,61 кН; N 1 = 883,38 кН; N 1 l = 825,06 кН.
Ексцентриситет поздовжньої сили:
Відносний ексцентриситет:
повинен бути не менш
Також враховуємо особливі коефіцієнти умов роботи при розрахунках на міцність нормальних перерізів елементів з важкого бетону з арматурою класу А400
Вплив тривалості дії навантаження на прогин при ексцентриситеті її дії
Характеристика стиснутої зони бетону
Граничне значення відносної висоти стиснутої зони бетону
Вираз для критичної сили має вигляд:
де
Коефіцієнт, що враховує вплив прогину на значення ексцентриситету поздовжньої сили:
Відстань від напрямку дії сили до центру ваги перерізу найменш стиснутої арматури
Висота відносна стиснутої зони
Товщина стиснутої зони бетону
Приймаються 2Ш25 АIII c As = 9,82 см 2.
5.2 Перевірка міцності перерізів, нахилених до поздовжньої осі колон
При поперечній силіотже, в розрахунку враховується тільки
При
При
6. Перевірка загальної стійкості будинку
Малюнок 6.1 - Розрахункова схема будівлі для перевірки загальної стійкості
Загальна стійкість будинку забезпечена.
7. Антисейсмічні заходи
Жорсткість будівлі в поперечному і поперечному напрямку забезпечується рамами (колони, ригелі)В якості огороджувальних стінових конструкцій застосовуються навісні панелі. Між поверхнями стін і колон каркаса повинен передбачатися проміжок не менше 20 мм. По всій довжині стіни в рівні верху віконних прорізів повинен влаштовуватися антисейсмічні пояс, що з'єднується з каркасом будівлі.
Список літератури
1. Байков В.Н., Сігалов Е.Є. Залізобетонні конструкції. Загальний курс, М., 1985.2. СНКК 22-301-2000. "Будівництво в сейсмічних районах Краснодарського краю"
3. СНКК 20-303-2002. "Навантаження і впливи. Вітрова і снігова навантаження. Краснодарський край "
4. СНіП 31-01-2003. "Будівлі житлові багатоквартирні" Держбуд М., 1985.
5. СНиП 2.01.07-85 *. "Навантаження і впливи" Держбуд М., 1985.
6. СНКК 23-302-2000. Енергетична ефективність житлових і громадських будівель. Нормативи по теплозахисту будівель. Краснодарський край
7. СНиП 2.03.01-84 *. Бетонні і залізобетонні конструкції. М., 1985.
8. СНиП 2.02.01-83 *. Підстави будівель і споруд. М., 1982.
9. СНиП II-3-79 *. Будівельна теплотехніка
10. СНиП II-7-81 *. Будівництво в сейсмічних районах. М., 2000.
11. Бондаренко В.М., Судніцин А.І. Розрахунок будівельних конструкцій. Залізобетонні і кам'яні конструкції. М., 1984.
12. Бондаренко В.М., Суворкін Д.Г. Залізобетонні і кам'яні конструкції. М., 1987.