Расчет строительных конструкций (АС ТЧ): нагрузки и результаты

Содержание

• 1. Нагрузки и воздействия
  • Нагрузки от собственного веса несущих конструкций
  • Нагрузки от собственного веса конструкции пола и стен
  • Нагрузки от веса технологического оборудования на отм. +7,000
  • Полезная нагрузка на плиту на отм. +7,000
  • Снеговая нагрузка
  • Ветровая нагрузка
• 2. Расчетная схема
  • 2.1 Общий вид расчетной схемы
  • 2.2 Схема приложенных на расчетную схему нагрузок
  • 2.3 Схема назначенных на расчетную схему жесткостных характеристик
• 3. Результаты конечно-элементного расчета
  • 3.1 Деформированная схема каркаса
• 4. Результаты конструктивного расчета
  • 4.1 Расчет несущих элементов каркаса
    • 4.1.1 Колонна
    • 4.1.2 Главная балка
    • 4.1.3 Второстепенная балка
    • 4.1.4 Вертикальная связь по колоннам
    • 4.1.5 Ферма
    • 4.1.6 Прогоны
    • 4.1.7 Горизонтальные связи по покрытию
  • 4.2 Результаты подбора армирования
    • 4.2.1 Монолитная фундаментная балка
    • 4.2.2 Монолитная плита
  • 4.3 Расчет столбчатых фундаментов
  • 4.4 Расчет узлов
    • 4.4.1 База колонны
    • 4.4.2 Крепление главной балки к колонне
    • 4.4.3 Второстепенной балки к главной балке
    • 4.4.4 Крепление вертикальной связи к колонне

1. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

Нагрузки от собственного веса несущих конструкций

Задаем автоматически с использование ПК ЛИРА-САПР 2016.

Нагрузки от собственного веса конструкции пола и стен

Принимаются по п. 4.11.1 Конкурсного задания.

Нагрузка от веса кровли: [IMAGE_1]

Распределяем нагрузку на прогоны:

• на средние прогоны 0,883 кН/м
• на крайние прогоны 0,441 кН/м

Нагрузка от стеновых панелей: [IMAGE_2]

Распределяем нагрузку на колонны:

• на средние 2,118 кН/м
• на крайние 1,059 кН/м

Нагрузки от веса технологического оборудования на отм. +7,000

Принимается по п. 4.11.1 Конкурсного задания. [IMAGE_3]

Полезная нагрузка на плиту на отм. +7,000

Принимается по п. 4.11.1 Конкурсного задания. [IMAGE_4]

Снеговая нагрузка

г. Большой Камень: II снеговой район. Согласно СП 20.13330.2016 нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле: S = μ * c_e * c_t * S_g, где μ – коэффициент, учитывающий снос снега.

Для пологих покрытий (с уклоном до 12%) следует установить коэффициент сноса снега, принимаемый по формуле, но не менее 0,5. Нормативное значение веса снегового покрова для II снегового района (г. Большой Камень) – 1,0 кПа.

Определяем расчетную снеговую нагрузку: S_r = S_g * γ_f, где γ_f = 1,4.

Распределяем нагрузку на прогоны:

• на средние прогоны 1,06 кН/м
• на крайние прогоны 0,532 кН/м

[IMAGE_5]

Ветровая нагрузка

г. Большой Камень: IV ветровой район. Согласно СП 20.13330.2016 нормативное значение средней составляющей основной ветровой нагрузки w_m определяется по формуле: w_m = w_0 * k(z) * c.

Для IV ветрового района w_0 = 0,48 кПа. Аэродинамический коэффициент c принимается по табл. В.2: для наветренной стороны c = 0,8, для подветренной c = -0,6.

Интенсивность расчетной ветровой нагрузки: w = w_m * γ_f * γ_n, где γ_f = 1,4, γ_n = 0,95.

Расчетное положительное давление ветра на крайнюю колонну: w_p = 0,572 кН/м.

Расчетное отрицательное давление ветра на крайнюю колонну: w_o = -0,429 кН/м.

2. РАСЧЕТНАЯ СХЕМА

2.1 Общий вид расчетной схемы

[IMAGE_6] [IMAGE_7] Рис. 1. Расчетная схема. Проекции и аксонометрия

2.2 Схема приложенных на расчетную схему нагрузок

[IMAGE_8] [IMAGE_9] Рис. 2. Нагрузка от собственного веса конструкций, нагрузка от кровли и стеновых панелей

Рис. 3. Полезная нагрузка на перекрытие на отм. +7,000

Рис. 4. Технологическая нагрузка от оборудования на отм. +7,000

Рис. 5. Снеговая нагрузка

Рис. 6. Ветровая нагрузка. Варианты 1 и 2

2.3 Схема назначенных на расчетную схему жесткостных характеристик

[IMAGE_19] Рис. 7. Жесткости элементов

3. РЕЗУЛЬТАТЫ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОГО РАСЧЕТА

3.1 Деформированная схема каркаса

Рис. 8. Мозаика перемещений от собственного веса

Рис. 9. Мозаика перемещений от ветровой нагрузки

4. РЕЗУЛЬТАТЫ КОНСТРУКТИВНОГО РАСЧЕТА

4.1 Расчет несущих элементов каркаса

4.1.1 Колонна

Сталь – С245, Сечение – Двутавр 35К1. Расчет по 1 предельному состоянию (Колонна в осях 5-Б): N = -286,543 кН, M = -243,812 кНм, Q = -56.990 кН.

Условие прочности выполняется. Расчет по 2 предельному состоянию (гибкость): λ = 80,386. Условие выполняется.

4.1.4 Вертикальная связь по колоннам

В связи с незначительной величиной усилий принимаем уголки 60*60*6 (ГОСТ 8509-93).

N (кН)	Mk (кН*м)	My (кН*м)	Qz (кН)	Mz (кН*м)	Qy (кН)	№№ загруж
-7.257	0.000	-0.038	0.031	0.040	0.005	1 2 3 4 5

4.1.5 Ферма

Нижний пояс (элемент 114): N = 46,576 кН, M = 0,226 кНм. Принимаем квадратную трубу 50x50x3 (ГОСТ 30245-2003). Условие прочности и гибкости выполняется.

Раскос (элемент 76): N = 62,242 кН, M = 0,287 кНм. Принимаем квадратную трубу 50x50x3 (ГОСТ 8639-82). Условие прочности и гибкости выполняется.

Верхний пояс (элемент 129): N = -88,132 кН, M = -0,076 кНм. Принимаем квадратную трубу 50x50x3. Условие прочности и гибкости выполняется.

4.1.7 Горизонтальные связи по покрытию

Принимаем уголки 60*60*6 (ГОСТ 8509-93).

N (кН)	Mk (кН*м)	My (кН*м)	Qz (кН)	Mz (кН*м)	Qy (кН)	№№ загруж
4.832	0.000	-0.079	0.070	-0.010	-0.006	1 3 4 5

4.2 Результаты подбора армирования

4.2.1 Монолитная фундаментная балка

4.2.2 Монолитная плита

4.3 Расчет столбчатых фундаментов

4.4 Расчет узлов

4.4.1 База колонны

4.4.2 Крепление главной балки к колонне

4.4.3 Второстепенной балки к главной балке

4.4.4 Крепление вертикальной связи к колонне

14