Здания и сооружения из несущего железобетона
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
>;
;
.
Все конструктивные элементы сооружения решены в монолитном железобетоне, тип плиты покрытия - безбалочная схема. Предусмотрено усиление колонн капителями.
3. Выбор и обоснование расчетной схемы и метода расчета
Все данные, необходимые для задания расчетной схемы (объемно - планировочные и конструктивные решения) и последующего расчета сооружения заданы (найдены) в п. 1-2.
3.1 Описание расчетного комплекса
Система SCAD Office [6] представляет собой набор программ, предназначенных для выполнения прочностных расчетов и проектирования различного вида и назначения строительных конструкций.
В ее состав входят программы четырех видов:
вычислительный комплекс Structure CAD, который является универсальной расчетной системой конечно - элементного анализа конструкций и ориентирован на решение задач проектирования зданий и сооружений достаточно сложной структуры;
вспомогательные программы, предназначенные для обслуживания ВК SCAD и обеспечивающие: формирование и расчет геометрических характеристик различного вида сечений стержневых элементов, определение нагрузок и воздействий на проектируемое сооружение, вычисление коэффициентов постели, необходимых при расчете конструкций на упругом основании (КРОСС), импорт данных из архитектурных систем и формирования укрупненных моделей (препроцессор ФОРУМ);
проектно - аналитические программы КРИСТАЛЛ, КАМИН и АРБАТ, которые предназначены для решения частных задач проверки и расчета элементов стальных и железобетонных конструкций в соответствии с требованиями нормативных документов (СНиП);
проектно - конструкторские программы КОМЕТА и МОНОЛИТ, предназначенные для разработки конструкторской документации на стадии детальной проработки проектного решения. Вычислительные комплекс Structure CAD (SCAD) реализован как интегрированная система прочностного анализа и проектирования конструкций на основе метода конечных элементов и позволяет определить напряженно - деформированное состояние конструкций от статических и динамических воздействий, а также выполнить ряд функций проектирования элементов конструкций.
3.2 Описание расчетной схемы
Под расчетной схемой понимается реальная конструкция, освобожденная от всех несуществующих особенностей и представленная в связи с эти в некоторой идеализированной форме. В рамках данного курсового проекта, при задании расчетной схемы делаем следующие допущения:
1)Предположение об однородности железобетона;
2)Замена геометрической формы колонн стержнями конечной длины (тело стандартного типа для SCAD);
)Замена геометрических форм фундаментной плиты, плиты покрытия, а также стен плоскими пластинами (тело стандартного типа для SCAD).
Задание геометрии происходит в препрцессоре SСAD Форум. В данной программе задаются такие параметры, как шаги колонн в обоих направлениях, отметки подошвы фундаментной плиты, расчетная высота сооружения (2), геометрия фундаментной плиты, плиты покрытия, ограждающих конструкций (стены) и колонн.
(3.1)
)Основание сооружение в расчетной схеме задается как упругое винклеровское основание, на основе моделирования работы многослойного грунтового массива (характеристики грунтов см. в таблице № 2). Для чего, с помощью программы КРОСС (входит в комплект поставки SCAD Office) определяются коэффициенты постели грунтового основания, результаты расчета автоматически передаются в SCAD. Для расчета коэффициентов постели в программе КРОСС, необходимо собрать нагрузку, приходящуюся на грунт под подошвой сооружения. Для этого в расчетной схеме 3-м различным узлам основания задаются жесткие связи по всем направлениям действия нагрузок, после чего производится расчет сооружения на заданные нагрузки. Из таблицы сбора нагрузок, выписываются значения постоянных расчетных нагрузок, действующих по направлению оси , расчетные значения нагрузок делятся на коэффициенты надежности по нагрузке и получаются значения нормативных нагрузок, которые суммируем и делим на площадь нижней плиты (см. Таблицу № 3).
Таблица № 3. Сбор вертикальных нормативных нагрузок на фундаментную плиту
№ загруженияВид загруженияРасчетное значение нагрузки, Коэффициент надежности по нагрузкеНормативное значение нагрузки, Суммарная нагрузка, 1Собственный вес2325,71,12114,37724,72Вес грунтовой засыпки1957,41,151717,73Снеговые нагрузки58,11,43-4Боковое давление грунта---5Давление воды-1196,86--6Полезная нагрузка3892,71,03892,7
(3.2)
Результаты расчета см. Приложение № 3.
5)Капители, предусмотренные в проекте, исходя из необходимости обеспечения жесткости сопряжения покрытия с колоннами, а также в целях ликвидации продавливания плиты основания в местах сопряжения с колоннами, в расчетной схеме моделируются как жесткие тела, по своим геометрическим характеристикам максимально приближенные к реальным размерам капителей.
Таким образом, все данные, необходимые для задания расчетной схемы приведены (вычислены), можно переходить к заданию загружений на расчетную схему, и непосредственно, к самому расчету.
4. Нагрузки и их сочетания
Для расчета сооружения, необходимо произвести сбор нагрузок, действующих на сооружение.
4.1 Собственный вес сооружения
На сооружение и все его конструктивные составляющие действует собственный вес. Значение которого вычисляется, согласно (4.1).
(4.1)
В расчетном ком