Повторный расчёт перекрытий жилого комплекса с общественно-административными помещениями со встроенной подземной автостоянкой по Набережной озера, 22 в г.Томске в связи с устройством дополнительных отверстий - Курсовая работа

Жилой комплекс с общественно-административными помещениями со встроенной подземной автостоянкой по Набережной озера, 22 в г.Томске..........................................................................................................................................................3 СХЕМА РАЗБИВКИ ЗДАНИЯ НА БЛОКИ...................................................................................................4 1. ОПИСАНИЕ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ.......................................................................................................5СХЕМЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ.......................................................................................................22 2.2. ИЗОПОЛЯ АРМИРОВАНИЯ ..........................................................................................................................24 2.2.1. Плита на отм.Целью расчетов представленных в настоящем отчете является определение внутренних силовых факторов, и выполнение конструктивных расчетов перекрытий на отм. Внутренние усилия и деформации элементов конструкции, а также часть конструктивных расчетов выполнены с использованием метода конечных элементов, реализованного в программном комплексе Scad версия 11.5 (разработка компании SCAD Group г. Все элементы конструкции рассчитывались с использованием пространственной расчетной модели всего здания, учитывающей особенности рассчитываемых элементов и требований нормативных документов к расчетным схемам. При расчете в программе «Монтаж» учитывается деформация элементов и оболочечные элементы преобразуются в №142 и №144 соответственно. Снеговая (рассчитана в программе "Вест" расчетного комплекса SCAD как для двух зданий с перепадом по высоте)Горизонтальное давление от грунта на глубине z (т/м2) Горизонтальное давление грунта на глубине 3,0 м от поверхности площадки Активное давление грунта на стену подвала (по книге "Справочник проектировщика. Угол наклона тыловой грани стены к вертикали, ? (град.) Угол наклона поверхности грунта к горизонту ?, (град) Угол трения грунта на контакте со стеной, ? (град.)Тип местности B - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м Тип местности B - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м При расчете пульсационной составляющей ветровой нагрузки, в исходных данных для расчета задано преобразование в массы загружений № 1, 2, 3 с коэффициентами пересчета равными единице для постоянного и полезного загружения и 0,5 для снегового (в массы преобразуются значения нагрузок для расчетов по первому предельному состоянию). Схема расположения дополнительной перегородки представлена на рис. Нагрузка от перегородки задавалась в виде линейной нагрузки на плиту.Сравнение изополей армирования и армирования по проекту представлено в виде таблицы.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.

Целью расчетов представленных в настоящем отчете является определение внутренних силовых факторов, и выполнение конструктивных расчетов перекрытий на отм. -0,100 и 4,120 общественно-административного здания по ул. Набережная озера, 22 в г. Томске в связи с устройством дополнительных проемов в этих перекрытиях.

Внутренние усилия и деформации элементов конструкции, а также часть конструктивных расчетов выполнены с использованием метода конечных элементов, реализованного в программном комплексе Scad версия 11.5 (разработка компании SCAD Group г. Киев http: //www.scadgroup.com), сертификат соответствия РОСС RU.СП15.Н00276.

3

Схемаразбивкизданиянаблоки

4

1.Описаниерасчетноймодели

1.1. Определение механических характеристик элементов конструкции

Для железобетонных элементов конструкций начальный модуль упругости Eb определялся по табл.18 [1]).

Учет ползучести железобетонных конструкций производится путем введения в расчеты приведенного модуля упругости

Ered=0.6Eb для вертикальных несущих элементов, 0.3Eb и 0.2Eb для плит и балок для элементов без раскрытия и с раскрытием трещин соответственно. Значения модуля упругости бетона представлено в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Характеристики железобетонных элементов

Марка Eb бетона Т/м2

В25 2.75х106 В25 2.75х106 В25 2.75х106

?b1

0,6 0,3 0,2

Ered Т/м2

1.836х106 0.918х106 0.612х106

18-010

Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп.

Выполнил Классен trialрил Шкабаров

ГАП Аникина

Жилой комплекс с общественно- Стадия Масса Дата административными помещениями со встроенной подземной ав- ПД тостоянкой по Набережной озера, 22 в г. Томске Лист 5

Масштаб

trialв

ГИП Редчиц Пояснительная записка к расчету

ООО «Томская проектная компания»

1.2. Описание конечноэлементных моделей

Все элементы конструкции рассчитывались с использованием пространственной расчетной модели всего здания, учитывающей особенности рассчитываемых элементов и требований нормативных документов к расчетным схемам.

Модель здания рассчитывалась в программе Монтаж.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

6

Используемые типы конечных элементов для основных несущих конструкций:

Рис. 1.2.1. Модель цоколя здания без показа плиты перекрытия.

1. Плита перекрытия смоделирована изгибно-плосконапряженными конечными элементами № 42 и 44. Толщины плит приняты 220мм и 250мм (покрытие).

2. Колонны и балки смоделированы пространственными стержнями (КЭ №5).

3. Стены смоделированы оболочечными элементами №42 и 44. При расчете в программе «Монтаж» учитывается деформация элементов и оболочечные элементы преобразуются в №142 и №144 соответственно.

4. Связи в основании колонн приняты жесткими.

5. Общий вид конечноэлементной модели представлен на рис. 1.2.2.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

7

Рис. 1.2.2. Общий вид конечноэлементной модели здания.

Размеры конечных элементов плит перекрытия и диафрагм приняты равными 2-ум толщинам оболочки покрытия.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

8

1.3. Описание загружений

К модели прикладывались расчетные нагрузки по первому предельному состоянию. Номера загружений и их описание представлены в таблице 1.3.1.

Таблица 1.3.1 Описание загружений

Нагрузка Ед.изм. Норм. ?f Расч. Прим. ПОСТОЯННЫЕ

1. Собственный вес бетонных конструкций, 2,5 т/м3 trialчная кладка, 250мм, 2,0 т/м3

т/м3 2,500 1,10 2,750

2. Собственный вес наружных стен

Утеплитель (150мм) и штукатурка "Церезит"

Штукатурка, 30мм, 1,8 т/м3

Расчитан при-т/м3 1,520 1,10 1,672 веденный удельный вес.

3. Перегородки на этажах высотой 4,2м

4. Перегородки на этажах высотой 2,8м 5. Вес балконного остекления

6. Пол огнезащита на отм. 0,000 7. Полы внутренних помещений 8. Утеплитель чердака стяжка

Тротуарная плитка

Дренажный слой гравия

Гидроизоляция, 2 слоя техноэласта т/м2 0,400 т/м2 0,300 т/пог.м. 0,100 т/м2 0,200 т/м2 0,130 т/м2 0,130

1,10 0,440

1,10 0,330

1,10 0,110 1,30 0,260 1,30 0,169

1,30 0,169

9. Эксплуатируемая кровля

Армированная цементно-песчанная стяжка, 30мм т/м2 0,400 1,20 0,480

Керамзитовый гравий, 10-150мм. Утеплитель Rockwool РУФ БАТТС, 200мм Пароизоляция "Изо-спан"

10. Кровля над лифтовой шахтой

11. Конструкции крыши над козырьками т/м2 0,200 т/м2 0,120

1,20 0,240

1,30 0,156

12. Активное давление грунта на стены подвала

См. соот-ветств. раздел 1 тома пояснительной записки

ПОЛЕЗНЫЕ

13. Перекрытия на отм. 0,000; 4,200; т/м2 0,200 1,20 0,240

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

9

14. Перекрытия на отм. 8,400 - 22,400 15. На лестничные площадки

16. В техпомещении лифтовой

17. На балконные плиты т/м2 0,150 т/м2 0,300 т/м2 0,200 т/м2 0,400

1,30 0,195 1,20 0,360 1,20 0,240

1,20 0,480

КРАТКОВРЕМЕННЫЕ

18. Снеговая (рассчитана в программе "Вест" расчетного комплекса SCAD как для двух зданий с перепадом по высоте)

19. Ветровая статическая (рассчитана в программе "Вест" расчетного комплекса SCAD) по направлениям Х и У.

20. Пульсационная составляющая ветровой нагрузки по направлениям Х и У.

См. соот-ветств. раздел 1 тома пояснительной записки

См. соот-ветств. раздел 1 тома пояснительной записки

Климатические воздействия определены с помощью программы «Вест» программного комплекса Scad Office.

Снеговой район Ветровой район

Средняя скорость ветра зимой Среднемесячная температура января Среднемесячная температура июля

IV III

4 м/сек

-20ГРАДС 20ГРАДС

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

10

1.3.1. Расчет снеговых нагрузок на покрытие

Снег. Здания с перепадом высот.

Расчет выполнен по нормам проектирования "СП 20.13330.2011"

Параметр Местность Снеговой район

Нормативное значение снеговой нагрузки

Тип местности

Средняя скорость ветра зимой Средняя температура января

Значение Единицы измерения

IV

0,168 Т/м2

B - Городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м

4 м/сек -20 °C

Высота здания H 50 м Ширина здания B 19 м h 0 м

0 град L 50 м Неутепленная конструкция с Нет повышенным тепловыделением Коэффициент надежности по 1,4 f Правое здание

Высота здания H 25 м Ширина здания B 19 м h 0 м

0 град L 21,6 м Неутепленная конструкция с Нет повышенным тепловыделением Коэффициент надежности по 1,4 f

Перепад высот 0 м

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

11

0,168(0,235)

0,235(0,329)

0,101(0,141)

0,168(0,235)

0,235(0,329)

0,101(0,141)

Единицы измерения : Т/м2

Расчетное значение (II предельное состояние) Расчетное значение (I предельное состояние)

Отчет сформирован программой ВЕСТ (32-бит), версия: 11.5.1.1 от 06.04.2012

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

12

1.3.1.1. Снеговые мешки у парапета

СНЕГ

Расчет выполнен по нормам проектирования "СП 20.13330.2011"

Параметр Значение Единицы измерения Местность

Снеговой район IV

Нормативное значение снего- 0,168 Т/м2 вой нагрузки

Тип местности B - Городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м

Средняя сtrialть ветра зимой 4 м/сек Средняя температура января -20 °C Здание

Ширина здания B 18,2 м h 1,85 м Неутепленная конструкция с Нет повышенным тепловыделением Коэффициент надежности по 1,4 f

0,289(0,405)

0,129(0,18)

3,7 м

Единицы измерения : Т/м2

Расчетное значение (II предельное состояние) Расчетное значение (I предельное состояние)

Отчет сформирован программой ВЕСТ (32-бит), версия: 11.5.1.1 от 06.04.2012

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

13

1.3.1.2. Снеговые мешки у лифтовой шахты

Расчет снеговой нагрузки около надстройки над шахтой лифта ведем в соответствии со схемой 11 приложения 3 [2] (диагональ основания надстройки 13 м<15 м, поэтому схему 11 применять допускается).

Поскольку d=13м>1,5 м ? ? 2h ? 2?3,1 ? 2,58

S 2,4 g

Поскольку 10? d ?10,5м ?15м, то принимаем ?=2,5

Зона приложения повышенной снеговой нагрузки b1=2h=6,2 м.

Соответственно полное расчетное значение снеговой нагрузки в зоне снеговых мешков около надстройки

S=Sg?=240*2,5=600 кг/м2.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

14

1.3.2. Активное давление грунта

Горизонтальная нагрузка от давления грунта на стены рассчитывалась как активное давление грунта на высоту 3,0м для внешних стен здания парковки. Равномерно распределенная нагрузка по поверхности принята 2,0 т/м2. Схема нагрузки на стены представлена на рис. 1.3.7.

Таблица 1.3.2. Горизонтальное давление грунта на уровне поверхности площадки

Активное давление грунта на стену подвала (по книге "Справочник проектировщика. Основания и фундаменты" Под ред. проф. М.И.Горбунова-Посадова и др., М., 1964)

Равномерно распределенная на поверхности нагрузка, q (т/м2)

Расчетное значение удельного веса грунта, ? (т/м3)

Удельное сцепление грунта, c (т/м2)

Угол внутреннего трения, ?(град.)

Угол наклона тыловой грани стены к вертикали, ? (град.)

Угол наклона поверхности грунта к горизонту ?, (град)

Угол трения грунта на контакте со trialй, ? (град.)

Глубина z (м)

2,00

2,00

1,00

35,00

0,00

0,00

12,00

0,00

Промежуточный параметр Za

Эквивалентный слой грунта для учета нагрузки q

Коэффициент активного давления грунта, ?а

Горизонтальное давление от грунта на глубине z (т/м2)

0,43

1,00

0,25

0,500985581

Таблица 1.3.3. Горизонтальное давление грунта на глубине 3,0 м от поверхности площадки Активное давление грунта на стену подвала (по книге "Справочник проектировщика. Основания и фундаменты" Под ред. проф. М.И.Горбунова-Посадова и др., М., 1964)

Равномерно распределенная на поверхности нагрузка, q (т/м2)

Расчетное значение удельного веса грунта, ? (т/м3)

Удельное сцепление грунта, c (т/м2)

Угол внутреннего трения, ?(град.)

Угол наклона тыловой грани стены к вертикали, ? (град.)

Угол наклона поверхности грунта к горизонту ?, (град)

Угол трения грунта на контакте со стеной, ? (град.)

Глубина z (м)

2,00

2,00

1,00

35,00

0,00

0,00

12,00

3,00

Промежуточный параметр Za

Эквивалентный слой грунта для учета нагрузки q

Коэффициент активного давления грунта, ?аГоризонтальное давление от грунта на глубине z (т/м2)

0,43

1,00

0,25

2,003942324

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

15

Рис. 1.3.8. Активное давление грунта на стены.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

16

1.3.3. Ветровая нагрузка

1.3.3.1. Статическая составляющая

Расчет выполнен по нормам проектирования "СНИП 2.01.07-85* с изменением №2" Исходные данные

Ветровой район III Нормативное значение ветрового давления 0,038 Т/м2

Тип местности B - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м

Тип сооружения Вертикальные и отклоняющиеся от вертикальных не более чем на 15° поверхности

Параметры Поверхность

Шаг сканирования

Наветренная поверхность 1 м f 1,4

H 27 м

1.5 2 2.5 3 Т/м2/102

0

0.5

1

1.5

2

Высота (м) 0

1 2

Нормативное значение (Т/м2) Расчетное значение (Т/м2) 0,015 0,021

0,015 0,021 0,015 0,021

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

17

Высота (м) 3

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Нормативное значение (Т/м2) Расчетное значение (Т/м2) 0,015 0,021

0,015 0,021 0,015 0,021 0,016 0,023 0,017 0,024 0,018 0,025 0,019 0,026 0,02 0,028 0,021 0,029 0,021 0,03 0,022 0,031 0,023 0,032 0,023 0,033 0,024 0,033 0,024 0,034 0,025 0,035 0,026 0,036 0,026 0,037 0,027 0,037 0,027 0,038 0,028 0,039 0,028 0,039 0,029 0,04 0,029 0,041 0,029 0,041

Отчет сформирован программой ВЕСТ (32-бит), версия: 11.5.1.1 от 06.04.2012

Расчет выполнен по нормам проектирования "СНИП 2.01.07-85* с изменением №2" Исходные данные

Ветровой район III Нормативное значение ветрового давления 0,038 Т/м2

Тип местности B - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м

Тип сооружения Вертикальные и отклоняющиеся от вертикальных не более чем на 15° поверхности

Параметры Поверхность

Шаг сканирования

Подветренная поверхность 1 м

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

18

Параметры f 1,4

H 27 м

-2.5 -2 Т/м2/102

0

0.5

1

1.5

2

Высота (м) 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Нормативное значение (Т/м2) Расчетное значение (Т/м2) -0,011 -0,016

-0,011 -0,016 -0,011 -0,016 -0,011 -0,016 -0,011 -0,016 -0,011 -0,016 -0,012 -0,017 -0,013 -0,018 -0,013 -0,019 -0,014 -0,02 -0,015 -0,021 -0,015 -0,022 -0,016 -0,022 -0,016 -0,023 -0,017 -0,024 -0,017 -0,024 -0,018 -0,025 -0,018 -0,026 -0,019 -0,026 -0,019 -0,027 -0,02 -0,027 -0,02 -0,028 -0,02 -0,028 -0,021 -0,029 -0,021 -0,029 -0,021 -0,03 -0,022 -0,03 -0,022 -0,031

Отчет сформирован программой ВЕСТ (32-бит), версия: 11.5.1.1 от 06.04.2012

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

19

1.3.3.2. Пульсационная составляющая

При расчете пульсационной составляющей ветровой нагрузки, в исходных данных для расчета задано преобразование в массы загружений № 1, 2, 3 с коэффициентами пересчета равными единице для постоянного и полезного загружения и 0,5 для снегового (в массы преобразуются значения нагрузок для расчетов по первому предельному состоянию).

1.3.4. Нагрузка от дополнит. перегородки

Схема расположения дополнительной перегородки представлена на рис. 1.3.9.

Рис. 1.3.9. Схема расположения дополнительной тяжелой перегородки trial0 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

20

Нагрузка от перегородки задавалась в виде линейной нагрузки на плиту. Расчетный погонный вес перегородки составляет: (?ст ?шт)*hct*?*?f = (0,25 0,05)*4,2*1,8*1,1 = 2,49 т/пог.м.

Нагрузка от косоуров лестничных маршей, включающая и полезную нагрузку, принята 1,65 тс от одного косоура.

На рис. 1.3.10 показано приложение нагрузки в программном комплексе СКАД.

Рис. 1.3.10. Дополнительная нагрузка от тяжелой перегородки (оранжевым) и на край лестничного проема от косоуров в виде узловой нагрузки.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

21

2.Расчетыирезультатырасчетов

По расчетам КЭМ в ПК Scad, были получены изополя армирования тех областей в перекрытиях на отм. -0,100 и 4,120, где устраиваются дополнительные проемы.

2.1. Схемы расположения отверстий

На рис. 2.1 и 2.2 представлены схемы расположения дополнительных отверствий в перекрытиях.

Рис. 2.1. Схема расположения проемов в плите на отм. -0,100

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

22

Рис. 2.2. Схема расположения дополнительного проема и тяжелой перегородки в плите на отм. 4,120

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

23

2.2. Изополя армирования

2.2.1. Плита на отм. -0,100

На рисунках 2.3 - 2.6 представлены изополя армирования участка плиты с дополнительными отверстиями.

Рис. 2.3. Нижнее армирование по Х. Шаг арматуры 200мм.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

24

Рис. 2.4. Нижнее армирование по У. Шаг арматуры 200мм.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

25

Рис. 2.5. Верхнее армирование по Х. Шаг арматуры 200мм.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

26

Рис. 2.6. Верхнее армирование по У. Шаг арматуры 200мм.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

27 trial. Плита на отм. 4,120

На рисунках 2.7 - 2.10 представлены изополя армирования участка плиты с дополнительными отверстиями и дополнительной нагрузкой от перегородки.

Рис. 2.7. Нижнее армирование по Х. Шаг арматуры 200мм.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

28

Рис. 2.8. Нижнее армирование по У. Шаг арматуры 200мм.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

29

Рис. 2.9. Верхнее армирование по Х. Шаг арматуры 200мм.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

30

Рис. 2.10. Верхнее армирование по У. Шаг арматуры 200мм.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

31

2.3. Армирование по проекту

2.3.1. Плита на отм. -0,100

Рис. 2.11. Фоновое армирование по Х и У

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

32

Рис. 2.12. Дополнительная нижняя арматура по Х и У.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

33

Рис. 2.13. Верхняя дополнительная арматура по Х.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

34

Рис. 2.14. Верхняя дополнительная арматура по У.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

35

2.3.2. Плита на отм. 4,120

Рис. 2.15. Фоновое армирование по Х и У.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

36

Рис. 2.16. Нижнее дополнительное армирование по Х и У.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

37

Рис. 2.17. Верхнее дополнительное армирование по Х.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

38

Рис. 2.18. Верхнее дополнительное армирование по У.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

39Сравнение изополей армирования и армирования по проекту представлено в виде таблицы.

Вид армирования

Арматура по расчету

Арматура по проекту

Плита на отм. -0,100

Фоновое d8 А400 Нижнее дополнительное по Х d6 А400 Нижнее дополнительное по У нет Верхнее дополнительное по Х d8 А400

Верхнее дополнительное по У нет d12 A400 нет нет нет нет

Плита на отм. 4,120

Фоновое

Нижнее дополнительное по Х Нижнее дополнительное по У Верхнее дополнительное по Х

Верхнее дополнительное по У d8 А400 d6 А400 нет d12 А400 нет d12 A400 нет нет d12 A400 d12 A400

Примечание: d8 d6 = d10 d8 d12 = d14 d12 d12 = d16

В проекте заложено достаточно арматуры, чтобы обеспечить несущую способность перекрытия при образовании дополнительных проемов, как это показано на рис. 2.1 и 2.2.

18-010 Изм. Кол. уч. Лист. №. док. Подп. Дата

Лист

40