 |
Усилия в сечениях элементов рамы от сейсмической нагрузки
|
|
|
|
Так как расчетные сейсмические нагрузки по п.2.3 [10] принимаются, действующими в горизонтальном направлении, вертикальная составляющая сейсмических сил не учитывается. Так же не учитывают по п.2.4 [10] вертикальную сейсмическую нагрузку для рам пролетом менее 24 м.
Рассчитываем наиболее напряженную колонны первого этажа Поперечные силы в сечениях колонн рамы:
кН
Так как ригель опирается на колонны шарнирно, изгибающие моменты в сечениях колонн рамы:
кН∙м 
кН∙м
Проверка прочности колонн с учетом сейсмических нагрузок
Подбор площади сечения арматуры колонн
Продольная сила в сечении средней колонны первого этажа (кН) при особом сочетании нагрузок:
от веса совмещенной кровли: 4137∙24∙6∙0,9 = 536,16кН;
от веса снегового покрова: 0,5∙0,9∙24∙6∙0,9 =58,32 кН;
от веса колонны: 
от веса стеновых панелей: 
;
от веса фермы 100/2=50 кН;
Итого:
N=536,16+58,32+106,18+132,72+50=883,38 кН (в том числе длительная Nl=825,06 кН).
Принята нулевая привязка колонн продольного ряда, поэтому опирание фермы на колонну осуществляется по всей ширине и момента от покрытия в колоннах не возникает
Поперечная сила 
Подбираем площадь сечения арматуры колонны
Бетон: класса В30 с 
17 МПа; 
1,15 МПа; 
32500 МПа
Арматура:
класса А400 с 
355 МПа; 
МПа; 
Сечение колонны 400х400 мм с 
5 м и 
см4. Для продольной арматуры принимаем а = а’ = 40 мм, тогда рабочая высота сечения h0 = h - a = 400 - 40 = 360 мм
Усилия М=138,05 кН∙м; Ml=0 кН∙м; Q=27,61 кН; N1=883,38 кН; N1 l =825,06 кН.
Эксцентриситет продольной силы:
Относительный эксцентриситет:
.
должен быть не менее
Также учитываем особые коэффициенты условий работы при расчете на прочность нормальных сечений элементов из тяжелого бетона с арматурой класса А400 
|
|
|
Влияние длительности действия нагрузки на прогиб при эксцентриситете ее действия 
:
Характеристика сжатой зоны бетона
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
Выражение для критической силы имеет вид:
(6.3)
где 
. В первом приближении задаемся 
, тогда (As+As’) =0,005∙40∙40=8см2
Коэффициент, учитывающий влияние прогиба на значение эксцентриситета продольной силы:
(6.6)
Расстояние от направления действия силы до центра тяжести сечения наименее сжатой арматуры
Высота относительная сжатой зоны
(6.7)
Толщина сжатой зоны бетона 
. В случае
(6.9)
Принимаем 2Ø25 АIII c As=9,82 см2.
Проверка прочности сечений, наклонных к продольной оси колонн
При поперечной силе 
и при продольной силе 
. Коэффициент, учитывающий благоприятное влияние продольной сжимающей силы на прочность наклонного сечения: 
(6.10)
,
следовательно, в расчете учитывается только 
.
При 
для тяжелого бетона находим:
(6.11)
При 
поперечная арматура не требуется по расчету и устанавливается конструктивно. Согласно требованиям п.3.54 СНиП II-7-81 должна применяться поперечная арматура диаметром не менее 8мм. Принимаем Ø8A-III с шагом s=0,5∙600=300мм<15∙32=480 мм.
Проверка общей устойчивости здания
Рисунок 6.1 - Расчетная схема здания для проверки общей устойчивости
Общая устойчивость здания обеспечена.
Антисейсмические мероприятия
Жесткость здания в поперечном и поперечном направлении обеспечивается рамами (колонны, ригели)
В качестве ограждающих стеновых конструкций применяются навесные панели. Между поверхностями стен и колонн каркаса должен предусматриваться зазор не менее 20 мм. По всей длине стены в уровне верха оконных проемов должен устраиваться антисейсмические пояс, соединяющийся с каркасом здания.
|
|
|
Список литературы
1. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс, М., 1985.
2. СНКК 22-301-2000. “Строительство в сейсмических районах Краснодарского края"
3. СНКК 20-303-2002. “Нагрузки и воздействия. Ветровая и снеговая нагрузки. Краснодарский край”
4. СНиП 31-01-2003. “Здания жилые многоквартирные" Госстрой М., 1985.
5. СНиП 2.01.07-85*. “Нагрузки и воздействия" Госстрой М., 1985.
6. СНКК 23-302-2000. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормативы по теплозащите зданий. Краснодарский край
7. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. М., 1985.
8. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М., 1982.
9. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника
10. СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах. М., 2000.
11. Бондаренко В.М., Судницын А.И. Расчет строительных конструкций. Железобетонные и каменные конструкции. М., 1984.
12. Бондаренко В.М., Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции. М., 1987.
|
|
|
