4.1 Исходные данные
Район строительства – г. Славянск-на-Кубани, Краснодарского края. 9-этажный жилой дом возводится на участке, расположенном в районе сложившейся жилой застройки.
Район строительства характеризуется следующими показателями:
– глубина промерзания – 0,8 м;
– вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли Sg= 1,2 кПа по карте 1 приложения Е СП 20.13330.2011;
– нормативное значение ветрового давления для IV ветрового района по таблице 6.1 СП 20.13330.2011 w0 = 0,48 кПа;
– сейсмичность района строительства по шкале MSK-64 для степеней сейсмической опасности A, B и C соответственно 8, 8 и 9 баллов.
По данным инженерно-геологических изысканий на площадке строительства отрицательных физико-геологических процессов и явлений, влияющих на общую устойчивость исследуемого участка, не отмечено.
По данным исследования химического состава грунтовые воды не агрессивны по отношению к бетону нормальной плотности.
Категория грунтов по сейсмическим свойствам в 10 метровой толще - вторая (Н < 5 м).
Требуется рассчитать и сконструировать железобетонный каркас, состоящий из фундаментной плиты, несущих стен и безригельных плит перекрытий.
4.2 Описание конструктивной схемы
Конструктивная схема дома – перекрестно-стеновая. Несущие стены объединены жестким диском безригельного перекрытия.
Фундаментная плита толщиной 700 мм выполнена по бетонной подготовке толщиной 100 мм.
Несущие стены толщиной 160 мм.
Перекрытия в виде безригельных монолитных плит толщиной 160 мм.
Все несущие элементы выполнены из бетона класса по прочности В25.
4.3 Выбор методики расчета и обоснование расчетной схемы
Проектирование строительных конструкций выполняем в три этапа:
- расчет на основное и особое сочетание нагрузок (определение усилий от расчетных нагрузок);
- конструктивный расчет (определение требуемого количества арматуры);
- конструирование.
Статический и конструктивный расчеты ведем методом конечных элементов при помощи программного комплекса Лира 2013.
В качестве расчетной схемы (рисунок 4.1) выбран пространственный каркас, состоящий из универсальных пластинчатых элементов типа оболочка (КЭ 41, 42 и 44).
Рисунок 4.1 – Расчетная модель здания
Рисунок
4.2 – Несущие конструкции типового этажа
4.4 Определение нагрузок
Нагрузки на расчетную схему группируем в следующие загружения:
загружение 1 – Собственный вес;
загружение 2 – Постоянное;
загружение 3 – Полезное;
загружение 4 – Снег;
загружение 5 – Ветровая нагрузка вдоль буквенных осей (Х);
загружение 6 – Ветровая нагрузка вдоль цифровых осей (Y);
загружение 7 – Сейсмика вдоль буквенных осей (сейсмика Х);
загружение 8 – Сейсмика вдоль цифровых осей (сейсмика Y).
4.5 Постоянные нагрузки
Включают в себя собственный вес несущих конструкций (рассчитывается автоматически), вес ненесущих стен и пола, приведенный к 1 м2 перекрытия (таблица 4.1).
4.6 Полезные нагрузки
Нормативные полезные нагрузки на перекрытия (вес людей, мебели, оборудования) по СП 20.13330.2011 составляют:
- в жилых помещениях 1,5 кПа (γf = 1,3);
- в вестибюлях, фойе, коридорах, на лестницах 3,0 кПа (γf = 1,2);
- балконы, лоджии с учетом полосовой нагрузки шириной 0,8 м 4,0 кПа;
- балконы, лоджии с учетом равномерной нагрузки 2,0 кПа;
- на техническом этаже 0,7 кПа.