ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЙСМИЧНОСТИ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению расчетно-графической работы

«Расчет рамы многоэтажного здания с металлическим каркасом на сейсмические воздействия»

по дисциплине:

«Основы проектирования металлических зданий и сооружений

 в сейсмоопасных зонах»

для студентов дневной и заочной формы обучения

образовательной программы магистратуры

по направлению подготовки 08.04.01 Строительство

                                                                          

 

 

Симферополь 2015

Методические указания к выполнению расчетно-графической работы «Расчет рамы многоэтажного здания с металлическим каркасом на сейсмические воздействия» по дисциплине: «Основы проектирования металлических зданий и сооружений в сейсмоопасных зонах» для студентов дневной и заочной формы обучения образовательной программы магистратуры по направлению подготовки 08.04.01 Строительство/ Д. А. Перминов, Е. В. Морозова, А. З. Абдурахманов. ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского».Симферополь, 2015. 50 с.

Составители: Д. А. Перминов, ассистент кафедры кафедры металлических и деревянных конструкций Академии строительства и архитектуры.;

                   Е. В. Морозова, старший преподаватель кафедры

                   кафедры металлических и деревянных конструкций Академии строительства и архитектуры.

                   А. З. Абдурахманов, к.т.н., доцент кафедры кафедры металлических и деревянных конструкций Академии строительства и архитектуры., к.т.н.

 

 

Рецензенты:    Линченко Ю.П., к.т.н., доцент кафедры железобетонных конструкций Академии строительства и архитектуры.

Синцов В.П., к.т.н., доцент кафедры металлических и деревянных конструкций Академии строительства и архитектуры.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 
1. Задание на расчетно-графическую работу………………………. ......4                                               2. Определение расчетной сейсмичности площадки строительства…5

3. Компоновка конструктивной схемы каркаса здания………………...7

4. Расчет элементов рамы с учетом сейсмических воздействий

с помощью  ПК «ЛИРА САПР»………………………………………...10

4.1. Сбор нагрузок на раму здания……………………………………..11

4.2. Подбор сечения элементов рамы на основное РСУ

с помощью ПК «ЛИРА САПР»………………………………………....14

4.3. Расчет элементов рамы на особое РСУ

с помощью ПК «ЛИРА САПР» ………………...………………………34

5. Определение расчетной сейсмической нагрузки согласно

СП 14.13330.2011………………………………………………………38

5.1. Выбор динамической расчетной модели поперечной рамы……..38

5.2. Определение расчетной сейсмической нагрузки………………....39

5.3. Сравнение результатов

(ПК «ЛИРА САПР» - СП 14.13330.2011)……………………………...42

6. Расчет и конструирование узла сопряжения ригеля с колонной..…44

Список использованных источников……………………………..……48

 

ЗАДАНИЕ НА РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКУЮ РАБОТУ

Задание на расчетно-графическую работу принимается по приложению 1, согласно варианту заданному руководителем. Исходные данные заносятся в бланк (рис.1.1).

 
Задание на расчетно-графическую работу   Студента______________________________группы__________ Вариант Исходные данные 1.Размеры здания: пролет – шаг – высота этажа – 2.Количество: пролетов – шагов – этажей - 3.Нормативная временная нагрузка на перекрытие - . 4.Несущие конструкции покрытия и перекрытия. 5.Конструкция пола, толщина слоя, мм. 6.Район строительства. 7.Категория грунта по сейсмическим свойствам. 8.Сечение элементов: колонна ригель. Задание выдал: Задание принял:

 


Рис. 1.1. Бланк задания.

Снеговая нагрузка.

Расчетная снеговая нагрузка равномено-распределенная по длине ригеля покрытия (кН/м):

gs = so g f s B,                                                (4.3)

где so (кН/м2) - нормативная снеговая нагрузка на горизонтальную поверхность покрытия, принимаем по[3, п. 10.1];

gf s - коэффициент надежности по снеговой нагрузке, принимаем по [3, п. 10.12], gf s = 1.4;

B (м) – шаг рам в продольном направлении, принимаем по заданию.

Нормативная снеговая нагрузка на горизонтальную поверхность покрытия (кН/м2):

so =0.7 ce ct µ sg,                                                (4.4)

где so (кН/м2) – вес снегового покрова на м2 горизонтальной поверхности земли, принимаем по [3, п. 10.2] в зависимости от снегового района [3, карта 1, прил. Ж] Для населенных пунктов Республики Крым определение веса снегового покрова допускается выполнять по [4, п. 8.5];

ceкоэффициент, учитывающий снос снега с покрытия здания под действием ветра или иных факторов, принимаем по [3, п. 10.5];

ct – термический коэффициент, принимаем по [3, п. 10.6];

µ - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаем по [3, п. 10.4, прил.Г]

Ветровая нагрузка.

Расчетная ветровая нагрузка в зависимости от эквивалентной высоты над поверхностью земли (кН/м):

gw = wm g f   w B,                                                (4.5)

где wm (кН/м2) – нормативное значение средней составляющей eветровой нагрузки зависимости от эквивалентной высоты над поверхностью земли, принимаем по[3, п. 11.13];

gf w - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, принимаем по [3, п. 11.1.12], gf w = 1.4;

B (м) – шаг рам в продольном направлении, принимаем по заданию.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки зависимости от эквивалентной высоты над поверхностью земли (кН/м2):

wm = wo k ( ze ) c,                                                  (4.6)

где wo (кН/м2) – нормативное значение ветрового давления, принимаем по [3, п. 11.1.4] в зависимости от снегового района [3, карта 3, прил. Ж] Для населенных пунктов Республики Крым определение веса снегового покрова допускается выполнять по [4, п. 9.4];

k ( ze ) – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, принимаем по [3, п. 11.1.5; 11.1.6];

c – аэродинамический коэффициент принимаем по [3, п. 11.1.7; прил.Д];

 

Создание новой задачи

1. Для создания новой задачи выполните пункт меню Приложения ð Новый (кнопка  на  панели инструментов).

2. В появившемся диалоговом окне Признак схемы (рис. 4.2) задайте следующие параметры:

· имя создаваемой задачи – Рама (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);

· признак схемы – 2Три степени свободы в узле (два перемещения и поворот) X0Z.

3. После этого щелкните по кнопке  – Подтвердить.

 

Рис. 4.2. Диалоговое окно Описание схемы.

 

Задание граничных условий

Вывод на экран номеров узлов и элементов

1. Выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования (кнопка  на панели инструментов).

2. В диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы установите флажок Номера элементов.

3. После этого перейдите на вторую закладку Узлы и установите флажок Номера узлов.

Щелкните по кнопке  – Перерисовать.

На рис. 4.4 представлена полученная схема.

 

 

Рис. 4.4. Нумерация узлов и элементов расчетной схемы.

 

Выделение узлов № 1, 2, 3, 4.

1. Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка  на панели инструментов).

2. С помощью курсора выделите узлы № 1 и 2 (узлы окрашиваются в красный цвет). Отметка узлов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием вокруг нужных узлов "резинового окна".

 

Задание граничных условий в узлах № 1, 2, 3, 4.

1. С помощью пункта меню Схема ð Связи (кнопка на панели  инструментов) вызовите диалоговое окно Связи в узлах (рис. 4.5).

2. В этом окне, с помощью установки флажков, отметьте направления, по которым запрещены перемещения узлов (X, Z, UY).

3. После этого щелкните по кнопке  – Применить (узлы окрашиваются в синий цвет).

Рис. 4.5. Диалоговое окно Связи в узлах.

Задание жесткостных параметров элементам рамы

Для расчета необходимо задать жесткостные параметры элементов. Их количество зависит от типа конечных элементов. К этим параметрам относятся: площади поперечных сечений, моменты инерции сечений, толщина плитных и оболочечных элементов, модули упругости и сдвига, коэффициенты постели упругого основания.

Общая схема задания жесткостных характеристик такова:
- вводятся числовые данные жесткостных характеристик. Каждый набор характеристик мы будем называть типом жесткости или просто жесткость. Каждому типу жесткости будет присвоен порядковый номер;

- один из типов жесткости назначается текущим;
- отмечаются элементы, которым будет присвоена текущая жесткость;
- кнопкой Назначить всем выделенным элементам присваиваются жесткостные характеристики, содержащиеся в текущем типе жесткости.
Диалоговое окно Жесткости элементов имеет три закладки графического меню, дающее доступ к библиотеке жесткостных характеристик. По умолчанию открывается закладка Стандартные типы сечений. Две других закладки содержат: диалоговые окна для задания характеристик из базы типовых сечений стального проката и диалоговые окна для задания параметров пластин и объемных элементов, а также численных жесткостных параметров, соответствующих некоторым типам конечных элементов; здесь же находятся кнопки выбора типа нестандартного и тонкостенного сечений.

 

Формирование типов жесткости

По заданию выбирается какой тип сечения задан для балок и колонн. Сечение двутавра может быть профиль или составной

1. С помощью меню Жесткости ð Жесткости и материалы (кнопка  на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Жесткости элементов (рис. 4.6).

2. В этом окне щелкните по кнопке Добавить и в библиотеке жесткостных характеристик щелкните по второй закладке База металлических сечений.

3. Выберите двойным щелчком мыши на элементе графического списка тип сечения Двутавр (на экран выводится диалоговое окно для задания жесткостных характеристик выбранного типа сечения).

 

 

Рис. 4.6. Диалоговое окно Жесткости и материалы.

 

1. В диалоговом окне Стальное сечение задайте параметры сечения Двутавр (рис. 4.7):

· в раскрывающемся списке – Сортамент выберите позицию – Двутавр с параллельными гранями полок типа К(колонный);

· в списке – Профиль – предварительно принятый № двутавра;

· в поле Комментарий введите колонны.

Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.

 

Рис. 4.7. Диалоговое окно Стальное сечение.

 

1. В диалоговом окне Жесткости элементов выберите тип сечения Составной двутавр.

2. В новом окне Стальное сечение для полок сечения Составной двутавр задайте:

· в списке компонентов сечения выделите строку пояс;

· в раскрывающемся списке – Сортамент выберите позицию – Прокат листовой горячекатаный толщиной 2.5…25 мм;

· в списке – Профиль – предварительно принятый размер пояса.

3. Для стенки сечения Составной двутавр задайте:

· в списке компонентов сечения выделите строку стенка;

· в раскрывающемся списке – Сортамент выберите позицию – Прокат листовой горячекатаный толщиной 2.5…25 мм;

· в списке – Профиль – предварительно принятый размер стенки;

· в поле Комментарий введите ригель.

4. Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.

 





Задание дополнительных характеристик

Задание дополнительных характеристик для элементов колонн

1. В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по третьей закладке Сталь (Задание параметров для стальных конструкций).

2. После этого включите радио-кнопку Материал и щелкните по кнопке Добавить.

3. На экран выводится диалоговое окно Параметры, в котором в строке Сталь задайте марку по заданию (например ВСт3пс6) и нажмите ОК (рис. 4.8.).

 

Рис. 4.8. Диалоговое окно Параметры.

 

4. Далее включите радио-кнопку Дополнительные характеристики и щелкните по кнопке Добавить (рис. 4.9). В диалоговом окне Параметры задайте следующие характеристики:

· установите флажок Тип элемента - колонна;

· установите флажок Предельная гибкостьосновная колонна;

· установите флажок Расчетные длины - использовать коэффициент длины;

· задайте коэффициент Lef;

· для задания раскреплений сжатого пояса, установите флажок более, делят пролет на равные части.

· Задайте максимально допустимый прогиб – 400.

Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

 

 

Рис. 4.9. Диалоговое окно Параметры.

 

5. Аналогично задаются дополнительные характеристики для балок. В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по третьей закладке Сталь (Задание параметров для стальных конструкций).

6. После этого включите радио-кнопку Материал и щелкните по кнопке Добавить. В диалоговом окне Параметры в строке Сталь задайте марку по заданию (например ВСт3пс6) и нажмите ОК. Далее включите радио-кнопку Дополнительные характеристики и щелкните по кнопке Добавить. В диалоговом окне Параметры задайте следующие характеристики:

· установите флажок Тип элемента - балка;

· установите флажок Расчет по прогибумаксимально допустимый прогиб – 1/250;

· установите флажок Данные для расчета на общую устойчивость - использовать коэффициент длины;

Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

 

Назначение жесткостей элементам рамы

1. В диалоговом окне Жесткости элементов в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости для колонн, списке текущих материалов должны быть установлены в качестве текущих: материал, дополнительные характеристики – 1. Колонна К-1.

2. Выполните пункт меню Выбор ð Отметка вертикальных элементов (кнопка   на панели инструментов).

3. С помощью курсора выделите все вертикальные элементы схемы (выделенные элементы окрашиваются в красный цвет).

 

Отметка элементов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием вокруг нужных элементов "резинового окна".

 

4. В диалоговом окне Жесткости элементов щелкните по кнопке  Применить (с элементов снимается выделение. Это свидетельство того, что выделенным элементам присвоена текущая жесткость).

5. Выполните пункт меню Выбор ð Отметка вертикальных элементов (кнопка  на панели инструментов), чтобы снять активность с операции выделения вертикальных стержневых элементов.

 

Аналогично назначается жесткость ригелям (кнопка  на панели инструментов). Если на панели нет кнопок выделения горизонтальных и вертикальных элементов, то необходимо вызвать окно Настройка панели инструментов(правой кнопкой мыши щелкните по панели инструментов)

 

Задание нагрузок

Загружения:

1. Постоянная нагрузка – от веса покрытия, перекрытия, собственного веса конструкций.

2. Временная длительная нагрузка – по заданию. Три варианта нагрузки:

· Загружаются все пролеты;

· Загружается рама в шахматном порядке;

· Загружается первый, второй и четвертый пролеты рамы.

3. Временная кратковременная нагрузка – снеговая.

4. Временная кратковременная нагрузка – ветровая (ветер справа).

 

Выбор загружения

Допускается задание до 300 загружений. Каждому загружению присваивается номер, произвольное имя и вид. Загружение может содержать любое количество нагрузок. Номер, имя и вид загружения присваиваются с помощью диалогового окна Редактор загружений (рис. 4.10), которое вызывается щелчком по кнопке  – Редактор загружений (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование). По умолчанию, в начале работы программы, принято имя Загружение 1. Вид загружения позволяет автоматически формировать таблицу РСУ с параметрами, принятыми по умолчанию. Взаимосвязь между загружениями задается в таблице РСУ.

Задание нагрузок

Нагрузки на узлы и элементы задаются с помощью диалогового окна Задание нагрузок (рис. 4.11), которое вызывается после выбора одной из команд раскрывающегося списка Нагрузки на узлы и элементы (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование). Диалоговое окно содержит закладки для задания нагрузок на узлы, стержни, пластины, объемные элементы и суперэлементы, а также для задания нагрузок для расчета на динамику во времени. По умолчанию принимается, что нагрузки принадлежат одному и тому же текущему загружению, номер которого был задан заранее. Окно содержит также закладку для корректировки или удаления нагрузок текущего загружения. В окне содержатся радио-кнопки для задания систем координат – глобальной, местной (для элемента), локальной (для узла) и направления воздействия – X, Y, Z, а также кнопки для задания статической нагрузки (коричневый цвет), заданного смещения (желтый цвет) и динамического воздействия (розовый цвет) – меню этих кнопок изменяется в зависимости от типа загружаемого конечного элемента. При нажатии этих кнопок вызывается диалоговое окно для задания параметров нагрузки. Приложенные нагрузки и воздействия заносятся в поле списка нагрузок – Текущая нагрузка.

Рис. 4.10. Диалоговое окно Редактор загружений.

 

Рис. 4.11. Диалоговое окно Задание нагрузок.

Формирование загружения

1. Выделите элементы, на которые будете задавать нагрузку (в данном случае горизонтальные элементы – ригеля).

2. Вызовите диалоговое окно Задание нагрузок (рис. 4.11) с помощью меню Нагрузки ð Нагрузка на узлы и элементы.

3. В этом окне перейдите на третью закладку Нагрузки на стержни (по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z).

4. Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.

5. В этом окне задайте интенсивность нагрузки р, кН/м (рис. 4.12).

6. Щелкните по кнопке  – Подтвердить.

 

 

Рис. 4.12. Диалоговое окно Параметры.

 

7. После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке –  Применить.

 

Задание собственного веса(задается в загружении №1)

1. Для задания нагрузки от собственного веса элементов каркаса, вызовите диалоговое окно Добавить собственный вес (рис. 4.13) с помощью меню

Нагрузки ð Добавить собственный вес.

2. В этом окне, при включенной радио-кнопке все элементы, в поле Коэф. надежности по нагрузке задайте коэффициент равен 1.05.

3. Щелкните по кнопке  – Применить (всем элементам конструкции автоматически назначается равномерно распределенная нагрузка, равная погонному весу элементов).

 

 

Рис. 4.13. Диалоговое окно Добавить собственный вес.

 

Аналогично приведенной методике задаются все остальные загружения. Загружения от ветра задается на узлы следующим образом:

1. Выделите узлы, на которые прикладывается ветровая сосредоточенная нагрузка.

2. Вызовите диалоговое окно Задание нагрузок (рис. 4.11) с помощью меню Нагрузки ð Нагрузка на узлы и элементы.

3. В этом окне перейдите на вторую закладку Нагрузки на узлы. Система координат Глобальная, направление – вдоль оси Х).

4. Щелчком по кнопке сосредоточенная нагрузка вызовите диалоговое окно Параметры.

5. В этом окне задайте нагрузку р, кН.

6. Щелкните по кнопке  – Подтвердить.

Генерация таблицы РСУ

1. С помощью меню Нагрузки ð РСУ ð Генерация таблицы РСУ (кнопка на панели инструментов вкладка Расчет) вызовите диалоговое окно Расчетные сочетания усилий (рис. 4.14).

2. В этом окне при выбранных строительных нормах                 СП 20.13330.2011 задайте следующие данные:

· для Загружения 1 выберите в списке Вид загружения – Постоянное (0) щелкните по кнопке По умолчанию (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 2);

· для Загружения 2, 3, 4 выберите в списке Вид загружения – Временное длит. (1), в текстовом поле N группы взаимоисключающих загружений введите цифру 1, после этого щелкните по кнопке  – Применить (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 3, 4, 5);

· для Загружения 5 выберите в списке Вид загружения – Кратковременное(2), в текстовом поле Коэффициент надежности введите цифру 1,4, после этого щелкните по кнопке  – Применить (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 6);

· для Загружения 6 выберите в списке Вид загружения – Кратковременное(2) в текстовом поле Коэффициент надежности введите цифру 1,4, в текстовом поле N группы взаимоисключающих загружений введите цифру 2, после этого щелкните по кнопке  – Применить (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 7);

· для Загружения 7 выберите в списке Вид загружения – Кратковременное(2) в текстовом поле Коэффициент надежности введите цифру 1,4, в текстовом поле N группы взаимоисключающих загружений введите цифру 2, после этого щелкните по кнопке  – Применить;

3. Для окончания формирования таблицы РСУ, щелкните по кнопке –  Подтвердить.

 

 

Рис. 4.14. Диалоговое окно Расчетные сочетания усилий.

Выделите все горизонтальные элементы, нажмите меню Схема ð Корректировка ð Добавить элемент. Появится окно Добавить Элемент( рис 4.15) выберите пятую закладку и щелкните по кнопке  – Применить(в итоге все горизонтальные элементы разобьются на две равные части).

Выберите меню Схема ð Корректировка ð Упаковка схемы (кнопка  на панели инструментов). В появившемся диалоговом окне ничего не изменяя щелкните по кнопке  – Применить.

Рис. 4.15. Диалоговое окно Добавить элемент.

Статический расчет каркаса

Запустите задачу на расчет с помощью меню Режим ð Выполнить полный расчет (кнопка  на панели инструментов на вкладке Расчет).

 

Определение расчетных длин

Определяем геометрические характеристики сечения колонн:

К-1( ):

К-2( ):

К-3( ):

Определяем геометрические характеристики сечения ригеля:

Р ( ):

Расчетные длины колонн определяются по СП 16.13330.2011 табл. 31, схеме 3, формулы 143 и 144.

Верхний этаж:

Средняя колонна:

где k – число пролетов;

, , , ,

где  и  - соответственно момент инерции сечения и длина проверяемой колонны; , ,  - пролет рамы; , ,  и , ,  - моменты инерции сечения ригелей, примыкающих соответственно к верхнему и нижнему концу проверяемой колонны.

Коэффициент расчетной длины:

при n £ 0,2

при n > 0,2

Крайняя колонна:

Средние этажи:

Средняя колонна:

,   

Крайняя колонна:

,             

Ниж ний этаж:

, так как жесткая заделка.

Средняя колонна:

, , , ,

;

I вариант (схема 5)

II вариант (схема 3, формула 144)

Крайняя колонна:

,

 

После определения коэффициента расчетной длины μ для колонн, необходимо их нанести на расчетную схему. При задании коэффициента в ЛИРе принимаем средние значения для колонн К-1, К-2, К-3 и т.д.

 

Задание характеристик для расчета рамы на сейсмическую нагрузку

Формирование динамических загружений из статических

1. Вызовите диалоговое окно Формирование динамических загружений из статических (рис. 4.17) с помощью меню Нагрузки ð Динамика ð Учет статических загружений.

2. Для формирования первой строки сводной таблицы, в этом окне, при включенной радио-кнопке загружения (код 1), задайте следующие параметры:

· № динамического загружения – 6;

· № соответствующего статического загружения – 1;

· Коэф. преобразования – 0.9.

3. Щелкните по кнопке Добавить.

4. Для формирования второй строки сводной таблицы, в этом же окне задайте следующие параметры:

· № динамического загружения – 6;

· № соответствующего статического загружения – 2;

· Коэф. преобразования – 0.8.

5. Щелкните по кнопке Добавить.

 

 

Рис. 4.17.  Диалоговое окно Формирование динамических загружений из статических.

6. Для формирования третьей строки сводной таблицы, в этом же окне задайте следующие параметры:

· № динамического загружения – 6;

· № соответствующего статического загружения – 5;

· Коэф. преобразования – 0.5.

7. Щелкните по кнопкам Добавить и  – Подтвердить.

 

Статический расчет каркаса

Запустите задачу на расчет с помощью меню Режим ð Выполнить расчет (кнопка  на панели инструментов).

 

Сравнение результатов

(ПК «ЛИРА САПР» - СП 14.13330.2011)

 

Сравниваем результаты, полученные при расчете по СП [1] с результатами, полученными с помощью ПК «ЛИРА САПР».

В результате расчета на ПК «ЛИРА САПР» имеем значения сейсмической нагрузки, которые находятся в таблице – инерционные нагрузки (даны в узлах каждого этажа, чтобы получить сейсмическую силу их необходимо просуммировать для каждого этажа отдельно) (рис. 5.3).

В результате расчета на ПК «ЛИРА САПР» имеем также веса масс, которые находятся в таблице – веса масс (даны в узлах каждого этажа, чтобы получить общую массу, их необходимо просуммировать для каждого этажа отдельно) (рис. 5.3).

Расхождение определяем по формуле:

Для 1 – n-ого этажа:   

Для 1 – n-ого этажа:   

где ,

Рис. 5.3. Схемы сравнения результатов: а – результаты расчета ПК «ЛИРА САПР» - таблицы инерция и веса масс, б – приведенная схема по результатам в ПК «ЛИРА САПР», в – результаты расчета по выбору динамической схемы и определению сейсмических сил по СП 14.13330.2011.

И в конце сравнения необходим вывод: по результаты расчёта, произведённого согласно указаниям СП 14.13330.2011 и полученные благодаря программному комплексу «ЛИРА САПР», практически идентичны. Следовательно, выбранная модель и данные расчёта можно считать справедливыми для всех элементов.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СП 14.13330.2011. Свод правил. Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81* – М.: Минрегион России, 2011 г. – 91с.

2. ДБН В.1.1-12:2006. Строительство в сейсмических районах Украины. Нормы проектирования.- К.: Минстрой Украины, 2006г. – 78 с.

3. СП 20.13330.2011. Свод правил. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* – М.: Минрегион России, 2011 г. – 96с.

4. ДБН В.1.2-2:2006. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования.- К.: Минстрой Украины, 2006г. – 78 с.

5. СП 16.13330.2011. Свод правил. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81* – М.: Минрегион России, 2011 г. – 172с.

6. ЛИРА 9.4. Руководство пользователя. Основы. Учебное пособие. Стрелец-Стрелецкий Е.Б., Боговис В.Е., Гензерский Ю.Д., Гераймович Ю.Д., Марченко Д.В., Титок В.П. Под редакцией Академика РААСН, докт. техн. наук, проф. Городецкого А.С. – К.: «Факт»,2008.- 164 с.

7. ЛИРА 9.4. Примеры расчета и проектирования. Учебное пособие. Боговис В.Е., Гензерский Ю.Д., Гераймович Ю.Д., Куценко А.Н., Марченко Д.В., Медведко Д.В., Слободян Я.Е., Титок В.П. – К.: «Факт»,2008.- 208 с.

8. Пособие по проектированию каркасных промзданий для строительства в сейсмических районах (к СНиП II-7-81*). – М.: Стройиздат, 1984 г. – 292 с.

9. Руководство по проектированию одноэтажных и многоэтажных производственных зданий со стальным каркасом в сейсмических районах/ ЦНИИпромзданий, ЦНИИПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИЯ (казахское отделение). – М.: Стройиздат, 1977 г. –112 с.

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению расчетно-графической работы

«Расчет рамы многоэтажного здания с металлическим каркасом на сейсмические воздействия»

по дисциплине:

«Основы проектирования металлических зданий и сооружений

 в сейсмоопасных зонах»

для студентов дневной и заочной формы обучения

образовательной программы магистратуры

по направлению подготовки 08.04.01 Строительство

                                                                          

 

 

Симферополь 2015

Методические указания к выполнению расчетно-графической работы «Расчет рамы многоэтажного здания с металлическим каркасом на сейсмические воздействия» по дисциплине: «Основы проектирования металлических зданий и сооружений в сейсмоопасных зонах» для студентов дневной и заочной формы обучения образовательной программы магистратуры по направлению подготовки 08.04.01 Строительство/ Д. А. Перминов, Е. В. Морозова, А. З. Абдурахманов. ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского».Симферополь, 2015. 50 с.

Составители: Д. А. Перминов, ассистент кафедры кафедры металлических и деревянных конструкций Академии строительства и архитектуры.;

                   Е. В. Морозова, старший преподаватель кафедры

                   кафедры металлических и деревянных конструкций Академии строительства и архитектуры.

                   А. З. Абдурахманов, к.т.н., доцент кафедры кафедры металлических и деревянных конструкций Академии строительства и архитектуры., к.т.н.

 

 

Рецензенты:    Линченко Ю.П., к.т.н., доцент кафедры железобетонных конструкций Академии строительства и архитектуры.

Синцов В.П., к.т.н., доцент кафедры металлических и деревянных конструкций Академии строительства и архитектуры.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 
1. Задание на расчетно-графическую работу………………………. ......4                                               2. Определение расчетной сейсмичности площадки строительства…5

3. Компоновка конструктивной схемы каркаса здания………………...7

4. Расчет элементов рамы с учетом сейсмических воздействий

с помощью  ПК «ЛИРА САПР»………………………………………...10

4.1. Сбор нагрузок на раму здания……………………………………..11

4.2. Подбор сечения элементов рамы на основное РСУ

с помощью ПК «ЛИРА САПР»………………………………………....14

4.3. Расчет элементов рамы на особое РСУ

с помощью ПК «ЛИРА САПР» ………………...………………………34

5. Определение расчетной сейсмической нагрузки согласно

СП 14.13330.2011………………………………………………………38

5.1. Выбор динамической расчетной модели поперечной рамы……..38

5.2. Определение расчетной сейсмической нагрузки………………....39

5.3. Сравнение результатов

(ПК «ЛИРА САПР» - СП 14.13330.2011)……………………………...42

6. Расчет и конструирование узла сопряжения ригеля с колонной..…44

Список использованных источников……………………………..……48

 

ЗАДАНИЕ НА РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКУЮ РАБОТУ

Задание на расчетно-графическую работу принимается по приложению 1, согласно варианту заданному руководителем. Исходные данные заносятся в бланк (рис.1.1).

 
Задание на расчетно-графическую работу   Студента______________________________группы__________ Вариант Исходные данные 1.Размеры здания: пролет – шаг – высота этажа – 2.Количество: пролетов – шагов – этажей - 3.Нормативная временная нагрузка на перекрытие - . 4.Несущие конструкции покрытия и перекрытия. 5.Конструкция пола, толщина слоя, мм. 6.Район строительства. 7.Категория грунта по сейсмическим свойствам. 8.Сечение элементов: колонна ригель. Задание выдал: Задание принял:

 


Рис. 1.1. Бланк задания.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЙСМИЧНОСТИ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА

Интенсивность сейсмических воздействий в баллах (сейсмичность) для района строительства следует при­нимать на основе списка населенных пунктов Российской Федерации [1, прил. Б] и комплекта карт общего сейсмического районирования (ОСР-97) территории Российской Федерации, утвержденных Российской академией наук.

Комплект карт ОСР-97  позволят оценить на трех уровнях степень сейсмической опасности и предусматривает осуществление антисейсмических мероприятий при строительстве объектов различной ответственности и срока службы:

- карта ОСР-97-А соответствует 10 %-й вероятности превышения расчетной сейсмической интенсивности в течение 50 лет и средним периодам повторения таких интенсивностей один раз в 500 лет. Карту следует применять для проектирования и строительства объектов нормальной (массовое строительство) и пониженной ответственности;

- карта ОСР-97-В соответствует 5 %-й вероятности превышения расчетной сейсмической интенсивности в течение 50 лет и средним периодам повторения таких интенсивностей один раз в 1000 лет. Карту следует применять при проектировании и строительстве объектов повышенной ответственности, повреждения или разрушения которых при воздействии землетрясения может привести к чрезвычайной ситуации регио­нального уровня;

- карта ОСР-97-С соответствует 1 %-й вероятности превышения расчетной интенсивности в течение 50 лет и средним периодам повторения таких интенсивностей один раз в 5000 лет. Карту следует применять при проектировании и строительстве особо ответственных объектов, повреждения или разрушения которых при воздействии землетрясения может привести к чрезвычайной ситуации государственного уровня.

Указанная на картах сейсмическая интенсивность относится к участкам со средними по сейсми­ческим свойствам грунтами (II категории согласно [1, табл. 1]).

Сейсмическую интенсивность площадки строительства следует определять с учетом ре­зультатов сейсмического микрорайонирования (СМР), которое является основной частью инженерных изысканий .

На площадках строительства, где не проводилось сейсмическое микрорайонирование, в виде исключения допускается определять сейсмичность согласно [1, табл. 1].

Район строительства и категория грунта по сейсмическим свойствам принимается согласно исходным данным.

Для населенных пунктов Республики Крым определение сейсмичности района строительства допускается выполнять по [2, прил. А; 2, прил. Б]

.

 



Дата: 2019-03-05, просмотров: 251.