Расчет на воздействие сейсмической нагрузки
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Район строительства относится к восьмибальному по сейсмическому воздействию.

Фундаменты здания свайные, опирающийся на тугопластичные глины, поэтому по грунтам сейсмичность не изменяется.

Расчетные нагрузки: постоянные

-от покрытия gр1= 9,098 кН/м2 »9, 10 кН/ м2;

-от перекрытия gр2= 8,902 кН/м2 » 8,90 кН/м2.

Расчетные полезные нагрузки: длительные

-на покрытие gдл1 = 0 кН/м2;

-на перекрытие gдл2 = 1,20 кН/м2.

Расчетные полезные нагрузки: кратковременные

-на покрытие gкр1 =0,70кН/м2;

на перекрытие gкр2 =1,20кН/м2.

Ярусные расчетные нагрузки складываются из веса конструкции перекрытия, веса колонн, веса ограждающих стен и полезных нагрузок.

Так как сейсмическое воздействие относится к особым сочетаниям нагрузок, то применяются следующие коэффициенты сочетаний:

-для постоянных нагрузок gс=0,9;

-для временных длительных gс=0,8;

-для кратковременных gс=0,8.

При особых сочетаниях нагрузок ветровая нагрузка не учитывается.

Расчетный вес колонн (29 шт.):

кН

Расчетный вес стен с оконными проемами с усредненным объемным весом r=15,0 кН/м2, при толщине 0,3 м и длине 85 м:

 кН.

При общей площади этажа здания:

м2

Находим ярусные нагрузки по этажам:

-от покрытия

кН.

Ярусные массы:

 

 

 

Находим жесткости железобетонных диафрагм здания вдоль цифровых осей:

-для Д-1 -3 шт

-для Д-2  -1 шт.

 

 

 

Жесткость диафрагм при бетоне В25 (Ев=30000 Мпа=3000000 Н/см2=300000 кН/м2)

В=0,85 Ев

Находим тон свободных колебаний по формуле:

 

,

 

где a1=1,8; a2=0,3; a3=0,1, соответственно формулам колебаний.

Но=3,6  - высота здания;

n=5 – число этажей;

L=3,6 м – высота этажа.

Тон свободных колебаний определяется по формуле:

 

,

 


т.к. Т1 > 0,4 с, то необходимо определить тон для всех трех форм колебаний.

Для 2-го тона: Т2 = 0,88 с > 0,4 с

Для 3-го тона: Т3 = 0,29 с < 0,4 с

Динамические коэффициенты:

 

 

β1 = 0,28 < 0,8 β1 = 0,8

принято

β2 = 1,70 < 2,0 β2 = 1,92

β3 = 5,17 > 2,0 β3 = 2,0

 

Коэффициент формы колебаний:

 

 

Xi (Xj) = Sin (αi - 1) ňξj , где i = 1,2,3.

Таблица 6.6

ξi =

Xi (Xj) для трех форм колебаний

Первой Х1 j) Второй Х2 j) Третьей Х3 j)
1 2 3 4
1,00 Sin 0,5π = 1,000 Sin 1,5π = -1,000 Sin 2,5π = 1,000
0,80 Sin 0,4π = 0,951 Sin 1,2π = -0,588 Sin 2π = 0,000
0,60 Sin 0,3π = 0,809 Sin 0,9π = +0,309 Sin 1,5π = -1,000
0,40 Sin 0,2π = 0,588 Sin 0,6π = +0,951 Sin π = 0,000
0,20 Sin 0,1π = 0,309 Sin 0,3π = +0,809 Sin 0,5π = 1,000

Таблица 6.7. Коэффициенты форм колебаний

Фермы Этаж ξш Qj Xi (Xj) X2i (Xi) QjXi (Xj) QjX2i Xj) Коэффициенты ηik
1 2 3 4 5 6 7 8 9
  5 1,0 540 1,000 1,000 540 540 ŋ15 = 1,000·1,27 = 1,27
  4 0,8 685 0,951 0,904 651 619 ŋ14 = 0,951·1,27 = 1,21
Первая 3 0,6 685 0,809 0,654 554 448 ŋ13 = 0,809·1,27 = 1,03
  2 0,4 685 0,588 0,346 403 237 ŋ12 = 0,588·1,27 = 0,75
                 
                 

 

 

К дальнейшему расчету принимаем нагрузки по 1-й форме колебаний.

Расчетная сейсмическая нагрузка по формуле 2.5 СниП II-7-81 "Строительство в сейсмических районах".

 

Si = K1 K2 KΨ α βi ηi Qi,

 

где К1 = 0,25 - для зданий, в конструкциях которых могут быть допущены остаточные деформации и трещины, при обеспечении безопасности людей и сохранности оборудования;

К2 = 0,9 - учет конструктивных решений здания с числом этажей до пяти;

KΨ = 1,0 - для каркасных зданий;

α = 0,2 - для сейсмичности 8 баллов.

Сейсмические силы:

Σ S5 = 0,25·0,9·1,0·0,2·0,8·1,27·540 = ~ 25 кН

Σ S4 = 0,25·0,9·1,0·0,2·0,8·1,21·685 = ~ 30 кН

Σ S3 = 0,25·0,9·1,0·0,2·0,8·1,09·685 = ~ 25 кН

Σ S2 = 0,25·0,9·1,0·0,2·0,8·0,75·685 = ~ 19 кН

Σ S1 = 0,25·0,9·1,0·0,2·0,8·0,382·685 = ~ 10 кН

Эти нагрузки распределяются пропорционально жесткостям диафрагм:

- для Д-1 коэффициент распределения

 

К1 =

 

- для Д-2 соответственно

 

К2 =

 

Нагрузки: на Д-1, на Д-2

S5 = 7,9 кН S5 = 1,3 кН

S4 = 9,5 кН S4 = 1,5 кН

S3 = 7,9 кН S3 = 1,3 кН

S2 = 6,0 кН S2 = 1,0 кН

S1 = 3,2 кН S1 = 0,9 кН

Изгибающие моменты в диафрагме Д-1 на уровне пола 5-го этажа рамы:

М5 = 7,9·3,6 = 28,44 кН·м

на уровне пола 4-го этажа рамы:

М4 = 7,9·7,2+9,5·3,6 = 91,08 кН·м

на уровне пола 3-го этажа рамы:

М3 = 7,9·10,8+9,5·7,2+7,9·3,6 = 182,16 кН·м

на уровне пола 2-го этажа рамы:

М2 = 7,9·14,2+9,5·10,8+7,9·7,2+6,0·3,6 = 294,84 кН·м

на уровне пола 1-го этажа рамы:

М1 = 7,9·17,8+9,5·14,2+7,9·10,8+6,0·7,2+3,2·3,6 = 419,04 кН·м

Диафрагма располагается на собственном свайном фундаменте, поэтому дополнительную вертикальную нагрузку от изгибающего момента воспринимают колонны, с которыми диафрагма связана монолитно, на уровне пола 1-го этажа:

 

Nдоп = ± кН

 

Вертикальная нагрузка, приходящаяся на колонну по осям 14-В составляет: N = 1486 кН с грузовой площади 6,0х4,5 = 27,0 м2.

На колону по осям 14-Г с грузовой площадью А = 6х3 = 18 м2 с учетом сейсмической нагрузки, будет действовать нагрузка:

N = кН < 1486 кН

Армирование колонн с диафрагмами принимаем аналогично армированию колонн рам без диафрагм.





Дата: 2019-05-28, просмотров: 170.