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 (Хj) | Второй Х2 (Хj) | Третьей Х3 (Хj) | |
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: 196.