Исследование работы монолитного безригельного каркаса - Ресурсосберегающая схема каркаса многоэтажного гражданского здания для строительства в сейсмических районах

Теоретическое исследование работы безригельного каркаса основано на изучении возникающих усилий и деформаций в элементах каркаса под внешними воздействиями с учетом сеймики. Расчеты были выполнены на следующие виды загружений:

Загружение 1 - статическое загружение (собственный вес);

Загружение 2 - статическое загружение (постоянные нагрузки);

Загружение 3 - статическое загружение (временные нагрузки);

Загружение 4 - статическое загружение (ветер по Х);

Загружение 5 - статическое загружение (ветер по Y);

Загружение 6 - динамическое загружение (сейсмика по оси Х, три формы колебаний);

Загружение 7 - динамическое загружение (сейсмика по оси Y, три формы колебаний);

Загружение 8 - динамическое загружение (сейсмика по оси Z, три формы колебаний).

пространственная модель безригельного каркаса

Рис 3.2. Пространственная модель безригельного каркаса

Выполненный расчет безригельного каркаса позволил определить собственные значения частот и периоды колебаний здания. Результаты расчета приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4.

Собственные значения, частоты, периоды колебаний безригельного каркаса

№

П/п

Собств. значения

Частоты

Периоды

Коэффициент распределения

Модальная масса, %

Рад/с

Гц

С

1

2

3

4

5

6

7

Собственные значения, частоты, периоды колебаний загружения 6

1

0.247504

4.040347

0.643367

1.554322

5.019656

7.100433

7.100433

2

0.229638

4.354679

0.693420

1.442127

12.799669

46.167291

53.267723

3

0.215537

4.639570

0.738785

1.353574

1.947112

1.068363

54.336086

Собственные значения, частоты, периоды колебаний загружения 7

1

0.247504

4.040347

0.643367

1.554322

11.876893

39.750497

39.750497

2

0.229638

4.354679

0.693420

1.442127

-5.381029

8.159577

47.910074

3

0.215537

4.639570

0.738785

1.353574

4.647114

6.085603

53.995677

Собственные значения, частоты, периоды колебаний загружения 8

1

0.247504

4.040347

0.643367

1.554322

11.876893

39.750497

39.750497

2

0.229638

4.354679

0.693420

1.442127

-5.381029

8.159577

47.910074

3

0.215537

4.639570

0.738785

1.353574

4.647114

6.085603

53.995677

В 7 графе приведена модальная масса, собранная из загружения по трем формам колебания.

Были определены максимальные и минимальные перемещения узлов каркасов в пространстве (по осям Х, Y и Z) при наиболее невыгодном загружении (табл.3.5)

Таблица 3.5.

Перемещения узлов безригельного каркаса при сейсмическом воздействии

Направление

Загружение 6

Загружение 7

Загружение 8

Перемещение, мм

Перемещение, мм

Перемещение, мм

Max

Min

Max

Min

Max

Min

Ось

При второй форме колебания

При первой форме колебания

При первой форме колебания

X

187

-2.01

185

-15

46.3

-3.74

Y

0.219

-78.2

263

-0.00021

65.9

5.32

Z

10.9

-8.11

7.05

-18

1.76

-4.51

По результатам выполненных расчетов были выбраны наиболее опасные нагружения и по усилиям, возникающим от их воздействия в элементах каркаса, назначались размеры сечений элементов, необходимые для надежной работы сооружения и обеспечивающие минимальные затраты материалов (табл. 3.6).

Таблица 3.6.

Расход материалов на безригельный каркас и его стоимость

Этаж

Конструкция

Материал

Объем

Стоимость за одну единицу (сум)

Полная стоимость (тыс. сум)

Подвал

Фундаментная плита

Арматура A-III Ш 14

8.83 т

2307365

20374.03

Арматура A-I Ш 8

0.919 т

2302123

2115.65

Бетон В 25

218.9 м3

215082

47081.45

1

Колонны (28шт)

Арматура A-III Ш 25, Ш 22

0.373 т

2310725

861.90

Арматура A-III Ш 20, Ш 18, Ш 16

0.671 т

2307365

1548.24

Арматура A-I Ш 8, Ш 6

0.363 т

2302123

835.67

Бетон В 25

18.8 м3

215082

4043.54

Пояса (21шт)

Арматура A-III Ш 12

0.41 т

2307365

946.02

Арматура A-I Ш 6

0.185 т

2302123

425.89

Бетон В 25

10.2 м3

215082

2193.84

Плита перекрытия

Арматура A-III Ш 12

6.26 т

2307365

14444.10

Арматура A-I Ш 8

0.411 т

2302123

946.17

Бетон В 25

77.5 м3

215082

16668.86

2

Колонны (24шт)

Арматура A-III Ш 18, Ш 16

0.56 т

2307365

1292.12

Арматура A-I Ш 8, Ш 6

0.23 т

2302123

529.49

Бетон В 25

12.7 м3

215082

2731.54

Пояса (18шт)

Арматура A-III Ш 28, Ш 25, Ш 22

0.405 т

2310725

935.84

Арматура A-III Ш 20, Ш 18, Ш 16

0.692 т

2307365

1596.7

Арматура A-I Ш 8

0.31 т

2302123

713.66

Бетон В 25

9.5 м3

215082

2043.28

Плита перекрытия

Арматура A-III Ш 14

7.6 т

2307365

17535.97

Арматура A-I Ш 8

0.367 т

2302123

844.88

Бетон В 25

69.1 м3

215082

14862.17

3

Колонны (24шт)

Арматура A-III Ш 18, Ш 16

0.56 т

2307365

1292.12

Арматура A-I Ш 8, Ш 6

0.23 т

2302123

529.49

Бетон В 25

12.7 м3

215082

2731.54

Пояса (14шт)

Арматура A-III Ш 25, Ш 22

0.526 т

2310725

1215.44

Арматура A-III Ш 18, Ш 16, Ш 12

0.361 т

2307365

832.96

Арматура A-I Ш 8, Ш 6

0.26 т

2302123

598.55

Бетон В 25

8.2 м3

215082

1763.67

Плита перекрытия

Арматура A-III Ш 14

6.62 т

2307365

15274.76

Арматура A-I Ш 8

0.32 т

2302123

736.68

Бетон В 25

60.2 м3

215082

12947.94

4

Колонны (24шт)

Арматура A-III Ш 18, Ш 16

0.539 т

2307365

1243.67

Арматура A-I Ш 8, Ш 6

0.208 т

2302123

478.84

Бетон В 25

12.7 м3

215082

2731.54

Пояса (14шт)

Арматура A-III Ш 25

0.288 т

2310725

665.49

Арматура A-III Ш 20, Ш 18, Ш 16

0.601 т

2307365

1386.73

Арматура A-I Ш 8

0.268 т

2302123

616.97

Бетон В 25

8.2 м3

215082

1763.67

Плита перекрытия

Арматура A-III Ш 14, Ш 12

5.74 т

2307365

13244.28

Арматура A-I Ш 8

0.32 т

2302123

736.68

Бетон В 25

60.2 м3

215082

12947.94

5

Колонны (24шт)

Арматура A-III Ш 18, Ш 16

0.539 т

2307365

1243.67

Арматура A-I Ш 8, Ш 6

0.208 т

2302123

478.84

Бетон В 25

12.7 м3

215082

2731.54

Пояса (14шт)

Арматура A-III Ш 25, Ш 22

0.395 т

2310725

912.74

Арматура A-III Ш 20, Ш 18, Ш 16,

0.469 т

2307365

1082.15

Арматура A-I Ш 8

0.268 т

2302123

616.97

Бетон В 25

8.2 м3

215082

1763.67

Плита перекрытия

Арматура A-III Ш 14, Ш 12

5.74 т

2307365

13244.28

Арматура A-I Ш 8

0.32 т

2302123

736.68

Бетон В 25

60.2 м3

215082

12947.94

6

Колонны (24шт)

Арматура A-III Ш 16

0.501 т

2307365

1020.72

Арматура A-I Ш 6

0.17 т

2302123

391.36

Бетон В 25

12.7 м3

215082

2731.54

Пояса (14шт)

Арматура A-III Ш 25

0.381 т

2310725

880.39

Арматура A-III Ш 20, Ш 18, Ш 16, Ш 14

0.431 т

2307365

994.47

Арматура A-I Ш 8

0.268 т

2302123

616.97

Бетон В 25

8.2 м3

215082

1763.67

Плита перекрытия

Арматура A-III Ш 12

4.86 т

2307365

11213.79

Арматура A-I Ш 8

0.32 т

2302123

736.68

Бетон В 25

60.2 м3

215082

12947.94

7

Колонны (24шт)

Арматура A-III Ш 16

0.501 т

2307365

1020.72

Арматура A-I Ш 6

0.17 т

2302123

391.36

Бетон В 25

12.7 м3

215082

2731.54

Пояса (14шт)

Арматура A-III Ш 20, Ш 18, Ш 16, Ш 14, Ш 12

0.627 т

2307365

1446.72

Арматура A-I Ш 8, Ш 6

0.251 т

2302123

577.83

Бетон В 25

8.2 м3

215082

1763.67

Плита перекрытия

Арматура A-III Ш 12

5.53 т

2307365

12759.73

Арматура A-I Ш 8

0.364 т

2302123

837.97

Бетон В 25

68.5 м3

215082

14733.12

1-7

Стены

Пеноблоки

438 м3

180000

78840

ИТОГО

413468.6

Полные результаты расчета безригельного каркаса приведены в Приложении 2.

Похожие статьи




Исследование работы монолитного безригельного каркаса - Ресурсосберегающая схема каркаса многоэтажного гражданского здания для строительства в сейсмических районах

Предыдущая | Следующая