Расчет каркаса здания с учетом карстовых провалов с использованием системы "Вариация моделей"
Расчет каркаса здания с учетом карстовых провалов является актуальным в наши дни, так как значительная часть территории земной поверхности имеет области, подверженные карстовым процессам, которые существенно усложняют строительство и эксплуатацию зданий.
В настоящее время в России нет единые специальные нормы по проектированию зданий и сооружений на закарстованных районах. Они частично изложены в различных СНиП, что нередко затрудняет специалистам организовывать комплексный подход по защите сооружений от негативного воздействия карстового процесса на всех стадиях существования сооружений [2, с. 1].
Карстовые процессы могут менять рельеф вследствие своей природы, и моделирование каркаса здания в условиях изменчивости является трудоемким процессом.
Целью нашего расчета является выявление наибольших деформаций в различных местах образования карстовых воронок, а также подбор армирования фундаментной плиты, проведенного на базе обобщенных расчетных сочетаний усилий из системы "Вариация моделей". Для расчета использовалось здание двухэтажного детского сада в г. Ростове-на-Дону (рис. 1).
Рис. 1 Каркас двухэтажного детского сада
Первый расчет проводился для конструкции на естественном основании без карстовой воронки. При этом были выявлены наиболее проблемные места в фундаментной плите: максимально нагруженные колонны, места с наибольшими перемещениями в фундаменте. По расчетам наибольшие прогибы достигают 26,5 мм в районе верхнего левого угла здания.
Рис. 2 Наибольшие перемещения по оси z без воронки.
Затем было спроектировано еще пять моделей с образовавшимся провалом радиусом около трех метров. Модели различались местом локализации карста: в каждом из углов здания и по центру.
Рис. 3 Варианты моделирования условий грунтового основания
Далее был проведен совместный расчет и получены обобщенные результаты. Для выполнения расчета по нескольким моделям был создан новый проект в режиме "Вариация моделей", включающий список файлов задач, входящих в пакет. Таким образом, результаты расчета по различным вариантам модели с воронками и без них объединяются в единый массив, что позволяет использовать режимы определения расчетных сочетаний усилий, сформировать комбинации загружений, подобрать армирование в элементах железобетонных конструкций. При этом необходимо было установить логическую связь между вариантами нагружений, заданных в каждой отдельной задаче, обозначить взаимоисключение. Проведенный анализ дает возможность сравнить результаты расчета, выполненные только по одной из моделей, с обобщенными результатами, учитывающими возможность образования воронки в любой части здания. Результаты показали, что наибольшие деформации будут происходить при возникновении карстовой воронки в верхнем правом углу и в центре здания и достигать 30 мм и 28 мм соответственно.
Рис. 4 Наибольшие перемещения (слева - воронка в центре плиты, справа - воронка в правом верхнем углу плиты)
Подбор арматуры фундаментной плиты, проведенный на основе обобщенных расчетных сочетаний усилий из "Вариации моделей", также отличается от результатов арматуры без образования карстовых воронок.
Верхняя арматура по оси Y (при шаге 20 см) изначально имела разброс от 10d6 до 10d14 (рис. 5 слева). После расчета результаты по армированию составили от 10d6 до 10d16 (рис. 5) справа).
Рис. 5 Результаты армирования фундаментной плиты
Каркас карстовый конструктивный фундамент
Данный расчет позволил не только сравнить возможные перемещения фундаментной плиты в зависимости от расположения карстовой воронки с перемещениями без воронки, вывить наибольшие перемещения, но и подобрать такое армирование, которое обеспечит прочность и устойчивость каркаса здания при любом неблагоприятном карстовом проседании грунта.
Благодаря режиму "Вариация моделей" ПК SCAD были получены необходимые результаты серии задач по деформациям фундамента здания и проведен их комплексный анализ [1, с. 4].
Список литературы
- 1. Мосина Н. "Опыт применения программного комплекса SCAD Office для обоснования конструктивных решений зданий, возводимых в условиях усложненного рельефа местности": статья - 2014 2. ТСН 22-308-98 - Инженерные изыскания, проектирование, строительство и эксплуатация зданий и сооружений на закарстованных территориях Нижегородской области.
Размещено на Аllbest. ru
Похожие статьи
-
При расчете остов здания смоделирован как каркасная система в монолитном исполнении с жесткими рамными узлами. Покрытие, перекрытия, лестничные марши,...
-
Любая задача расчета имеет три стороны: статическую (или динамическую), геометрическую и физическую. Статическая (динамическая) сторона задачи...
-
Размещение отопительных приборов, стояков, магистралей и индивидуального теплового пункта Отопительные приборы необходимо располагать преимущественно под...
-
Определение внутренних усилий. Расчетный пролет плиты: Поперечное конструктивное сечение плиты заменяется эквивалентным двутавровым сечением. Размеры...
-
Расчет верхнего пояса по наибольшему усилию в панели (14) - N = 1700 кН. Принимаем сечение верхнего пояса 3036 см., арматура класса А400 (Rsс = 355 МПа)....
-
1. Исходя из исследования выявлено, что каркас с заполнением по сейсмическим сравнениям, т. е. по перемещению сейсмоустойчивее, чем ригельный каркас и...
-
Территория города Костанай характеризуется одной из самых больших величин снегопереноса в стране 600-1500 м3/п. м. Активный ветровой режим, характер...
-
Результатом статического расчета пространственного каркаса железобетонного здания от расчетных сочетаний нагрузок являются изополя силовых факторов...
-
Определяем граничную высоту сжатой зоны: Высоту сечения ригеля уточняем по пролетному наибольшему моменту. Определяем рабочую высоту сечения ригеля:...
-
Прочность бетонной полосы проверяем из условия: - прочность бетонной полосы обеспечена. На приопорных участках длиной устанавливаем в каждом ребре плиты...
-
Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. Так как, условие выполняется, т. е. нижняя граница сжатой зоны располагается в пределах полки, Вычисляем: По...
-
Расчет пространственной системы здания на статические и динамические воздействия Расчет конструкций каркаса выполнен на ПЭВМ с использованием...
-
Выбор и расчет нагревательных приборов системы отопления - Система отопления многоэтажного здания
Расчет сводится к определению числа чугунных радиаторов и определению марки и числа других приборов. Min число секций чугунных радиаторов: (4.1) Где QНт...
-
Определение нагрузок на ферму Требуется рассчитать преднапряженную ферму пролетом 24.9 м. при шаге ферм 12 м. Геометрическая схема приведена на рис. 16....
-
В данном жилом здании рассчитываем местную систему отопления - это такая система отопления при которой все три основных элемента (теплогенератор,...
-
В курсовой работе производится расчет водоснабжения и канализации для пятиэтажного жилого здания. Современные системы водоснабжения и канализации...
-
Уравнение теплового баланса Расчетная тепловая нагрузка системы отопления в Вт определяется по формуле: А) для комнат жилых зданий При При ; Б) для...
-
Расчет ригеля по прочности при действии поперечных сил производится на основе модели наклонных сечений. Ригель опирается на колонну с помощью консолей,...
-
Расчет стояка По таблице для гидравлического расчета водоотводных труб d =100мм. Максимальный секундный расход сточных вод qS, л/с. Q1S = q1 Tot + q0S...
-
Расчет узловых соединений - Одноэтажное промышленное здание с каркасом из деревянных конструкций
Опорный узел . Расчетные усилия в узловых элементах: N1 = 178,2 кН, N8 = 169 кН, R1 = 81,7 кН, - опорная реакция от расчетной нагрузки. Верхний пояс...
-
Расчет элементов фермы - Одноэтажное промышленное здание с каркасом из деревянных конструкций
Верхний пояс фермы воспринимает постоянную и временную снеговую нагрузку. Максимальный изгибающий момент будет возникать в стержне 1. М0=...
-
Оси Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре справа) Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с продольной...
-
Устройство водопровода При проектировании водопроводной сети необходимо стремиться к наименьшей протяженности водопроводов. Жилые здания высотой менее 12...
-
Сводный сметный расчет стоимости строительства зданий и сооружений является документом, который определяет лимит капитальных вложений в текущем уровне...
-
Расчетное сечение может рассматриваться как тавровое высотой h с полкой в сжатой зоне (рис.4.) толщиной: мм Рис.4 - Расчетное поперечное сечение плиты...
-
Определение расчетных усилий При расчете многопустотных плит нагрузку собирают на 1 п. м. плиты. Полная нагрузка на плиту включает постоянную и временную...
-
Внутренняя бытовая канализация здания состоит из приемников сточной жидкости (санитарных приборов) и системы трубопроводов: отводящих ее в дворовую...
-
В результате выполненных расчетов ригельного каркаса, безригельного каркаса и каркаса с заполнением были определены внутренние усилия, возникающие в их...
-
Объект исследований и действующие нагрузки В качестве объекта исследований были приняты 3 конструктивные схемы каркаса семиэтажного здания гостиницы с...
-
Гидравлический расчет сети холодного водопровода N - количество приборов на расчетном участке, (шт.). =5,6л (норма расхода холодной воды в час...
-
Исходные данные - Расчет железобетонного покрытия в проектируемом здании
Проектируемое здание представляет собой 17-этажное монолитное железобетонное каркасное, с техническим этажом на отм. +47.600. Жесткость и...
-
Железобетонный каркас промышленного здания
Каркас - несущая основа здания, которая состоит из поперечных и продольных элементов. Поперечные элементы - рамы воспринимают нагрузки от стен, покрытий,...
-
Грунтовые подушки выполняются уплотнением грунта в пределах деформируемой зоны основания фундаментов послойной отсыпкой местных грунтов и последующим их...
-
Для проектируемого 8-этажного здания принята сборная железобетонная колонна сечением 40Ч40 См . Для колонн применяется тяжелый бетон классов по прочности...
-
Гидравлический расчет - Система отопления многоэтажного здания
Задача гидравлического расчета - определение диаметров магистрали, стояков, подводок при расходе теплоносителя в них, обеспечивающем требуемую...
-
Расчетная схема ригеля однопролетная шарнирно опертая балка пролетом L 0 . Вычисляем значения максимального изгибающего момента М и максимальной...
-
Геометрические характеристики приведенного сечения. Круглое сечение пустот заменим эквивалентным квадратным со стороной Размеры расчетного двутаврового...
-
Нормативная продолжительность строительства административно-бытовых помещений согласно СНиП 1.04.03-85 "Нормы продолжительности строительства" составляет...
-
В состав сборного балочного междуэтажного перекрытия входят плиты и ригели, опирающиеся на колонны. Назначаем размеры сетки колон 5,3Ч6,1 м. Тип плит...
-
Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении,...
Расчет каркаса здания с учетом карстовых провалов с использованием системы "Вариация моделей"