Ж/б каркасное 3-этажное здание торгового центра в г. Лабинске

loading="lazy" src="https://xreferat.com/image/88/1307217109_100.gif" alt="" width="267" height="24" align="BOTTOM" border="0" />

5 Определение усилий в несущих конструкциях от эксплуатационных нагрузок

Эксплуатационная нагрузка:

Расчетная нагрузка на 1 м/п:

по приложению 8.2.17 [4], при n=1,46

От нагрузки на всю раму -Р_экв=Р_экспл∙ℓ_пл

М_а=М_с= 0,0147;

М_в1=М_в2= 0,1176;

Множитель = -Р_экв∙ℓ²

Таблица 5.1 – К определению моментов и поперечных сил

ССхема загружения	Ма кН∙м	Мв1 кН∙м	Мв2 кН∙м	Мс кН∙м	МА кН∙м	МВ кН∙м	Q12 кН	Q21 кН	Q23 кН
58,71 кН/м 7,5 м 7,5 м	0,0147	0,1176	0,1176	0,0147	91,68	91,68	1579,84	1722,56	1722,56
	-48,55	-388,37	-388,37	-48,55

6 Проверка общей устойчивости здания и прочности отдельных конструкций с учетом сейсмических нагрузок

Для проверки принимаем среднюю колонну.

Так как изгибающие моменты в верхнем сечении средней колонны равны 0, то значение суммарного момента от сейсмической горизонтальной нагрузки и от вертикальной нагрузки будет равен только значению момента от сейсмической нагрузки:

234,04+0=234,04кНм

То же и с поперечными силами:

58,71+0=58,71кН

Продольная сила в сечении колонны 1-го этажа (кН) при особом сочетании нагрузок:

от веса совмещенной кровли: 3,97∙6∙7,5∙0,9=160,78 кН;

от веса снегового покрова: 1∙0,95∙7,5∙6=42,75 кН;

от веса перекрытия: 6,74∙7,5∙6∙0,9∙3=818,91 кН;

от веса колонны: 0,9∙0,95∙0,4∙0,4∙1,1∙16∙3,5=7,22 кН;

Итого: N₁=1164,53 кН.

В том числе длительно действующая нагрузка N_1l=232,91 кН.

6.1 Подбор площади сечения арматуры средней колонны 1-го этажа

Бетон: класса В25 с14,5 МПа; 1,05 МПа; 16500 МПа

Арматура: класса А-III с 365 МПа; МПа;

Сечение колонны 400х400 мм с 3,5 м и мм⁴

Усилия М=234,04 кН; Q=90,35 кН; N₁=1164,53 кН; N_1l=232,91 кН.

Эксцентриситет продольной силы:

Относительный эксцентриситет: мм.

должен быть не менее (6.1)

Также учитываем особые коэффициенты условий работы при расчете на прочность нормальных сечений элементов из тяжелого бетона с арматурой класса АIII

Коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки:

(6.2)

учитывая, что , получаем формулу

Выражение для критической силы имеет вид:

(6.3)

где (6.4)

(6.5)

задаемся

К расчету примем

Коэффициент, учитывающий влияние прогиба на значение эксцентриситета продольной силы:

(6.6)

Расстояние от направления действия или до тяжести сечения сжатой арматуры:

При условии, что Аs=As’, высота сжатой зоны

(6.7)

Относительная высота сжатой зоны .

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона

(6.8)

где

учитывая, коэффициент 0,85 .

В случае .

(6.9)

Площадь арматуры назначаем не конструктивно.

Принимаем 3Ш36 АIII c As=30,52 см².

6.2 Проверка прочности сечений, наклонных к продольной оси колонн

При поперечной силе и при продольной силе и при особом коэффициенте условия работы для многоэтажных зданий.

Коэффициент, учитывающий благоприятное влияние продольной сжимающей силы на прочность наклонного сечения: (6.10)

, следовательно, в расчете учитывается только .

При для тяжелого бетона находим:

(6.11)

При поперечная арматура не требуется по расчету. Принимаем из условий свариваемости Ш8 АIII с шагом 100мм и 200мм.

Находим (6.12)

где

Тогда при

(213,35-183,71)=29,64 кН<110,224 кН и конструктивно заданном максимально допустимом шаге поперечных стержней S, площадь сечения хомутов находят по формуле:

Принимаем для Ш36АIII поперечную арматуру из условий свариваемости Ш8AIII

Тогда

Было принято Ш8AIII, и так как в сечении 4 стержня Ш8AIII, то

Рисунок 6.1-Сечение колонны

Проверка общей устойчивости здания

- устойчивость обеспечивается,

где п- количество этажей.

Определим прогиб здания

Находим эквивалентную силу Р:

=>

- для каркасных ж/б зданий с ограждающими конструкциями из кирпича, опирающимися поэтажно.

7 Антисейсмические мероприятия

Лестничные клетки в торцах здания воспринимают горизонтальную сейсмическую нагрузку, а так же диафрагма жесткости по середине здания толщиной 160мм, железобетонная, жестко связанная с колоннами (см. чертеж).

Жесткие узлы железобетонного каркаса здания усилены применением сварных сеток и замкнутых хомутов. На стыке колонн, применяющиеся к жестким узлам рамы на расстоянии, равном полуторной высоты сечения колонн, армируются поперечной арматурой (хомутами) с шагом не более 100 мм, а для рамных систем с несущими диафрагмами - не реже чем через 200мм.

Жесткость здания в поперечном направлении обеспечивается рамами (колонны и монолитная плита), лестничными клетками в торцах здания и диафрагмой жесткости в середине здания.

В продольном направлении жесткость обеспечивается продольными рамами (колонны и монолитная плита).

В соответствии с рекомендациями СНиП диафрагма жесткости и лестничные клетки расположены симметрично относительно центра здания.

В качестве ограждающих стеновых конструкций применяются легки стеновые панели из керамзитобетона δ=350мм.

Наружные стеновые панели и внутренние перегородки не должны препятствовать деформации каркаса. Между поверхностями стен и колонн каркаса должен предусматриваться зазор не менее 20 мм. По всей длине стены в уровне плит покрытия должен устраиваться антисейсмические пояса, соединяющиеся с каркасом здания.

В местах пересечения торцовых и поперечных стен с продольными стенами должны устраиваться антисейсмические швы на всю высоту стен.

Расстояние между хомутами стеновых элементов (колонн) в местах стыкования рабочей арматуры внахлестку.

Кладка самонесущих стен в каркасных зданиях должна быть I или II категории, иметь гибкие связи с каркасом, не препятствующие горизонтальным смещениям каркаса вдоль стен.

Между поверхностями стен и колонн каркаса должен предусматриваться зазор не менее 20 мм. По всей длине стены в уровне плит покрытия и верха оконных проемов должны устраиваться антисейсмические пояса, соединенные с каркасом здания.

В местах пересечения торцовых и поперечных стен с продольными стенами должны устраиваться антисейсмические швы на всю высоту стен.

Лестничные и лифтовые шахты каркасных зданий следует устраивать как встроенные конструкции с поэтажной разрезкой, не влияющие на жесткость каркаса, или как жесткое ядро, воспринимающее сейсмическую нагрузку.

Для каркасных зданий высотой до 5 этажей при расчетной сейсмичности 7 и 8 баллов допускается устраивать лестничные клетки и лифтовые шахты в пределах плана здания в виде конструкций, отделенных от каркаса здания. Устройство лестничных клеток в виде отдельно стоящих сооружений не допускается

В уровне перекрытий и покрытий должны устраиваться антисейсмические пояса по всем продольным и поперечным стенам, выполняемые из монолитного железобетона или сборными с замоноличиванием стыков и непрерывным армированием. Антисейсмические пояса верхнего этажа должны быть связаны с кладкой вертикальными выпусками арматуры.

В зданиях с монолитными железобетонными перекрытиями, заделанными по контуру в стены, антисейсмические пояса в уровне этих перекрытий допускается не устраивать.

Антисейсмический пояс (с опорным участком перекрытия) должен устраиваться, как правило, на всю ширину стены; в наружных стенах толщиной 500 мм и более ширина пояса может быть меньше на 100-150 мм.

Высота пояса должна быть не менее 150 мм, марка бетона¹ - не ниже 150.

Антисейсмические пояса должны иметь продольную арматуру 4d10 при расчетной сейсмичности 7-8 баллов и не менее 4 d12 - при 9 баллах.

В сопряжениях стен в кладку должны укладываться арматурные сетки сечением продольной арматуры общей площадью не менее 1 см², длиной 1,5 м через 700 мм по высоте при расчетной сейсмичности 7-8 баллов и через 500 мм - при 9 баллах.

Участки стен и столбы над чердачным перекрытием, имеющие высоту более 400 мм, должны быть армированы или усилены монолитными железобетонными включениями, заанкеренными в антисейсмический пояс.

¹ В СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций марка бетона заменена на класс.

Рисунок 7.1 - Стык колонн с монолитным перекрытием

Список литературы

1. Бойков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс, М., 1985.

2. СНКК 22-301-2000. “Строительство в сейсмических районах Краснодарского края”

3. СНКК 20-303-2002. “Нагрузки и воздействия. Ветровая и снеговая нагрузки. Краснодарский край”

4. СНиП 31-01-2003. “Здания жилые многоквартирные” Госстрой М., 1985.

5. СНиП 2.01.07-85*. “Нагрузки и воздействия” Госстрой М., 1985.

6. СНКК 23-302-2000. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормативы по теплозащите зданий. Краснодарский край

7. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. М., 1985.

8. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М., 1982.

9. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника

10. СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах. М., 2000.

11. Бондаренко В.М., Судницын А.И. Расчет строительных конструкций. Железобетонные и каменные конструкции. М., 1984.

12. Бондаренко В.М., Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции. М., 1987.

34