Статическая и динамческая расчетные модели здания

Расчетная статическая и динамическая модель здания разработаны в соответствии с конструктивными особенностями проектируемого здания.

При расчете остов здания смоделирован как каркасная система в монолитном исполнении с жесткими рамными узлами.

Перекрытия (монолитные железобетонные плиты) и диафрагмы моделировались конечными элементами типа изгибно-плосконапряженный конечный элемент (элемент плоской оболочки). Наружные стены в расчете учитывались в виде линейно распределенной нагрузки на перекрытие

Расчетная динамическая модель здания принята в виде пространственной многомассовой дискретной системы с сосредоточенными в узлах массами. На рисунке 6.5 представлена пространственная модель здания. Каждый узел имеет 6 степеней свободы.

 

 

 

Рисунок 6.5 – пространственная модель здания

 

Расположение и крепление ненесущих конструкций произведено с учетом конкретных жесткостных характеристик здания.

Расчетная программа – ПК “Лира-Windows” версия 9.4. Этот комплекс предназначен для численного исследования на ЭВМ прочности и устойчивости широкого класса конструкций: пространственные стержневые системы, произвольные пластинчатые и оболочечные системы, мембраны, массивные тела, комбинированные системы – рамно-связевые конструкции высотных зданий, плиты на упругом основании и т.д. Расчет выполняется на статические и динамические нагрузки.

 

Степень участия в восприятии горизонтальной нагрузки рамных элементов определяется соотношением жесткостей всех несущих элементов.

 

 

Рисунок 6.6. 1-я форма собственных колебаний.

 

 

 

 

 

Рисунок  6.7. 2-я форма собственных колебаний.

 

 

 

 

Рисунок  6.8. 3-я форма собственных колебаний.

 

 

Размещение ядер жесткости, их размеры, достаточно «мелкие» шаги колонн и монолитные перекрытия позволили создать жесткую систему.

Диафрагмы жесткости приняты однородным по высоте с толщинами стен 200 мм в поперечном направлении. Плиты перекрытий плоские толщиной 200 мм из бетона класса В25. Расчет продольной и поперечной арматуры производился также по ПК «Лира» с помощью подсистемы ЛИР-АРМ.

 

Расчет продольной арматуры на действие продольной силы и изгибающих моментов выполняется на действие всех РСУ по критерию минимального расхода арматуры шаговым методом при последовательно увеличивающихся усилиях (от принятых начальных уменьшенных значений РСУ до их действительных величин).

После выполнения расчета переходим в подсистему ЛИР-АРМ для дальнейшего конструирования.

После выполнения расчета переходим в подсистему ЛИР-АРМ для дальнейшего конструирования. Задаемся типом конструкции, бетоном и арматурой для плиты перекрытия.

 

Рисунок 6.9 – Характеристики материалов (бетон и арматура)

 

Выполняем расчет арматуры. Далее осуществляем подбор армирования плиты перекрытия. Результаты подбора представлены на рисунках 6.14-6.17

 

Рисунок 6.10 – Площадь арматуры вдоль буквенных осей нижней зоны

 

 

     

Рисунок 6.11 – Площадь арматуры вдоль буквенных осей верхней зоны

 

Рисунок 6.12 – Площадь арматуры вдоль цифровых осей нижней зоны

 

 

 

Рисунок 6.13 – Площадь арматуры вдоль цифровых осей верхней зоны