Материал: Расчет железобетонных и каменных конструкций. методические указания. Ларионов С.Г., Поликутин А.Э

Рис. 3.1. Замена пространственного каркаса здания плоской расчетной схемой

В целом ряде случаев, упрощение расчетной модели может быть достигнуто за счет использования стержневой аналогии плоских конструкций (типа плита или балка-стенка). Переход от плитной модели к стержневой рассмотрим на примере преобразования вертикальной диафрагмы здания с каркасной обстройкой. Если диафрагма жесткости имеет отношение H a 6, то она может быть заменена стержнем эквивалентной жесткости, а для включения этого стержня в совместную работу с каркасом используются абсолютно жесткие вставки. На рис. 3.2 показано применение этого приема для фрагмента рамносвязевой системы в случае, если диафрагма не имеет проемов, а на рис. 3.3 - показан этот же прием, если диафрагма имеет проемы. Формирование расчетной модели включает следующие процессы:

3.1.1. Геометрическое моделирование

Геометрическое моделирование включает назначение размеров сечений элементов расчетной схемы, шага и пролета конструкций, общих габаритов. При геометрическом моделировании следует учитывать, что геометрические центры поперечных сечений конструктивных элементов должны совпадать с центрами элементов расчетной схемы, моделирующих их работу. В рамках геометрического моделирования могут быть рассмотрены вопросы о придании

9

модели свойств регулярности или симметрии даже в случае если сам объект не является строго регулярным или симметричным.

3.1.2. Назначение свойств материалу конструкций

Назначение свойств материалу конструкций заключается в выборе класса бетона и арматуры, марки кирпича и раствора, прочности древесины. Наряду с прочностными задаются и деформационные характеристики конструктивных материалов. При этом деформационные характеристики одного и того же материала могут изменяться в зависимости от уровня действующих напряжений или условно приниматься неизменными.

Рис.3.2. Использование стержневой аналогии для вертикальной диафрагмы жесткости рамно-связевой системы без проемов

10

Рис. 3.3. Использование стержневой аналогии для вертикальной диафрагмы жесткости с проемами

3.1.3. Моделирование нагрузок

Моделирование нагрузок формируются схемы загружения здания или рассчитываемой конструкции. Величины временных нагрузок, их полное нормативное и пониженное значение принимаются в соответствии с действующими нормами. Постоянные нагрузки рассчитываются исходя из размеров конструктивных элементов, их объемного веса, состава и плотности стяжек, засыпок, конструкции полов и кровли. Процесс сбора нагрузок должен отображаться в табличной форме с указанием коэффициентов надежности по нагрузкам и по зданию. При сборе нагрузок следует разделять их расчетные и нормативные значения для выполнения расчетов по группам предельных состояний. Для выявления расчетных усилий в отдельных конструктивных элементах, в общем случае требуется формирование ряда сочетаний нагрузок. Формирование соче-

11

таний нагрузок и определение их расчетных комбинаций выполняется автоматически при использовании вычислительных комплексов.

В исключительных случаях, при отсутствии программного обеспечения по каким-либо выбранным видам конструкций допускается производить их статистический расчет приближенными методами, а также с помощью расчетных таблиц, графиков и формул, взятых из справочной литературы. Расчеты статически неопределимых конструкций следует, как правило, выполнять по методу предельного равновесия с соответствующим перераспределением усилий. Ручные методы расчета могут быть использованы и для проверки результатов машинного расчета на наличие грубых ошибок. Необходимость проверки должна быть согласована с руководителем квалификационной работы.

Для расчета и конструирования выбираются 2 конструкции, рассчитываемые отдельно или в составе здания. При этом следует избегать расчетов однотипных конструкций и элементов.

Расчеты железобетонных элементов завершаются составлением таблиц с указанием требуемой площади арматуры и упрощенными схемами расположения рабочей арматуры с указанием диаметра, шага, класса арматуры. Эта информация в дальнейшем используются для разработки рабочих чертежей.

Пояснительная записка подраздела «Расчет и проектирование кон-

струкций» (наземные конструкции) включает:

1.Краткое описание конструктивной схемы здания и конструкций, принятых для расчета и проектирования.

2.Сбор нагрузок на конструкции. Обоснование выбора расчетной схемы (модели) конструкции или здания, схемы загружения.

3.Основные результаты расчетов. Краткие выводы по результатам расчетов конструкции или здания.

3.2.Графическая часть к подразделу «Расчет и проектирование конструкций»

Графическая часть к расчетно-конструктивному разделу (наземные конструкции) включает 1 лист формата А1, планы и разрезы, маркировку элементов конструкций, чертежи проектируемых конструкций и узлов, спецификации к чертежам. Содержание чертежей согласовывается с руководителем квалификационной работы. При необходимости, количество листов (по согласованию с руководителем) может быть увеличено до двух.

При оформлении графической части ВКР следует руководствоваться требованиями ГОСТ [7, 8].

12

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. Москва, 2012.

2.СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. Москва, 2011.

3.СП 15.13330.2012. Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-22-81*. Москва, 2012.

4.СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СниП II-23-81*. Москва, 2011.

5.СНиП 52-103-2007. Железобетонные монолитные конструкции зданий. – М.: ФГУП «НИЦ «Строительство» 2007 г.

6.СП 52-117-2008. Железобетонные пространственные конструкции покрытий. Часть I. Методы расчета и конструирования. – М.: ФГУП «НИЦ «Строительство», 2008.

7.ГОСТ Р 21.1101-13. CПДC. Основные требования к проектной и рабочей документации [Текст]. – Взамен ГОСТ Р 21.1101-09; введ. 2014-01-01. - М.: Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии; М.: Изд-во Стандартинформ, 2013.– 59 с.

8.ГОСТ 21.501-2011. Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации архитектурных и конструктивных решений. – М., Стандартинформ, 2013. – 45 с.

9.Барабаш М.С. Гераймович Ю.Д. и др. Пакеты прикладных программ для автоматизированного проектирования конструкций. Учебное пособие. -

К.: Факт, 2006.-112 с.

10.Боговис В.Е, Гензерский Ю.В. и др. Лира 9.4. Примеры расчета и проектирования. Учебное пособие. – К.: Факт, 2008.-280 с.

11.Барабаш М.С., Медведенко Д.В. и др. Программные комплексы САПФИР и ЛИРА-САПР – основа отечественных BIM-технологий

12.Семенов А.А., Габитов А.И. Проектно-вычислительный комплекс SCAD в учебном процессе. – М.: СКАД СОФТ, 2009.-152 с.

13.Каприловский В.С., Криксунов Э.З. и др. Вычислительный комплекс

SCAD. – М.: АСВ, 2007.-592 с.

14.Бедов А.И., Габитов А.И. Проектирование, восстановление и усиление каменных и армокаменных конструкций. – М.: Издательство АСВ, 2008.- 568 с.

15.Бондаренко В.М., Римшин В.И. Примеры расчетов железобетонных и каменных конструкций. – М.: Высш. шк., 2006.-504 с.

16.Заикин А.И. Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания.- М.: АСВ, 2002. –192 с.

17.Заикин А.И. Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий (примеры расчета). Учеб.пособие/ - М.: АСВ, 2002.-271 с.

13

18.Добромысов А.Н. Примеры расчета конструкций железобетонных инженерных сооружений. – М.: АСВ, 2010. – 272 с.

19.Добромысов А.Н. Примеры динамических расчетов железобетонных со-

оружений. – М.: АСВ, 2013. – 224 с.

20.Колчунов В.И. Пространственные конструкции покрытий. - М.: АСВ, 2008.- 352 с.

21.Лебедева Н.В. Фермы, арки, тонкостенные пространственные конструк-

ции. – М.: «Архитектура – С», 2006. – 120 с.

22.Маилян Р.Л., Маилян Д.Р и др. Строительные конструкции. – Ростов н/Д:

Феникс, 2008. – 875 с.

23.Нанасова С.М., Михайлин В.М. Монолитные жилые здания. – М.: АСВ, 2006.- 136 с.

24.Георгиевский О.В. Строительные чертежи. – М.: «Архитектура – С», 2009. – 376 с.

25.Ларионов С.Г. Использование средств автоматизации при расчетах строительных конструкций. Учебное пособие. Воронеж, 2014. – 60 с.

3.1.1Геометрическое моделирование ………………………………... 9

3.1.2Назначение свойств материалу конструкций………………….. 10

14