Определение сейсмичности строительной площадки и сбор нагрузок

Краснодар 2008г.

 

Реферат

 

Данная курсовая работа дает представление об основах проектирования сейсмостойких сил железобетонных конструкций. В ходе выполнения курсовой работы, студент самостоятельно приобретает навыки определения сейсмических нагрузок на здания и сооружения с последующей оценкой сейсмостойкости, подбирать материал, компоновать сечения в целях его экономичности и рациональности.

Представленная пояснительная записка к курсовой работе на тему:

 «Ж/б каркасное 3-хэтажное здание торгового центра в г. Лабинске» имеет в объеме 32 листов. В ней представлены расчеты сейсмостойкости конструктивного решения несущих конструкций проектируемого здания – железобетонного каркаса.

Пояснительная записка иллюстрирована необходимыми пояснениями и рисунками, а также схемами ко всем расчетам. В ней также отражены антисейсмические мероприятия.

Ил. 8. Табл.8. Библиогр. 12.

 К пояснительной записке прилагается графическая часть – 1 лист

Содержание

 

Введение

1. Компоновка конструктивного решения здания

2. Определение сейсмичности строительной площадки и сбор нагрузок

 2.1 Сбор нагрузок

3 Определение периода собственных колебаний и форм колебаний

 3.1 Период собственных колебаний

 3.2 Формы собственных колебаний здания

 3.3 Оценка влияния продольных сил в сечении колонн на динамические характеристики каркаса

 3.4 Усилия в сечениях элементов рамы от сейсмической нагрузки

4 Определение сейсмических нагрузок и усилий от них

5 Определение усилий в несущих конструкциях от эксплуатационных нагрузок

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

 6.1 Подбор площади сечения арматуры средней колонны 1-го этажа

 6.2 Проверка прочности сечений, наклонных к продольной оси колонн

7 Антисейсмические мероприятия

Список литературы

Введение

 

В связи с увеличением частоты природных катаклизмов, а именно землетрясений возникла проблема сейсмоустойчивости зданий и сооружений, построенных без учета сейсмических воздействий, что в случае данных природных катастроф наносит материальный ущерб. Принимая во внимание всё это в районах подверженных сейсмическим воздействиям силой 7 и более баллов, возникла необходимость возведения зданий и сооружений, способных выдерживать сейсмические воздействия.

При разработке проектов зданий и сооружений выбор конструктивных решений производят исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения материалоемкости, трудоемкости и стоимости строительства, достигаемых за счет внедрения эффективных строительных материалов и конструкций, снижения массы конструкций и т.п. Принятые конструктивные схемы должны обеспечивать необходимую прочность, устойчивость; элементы сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специальных предприятиях.

При проектировании гражданских зданий необходимо стремиться к наиболее простой форме в плане и избегать перепадов высот. При проектировании часто выбирают объемно-планировочные и конструктивные решения, так как они обеспечивают максимальную унификацию и сокращение числа типоразмеров и марок конструкций.

Увеличение объема капитального строительства при одновременном расширении области применения бетона и железобетона требует всемерного облегчения конструкций и, следовательно, постоянного совершенствования методов их расчета и конструирования

Компоновка конструктивного решения здания

 

По рекомендациям п.1.2 [10] приняты: симметричная конструктивная схема (см. рис. 1.1) с равномерным распределением жесткостей конструкций и масс; конструкции из легкого бетона на пористых заполнителях, обеспечивающие наименьшие значения сейсмических сил; условия работы конструкций с целесообразным перераспределением усилий вследствие использования неупругих деформаций бетона и арматуры при сохранении общей устойчивости здания. Участки колонн, примыкающие к жестким узлам рамы, армируют замкнутой поперечной арматурой, устанавливаемой по расчету, но не реже, чем через 100 мм. Под колонны проектируем сплошную фундаментную плиту.

Здание проектируется каркасное.

Размеры здания:

- ширина – 36,0м;

- длина – 36,0м;

Несущим является железобетонный каркас.

Фундаменты – сплошная монолитная фундаментная плита;

Перекрытия – монолитные железобетонные плиты толщиной 100мм;

Колонны – сечение 400х400мм, высотой 3000мм;

Ригеля – главная балка: - высота 750мм;

 - ширина 300 мм.

 – второстепенная балка: - высота 300 мм;

 - ширина 200мм.

Сетка колонн 9х9м;

Ограждающие конструкции - самонесущие кирпичные стены;

Перемычки – сборные железобетонные.

Перегородки – кирпичные.

Кровля - плоско-совмещенная с покрытием рубероидным ковром.

Лестницы – из сборных железобетонных маршей и площадок.

Определение сейсмичности строительной площадки и сбор нагрузок

 

Требуется рассчитать конструкции жилого здания, при его привязке к площадке строительства. Согласно СНиП II-7-81* (Строительство в сейсмических районах) в разделе Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации ОСР-97” (Список населенных пунктов) по карте ОСР-97-В-5% сейсмичность района г. Лабинск составляет 8 баллов (Карта В - объекты повышенной ответственности и особо ответственные объекты. Решение о выборе карты при проектировании конкретного объекта принимается заказчиком по представлению генерального проектировщика, за исключением случаев, оговоренных в других нормативных документах).

Определение сейсмичности площадки строительства производим на основании сейсмического микрорайонирования для III категории групп по сейсмическим свойствам, грунты которых являются: пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные и средней плотности маловлажные и влажные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности маловлажные; глинистые грунты с показателем консистенции I_L  0,5 при коэффициенте пористости е < 0,9 для глин и суглинков и е < 0,7 - для супесей. Сейсмичность площадки строительства при сейсмичности района 8 баллов, составляет 9 баллов. Согласно выше перечисленному значения коэффициента динамичности b_i в зависимости от расчетного периода собственных колебаний Т_i здания или сооружения по i-му тону при определении сейсмических нагрузок следует принимать по формулам (1).

Для грунтов III категорий по сейсмическим свойствам

при                 Т_i £ 0,1 с       b_i = 1 + 1,5Т_i

при                 0,1 с < Т_i < 0,8 с                                            b_i = 2,5 (1)

при                 Т_i ³ 0,8 с       b_i = 2,5 (0,8/ Т_i)^0,5

Во всех случаях значения b_i должны приниматься не менее 0,8.

Сбор нагрузок

 

Сбор нагрузок производим на 1 м² покрытия здания и перекрытия.

Конструктивное решение пола принимаем одинаковым для всех этажей.

Сбор нагрузок производим в табличной форме и представлен в таблице 2.1;2.2

Таблица 2.1 Нагрузка на 1м² покрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надёжности по нагрузке	Расчётная нагрузка, Н/м2
Постоянная:
Собственный вес плиты δ=100мм (ρ=2500кг/м3)	2500	1,1	2750
Пароизоляция 1 слой пергамина	0,05	1,3	0,065
Утеплитель- керамзитобетон δ=80мм (ρ=800кг/м3)	640	1,3	832
Цементно-песчаная стяжка δ=20мм	360	1,3	390
4 слоя рубероида на мастике	0,2	1,3	0,26
слой гравия δ=10мм	0,2	1,3	0,26
Итого	3500		3973
Временная

 

Таблица 2.2 Нагрузка на 1м² перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надёжности по нагрузке	Расчётная нагрузка, Н/м2
Постоянная нагрузка:
Собственный вес плиты δ=100мм (ρ=2500кг/м3)	2500	1,1	2750
Собственный вес Цементно-песчаного раствора δ=20мм (ρ=1800кг/м3)	360	1,3	390
Собственный вес керамических плиток, δ=15мм (ρ=1800кг/м3)	270	1,1	297
Итого	3130		3437
Временная нагрузка:	4000	1,2	4800
Кратковременная (30%) Длительная (70%)	1200 2800	1,2 1,2	1440 3360
Полная нагрузка: Постоянная и длительная Кратковременная	7130 5930 1200		8237 6797 1440