2020-04-07
241
3.1 Для определения периода собственных колебаний и форм колебаний необходимо вычислить динамические характеристики пятиэтажной рамы поперечника здания
Принимаем колонны сечением 400х400мм, тогда 
Ригель принимаем с размерами:
b=300мм; h=750мм;
тогда 
Расчетная длина ригеля- 9200 мм; колонн - 3500 мм;
Для конструкций зданий в данном районе применён легкий бетон класса В25 с использованием мелкого плотного заполнителя, плотность бетона 1600кг/м3 и начальном модуле упругости Еb=16500МПа.
Погонная жесткость элементов рамы будет:
для ригеля - 
(3.1)
для колонн - 
Рисунок 3.1- К расчету на сейсмические нагрузки
Сила, которая характеризует сдвиговую жесткость многоэтажной рамы:
, (3.2)
где Si – сумма погонных жесткостей стоек этажа;
ri – сумма погонных жесткостей ригелей этажей;
l – высота этажа.
Суммарная погонная жесткость:
двух ригелей: 
трёх колонн: 
тогда 
Расчетная высота здания, по формуле:
(3.3), где
Н0=10,5– расстояние от обреза фундамента до ригеля верхнего этажа (плиты покрытия);
|
|
|
n=3 – число этажей; подставив эти значения в формулу получим:
Определим ярусную нагрузку на уровне междуэтажного перекрытия типового этажа.
от веса перекрытия (подсчет сосредоточенных нагрузок на уровне междуэтажных перекрытий с учетом коэффициентов сочетаний:0,9;0,8 и 0,5):
где 36 м – ширина здания;
9 м – шаг колонн;
от веса колонн длиной, равной высоте этажа:
; 
от веса участков стен:
;
Итого G1…G3= 486,39кН;
Перегородки в расчете не учтены.
Ярусная масса определяется по формуле: 
m1…m3 = 585,31/9,8= 49,63 кН∙с2∙м;
Принимая приближенно ярусную массу покрытия m4≈m3 = 49,63 кН∙с2∙м, находим периоды трёх тонов свободных горизонтальных колебаний рамной системы и коэффициенты динамичности и вносим их в таблицу 3.1.
(3.5)
где i- 1,2,3 типа свободных колебаний;
К= 55300,05 кН;
Н=12,6 м;
l=3,5 м;
βi= 1,5/Тi – для грунтов III категории (3.6); 
Таблица 3.1- К определению коэффициентов динамичности
| Тип колебаний | Периоды колебаний по формуле
| Коэффициент динамичности | |
По формуле
| Принят | ||
| 1 | 
=1,01>0,8
| 
| 
|
| 2 | 
| 
| 
|
| 3 | 
| 
| 
|
Определим ярусную нагрузку на уровне покрытия для участка длины здания, равному продольному шагу колонн 6 м:
- от веса совмещенной кровли: 3973∙36∙9∙0,9 = 1158,5кН;
- от веса снегового покрова: 0,5∙0,95∙9∙36∙1,1 = 169,29кН;
- от веса колонн: 25,25/2 = 12,63 кН;
- от веса участков стен: 247,42/2 = 123,71 кН.
G5=1158,5+169,29+12,63+123,71 = 1464,13 кН
