Расчет 9-ти этажного 18-ти квартирного жилого дома с подземным гаражом - курсовая работа

Здание железобетонное каркасно-связевое с монолитными перекрытиями и монолитными плитами на балконах, представляющее в плане прямоугольник размерами 12х24 м.

Колонны сечениями 600х500 и 500х500 мм и 400х400 (в подземном гараже); ригели поперечного и продольного направления сечениями – 500х600(h) мм;.

Высоты по этажам различны и равны соответственно:

первого этажа – 3900 мм;

типового этажа – 3000 мм;

Плиты перекрытия имеют толщину δ = 220 мм.

Фундаменты под колоннами - отдельно стоящие железобетонные монолитные столбчатые.

Наружные стены каркаса выполнены в виде кирпичной кладки по 250 мм с теплоизоляционным материалом (изовер) толщиной 100 мм.

Класс бетона для всех конструкций – В25, а для фундаментов – В15. Класс арматуры для всех конструкций – А- III.

Расчёт здания выполнен по программам комплекса «ЛИРА» версии 9.4

В качестве расчетной схемы использована трёхмерная (пространственная) расчётная модель.

Конструктивные расчёты строительных конструкций здания выполнены в соответствии со СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия», СНиП КР 20-02: 2004 «Сейсмостойкое строительство, нормы проектирования».

Здание рассчитывалось на 6 загружений, из которых первые 4 являются статическими (1-е загружение – собственный вес, 2-е загружение – нагрузки от конструкции пола; кровли; наружных стен, 3-е загружение – полезные нагрузки, 4-е загружение – кратковременная (снеговая) и 2 следующих загружения - от сейсмических воздействий в поперечном (OY), продольном (OX) направлениях. По направлению (OY) заданы 10 форм колебаний, а по направлению (OX) воздействия заданы 15 формами колебаний.

Расчёт конструкций здания выполнен на основные и особые сочетания нагрузок с учётом сейсмических воздействий.

Расчётные значения сейсмических нагрузок на здание заданы следующими параметрами:

сейсмичность площадки строительства – 9 баллов;

категория грунта – 2;

К1 = 1.0. Табл. 5.3 СНиП КР 20-02: 2004 (коэффициент, учитывающий степень ответственности зданий и сооружений);

К2 = 0.3. Табл. 5.4. СНиП КР 20-02: 2004 (коэффициент, учитывающий различные типы и особенности конструктивных решений зданий и сооружений);

К3 = 1+0.06*(9-5) = 1,3 (коэффициент, учитывающий высоту зданий и сооружений);

Кψ = 1.0. Табл. 5.5. СНиП КР 20-02: 2004 (коэффициент, учитывающий способность здания и сооружения к рассеиванию энергии);

А = 0,4. СНиП КР 20-02: 2004 (коэффициент сейсмичности).

Расчётная модель

Жесткости

Таблица жесткостей

Тип жесткости	Имя	Параметры (сечения-(см) жесткости-(т,м) расп.вес-(т,м))
1	Брус 40 X 40 (colonni)	Ro=2.75,E=3e+006,GF=0
		B=40,H=40
		EF=480000,EIy=6400
		EIz=6.4e+003,GIk=4.48e+003
		Y1=0.0667,Y2=0.0667,Z1=0.0667,Z2=0.0667
2	Брус 50 X 50 (colonni)	Ro=2.75,E=3e+006,GF=0
		B=50,H=50
		EF=750000,EIy=15625
		EIz=1.56e+004,GIk=1.09e+004
		Y1=0.0833,Y2=0.0833,Z1=0.0833,Z2=0.0833
3	Пластина H 40 (stena)	E=3e+006,V=0.2,H=40,Ro=2.75
4	Пластина H 22 (plita)	E=3e+006,V=0.2,H=22,Ro=2.75
5	Пластина H 15 (plita)	E=3e+006,V=0.2,H=15,Ro=2.75
6	Брус 50 X 60 (rigel)	Ro=2.75,E=3e+006,GF=0
		B=50,H=60
		EF=900000,EIy=27000
		EIz=1.87e+004,GIk=1.61e+004
		Y1=0.0833,Y2=0.0833,Z1=0.1,Z2=0.1
7	Брус 40 X 50 (vspomog balka)	Ro=2.75,E=3e+006,GF=0
		B=40,H=50
		EF=600000,EIy=12500
		EIz=8e+003,GIk=7.13e+003
		Y1=0.0667,Y2=0.0667,Z1=0.0833,Z2=0.0833
8	Брус 40 X 22 (vspomog balka)	Ro=2.75,E=3e+006,GF=0
		B=40,H=22
		EF=264000,EIy=1064.8
		EIz=3.52e+003,GIk=1.2e+003
		Y1=0.0667,Y2=0.0667,Z1=0.0367,Z2=0.0367
9	Брус 60 X 50 (colonni)	Ro=2.75,E=3e+006,GF=0
		B=60,H=50
		EF=900000,EIy=18750
		EIz=2.7e+004,GIk=1.61e+004
		Y1=0.1,Y2=0.1,Z1=0.0833,Z2=0.0833

Сбор нагрузок

№

п/п

Наименование

Ед

изм.

Коэф.

перегр.

Нагрузка

норм.

расчет.

Констр. Пола 1 эт.:

Растворная стяжка

d=0,03 м γ = 2,4 т/м3

2,4*0,03=0,07

Керамическая плитка

Итого:

т/м2

1,1

1,2

0,07

0,09

0,077

0,1

0,177

Констр. Пола 2-9 эт.:

Растворная стяжка

d=0,03 м γ = 2,4 т/м3

2,4*0,03=0,07

Ламинированное покрытие

Итого:

т/м2

1,1

1,2

0,07

0,01

0,077

0,012

0,089

Стены наружные:

Кирпич

d=0,240 м γ = 1,8 т/м3 h = 3,6 м

3,6*1,8*0,24=1,56 т/м

Утеплитель «Isover»

d=0,10 м γ = 0.6 т/м3 h = 3,6 м

3,6*0.6*0,1 =0,22 т/м

Штукатурка

d=0,04 м γ = 2,0 т/м3 h = 3,6 м

0,04*3,6*2,0=0,29 т/м

Итого:

т/м

1,1

1,3

1,1

1,56

0,22

0,29

1,72

0,29

0,32

2,33

Перегородки:

Кирпич

d=0,120 м γ = 1,8 т/м3 h = 3,6 м

3,6*1,8*0,12=0,77 т/м

Штукатурка

d=0,04 м γ = 2,0 т/м3 h = 3,6 м

0,04*3,6*2,0=0,29 т/м

Итого:

т/м

1,1

0,77

0,29

0,85

0,32

1,17

Покрытие:

Рубероид 2 слоя

Цементная стяжка d=40

Пенополистирол. плиты

Обмазочная гидроизоляция

Итого:

т/м2

1,1

1,3

1,1

0,004

0,086

0,005

0,006

0,004

0,095

0,007

0,113

Лестницы:

d=0,25 м γ = 2,4 т/м3 L=4,66 м

0,25*4,66*2,4=2,8 м

т/м

1,1

2,8

3,1

Полезная:

Офисы

Жилые помещения

Балконы

Автостоянка

т/м2

1,2

0,2

0,15

0,4

0,6

0,24

0,18

0,48

0,72

Кратковременная:

Снег

т/м2

1,4

0,07

0,098

Собственные частоты и периоды колебания здания

Частоты собственных колебаний
			Частоты
№ загруж	№ формы	Собст. значения	Круг.частота (1/с)	Частота (Гц)	Период (с)	Коэф.распред.	Мод.масса (%)	Сумма мод.масс (%)
5	1	0.130	7.682	1.223	0.818	-0.026	0.000	0.000
5	2	0.106	9.434	1.501	0.666	23.392	63.790	63.790
5	3	0.100	9.953	1.584	0.631	-1.675	0.327	64.117
5	4	0.033	30.066	4.785	0.209	-0.007	0.000	64.117
5	5	0.026	38.378	6.108	0.164	-1.939	0.438	64.555
5	6	0.026	38.677	6.156	0.162	-1.467	0.251	64.806
5	7	0.025	39.451	6.279	0.159	-11.414	15.188	79.995
5	8	0.025	40.709	6.479	0.154	0.715	0.060	80.054
5	9	0.022	45.240	7.200	0.139	-0.914	0.097	80.152
5	10	0.021	47.561	7.570	0.132	-0.251	0.007	80.159
6	1	0.130	7.682	1.223	0.818	23.225	62.877	62.877
6	2	0.106	9.434	1.501	0.666	0.189	0.004	62.881
6	3	0.100	9.953	1.584	0.631	2.555	0.761	63.642
6	4	0.033	30.066	4.785	0.209	-11.295	14.872	78.514
6	5	0.026	38.378	6.108	0.164	0.004	0.000	78.514
6	6	0.026	38.677	6.156	0.162	0.955	0.106	78.620
6	7	0.025	39.451	6.279	0.159	-0.178	0.004	78.624
6	8	0.025	40.709	6.479	0.154	-2.096	0.512	79.136
6	9	0.022	45.240	7.200	0.139	0.002	0.000	79.136
6	10	0.021	47.561	7.570	0.132	-0.041	0.000	79.136
6	11	0.019	52.194	8.307	0.120	0.295	0.010	79.146
6	12	0.018	56.121	8.932	0.112	1.902	0.422	79.568
6	13	0.017	59.268	9.433	0.106	-2.099	0.513	80.081
6	14	0.017	59.653	9.494	0.105	0.079	0.001	80.082
6	15	0.016	61.733	9.825	0.102	5.347	3.332	83.414

Номера узлов элементов Номера элементов крайней левой колонны: кр айней левой колонны:

Эпюры усилий крайней левой колонны:

Эпюра N Эпюра Q Эпюра М

Таблица перемещения узлов крайней левой колонны

Таблица узлов
	Перемещения
№ узла	X (мм)	Y (мм)	Z (мм)	UX (рад*1000)	UY (рад*1000)	UZ (рад*1000)	№ загруж	Составл
110	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	1	-
116	0.036	-0.025	-0.106	0.049	0.039	-0.025	1	-
496	0.042	-0.073	-0.181	0.050	-0.017	-0.012	1	-
1034	0.005	-0.103	-0.247	0.012	-0.072	0.010	1	-
1563	-0.041	-0.030	-0.860	0.003	0.106	-0.004	1	-
2113	-0.078	-0.043	-1.334	-0.036	0.090	-0.005	1	-
2604	-0.128	-0.061	-1.735	-0.073	0.105	-0.006	1	-
3102	-0.187	-0.082	-2.071	-0.103	0.113	-0.006	1	-
3586	-0.330	-0.130	-2.560	-0.146	0.126	-0.007	1	-
3596	-0.255	-0.105	-2.345	-0.127	0.120	-0.006	1	-
4096	-0.406	-0.157	-2.719	-0.160	0.133	-0.007	1	-
4582	-0.482	-0.189	-2.824	-0.161	0.126	-0.006	1	-
5079	-0.501	-0.200	-2.877	-0.254	0.252	-0.010	1	-
110	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	2	-
116	0.019	-0.011	-0.089	0.020	0.020	0.002	2	-
496	0.021	-0.028	-0.156	0.013	-0.014	0.005	2	-
1034	-0.008	-0.030	-0.221	-0.008	-0.055	0.009	2	-
1563	-0.097	0.036	-0.878	-0.187	-0.090	-0.002	2	-
2113	-0.202	0.073	-1.374	-0.249	-0.074	-0.003	2	-
2604	-0.331	0.119	-1.783	-0.302	-0.071	-0.004	2	-
3102	-0.484	0.175	-2.113	-0.343	-0.066	-0.004	2	-
3586	-0.838	0.309	-2.558	-0.397	-0.060	-0.005	2	-
3596	-0.654	0.239	-2.370	-0.374	-0.063	-0.005	2	-
4096	-1.030	0.383	-2.681	-0.411	-0.055	-0.006	2	-
4582	-1.230	0.459	-2.739	-0.415	-0.067	-0.006	2	-
5079	-1.388	0.565	-2.733	-0.448	0.066	-0.011	2	-
110	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	3	-
116	0.003	-0.002	-0.020	0.005	0.003	0.001	3	-
496	0.003	-0.007	-0.034	0.005	-0.004	0.002	3	-
1034	-0.005	-0.010	-0.048	0.000	-0.015	0.003	3	-
1563	-0.021	-0.007	-0.187	-0.018	0.022	-0.001	3	-
2113	-0.040	-0.016	-0.292	-0.030	0.017	-0.001	3	-
2604	-0.065	-0.029	-0.377	-0.039	0.018	-0.001	3	-
3102	-0.094	-0.044	-0.446	-0.047	0.019	-0.002	3	-
3586	-0.162	-0.080	-0.535	-0.056	0.020	-0.002	3	-
3596	-0.127	-0.061	-0.498	-0.052	0.019	-0.002	3	-
4096	-0.199	-0.101	-0.557	-0.058	0.020	-0.003	3	-
4582	-0.236	-0.123	-0.565	-0.057	0.023	-0.003	3	-
5079	-0.265	-0.140	-0.559	-0.073	0.011	-0.004	3	-
110	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	4	-
116	0.000	0.000	-0.001	0.000	0.000	0.000	4	-
496	0.000	0.000	-0.001	0.000	0.000	0.000	4	-
1034	0.000	-0.001	-0.002	0.000	-0.001	0.000	4	-
1563	0.000	0.000	-0.006	0.000	0.000	0.000	4	-
2113	-0.001	-0.001	-0.010	0.000	0.000	0.000	4	-
2604	-0.001	-0.001	-0.014	-0.001	0.000	0.000	4	-
3102	-0.002	-0.002	-0.018	-0.001	0.000	0.000	4	-
3586	-0.004	-0.004	-0.026	-0.002	0.001	0.000	4	-
3596	-0.003	-0.003	-0.022	-0.001	0.001	0.000	4	-
4096	-0.005	-0.005	-0.031	-0.002	0.001	0.000	4	-
4582	-0.007	-0.006	-0.036	-0.003	-0.002	0.000	4	-
5079	-0.006	-0.007	-0.041	-0.004	0.019	0.000	4	-
110	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	5	1
116	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	5	1
496	0.000	0.000	-0.001	0.000	0.000	0.000	5	1
1034	0.000	0.000	-0.001	0.000	0.000	0.000	5	1
1563	0.000	0.005	-0.002	0.000	0.000	0.000	5	1
2113	0.001	0.010	-0.004	-0.001	0.000	0.000	5	1
2604	0.001	0.016	-0.005	-0.001	0.000	0.000	5	1
3102	0.001	0.022	-0.005	-0.001	0.000	0.000	5	1
3586	0.002	0.034	-0.006	-0.001	0.000	0.000	5	1
3596	0.002	0.028	-0.006	-0.001	0.000	0.000	5	1
4096	0.002	0.040	-0.007	-0.001	0.000	0.000	5	1
4582	0.003	0.046	-0.007	-0.001	0.000	0.000	5	1
5079	0.003	0.051	-0.007	-0.001	0.000	-0.001	5	1
110	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	5	2
116	-0.063	0.040	-0.124	-0.025	-0.097	0.002	5	2
496	-0.146	0.015	-0.201	0.053	-0.094	-0.002	5