|
|
|
|
|
Таблица |
VIII. 3 |
|
Вертикальные расчетные |
нагрузки |
|
|
|
|
|
Едини |
Норма |
Коэффициент |
Расчет |
|
|
|
ца из |
тивная |
|
Нагрузкагрузка |
|
|
|
|
|
мере |
нагруз |
пере |
сочета |
ная на |
|
|
|
ния |
ка |
грузки |
ния |
грузка |
|
|
|
т |
2,8 |
1,1 |
0,9 |
2,77 |
То же, плит покрытия |
|
„ |
9,1 |
1,1 |
0,9 |
9,01 |
с замоно- |
0,145 |
i , i |
0,9 |
0,144 |
|
|
|
|
То же, утеплителя |
|
„ |
0,047 |
1Д |
0,9 |
0,046 |
|
0,06 |
1,2 |
0,9 |
0,065 |
То |
же, кирпичной стены |
(без |
0,685 |
|
0,9 |
0,678 |
проемов) |
|
|
1,1 |
От веса оконного остекления . . |
0,05 |
1,1 |
0,9 |
0,049 |
То |
же, ворот, включая |
вес |
рамы |
0,38 |
1,1 |
0,9 |
0,376 |
|
|
|
|
ОД |
1,4 |
0,5 |
0,07 |
Момент инерции поперечного сечения колонны каркаса и железобетонной части колонны торцового фахверка
Jk ~ Jcp-6 — i2
или
/к = Ь4 = - ^ - 2 1 , 3 . 1 0 - м>,
то же, поперечного сечения металлической части фах верковой колонны
|
, |
|
0 |
/0.0Ь0,2з |
0,24-0,00бз\ |
. „„ |
1 П _ 5 |
. |
|
|
7 Ф . м = 2 |
( |
12 |
+ |
12 |
J = |
1,33-10 |
м . |
|
Жесткость |
сечения |
колонны |
каркаса |
по осям |
А и |
Г f 6 / k |
= 2 6 5 x l 0 4 X 21,3-10-4 = 5,65-lQ3 т-м2, |
то |
же, |
колонны |
по осям |
Б |
и В |
Еь1^ = 315-104 -21,3-10 ~4 = |
= 6,71 -103 |
т.м2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жесткость сечения железобетонной части фахвер |
ковой колонны £"б^фб |
— ^б^к = 5,65-103 т.м2, |
то |
же, |
металлической |
части |
фахверковой |
колонны |
ЕСТ1фы |
— |
= 2,1-107 -1,33-10 ~ 5 = |
0,28-103 |
т.м.2. |
|
|
А |
и Г |
Перемещения |
колонн |
каркаса |
по |
осям |
(рис. |
VIII. |
10) определяют |
с |
учетом |
жесткости приле |
гающих |
к ним участков самонесущей |
стены. При этом |
модуль |
деформаций кладки принимается в соответствии |
|
г) в |
колонне по осям Б и В: |
|
|
|
|
|
|
6,153 |
|
м'т. |
|
|
|
|
§ и " 3-6,71-103 = 1155 - Ю - 5 |
|
|
д) |
в фахверковой |
колонне: |
|
|
|
|
|
|
1,3з |
7,35 - 1,303 |
2 5 9 0 - Ю - 5 |
м\т. |
|
5 |
« |
~~ 3-0,28-103 |
I -3-5,65-Юз |
|
|
|
|
2. Определить жесткость каркаса здания на уровне верха колонн.
Жесткость каркаса здания на уровне верха колонн определяется по формуле
С
|
|
|
1 |
|
|
|
1012-10-5 +1 940-10-: |
14 |
|
1033-10-5 |
|
22 |
, |
12 |
= 4544 |
т/м. |
|
+ U1155-10-5 |
1 |
2590-10- |
|
|
|
3. Определить вертикальную нагрузку от собствен ного веса конструкций и снега.
Вертикальная нагрузка принимается сосредоточен ной в уровне верха колонн. Вычисление вертикальной нагрузки приведено в табл. VIII. 4.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
VIII.4 |
|
|
Вычисление |
вертикальной |
нагрузки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет |
|
|
Нагрузка |
|
|
|
Вычисление |
ная на |
|
|
|
|
|
грузка , |
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
От веса кровли |
|
|
|
|
0,046-54-60 |
149 |
|
То же, утеплителя |
с |
замоноличенны- |
0,065-54-60 |
211 |
|
То же, плит |
покрытия |
|
|
|
ми швами |
|
|
|
|
|
0,144-54-60 |
467 |
|
От веса балок покрытия |
|
|
стен, |
распо |
9,01-33 |
297 |
|
То же, участков продольных |
|
|
|
ложенных |
выше верха |
колонн |
|
0,678-1,5-60-2 |
122 |
|
От i / 4 веса |
колонн |
|
|
|
|
0,25-2,77-56 |
39 |
|
|
|
|
|
0,25/0,678(6- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же, участков продольных |
стен, |
распо |
•60-4,2x3-8)2 + |
|
|
ложенных |
в пределах высоты колонн . . |
+ 0,049-4,2-3-8- |
90 |
|
•2) |
|
От веса снега |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,07-54-60 |
227 |
|
|
|
И т о г о |
|
|
1602 |
4. Определить период собственных колебаний кар каса в поперечном направлении здания.
Период собственных колебаний каркаса найти по формуле
|
Г = |
2 | / - ^ ; |
откуда Т = 2 |
|
|
|
= |
1,19 |
сек. |
5. Определить коэффициент динамичности для кар |
каса |
здания. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Находим |
коэффициент |
динамичности: |
|
|
р = - 1 = |
|
^ |
= |
0,84. |
Так как ~ |
|
= |
^ |
= |
15,4 > |
15, то р |
увеличивается |
на коэффициент |
|
а, |
который |
составляет |
а = 1,027;' pe |
= |
ра = |
0,84. 1,027 = |
0,863. |
|
|
|
6. Определить коэффициент сейсмичности Кс |
и коэф |
фициент |
|
7J. |
|
|
|
|
|
|
Кс |
|
|
|
|
|
Коэффициент |
сейсмичности |
принимаем |
согласно |
действующим |
нормам. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
расчетной |
сейсмичности |
8 баллов ЛГС = |
0,05. |
Коэффициент т] для системы |
с одной |
степенью сво |
боды |
равен |
единице. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
Определить |
расчетные |
величины |
сейсмических |
нагрузок, |
действующих на поперечные |
рамы |
каркаса. |
При |
определении расчетных |
величин |
сейсмических |
нагрузок, действующих |
на каркас, учитываем |
дополни |
тельный |
|
коэффициент |
0,8: |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
в |
у р о в н е |
|
в е р х а |
к о л о н н |
— от |
покрытия, |
участков продольных стен, расположенных выше верха
колонн и снега. |
|
|
|
|
Предварительно |
по формуле (VIII. 17) |
определяется |
сейсмическая нагрузка, действующая |
на весь |
каркас |
здания, при этом |
нагрузка находится с |
|
учетом |
вычис |
лений, приведенных в п. 3 настоящего |
примера: |
Q" = |
149 + 211 + 4 6 7 + 297 + 122 + 227 = |
1473 m; S" = |
= |
0,8Q n A" c ^7 1 |
= 0,8-1473-0,05-0,863-l =50,8 |
т. |
Затем сейсмическую нагрузку распределяем между поперечными рамами каркаса пропорционально их жесткостям:
на раму (рис. VIII. 10) по осям 1 и 11, при ее жест кости
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
SnCp |
|
|
|
С Р = |
1012-10-5 + |
П55 - 10 - 5 |
= 3 7 |
1 |
mlM> |
|
Se |
~ |
|
~с~~ |
|
= |
|
|
|
|
|
|
50,8-371 |
, 0 |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ~ШГ |
= 4 ' 2 |
т |
' м ' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на |
раму по осям |
2 и 10, при С р |
= |
9 4 0 . 2 1 0 - 5 |
|
+ |
|
|
+( |
^ |
Пал |
l > |
|
? = |
|
4544 |
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
пП |
50,8-371 |
|
* г» |
|
|
|
|
|
1155-10-5 = |
3 8 |
6 |
m M |
|
S |
|
|
|
|
|
= |
4 |
|
3 |
|
|
на |
|
раму по осям |
3 и 9, при С р |
= ~ |
- |
5 + 1 1 5 5 2 |
1 |
0 . 5 = |
|
|
|
|
пгт |
I |
|
пл |
= |
50 8-367 |
. . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 367 т/м; Sp |
'4Ш |
|
= 4,1 т; |
|
|
|
|
б) п о д л и н е |
к о л о н н |
— от веса |
|
колонн |
по фор |
муле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SK = 0 , 8 ^ / r c P a - r ; |
= |
0 , 8 j f 7 - 0,05-0,863-1 = 0,02 т/м; |
|
|
в) п о д л и н е |
к о л о н н |
по осям А и Г — от участ |
ков |
стен, |
расположенных |
в пределах |
высоты |
|
колонн: |
|
|
на |
раму |
по осям |
1 и 11: Qc = 0,678-3,25-6,15 = 13,7т; |
Sc |
= |
0,8^Xpa-7j = 0 , 8 ^ -0,05-0,863-1 =0,08 |
т/м; |
на раму по осям 2 и 10: Qc |
= 0,678 (5,75-6,15-4,2-1,5) + |
+ |
0,049 - 4,2 • 1,5 = 20 т; Sc |
= 0,81^ |
• 0,05 • 0,863 • 1 = |
= |
0,11 |
т/м, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на |
раму |
по осям |
|
3 и 9: Qc = 0,678 |
(6-6,15-4,2-3) + |
+0,049-4,2-3 = 17,1 т; Я с = 0,8^-0,05-0,863-1=0,1 т/м.
8.Определить расчетные усилия М, Q в сечениях колонн на уровне верха фундаментов от сейсмических нагрузок S£, SK и Sc.
Эпюры М, Q приведены на рис. VIII. 11, а.
Б. Расчет каркаса в продольном направлении |
здания |
9. Определить перемещения колонн от действия еди ничных горизонтальных сил, приложенных в уровнях верха колонн.
Перемещения колонн, примыкающих к торцовым
стенам, |
определяем с учетом |
жесткости |
прилегающих |
к ним участков |
стены. |
|
|
|
|
|
|
|
Для колонны по осям 1/А, |
1/Г, |
11/А и |
11/Г с уче |
том |
жесткости |
участка |
торцовой |
стены |
длиной 0,4 4- |
4- -§ = 3,4 м: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U = 3 ' 4 1 2 = 1 5 , 6 - 1 0 - 3 ж 4 ; £ 7 с = 2 0 8 - 1 0 3 - 1 5 , 6 - 1 0 - 3 д а - ж 2 ; |
Е61К |
+ Е1С |
= 5,65-103 + 3,24-103 |
= 8,89-103 |
т . ж2 ; £ б / к 4- |
|
4-0,4 Е1С = 5,65-Ю3 |
4- 1,3-10я = 6,95-103 |
т.м2; |
|
|
Ь |
" ~ |
3,8-8,89 403+ |
3-6,95 403 |
— ШШ-Ш |
ЩШ. |
|
Для колонны по осям 1/Б, |
1,'В, 11/Б, 11/В с учетом |
жесткости |
участка торцовой стены |
длиной |
6 м: |
|
/ с = |
*L°|L3 |
= 27,6- Ю - 3 м*; Е1С = 208-103 -27,6-10 " 3 |
= |
= |
5,74-103 т. м'~\ Еб1к |
|
+ Е1С = 6,71 • 103 |
4- 5,74-103 |
= |
|
|
|
|
= 12,45-103 |
т. м2\ |
|
|
|
Еб1к 4- 0,4 Е1С |
= 6,71 • 103 |
4- 2,3 • 103 = 9,01 • 103 т. м2; |
|
§ |
|
|
, 6,153 - |
4,83 |
_ |
|
|
|
|
|
п |
3-12,45-Юз г |
3-9,01-Юз — |
' ш |
м ' п - |
|
Для |
колонны по осям 2/А — 10/А и 2/Г — 10/Г: |
|
|
|
S,i1 1 — о ggf |
1 |
3А Ч |
= 1370-10.~5 ж/от. |
|
|
|
|
|
3-5,65-10 |
|
|
' |
|
|
|
Для |
колонн |
по осям |
2,'Б — 10.'Б и 2/В — 10/В: |
|
|
|
|
|
6.153 |
|
= |
1 1 5 5 - Ю - 5 м.'т. |
|
|
|
|
|
|
3-6,7Ы0з |
|
|
Для фахверковой колонны с учетом жесткости участ ка торцовой стены длиной -| 4- 0,5 = 3,5 м (расчетная схема колонны изображена на рис. VIII. 12).
4 м |
= 2 ^ Ш - |
+ 2-0,2-0,01 -0,125* 4- |
= |
= |
6,95- Ю - 5 |
м"; / с . = |
= 1 6 , 0 5 - Ю - 8 |
л*; |
Е1С = 208 -103 -16,05- Ю - 3 = 3,34 -103 т.м2;-ЕСТ1. |
= |
|
2 , Ы 0 ' - 6 , 9 5 - 1 0 ~ 5 = |
1,46-103 т.м2; |
|
|
|
6000 |
j |
|
6000 |
'L-j |
|
|
10,000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
_ J |
i| v |
|
- 4 — |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18000 |
j |
|
|
|
/8000 |
i |
6000 |
|
|
'!'j |
6000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
.1.18000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I - 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-2 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш |
|
|
|
|
•*- i |
ECMJ<PIN*EJC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EjJipd + EJc |
|
|
|
|
|
400 |
|
|
111 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
тента |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
E6J96+H4EJC |
|
|
г 4/50 |
|
? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I #e/ix фунда- |
|
J |
« |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Ь0*6^}ой*Ю |
|
|
|
Рис. |
VIII. |
12. Схема торцового |
фахверка. |
|
|
^CTV |
+ |
£ / = |
1,46-103 |
+3,34-103 |
= 4,8-103 |
т . л 2 ; |
£ |
б 7 Ф .б. + £ |
/ |
с = |
5,65-103 + |
3,34-103 = |
8,89-103 т.м2; |
Еб1фб |
+ 0 , 4 |
|
£ / с |
= 5,65-103 |
+ 1,34-10' = 6,99-103 |
т.м2; |
g |
|
|
|
|
|
|
Q + / г 2 ) 3 - / г , 3 1 |
Я З - |
^ + й^з |
|
0 1 1 - |
3 ( £ с т / ф . м |
+ |
£ / с ) + З . ( £ б / ф . б + £ / с ) + |
3 ( £ б |
/ф.6 |
+ |
0,4£/с ) |
_ |
_ |
1,3з |
|
|
63 - |
1,33 |
|
7,35363 |
_ |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
3-4,8-Юз, + |
|
3-8,99-Юз |
"Г 3-6,99-103-~~-10/ 1 " Ш |
|
|
м > т |
- |
10. Определить жесткость каркаса"""здания в уровне верха колонн:
