2. Расчетно-конструктивная часть
2.1 Расчет внутренних усилий в элементах перекрытия по методу конечных элементов с использованием пк «scad Office 11.5».
Расчёт как плиты перекрытия, так и стеновых панелей выполнен с использованием рабочей лицензионной копии программы в ОАО "ПРОЕКТМАШПРИБОР" «SCADOffice11.5»
Метод конечных элементов (МКЭ)позволяет более точно определить внутренние усилия в конструкциях.
Рис.2.1.1 Расчётная модель жилого дома в ПК «SCADOffice11.5».
При расчете перекрытия методом конечных элементов вся конструктивная система рассматривается одновременно в соответствии с требованиями для программных комплексов.
Вместе с тем, результаты расчетов, полученные по МКЭ, могут быть далее преобразованы и интегрированы применительно к «расчетным полосам» и «расчетным сечениям» для проверки требований первой и второй групп предельных состояний согласно действующим нормам.
Именно поэтому статический расчёт плиты перекрытия произведён в программном комплексе «SCADOffice11.5», который использует МКЭ.
К расчету принимаем конструктивную схему плиты перекрытия, представленную на рисунке рис. 2.2.
Рис.2.1.2 Расчётная модель жилого дома в ПК «SCADOffice11.5».
Пространственная жёсткость обеспечивается лестнично-лифтовым узлом и отдельными диафрагмами жесткости.
2.2 Выделение эквивалентных расчетных рам.
При расчете с использованием МКЭ расчетную полосу и ее параметры нет необходимости выбирать до расчёта. Ее параметры определяют после предварительного анализа результатов расчета, полученных с использованием МКЭ, реализованного в легальных вычислительных комплексах.
В результате расчёта в ПК «SCADOffice11.5» получаем схемы распределения моментов вертикальных (поперечных) сил по направлениям осей X иYв плите.
Расчётные полосы выделяют на схеме распределения вертикальных (поперечных) сил по направлениям осей X и Y(QXиQY) по траекториям нулевых перерезывающих сил. Траекториям нулевых перерезывающих сил называются места, где значения поперечных сил меняют свой знак (на схеме распределения это линия между тёплыми - красными и холодными-синими цветами). Такой подход позволяет уверенно утверждать, что каждая выделенная нуль-линиями расчетная полоса рассчитывается на восприятие усилий только от тех нагрузок, которые локализованы (распределены) непосредственно по ее площади.
После выделения на схемах распределения
поперечных сил QXиQYрасчётные полосы переносят на схемы
распределения моментов. Расчётные
полосы из схемыQXпереносятся на схему изополей изгибающего
моментаMy,а расчётные
полосы из схемыQyна Мх.
Затем назначают расчётные сечения.
Рис. 2.2.1 План расчитываемого перекрытия.
2.3. Расчет перекрытия.
2.3.1 Подбор арматуры в перекрытия
Подбор арматуры в плите веждем по максимальному изгибающему моменту в расчетной полосе.
Рис. 2.3.1 Изополя изгибающих моментов плиты по Му.
Рис. 2.3.2 Изополя изгибающих моментов плиты по оси Мх
2.4. Расчет и конструирование участкаплиты перекрытия
Элементы монолитного железобетонного перекрытия (плиту, балку) рассчитываем отдельно. Расчет элементов производим в соответствии с указаниями СНБ 5.03.01-02 «Бетонные и железобетонные конструкции» [1, 2].
Монолитное перекрытие выполняется из бетонов классов по прочности на сжатие С20/25, F75. Класс арматуры принимаем в зависимости от принятого варианта армирования.
Подсчёт нагрузок на отдельные элементы перекрытия, несмотря на его монолитность, ведем, как для разрезных конструкций.
Для расчета балочной плиты на равномерно распределенную нагрузку из нее мысленно выделяем полосу шириной в 1 м, опёртую на балку. Такую полосу рассматриваем как отдельную неразрезную балку, изгибающуюся в одном направлении.