МАТМОД / ОТР
.docxПоследовательность расчета:
- построение матриц жесткости;
- формирование системы канонических уравнений;
- решение системы уравнений и вычисление значений узловых перемещений;
- определение компонент напряженно-деформированного состояния исследуемой схемы по найденным значениям узловых перемещений.
3.1.7 Результат расчета. В результате расчета сформирована деформированная схема при постоянном (см. Приложение Д) и длительном загружениях.
Определены перемещения узлов по осям X,Y,Z в сечениях элементов при постоянном (см. 5 лист графической части) и временном загружении.
В программе выполняется сбор нагрузок на конструктивные элементы с учетом принятой схемы здания - рамносвязевой.
В приложении Д – в представлены изополя моментов М, нормальных напряжений N и перерезывающих сил Q.
После сбора нагрузок по результатам расчета получаем следующие значения нагрузок.
Таблица 3.5 – Суммарные вертикальные нагрузки
|
Постоянная, тс |
Длительная, тс |
Кратковременная, тс |
|
Нагрузки на отметке низа стен и колонн 1-го этажа |
||
|
6704.977 |
1170.783 |
491.386 |
Таблица 3.6 – Ветровая нагрузка на здание
|
Этаж |
Ветер 1, период колебаний = 0.14 с, нормативное ускорение = 0.026 м/с2 |
Ветер 2, период колебаний = 0.15 с, нормативное ускорение = 0.03 м/с2 |
|||||
|
Стат. сост., тс |
Пульс. сост., тс |
Сумма, тс |
Стат. сост., тс |
Пульс. сост., тс |
Сумма, тс |
||
|
5 |
1.903 |
1.284 |
3.188 |
2.348 |
1.529 |
3.878 |
|
|
4 |
3.482 |
2.461 |
5.943 |
4.26 |
2.906 |
7.166 |
|
|
3 |
3.138 |
2.334 |
5.472 |
3.871 |
2.779 |
6.65 |
|
|
2 |
2.651 |
2.166 |
4.817 |
3.332 |
2.627 |
5.96 |
|
|
1 |
3.465 |
2.931 |
6.396 |
4.392 |
3.585 |
7.977 |
|
3.2 Расчет монолитной железобетонной плиты перекрытия Пм3.1
3.2.1 Общие сведения. Расчет производится в программном комплексе «Мономах 4.5. Плита». В данной программе возможно проектировать монолитную железобетонную плиту перекрытия. Контур плиты может иметь произвольное очертание, учитывается наличие отверстий, участков разной толщины плиты. Формирование схемы выполняется в режиме импорта или в автономном режиме. По результатам расчета выполняется построение изополей перемещений, расчетных усилий. Выполняется построение эпюр перемещений и усилий для заданного отрезка плоскости плиты. Выполняется построение изополей реакций основания и построение мозаики усилий в сваях. Выполняется расчет плиты по первому и второму предельным состояниям (расчет по раскрытию трещин). Определяется необходимая площадь сечения арматуры, выполняется построение изополей расчетного армирования. Плита конструируется сетками и стержнями.
3.2.2 Исходные данные для расчета
Расчет выполняется для плиты перекрытия над вторым этажом Пм 3.1 (плита спортивного зала).
Исходными данными является результат расчета программы «Мономах 4.5. Компоновка». После импорта данных уточняются характеристики материалов и расчетной схемы. Характеристики материалов приведены в таблице 3.8
Таблица 3.7 – Контур плиты
|
Контур плиты (толщина плиты 20.00 см) |
||||||||
|
Точка |
X(см) |
Y(см) |
Точка |
X(см) |
Y(см) |
Точка |
X(см) |
Y(см) |
|
1 |
3034.00 |
4974.00 |
2 |
2883.20 |
4974.00 |
3 |
2732.40 |
4974.00 |
|
4 |
2581.60 |
4974.00 |
5 |
2430.80 |
4974.00 |
6 |
2280.00 |
4974.00 |
|
7 |
2129.20 |
4974.00 |
8 |
1978.40 |
4974.00 |
9 |
1827.60 |
4974.00 |
|
10 |
1676.80 |
4974.00 |
11 |
1526.00 |
4974.00 |
12 |
1526.00 |
4847.33 |
|
13 |
1526.00 |
4720.67 |
14 |
1526.00 |
4594.00 |
15 |
1526.00 |
4444.00 |
|
16 |
1526.00 |
4294.00 |
17 |
1526.00 |
4144.00 |
18 |
1526.00 |
3994.00 |
|
19 |
1526.00 |
3844.00 |
20 |
1526.00 |
3694.00 |
21 |
1526.00 |
3544.00 |
|
22 |
1526.00 |
3394.00 |
23 |
1526.00 |
3244.00 |
24 |
1526.00 |
3094.00 |
|
25 |
1526.00 |
2944.00 |
26 |
1526.00 |
2794.00 |
27 |
1526.00 |
2646.00 |
|
28 |
1526.00 |
2498.00 |
29 |
1526.00 |
2350.00 |
30 |
1526.00 |
2202.00 |
|
31 |
1526.00 |
2054.00 |
32 |
1526.00 |
1906.00 |
33 |
1676.80 |
1906.00 |
|
34 |
1827.60 |
1906.00 |
35 |
1978.40 |
1906.00 |
36 |
2129.20 |
1906.00 |
|
37 |
2280.00 |
1906.00 |
38 |
2430.80 |
1906.00 |
39 |
2581.60 |
1906.00 |
|
40 |
2732.40 |
1906.00 |
41 |
2883.20 |
1906.00 |
42 |
3034.00 |
1906.00 |
|
43 |
3034.00 |
2053.00 |
44 |
3034.00 |
2200.00 |
45 |
3034.00 |
2347.00 |
|
46 |
3034.00 |
2494.00 |
47 |
3034.00 |
2644.00 |
48 |
3034.00 |
2794.00 |
|
49 |
3034.00 |
2944.00 |
50 |
3034.00 |
3094.00 |
51 |
3034.00 |
3244.00 |
|
52 |
3034.00 |
3394.00 |
53 |
3034.00 |
3544.00 |
54 |
3034.00 |
3694.00 |
|
55 |
3034.00 |
3844.00 |
56 |
3034.00 |
3994.00 |
57 |
3034.00 |
4144.00 |
|
58 |
3034.00 |
4294.00 |
59 |
3034.00 |
4444.00 |
60 |
3034.00 |
4594.00 |
|
61 |
3034.00 |
4720.67 |
62 |
3034.00 |
4847.33 |
|
|
|
Таблица 3.8 - Характеристики материалов
|
Класс бетона |
B20 |
|
Вид бетона |
тяжелый |
|
Расчетное сопротивление бетона на сжатие |
1170 |
|
Модуль упругости бетона |
275000 |
|
Класс продольной арматуры (вдоль Х) |
AIII |
|
Расчетное сопротивление продольной арматуры на растяжение |
37500 |
|
Модуль упругости арматуры |
2e+007 |
|
Класс продольной арматуры (вдоль Y) |
AIII |
|
Расчетное сопротивление продольной арматуры на растяжение |
37500 |
|
Модуль упругости арматуры |
2e+007 |
|
Класс поперечной арматуры |
AI |
|
Расчетное сопротивление поперечной арматуры на растяжение |
18000 |
|
Модуль упругости арматуры |
2.1e+007 |
|
Объемный вес |
2.5 |
|
Жесткость упругого основания грунта на сжатие: |
0 |
|
Жесткость упругого основания грунта на сдвиг: |
0 |
|
Расстояние до центров тяжести арматуры: |
|
|
от нижней грани |
3 |
|
от верхней грани |
3 |
3.2.3 Сбор нагрузок. Распределенная по всей площади нагрузка (постоянная и временная) задается в момент создания плиты. Собственный вес плиты как внешнюю нагрузку задавать не нужно, так как при расчете он учитывается автоматически по заданному объемному или площадному весу материалов. Нагрузка от собственного веса элементов включается в постоянное загружение. Нагрузки от ненесущих ограждающих конструкций заданы в виде перегородок с указанием материала. Коэффициенты сочетаний нагрузок приведены в таблице 3.8.
Таблица 3.9 – Коэффициенты сочетаний
|
|
Постоянная |
Длительная |
Кратковрем. |
Ветер |
|
Надежности |
1.10 |
1.20 |
1.20 |
1.40 |
|
Длительности |
1.00 |
1.00 |
0.35 |
0.00 |
|
I основное сочетание |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
|
II основное сочетание |
1.00 |
0.95 |
0.90 |
0.90 |
|
III особое сочетание |
0.90 |
0.80 |
0.50 |
0.00 |
3.2.4 Расчет плиты. Плита расчленяется на конечные элементы с определенной жесткостью. Моделируются граничные условия и нагрузки. Разбивка на конечные элементы и густота сетки определяются условиями конкретной задачи. Задаем шаг триангуляции 50 см.
3.2.5 Результаты расчета. В результате расчета выполняется построение изополей перемещений (рисунок 3.5), расчетных усилий. Возможно построение эпюр перемещений и усилий для заданного отрезка плоскости плиты. Оптимальная толщина плиты представлена на рисунке 3.6.
Рисунок 3.4 – Перемещения в плите
Рисунок 3.5 – Оптимальная толщина плиты
3.3 Расчет монолитной железобетонной плиты перекрытия Пм3.2
3.3.1 Исходные данные для расчета
Расчет выполняется для плиты перекрытия над вторым этажом Пм 3.2 (плита хореографического зала).
Исходными данными является результат расчета программы «Мономах 4.5. Компоновка». После импорта данных уточняются характеристики материалов и расчетной схемы. Характеристики материалов приведены в таблице 3.8
Таблица 3.10 – Контур плиты
|
Контур плиты (толщина плиты 20.00 см) |
||||||||
|
Точка |
X(см) |
Y(см) |
Точка |
X(см) |
Y(см) |
Точка |
X(см) |
Y(см) |
|
1 |
4594.00 |
-34.00 |
2 |
4594.00 |
1574.00 |
3 |
4560.00 |
1574.00 |
|
4 |
4400.00 |
1574.00 |
5 |
4240.00 |
1574.00 |
6 |
4080.00 |
1574.00 |
|
7 |
3920.00 |
1574.00 |
8 |
3760.00 |
1574.00 |
9 |
3600.00 |
1574.00 |
|
10 |
3468.67 |
1574.00 |
11 |
3337.33 |
1574.00 |
12 |
3206.00 |
1574.00 |
|
13 |
3206.00 |
1540.00 |
14 |
3206.00 |
1380.00 |
15 |
3206.00 |
1211.33 |
|
16 |
3206.00 |
1042.67 |
17 |
3206.00 |
874.00 |
18 |
3206.00 |
840.00 |
|
19 |
3206.00 |
815.00 |
20 |
3206.00 |
677.75 |
21 |
3206.00 |
540.50 |
|
22 |
3206.00 |
403.25 |
23 |
3206.00 |
266.00 |
24 |
3206.00 |
133.00 |
|
25 |
3206.00 |
0.00 |
26 |
3206.00 |
-34.00 |
|
|
|
3.3.2 Сбор нагрузок. Распределенная по всей площади нагрузка (постоянная и временная) задается в момент создания плиты. Собственный вес плиты как внешнюю нагрузку задавать не нужно, так как при расчете он учитывается автоматически по заданному объемному или площадному весу материалов. Нагрузка от собственного веса элементов включается в постоянное загружение. Нагрузки от ненесущих ограждающих конструкций заданы в виде перегородок с указанием материала. Коэффициенты сочетаний нагрузок приведены в таблице 3.8.
3.3.3 Расчет плиты. Плита расчленяется на конечные элементы с определенной жесткостью. Моделируются граничные условия и нагрузки. Разбивка на конечные элементы и густота сетки определяются условиями конкретной задачи. Задаем шаг триангуляции 50 см.
3.3.4 Результаты расчета. В результате расчета выполняется построение изополей перемещений (рисунок 3.6), расчетных усилий. Возможно построение эпюр перемещений и усилий для заданного отрезка плоскости плиты. Оптимальная толщина плиты представлена на рисунке 3.7.
Рисунок 3.6 - Перемещение в плите
Рисунок 3.7 – Оптимальная толщина плиты
3.4 Расчет монолитной железобетонной плиты перекрытия Пм3.3
3.4.1 Исходные данные для расчета
Расчет выполняется для плиты перекрытия над вторым этажом Пм 3.3 (плита волейбольного зала).
Исходными данными является результат расчета программы «Мономах 4.5. Компоновка». После импорта данных уточняются характеристики материалов и расчетной схемы. Характеристики материалов приведены в таблице 3.8
Таблица 3.11 – Контур плиты
|
Контур плиты (толщина плиты 20.00 см) |
||||||||
|
Точка |
X(см) |
Y(см) |
Точка |
X(см) |
Y(см) |
Точка |
X(см) |
Y(см) |
|
1 |
1354.00 |
-34.00 |
2 |
1354.00 |
-0.00 |
3 |
1354.00 |
133.00 |
|
4 |
1354.00 |
266.00 |
5 |
1354.00 |
300.00 |
6 |
1354.00 |
435.00 |
|
7 |
1354.00 |
570.00 |
8 |
1354.00 |
705.00 |
9 |
1354.00 |
840.00 |
|
10 |
1354.00 |
975.00 |
11 |
1354.00 |
1110.00 |
12 |
1354.00 |
1245.00 |
|
13 |
1354.00 |
1380.00 |
14 |
1354.00 |
1540.00 |
15 |
1354.00 |
1700.00 |
|
16 |
1354.00 |
1860.00 |
17 |
1354.00 |
1906.00 |
18 |
1222.67 |
1906.00 |
|
19 |
1091.33 |
1906.00 |
20 |
960.00 |
1906.00 |
21 |
800.00 |
1906.00 |
|
22 |
640.00 |
1906.00 |
23 |
480.00 |
1906.00 |
24 |
320.00 |
1906.00 |
|
25 |
160.00 |
1906.00 |
26 |
0.00 |
1906.00 |
27 |
-34.00 |
1906.00 |
|
28 |
-34.00 |
-34.00 |
|
|
|
|
|
|