Проектирование одноэтажного каркасного здания из металлоконструкций в г. Новороссийске

тогда расчётная сейсмическая нагрузка равна: При совместной работе каркаса сейсмическая нагрузка на раму равна :

При отдельной работе каждой нагрузка равна: . Так как мы рассматриваем отдельную раму, то коэффициент :

Смещение верха всего  каркаса :

Смещение верха одной  рамы :

б) по длине колонны - от собственного веса колонны, с учётом коэффициента 1,2 :

в) по длине крайних  колонн - от участков продольных стен, расположенных в пределах высоты колонн, с учётом коэффициента 1,2 :

на рамы по оси 1 и 9:       

                                        

на рамы по оси 2 - 8  :

г) в уровне расположения опорных консолей навесных участков торцевой стены, от собственного веса участка торцевой стены:

опорные консоли на отметке 1,2 м:

      

опорные консоли на отметке 3,6 м:

  

3.2. Расчет каркаса в продольном направлении здания.

 

1.Для определения периода собственных колебаний и форм колебаний необходимо вычислить динамические характеристики одноэтажной рамы поперечника здания.

Принимаем колонны сечением:  Двутавр: ;

Определяем перемещение  колонн от действия единичных горизонтальных сил, приложенных в уровне верха  колонн.

Жесткость одной колонны: 

Перемещение отдельной колонны:

2.Жесткость каркаса здания на уровне верха колонн C определяется по формуле          п - число колонн (или рам) в каркасе здания (отсека);

δ_kk - перемещение отдельной колонны (или рамы) на уровне ее верха от действия горизонтальной единичной силы, приложенной в том же уровне.

Жесткость каркаса здания:

Жесткость одной рамы:

3.Определим вертикальную нагрузку от собственного веса конструкций и снега. Q = 1511,3 кН. Вертикальную нагрузку принимаем сосредоточенной в уровне верха колонн.

На одну раму приходится нагрузка :

 

4.Определяем период собственных колебаний каркаса в поперечном направлении здания:

Определяем период собственных  колебаний одной рамы:

5.Определяем коэффициент динамичности для каркаса здания:

β – коэффициент динамичности, соответствующий i-му тону собственных колебаний здания или сооружения, принимаемый согласно п. 2.6 :

Для грунтов II категории по сейсмическим свойствам

При 0,1е<Т<0,4е   ;   

а) в уровне верха колонн рамы, с учётом коэффициента 1,2 :

тогда расчётная сейсмическая нагрузка равна:

При отдельной работе каждой рамы - нагрузка равна: . Так как мы рассматриваем отдельную раму, то коэффициент :

Смещение верха всего  каркаса :

Смещение верха одной  рамы :

б) по длине колонны - от собственного веса колонны, с учётом коэффициента 1,2 :

 

4. Определение сейсмических нагрузок с учетом кручения здания в плане

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Поворот здания в плане.

1–  Центр масс;

2 – Центр жесткостей.

Значение расчетного эксцентриситета  между центрами жесткостей и веса здания принимаем равным 0,1В, где В- размер здания в плане в направлении, перпендикулярном действию силы При расчете здания в поперечном направлении  В=48м; =0,1∙48=4,8м; при расчете в продольном направлении  В=14м; =0,1∙14=1,4м;

Угловая жёсткость рам  здания в уровне покрытия с учётом жёсткости только в поперечном направлении : 

Вычислим угловую жесткость  здания с учётом жёсткости одной рамы:

Определим полную сейсмическую нагрузку на раму каркаса с учетом поворота здания в плане:

 

рама по оси 1    

рама по оси 2    

рама по оси 3     

рама по оси 4     

рама по оси 5     

рама по оси 6      

 рама по оси 7      

рама по оси 8       

 

 

 

 

 

 

5. Антисейсмические мероприятия

 

В целях обеспечения  пространственной жесткости каркаса, устойчивости покрытия в целом и  его элементов в отдельности

Необходимо предусматривать  систему связей между несущими стальными конструкциями покрытий (ферм)  в плоскости их верхних и нижних поясов и в вертикальных плоскостях.

Горизонтальные антисейсмические швы в стенах должны устраиваться на уровнях расположения опорных  и стыковых ригелей каркаса стен и верха цокольной части стен.

 

Вертикальные антисейсмические швы в местах пересечения стен осуществляют путём изготовления специальных  Г-образных трехслойных панелей, в  которых в месте антисейсмического  шва из металлических облицовочных листов выполняются компенсатор, а жесткий утеплитель заменяется на эластичный.

Список литературы

 

1. СНКК 22-301-2000. “Строительство в сейсмических районах Краснодарского      края”

2.  СНКК 20-303-2002. “Нагрузки и воздействия. Ветровая и снеговая нагрузки. Краснодарский край”

3. СНиП 2.01.07-85*. “Нагрузки и воздействия” Госстрой М., 1985.

4. СНКК 23-302-2000. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормативы по теплозащите зданий. Краснодарский край

5. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М., 1982.

6. СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах. М., 20