Расчет конструкции на грунтовом основании с применением системы грунт

Цели и задачи:

- продемонстрировать процедуру построения расчетной схемы каркаса с использованием абсолютно жестких тел, моделирующих жесткие соединения элементов колонн и плит;

- показать технологию моделирования многослойного основания и определения коэффициентов постели С1 и С2 по данным геологических изысканий;

- показать технологию задания нагрузок, включая дополнительные нагрузки от соседних зданий, при определении коэффициентов постели.

Исходные данные:

Железобетонная плита перекрытия с размерами в осях колонн 4 х 6 м, толщиной 150 мм.

Железобетонная фундаментная плита с размерами в осях колонн 4 х 6 м, толщиной 500 мм.

Железобетонные колонны прямоугольного сечения с размерами 400 х 800 мм.

Высота каркаса – 3 м.

Расчет производится для сетки плиты перекрытия с размерами конечных элементов 0.2 х 0.2 м и сетки фундаментной плиты с размерами КЭ 0.4 х 0.4 м и 0.4 х 0.2 м (рис.1).

Нагрузки:

ЗАГРУЖЕНИЕ 1 – собственный вес каркаса;

ЗАГРУЖЕНИЕ 2 – постоянная равномерно-распределенная нагрузка g₁ = 0.5 т/м², приложенная на плиту перекрытия;

постоянная равномерно-распределенная нагрузка g2 = 1 т/м2 и постоянная сосредоточенная вертикальная нагрузка Р = 100 т, приложенные на фундаментную плиту (рис.2, загружение 2).

ЗАГРУЖЕНИЕ 3 – сосредоточенная горизонтальная нагрузка F = 2 т, приложенная на плиту перекрытия

(рис.2, загружение 3).

План фундаментной плиты

План плиты перекрытия

 

Рисунок 1 - Схема пространственного каркаса

 

Загружение 2

(фундаментная плита)

 

ЗАГРУЖЕНИЕ 3

(плита перекрытия)

Рисунок 2 – Схемы загружений плит каркаса

 

 

ВАРИАНТ № 8

 

Расчет шпунта усиленного анкерами совместно с грунтовым массивом котлована

Цели и задачи:

- показать технологию моделирования многослойного основания с применением теории прочности кулона-мора;

- продемонстрировать технологию построения расчетной схемы конструкций ограждения котлована в процессе монтажа;

- показать технологию нелинейного расчета системы "нелинейно-деформируемое основание – линейно-деформируемые конструкции

- Ограждения" с учетом процесса монтажа и разработки котлована;

- произвести расчет с учетом модуля деформации грунта по ветви вторичного нагружения (учет разгрузки модели грунта).

 

Исходные данные:

- Профиль трехслойного основания с размерами 60 х 20 м, толщиной 1м (рис.1).

- Котлован с размерами 20 х 8 м (рис.1).

- Вертикальные конструкции ограждения высотой 14 м (рис.1).

- Опоры анкеров длиной 3 м, анкера длиной 10 м, расположенные под углом 45° (рис.1).

- Расчет производится для сетки профиля основания с размерами КЭ 1 х 1 м.

Рисунок 1 - Схема конструкций ограждения котлована и нагрузок на многослойное основание

 

Нагрузки:

ЗАГРУЖЕНИЕ 1 – собственный вес грунта трехслойного основания;

ЗАГРУЖЕНИЕ 2 – постоянная равномерно-распределенная нагрузка g₁ = 1 т/м, постоянная равномерно-распределенная нагрузка g₂ =

0.5 т/м, приложенные на поверхность основания (рис.1), собственный вес конструкций ограждения;

ЗАГРУЖЕНИЕ 4 – предварительное натяжение анкеров f = 5 т.

 

ВАРИАНТ № 9

Расчет конструкции с изменением жесткости грунтового основания при сейсмике

Цели и задачи:

- продемонстрировать процедуру построения различных вариантов расчетной схемы;

- показать процедуру построения огибающей рсу по результатам многовариантного расчета;

- произвести подбор арматуры по огибающей рсу многовариантного расчета.

Исходные данные:

Схема рамы показана на рис.1.

Сечения элементов рамы показаны на рис.2.

Материал рамы – железобетон В30.

Балочный ростверк на упругом основании с коэффициентами постели:

вариант 1 – С1 = 800 т/м³, С2 = 5000т/м;

вариант 2 – С1 = 3000 т/м³, С2 = 20000т/м.

Рисунок 1 - Схема рамы

 

Рисунок 2 - Сечения элементов рамы

 

Нагрузки:

- загружение 1 (оба варианта) – нагрузка от собственного веса элементов рамы,

- постоянная равномерно распределенная g1 = 2 т/м (рис.1),

- постоянная равномерно распределенная g2 = 4 т/м (рис.1),

- постоянная равномерно распределенная g3 = 1 т/м (рис.1);

- загружение 2 (вариант 2) – сейсмическое воздействие.

 

ВАРИАНТ № 10

Расчет стального каркаса здания с подготовкой информации для системы ЛИР-КМ

 

Цели и задачи:

- произвести статический расчет пространственной рамы и произвести расчет РСУ;

- выполнить подбор и проверку стальных сечений элементов рамы;

- показать процедуру расчета узлов в системе ЛИР-СТК.

 

Исходные данные:

Схема рамы и ее закрепление показаны на рис.1.

Сечения элементов:

- крайние и средние колонны – двутавр № 35К1;

- балки продольные – двутавр № 30;

- балки поперечные – составной двутавр;

- связи по колоннам – два уголка 75 x 75 x 6.

 

Нагрузки:

загружение 1 – нагрузка от собственного веса элементов схемы,

загружение 2 – равномерно распределенная нагрузка на балки,

загружение 3 – ветровая нагрузка.

 

Рисунок 1 - Расчетная схема поперечника здания

 

Задание №2 Работа в графическом программном пакете САПР ArchiCAD

 

ВАРИАНТ № 1

Структурная сетка (разбивочные оси)

 

ВАРИАНТ № 2

Построение стен и их редактирование.

 

ВАРИАНТ № 3

Окна, настройка параметров, их привязка и редактирование.

 

ВАРИАНТ № 4

Построение колонн, балок перекрытий. Их настройка и редактирование.

 

ВАРИАНТ № 5

Настройка параметров и построение крыш, их редактирование.

 

ВАРИАНТ № 6

Порядок создания лестницы. Редактирование лестниц.

 

ВАРИАНТ № 7

Вставка элементов обстановки

 

ВАРИАНТ № 8

Технология создания этажей в системе Archicad

 

ВАРИАНТ № 8

Визуализация проекта. Параметры 3d – изображения. Покрытия и текстуры. Параметры фотоизображения.

 

ВАРИАНТ № 10

Вывод чертежей на печать.

 

Литература

 

1. Строительная информатика. Автоматизированное проектирование несущих конструкций зданий и сооружений / В. А. Баженов, Э.З. Криксунов, А. В. Перельмутер, О. В. Шишов – Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. – 464 с.

2. Компьютерные модели конструкций /А.С. Городецкий, И.Д. Евзеров – Киев: издательство «Факт», 2005. - 344c.

3. Атрощенко В.А. Курс лекций по информатике / В.А. Атрощенко и др.; под ред. В.А. Атрощенко. – Краснодар: Издательский Дом – Юг, 2010. – 252с.

4. Компьютерное моделирование строительных конструкций с применением метода конечных элементов: учеб. пособие / Д.В. Логинов, Е.А. Рябухина, В.Н. Уткина, Н.В. Черушова. – Саранск: Изд-во Мордов. Ун-та, 2008. – 92с.

5. Справочник современного проектировщика /Под ред. Л.Р. Маиляна. Ростов: изд-во Феникс, 2005 – 544 с.

6. Информатика. Практикум: учеб. Пособие для студентов очной и заочной форм обучения/ Атрощенко В.А. и др.; под ред. В.А. Атрощенко. – Краснодар: издательский дом – юг, 2010. – 230с.

7. Иванова О.М. Практикум по archicad. 30 актуальных проектов. СПб.: БХВ-Петербург, 2011.- 384с.

8. Столяровский C. ArchiCAD 11. Учебный курс. — СПб.: Питер, 2008. — 336 с. Титов С. ArchiCAD 10.Справочник с примерами.-М.: КУДИЦ-ПРЕСС, 2007.-560с.