Расчет строительных конструкций в программе Лира

Изм Лист № докумен. Подпись Дата
Разраб. Стадия Лист Листов
Проверил П 2 58
Н. контр.
Утвердил
ПодписьидатаИнв.№дубл.Взам.инв.№ПодписьидатаИнв.№подл.
РАСЧЁТНО-
КОНСТРУКТИВНЫЙ
РАЗДЕЛ

Рассчитал
SpaceCad.ru ОБРАЗЕЦ
Лист
Проверил
3Изм Лист № докум. Подп. Дата
1 ОПИСАНИЕ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА И ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
ДЛЯ РАСЧЕТА
1. За условную отметку ±0,000 принят уровень чистого пола 1-го этажа
Степень огнестойкости здания II
Конструктивная схема здания – каркасно-связевая с поперечными и про-
дольными несущими монолитными ж.б. диафрагмами.
2. Строительные конструкции рассчитаны для следующих условий:
- Нормативная снеговая нагрузка (III)– 0,126т/м2 (126 кг/м2
)
- Нормативный скоростной напор ветра (I)– 0, 23кПа (23 кг/м2
)
Рис. 1 Основные климатические показатели района строительства.
Нормативные нагрузки (СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» )
для расчетов конструкций здания:
- Квартиры жилых зданий, спальные помещения детских дошкольных
учреждений и школ интернатов, жилые помещения домов отдыха и пансиона-
тов, общежитий и гостиниц, палаты больниц и санаториев, террасы 1,5 (150)
кПа (кгс/м2
)
- Вестибюли, фойе, коридоры, лестницы (с относящимися к ним
проходами) примыкающие к помещениям указанным в позициях:
а) 1,2 и 3 (по СП 20.13330.2011) 3,0 ( 300 ) кПа (кгс/м2
)
- Балконы (Лоджии) с учетом нагрузки сплошной равномерной на пло-
щади на площади балкона 2,0 (200) кПа (кгс/м2
)
- Нормативная снеговая нагрузка – 0,126 т/м2 (126 кг/м2
)
- Нормативный скоростной напор ветра – 0,23 кПа (23 кг/м2
)
- Сейсмичность – 6 баллов (СНиП 11-7-81)
Принятые в дипломном проекте конструктивные решения обеспечивают кон-
структивную надежность сооружения, пожаробезопасность в соответствии со:
 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»;

Рассчитал
Лист
Проверил
 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные
положения»;
 СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предва-
рительного напряжения арматуры»;
 СП 52-103-2007 «Железобетонные монолитные конструкции зданий»;
 СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений»;
 СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундамен-
тов зданий и сооружений»;
 СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции;
 СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты.
3. Для расчета применялись следующие расчетные комплексы:
Лира САПР – статический расчет здания , подбор арматуры (ЛИР-АРМ), рас-
чет здания в физически не линейной постановке задачи, расчет на прогресси-
рующее обрушение в физически не линейной постановке задачи, проверка не-
сущих элементов по результатам расчета на прогрессирующее обрушение
(ЛИР-АРМ локальный), а также программный комплекс ПК "Мономах-САПР"

Рассчитал
Лист
Проверил
2. Расчёт конструкции в программном комплексе ПК "Мономах"
Участок, отведенный для строительства 12-ти этажного монолитного дома,
расположен в г.Клин.
Дом прямоугольной формы в плане с размерами в осях 62,4х17,2 м с
комплексом встроенных жилых.
Монолитные железобетонные конструкции:
- внутренние несущие стены, толщиной 200 мм. Стены лифтовых шахт
толщиной 200 мм;
- несущие колонны, сечением 200х800 мм, 200х880 мм, 200х1000 мм,
200х1200, 200х1300;
- плиты перекрытия толщиной 200 мм;
- фундаментная плита, толщиной 600 мм.
Все монолитные железобетонные конструкции (стены, колонны, фунда-
ментные плиты, плиты перекрытия) выполнены из бетона класса В25, с рас-
четным сопротивлением при сжатии = 14.5 МПа, при растяжении =
1,05 МПа с начальным модулем упругости бетона естественного твердения
при сжатии и растяжении = 30000 МПа.
Продольная рабочая арматура всех монолитных железобетонных конст-
рукций (стен, колонн, плит перекрытия, фундаментной плиты) класса А400С,
с расчетным сопротивлением при растяжении, сжатии ;МПа365s
R попереч-
ная арматура (стен и колонн) класса А240С, с расчетным сопротивлением
.МПа175sw
R
Пространственная жесткость здания обеспечивается по связевой схеме
совместной работой стен, колонн и дисков перекрытий.

Рассчитал
Лист
Проверил
Рис.2 Общий вид здания

Рассчитал
Лист
Проверил
Рис.3 Конечно-элементная модель
Шаг разбиения на конечные элементы принят равным 0,5 м.
Рис.4 Схема расположения несущих элементов каркаса

Рассчитал
Лист
Проверил
3.1. Исходные данные для расчета
Характеристики здания
Отметка планировки -0.65 м
Отметка верха подколонника -2.35 м
Отметка подошвы фундамента -2.95 м
Схема распределения горизонтальных нагрузок при
расчете всего здания
Рамносвязевая
Характеристики грунта
Объемный вес 1.61 т/м3
Угол внутреннего трения 22 °
Сцепление 2 тс/м2
Модуль деформации 3500 тс/м2
Коэффициент Пуассона 0.3
Дополнительные параметры расчета жесткости упругого основания грунта
Lyambda 0.5
Материалы
Название Тип Модуль уп-
ругости,
тс/м2
Коэф.
Пуасссо-
на
Объемный
вес, т/м3
Детали
1. Железобетон Железобетон 3e+006 0.2 2.5 B25, A400,
A400
Коэффициенты нагрузок
Нагруз-
ки/Коэффицие
нты
Постоянная Длительная Кратко- вре-
менная
Ветровая Сейсмиче-
ская
Надежности 1.1 1.2 1.2 1.4 1
1-е основное
сочетание
1 1 1 1 0
2-е основное
сочетание
1 0.95 0.9 0.9 0
3-е особое со-
четание
0.9 0.8 0.5 0 1
Надежности
по ответст-
венности
1
Ветер
Направление Коэффициент
Ветер 1 0° 1
Ветер 2 90° 1
Ветровой район I
Тип местности C
Аэродинамический коэф. 1.4

Рассчитал
Лист
Проверил
Суммарные вертикальные нагрузки
Постоянная, тс Длительная, тс Кр. времен., тс
Нагрузки на отметке низа стен и колонн 1-го этажа
17517.109 2732.054 2045.55
Собственный вес фундаментных плит и дополнительные нагрузки на них
1825.171 0 161.044
Перекосы этажей
Сочетания загружений
1: 1.1*По+1.2*Дл+1.2*Кр+1.4*Ве1
2: 1.1*По+1.2*Дл+1.2*Кр-1.4*Ве1
3: 1.1*По+1.2*Дл+1.2*Кр+1.4*Ве2
4: 1.1*По+1.2*Дл+1.2*Кр-1.4*Ве2
Модуль упругости элементов принят равным значению начального модуля де-
формаций бетона при продолжительном действии нагрузки, определяемого по
п. 5.1.13 СП 52-101-2003
Рис. 5 Диаграмма σ−ε для бетона B25 при относительной влажности воздуха окружающей
среды 40-75%
В модели произведен переход к напряжениям вдоль заданного направления
для пластин по следующей схеме: для вертикальных пластин – вдоль оси Z
общей системы координат, для горизонтальных пластин - вдоль оси X общей
системы координат.

Рассчитал
Лист
Проверил
3.2. Нагрузки и воздействия
Нагрузки и воздействия на здание определены согласно СП 20.13330.2011
«Нагрузки и воздействия». В расчётном комплексе ПК "Мономах" приклады-
ваются полные нормативные нагрузки. С помощью комбинации загружений и
модуля РСУ учитывается система коэффициентов для расчета по I и II группам
ПС. Значения принятых нагрузок и коэффициентов представлены в таблице.
Ветровая нагрузка
Нагрузку от ветра определяем с помощью программного комплекса SCad.
Ветровой район – I. Тип местности - С (городские районы с застройкой зда-
ниями высотой более 25м.)
Значения представлены в таблице.
Расчет выполнен по нормам проектирования "СНиП 2.01.07-85* с изменением №2"
Исходные данные
Ветровой район I
Нормативное значение ветрового давле-
ния
0.03 Т/м2
Тип местности C - городские районы с застройкой здания-
ми высотой более 25м
Тип сооружения Вертикальные и отклоняющиеся от верти-
кальных не более чем на 15° поверхности
Ветровая нагрузка на здание
Этаж Ветер 1, Период колебаний = 3.91 с,
Нормативное ускорение = 0.024 м/с2
Ветер 2, Период колебаний = 1.63 с,
Стат. сост.,
тс
Пульс.
сост., тс
Сумма, тс Стат. сост.,
тс
Пульс.
сост., тс
Сумма, тс
15 (Выход на
кровлю)
0.306 0.327 0.633 1.875 0.802 2.676
14 (Тэх.этаж) 1.621 3.361 4.982 5.303 8.228 13.531
13 (12 этаж) 1.661 3.317 4.978 5.432 8.12 13.552
12 (11 этаж) 1.661 3.057 4.717 5.432 7.482 12.915
11 (10 этаж) 1.661 2.797 4.457 5.432 6.845 12.278
10 (9 этаж) 1.661 2.536 4.197 5.432 6.208 11.641
9 (8 этаж) 1.661 2.276 3.937 5.432 5.571 11.004
8 (7 этаж) 1.185 2.016 3.2 5.432 4.934 10.367

Рассчитал
Лист
Проверил
Этаж Ветер 1, Период колебаний = 3.91 с,
Ветер 2, Период колебаний = 1.63 с,
Стат. сост.,
тс
Пульс.
сост., тс
Сумма, тс Стат. сост.,
тс
Пульс.
сост., тс
Сумма, тс
7 (6 этаж) 1.099 1.756 2.855 5.432 4.297 9.73
6 (5 этаж) 1.095 1.495 2.59 5.432 3.66 9.093
5 (4 этаж) 1.095 1.235 2.33 5.432 3.023 8.456
4 (3 этаж) 1.095 0.975 2.069 5.432 2.386 7.819
3 (2 этаж) 1.095 0.715 1.809 5.432 1.749 7.182
2 (1 этаж) 1.095 0.454 1.549 5.432 1.112 6.545
1 (Подвал) 0 0 0 0 0 0
Снеговая нагрузка
Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию по-
крытия определяем по формуле:
S = 0.7c c μS
где S − вес снегового покрова на 1 м горизонтальной поверхности земли;
c − коэф. учитывающий снос снега с покрытия здания под действием
ветра или иных факторов;
c − термический коэф.;
μ − коэф. перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке
на покрытие;
г.Клин относится к III снеговому району
S = 176 кг/м
Cнеговая нагрузка на горизонтальную
проекцию покрытия по СП 20.13330.2011
(Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*)
Снеговой район
по
карте III
-
2
Масса снегового покрова на 1 м2
горизонтальной поверхности земли
Sg
= 180 кг/м2
3
Коэффициент учитывающий снос снега
с покрытий зданий ветром
ce
= 1.0 -
4 Термический коэффициент ct
= 1.0 -
5
Коэффициент перехода от веса
снегового покрова земли
к снеговой нагрузке на покрытии
μ= 1.0 -
6
Нормативное значение снеговой нагрузки
на горизонтальную проекцию покрытия
S0
= 126 кг/м2
7
Коэффициент надежности
по снеговой нагрузке
γf
= 1.4 -

Рассчитал
Лист
Проверил
8
Расчетное значение снеговой нагрузки
на горизонтальную проекцию покрытия
S= 176 кг/м2
3.3. Основные результаты расчета
Расчетом по I группе предельных состояний проверены:
- все конструкции здания для предотвращения разрушения при действии сило-
вых воздействий в процессе строительства и расчетного срока эксплуатации.
Расчетом по II группе предельных состояний проверены:
- пригодность всех конструкций здания к нормальной эксплуатации в процессе
строительства и расчетного срока эксплуатации.
Характеристики материалов
БЕТОН
Характеристики бетона класса В25:
- Начальный модуль упругости, т/(м*м): Eb = 3000000.0 = 30000H/мм2
- Расчетное сопротивление осевому сжатию, т/(м*м): Rb = 1450.0=14,5МПа
- Расчетное сопротивление осевому растяжению, т/(м*м): Rbt = 105.0
- Нормативное сопротивление осевому сжатию, т/(м*м): Rbn = 1850.0
- Нормативное сопротивление осевому растяжению, т/(м*м): Rbtn= 155.0
АРМАТУРА
Класс арматуры: A400С
Модуль упругости, т/(м*м): Es = 20000000.0
Расчетное сопротивление растяжению продольной арматуры, т/(м*м): Rs =
37500.0
Расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры, т/(м*м): Rsw=
30000.0
Расчетное сопротивление сжатию, т/(м*м): Rsc= 37500.0
Нормативное сопротивление растяжению, т/(м*м): Rs,ser= 40000.0
Класс арматуры: A240С
Модуль упругости, т/(м*м): Es = 21000000.0
Расчетное сопротивление растяжению продольной арматуры, т/(м*м): Rs =
23000.0
Расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры, т/(м*м): Rsw=
18000.0
Расчетное сопротивление сжатию, т/(м*м): Rsc= 23000.0
Нормативное сопротивление растяжению, т/(м*м): Rs,ser= 24000.0

Рассчитал
Лист
Проверил
Рис. 6 Нагрузки на несущие элементы первого этажа
Рис. 7 Изополя перемещений по оси Z

Рассчитал
Лист
Проверил
Рис.8 Изополя напряжений по Му
Рис. 9 Изополя напряжений по Мх

Рассчитал
Лист
Проверил
4. Расчет основных несущих конструкций
4.1. Общие данные
В основу расчета положен метод конечных элементов в перемещени-
ях. В качестве основных неизвестных приняты следующие перемещения
узлов:
X линейное по оси X;
Y линейное по оси Y;
Z линейное по оси Z;
UX угловое вокруг оси X;
UY угловое вокруг оси Y;
UZ угловое вокруг оси Z.
Расчет плиты производится в составе всего здания с учетом жесткого
сопряжения колонн с плитой. Расчет выполнен на следующие загруже-
ния:
- загружение 1 – статическое загружение - данное загружение учиты-
вается как постоянная нагрузка (собственный вес плиты, вес пола, вес
стен по контуру здания);
вается как длительная нагрузка (временная нагрузка с пониженным нор-
мативным значением на перекрытие.
вается как кратковременная нагрузка (временная нагрузка с полным нор-
мативным значением на перекрытие.
вается как ветровая нагрузка приложенная к каркасу под углом 0°
вается как ветровая нагрузка приложенная к каркасу под углом 90°
ПК "Мономах" собственный вес элементов учитывается автоматиче-
ски, поэтому в постоянную нагрузку собственный вес плиты не включа-
ется.

Рассчитал
Лист
Проверил
4.2. Расчет монолитной плиты перекрытия
Плиты перекрытий и плита покрытия выполнены монолитными из бе-
тона класса В25 по ГОСТ 7473-94. Марка бетона по водопроницаемости
W4, по морозоустойчивости F100. Продольная арматура класса А400,
поперечная А400 по ГОСТ 5781-82. Характеристики материалов плиты
приведены в таблице.
Размеры и армирование плиты перекрытия определены расчетом
Характеристики материалов
Класс бетона B25
Вид бетона
Расчетное сопротивление бетона на сжатие 14,5
Модуль упругости бетона 30000
Класс продольной арматуры (вдоль Х) A400
Расчетное сопротивление продольной арматуры
на растяжение
355
Модуль упругости арматуры 200000
Класс продольной арматуры (вдоль Y) A400
Расчетное сопротивление продольной арматуры
355
Класс поперечной арматуры A400
Расчетное сопротивление поперечной арматуры
285
Объемный вес 2.5
Жесткость упругого основания грунта на сжатие: 200
Жесткость упругого основания грунта на сдвиг: 2000
Расстояние до центров тяжести арматуры:
от нижней грани 3
от верхней грани 3
В основу расчета положен метод конечных элементов в перемещени-
ях. В качестве основных неизвестных приняты следующие перемещения
узлов:
X линейное по оси X;
Y линейное по оси Y;
Z линейное по оси Z;
UX угловое вокруг оси X;
UY угловое вокруг оси Y;
UZ угловое вокруг оси Z.

Рассчитал
Лист
Проверил
Примечание: Нагрузка от собственного веса железобетонных конструкций в
программном комплексе ПК"Мономах-САПР" определяется автоматически.
Сбор нагрузок на перекрытие типового этажа
Рис.10 Схема расположения монолитного перекрытия типового этажа
Объем-
ный Толщи- Норма- Коэф Расчетн
Наименование элемента вес на тивная без. макс
т/куб.м м тс/кв.м тс/кв.м
Постоянная
Керамическая плитка 1.8 0.015 0.027 1.2 0.0324
Стяжка цем.-песч.р-р М150 1.8 0.035 0.063 1.2 0.0756
Утеплитель 0,035 0,05 0.0018 1.3 0.00234
И т о го 0.0918 0.110
Временная
Кратковременная (По СП
20.13330-2011 табл. 8.3)
0.15 1.2 0.18
Длительная (Перегородки) 0,1 1,2 0,12
И т о го 0.25 0.30
Всего 0.342 0.410
Примечание: Нагрузка от собственного веса железобетонных конструкций в
программном комплексе "Мономах-САПР" определяется автоматически.
Нагрузки от перегородок, по СП 20.13330.2011 п.п.8.2.2 нормативные значе-
ния нагрузок на ригели и плиты перекрытий от веса временных перегородок
допускается учитывать как равномерно распределенные добавочные нагрузки,

Рассчитал
Лист
Проверил
принимая их нормативные значения на основании расчета для предполагаемых
схем размещения перегородок, но не менее 0,5 кПа.
Принимаем нагрузку от перегородок 1кПа или 0,1тс/м2
.
Нагрузка с учетом коэффициента надежности по нагрузке gf=1,2 равна
0,12тс/кв.м
Нагрузка от наружних стен
№
п./п.
Вид нагрузки
Объемный
вес, кг/м3
Тол-
щина
слоя
Коэфф.
над по
нагрузке
Норма-
тивная
нагруз-
ка,
кгс/м2
Рас-
четная
нагруз-
ка,
кгс/м2
1 Постоянная
2
Отделка из цем. песчаного
раствора
1800 0.02 1.3 36.0 46.8
3 Кладка из полистиролбетона 500 0.4 1.1 200 220
4 Керамический кирпич облиц. 1800 0.12 1.1 216 237,6
5 Итого 243.5 504,4
Определяем погонную нагрузку на перекрытие от наружной стены:
Высота наружных стен (от верха перекрытия до низа перекрытия следующего
этажа) - 2,95 м
qн.с.=0,5044 (т/м2
) х 2,95 (м) = 1,49 т/м

Рассчитал
Лист
Проверил
Рис.11 Разрез по стене
Нагрузка на перекрытие типового этажа
Объем-
ный Толщи- Норма- Коэф Расчетн
Наименование элемента вес на тивная без. макс
т/куб.м м тс/кв.м тс/кв.м
Постоянная
Керамическая плитка 1.8 0.015 0.027 1.2 0.0324
Стяжка цем.-песч.р-р М150 1.8 0.035 0.063 1.2 0.0756
Утеплитель 0,035 0,05 0.0018 1.3 0.00234
И т о го 0.0918 0.110
Временная
Кратковременная (По СП
20.13330-2011 табл. 8.3)
0.15 1.2 0.18
Длительная (Перегородки) 0,1 1,2 0,12
И т о го 0.25 0.30
Всего 0.342 0.410

Рассчитал
Лист
Проверил
Конструктивный расчет
Расчет продольной арматуры в пролете производиться из условия по
нормальным сечениям на действие максимального положительного изги-
бающего момента.
Результаты расчета по прогибам
Оценка прогибов плиты перекрытия выполнена по результатам пространст-
венного расчета и представлена на рис. ниже.
Рис.12 Изополя перемещений по оси z
Из расчета видно, что максимальное перемещение точек в плите не превышает
предельно допустимого значения.
= − = мм < [ ] = = ∗ = мм
Жесткость перекрытия удовлетворяет требования норм.

Рассчитал
Лист
Проверил
Результаты расчета монолитной плиты перекрытия по прочности и тре-
щиностойкости
Подбор армирования в монолитной плите перекрытия выполнен в программе
ПК "Мономах-Плита"
Ниже представлены результаты подбора армирования в монолитной плите
перекрытия исходя из расчета по прочности нормальных сечений и их тре-
щиностойкости.
Рис.13 Изополя напряжений Мх, (тс*м)
, = − , тс ∗ м
, = , тс ∗ м

Рассчитал
Лист
Проверил
Рис. 14 Изополя напряжений Му, (тс*м)
, = − , тс ∗ м
, = , тс ∗ м
Плита монолитного перекрытия армируется отдельными стержнями, кото-
рые соединяются внахлест без сварки. Армирование осуществляется в соот-
ветствии с изополями и изгибающих моментов. Пролетные моменты воспри-
нимают стержни, уложенные внизу плиты, а опорные – арматурные допол-
нительные стержни, уложенные в верхней зоне плиты.
Расчет и подбор арматуры произведены с помощью приложения "Плита"
программного комплекса "Мономах". Армирование принято в соответствии с
распределением изополей арматуры.

Рассчитал
Лист
Проверил
Подбор верхнего армирования Ах и Ау
Подбор верхнего армирования по Ах

Рассчитал
Лист
Проверил
Подбор верхнего армирования по Аy

Рассчитал
Лист
Проверил
Изополя требуемой площади армирования на 1м.п. по оси Х и Y в верхней
грани
Рис.15 Изополя требуемой площади арматуры на 1м.п. по оси Х в верхней грани (см2
)
Рис.16 Изополя требуемой площади арматуры на 1м.п. по оси Y в верхней грани (см2
)

Рассчитал
Лист
Проверил
Подбор нижнего армирования Ах и Ау
Подбор нижнего армирования по Ах

Рассчитал
Лист
Проверил
Подбор нижнего армирования по Аy

Рассчитал
Лист
Проверил
Изополя требуемой площади армирования на 1м.п. по оси Х и Y в нижней
грани
Рис.17 Изополя требуемой площади арматуры на 1м.п. по оси Х в нижней грани (см2
)
Рис.18 Изополя требуемой площади арматуры на 1м.п. по оси Y в нижней грани (см2)

Рассчитал
Лист
Проверил
Расчет плиты по раскрытию нормальных трещин
Рассматриваем сечение по оси 10-В
Расчетное сечение прямоугольное: 200х1000 мм
Бетон класса В25 ( , = 1,6 МПа = 16.0
кгс
см
, , = 18,5 МПа =
185
кгс
см
)
Рабочая арматура класса А400С с площадью сечения:
Верхняя: As1 = 13,98 см2
(Ø10 шаг 200 + Ø16 шаг 200)
Нижняя: As2 = 2,52 см2
(Ø8 шаг 200)
Момент в расчетном сечении от постоянных и длительных нагрузок Ml =
5,26 тс*м
Рис. 19 Моменты в расчетном сечении

Рассчитал
Лист
Проверил
От кратковременных нагрузок: Msh = 0,52 тс*м
Рис. 20 Моменты в расчетном сечении
Определим момент образования трещин Мcrc согласно пп.4.5-4.8
Поскольку = =
,
∗
= 0.00699 > 0.005 - определяем значение W и ея
с учетом арматуры при коэффициенте приведения α
= =
2 ∗ 10
2.4 ∗ 10
= 8.333
=
ℎ
2
=
200
2
= 100 мм
Для прямоугольного сечения с несимметричной арматурой момент инерции
Ired равен:
=
ℎ
12
+ (0.5ℎ − ) + (0.5ℎ − )
=
100 ∗ 20
12
+ 13,98 ∗ 8.333 ∗ (0.5 ∗ 20 − 3) + 2,52 ∗ 8.333
∗ (0.5 ∗ 20 − 3)
= 73403,9 см
Тогда = =
,
= 7340,39 см
Площадь приведенного сечения равна:
= ℎ + + = 20 ∗ 100 + 13,98 ∗ 8.333 + 2,52 ∗ 8.333
= 2137.49 см

Рассчитал
Лист
Проверил
Тогда я = =
,
,
= 3.43 см
Учитываем неупругие деформации растянутого бетона путем умножения W
на коэф. = 1,3 (см.табл. 4.1), т.е. = 7340,39 ∗ 1,3 = 9542.507 см
Определяем момент
= , = 16,0 ∗ 9542,507 = 152680.112 кгс ∗ см = 1,53 тсм
< = + = 5,26 + 0,52 = 5,78 тсм
т.е. трещины при полной нагрузке образуются и расчет по раскрытию тре-
щин необходим.
Проверим условие (4.29) с заменой напряжений соответствующими мо-
ментами
− 0.8
− 0.8
=
5,26 − 0.8 ∗ 0,52
5,78 − 0.8 ∗ 0,52
= 0,903 > 0.68
Следовательно проверяем только продолжительное раскрытие трещин.
Определим напряжение в арматуре по формуле (4.13), принимая =
Рабочая высота сечения ℎ = ℎ − = 200 − 30 = 170 мм
Коэффициент приведения =
,
= = 1,62
Тогда при = =
, ∗ ,
∗
= 0.013 и = 0,0 из графика на чертежу
4.3 находим = 0.92
Плечо внутренней пары равно:
= ℎ = 0.92 ∗ 17 = 15.64 см
= =
5,26 ∗ 10
15.64 ∗ 13,98
= 2405.70 кг/см
Для прямоугольного сечения высота растянутой зоны бетона с учетом неуп-
ругих деформаций равна:
= 0.5ℎ = 0.5 ∗ 20 ∗ 0.9 = 9 см > 2 = 2 ∗ 3 = 6 см
кроме того = 9 см < 0,5ℎ = 0,5 ∗ 20 = 10см
поэтому оставляем y=9 см и тогда = = 100 ∗ 9 = 900 см
Расстояние между трещинами определяем по формуле (4.22)
= 0.5 = 0,5 ∗
,
= 32,19 см, что меньше 40ds = 400 мм и меньше
400мм, поэтому принимаем = 32,19 см
Значение определяем по формуле (4.26), принимая = = 5,26 тсм
= 1 − 0,8 = 1 − 0,8 ∗
0,52
5,26
= 0.92
Определяем по формуле (4.10) ширину продолжительного раскрытия тре-
щин, принимая = 1,4; = 0,5; = 1,0
= = 1,4 ∗ 0,5 ∗ 1,0 ∗ 0,92 ∗
2405,70
2000000
∗ 32,19 = 0,025см
что меньше предельно допустимой ширины раскрытия трещин, равной
, = 0.3мм

Рассчитал
Лист
Проверил
Вывод: следует отметить, что расчет плиты выполнялся по раскрытию
трещин, поэтому продолжительная ширина раскрытия нормальных трещин не
превышает предельно допустимую acrc,ult = 0,3 мм.
Непродолжительная ширина раскрытия нормальных трещин также не превы-
шает предельно допустимую acrc,ult = 0,4 мм.

Рассчитал
Лист
Проверил

Рассчитал
Лист
Проверил
4.4. Расчет колонны
Для расчета принимаем самую нагруженную колонну крайнего ряда Км2_9
по оси 9-Б. Колонна имеет размеры 200х800
Рис.21 Схема расположения рассчитываемой колонны Км1_6

Рассчитал
Лист
Проверил
Рис.22 Суммарные нагрузки на колонну Км2_9
Суммарные нагрузки на колонну определяются программой Мономах авто-
матически с учетом РСН (Расчетное сочетание нагрузок) в соответствии с рас-
четной пространственной моделью.
Расчет колонны произведен с помощью программы " Колонна" программного
комплекса " Мономах". Расчет производился согласно требований норматив-
ных документов. Также расчет производился как по прочности, так и по рас-
крытию трещин.

Рассчитал
Лист
Проверил
Расчет колонны подвального этажа Км2_9
Нормативный документ
СП 63.13330.2012
Бетон
Класс B25
Арматура
Класс продольной A400
Класс поперечной A400
Расчетный диаметр про-
дольной, мм
22
Защитный слой продольной,
мм
20
Привязка продольной, мм 31
Используемый сортамент
продольной
22
Требования
Расчет по раскрытию трещин
Выделять угловые стержни
Вязаный каркас. Модуль уменьшения шага поперечной арматуры 25 мм
Сечение
Размеры, мм:
b 800
h 200
Площадь, см2 1600
Отметки
Высота этажа, мм 3150
Высота перекрытия, мм 200
Отметки, м:
низа колонны 0,000
верха перекрытия +3,150
Расчетная длина
Коэффициенты расчетной длины:
m X 1
m Y 1
Расчетная длина, мм:
Lo X 3150
Lo Y 3150
Гибкость:
Lo/h X 15.75
Lo/h Y 3.94

Рассчитал
Лист
Проверил
Нагрузки
Результаты МКЭ расчета
N, тс Mx, тс*м My, тс*м Qx, тс Qy, тс T, тс*м Сече-
ние
Постоянная 164 0.231 -0.607 -0.332 -0.167 0 2_9.1
163 0.757 0.44 -0.332 -0.167 0 2_9.2
Длительная 30.3 0.26 0.369 0.22 0.157 0 2_9.1
30.3 -0.234 -0.324 0.22 0.157 0 2_9.2
Кр. времен-
ная
22.7 0.195 0.277 0.166 0.118 0 2_9.1
22.7 -0.175 -0.244 0.166 0.118 0 2_9.2
Ветровая 1 0.21 0.00567 -0.718 -0.37 0.00499 0 2_9.1
0.21 -0.01 0.447 -0.37 0.00499 0 2_9.2
Ветровая 2 -3.1 -0.163 0.107 0.0321 -0.127 0 2_9.1
-3.1 0.238 0.00595 0.0321 -0.127 0 2_9.2
Коэффициенты
Надежности по ответственности 1
Пост. Длит. Кр.вр. Ветр. Сейсм.
Надежности 1.1 1.2 1.2 1.4 1
Длительности 1 1 0.35 0 0
Продолжительности 1 1 1 0 0
Снижающий для кр. врем. нагрузки 1
Учитывать в расчете:
автоматически сформированные РСН
РСН, сформированные для случаев а, б
Коэффициенты расчетных сочетаний нагрузок (РСН)
Пост. Длит. Кр.вр. Ветр. Сейсм.
1-е, основное 1 1 1 1 0
2-е, основное 1 0.95 0.9 0.9 0
3-е, особое 0.9 0.8 0.5 0 1
Учитывать при автоматическом формировании РСН:
знакопеременность ветровой и сейсмической нагрузки
Обозна-
чение
Размер Описание Положительный знак усилия опре-
деляет :
N тс Осевое усилие Растяжение
My тс * м Изгибающий момент относительно
оси Y1
Растяжение нижнего (относитель-
но оси Z1) волокна
Qz тс Перерезывающая сила вдоль оси
Z1
Направление оси Z1 для сечения,
принадлежащего 2-й части
Mz тс * м Изгибающий момент относительноРастяжение верхнего (относитель-

Рассчитал
Лист
Проверил
Обозна-
чение
Размер Описание Положительный знак усилия опре-
деляет :
оси Z1 но оси Y1) волокна
Qy тс Перерезывающая сила вдоль оси
Y1
Направление оси Y1 для сечения,
принадлежащего 2-й части
Расчетные сочетания нагрузок. Сокращенный список
ние
Первая группа пред. состояний. Случай б (все нагрузки)
Группа 1 243 0.967 -0.0827 0.0236 0.282 0 2_9.1
223 0.625 -0.142 -0.0522 0.0395 0 длит.
часть
Sнс, Nс, Sнлс | 1.1ПО+1.14ДЛ+1.08КР-1.26В2
239 0.755 0.957 0.53 0.116 0 2_9.1
223 0.625 -0.142 -0.0522 0.0395 0 длит.
часть
Sлс | 1.1ПО+1.14ДЛ+1.08КР-1.26В1
181 0.262 -1.67 -0.883 -0.177 0 2_9.1
180 0.254 -0.668 -0.366 -0.184 0 длит.
часть
Tx | 1.1ПО+1.4В1
176 0.0258 -0.518 -0.321 -0.362 0 2_9.1
180 0.254 -0.668 -0.366 -0.184 0 длит.
часть
Ty | 1.1ПО+1.4В2
Первая группа пред. состояний. Случай а (продолжит.)
Группа 2 239 0.762 0.0523 0.0641 0.122 0 2_9.1
223 0.625 -0.142 -0.0522 0.0395 0 длит.
часть
Sнс, Sлс, Nс, Sнлс | 1.1ПО+1.14ДЛ+1.08КР
180 0.254 -0.668 -0.366 -0.184 0 2_9.1
180 0.254 -0.668 -0.366 -0.184 0 длит.
часть
Tx, Ty | 1.1ПО
Вторая группа пред. состояний. Случай б (все нагрузки)
Группа 3 216 0.801 -0.103 -0.00318 0.202 0 2_9.1
200 0.54 -0.169 -0.0712 0.019 0 длит.
часть
Sнс, Nс, Sнлс | ПО+0.95ДЛ+0.9КР-0.9В2
213 0.659 -0.653 -0.307 0.0923 0 2_9.1
200 0.54 -0.169 -0.0712 0.019 0 длит.
часть
Sлс | ПО+0.95ДЛ+0.9КР+0.9В1
164 0.237 -1.32 -0.702 -0.162 0 2_9.1
164 0.231 -0.607 -0.332 -0.167 0 длит.
часть
Tx | ПО+В1
161 0.0679 -0.5 -0.3 -0.294 0 2_9.1
164 0.231 -0.607 -0.332 -0.167 0 длит.
часть
Ty | ПО+В2
Вторая группа пред. состояний. Случай а (продолжит.)
Группа 4 213 0.654 -0.00702 0.0257 0.0878 0 2_9.1
200 0.54 -0.169 -0.0712 0.019 0 длит.
часть
Sнс, Sлс, Nс, Sнлс | ПО+0.95ДЛ+0.9КР

Рассчитал
Лист
Проверил
ние
164 0.231 -0.607 -0.332 -0.167 0 2_9.1
164 0.231 -0.607 -0.332 -0.167 0 длит.
часть
Tx, Ty | ПО
Номера колонн, определивших РСН:
2_9
Расчетное армирование
Asu 3.80
As1 6.08
As2 1.32
Продольная арматура, см2:
полная 30.0057
по прочности 30.0057
% армирования 1.88
Поперечная арматура,
см2/м
0
Ширина раскрытия трещин, мм:
непродолжительного 0
продолжительного 0
Расстановка продольной арматуры
Армирование симметричное. Выпуски в верхнюю колонну
угловые 422
вдоль грани 422
боковые 222
Всего 1022
Площадь арматуры, см2 38.0133
% армирования 2.38
Анкеровка продольной арматуры
Диаметр стержня, мм Длина анкеровки,
мм
Длина нахлестки,
мм
22 880 880
Расстановка поперечной арматуры
Зона анкеровки, мм: 36
шаг 200
привязка 1-го 50
зона раскладки 400
привязка последнего 450
Основная зона, мм: 86
шаг 300
привязка 1-го 750
зона раскладки 2100
привязка последнего 2850
расст. до верха 100
Площадь арматуры, см2/м 1.88496

Рассчитал
Лист
Проверил
Рис.23 Армирование монолитной колонны

Рассчитал
Лист
Проверил
Библиографический список
1. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные
положения/Госстрой России- М.: ФГУП ЦПП, 2004.- 24с.
2. СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»/Госстрой России. - М.: ГП
ЦПП, 2003.-44с.
3. СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений/Госстрой России-
М.: ГП ЦПП , 1995.
4. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП
2.02.01-83) .- М.: Стройиздат, 1986.

Расчет строительных конструкций в программе Лира

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (18)

Viewers also liked

Viewers also liked (19)

Similar to Расчет строительных конструкций в программе Лира

Similar to Расчет строительных конструкций в программе Лира (20)

Расчет строительных конструкций в программе Лира