РАСЧЕТЫ МЕХАНИКИ И ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ


Прочностной расчет трехэтажного жилого дома. Новгородская область (технология ЭКОПАН)

     Строительная компания «Новый город» предлагает готовые проекты и осуществляет строительство быстровозводимых домов, коттеджей и коттеджных поселков, многоквартирных домов, баз отдыха, охотбаз, общежитий, казарм, вахтовых поселков, строительных и военных городков по технологии «ЭКОПАН», в основе которой лежит использование конструкционных теплоизоляционных панелей. 

    По заказу СК «Новый город» был выполнен расчет трехэтажного жилого дома, спроектированного по технологии «ЭКОПАН».

   Расчетная схема, расчет и подбор армирования реализованы с помощью модуля APM Structure3D, входящего в состав системы APM Civil Engineering Prof. v.9.7. Основная часть здания, такие как стены и перекрытия, представляют собой каркас из сэндвич панелей с обшивкой брусом из сосны. Лестничные клетки выполнены из кирпичной кладки в два этажа, фундамент и техническое подполье – из железобетона. 

Общий вид каркаса здания

Общий вид 1-го и 2-го этажей здания

Общий вид 3-го этажа здания

 

     Расчетные значения нагрузок задавались в соответствии с техническим заданием.

     В итоге были созданы следующие «Загружения»:

  • Постоянные (собственный вес, покрытие кровли, покрытие пола, нагрузки от веса лестничного марша)
  • Полезная:

      • Распределенная нормативная нагрузка на плиты перекрытий
      • Распределенная нормативная нагрузка на лестничный марш

  • Снеговая (для IV снегового района)
  • Ветровая (для I ветрового района) по оси Х
  • Ветровая (для I ветрового района) по оси У

     После задания всех оговоренных в техническом задании нагрузок по отдельным загружениям, были созданы линейные комбинации загружений, в которые каждое из загружений вошло с соответствующими коэффициентами надежности по нагрузке. Из созданных загружений были составлены три комбинации загружений. (см. табл. 1).

 

 Таблица 1. Список «Комбинации загружения».

Комбинация загружений 0

Комбинация загружений 1

Комбинация загружений 2

Номер

Загружение

Номер

Загружение

Номер

Загружение

1

 Постоянные

1

Постоянные

1

 Постоянные

2

Полезная

2

 Полезная

2

 Полезная

3

 Снеговая

3

 Снеговая

3

 Снеговая

 

 

4

Ветровая по Х

4

 Ветровая по Y

 

Один из вариантов комбинации загружений

 

Расчет конструкции трехэтажного жилого дом:

Для анализа работоспособности конструкции были сделаны следующие расчеты:

  1. ленточного фундамента
  2. прочности каркаса из сэндвич-панелей;
  3. жесткости каркаса из сэндвич-панелей;
  4. стен технического подполья;
  5. каменных элементов;
  6. общей устойчивости каркаса из сэндвич-панелей.

 Ниже приведены первых пять расчетов.

Расчет ленточного фундамента:

Фундаменты представляют собой балки прямоугольного сечения, установленные на упругом основании. Жесткость упругого основания по вертикальной оси Z зависит от коэффициентов постели. Значение коэффициентов постели для каждого узла были определены по результатам статического расчета. Нагрузки на фундамент: комбинация загружений 2 «с ветром по X».

 

Максимальная осадка фундамента составляет 3,5 мм, что меньше предельной деформации основания.

Расчет прочности каркаса из сэндвич-панелей:

Наиболее опасной является комбинация загружений 2 «с ветром по X», так как в данной комбинации ветер направлен вдоль наибольшей поверхности здания, что соответствует наименьшей жесткости здания. 

Из анализа результатов напряженного состояния каркаса из сэндвич-панелей следует, что наибольшие эквивалентные напряжения по Мизесу возникают в стержневых элементах крыши и перекрытий. Условие прочности каркаса выполняется с коэффициентом запаса 1,5.

Расчет жесткости каркаса сэндвич-панелей:

Максимальные суммарные перемещения  от действия комбинации загружений 2 «с ветром по X» не превышают предельного значения.

Расчет стен технического подполья:

В результате проведенного расчета были получены коэффициенты использования арматуры, которые не превышали 1. Это свидетельствует о том, что применяемое армирование обеспечивает прочность по первой и второй группам предельных состояний.

Расчет каменных элементов:

В результате расчета каменных конструктивных элементов были получены коэффициенты использования, которые не превышали 1. Это говорит о том, что условие прочности кирпичных стен выполнено. Следовательно, армирование для каменных конструктивных элементов не требуется.

 

Конфигурация фундамента c картой максимальных давлений под подошвой (кПа)

Карта распределения эквивалентных напряжений по Мизесу

Карта распределения суммарных перемещений

Расчет 253 конструктивного элемента конструкции и представление результатов в виде раскладки арматуры и коэффициентов использования

 

На основе результатов проведенного анализа конструкции трехэтажного здания были сделаны выводы, которые показали, что  несущая  способность  каркаса здания из сэндвич-панелей обеспечена.

© ООО НТЦ "АПМ" 2018. Все права защищены
Создание сайтов
Студия дизайна «Веб-Арена»