До конца XX в. в России для возведения жилых, общественных,
производственных зданий и многих инженерных сооружений активно
внедрялись сборные железобетонные конструкции индустриального
изготовления. Монолитный железобетон применялся для строительства
гидротехнических сооружений, градирен, башен, куполов, элеваторов,
фундаментов под промышленное оборудование и при возведении ряда
уникальных сооружений. Долгое время монолитное домостроение у нас в стране
почти не развивалось. Строительство монолитных железобетонных зданий было
значительно более медленным, дорогим и трудоемким, нежели собирание домов
из панелей, несмотря на то, что принцип монолитного строительства в России
применяли с начала XX в.
В настоящее время в США, Англии, Франции, Турции объем строительства
зданий из монолитного бетона составляет 60–80% общего объема строительства,
так как сборные конструкции здесь до́роги и поэтому строительные фирмы их
применяют редко, отдавая предпочтение возведению зданий из монолита.
Россия значительно отстает по этому показателю. По разным оценкам,
монолитное домостроение в России пока составляет 15–20%, но наряду со
сборным домостроением начал активно внедряться метод монолитного
домостроения, который позволяет изготавливать стены, перекрытия, колонны,
лестничные марши и другие строительные конструкции непосредственно на
строительной площадке.
Методики расчета таких зданий интенсивно развиваются. Благодаря возросшим вычислительным мощностям ЭВМ часть современных
программных комплексов уже позволяет учесть специфику последовательности
возведения здания, физическую и геометрическую нелинейности, включая
геологические свойства материалов и грунтов.
В большинстве случаев расчеты строительных конструкций выполняют с
помощью специальных программных комплексов, являющихся важнейшим
звеном технологии автоматизированного проектирования. ПК Lira — многофункциональный программный комплекс для
проектирования и расчета строительных и машиностроительных конструкций
различного назначения. В семейство ПК Lira так же входит ПК Мономах.
Реализованный метод расчета — метод конечных элементов (МКЭ).
Выполняется расчет на статические (силовые и деформационные) и
динамические воздействия. Производится подбор или проверка сечений
стальных конструкций и (или) армирование сечений железобетонных
конструкций. Выдаются эскизы рабочих чертежей КМ, а также чертежи
железобетонных элементов. Множественные специализированные системы,
позволяют моделировать работу массивов грунта, рассчитывать мостовые
сооружения, моделировать работу сооружения в процессе монтажа, исследовать
поведение конструкции под динамическими воздействиями во времени и многое
другое.
В результате пространственного расчета на ЭВМ будут получены усилия и
перемещения во всех конечных элементах. Анализ производится в двух
направлениях:
- получение усилий в элементах каркаса и расчет их по полученным
усилиям.
- анализ перемещений каркаса: в горизонтальном направлении от действия
ветровой нагрузки.
Результатом статического расчета пространственного каркаса
железобетонного здания от расчетных сочетаний нагрузок являются изополя
силовых факторов (изгибающий моменты, перерезывающие силы, продольные
усилия) в плитах перекрытия и стенах, а так же эпюры усилий (продольный
усилия, изгибающие моменты и перерезывающие силы) в стержневых элементах
(балках и колоннах).
Цели исследования:
Цель работы произвести расчет конструкций монолитного железобетонного
здания в программном комплексе Lira, то есть определить фактическое
напряженно-деформированное состояние несущей системы каркаса здания,
назначить армирование стен, плит перекрытий и колонн.
В данной работе был произведен расчет конструкций монолитного
железобетонного здания в программном комплексе Lira, то есть было
определено фактическое напряженно-деформированное состояние несущей
системы каркаса здания, были назначены армирование стен, плит перекрытий и
колонн. Результатом статического расчета пространственного каркаса
железобетонного здания от расчетных сочетаний нагрузок являются изополя
силовых факторов (изгибающий моменты, перерезывающие силы, продольные
усилия) в плитах перекрытия и стенах, а так же эпюры усилий (продольный
усилия, изгибающие моменты и перерезывающие силы) в стержневых элементах
(балках и колоннах). По результатам расчетов горизонтальные перемещения
здания вдоль осей x и y находятся в пределах допустимых значений,
следовательно, жесткость несущей системы здания в целом обеспечена.
Применение программного комплекса Lira для автоматизированного
расчета конструкций зданий повышает качество работ, снижает материальные
затраты, сокращает сроки проектирования, увеличивает производительность
труда инженерно-технических работников. Системы автоматизированного
проектирования дают возможность на основе новейших достижений
фундаментальных наук совершенствовать методологию этого процесса,
стимулировать развитие математической теории проектирования сложных
систем и объектов.