Введение 4
1. История развития экспериментальных методов обследования и испытания
зданий и сооружений 8
1.2 Обзор расчетных комплексов применяемых для экспериментальных методов исследования железобетонных каркасов здания 19
2 Расчет железобетонного каркаса кондоминиума на 200 квартир с торговым центром в городе Набережные Челны методом конечных элементов в программном комплексе (ПК) «МОНОМАХ 4.5» 28
2.1 Исходные данные 28
2.2 Расчет железобетонного каркаса кондоминиума на 200 квартир с торговым центром в городе Набережные Челны методом конечных элементов в
программном комплексе (ПК) «МОНОМАХ 4.5» 40
2.2.1. Результаты расчета каркаса здания 40
2.2.2. Результаты расчета плиты перекрытия первого этажа 64
2.2.3. Результаты расчета свайного фундамента 70
Заключение
Список используемых источников
Купить

В настоящее время в строительстве жилых, общественных и административных зданий отчётливо выявилась тенденция к росту этажности. Интенсивное увеличение строительства многоэтажных зданий вызвано дефицитом свободных земель при укрупнении административных центров городов, с одной стороны, и решением проблемы, связанной с расселением и обеспечением граждан России доступным жильем, с другой. В отдельных случаях, при реконструкции действующих предприятий, увеличение этажности способствует расширению производства. Все это говорит о том, что строительство многоэтажных зданий и сооружений является определяющим направлением. Это направление содействует развитию и усовершенствованию организации строительного процесса существенно повышая скорость возведения несущих систем зданий, а также приводит к экономии денежных средств вследствие сокращения протяженности городских коммуникаций. Между тем рост этажности зданий и сооружений влечёт за собой увеличение поэтажных нагрузок, что способствует повышению напряжений в несущих конструкциях и при этом появляется необходимость в достоверной оценке напряженно-деформированного состояния несущих конструкций для обеспечения требований безопасности эксплуатации многоэтажных зданий.
В силу ужесточения технических и технологических требований, предъявляемых к многоэтажным зданиям и сооружениям, ориентированных в первую очередь на безопасную эксплуатацию возникает потребность в разработке новых методов расчета несущих систем зданий, которые бы более точно отражали процесс распределения внутренних усилий в несущих конструкциях. При этом проведение прямых натурных экспериментов является весьма дорогостоящим мероприятием или оказывается небезопасным. Тогда как действующие строительные нормы и правила не выделяют общей методики расчета несущих систем многоэтажных зданий, а носят лишь рекомендательный характер, то в этом случае математическое моделирование служит важнейшей составляющей для развития методов расчета несущих конструкций многоэтажных зданий.
Необходимо отметить, что каждое многоэтажное здание представляет собой инженерную систему, в которой отличительными особенностями является собственно конструктивная схема здания, степень статической неопределимости, физико-механические свойства материалов несущих конструкций, высота системы, количество вертикальных несущих элементов, количество многообразных связей, объединяющие вертикальные конструкции в единую пространственную систему. Исходя из этого, следует, что современные многоэтажные здания являются сложными пространственными системами, расчет которых вызывает необходимость в представлении реальных зданий и сооружений в виде идеализированных математических моделей.
Сущность методологии моделирования состоит в замене исследуемого объекта (здания или сооружения) его «образом» - математической моделью - и в дальнейшем изучении модели с помощью реализуемых на компьютерах вычислительно-логических алгоритмов. Однако разнообразие моделей несущих систем многоэтажных зданий и различных методов определения усилий хоть и отражают единую концепцию распределения усилий в несущих конструкциях, но преимущество одного метода расчета над другим недостаточно обосновано. Кроме этого, влияние пластических деформаций на распределение усилий в несущих элементах многоэтажных зданий мало изучено, вследствие чего возникает необходимость в проведении исследований и в разработке новых моделей, позволяющих учитывать нелинейное деформирование конструкций.
Проблемы обеспечения безопасности особенно обостряются в крупных городах, подверженных большому числу опасных воздействий природного, техногенного и террористического характера. Плотность городской застройки, сложность технических систем жизнеобеспечения, влекущая за собой более высокую вероятность их отказа и ущерба, и ряд других причин делают такие мегаполисы особенно уязвимыми. Так как за последнее время резко возросло число пожаров и взрывов бытового газа, которые вызывают значительные разрушения и приводят к большому количеству человеческих жертв, то при этом многоэтажные здания в значительной степени уязвимы и в меньшей степени защищены от воздействия техногенных аварий. В связи с ответственностью проектирования несущих систем многоэтажных зданий выявляется необходимость учитывать в математических моделях измененные физико-механические свойства конструкций в зонах локальных аварий, для того чтобы спрогнозировать характер разрушений.
Хотя в новые нормы включили раздел, посвященный комплексному обеспечению безопасности зданий высотой от 76 до 400 метров, где основное внимание уделено конструктивным особенностям многоэтажных зданий, однако по-прежнему вопрос, связанный с оценкой напряженно деформированного состояния, остается мало изученным. Поэтому, кроме конструктивных особенностей многоэтажных зданий (таких как устройство технических огнезащитных этажей через каждые 7-10 этажей и систем противопожарной безопасности «спринт-систем») необходимо при проектировании учитывать резервный запас прочности на случаи чрезвычайных ситуаций.
Выбор вида модели сооружения и вида модели воздействия взаимосвязаны. Для проведения уточненного анализа напряженно деформированного состояния многоэтажных зданий при чрезвычайных воздействиях необходимо учитывать реальные свойства материалов, жесткость системы и характер воздействия.
Актуальность темы:
С увеличением масштаба городского многоэтажного строительства, а также со сложностью и ответственностью градостроительных задач возникает необходимость в точной оценке напряженно-деформированного состояния пространственных конструкций многоэтажных зданий при различных силовых
Целью диссертации является:
Провести исследования железобетонного каркаса кондоминиума на 200 квартир при различных видах и сочетаниях нагрузок.
Задачи исследования:
- провести анализ работ в области моделирования и обследования каркасов высотных зданий;
- провести компьютерное моделирование несущей системы
многоэтажного здания с целью выявления наиболее напряженных конструкций;
- провести компьютерное моделирование несущей системы
многоэтажного здания при наихудших нагружениях, с целью выявления ограничений по прочности, устойчивости и деформативности
Научная новизна работы:
- получены данные численных исследований, позволяющие достаточно точно оценить напряженно-деформированное состояние несущей системы многоэтажного здания, как при нормальных условиях эксплуатации, так и при воздействии различных видов нагрузок;
Практическая значимость работы:
Использование программного комплекса в инженерной практике дает возможность контроля, прогнозирования распределения усилий от изменения внешних факторов в стадии эксплуатации.

Купить