Кондоминимум на 100 квартир с фитнес центром в г. Наб. Челны
|
Введение 4
1. Программные комплексы предназначенные для расчета методом конечных элементов ...7
1.1. Понятие, методы и виды моделирования 7
1.2 Современный комплекс расчета методом конечных элементов 9
2. Характеристики объекта исследования 17
3. Расчетная часть 28
3.1 Расчет и анализ монолитного каркаса в ПК МОНОМАх 4.5 28
4. Анализ работы плиты фундаментной 51
5. Анализ работы и конструирование плиты перекрытия 2го этажа в программе Плита ....72
Заключение 89
Список литературы 90
1. Программные комплексы предназначенные для расчета методом конечных элементов ...7
1.1. Понятие, методы и виды моделирования 7
1.2 Современный комплекс расчета методом конечных элементов 9
2. Характеристики объекта исследования 17
3. Расчетная часть 28
3.1 Расчет и анализ монолитного каркаса в ПК МОНОМАх 4.5 28
4. Анализ работы плиты фундаментной 51
5. Анализ работы и конструирование плиты перекрытия 2го этажа в программе Плита ....72
Заключение 89
Список литературы 90
В последние годы произошли существенные изменения в практике проектирования, строительства и эксплуатации объектов. Возросли требования к зданиям и конструкциям, темпы строительства, размеры зданий и подземных частей, доля временных и случайных нагрузок и воздействий, влияние нагрузок строительного периода геологических процессов, риски аварий и прогрессирующих разрушений, требования к надежности и долговечности. Все чаще возводятся объекты в условиях тесной городской застройки.
На всех этапах строительного процесса требуются модели: физические, механические, коррозионные, математические, технологические и др. Особенно много моделей разработано для грунтовых оснований. В зависимости от используемых моделей результаты проектирования могут значительно отличаться. Так, применяя модель линейно деформируемого полупространства к расчету жестких фундаментов, мы получаем бесконечные напряжения у краев. В действительности этого не может быть. Применяя модель Фусса-Винклера, мы получим более близкие к опытам величины контактных напряжений. Однако при этой модели не учитываем взаимное влияние фундаментов и зданий. Это отмечал Б. Н. Жемочкин (1962). Существует множество комбинированных моделей, учитывающих в большей степени реальные свойства грунтов.
Выбор расчетных моделей и схем является одним из наиболее ответственных этапов проектирования, на что иногда не обращают должного внимания.
Математическое моделирование является очень эффективным, а иногда и единственным способом изучения явлений или управления их параметрами (В. Н. Сидоров, В. К. Ахметов). Компьютерное моделирование значительно расширяет возможности построения и исследования математических объектов и явлений. Построение математической модели предполагает знание основополагающих закономерностей. Одной из центральных задач исследования, управления, проектирования является получение оптимального решения при обеспечении требований надежности, долговечности и эксплуатационных. Математическое моделирование поведения материалов и сложных структур при взрывных и ударных нагружениях рассмотрено в работе Н. Н. Белова, Д. Г. Копаницы, Н. Т. Югова (2013). Предложены модели, позволяющие рассчитывать напряженно- деформированное состояние и разрушение конструктивных материалов.
Интенсивно разрабатывается теория сложных высотных и уникальных зданий (Н. Н. Никонов (2000); П. Г. Еремеев (2006); Жень 4 Фей, Сунь Цзянсу (2008); В. И. Колчунов, К. П. Пятикрестовский, Н. В. Клюева (2008); Н. В. Канчели (2008); Чжан Вэйбинь (2010); И. И. Ведяков, Д. В. Конин, П. Д. Одесский (2014) и др.). К таким объектам предъявляются более жесткие требования к контролируемым параметрам, особенно к воздействиям и нагрузкам. Здесь используются последние научные и конструкторские разработки, достижения за- рубежных ученых.
Появился ряд фундаментальных работ по теории надежности: А. Р. Ржаницын (1978); В. В. Болотин (1982); Ф. Аугусти, А. Баратта, Ф. Кашиати (1988); Г. Шпете (1994); В. Д. Райзер (2010); С. Ф. Пичугин (2011) и др. Разработки выполнены на вероятностных моделях и методах. Это обосновывается тем, что физико-механические и геометрические характеристики, нагрузки и воздействия являются случайными величинами или процессами. Модели живучести систем и конструкций разрабатывали: Б. Н. Черкесов (1987); В. И. Колчунов, Н. В. Клюева (2010); В. С. Сафронов (2010); С. И. Меркулов (2012) и др.
Большой вклад в разработку моделей силового сопротивления железобетона внесли академики РААСН В. М. Бондаренко и Н. И. Корпенко. Это способствовало серьезному прогрессу в разработке теории железобетона. Модели грунтовых оснований систематизированы в работах Г. Г. Болдырева (2008); А. П. Пшеничкина (2010); Г. Г. Болдырева, М. В. Малышева (2015);
А. С. Александрова (2015); З. Г. Тер- Мартиросян (2000 - 2015).
Расчетные модели зданий обобщены и усовершенствованы в двух томах Б. А. Гарагаша (2012) с учетом совместной работы с основанием. Революционный прорыв произошел в бетоноведении. Бетон в больших объемах изготавливают самоуплотняющимся, а прочность на осевое сжатие достигает 200 МПа, т.е. приближается к прочности стали. Это потребует совершенствования норм проектирования и расчетных моделей бетона, железобетона, фибробетона (Е. М. Чернышев, 2016).
В последние годы все чаще обращаются к учету дефектов и повреждений, технологии строительства. В ряде работ показано, что нагрузки строительного периода могут достигать, а иногда и превышать эксплуатационные. Возникают значительные градиенты напряжений и перемещений. Отсюда необходимы технологические модели и модели мониторинга. В связи с ростом нагрузок на основание и увеличением роли динамических возрастают требования к инженерно-геологическим, гидрологическим и климатическим изысканиям, а также к прогнозированию изменений в период эксплуатации (Ю. Т. Чернов, 2011 и др.).
Цель исследования: Провести исследование несущих конструкций кондоминимума на 100 квартир с фитнес центром в г. Наб Челны.
Объект исследования: Каркас кондоминимума на 100 квартир с фитнес центром в г. Наб Челны
Задачи исследования:
1. Провести анализ программных комплексов в области моделирования и расчета железобетонных несущих конструкций;
2. Провести анализ работы каркаса здания при приложении различных загружений;
3. Провести анализ работы плиты перекрытия здания при приложении различных загружений.
На всех этапах строительного процесса требуются модели: физические, механические, коррозионные, математические, технологические и др. Особенно много моделей разработано для грунтовых оснований. В зависимости от используемых моделей результаты проектирования могут значительно отличаться. Так, применяя модель линейно деформируемого полупространства к расчету жестких фундаментов, мы получаем бесконечные напряжения у краев. В действительности этого не может быть. Применяя модель Фусса-Винклера, мы получим более близкие к опытам величины контактных напряжений. Однако при этой модели не учитываем взаимное влияние фундаментов и зданий. Это отмечал Б. Н. Жемочкин (1962). Существует множество комбинированных моделей, учитывающих в большей степени реальные свойства грунтов.
Выбор расчетных моделей и схем является одним из наиболее ответственных этапов проектирования, на что иногда не обращают должного внимания.
Математическое моделирование является очень эффективным, а иногда и единственным способом изучения явлений или управления их параметрами (В. Н. Сидоров, В. К. Ахметов). Компьютерное моделирование значительно расширяет возможности построения и исследования математических объектов и явлений. Построение математической модели предполагает знание основополагающих закономерностей. Одной из центральных задач исследования, управления, проектирования является получение оптимального решения при обеспечении требований надежности, долговечности и эксплуатационных. Математическое моделирование поведения материалов и сложных структур при взрывных и ударных нагружениях рассмотрено в работе Н. Н. Белова, Д. Г. Копаницы, Н. Т. Югова (2013). Предложены модели, позволяющие рассчитывать напряженно- деформированное состояние и разрушение конструктивных материалов.
Интенсивно разрабатывается теория сложных высотных и уникальных зданий (Н. Н. Никонов (2000); П. Г. Еремеев (2006); Жень 4 Фей, Сунь Цзянсу (2008); В. И. Колчунов, К. П. Пятикрестовский, Н. В. Клюева (2008); Н. В. Канчели (2008); Чжан Вэйбинь (2010); И. И. Ведяков, Д. В. Конин, П. Д. Одесский (2014) и др.). К таким объектам предъявляются более жесткие требования к контролируемым параметрам, особенно к воздействиям и нагрузкам. Здесь используются последние научные и конструкторские разработки, достижения за- рубежных ученых.
Появился ряд фундаментальных работ по теории надежности: А. Р. Ржаницын (1978); В. В. Болотин (1982); Ф. Аугусти, А. Баратта, Ф. Кашиати (1988); Г. Шпете (1994); В. Д. Райзер (2010); С. Ф. Пичугин (2011) и др. Разработки выполнены на вероятностных моделях и методах. Это обосновывается тем, что физико-механические и геометрические характеристики, нагрузки и воздействия являются случайными величинами или процессами. Модели живучести систем и конструкций разрабатывали: Б. Н. Черкесов (1987); В. И. Колчунов, Н. В. Клюева (2010); В. С. Сафронов (2010); С. И. Меркулов (2012) и др.
Большой вклад в разработку моделей силового сопротивления железобетона внесли академики РААСН В. М. Бондаренко и Н. И. Корпенко. Это способствовало серьезному прогрессу в разработке теории железобетона. Модели грунтовых оснований систематизированы в работах Г. Г. Болдырева (2008); А. П. Пшеничкина (2010); Г. Г. Болдырева, М. В. Малышева (2015);
А. С. Александрова (2015); З. Г. Тер- Мартиросян (2000 - 2015).
Расчетные модели зданий обобщены и усовершенствованы в двух томах Б. А. Гарагаша (2012) с учетом совместной работы с основанием. Революционный прорыв произошел в бетоноведении. Бетон в больших объемах изготавливают самоуплотняющимся, а прочность на осевое сжатие достигает 200 МПа, т.е. приближается к прочности стали. Это потребует совершенствования норм проектирования и расчетных моделей бетона, железобетона, фибробетона (Е. М. Чернышев, 2016).
В последние годы все чаще обращаются к учету дефектов и повреждений, технологии строительства. В ряде работ показано, что нагрузки строительного периода могут достигать, а иногда и превышать эксплуатационные. Возникают значительные градиенты напряжений и перемещений. Отсюда необходимы технологические модели и модели мониторинга. В связи с ростом нагрузок на основание и увеличением роли динамических возрастают требования к инженерно-геологическим, гидрологическим и климатическим изысканиям, а также к прогнозированию изменений в период эксплуатации (Ю. Т. Чернов, 2011 и др.).
Цель исследования: Провести исследование несущих конструкций кондоминимума на 100 квартир с фитнес центром в г. Наб Челны.
Объект исследования: Каркас кондоминимума на 100 квартир с фитнес центром в г. Наб Челны
Задачи исследования:
1. Провести анализ программных комплексов в области моделирования и расчета железобетонных несущих конструкций;
2. Провести анализ работы каркаса здания при приложении различных загружений;
3. Провести анализ работы плиты перекрытия здания при приложении различных загружений.
Автором в работе были проанализированы программные комплексы позволяющие проводить анализ работы каркаса здания при различных сочетаниях загружений.
Была проанализирована работа каркаса здания при воздействии различных загружений: Анализ работы каркас здания, по следующим загружениям: Постоянное; Длительное; Ветровое первое загружение;- Ветровое второе загружение; Сейсмическое загружение
После расчета по РСУ была выведена деформационная схема каркаса. И произведен ее анализ. Как вино по изображениям, раздел 3, при воздействии каркас остается не разрушенным и продолжает свою работу.
Следовательно можно заключить что подбор арматуру, марки бетона и конструктивные решения были приняты правильно.
Моменты относительно оси Х показывают повышенные напряжения в области расположения лифтовой шахты при втором ветровом загружении, т.е. при направлении ветра под углом в 135 градусов.
Так же при длительном загружении высвечиваются бордовые участки на углах здания. Это обозначает, что на них приходится высокое загружение и необходимо в данном узле произвести замену арматуры и увеличить габаритные размеры колонн.
Анализ работы перекрытия здания показал, что толщина плиты в 150 мм была подобрана правильно. Максимальный прогиб плиты не превышает 10 мм. Произведенный подбор верхней и нижней арматуры показал что лучше применить арматуру диаметром 14 мм.
Была проанализирована работа каркаса здания при воздействии различных загружений: Анализ работы каркас здания, по следующим загружениям: Постоянное; Длительное; Ветровое первое загружение;- Ветровое второе загружение; Сейсмическое загружение
После расчета по РСУ была выведена деформационная схема каркаса. И произведен ее анализ. Как вино по изображениям, раздел 3, при воздействии каркас остается не разрушенным и продолжает свою работу.
Следовательно можно заключить что подбор арматуру, марки бетона и конструктивные решения были приняты правильно.
Моменты относительно оси Х показывают повышенные напряжения в области расположения лифтовой шахты при втором ветровом загружении, т.е. при направлении ветра под углом в 135 градусов.
Так же при длительном загружении высвечиваются бордовые участки на углах здания. Это обозначает, что на них приходится высокое загружение и необходимо в данном узле произвести замену арматуры и увеличить габаритные размеры колонн.
Анализ работы перекрытия здания показал, что толщина плиты в 150 мм была подобрана правильно. Максимальный прогиб плиты не превышает 10 мм. Произведенный подбор верхней и нижней арматуры показал что лучше применить арматуру диаметром 14 мм.