, SCAD Office
, SCAD » Примеры расчётов

Расчет и экспертиза перекрытия по металлическим балкам
Общие данные

Раздел "Конструктивные решения. Перекрытие на отм. +12.200 в р/о 1-3/В-Д части основного строения – здания цеха промышленного производства разработан на основании:

1.     технического задания на проектирование, утвержденное Начальником ОКС завода ЖБИ;

2.     графических материалов, схем нагрузок, предоставленных компанией «SK».

3.     При проектировании здания учтены требования следующих нормативных документов Российской Федерации:

4.     СНиП 2.01.07-85 « Нагрузки и воздействия» (изд. 2003 г. с изм.);

5.     СНиП II-23-81 «Стальные конструкции. Нормы проектирования». (изд.1995 г. с изм.);

6.     СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии»;

7.     СНиП 3.04.03-85  «Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии»;

8.     СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность здания и сооружения». (с изм.);

9.     ГОСТ 23118-99 «Конструкции стальные. Общие технические условия»;

10.  СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции».

Описание и обоснование конструктивных решений перекрытия на отм. +12.200, включая пространственные схемы, принятые при выполнении проверочных расчетов строительных конструкций

Проектируемое перекрытие располагается на отм. +12.200 в р/о 1-3/В-Д, бетонно-смесительного цеха помещения.

Тип перекрытия – по металлическим балкам.

Тип балочной клетки – нормальная.

Тип сопряжения балок – поэтажное.

Главные балки двутаврового сечения 30Ш2  и 30Б1 (ГОСТ 26020-83) расположены вдоль цифровых осей и опираются на существующие железобетонные ригели каркаса здания. Главная балка, расположенная между технологическими отверстиями, принята сечением 30Б1 в связи с ограниченным пространством для размещения (см. рис. 1).

Опирание главных балок на ж.б. ригели через плоскую опорную плиту, утопленную в бетонную подготовку толщиной 30 мм – шарнирное. Размеры опорных плит – по месту с толщиной 20 мм. Опорные части, при опирании металлической балки, должны обеспечивать свободу деформации концов балки - поворот при прогибе балки, продольное смещение температурных и силовых деформаций.

Шаг главных балок – переменный (согласно графическим материалам).

Второстепенные балки двутаврового сечения 20Ш1  (ГОСТ 26020-83) расположены вдоль буквенных осей и опираются на главные балки проектируемого перекрытия.

Шаг второстепенных балок – переменный (согласно графическим материалам).

Сопряжение второстепенных балок с главными – болтовое. Болты являются нерасчетными, так как выполняют только фиксирующую функцию. Приняты обычные болты, класса прочности – 5.6, точности – B, диаметром 16 мм.

Вдоль ж.б. ригелей поверх главных балок размещены дополнительные  балки двутаврового сечения для передачи усилий от двутавровых опор.

В качестве несущего настила приняты стальные листы толщиной 6 мм.

Общая устойчивость здания обеспечивается в поперечном и продольном направлениях совместной работой балок расположенных взаимно перпендикулярно. Жесткость диска перекрытия обеспечивается за счет сплошного несущего настила из стальных листов по верху балок.

Конструктивные решения здания и сооружений приняты в соответствии с объемно-планировочными и технологическими решениями.

Расчёт моделей в ПК SCAD

В расчётах используется версия SCAD 11.5.

Тип схемы

Расчетная схема определена как система с признаком 5. Это означает, что рассматривается система общего вида, деформации которой и ее основные неизвестные представлены линейными перемещениями узловых точек вдоль осей X, Y, Z и поворотами вокруг этих осей.

Количественные характеристики расчетной схемы

Расчетная схема характеризуется следующими параметрами:

Количество узлов — 84

Количество конечных элементов — 124

Общее количество неизвестных перемещений и поворотов — 453

Количество загружений — 3

Количество комбинаций загружений — 1

Выбран режим статического расчета

Статический расчет системы выполнен в линейной постановке.

Общий вид расчётных моделей см. рис. 1

Рис.1 Общий вид расчётной модели

Для моделирования реального опирания второстепенных балок на главные были использованы жесткие вставки.

Граничные условия

Граничные условия заданы следующим образом: в местах опирания главных балок на существующие ж.б. ригеля освобождена связь по повороту вокруг оси Y.

Нагрузки и воздействия

Нагрузки и воздействия на здание определены согласно СП 20 13330 2011 «СНиП 2.01.07 - 85 «Нагрузки и воздействия  Общие положения». В расчётном комплексе SCAD прикладываются полные расчётные нагрузки. С помощью комбинации загружений и модуля РСУ учитывается система коэффициентов для расчета по I и II группам ПС. Наименование принятых нагрузок представлены в табл. 1

Расчетные данные для района строительства:

Климатический район (СНиП 23-01-99*)

II

Температура воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 (СНиП 23-01-99*)

-30°С

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92

-26°С

Абсолютная минимальная температура воздуха

-36°С

Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца

+22, °С

Нормативное значение ветрового давления пo II району (Табл. 5 СНиП 2.01.07-85* изд.2003 г. с изм.1,2)

30 кгс/м2

Расчетное значение веса снегового покрова по III району (Табл. 4* СНиП 2.01.07-85* изд.2003 г. с изм.1,2)

180 кгс/м2

Гололедная нагрузка

Толщина стенки гололеда для I района

(Табл. 11 СНиП 2.01.07-85* изд.2003 г. с изм.1,2)

Не менее 3мм

Сейсмичность района строительства

Не сейсмичен

Табл. 1 Имена загружений

Имена загружений

Номер

Наименование

1

Собственный вес

2

Полезная нагрузка

3

Собственный вес (настил, 6 мм)

 

Табл.2 Комбинации загружений с учетом сейсмики

Комбинации загружений

Номер

Формула

1

(L1)*1+(L2)*1+(L3)*1

Выводы. Основные результаты расчёта

Расчетом по I группе предельных состояний проверены:

-       все конструкции здания для предотвращения разрушения при действии силовых 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.

Перемещения

Максимальная величина вертикального прогиба составила 4,9 мм, что не превышает предельно допустимых значений.

Проверка элементов стальных конструкций. Расчет ведется по СНиП II-23-81*

1)     Коэффициент использования главной балки вдоль оси «1» составляет 0,4 - предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1;

2)     Коэффициент использования главной балки вдоль оси «3» составляет 0,51 - прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики;

3)     Коэффициент использования второстепенной балки вдоль оси «3» составляет 0,63 - предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1.

Коэффициенты запаса устойчивости системы

Коэффициенты запаса устойчивости для комбинаций загружений представлены в ниже приведенных таблице 3.

Табл.3 Коэффициенты запаса устойчивости системы

Коэффициенты запаса устойчивости для комбинаций загружений

Номер

Наименование загружения/комбинации

Значение

1

 

501.65

Выводы: Минимальный коэффициент запаса устойчивости конструкции здания составляет 501.65 для комбинаций загружений №1. Данное значение коэффициента запаса устойчивости конструкции здания превосходит минимальное значение равное 1,5.

Файл расчета (SCAD 11.5):
Проект перекрытия
2011 — 2018 © «Goal»