Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Асет Архитектура

.pdf
Скачиваний:
37
Добавлен:
27.02.2016
Размер:
1.57 Mб
Скачать

пространственные конструкции из стекла и металла.

Кроме всего прочего эти системы имеют современный эстетичный и технологичный стандарт остекления. По нормам безопасности эти системы ничуть не уступают стоечно-ригельным и другим системам остекления. Серия шарнирных крепления стекла выпускаемая компанией Nuova Oxidal называется ERA и включает в себя разнообразные крепления для фиксации различных видов стекол и стеклопакетов. Все крепления условно можно разделить на две основные группы: конические, устанавливаемые впотай и поэтому находящиеся в одной плоскости со стеклом (данный тип креплений более предпочтителен при вертикальном остеклении фасадов, где основной нагрузкой является собственный вес стекла) и цилиндрические крепления, которые являются более предпочтительными при остеклении крыш и

козырьков из-за большей площади передачи усилия и соответственно меньшей концентрации напряжения.

При необходимости можно увеличить диаметр зажимных шайб с 40 мм до 60 мм, что обычно и делают при остеклении крыш для сопротивления снеговой нагрузке.

Лестницы.

Для удобства пользования лестницей необходимо, чтобы удвоенная высота подступенка h и ширина проступи Ъ в сумме равнялисьсреднему шагу человека, принимаемому 57-f-64 см {Ь + 2h = 514-64 см).

Высоту подступенка обычно принимают не более 18 и не менее 12 см. Ширина проступи для второстепенных лестниц не должна быть менее 25 см. Оптимальной считается лестница с шириной проступи 30 см и подступенком высотой 15 см, что определяет уклон марша 1 : 2 (уклон аварийных лестниц может достигать 45°). В большинстве случаев ширина проступи для удобства пользования лестницей делается на 2-3 см больше расчетной за счет заглубления подступенка.

Для обеспечения равномерности движения по лестнице и избежания несчастных случаев (особенно в аварийных условиях) целесообразно марши проектировать одной длины, а подступенки - одинаковой высоты. Количество ступеней в одном марше основных лестниц должно быть не менее 3 и не более

18.

21

Рис.1.13

Для связи между этажами в общественных зданиях наряду с лестницами используются пандусы - плоские наклонные конструкции без ступеней. Однако ввиду большой протяженности применение их ограничено, особенно внутри зданий. Так, вследствие пологого уклона (от 1 : 6 до 1 : 10) они занимают в 2-3 раза большую площадь, чем лестницы, и поэтому неэкономичны. В отличие от лестниц, путь по пандусам значительно длиннее, что при экстренной эвакуации людей имеет важное значение. При этом ухудшается и комфортность движения, так как при спуске по пандусу требуется большее напряжение сил, чем по лестнице. В конструктивном отношении пандусы также имеют недостатки - они более сложны и менее индустриальны, чем лестницы. Вместе с тем пандусы отличаются высокой пропускной способностью и служат хорошими коммуникационными путями в зданиях с интенсивным массовым движением людей: (спорткомплексы, общественно-торговые центры, вокзалы). Пропускная способность и расчет ширины пандусов определяются аналогично лестницам.

Наряду с лестницами и пандусами во многих общественных зданиях в качестве вертикальных коммуникаций используются механические устройства (лифты периодического и непрерывного действия, эскалаторы).

Лифт периодического действия представляет собой стационарный подъемник, в котором вертикальное перемещение пассажиров или грузов осуществляется в кабине.

Данный проект оснащен шестью лестницами, главные из них имеют высоту подступенка 15см, ширину проступи 30 см, что отвечает требованиям.

22

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций Исходные данные:

Табл.1.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плотность

Теплопроводность

Ширина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ; кг/м³

λ; Вт/м*К

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

Сэндвич панель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

0,034

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Воздух

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,293

0.02

0.04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

Гипсокартон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1400

0.7

0.015

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

Пароизоляция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

0.2

0.005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. R=

d1

 

 

d2

 

 

d3

 

 

 

 

d4

 

 

d5

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R=

 

 

0.2

 

 

 

0.04

 

 

 

0.015

 

 

0.005

5,88 2 0,02 0,03 7,93м²К/Вт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,034

 

 

 

 

0.02

 

0,7

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Rт=

1

 

 

d1

 

 

d2

 

 

d3

 

 

d4

 

 

 

1

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rт=

 

1

 

 

 

0.2

 

 

 

 

0.04

 

 

0.015

 

 

0.005

 

1

0.125+7,93+0.04= 8.1м²К/Вт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

0,034

 

 

 

 

 

 

0.02

 

0,7

 

 

0.2

 

 

23

 

 

3. U=1/Rт = 1/8.1= 0.12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Тi =

t 1/ hi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тi1=

50 0.125

0,77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тi2=

50 5,88

 

 

36.30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тi3=

50 2

12.35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тi4=

50 0.02

0,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тi5=

50 0,03

0.19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30-0,77= 29,23

29,23-36,30=-7,07 -7,07-12,35=-19,42 -19,42-0,12=-19,54 -19,54-0,19=-19,73

5. Q=m1*C*∆O= (0.2м*45кг/м³+0.04м*1,293 кг/м³+0.015м*1400 кг/м³+0.005м*500 кг/м³)*1000Дж/кг*К*13,15К= 428 032,5Дж/м2

23

.

Распределение температур по сечению конструкции

Рис.1.14

2.1 Компоновка каркаса

Основными элементами стального каркаса общественного здания, воспринимающего являются ребристо-кольцевой купол состоит из плоских ребер установленных в радиальном направлений и соединенных между собой рядом колец, образующих совместно жесткую пространственную систему, образованные колоннами и ригелями – решетчатыми фермами. Ребристо— кольцевой купол воспринимает нагрузку от массы покрытия, снега, ветра и

24

обеспечивает жесткость здания. Ребристо-кольцевой купол включает один ряд колонн.

Для обеспечения устойчивости ребер купола и неизменяемости в целом, по крайней в двух отсеках, установлены сверху до низа купола жесткие связевые трубы. Жесткость на изгиб и кручение из плоскости может не учитываться, поэтому они могут воспринимать нагрузки, лежащие только в плоскости ребер, боковые нагрузки передаются на конструкцию кровли и жесткие связевые трубы. В данной работе рассматривается расчет пространственной модели ребристо-кольцевой купола (далее расчетная модель):

Диаметр нижнего кольца - 30 м. Диаметр верхнего кольца – 1.3 м.

Рис.2.1

Нагрузки от конструкций покрытия Состав кровли определяется температурно-влажностным режимом здания и

принятой конструкцией кровли.

Таблица 2.1 Нагрузки от конструкций кровли

 

Нормативная

Коэфф.

Расчетная

Наименование

нагрузка,

надежности

нагрузка,

 

кН/м2

по нагрузке

кН/м2

Сенвич панель

0,1

1,05

0,105

 

 

 

 

 

25

 

 

Кольца

0,25

1,05

0,263

Связи

0,2

1,3

0,26

Утеплитель- ρ = 200 кг/м3,

0,2

1,3

0,26

t = 100 мм

 

 

 

Пароизоляция-полиэтиленовая

0,07

1,3

0,091

пленка

 

 

 

ВСЕГО:

gн = 0,72

 

g = 0,825

 

 

 

 

Снеговая нагрузка

Снеговая нагрузка на здание собиралась в соответствии с [1]. Район по весу снегового покрова - I.

Полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле:

где Sg -

нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2

горизонтальной

поверхности земли,

- коэффициент перехода от веса

снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, равный по СНиП «Нагрузки и воздействия» примем I снеговой район как район строительства (г. Актау) с расчетной снеговой нагрузкой Sg = 0,5(50) кПа (кгс/м2). Нормативное значение снеговой нагрузки следует определять умножением расчетного значения на коэффициент 0.7. Таким образом, коэффициент надежности γf = 1/μ = 1/0.7 = 1.43[1].

Коэффициент надежности по снеговой нагрузке принят равным f 1.4 .

 

Ветровая нагрузка

 

Для IV района ветровой скоростной напор

(СНиП 2.01.07-85*

табл. 5); Коэффициент надёжности по нагрузки

 

Скоростной напор ветра:

где

 

-коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте: - на отметке 5 м:

на отметке 10 м:

26

на отметке 10,7 м:

на отметке 14,2 м:

Переменный по высоте колонны скоростной напор заменяем равномернораспределённой эквивалентной по моменту в заделке колонны:

Аэродинамические коэффициенты для вертикальных стен:

-с наветренной стороны с=0,8;

-с заветренной стороны с=0,6;

Расчетная погонная нагрузка от ветра на отметке 10,7 м:

-с наветренной стороны

-с заветренной стороны

Нагрузку от ветрового давления на надколонную часть здания выше отметки

10,7 м

.

2.3 Статический расчет каркаса в пространственной постановке

Расчет каркаса выполняется с помощью программы Лира 9.6, поэтому расчетную схему каркаса компонуем с оптимизацией относительно нюансов различия компьютерного расчета от ручного.

При компоновке каркаса разработана конструктивная схема рамы, т.е. определены габаритные размеры элементов рамы, типы отдельных стержней каркаса (сплошные или решетчатые) и выбран способ узловых сопряжений.

Расчетную схему каркаса устанавливают по конструктивной схеме. В расчетной схеме вычерчивают схематический чертеж по геометрическим осям стержней. За геометрическую ось элемента обычно принимают линию, проходящую через центры тяжести его сечений. Защемление колонн в фундаменте считают жестким.

Вертикальные нагрузки приложены с эксцентриситетами по отношению к геометрическим осям колонн, поэтому эти нагрузки задаём в программном

27

пакете с помощью жёстких вставок. Схемы загружений рамы.

Загружения, введенные для расчёта в программном комплексе следующие: Загружение 1. Нагрузка от собственного веса Загружение 2. Постоянная нагрузка Загружение 3. Ветровая нагрузка

Загружение 4. Сейсмика

2.4 Построение расчетной модели здания в программном комплексе Лира

9.6

Многофункциональный программный комплекс, предназначен для проектирования и расчета строительных и машиностроительных конструкций различного назначения.

Расчетная схема моделируется в программе ЛИР-ВИЗОР.

ЛИР-ВИЗОР является базовой системой программного комплекса ЛИРА включающей следующие основные функции:

-визуализация расчетных схем на всех этапах ее синтеза и анализа;

-диагностика ошибок;

-наличие многочисленных и многовариантных приемов создания модели (фильтры, маркеры, дескрипторы, навигация, многоязычность, различные системы единиц измерения, построение любых сечений, масштабируемость, многооконный режим и мн. др.);

-наличие многочисленных приемов анализа результатов (построение изополей, изолиний напряжений, перемещений, эпюр усилий, анимация колебаний, построение деформированных схем, цифровая и цветовая индикация элементов и их атрибутов, регулируемый масштаб изображения);

-индикация прохождения задачи в процессоре;

-наличие развитой системы документирования.

Этапы построения:

1.Формируется модель здания с заданными нагрузками на конструктивные элементы с помощью инструментария предоставленного программой.

2.Выполняется расчет на ветровые и сейсмические воздействия с определением горизонтальных перемещений здания.

3.Определяются требуемые сечения железобетонных и стальных элементов.

4.Выполняется формирование расчетной схемы и конечно-элементный

расчет.

28

6. Экспортируется расчетная схема в программные модули Лир-Арм и Лир-СТК.

Таблица 2.2 Характеристики конечных элементов расчетной модели

Тип

Имя

Параметры

Описание

жесткости

(сечения-(см) жесткости-(т,м) расп.вес-(т,м))

 

 

 

 

q=0.0150312

 

 

 

 

 

 

Труба

EF=40239.1,EIy=92.5

 

1

 

верхний пояс

140 x4.5

 

 

EIz=92.5,GIk=70

 

 

 

 

 

 

Y1=3.28,Y2=3.28,Z1=3.28,Z2=3.28,RU_Y=0,RU_Z=0

 

 

 

 

 

 

 

q=0.0150312

 

 

 

 

 

 

Труба

EF=40239.1,EIy=92.5

 

2

 

нижний пояс

140 x4.5

 

 

EIz=92.5,GIk=70

 

 

 

 

 

 

Y1=3.28,Y2=3.28,Z1=3.28,Z2=3.28,RU_Y=0,RU_Z=0

 

 

 

 

 

 

 

q=0.00789462

 

 

 

 

 

 

 

EF=21134.2,EIy=22.1

 

3

Труба

 

раскосы

95 x 3.5

EIz=22.1,GIk=16.8

 

 

 

 

 

 

 

 

Y1=2.21,Y2=2.21,Z1=2.21,Z2=2.21,RU_Y=0,RU_Z=0

 

 

 

 

 

 

 

q=0.00504738

 

 

 

 

 

 

 

EF=13512,EIy=3.53

 

4

Труба

 

связи

50 x 4.5

EIz=3.53,GIk=2.67

 

 

 

 

 

 

 

 

Y1=1.05,Y2=1.05,Z1=1.05,Z2=1.05,RU_Y=0,RU_Z=0

 

 

 

 

 

 

 

q=0.0320469

 

 

 

 

 

 

 

EF=85790.6,EIy=182

 

5

Труба

 

верхнее кольцо

140 x 10

EIz=182,GIk=138

 

 

 

 

 

 

 

 

Y1=3.04,Y2=3.04,Z1=3.04,Z2=3.04,RU_Y=0,RU_Z=0

 

 

 

 

 

 

 

q=0.0223555

 

 

 

 

 

 

 

EF=59846.5,EIy=408

 

6

Двутавр

 

балки настила

20Б1

EIz=29.9,GIk=0.558

 

 

 

 

 

 

 

 

Y1=0.999,Y2=0.999,Z1=6.82,Z2=6.82,RU_Y=0,RU_Z=0

 

 

 

 

 

 

 

Ro=2.5,E=3e+006,GF=0

 

7

Брус 50 X 40

 

ригель

B=50,H=40

 

 

 

 

 

 

 

8

Диаметр 50

Ro=2.5,E=3e+006,GF=0

круглая колона

 

 

 

 

 

29

D=50

Далее на рис. 2.4 – 2.10 показаны поперечная рама, общий вид расчетной модели, конструкции вдоль продольных осей здания и схемы связей по нижним и верхним поясам ферм.

Рис. 2.5 Общий вид расчетной модели

Рис. 2.4 Общий вид расчетной модели по оси «А»

30