5.3.3 Снеговая нагрузка

Расчетное значение веса снегового покрова согласно СНКК 20 - 303 -2002 – 0,9 кПа .

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

5.3.4 Ветровая нагрузка

При высоте здания < 40 м можно не учитывать ветровую пульсацию.

Ветровую нагрузку рассмотрим как нормальное давление в расчетном направлении, условно приложенное к проекции сооружения. За расчетное примем самое неблагоприятное направление, полученное по результатам предварительных расчетов на сейсмическую нагрузку.

Расчетное значение ветрового давления - wg =0,53 кПа.

Тип местности – В.

Расчетное значение средней составляющей ветровой нагрузки:

- для наветренной стороны:

- для подветренной стороны:

где:

- расчетное значение ветрового давления;

- аэродинамический коэффициент;

- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте.

5.3.5 Сейсмическая нагрузка

Для сбора сейсмической нагрузки использовалась линейно-спектральная теория расчета.

В расчете задано 3 направления сейсмического воздействия - два поступательных и одно вращательное (по направляющим косинусам двух первых форм колебаний) с учетом 9 форм собственных колебаний для каждого воздействия. Величины сосредоточенных масс определены программно путем формирования масс через заданный объемный вес конструкций с учетом постоянных и временных нагрузок.

5.3.6 Жесткости и материалы

Жесткостные характеристики конструкций и их соединений вычисляются программно, в зависимости от их геометрических параметров и характеристик материалов, с учетом условий работы конструкций, вводимых в расчетную модель

Монолитные конструкции - из тяжелого бетона класса В20

Продольная арматура класса А-III.

Поперечная арматура класса А-I.

5.3.7 Грунтовые условия площадки и выбор параметров упругого основания

Грунтовые условия площадки строительства приняты по данным технического отчета об инженерно-геологических изысканиях, выполненного ГУП «Кубаньгеология» согласно техническому заданию ОАО «Краснодаргражданпроект».

При существующих инженерно-геологических условиях для проектируемого жилого дома был применен свайный фундамент. В расчетной схеме сваи моделируется элементами конечной жесткости.

5.4 Расчетная схема

При расчете остов здания смоделирован как каркасная система в монолитном исполнении с жесткими рамными узлами.

Покрытие, перекрытия, лестничные марши, лестничные площадки, а так же монолитные стены моделировались конечными элементами типа изгибно-плосконапряженный конечный элемент (элемент плоской оболочки).

Колонны моделировались конечными элементами типа 3D-стержневой элемент. В модели реализована гипотеза «размазывания жесткости колонн», что позволило более полно смоделировать работу каркаса, т.е избежать завышенных пиковых значений армирования в местах сопряжения колонн с диском перекрытия.

Ненесущие стены (наружное ограждение), не влияющие на распределение и восприятие горизонтальных и вертикальных нагрузок, в расчете учитывались в виде линейно распределенной нагрузки.

5.5 Расчет

5.5.1 Модель

Расчетная модель здания подготовлена в программе «ProFEt» в виде позиций и в модуле «Gen3Dim» преобразована в конечно–элементную (FE – модель).

Таблица 5.4 – Характеристики расчетной схемы

5.5.2 Расчет здания на собственные колебания

После сборки и корректировки расчетной схемы здания проведем расчет на собственные колебания. Данный расчет позволит определить частотные характеристики здания по каждой из форм собственных колебаний.

Результатом расчета режима собственных колебаний являются частоты и формы колебаний расчетной динамической модели здания. При проведении анализа в расчете учитывалось 9 форм собственных колебаний, которые использовались для определения усилий от сейсмических нагрузок.

Таблица 5.5 – Периоды колебаний

Далее, опираясь на результаты динамического расчета, определим наихудшее направление сейсмического воздействия и проведем сбор сейсмической нагрузки.

5.5.3 Расчет здания на вынужденные колебания

Расчет на вынужденные колебания проводился в соответствии со СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах».

При расчете на сейсмические воздействия учтены следующие характеристики:

- тип сооружения – жилые здания;

- категория грунта по сейсмическим свойствам – II;

- расчетная сейсмичность площадки – 7 баллов.

При расчете на вынужденные колебания принимались во внимание все 9 форм.

Для расчета на сейсмическое воздействие предварительно были определено опасное направление и направляющие косинусы форм для поступательного воздействия, а так же факторы участия.

Для того, чтобы программа интерпретировала постоянные и временные нагрузки как массы, при сборе сейсмической нагрузки, необходимо создать комбинацию для динамического расчета, где постоянные нагрузки учитываем с коэффициентом 0,09, а временные со средним коэффициентом 0,07, т.к. в данном расчете мы не разделяем временную полезную нагрузку на длительную и кратковременную составляющие.