Моделирование и расчет конструкций административного здания

1. Дипломный проект на тему: «Моделирование и расчет конструкций административного здания»

Д.340.0.015.
08
Цель работы: Моделирование и расчет каркаса административного
здания в программных комплексах SCAD и Мономах.
Задачи дипломной работы:
1.
Моделирование
железобетонного
монолитного
каркаса
административного здания в программных комплексах SCAD и Мономах;
2. Расчет напряжённо – деформированного состояния каркаса здания;
3. Определение усилий в статически определимой балке с использованием
численных методов;
4. Определение трудоёмкости работ по расчету каркаса здания и затрат на
применение информационных технологий.
Д.340.0.015.08
Янгутова Е.Г..
Бохоева Л.А.
Моделирование и расчет
конструкций
административного здания
Цели и задачи проекта
Бохоева Л.А.
1
12
ВСГУТУ 370 гр.

2. Программные комплексы для моделирования и расчета строительных конструкций

Д.340.0.015.
08
Программные комплексы для моделирования и расчета
строительных конструкций
Программные комплексы
Autodesk
Robot
Structural
Analysis
Professional
ЛИРА
ПК
МОНОМАХ
SCAD
Office
ПК
STARK
ES
ANSYS
ПК МОНОМАХ
SCAD Office
универсальный
программный
комплекс,
позволяющий решать большой класс задач
расчета и проектирования конструкций.
интегрированная
система
прочностного
анализа и проектирования конструкций на
основе метода конечных элементов.
Основные достоинства программных комплексов:
- возможность формирования подробного отчета результатов расчета;
-
удобный интерфейс визуализации и панели инструментов;
наиболее доступны, широко распространены;
соответствуют СНиП и ГОСТ;
внедрены и широко используется в учебном процессе.
Д.340.0.015.08
Янгутова Е.Г..
Бохоева Л.А.
Бохоева Л.А.
Моделирование и расчет
конструкций
административного здания
Обзор программных
обеспечений
2
12
ВСГУТУ 370 гр.

3.

Д.340.0.015.
08
Основные чертежи и схемы здания
План 1-го этажа
Схемы каркаса здания по осям А и 2
Фасад здания
Здание
представляет
собой
пятиэтажное административное здание с
техническим этажом (подвалом).
В
качестве
основной
несущей
системы
здания
принят
монолитный
железобетонный остов, состоящий из несущих
стен подвала, лифтовой шахты, лестничной
клетки, колонн, балок и перекрытий, жестко
сопряженных между собой и образующих
единую пространственную конструкцию.
Д.340.0.015.08
Янгутова Е.Г..
Станько И.В..
Бохоева Л.А.
Моделирование и расчет
конструкций
административного здания
План 1-го этажа, Фасад,
Схемы каркаса
3
ВСГУТУ,
гр.370
12

4.

Д.340.0.015.
08
3D модель
административного здания
Главный фасад
Дворовой фасад
Д.340.0.015.08
Янгутова Е.Г..
Станько И.В.
Моделирование и расчет
конструкций
административного здания
3D модель здания
Бохоева Л.А.
4
12
ВСГУТУ 370 гр.

5. Нагрузки, принятые на здание

Исходные данные к моделированию и расчету каркаса здания
Д.340.0.015.
08
Нагрузки, принятые на здание
№
п/п
Наименование
1. Нагрузки принятые на
перекрытия:
1. Вес конструкции полов и
перегородок.
2. Временная полезная
равномерно
распределенная (СП)
2. Нагрузки, принятые на
покрытие:
1. Вес конструкции кровли.
2.Временная полезная
3.Снеговая:
3. Вес не несущих стен и
облицовки:
1. Вес облицовки бетонных
стен.
2. Вес не несущих стен
4. Горизонтальное давление
грунта на стены
5. Средние составляющие
ветровых нагрузок.
Ед.
изм.
Инженерно-геологические условия
района строительства:
Расчетное
НормативК-т
ное
надежн значение
значение
ости
кН/м2
1.54
1.2
1.84
кН/м2
2
1.2
2.4
Разрез грунта
кН/м2
кН/м2
кН/м2
кН/м
2
0.5
6.17
1.2
1.3
1.43
1.2
7.41
Модуль
Коэффи
Угол
Удельное
деформа- циент
внутренсцеплени
2
ции, кН/м Пуассо
него
2
е, кН/м
на
трения
№
Наименование
грунта
1
Песок мелкий
23440
0.3
18
21
2
Гравий с
песчаным
заполнителем
40770
0.27
17.5
40
3
Глина легкая
20390
0.35
1.82
22
8.24
кН/м
1.1
кН/м2
0-20
По требованиям главы 8. /СП/
для III ветрового района.
Сейсмическое районирование
территории РФ
Ветровое районирование
территории РФ
III
район
Характеристики грунта
2.4
0.65
0.8- 2.4
I
район
8
баллов
Д.340.0.015.08
Янгутова Е.Г..
Станько И.В.
Моделирование и расчет
конструкций
административного здания
Нагрузки, Разрез грунта
Бохоева Л.А.
5
12
ВСГУТУ 370 гр.
Д.340.0.007.02.ПЗ

6.

Д.340.0.015.
08
Основные этапы моделирования и расчета каркаса здания
Этапы моделирования
ПК Мономах
Задание
сетки
осей
Задание
колонн
Задание
стен
Задание
балок
ПК SCAD
Задание
плит
перекрытия
Задание
отверстий
в стенах и
плитах
Задание нагрузок
Задание
статических нагрузок
Задание
динамических загружений
Создание модели грунта и расчет упругого основания
Подготовка расчетной схемы к расчету
Расчет схемы
Д.340.0.015.08
Анализ результатов расчета
Янгутова Е.Г..
Евдокимова И.С.
Бохоева Л.А.
Моделирование и расчет
конструкций
административного здания
Основные этапы
моделирования и расчета
6
12
ВСГУТУ 370 гр.

7. Осадка фундаментной плиты

Д.340.0.015.
08
Осадка фундаментной плиты
SCAD Office
Без учета сейсмического
воздействия
ПК МОНОМАХ
С учетом сейсмического
воздействия
Вывод:
SCAD Office
Без
сейсмики
Осадка
фундамент. 16.43 мм
плиты
ПК МОНОМАХ
С сейсмикой Без сейсмики
21.9 мм
11 мм
С сейсмикой
26 мм
Максимально
допустимое
значение по СП
100 мм
Д.340.0.015.08
Янгутова Е.Г..
Евдокимова И.С.
Бохоева Л.А.
Моделирование и расчет
конструкций
административного здания
Осадка фундаментной
плиты
7
ВСГУТУ,
гр.370
12

8.

Д.340.0.015.
08
Перемещения по осям Х и У плиты покрытия на отметке 16,5 м
без учета сейсмического воздействия
SCAD Office
ПК МОНОМАХ
у
Вывод:
Максимальные перемещения
Максимально допустимое значение по СП
SCAD Office
ПК МОНОМАХ
X
Y
2.86 мм
2.37 мм
5.3 мм
7 мм
39.6 мм
Д.340.0.015.08
Янгутова Е.Г..
Евдокимова Е.С.
Моделирование и расчет
конструкций
административного здания
Перемещения
Бохоева Л.А.
8
12
ВСГУТУ 370 гр.

9.

Д.340.0.015.
08
Перемещения по осям Х и У плиты покрытия на отметке 16,5 м
Хс
без учета сейсмического воздействия
SCAD Office
ПК МОНОМАХ
Вывод:
Максимальные перемещения
Максимально допустимое значение по СП
SCAD Office
ПК МОНОМАХ
X
Y
38 мм
29 мм
34 мм
31 мм
Д.340.0.015.08
39.6 мм
Янгутова Е.Г..
Евдокимова Е.С.
Моделирование и расчет
конструкций
административного здания
Перемещения
Бохоева Л.А.
9
12
ВСГУТУ 370 гр.

10.

Д.340.0.015.
08
Прогибы плит перекрытий
ПК МОНОМАХ
SCAD Office
Без учета сейсмического
воздействия
С учетом
сейсмического воздействия
От постоянного загружения
С учетом
сейсмического воздействия
Вывод:
SCAD Office
ПК МОНОМАХ
Без сейсмики С сейсмикой Без сейсмики
15 мм
20.55 мм
11 мм
С сейсмикой
23 мм
Максимально
допустимое
значение по
СП
Д.340.0.015.08
40 мм
Янгутова Е.Г..
Евдокимова Е.С.
Моделирование и расчет
конструкций
административного здания
Прогибы плит перекрытий
Бохоева Л.А.
10
12
ВСГУТУ 370 гр.

11. Определений усилий в статически определимой балке с использованием численных методов

Д.340.0.015.
Определений усилий в статически определимой
балке с использованием численных методов
1. Аналитический расчет
2. Расчет методом конечных элементов
(аналитически)
Подставляем значения