АНАЛИЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРЕХХ (G + 2) ЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

Реферат

Для того, чтобы конкурировать на постоянно растущем компетентном рынке, инженеру-строителю очень важно экономить время.В качестве продолжения этого была сделана попытка проанализировать и спроектировать многоэтажное здание с помощью программного пакета staad pro. Для анализа многоэтажного здания необходимо учесть все возможные нагрузки и убедиться, что конструкция безопасна при всех возможных условиях нагружения. Существует несколько методов анализа различных фреймов, таких как метод Кани, метод кантилевера, метод портала, метод матрицы. Настоящий проект представляет собой анализ многоэтажного жилого дома G + 2, состоящего из 5 квартир на каждом этаже.Применяются статическая и динамическая нагрузки, и получается конструкция балок, колонн, фундаментов. STAAD Pro с его новыми функциями превзошел своих предшественников, а также компотаторы с возможностями обмена данными с другим основным программным обеспечением, таким как AutoCAD и MS Excel.

Мы пришли к выводу, что staad pro — очень мощный инструмент, который может сэкономить много времени и очень точен в Проектах.

Таким образом, сделан вывод, что пакет staad pro подходит для проектирования многоэтажного дома.

Используемые допущения и обозначения: Обозначения, принятые на протяжении всей работы, такие же, как IS-456-2000.Допущения при проектировании: 1. Использование частичного запаса прочности по нагрузкам в соответствии с разделом 36.4 IS-456-2000 как ϒt = 1,5 2. Частичный коэффициент запаса прочности по материалам в соответствии с разделом 36.4.2 IS-456-2000 принимается равным 1,5 для бетона и 1,15 для стали. 3. С использованием частичных коэффициентов запаса прочности в соответствии с п. 36.4 ИС-456-2000 «Комбинированная нагрузка». D.L + L.L.

1,5

D.L + L.L + W.L

1,2

Плотность используемых материалов: МАТЕРИАЛ:

ПЛОТНОСТЬ

i) Обычный бетон

24.0КН / м

3

ii) Армированный

25,0КН / м

3

iii) Материал пола (см)

20,0КН / м

iv) Кирпичная кладка

19,0КН / м 30003

3

3

v) Летучая зола

5,0 кН / м

4. НАГРУЗКИ: В соответствии с IS. 875-86 i) Динамическая нагрузка на плиты

=

20,0 кН / м

2

2

ii) Динамическая нагрузка на проходе

=

4.0КН / м

iii) Динамическая нагрузка на лестницу

=

4,0КН / м

2

РАСЧЕТНЫЕ УСЛОВИЯ: Использование бетона и стали марок M30 и Fe 415 для балок, плит, опор, колонн. Следовательно: 2

fck

=

Характеристическая прочность для M30-30N / мм

fy

=

Характеристическая прочность стали 415N / мм

2

Допущения относительно конструкции: i) Плита предполагается, что быть сплошным над внутренней опорой и частично закрепляться по краям за счет монолитной конструкции и возведения стен над ней.ii) Предполагается, что балки являются непрерывными над внутренней опорой, и их концы обрамляют колонну. Допущения по проектированию: 1) При проектировании используется марка М20, если не указано иное. 2) Для основного армирования используется тор-сталь Fe 415. 3) Для распределения арматуры используется сталь Tor Fe 415 и сталь. 4) Низкоуглеродистая сталь Fe 230 используется для усиления сдвига.

Символы: В нашем проекте использовались следующие символы, и их значение четко указано в соответствии с ними: A

— Площадь

Ast

— Площадь стали

b

— Ширина балки или меньший размер прямоугольная колонна

D

— Общая глубина балки или плиты

DL

— Сдерживающая нагрузка

1

d

— Эффективная глубина плиты или балки

D

— общая глубина балки или плиты

Mu, max

— момент сопротивления

Fck

— характерная прочность на сжатие

Fy

— характерная прочность стали

Ld

— длина развала

LL

— длина более короткой стороны плиты

Ly

—

B.M.

длина длинной стороны плиты

— изгибающий момент

Mu

— изгибающий момент с учётом

Md

— расчетный момент

Mf

— коэффициент изменения

Mx

— изгибающий моментmid вдоль короткого пролета

My

—

изгибающий момент на среднем пролете вдоль длинного пролета

M’x

— опорный изгибающий момент вдоль короткого пролета

M’y

— опорный изгибающий момент на длинном отрезке

pt

— процент стали

W

— общая расчетная нагрузка

Wd

— факторизованная нагрузка

Tc max

— максимальное напряжение сдвига в бетоне при сдвиге

Tv

— напряжение сдвига

— номинальное напряжение сдвига

ɸ

— диаметр стержня

Pu

— усредненная осевая нагрузка

Mu, lim

— предельный момент сопротивления сопротивление секции без компрессионной арматуры

Mux, Muy

— момент относительно осей X и Y из-за расчетных нагрузок

Mux1, Muy1

Максимальный допустимый одноосный момент для осевой нагрузки pu, изгибающий момент x и ось Y соответственно

Ac

— площадь бетона и

Asc

— площадь продольной арматуры для колонны

ГЛАВА 1 ВВЕДЕНИЕ

Строительное строительство — это инженерные работы по возведению зданий, таких как жилые дома.Простое здание можно определить как замкнутое пространство стенами с крышей, едой, тканью и основными потребностями человека. В ранние древние времена люди жили в пещерах, над деревьями или под деревьями, чтобы защитить себя от диких животных, дождя, солнца и т. Д., Поскольку время прошло, когда люди начали жить в хижинах, сделанных из деревянных веток. Приюты тех стариков сегодня превратились в красивые дома. Богатые люди живут в изысканных домах. Здания — важный показатель социального прогресса округа.У каждого человека есть желание иметь комфортное жилище, в среднем обычно две трети своей жизни он проводит в домах. Безопасность гражданское чувство ответственности. Это несколько причин, по которым человек делает все возможное и тратит заработанные тяжелым трудом сбережения на владение домом. В настоящее время жилищное строительство — это важнейшее дело социального развития уезда. Ежедневно разрабатываются новые технологии для экономичного, быстрого строительства домов, отвечающих требованиям общественных инженеров и архитекторов, выполняющих работы по проектированию, планированию, планировке и т. Д. Зданий.Чертежники отвечают за выполнение чертёжных работ по строительству под руководством инженеров и архитекторов. Чертежник должен знать свою работу и уметь следовать инструкциям инженера, а также должен уметь рисовать требуемый чертеж здания, планы участка, планы расположения и т. Д. В соответствии с требованиями. Каркас здания состоит из ряда пролетов и этажа. Многоэтажный, многослойный каркас представляет собой сложную статически промежуточную конструкцию. Выполнен проект жилого дома с каркасом G + 2 этажа.Здание в плане (40 * 28) состоит из монолитно выстроенных колонн, образующих сеть. Размер здания 40х28м. Кол-во колонн 85. Жилой комплекс. Расчет выполняется с использованием программного обеспечения для расчета конструкций (staad-pro). Здание подвергалось как вертикальным, так и горизонтальным нагрузкам. Вертикальная нагрузка складывается из собственного веса конструктивных элементов, таких как балки, колонны, плиты и т. Д., А также временных нагрузок. Горизонтальная нагрузка складывается из сил ветра, поэтому здание рассчитано на статическую, временную и ветровую нагрузки в соответствии с IS 875.Здание спроектировано как двухмерный вертикальный каркас и проанализировано на максимальные и минимальные изгибающие моменты и поперечные силы методами проб и ошибок в соответствии с IS 456-2000. На помощь приходит программное обеспечение, доступное в институте, и вычисления нагрузок, моментов и поперечных сил, полученные с помощью этого программного обеспечения.

1.1 Ранний модерн и индустриальная эпоха: с появлением знаний в научных областях и появлением новых материалов и технологий архитектурная инженерия начала отделяться, и архитектор начал концентрироваться на эстетике и гуманистических аспектах, часто за счет технические аспекты проектирования зданий.

Между тем промышленная революция открыла двери для массового производства и потребления. Эстетика стала критерием для среднего класса, поскольку декоративные изделия, когда-то входившие в сферу дорогостоящего мастерства, стали дешевле при машинном производстве. Народная архитектура становилась все более декоративной. Строители домов могли использовать в своей работе современный архитектурный дизайн, сочетая особенности, найденные в сборниках образцов и архитектурных журналах. 1.1.1 Современная архитектура: Архитектурный отдел Баухауза Дессау с 1925 года Вальтера Гропиуса.th

Недовольство такой общей ситуацией на рубеже 20-го века породило множество новых идей, которые послужили предшественниками современной архитектуры. Среди них выделяется derkbund Detachers, созданный в 1907 году для производства предметов машинного производства более высокого качества. Сюда обычно относят рост профессии промышленного дизайнера. Следуя этому примеру, школа Баухаус, основанная в Веймаре, Германия, в 1919 году, пересмотрела архитектурные границы, ранее установленные на протяжении всей истории, рассматривая создание здания как окончательный синтез — вершину — искусства, ремесел и технологий.Когда впервые начали практиковать современную архитектуру, это был момент авангарда с моральной, философской и эстетической подоплекой. Сразу после Первой мировой войны архитекторы-новаторы-модернисты стремились разработать совершенно новый стиль, соответствующий новому послевоенному социальному и экономическому порядку, ориентированный на удовлетворение потребностей среднего и рабочего классов. Они отвергли архитектурную практику академической изысканности исторических стилей, которая служила быстро сокращающемуся аристократическому порядку.

1.2 Описание проекта Основные характеристики:

Полезность здания:

жилой комплекс

Кол-во этажей

G + 2

:

Форма здания:

5 КВАРТИР

Кол-во лестничных клеток:

5

Количество квартир:

30

Количество лифтов:

4

Тип строительства:

Каркасная конструкция ПКК

Типы стен:

кирпичная стена

Геометрические детали: Первый этаж

:

3 м

Высота от пола до пола:

3 м.

Высота цоколя:

0,6 м

Глубина фундамента:

500 мм

Материалы: Марка бетона:

M30

Все марки стали:

Марка Fe415

Несущая способность почвы 300KN /

M

2

1.3 Обзор литературы: Методика анализа статистически неопределимых портальных фреймов: 1. Метод коэффициентов гибкости. 2. Методы наклонных перемещений (итерационные методы) 3. Метод распределения моментов 4.Метод Кейна 5. Консольный метод 6. Портальный метод 7. Матричный метод 8. STAAD Pro

1.3.1 Метод коэффициентов гибкости: Метод анализа заключается в приведении гиперстатической структуры к определенной форме структуры путем: удаления избыточной опоры. (или) введение соответствующих разрезов (или) петель. Ограничения: не применимо для степени избыточности> 3

1.3.2 Уравнения смещения склона: это выгодно, когда кинематическая неопределенность ширины В нем преобладает действие изгиба Матричный анализ рам: отдельные элементы рам ориентированы в разных направлениях, в отличие от те из непрерывных лучей, поэтому их анализ более сложен.тем не менее, методы жесткости и элементарной гибкости применяются к каркасу, метод жесткости более полезен, потому что его адаптируемость к методам жесткости компьютерного программирования используется, когда степень избыточности больше, чем степень свободы. Однако используется метод жесткости, степень свободы больше, чем степень избыточности, особенно для компьютеров.

1.4 Проектирование многоэтажного жилого дома: Общие положения: Конструкцию можно определить как тело, которое может выдерживать приложенные нагрузки без заметных деформаций.Строительные конструкции создаются для безопасного и экономичного выполнения определенных функций, таких как проживание людей, транспортировка, мосты, складские помещения и т. Д. Конструкция представляет собой совокупность отдельных элементов, таких как закрепленные элементы (элементы фермы), элемент балки, колонна, кабель для перекрытия стены или арка. Структурный инжиниринг занимается планированием, проектированием и строительством сооружений. Анализ конструкции включает определение сил и перемещений конструкций или компонентов конструкции.Процесс проектирования включает в себя выбор и детализацию компонентов, составляющих структурную систему. Основная цель проектирования железобетона — получить конструкцию, которая приведет к безопасному экономичному решению. Целью проектирования является 1. Проектирование фундамента 2. Проектирование колонн 3. Проектирование балки 4. Конструкция перекрытия Все они разработаны с использованием метода предельных состояний 1.4.1 Метод предельных состояний: Целью проектирования, основанного на концепции предельных состояний, является достижение допустимость того, что конструкция не станет непригодной для эксплуатации в течение всего срока службы для использования, для которого она предназначена.Т.е. он не перейдет в предельное состояние. В этом методе предельных состояний все соответствующие состояния должны быть учтены при проектировании, чтобы обеспечить определенную степень безопасности и пригодности к эксплуатации.

Предельное состояние: допустимый предел для требований безопасности и эксплуатационной пригодности до возникновения отказа называется предельным состоянием.

Предельное состояние обрушения: соответствует максимальной грузоподъемности. Нарушение предельного состояния обрушения подразумевает отказы в источнике, из-за которых было превышено четко определенное предельное состояние конструктивной полезности.Однако это не означает полного краха. Это предельное состояние соответствует: a) изгибу b) сжатию c) сдвигу d) кручению

Предельное состояние живучести: это состояние соответствует развитию чрезмерной деформации и используется для проверки элемента, в котором величина деформации может ограничивать подъем состав его компонентов. a) Прогиб b) Растрескивание c) Вибрация

ГЛАВА 2 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Этот проект в основном основан на программном обеспечении, и очень важно знать подробности об этом программном обеспечении.Список используемого программного обеспечения 1. Staad pro (v8i) 2. Staad foundation 5 (v8i) 3. Auto cad

Staad pro

Staad

Auto Cad

Foundations STAAD Staad — это мощное программное обеспечение для проектирования, лицензированное Bentley. структурный анализ и проектирование. Любой объект, устойчивый при заданной нагрузке, можно рассматривать как конструкцию. Итак, сначала найдите контур конструкции, где анализ — это оценка типа нагрузок, действующих на балку, а расчет поперечной силы и изгибающего момента — в стадии анализа.На этапе проектирования определяется тип материалов и их размеры, способные выдержать нагрузку. это делаем после анализа. Расчет s.f.d и b.m.d сложной несущей балки занимает около часа. Так что когда он войдет в здание с несколькими членами, это займет неделю. Staad pro — очень мощный инструмент, который выполняет эту работу всего за час, и является лучшей альтернативой для высотных зданий. В настоящее время большинство высотных зданий проектируется компанией staad, что заставляет инженеров-строителей знать об этом программном обеспечении.Это программное обеспечение можно использовать для переноса RC, стали, мостов, ферм и т. Д. В соответствии с кодами различных стран.

2.1 Альтернативы для staad: стойки, robot, sap, добавляет pro, который очень четко дает подробности относительно армирования и ручных расчетов. Но это программное обеспечение ограничено некоторыми проектами только там, где staad может иметь дело с несколькими типами структур.

2.2 Staad Editor: Staad имеет очень большое преимущество перед другим программным обеспечением, то есть редактором staad. Редактор staad — это программирование. Для созданной нами структуры и взятых нами загрузок все детали представлены в формате программирования в редакторе staad.Эту программу можно использовать для анализа других структур, просто внося некоторые изменения, но это требует определенных навыков программирования. Таким образом, загружения, созданные для одной конструкции, можно использовать для другой конструкции с помощью редактора стадий. Ограничения Staad pro: 1. Огромные выходные данные 2. Даже анализ небольшого луча дает большой результат. 3. Невозможно показать балки цоколя.

2.3 Фундамент Staad: Фундамент Staad — это мощный инструмент, используемый для расчета различных типов фундаментов. Он также лицензирован Bentley Software.Все программное обеспечение Bentley стоит около 10 лакхов, поэтому все инженеры не могут использовать его из-за высокой стоимости. Анализ и проектирование, выполняемые в Staad, и постобработка в staad дают нагрузку на различные опоры. Эти опоры должны быть импортированы в это программное обеспечение для расчета деталей фундамента, то есть геометрии и деталей армирования. Это программное обеспечение может работать с различными типами фундаментов SHALLOW (DB) `1.Pile Cap

` 2. Driller Pier 1. Изолированная опора — это широкая опора, которая является распространенным типом опор.2. Комбинированные опоры или стропы обычно укладываются, когда две колонны расположены очень близко друг к другу. 3. Матовый фундамент обычно кладут в местах с меньшей несущей способностью почвы. 4. Свайный фундамент закладывают в местах с очень рыхлым грунтом и там, где требуется глубокая выемка грунта. Таким образом, в зависимости от типа почвы мы должны выбрать необходимый тип фундамента. Также требуется много исходных данных о коэффициентах безопасности, грунт, используемые материалы должны быть указаны в соответствующих единицах. После ввода данных предоставьте программному обеспечению детали для каждой основы и предоставьте детали относительно 1.Геометрия фундамента 2. Армирование 3. Расположение колонн 4. Графики 5. Ручные расчеты Эти детали будут подробно описаны для каждой колонны. Еще одно преимущество фундаментов — даже после дизайна; При необходимости свойства членов могут быть обновлены. Следующие свойства могут быть обновлены `Положение столбца` Форма столбца `Размер столбца` Нагрузки `Список поддержки

С этим программным обеспечением очень легко работать, и у нас нет лучшей альтернативы этому.

AutoCAD: AutoCAD — это мощное программное обеспечение, лицензируемое компанией Auto Desk.Слово «авто» произошло от компании «auto desk», а cad означает «автоматизированное проектирование». AutoCAD используется для рисования различных компоновок, деталей, планов, фасадов, разрезов и различных разрезов, которые могут быть показаны в auto CAD. Это очень полезное программное обеспечение для инженеров-строителей, механиков, а также инженеров-электриков. Важность этого программного обеспечения заставляет каждого инженера изучать его. Мы использовали AutoCAD для рисования плана, фасада жилого дома. Мы также использовали AutoCAD для отображения деталей армирования и деталей конструкции лестничной клетки.AutoCAD — это очень простая в освоении программа, удобная в использовании для всех, и ее можно быстро освоить. Для рисования в AutoCAD требуется изучение определенных команд.

ГЛАВА 3 ПЛАН И ВЫСОТА

ПЛАН

На автокадре №1 представлен план здания g + 2. На плане четко видно, что это комбинация из пяти квартир. Мы можем наблюдать, что каждая квартира совмещена. Апартаменты расположены в районе Гачибули, в окружении множества апартаментов.В каждом блоке весь этаж состоит из трехкомнатного дома, который занимает весь этаж блока. Он представляет собой богатую местность с огромными площадями для каждого дома. Предлагаемое здание площадью g + 2, поэтому на 5 блоков у нас 5 * 6 = 30 квартир. На плане показаны детали размеров каждой комнаты, а также тип комнаты и ориентация различных комнат, таких как спальня, ванная, кухня, холл и т. Д. Все пять квартир имеют схожее расположение комнат. Вся планировочная площадь составляет около 1100 кв.м.Вокруг здания осталось место для парковки автомобилей. На плане подробно описано расположение различной мебели, например, дивана и т. Д. На плане также указано расположение лестничных клеток в разных блоках. у нас есть 2 лестничных клетки для каждого блока, и проектирование лестничной клетки показано на графике AutoCAD № 3. В середине у нас есть небольшая конструкция, которая состоит из четырех лифтов, и те, кто хочет пролететь через лифт, могут использовать это средство, и мы знаем, что в здании с этажностью более g + 4 обязательно должен быть лифт, а сборы за оборудование взимаются всеми членами.На этом перекрестке у нас есть клуб для развлечений, и сборы взимаются со всех жителей здания каждый месяц. Таким образом, они представляют план нашего здания, а подробное объяснение оставшихся частей, таких как фасады и проектирование, приводится в следующих разделах.

ГЛАВА 4 НАГРУЗКИ

4.1 Условия нагрузки и реакция структурной системы: Концепции, представленные в этом разделе, представляют собой обзор нагрузок здания и их влияния на структурную реакцию типичных домов с деревянным каркасом.Как показано в таблице, строительные нагрузки можно разделить на типы в зависимости от ориентации структурного воздействия или сил, которые они вызывают: вертикальные и горизонтальные (т. Е. Боковые) нагрузки. Классификация нагрузок описана в следующих разделах.

4.2 Нагрузки на здание, классифицируемые по ориентации: Типы нагрузок на гипотетическое здание следующие. ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

Вертикальные нагрузки Мертвые (гравитация) Живые (гравитационные) Снег (гравитационные) Ветер (подъем на крыше) Сейсмические и ветровые (опрокидывающиеся) Сейсмические (вертикальные колебания грунта)

4.2.1 Горизонтальные (боковые) нагрузки: Направление нагрузок горизонтальное по отношению к зданию. ¾ ¾ ¾ ¾

Ветер Сейсмические (горизонтальное движение грунта) Наводнение (статические и динамические гидравлические силы Грунт (активное боковое давление)

4.2.2 Вертикальные нагрузки: гравитационные нагрузки действуют в том же направлении, что и сила тяжести (т. Е. Вниз или вертикально) и включают в себя постоянные, временные и снеговые нагрузки. Они, как правило, статичны по своей природе и обычно считаются равномерно распределенной или сосредоточенной нагрузкой. Таким образом, определение гравитационной нагрузки на балку или колонну является относительно простым упражнением, которое использует концепцию притоков для назначать нагрузки на элементы конструкции, включая статическую нагрузку (т.е., вес конструкции) и любые приложенные нагрузки (т. е. временная нагрузка). Например, вторичная гравитационная нагрузка на балку перекрытия будет включать в себя равномерную нагрузку на пол (мертвую и живую), приложенную к площади пола, поддерживаемой отдельной балкой. Затем проектировщик конструкций выбирает стандартную модель балки или колонны для анализа сил соединения подшипников (т. Е. Реакций), внутренних напряжений (т. Е. Напряжений изгиба, касательных напряжений и осевых напряжений) и устойчивости конструктивного элемента или системы a для уравнений балки.

Выбор подходящей аналитической модели, однако, нетривиальный вопрос, особенно если структурная система значительно отличается от традиционных инженерных предположений, которые особенно актуальны для структурных систем, которые составляют многие части дома, но в разной степени. Поднимающие силы ветра создаются отрицательными (всасывающими) давлениями, действующими в направлении наружу от поверхности крыши в ответ на аэродинамику ветра, обтекающего здание.Как и в случае гравитационных нагрузок, влияние подъемного давления на конструкцию или сборку (например, крышу) анализируется с использованием концепции притоков и равномерно распределенных нагрузок. Основное различие заключается в том, что давление ветра действует перпендикулярно поверхности здания (не в направлении силы тяжести), и что давление меняется в зависимости от размера притока и его местоположения на здании, особенно от близости к изменениям в геометрии (например, карнизы крыши). , углы и гребни) .Несмотря на то, что ветровые нагрузки являются динамическими и сильно изменчивыми, подход к проектированию основан на максимальной статической нагрузке (т. е.е., давление) эквивалент. Вертикальные силы также создаются реакциями опрокидывания из-за ветровых и сейсмических боковых нагрузок, действующих на здание в целом и его системы сопротивления поперечным силам. Землетрясения также вызывают вертикальные движения грунта или ускорения, которые увеличивают эффект гравитационных нагрузок. Однако обычно считается, что вертикальные землетрясения неявно учитываются при анализе гравитационной нагрузки легкого каркасного здания.

4.2.3 Боковые нагрузки: Основные нагрузки, которые создают поперечные силы на здания, относятся к силам, связанным с ветром, сейсмическими колебаниями грунта, наводнениями и почвой.Ветровые и боковые сейсмические нагрузки действуют на все здание. Боковые силы ветра создаются положительным давлением ветра на наветренной стороне здания и отрицательным давлением на подветренной стороне здания, создавая комбинированный эффект выталкивания и вытягивания. Сейсмические боковые силы создаются динамической инерционной реакцией конструкции на циклическое движение грунта. Величина сейсмической сдвиговой (т.е., демпфирование, пластичность, собственный период вибрации и т. д.). Для домов и других подобных малоэтажных конструкций в упрощенном анализе сейсмической нагрузки используются эквивалентные статические силы, основанные на фундаментальной ньютоновской механике (F = ma) с некоторой субъективностью (т.е. на основе) корректировок для учета неупругих, пластичных характеристик отклика различных строительных систем. Нагрузки от наводнения, как правило, сводятся к минимуму за счет поднятия конструкции на правильно спроектированном фундаменте или предотвращаются за счет отказа от строительства в пойме.Боковые нагрузки от движущихся паводковых вод и статического гидравлического давления значительны. Боковые нагрузки на грунт применяются конкретно к конструкции фундаментной стены, в основном как изгибающая нагрузка «вне плоскости» на стену. Боковые нагрузки также создают опрокидывающий момент, который должен компенсироваться статической нагрузкой и соединениями здания. Следовательно, необходимо учитывать опрокидывающие силы на соединениях

, предназначенные для предотвращения вращения компонентов или опрокидывания здания. Поскольку ветер способен одновременно создавать подъем крыши и боковые нагрузки, подъемная составляющая ветровой нагрузки усиливает опрокидывающие силы натяжения из-за боковой составляющей ветровой нагрузки.И наоборот, статическая нагрузка может быть достаточной для компенсации опрокидывающих и подъемных сил, как в случае с более низкими расчетными ветровыми условиями и во многих расчетных сейсмических условиях.

4.3 Структурные системы: еще в 1948 году было определено, что «общепринятые правила для деревянных, стальных и бетонных конструкций не очень полезны при проектировании домов, потому что их мало применимо» (NBS, 1948). Документ NBS поощряет использование более совершенных методов структурного анализа домов.К несчастью. данное исследование и все последующие исследования, посвященные теме эффективности систем в жилищном строительстве, не привели к разработке или применению каких-либо существенных улучшений в практике кодифицированного проектирования применительно к системам жилья. Этот недостаток применения частично объясняется консервативным характером процесса проектирования, а частично — трудностью перевода результатов узконаправленных исследований структурных систем в общие проектные приложения. Поскольку этот документ имеет узкую область применения и касается жилищного строительства, соответствующие системные исследования и информация о проектировании жилья обсуждаются, упоминаются и применяются по мере необходимости.Если конструктивный элемент является частью системы, как это обычно бывает в легком каркасном жилом строительстве, его реакция изменяется из-за характеристик прочности и жесткости системы в целом. В общем, производительность системы включает две основные концепции, известные как распределение нагрузки и составное действие. Распределение нагрузки встречается в повторяющихся системах элементов (например, деревянный каркас) и отражает способность нагрузки на один элемент распределяться между другим или, в случае равномерной нагрузки, способность некоторой нагрузки на более слабый элемент. переноситься соседними членами.Комбинированное действие обнаруживается в сборках компонентов, которые при соединении друг с другом из «составного элемента» с большей грузоподъемностью и жесткостью, чем сумма составных частей. Однако степень сложного действия в системе зависит от способа соединения различных элементов. Цель состоит в том, чтобы достичь более высокого эффективного модуля упругости сечения, чем отдельные элементы. Например, когда обшивка пола прибивается гвоздями и приклеивается к балкам пола, система пола реализует большую степень композитного действия, чем пол с обшивкой, которая просто прибита гвоздями; клей между компонентами помогает предотвратить проскальзывание при сдвиге, особенно если используется жесткий клей.Проскальзывание из-за сдвиговых напряжений, передаваемых

между составными частями, требует рассмотрения частичного комбинированного действия, которое зависит от жесткости соединений сборки. Поэтому рассмотрение системы перекрытий из полностью композитных тавровых балок может привести к неконсервативному решению. В то время как типичный подход, предполагающий рассмотрение только балки перекрытия без эффекта композитной системы, приведет к консервативному дизайну. В этом руководстве рассматривается усиливающий эффект совместного использования и частичного составного действия, когда доступна информация для практического руководства по проектированию.Установление повторяющихся коэффициентов увеличения элемента (также называемых системными факторами) для общего использования при проектировании является сложной задачей, поскольку степень влияния системы может существенно варьироваться в зависимости от сборки системы и материалов. Следовательно, системные коэффициенты для общего использования при проектировании обязательно консервативны, чтобы охватить широкие условия. Те, которые более точно отображают системные эффекты, также требуют более точного описания и соответствия конкретным деталям сборки и спецификациям материалов. Однако следует признать, что системные эффекты влияют не только на прочность и жесткость узлов легкого каркаса (включая стены, полы и крыши).Они также меняют классическое представление о том, как нагрузки передаются между различными конструкциями дома со сложным деревянным каркасом. Например, перекрытия перекрытий иногда дублируются под ненесущими перегородками «из-за добавленной статической нагрузки и возникающих напряжений», определенных в соответствии с принятой инженерной практикой. Такая практика основана на консервативном предположении относительно пути нагрузки и реакции конструкции. То есть перегородка действительно создает дополнительную нагрузку, но перегородка относительно жесткая и фактически действует как глубокая балка, особенно когда верх и низ прикреплены к потолку и каркасу пола соответственно.Поскольку пол нагружен и прогибается, внутренняя стена помогает противостоять нагрузке. Конечно, величина эффекта зависит от конфигурации стены (т. Е. Количества отверстий) и других факторов. Приведенный выше пример составного действия из-за взаимодействия отдельных структурных систем или узлов указывает на улучшенную конструктивную реакцию системы пола, так что она способна нести больше мертвых и живых, чем если бы перегородка отсутствовала при сборке всего дома. тест продемонстрировал этот эффект (Hurst, 1965).Следовательно, двойная балка не требуется под типичной ненесущей перегородкой; Фактически, отдельная балка может даже не потребоваться непосредственно под перегородкой, если предположить, что настил пола надлежащим образом определен для поддержки перегородки между балками. Хотя это условие еще не может быть воспроизведено в стандартной аналитической форме, проводимой для простого инженерного анализа, проектировщик должен знать об этой концепции, делая проектные предположения относительно легких каркасных жилых построек.На этом этапе читатели должны учитывать, что реакция конструктивной системы, а не только ее отдельных элементов, определяет способ, которым конструкция распределяет и противостоит горизонтальным и вертикальным нагрузкам. Для систем с деревянным каркасом отход от расчетов основан на классической инженерной механике (т.е. отдельные элементы со стандартными притоками и предполагаемым упругим поведением), а упрощенные допущения относительно пути нагрузки могут быть значительными

4.4 Расчетные нагрузки для жилых зданий: Общие нагрузки — это Основное внимание при проектировании любого здания, поскольку они определяют характер и величину опасностей, являются внешние силы, которым здание должно противостоять, чтобы обеспечить разумные характеристики (т.е. безопасность и удобство эксплуатации) на протяжении всего срока службы конструкции. На ожидаемые нагрузки влияют предполагаемое использование здания (занятость и функция), конфигурация (размер и форма) и расположение (климат и условия площадки). В конечном итоге тип и величина расчетных нагрузок влияют на важные решения, такие как сбор материалов, детали конструкции и архитектурная конфигурация. Таким образом, чтобы оптимизировать стоимость (т.е. производительность по сравнению с экономичностью) готового продукта, важно реалистично применять расчетные нагрузки.В то время как здания, рассматриваемые в данном руководстве, в основном представляют собой отдельно стоящие и пристроенные жилые дома на одну семью, принципы и концепции, касающиеся нагрузок на здания, также применимы к другим подобным типам строительства, таким как малоэтажные многоквартирные дома. В целом, расчетные нагрузки, рекомендуемые в этом руководстве, основаны на применимых положениях стандарта ASCE 7 — Минимальное проектирование; нагрузки для зданий и других конструкций (ASCE, 1999). Стандарт ASCE 7 представляет собой приемлемую практику для строительных нагрузок в США и признан практически во всех США.С. Строительные нормы и правила. По этой причине читателю рекомендуется ознакомиться с положениями, комментариями и техническими ссылками, содержащимися в стандарте ASCE 7. В целом структурное проектирование жилья не рассматривалось как уникальная инженерная дисциплина и не подвергалось особым усилиям по разработке более эффективных и эффективных методов проектирования. Поэтому в этой части руководства основное внимание уделяется тем аспектам ASCE 7 и другим техническим ресурсам, которые особенно важны для определения расчетных нагрузок для жилых конструкций.Руководство предоставляет дополнительную помощь в проектировании для решения тех аспектов жилищного строительства, в которых текущая практика либо отсутствует, либо требует улучшения. Методы определения расчетных нагрузок в жилых зданиях являются полными, но адаптированы к типичным жилищным условиям. Как и в случае любой другой функции проектирования, проектировщик должен в конечном итоге понять и утвердить нагрузки для данного проекта, а также общую методологию проектирования, включая все присущие ей сильные и слабые стороны. Поскольку строительные нормы и правила, как правило, различаются в трактовке расчетных нагрузок, проектировщик должен в рамках должной осмотрительности выявить отклонения как от местной принятой практики, так и от применимых норм относительно расчетных нагрузок, представленных в этом руководстве, даже если отклонения могут быть считается технически исправным.Полный дизайн дома обычно требует оценки нескольких различных типов материалов. В некоторых спецификациях материалов используется метод расчета допустимого напряжения (ASD), в то время как в других используется расчет с коэффициентом нагрузки и сопротивления (LRFD).

ГЛАВА 5 БАЛКИ

Балки передают нагрузку от плит к колоннам. Балки предназначены для изгиба. В целом у нас есть два типа балки: одинарная и двойная. По аналогии с колоннами задаются геометрия и периметры балок. Назначена команда «Расчет балки» и проведен анализ, теперь принимаются детали армирования.5.1 Конструкция балки: железобетонная балка должна выдерживать растягивающие, сжимающие и сдвиговые напряжения, создаваемые в ней нагрузками на балку. Существует три типа железобетонных балок: 1.) одинарные армированные балки 2.) двойные армированные бетонные балки 3.) фланцевые балки

5.1.1. где они более эффективны в сопротивлении растягивающему изгибающему напряжению. Консольные балки с арматурными стержнями размещаются в верхней части балки по той же причине, что и в случае балки с простой опорой.

5.1.2 Дважды армированные бетонные балки: армируются в зонах растяжения при сжатии. Необходимость стали зоны сжатия возникает по двум причинам. Когда глубина луча ограничена. Прочность на наличие однократно армированной балки достаточная. На опоре неразрезной балки, где изгибающий момент меняет знак, такая ситуация может также возникнуть при проектировании балки круглой в плане.

На рисунке показаны детали нижней и верхней арматуры в трех разных секциях.Эти расчеты интерпретируются вручную.

5.3 Проверка конструкции балки (№ 230): Данные данные: Поперечное сечение балки: bxd = 300 мм x 400 мм Сила вертикального сдвига = vu = 145,93 кН 2

τc = 0,29 Н / мм (из таблицы 19 IS 456 200)

Минимальная поперечная арматура: когда τv меньше τc, указанного в таблице 19, должна быть обеспечена минимальная поперечная арматура Расчет поперечной арматуры: когда τv превышает τc, указанное в таблице 19, поперечная арматура должна быть обеспечена. в любой из следующих форм: a) Вертикальные хомуты, b) Изогнутые стержни вместе со хомутами, и c) Наклонные хомуты,

τv = vu / (bxd)

(Согласно разделу 40.1 IS 456-2000) 3

= 145,93 x 10 / (400×300) 2

= 1,216 Н / мм τv ≥ τc

расчетная арматура Vus = Vu- τcxbxd

(Согласно пункту 40.4 IS 456-2000 )

3

= 145,93 x 10 -0,29 x 400×300 = 111100 Н

Усиление сдвига должно быть обеспечено, чтобы выдерживать сдвиг, равный Vu — τc bd. Прочность арматуры на сдвиг Vus рассчитывается следующим образом:

Для вертикальных хомутов : Vus = 0,87 fyAsvd / Sv

(согласно пункту 40.4 МС 456-2000)

Asv = общая площадь поперечного сечения опор хомутов или загнутых вверх стержней на расстоянии Sv. Sv = расстояние между скобами или изогнутыми стержнями по длине элемента, τv = номинальное напряжение сдвига

τc = расчетная прочность бетона на сдвиг, b = ширина элемента, которая для фланцевых балок должна приниматься как ширина стенки bw, fy = нормативная прочность стремени или изогнутой арматуры, которая не должна приниматься 2 больше 415 Н / мм, α = угол между наклонным хомутом или изогнутым стержнем и осью элемента, не менее 45 дюймов, а d = эффективная глубина.

2

111130 N = 0,87x415x2xπx8 x400 / Sv Sv = 140 мм Sv не должно быть больше следующего 1. 0,75xd = 0,75 x 400 = 300 мм 2. 300 мм 3. Минимальный интервал поперечной арматуры = Svmin

Минимальная поперечная арматура: Минимальная поперечная арматура в виде хомутов должна быть обеспечена таким образом, чтобы: Asv / bSv ≥ 0,4 / 0,87fy

(согласно пункту 26.5.1.6 IS 456-2000)

Asv = общая площадь поперечного сечения колен хомутов, действующих на сдвиг,

Sv = расстояние хомутов по длине элемента, b = ширина балки или ширина стенки фланцевой балки, и fy = характеристическая прочность арматуры хомутов в Н / мм *, которая не принимается 2 больше 415 Н / мин 2

Sv = 2x (π / 4) x8 x0.87×415 / (0,4×300) = 302 мм. Поставляется с двумя ножками 8 мм @ 140 мм.

Следовательно, соответствует staad output.

ГЛАВА 6 КОЛОННЫ

Колонна или стойка — это элемент сжатия, который используется в первую очередь для поддержки осевых сжимающих нагрузок, а при высоте не менее трех это наименьший поперечный размер. Говорят, что железобетонная колонна подвергается осевой нагрузке, когда линия результирующей тяги нагрузок, поддерживаемых колонной, совпадает с линией C.G0 колонны I в продольном направлении.В зависимости от архитектурных требований и нагрузок, которые должны поддерживаться, колонны R.C могут быть отлиты в различных формах: квадрат, прямоугольник, шестиугольник, восьмиугольник, круг. Столбы L-образной или T-образной формы также иногда используются в многоэтажных зданиях. Продольные стержни в колоннах помогают выдерживать нагрузку в сочетании с бетоном. Продольные стержни удерживаются на месте с помощью поперечной арматуры или боковых связующих. Связующие предотвращают смещение продольных стержней во время бетонирования, а также контролируют тенденцию их коробления под действием нагрузок.

6.1 Размещение колонн: Некоторые из руководящих принципов, которые помогают позиционировать колонны, следующие: A) Колонны желательно располагать в углах здания или рядом с ними и на пересечении стены, но для колонн на линии собственности, поскольку следующие требования требуют наличия некоторой площади за пределами колонны, колонна может быть сдвинута внутрь вдоль поперечной стены, чтобы обеспечить необходимую площадь для фундамента на линии собственности. в качестве альтернативы может быть предусмотрена комбинированная или ленточная опора.B) Расстояние между колоннами регулируется ламинированием пролетов поддерживаемых балок, поскольку пролет колонны определяет пролет балки. По мере увеличения пролета балки увеличивается глубина балки и, следовательно, собственный вес балки и общий вес балки.

Эффективная длина: Эффективная длина колонны определяется как длина между точками обратного прогиба продольной колонны. Код дал определенные значения эффективной длины для нормального использования в предположении идеализированных и условий, показанных в приложении D IS 456 (таблица 24). Столбец может быть классифицирован следующим образом в зависимости от типа нагрузки: 1) Столбец с осевой нагрузкой 2) Колонна, подвергающаяся осевой нагрузке и неравномерному изгибу. 3) Колонна, подверженная осевой нагрузке и двухосному изгибу.

6.2 Колонны с осевой нагрузкой: все элементы сжатия должны быть рассчитаны на минимальный эксцентриситет нагрузки в основных направлениях. На практике действительно аксиально нагруженная колонна встречается редко, а то и вовсе отсутствует. Следовательно, каждая колонна должна быть спроектирована с учетом минимального эксцентриситета согласно пункту 22.4 кода IS E min = (L / 500) + (D / 300) с минимальным отклонением в 200 мм. Где L — неподдерживаемая длина колонны (см. 24.1.3 кода для определения неподдерживаемой длины), а D — поперечный размер колонны в рассматриваемом направлении.

6.2.1 Осевая нагрузка и одноосный изгиб: Элемент, подверженный осевому усилию и изгибу, должен быть спроектирован на основе 1) Максимальная прочность на сжатие в бетоне при осевом сжатии принимается равной 0,002 2) Максимальная прочность на сжатие при высоком сжатая крайняя фибра в бетоне, подвергаемая сильному сжатию и при отсутствии напряжения на секции, должна быть в 0,0035-0,75 раза превышающей деформацию по крайней мере сжатой крайней фибры. Расчетные диаграммы для комбинированного осевого сжатия и изгиба представлены в виде двух диаграмм пересечений, на которых построены кривые для Pu / fck bD и Mu / fck bD для различных значений p / fck, где p — процент армирования.