Контрольная работа: Исследование НДС фрагмента плиты перекрытия в здании детского сада на 120 мест
Полезная (п. 3[1])
в том числе:
- длительная
- кратковременная
1,5
1,2
0,3
1,95
1,56
0,39
Всего а) для сборного варианта
б) для монолитного варианта
6,292
8,667
1,188
1,164
7,476
10,088
Все расчётные нагрузки были сгруппированы в три загружения:
Загружение 1 – постоянная нагрузка (собственный вес конструкций и элементов плиты перекрытия);
Загружение 2 – временная длительная (часть полезной на перекрытие, vl =1,56 кН/м2 );
Загружение 3 – временная кратковременная (часть полезной на перекрытие, vl =0,39 кН/м2 ).
Расчетные сочетания усилий были сгенерированы в «Таблицы РСУ» в ПК Лира.
3. Формирование расчётной схемы
На рисунке 3 представлена расчётная схема плиты перекрытия для обоих вариантов: в двух взаимно перпендикулярных сечениях она представляет собой балку шириной 1п.м., лежащую на опорах. В качестве опор выступают колонны, которые заменены вертикальными связями и в расчётах не учитываются. Поскольку рассматривается только фрагмент перекрытия, то действие отброшенной части плиты перекрытия заменяется шарнирной связью, установленной в точке нулевого момента – примерно на расстоянии ¼ длины пролёта от колонны.
Для сборного варианта учтено, что ригели укладываются по вертикали по оси «5» и «6», а сборные круглопустотные плиты в перпендикулярном направлении – по четыре плиты в пролёте (1,8м·4=7,2м).
Рисунок 3. Расчётная схема фрагмента плиты перекрытия: постоянная нагрузка а – для сборного варианта, б – для монолитного
Конечно-элементная модель фрагмента перекрытия (рис.4) собрана путем интерактивного ввода параметров несущих конструкций. Пространственная система состоит из пластин соответствующей толщины (см.рис.2) – плит перекрытия – и стержней – ригелей. Размер конечного элемента пластин принят 0,4м в продольном направлении (вдоль цифровых осей) и 0,6м в поперечном направлении (вдоль буквенных осей).
а)
б)
Рисунок 4. Модель фрагмента плиты перекрытия в программном комплексе «Лира 9.4»: а) сборный вариант; б) монолитный вариант
4. Результаты статического расчёта здания
Для удобства анализа НДС конструкции перекрытия пронумеруем конечные элементы его модели – см. рис. 5 и 6.