Goal! SCAD » Розрахунок та експертиза багатоповерхової будівлі
Геометричні характеристики будівлі
Будівля є двадцятиповерховою будівлею з підвалом. У плані будівля і двох прямокутників. Розміри будівлі у плані становлять 16,64 х 57,6 м в осях. Висота 70,9 м у верхній точці. Будівля включає поверх технічного підпілля заввишки 1,6 м, цокольний поверх заввишки 3,3 м, 1-ий поверх заввишки 4,1 м, 2-18 поверхи (3-17 – спальні поверхи, 2 – поверх адміністративного призначення, 18 – технічний поверх) заввишки 3,3 м та надбудову у вигляді 19, 20 поверхів для машинного відділення заввишки 3,6 м.
Несуча система будівлі
Конструктивна схема будівлі – безкаркасна. Основними конструкціями, що несуть, є монолітні залізобетонні стіни. Несучими конструкціями перекриттів та покриття є збірні залізобетонні багатопустотні плити.
Є внутрішні евакуаційні сходи. Косоури сходових маршів та балки сходових майданчиків виконані із сталевих прокатних профілів.
Є ліфтові шахти з поверховим холом.
Фундаментом будівлі є монолітна залізобетонна плита.
Просторова стійкість та жорсткість будівлі, опір сейсмічним впливам забезпечується жорстким з'єднанням несучих стін з фундаментною плитою, жорстким з'єднанням плит перекриттів та покриття з стінами, що несуть.
Основа та фундамент
Фундаментом будівлі є монолітна залізобетонна плита.
Товщина фундаментної плити складає 1,0 м. З боків плити виконана вертикальна гідроізоляція з двох шарів руберойду з притискною цегляною стінкою товщиною 120 мм.
Міцність бетону фундаментної плити відповідає класу В15.
Фундаментиспираються безпосередньо на ґрунти ІГЕ (елювій корінних порід – мергель), що перебувають у повітряно-сухому стані.
Монолітні залізобетонні стіни
Основними конструкціями будівлі, що несуть, є монолітні залізобетонні стіни. Стіни завтовшки 220 мм армовані вертикальною арматурою діаметром 16 до 32 мм класу А-III.
Міцність бетону стін відповідає класу В22,5.
Перекриття та покриття
Основними несучими конструкціями перекриттів та покриття служать збірні залізобетонні багатопустотні плити типу П1-12С, П1-8С за місцевим каталогом Краснодарського краю, аналогічні конструктивному виконанню плит для будівництва в сейсмічних районах по серії 1.141.1-19с/85.
Ширина плит складає 1,2 та 0,8 м відповідно, проліт – 6,3 м (довжина без торцевих арматурних випусків 5,86 м).
Монолітні армовані стики плит несучими стінами забезпечують їхнє жорстке закладення.
Фактична міцність бетону плит відповідає класу В20.
Як розрахункову товщину багатопустотних плит прийнято наведену товщину дорівнює 11,8 см згідно серії 1.141.1-19с/85.
На ділянках між осями Ж, 16 і 17 і між осями Ж, І, 23 і 24 є внутрішні евакуаційні сходи. Косоури сходових маршів та балки сходових майданчиків виконані із сталевих прокатних профілів. Щаблі - збірні, сходові майданчики - монолітні. Сталеві елементи сходів оштукатурені по сітці.
Ліфтові шахти
У будівлі на ділянці між осями Ж, І, 17 та 20 експлуатується шість ліфтів, що виходять у поверхові ліфтові холи.
П'ять ліфтів – пасажирські вантажопідйомністю 500 кг із швидкістю руху 1,0 м/сек. Ліфт – лікарняний вантажопідйомністю 500 кг із швидкістю руху 0,5 м/сек. Ліфти експлуатуються без замін з моментувведення будівлі в експлуатацію.
Стіни ліфтових шахт - монолітні залізобетонні виконані разом з рештою стін будівлі в процесі будівництва і монолітно з ними пов'язані. Фактична міцність бетону стін відповідає класу В22,5.
Глибина приямків шахт становить 1,3 м-коду.
Об'єднане машинне відділення ліфтів розташоване на 19 поверсі будівлі.
Зовнішні стіни машинного відділення – монолітні утеплені тришарові. На фасадах спостерігається відшарування фактурного шару. Зовнішні стіни машинного відділення перебувають у працездатному стані.
Крок конструкційзмінний: 4820, 5820, 6000, 6400 мм.
Інженерно-геологічні умови майданчика для будівництва
У геоморфологічному відношенні досліджувану ділянку присвячено південно-західному схилу. Рельєф ділянки порожнистий, з яскраво вираженим ухилом у бік моря. Природний рельєф території значно змінено внаслідок техногенної діяльності в процесі будівництва різних споруд та планування території. Абсолютні позначки поверхні землі змінюються від 123.77 м до 136.58 м.
У геологічному будові досліджуваної ділянки беруть участь породи четвертинної системи: грунт суглинистий, техногенні насипні грунти, делювіальні та делювіально-пролювіальні глини, суглинки та великоуламкові грунти, що підстилаються корінними породами палеогену - мергелями та їх елювієм.
Сейсмічність району робіт на карті ОСР-97-А становить 8 балів. Категорія ґрунтів за сейсмічними властивостями – друга. Сейсмічність майданчика пошуків за картою «А» – 8 балів.
Сейсмічність району робіт на карті ОСР-97-В становить 9 балів. Категорія ґрунтів за сейсмічними властивостями – друга. Сейсмічність майданчика пошуків за карткою «В» -9 балів.
Схил,на якому знаходиться будівля, являє собою зсувний масив дуже складної блокової та багатоярусної будови, що сформувалася в результаті численних зсувних зсувів різної потужності, що відбувалися протягом всього четвертинного періоду при багаторазових трансгресіях та регресії моря. Територія санаторію знаходиться в середній частині описаного зсувного басейну, в зоні стародавніх зсувних цирків, що стабілізувалися, ускладнених епізодично активізуються окремими сучасними зсувними вогнищами, спровокованими гідрогеологічними і гідрометеорологічними умовами в сукупності з ан.
Розрахунок моделей у ПК SCAD
У розрахунках використовується версія SCAD 11.5.
Розрахунок був виконаний для двох типів розв'язання задачі:
1. Лінійна постановка без урахування сейсмічного впливу. Модулі деформації ґрунтів, що складають основу, прийняті фактичними;
2. Лінійна постановка з урахуванням сейсмічної дії. Модулі деформації грунтів, що складають основу, прийняті в 10 разів вище за фактичні значення.
Розрахункова схема визначена як система з ознакою 5. Це означає, що розглядається система загального виду, деформації якої та її основні невідомі представлені лінійними переміщеннями вузлових точок уздовж осей X, Y, Z та поворотами навколо цих осей.
Кількісні характеристики розрахункової схеми
Розрахункова схема характеризується такими параметрами:
Кількість вузлів - 23710
Кількість кінцевих елементів - 9757
Загальна кількість невідомих переміщень та поворотів — 643951
Кількість завантажень - 19
Кількість комбінацій завантажень - 6 (4)
Вибраний режим статичного розрахунку
Статичний розрахунок системи виконано в лінійнійпостановки.
Загальний вигляд розрахункових моделей див. 1
Рис.1 Загальний вид розрахункової моделі
Крок розбиття на кінцеві елементи прийнято рівним 0,6 м для вертикальних елементів (стін) і 0,8 для горизонтальних (перекриттів).
У моделі зроблений перехід до напруги вздовж заданого напрямку для пластин за наступною схемою: для вертикальних пластин - вздовж осі Z загальної системи координат, для горизонтальних пластин - вздовж осі X загальної системи координат.
Граничні умови
Граничні умови задані в такий спосіб. Середня лінія вузлів фундаментної плити вздовж осі X загальної системи координат закріплена від усунення вздовж осі Y . Середня лінія вузлів фундаментної плити вздовж осі Y загальної системи координат закріплена від усунення вздовж осі X (див. рис.2)
Мал. 2. Граничні умови. Закріплення від горизонтального зміщення X і Y .
За допомогою програми КРОСС у результаті ітераційного розрахунку визначено значення коефіцієнтів ліжка. Вихідні дані та результати розрахунку програми КРОСС представлені нижче. Найменування свердловин відповідає такому:
Свердловина № 19 – у Кросі №1
Свердловина № 20 – у Кросі №2
Свердловина № 22 – у Кросі №3
Свердловина № 23 – у Кросі №4
1. Між свердловинами №3-4
2. Між свердловинами №1-3
3. Між свердловинами №1-2
Навантаження та впливи
Навантаження та вплив на будівлю визначено згідно СП 20 13330 2011 «СНіП 2.01.07 - 85 «Навантаження та вплив Загальні положення». У розрахунковому комплексі SCAD прикладаються повні розрахункові навантаження. За допомогою комбінації завантажень та модуля РСУ враховується система коефіцієнтів для розрахунку за I та II групами ПС. Найменування прийнятих навантажень представлені у табл. 1
Розрахункові дані для району будівництва: