DWG-спорт

	Информация об условиях получения документации доступна только зарегистрированным пользователям, необходима авторизация

В составе документации ОПЗ, АР, КР, расчетно-пояснительная записка с расчетными схемами в редактируемых форматах.
Расчетно-пояснительная записка, содержание:
    1. ГЛАВА: Характеристика объекта    2
    1.1. Общие сведения    2
    1.2. Климатические условия строительства    3
    1.3. Инженерно-геологические условия площадки строительства    3
    1.4. Конструктивные решения    4
    1.4.1. Общие сведения    4
    1.4.2. Здание бассейна    4
    1.4.3. Здание АБК    5
    1.4.4. Здание спортивного зала    6
    1.4.5. Противопожарная стена между зданиями бассейна и АБК    7
    1.4.6. Общие конструктивные решения    7
    2. ГЛАВА: Сбор нагрузок    11
    2.1. Общие сведения    11
    2.2. Собственный вес элементов каркаса (расчетной схемы)    11
    2.3. Вес конструкций и элементов здания    11
    2.4. Временные нагрузки на перекрытия, покрытия, кровлю    13
    2.6. Ветровая нагрузка    13
    2.7. Снеговая нагрузка    14
    3. ГЛАВА: Пространственный расчет несущей системы    15
    3.1. Общие сведения    15
    3.2. Жесткости элементов расчетной схемы    15
    3.3. Расположение и сопряжения элементов в расчетной схеме    16
    3.4. Загружения расчетной схемы    17
    3.5. Комбинации (сочетания) загружений    18
    3.6. Расчетные сочетания усилий (РСУ)    18
    3.7. Результаты деформационно-силового расчета    19
    3.8. Общие выводы    21
    Запись ответственных  специалистов    22
    Список литературы    23
    ПРИЛОЖЕНИЕ 1: Файлы расчетных схем

1 ГЛАВА: Характеристика объекта.
1.1. Общие сведения.
Проектируемое здание физкультурно-оздоровительного комплекса располагается в районе строительства с расчетной интенсивностью сейсмического воздействия 9 баллов, согласно карте «B»  СНиП II-7-81* (актуал. редакция).
Здание физкультурно-оздоровительного комплекса включает в себя большой спортивный зал, административно-бытовой корпус с малыми спортивными залами и вспомогательными помещениями, а также бассейн.
В качестве несущей системы здания принят рамно-связевой металлический каркас на столбчатых железобетонных фундаментах. Фундаменты смежных связевых колонн объединены в блоки посредством железобетонных ребер.
Здание комплекса разделено антисейсмическими швами на 3 блока, таким образом, что каждый блок имеет форму прямоугольника в плане, неизменную высоту и несет свое функциональное назначение – бассейн, административно-бытовой корпус (АБК), спортивный зал.
За относительную отметку 0,000 принята отметка пола первого этажа, которая соответствует абсолютной 172,82. Уровень планировки окружающей территории относительно отметки 0,000 колеблется в интервале -0,60…-1,00 м.
Размеры блоков по габаритным осям и общие параметры:
- Бассейн – 18,0 х 6,0 м, здание одноэтажное с техническим подвалом, высота до низа стропильных конструкций – 6,0 м, высота подвала – 2,8 м. Внутри подвального пространства встроена монолитная железобетонная чаша бассейна на собственных опорах-стоках и фундаментах.
- АБК – 42,0 х 28,5 м, здание двухэтажное бесподвальное с полами первого этажа по грунту, высота этажей – 4,2 м. Для прокладки коммуникаций в средней части блока между ребрами фундаментов предусмотрен проходной канал высотой (в свету) 1,8 м.
- Спортивный зал – 42,0 х 26,0 м, здание одноэтажное бесподвальное, высота до низа стропильных конструкций – 9,0 м.
Между блоками бассейна и АБК предусмотрена противопожарная стена из монолитного железобетона высотой до верха парапета здания АБК.
Ширина антисейсмических швов по осям смежных блоков принята равной 1,0 м из условия закрепления баз смежных колонн, а также расположения противопожарной стены между боками бассейна и АБК.
Ограждающие конструкции:
1) Наружные стены – легкие навесные сэндвич-панели поэлементной сборки с непосредственным креплением к колоннам каркаса и навесной декоративный фасад из панелей типа «КРАСПАН-МИНЕРИТ», витражное остекление. Со стороны помещений наружные стены закрываются обшивкой из листов гипсокартона 12,5 мм в 2 слоя.
2) Кровля – малоуклонная, гидроизоляционный слой – полимерная мембрана, теплоизоляционный слой – минераловатные плиты. Водослив – внутренний.
Перекрытия и покрытие АБК – монолитные железобетонные плиты по несъемной опалубке из стального профилированного настила НС35-1000-0,7. Общая толщина перекрытия составляет 100 мм.
Покрытия бассейна и спортивного зала – профилированный настил по металлическим прогонам.
Лестницы – монолитные железобетонные по стальным косоурам.
Верх фундаментов расположен на отметке -0,400 м, подошва – на отметках -3,200 м – для всех фундаментов, кроме относящихся к блоку бассейна, -3,500 м – для фундаментов бассейна.
Здание относится ко II (нормальному) уровню ответственности согласно ГОСТ 27751-88*. Коэффициент надежности по ответственности - 0,95.
Степень огнестойкости конструкций – II.
1.2. Климатические условия строительства.
а) Площадка строительства;
б) Расчетный вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли – 400 кгс/м2 (VI снеговой район);
в) Нормативное значение ветрового давления на высоте 10 м – 30 кгс/м2 (II ветровой район - тип местности А);
г) Температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки – минус 380С;
д) Сейсмичность площадки строительства соответственно по степеням сейсмической опасности A, B, C (ОСР -97 СНиП II-7-81*) – 9, 9, 10 баллов.
е) Степень агрессивности воздействия окружающей среды - неагрессивная.
1.3. Инженерно-геологические условия площадки строительства.
Согласно «Заключению об инженерно-геологических условия площадки строительства физкультурно-оздоровительного комплекса в пределах 10 метровой глубины грунтовое основание сложено следующими инженерно-геологическими элементами:
ИГЭ-1 Почвенно-растительный слой черный, средней степени водонасыщения.             Встречен на участках с ненарушенным рельефом,  мощностью до 0.20 м.
ИГЭ-2 Супесь макропористая бурая пластичная. Залегает под почвенно-             растительным слоем, мощностью до 0.20 м.
ИГЭ-3 Песок средней крупности серый средней плотности малой степени водонасыщения с тонкими прослоями супеси и  включением гравия до 15%. Залегает мощностью до  1.60 м с глубины 0.30 м.
ИГЭ-4 Галечниковый грунт с песчаным заполнителем до 30% серым, средней степени водонасыщения и насыщенный водой, с валунами до 5%. Залегает в нижней части разреза с глубины 1.7 – 1.9 м (с отметок 168.90 – 169.10 м) до вскрытой глубины 10,0 м.
В качестве основания для фундаментов принят грунт  ИГЭ-4.
По степени пучинистости грунт ИГЭ-4 практически не пучинистый (εп < 0,01).
Расчетные характеристики грунта ИГЭ-4:
ρ0,85 = 1,99 г/см3            Е = 40,0 МПа           φ0,85 = 20°           с0,85 = 1,0 кПа
Глубина залегания кровли слоя ИГЭ-4 составляет 1.7 - 2.0 м, что соответствует абсолютным отметкам 168.70 – 169.10 м.
Морозное пучение грунтов в зоне сезонного промерзания возможно на участках  распространения   слабоструктурных  грунтов - супеси макропористой и растительного слоя. Эти грунты не рекомендуется использовать в качестве основания .
Глубина промерзания грунтов основания в соответствии с табл. 1 заключения составляет:
- по ИГЭ-3 – 2,29 м;
- по ИГЭ-4 – 2,6 м.
Глубина заложения фундаментов при условии опирания на крупнообломочные грунты, к которым относится грунт ИГЭ-4, не зависит от глубины промерзания грунтов основания.
В разрезе 10 метровой толщи залегают грунты II категории по сейсмическим свойствам. Сейсмичность площадки строительства оценивается в 9 баллов (для объектов массового строительства и объектов повышенной ответственности).

1.4. Конструктивные решения.
1.4.1. Общие сведения.
Приоритетным условием при формировании конструктивных решений здания ФОК является их совокупная способность обеспечивать безопасные условия эвакуации во время землетрясения с расчетной интенсивностью 9 баллов. Принятые из такого условия конструктивные решения обеспечивают выполнение требований действующих нормативных и регламентирующих документов по безопасности и комфортности эксплуатации здания в нормальном режиме (статическое действие нагрузок).
В основу обеспечения сейсмостойкости здания при сохранении эффективных технико-экономических показателей стоимости строительства объекта положены следующие принципы:
1) снижение массы элементов здания (перекрытий, перегородок, наружных стен, кровли);
2) разделение здания антисейсмическими швами на блоки прямоугольной формы в плане;
3) рациональная компоновка несущей системы отдельных блоков здания (равномерное распределение жесткостей, сокращение эксцентриситета между центрами жесткости и масс, близкий к нулю угол поворота главных осей инерции блока в плане относительно продольного и поперечного направления);
4) применение рамно-связевой системы (многократно статически неопределимой несущей системы);
Соблюдение оговоренных принципов позволяет обойтись без применения нетрадиционных конструктивных мероприятий, таких как сейсмоизоляция, виброгашение и т.п.
1.4.2. Здание бассейна.
Несущая система бассейна – металлический каркас рамно-связевого типа с вертикальными связями по колоннам, горизонтальными связями по покрытию и жесткими узлами сопряжения ригелей (распорок) с колоннами. Вертикальные связи по колоннам установлены по всем крайним осям здания бассейна, соответственно по 2 связи в продольном и поперечном направлении.  Пролет величиной 12 м по осям 10 и 12 перекрывается ригелями из прокатного двутавра 60Ш1. Периметрические ригели и распорки в уровне покрытия приняты из прокатного двутавра 30Ш1. Опирание прогонов на ригели покрытия – пониженное (скрытое). Жесткий диск покрытия создается системой горизонтальных связей в уровне нижнего пояса периметрических ригелей (распорок). Сопряжение колонн с фундаментами - условно жесткое (с учетом работы вертикальных связей). Фундаменты столбчатые железобетонные, по периметру объединены ребрами-стенами в замкнутый контур. Наружные ребра-стены формируют подвальное пространство. Над подвалом вокруг чаши бассейна предусмотрено монолитное железобетонное перекрытие толщиной 250 мм, опёртое по периметру на ребра-стены фундамента, а вдоль стенок чаши бассейна на металлические стойки, которые в свою очередь опираются на фундаменты чаши. Перекрытие над подвалом учтено в работе других частей здания бассейна как объединяющий жесткий диск, воспринимающий горизонтальное давление грунта. В уровне низа фундаментов горизонтальное давление грунта воспринимается грунтом и конструкцией бетонной подготовки пола подвала.
Относительная отметка подошвы фундаментов бассейна принята равной -3,500 м.
Жесткость и устойчивость здания бассейна обеспечивается системой вертикальных связей по колоннам и горизонтальных связей в покрытии, а также, в значительно меньшей степени, жесткими узлами сопряжения ригелей и распорок с колоннами. Жесткость диска покрытия дополнительно обеспечивается профилированным настилом, закрепленным к элементам каркаса с помощью самонарезающих винтов в каждой гофре на крайних опорах и через гофру на промежуточных (в расчете жесткость проф.настила не учтена в запас надежности).
Внутри здания бассейна расположена чаша (ванна) бассейна на стойках и собственных фундаментах и отделённая от перекрытия над подвалом деформационным швом, который является температурным, усадочным и антисейсмическим одновременно. Чаша бассейна выполняется из монолитного железобетона в виде днища толщиной 300 мм и жестко примыкающих к нему стенок толщиной 300 мм. Чаша расположена выше уровня пола подвала на монолитных железобетонных стойках сечением 300х300 мм. Фундаменты стоек – железобетонные подушки толщиной 300 мм. Устойчивость и жесткость чаши бассейна обеспечивается жесткостью узлов сопряжения стоек с чашей. Сопряжение стоек с фундаментами в расчете принято шарнирным.
1.4.3. Здание АБК.
Несущая система АБК – металлический каркас рамно-связевого типа с жесткими узлами и связями в двух направлениях. Ригели каркаса расположены вдоль буквенных осей, распорки и второстепенные балки  - вдоль цифровых.
Второстепенные балки в пролете 7,5 метров с учетом повышенных требований по зыбкости перекрытий под залами занятий единоборствами, танцами и тренажерным залом приняты усиленными. При этом в расчете зыбкости учтена совместная работа второстепенных балок с железобетонным перекрытием, для обеспечения которой предусмотрены стальные анкера (на сварке), рассчитанные на сдвиговые усилия.
В расчетах прочности совместная работа балок и ригелей каркаса с железобетонным перекрытием в запас надежности не учитывается. Ригели и распорки каркаса удовлетворяют по параметрам зыбкости (по стальному сечению) за счет жестких узлов их крепления к колоннам без учета их совместной работы с железобетонным перекрытием.
В расчете деформаций второстепенных балок пролетом 7,5 м покрытия от снеговой нагрузки также учтена их совместная работа с железобетонной плитой перекрытия.
Примененная схема расположения ригелей в 6,0-метровых пролетах и второстепенных балок в 7,5-метровых пролетах позволила создать «плоское» перекрытие с высотой несущих элементов не более 300 мм. Элементы в 3,0-метровом пролете (распорки и второстепенные балки) приняты по расчету меньшей высоты (распорки – 200 мм, балки – 160 мм), что высвобождает дополнительное пространство для прокладки коммуникаций под потолком коридоров.
Сопряжение колонн с фундаментами - условно жесткое (с учетом работы вертикальных связей). Жесткие диски перекрытий образуются монолитными железобетонными плитами перекрытий и покрытия с приваренными анкерами ко всем элементам каркаса.
Общая толщина железобетонного перекрытия – 100 мм. Высота гофр профилированного настила (опалубки) – 35 мм. Толщина сплошной части плиты (над гофрами) – 65 мм.
Основные косоуры лестничных маршей имеют неподвижное крепление в уровнях этажей и подвижное (скользящее) в уровнях промежуточных площадок, за счет овальных отверстий в болтовых соединениях. Для закрепления железобетонных ступеней (маршей) лестниц от сползания при землетрясении предусмотрена приварка анкеров из Ø16 А400 к верхнему поясу косоуров. Косоуры приняты по расчету из прокатных двутавров 30Б1 по СТО АСЧМ 20-93, марка стали – С245.
Фундаменты здания АБК – столбчатые монолитные железобетонные. Фундаменты под колоннами связевых панелей соединяются между собой, а также в необходимых случаях со смежными колоннами железобетонными монолитными ребрами высотой 2,3 м (на высоту подколонника). Ребра между отдельными столбчатыми фундаментами в целом запроектированы так, чтобы исключить отрыв подошвы любого из фундаментов от основания при расчетной сейсмической нагрузке. Корме того большая часть ребер между фундаментами в средней части здания используется как стены проходного канала для прокладки инженерных коммуникаций. Перекрытие над проходным каналом – монолитное железобетонное толщиной 250 мм, опирается на ребра и подколонники фундаментов с анкеровкой против горизонтального сдвига. Фундаменты по наружным стенам объединены рёбрами для формирования цокольной части здания, в том числе по вышеприведенным обстоятельствам.
1.4.4. Здание спортивного зала.
Несущая система спортивного зала – металлический каркас рамно-связевого типа с жесткими узлами опирания стропильных ферм на колонны (в поперечном направлении) и вертикальными связями в двух направлениях. В торцах здания применен несущий фахверк, что позволило установить в торцах здания связи поперечного направления. Общая жесткость здания и совместность работы вертикальных элементов жесткости обеспечивается жестким шатром покрытия с горизонтальными связями в уровнях нижнего и верхнего пояса стропильных ферм, а также вертикальными связями в продольном направлении.
Применение несущего фахверка исключает необходимость устройства сложного деформационного шва в узле примыкания кровли к парапету в торцах здания.
В связи с устройством несущего фахверка вертикальные связи по шатру покрытия в продольном направлении установлены не в крайних пролетах, а во вторых от торцов и в среднем.
На отметке +4,200 предусмотрен балкон вдоль осей 1, Е и 15. Конструкция плиты перекрытия балкона аналогична конструкции основного перекрытия АБК. Опирание плиты балкона производится на стальные балки, которые в свою очередь шарнирно крепятся к консолям колонн, а также на периметрические распорки-балки.
Пролет в поперечном направлении величиной 26 метров перекрыт стропильными фермами с шагом 6 м. Верхний пояс фермы запроектирован с уклоном в две стороны 25 промилле. Высота фермы по коньку – 2,5 м, на опорах – 2,15 и 2,2 м. Ферма состоит из 3-х отправочных элементов. Стыки отправочных элементов фермы расположены по осям Б и Г. Соответственно длины отправочных элементов составляют 6, 12 и 8 метров. Средняя часть фермы при этом имеет ось симметрии. Ферма запроектирована из квадратных гнутосварных профилей. Прогоны разрезные из прокатного швеллера №27.
Фундаменты спортивного зала – столбчатые монолитные железобетонные. Фундаменты связевых колон по оси Е, а также фундаменты колонн по наружным стенам объединены между собой ребрами для равномерного распределения нагрузок на основание при сейсмических воздействиях и исключения отрыва подошвы любого из фундаментов от основания.
1.4.5. Противопожарная стена между зданиями бассейна и АБК.
Конструкция противопожарной стены между зданиями бассейна и АБК – монолитная железобетонная. Форма стены в плане П-образная с длинной стороной 18 м и полками по 6м. Расчет стены произведен с учетом её пространственной работы. Отдельные участки стены усилены пилястрами, длинная сторона по верху усилена 2-мя горизонтальными ребрами, сопряженными с поперечными участками стены. Противопожарная стена в целом является отдельно стоящей. Жесткость и устойчивость стены обеспечивается П-образной формой в плане, пилястрами и ребрами, а также заделкой вертикальной рабочей арматуры стены в фундаменте (соединение с выпусками арматуры на сварке). Основная часть стены, выполняющая роль противопожарной преграды, выполнена толщиной 120 мм, что обеспечивает REI 150. Основным и единственным нагрузочным фактором для определения формы и армирования стены является ее собственный вес при расчетной сейсмической нагрузке, при этом проектным решением достигнуто оптимальное соотношение прочности и жесткости стены (с точки зрения амплитуды колебаний парапетных участков).
1.4.6. Общие конструктивные решения.
Подошвы фундаментов запроектированы на основные и особые сочетания нагрузок. Расчет фундаментов произведен по пространственной расчетной схеме с учетом совместной работы системы каркас-фундамент-основание. При этом учтена жесткость основания в вертикальном направлении, выражаемая коэффициентом постели. В горизонтальном направлении принята жесткая связь фундаментов с основанием. При основных сочетаниях нагрузок достигнуто равномерное распределение давлений под подошвой всех фундаментов в диапазоне 15…25 т/м2. При особых сочетания нагрузок максимальное сжимающее напряжение под подошвой фундаментов (краевое) не превышает 25 т/м2, а также не возникает отрывающих напряжений.
Расчеты пространственных схем каркасов, а также каркасов с учетом совместной работы с фундаментами и основанием произведены в расчетно-вычислительном комплексе SCAD. Сечения металлопроката проверены по прочности и устойчивости в постпроцессоре «Проверка сечений из металлопроката». Армирование железобетонных элементов фундаментов подобрано в постпроцессоре «Бетон».
Расчетные деформации каркасов в целом, а также отдельных элементов при основных сочетаниях нагрузок не превышают нормируемых величин. Деформации при расчетных сейсмических нагрузках не вызывают затруднений эксплуатации здания и оснований для нарушения работы инженерных систем.
Периоды низшего тона собственных колебаний каркасов составляют:
0,28 сек – здание бассейна без учета жесткости основания;
0,34 сек – то же с учетом жесткости основания;
0,36 сек – здание АБК без учета жесткости основания;
0,45 сек – тоже с учетом жесткости основания;
0,52 сек – здание спортивного зала без учета жесткости основания;
0,57 сек – тоже с учетом жесткости основания.
Прочность, устойчивость и геометрическая неизменяемость здания в целом, а также его отдельных элементов обеспечивается комплексом технических решений, принятых на основе анализа результатов пространственного расчета несущей системы, с учетом технологии изготовления конструкций и производства работ в условиях края.
В частности, все сечения элементов каркаса приняты прокатного типа по СТО АСЧМ 7-93.
С учетом высокой интенсивности расчетных сейсмических воздействий (9 баллов) для снижения колеблющихся масс здания в ограждающих конструкциях применены наиболее легкие материалы – облегченные наружные стены из сэндвич панелей, перегородки из гипсокартона, противопожарные стены лестничных клеток из шлакоблоков, перекрытия АБК из тонкой часторебристой монолитной железобетонной плиты, покрытия из несущего профилированного стального настила (над бассейном и спортивным залом), а также мембранная кровля без стяжек.
Узлы крепления элементов каркаса запроектированы с учетом расчетных усилий, при этом в основных узлах, работающих на сейсмические нагрузки, применяются сварные соединения электродами Э46А, в остальных узлах – как сварные, так и болтовые, в зависимости от уровня нагрузок и удобства монтажа. Крепление основных элементов, обеспечивающих жесткость и устойчивость зданий – вертикальных связей к колоннам и ригелям принято с двухсторонними накладками на сварке (безмоментное). Базы колонн запроектированы как условно жесткие (с учетом работы вертикальных связей), что повышает жесткость здания в целом, а также устойчивость колонн.
В конструкции антисейсмических швов между несущими элементами смежных блоков предусмотрены зазоры 60 мм, что гарантирует отсутствие их столкновений при встречных перемещениях от расчетной сейсмической нагрузки. Конструкция пола над антисейсмическим швом также исключает взаимовлияние смежных блоков при сейсмических воздействиях за счет скользящего опирания и применения упругих герметизирующих материалов.
Дополнительно следует отметить, что все фундаменты опираются на достаточно жесткое основание – галечниковый грунт ИГЭ-4 с высоким модулем деформации 40 МПа.
Глубина заложения подошвы фундаментов в случае опирания на крупнообломочный грунт ИГЭ-4 не зависит от глубины промерзания. Поэтому отметка подошвы фундаментов АБК и спортивного зала принята только из условия опирания на грунт ИГЭ-4 – абсолютная отметка 168,60. Подошвы фундаментов под колоннами бассейна и смежных с ними колоннами АБК расположены на 0,3 м ниже подошвы остальных фундаментов из условия обеспечения требуемой высоты технического подвала.
Уровень грунтовых вод с учетом вероятного поднятия на 1,2 метра остается на 0,1 метра ниже подошвы фундаментов здания бассейна. В связи с этим в проекте предусмотрена горизонтальная гидроизоляция подошвы фундаментов здания бассейна цементным раствором состава 1:2 толщиной 20 мм и обмазочная гидроизоляция всех боковых поверхностей, контактирующих с грунтом. Над бетонной подготовкой пола подвала предусмотрен слой оклеечной гидро-пароизоляции, прижимаемый весом пола.
Для всех вертикальных и горизонтальных поверхностей фундаментов, контактирующих с грунтом, предусмотрена обмазочная гидроизоляция битумной мастикой в 2 слоя по битумному праймеру.
Армирование фундаментов предусмотрено в количестве, необходимом для обеспечения минимального процента армирования в соответствии с конструктивными требованиями, предъявляемыми к железобетонным конструкциям, а также для обеспечения их прочности и трещиностойкости при статических и сейсмических нагрузках.
Рабочая арматура плитной части столбчатых фундаментов – горизонтальная в двух направлениях, расположена у нижней и верхней граней в виде сварных сеток.
Рабочая арматура подколонников – вертикальная из отдельных стержней у боковых граней и обхватывающая горизонтальная в виде соединяемых сваркой скоб, а также сварные сетки косвенного армирования у верхней грани. Соединение плитной части фундаментов с подколонниками осуществляется анкеровкой вертикальной арматуры подколонников в плитной части.
Армирование ребер, соединяющих столбчатые фундаменты между собой, предусмотрено в виде пространственных сварных каркасов с вязкой к ним в нижней и верхней зонах рабочей продольной арматуры в виде отдельных стержней. При этом рабочая арматура ребер пересекает подколонники, не прерываясь, а ее стыки расположены посередине длины ребер – в местах минимального изгибающего момента. Конструктивная горизонтальная арматура пространственных каркасов ребер анкеруется в теле подколонников путем приварки стержней, соединяющих смежные каркасы или горизонтальных скоб в крайних или угловых подколонниках. В крайних и угловых подколонниках (с позиции примыкающих ребер) концы рабочей арматуры нижней зоны соединяются с концами рабочей арматуры верхней зоны путем приварки скоб.
Рабочая и конструктивная арматура класса А400, конструктивная А240.
Для прикрепления баз колонн к фундаменту на восприятие продольных (отрывающих) сил и изгибающих моментов приняты анкерные болты типа 1 исполнения 1 в соответствии с ГОСТ 24379.1-80. По расчету принята марка стали болтов 09Г2С-4. Длина анкеровки болтов в теле фундамента принята по расчету как для растянутой гладкой арматуры с расчетным сопротивлением 230 МПа в бетоне класса В15. С целью повышения точности установки болтов в проектном положении предусмотрено заводское объединение болтов в блок путем приварки поперечных объединяющих стержней. Загиб на конце шпильки болта и приварка поперечных стержней улучшают условия анкеровки. Работа анкерных болтов в пределах зоны анкеровки при сейсмической нагрузке заключается в сопротивлении выдергиванию из растянутого бетона, поэтому в проекте предусмотрено косвенное армирование подколонников фундамента, по верху – тремя сварными сетками из арматуры Ø10 А400 (ячейка 100, 120), по всей высоте – замкнутыми сварными хомутами из Ø12 А400 с шагом 400 мм.
Передача горизонтальных сдвигающих усилий от сейсмических нагрузок на фундаменты в базах связевых колонн осуществляется через стальные упоры с арматурными анкерами, заделанные в фундаментах.
Лестницы запроектированы монолитными по металлическим косоурам. Толщина плитной части маршей и промежуточных площадок принята равной 80 мм. Армирование сварными сетками из арматуры Ø8 А400 и Ø5 В500. Бетон класса В20. Металлические косоуры примыкают шарнирно к закладным деталям в фундаментах, к ригелям каркаса в уровне перекрытий и к дополнительным балкам в уровне промежуточных площадок, последние опираются одним торцом на колонну каркаса, вторым – на стойку типа фахверк. Крепление косоуров к стальным элементам каркаса осуществляется на болтах нормальной точности М16 класса прочности 5.6.

2. ГЛАВА: Сбор нагрузок.
2.1. Общие сведения.
Сбор нагрузок произведен в соответствии с техническими условиями и требованиями СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» (акт. ред.) далее [1].
Коэффициент надежности по ответственности здания в нагрузках не использован.
Далее по пунктам приведен сбор нагрузок по характеру воздействия.

2.2. Собственный вес элементов каркаса (расчетной схемы).
Собственный вес металлических элементов каркаса и железобетонных элементов фундаментов вычисляется расчетным комплексом SCAD в автоматическом режиме, исходя из геометрических параметров сечения, объемного веса, равного для стали и железобетона соответственно 7,85 и 2,5 т/м3, и коэффициента надежности по нагрузке  - для стали (с учетом возможной конструктивной огнезащиты) и  - для железобетонных фундаментов.

2.3. Вес конструкций и элементов здания.
А) Нагрузки от веса 1 м2 поверхности перекрытий, покрытий (начало):
Наименование нагрузки    Нормативное значение нагрузки, кг/м2    Коэффициент надежности по нагрузке, f    Расчетное значение нагрузки, кг/м2
Вес монолитной плиты перекрытия общей толщиной 100 мм
1. Монолитная ж.б. плита приведенной толщиной 82,5 мм    206    1,1    227
2. Вес проф. настила марки Н60-845-0,7    9,9    1,05    10,4
3. Вес подвесного потолка    12,5    1,2    15
Всего:    228        252
Вес полов тип 1
1. Цем.-песч. стяжка δ = 80 мм, γ = 1800 кг/м3    144    1,3    187,2
2. Линолеум    4,8    1,2    5,8
Всего:    149        193
Вес полов тип 2
1. Цем.-песч. стяжка δ = 70 мм, γ = 1800 кг/м3    126    1,3    163,8
2. Плитка керамич. δ = 10 мм, γ = 2400 кг/м3    24    1,1    26,4
Всего:    150        190


Нагрузки от веса 1 м2 поверхности перекрытий, покрытий, кровли (продолжение):
Наименование нагрузки    Нормативное значение нагрузки, кг/м2    Коэффициент надежности по нагрузке, f    Расчетное значение нагрузки, кг/м2
Вес кровли над бассейном
1. Мембрана+пароизоляция    12    1,2    14
2. Утеплитель ТехноРуф δ = 220 мм, γ = 180 кг/м3    40    1,2    48
3. Разуклонка 30-130 (100 среднее) мм из утеплителя ТехноРуф Р КЛИН δ = 100 мм, γ = 180 кг/м3    18    1,2    22
Всего от:    70        84
Вес кровли над АБК
1. Мембрана+пароизоляция    12    1,2    14
2. Утеплитель ТехноРуф δ = 200 мм, γ = 180 кг/м3    36    1,2    46
3. Разуклонка 30-300 (220 среднее) мм из утеплителя ТехноРуф Р КЛИН δ = 220 мм, γ = 180 кг/м3    40    1,2    48
Всего:    88        108
Вес кровли над спорт.залом
1. Мембрана+пароизоляция    12    1,2    14
2. Утеплитель ТехноРуф δ = 220 мм, γ = 180 кг/м3    40    1,2    48
Всего:    62        62

Б) Нагрузки от веса 1 м2 вертикальной поверхности стен и перегородок:
Наименование нагрузки    Нормативное значение нагрузки, кг/м2    Коэффициент надежности по нагрузке, f    Расчетное значение нагрузки, кг/м2
Вес перегородок
1. Гипсокартон (ГКЛ) по 2 листа толщиной 12,5 мм с двух сторон (4 листа)    40    1,2    48
2. Каркас из стальных оцинкованных профилей    8    1,2    9,6
3. Звукоизоляция    10    1,2    12
Всего:    58        70
Вес перегородок с облицовкой керамической плиткой с 1 стороны
1. Гипсокартон (ГКЛ) по 2 листа толщиной 12,5 мм с двух сторон (4 листа)    40    1,2    48
2. Каркас из стальных оцинкованных профилей    8    1,2    9,6
3. Звукоизоляция    10    1,2    12
4. Керамическая плитка δ = 12 мм, γ = 1800 кг/м3    21,6    1,2    25,9
Всего:    80        96
 
Вес перегородок с облицовкой керамической плиткой с 2-х сторон
1. Гипсокартон (ГКЛ) по 2 листа толщиной 12,5 мм с двух сторон (4 листа)    40    1,2    48
2. Каркас из стальных оцинкованных профилей    8    1,2    9,6
3. Звукоизоляция    10    1,2    12
4. Керамическая плитка δ = 24 мм, γ = 1800 кг/м3    43,2    1,2    52
Всего:    101        121
Вес стены из шлакоблоков
1. Шлакоблоки δ = 190 мм, γ = 1500 кг/м3    285    1,2    342
2. Штукатурка δ = 20+20=40 мм, γ = 1600 кг/м3    64    1,3    83
Всего:    349        425
Вес наружных стен
1. Гипсокартон (ГКЛ) 2 листа толщиной 12,5 мм    20    1,2    24
2. Каркас из стальных оцинкованных профилей    8    1,2    9,6
3. Сэндвич-панель стеновая толщиной 150    36    1,1    39,6
4. Облицовочный фасад из керамических панелей КраспанКолорМинерит    14,4    1,25    18
Всего:    78,4        91,2

2.4. Временные нагрузки на перекрытия, покрытия, кровлю.
Место действия временной нагрузки    Нормативное значение нагрузки, кг/м2    Коэффициент надежности по нагрузке, f    Расчетное значение нагрузки, кг/м2
В подсобных помещениях и уборных    200    1,2    240
В малых спортивных залах, коридорах, рекреациях, лестничных клетках, на балконе спорт.зала    400    1,2    480
Снеговая нагрузка на покрытиях и кровле    280        400

2.5. Ветровая нагрузка.
С учетом нахождения населенного пункта близко к границе между 2-м и 3-м ветровыми районами в расчет принимается ветровой давление для 3 района.
Ветровая статическая нагрузка рассчитана по указаниям п.6 [1] для 3 ветрового района.
Расчетные значения ветрового давления определяются в уровне перекрытий и покрытия здания. Расчет выполнен в электронной таблице «Microsoft Excel» и приводится в приложении 1.
Переход к нормативным значениям ветрового давления производится делением расчетных значений на коэффициент надежности по нагрузке f = 1,4.



2.6. Снеговая нагрузка.
Расчетное значение веса снегового покрова на покрытиях и кровле здания принято равным 400 кг/м2.
Согласно схеме 8 Приложения 3 [1] на участках покрытия с перепадом высоты следует учитывать местное повышение снеговой нагрузки.
А) Перепад между кровлями АБК и спортивного зала.
Высота перепада между верхом покрытия спортивного зала и кровлей АБК h = 3,2 м.
Расчетная величина коэффициента μ :
.
Поскольку  ,
длина зоны повышенных снегоотложений b равна:
м, принимаем b = 16 м.
Для расчетов по схеме вариант 1 (b = 16 < l2 = 28,5) принимаем значение коэффициентов μ и μ1 равными:
;
.
Б) Перепад между кровлями бассейна и АБК.
Высота перепада между верхом покрытия бассейна и кровлей АБК h = 2,2 м.
Расчетная величина коэффициента μ :
.
Поскольку  ,
длина зоны повышенных снегоотложений b равна:
м, принимаем b = 5*h=5*2,2 = 11 м.
Для расчетов по схеме вариант 1 (b = 11 < l2 = 12) принимаем значение коэффициентов μ и μ1 равными:
;
.
В расчетных схемах местная повышенная нагрузка прикладывается (в запас надежности) как местная дополнительная сверх равномерно распределенной с коэффициентом µ = 1.



3. ГЛАВА: Пространственный расчет несущей системы.
3.1. Общие сведения.
Деформационно-силовой расчет несущих систем здания выполнен по пространственным расчетным схемам в ПВК SCAD (версия 11.3 от 11.02.2011) на ЭВМ.
Расчет произведен по двум вариантам моделей:
1) без учета работы основания (опирание колонн на бесконечно жесткие связи);
2) с учетом совместной работы здания с фундаментом на упругом основании.
Пространственная расчетная схема корпуса спортивного зала по модели вариант 1 включает в себя элементы металлического каркаса, связей, прогонов и балкона на отм. +4,200. По модели вариант 2 дополнительно введены элементы фундаментов на упругом основании.
Пространственная расчетная схема корпуса АБК включает в себя элементы металлического каркаса, связей, лестниц и дисков перекрытий. По модели вариант 2 дополнительно введены элементы фундаментов на упругом основании.
Пространственная расчетная схема корпуса бассейна по модели вариант 1 включает в себя элементы металлического каркаса, связей и прогонов. По модели вариант 2 дополнительно введены элементы фундаментов на упругом основании.
Расчетные схемы по моделям вариант 2 предназначены в первую очередь для проектирования фундаментов и анализа контактных напряжений под их подошвой. Основным критерием адекватности пространственного расчета фундаментов при действии сейсмической нагрузки высокой интенсивности является отсутствие отрывающих напряжений, что подтверждено расчетами.
Файлы расчетных схем приводится в приложении на диске CD-R.

3.2. Жесткости элементов расчетной схемы.
Элементы металлического каркаса смоделированы стержневыми конечными элементами с фактическими размерами поперечного сечения по каталогам прокатных профилей, либо составных сечений из прокатных профилей, сформированных опцией «составное сечение» SCAD, либо в программе-сателлите «Конструктор сечений».
Модуль упругости элементов металлического каркаса задан равным 2,1*107 т/м2, коэффициент поперечного расширения равным 0,3, объемный вес равным 7,85 т/м3 (для вычисления собственного веса).
Диски перекрытия смоделированы плоскими конечными элементами типа оболочка с толщиной 0,1 м, равной общей толщине плиты с ребрами и полкой. Жесткость дисков перекрытий принята ортотропной с разными значениями модуля упругости в направлении гофр профнастила и поперек, соответственно 105 и 104 т/м2, коэффициент поперечного расширения равным 0,3, модуль сдвига 106 т/м2.
Элементы ленточного фундамента смоделированы стержневыми конечными элементами с фактическими размерами поперечного сечения. Модуль упругости элементов ленточного фундамента задан с осредненным значением равным 1,1*106 т/м2, коэффициентом поперечного расширения 0,2, объемным весом 2,5 т/м3 (для вычисления собственного веса).
Принятое значение модуля упругости элементов фундамента вычислено для приведенного железобетонного сечения элемента, работающего без трещин в растянутой зоне, в соответствии с указаниями п. 7.3.10 СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения».
Коэффициент упругого основания по подошве фундаментов определен в соответствии с СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» путем расчета осадки прямоугольного фундамента при заданной ширине подошвы и давлении на основание под подошвой. Величина коэффициента постели определена путем деления приложенного давления на полученную осадку. Определение давлений под подошвой фундаментов и вычисление коэффициентов постели основания производилось при действии основного сочетания расчетных статических нагрузок. С полученными значениями коэффициента постели произведен расчет на все остальные сочетания нагрузок, в том числе сейсмические.
Поскольку при полученных давлениях под подошвами фундаментов получены близкие значения коэффициентов постели, для расчетов принято осредненное значение равное 3500 т/м2. При учете высокой жесткости основания такое допущение не приводит к значительному искажению результатов.

3.3. Расположение и сопряжения элементов расчетной схемы.
Расположение элементов в расчетной схеме соответствует фактическому расположению центров тяжести их поперечного сечения, с некоторыми допущениями:
1)    центр тяжести всех горизонтальных элементов металлического каркаса перекрытий АБК (ригелей и второстепенных балок) условно расположен в одной плоскости;
2)    центр тяжести верхнего пояса ферм покрытия, периметрических и второстепенных балок условно расположен в одной плоскости;
3)    срединная плоскость дисков перекрытий АБК расположена на одном уровне с центром тяжести ригелей и второстепенных балок;
Допущения 1 и 2 не вносят никаких значимых искажений в расчетную схему.
Допущение 3 наоборот вносит необходимые коррективы для более точного учета работы элементов расчетной схемы. Так, например, основная роль элементов перекрытия и покрытия в расчетной схеме – работа в качестве жесткого диска, а именно обеспечение сдвиговой жесткости в своей плоскости. Как говорилось выше, совместная работа монолитных перекрытий с элементами металлического каркаса как комплексного сечения не учитывается при расчете прочности, поэтому принятое расположение дисков перекрытия обеспечивает их работу в качестве дисков и одновременно сводит к минимуму их участие в изгибной работе металлических элементов каркаса. Учет совместной работы дисков перекрытий с второстепенными балками каркаса при расчете прогибов произведен независимо от пространственного расчета.
Расположение элементов фундамента с применением вспомогательных вертикальных элементов позволяет более полно учесть его работу при горизонтальных сейсмических нагрузках с учетом эксцентриситета между возбуждающими силами, приложенными к подошве, и ответной реакцией сооружения, приложенной к верхней грани подколонников.
Сопряжения элементов между собой в расчетной схеме приняты жесткими, либо шарнирными в соответствии с фактическими условиями соединения.

3.4. Загружения расчетной схемы.
Нагрузки в расчетных схемах заданы с расчетными значениями в виде загружений.
В расчетных схемах АБК используются следующие загружения:
L1: «Вес каркаса» - собственный вес элементов металлического каркаса, фундаментов;
L2: «Перекрытия» - вес монолитного перекрытия с учетом веса подвесных потолков и полов;
L3: «Перегородки» - вес перегородок;
L4: «Нар. стены» - вес наружных стен;
L5: «Полезная» - временная (полезная) нагрузка с полным значением;
L6: «Снег» - равномерная снеговая нагрузка с коэффициентом µ = 1;
L7: «Снег +» - дополнительная снеговая нагрузка у перепадов высоты (сверх µ = 1);
L8: «Ветер по X» - ветровая нагрузка вдоль оси X общей системы координат;
L9: «Ветер по Y» - ветровая нагрузка вдоль оси Y общей системы координат;
L10: «Сейсмика по X» - сейсмическое воздействие в направлении оси X общей системы координат;
L11: «Сейсмика по Y» - сейсмическое воздействие в направлении оси Y общей системы координат;
Загружения L1 – L4 относятся к постоянным нагрузкам.
Загружения L5 – L9 относятся к кратковременным нагрузкам.
Загружения L10 – L11 относятся к особым сейсмическим нагрузкам.
Загружения L8 – L11 являются знакопеременными.
Сейсмические загружения L10 и L11 являются основными, поскольку их направление совпадает с главными осями инерции жесткости плана здания (отсека).
В расчетных схемах корпуса спортивного зала используются следующие загружения:
L1: «Вес каркаса» - собственный вес элементов металлического каркаса, лент фундамента;
L2: «Кровля» - вес покрытия;
L3: «Перекрытие балкона» - вес монолитного перекрытия - балкона;
L4: «Нар.стены» - вес наружных стен;
L5: «Полезная нагрузка» - полезная нагрузка на балконе;
L6: «Снег» - снеговая нагрузка на покрытии;
L7: «Ветер по X» - ветровая нагрузка вдоль оси X общей системы координат;
L8: «Ветер по Y» - ветровая нагрузка вдоль оси Y общей системы координат;
L9: «Сейсмика по X» - сейсмическое воздействие в направлении оси X общей системы координат;
L10: «Сейсмика по Y» - сейсмическое воздействие в направлении оси Y общей системы координат;
L11: «Сейсмика по Z» - сейсмическое воздействие в направлении оси Z общей системы координат;
В расчетных схемах корпуса бассейна используются следующие загружения:
L1: «Вес каркаса» - собственный вес элементов металлического каркаса, лент фундамента;
L2: «Кровля» - вес покрытия;
L3: «Нар.стены» - вес наружных стен;
L4: «Снег» - снеговая нагрузка на покрытии с учетом снегового мешка у перепада высот;
L5: «Сейсмика по X» - сейсмическое воздействие в направлении оси X общей системы координат;
L6: «Сейсмика по Y» - сейсмическое воздействие в направлении оси Y общей системы координат.
Примечание: сейсмические загружения по каждому направлению продублированы с отрицательным знаком для учета знакопеременности.
Массы сооружения для определения инерционных сил от сейсмических воздействий заданы путем преобразования расчетных статических нагрузок (загружений) с коэффициентами сочетаний по табл. 2 СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах» (акт. ред):
- 0,9 – для постоянных нагрузок;
- 0,8 – для длительных нагрузок;
- 0,5 – для кратковременных нагрузок.
При сейсмическом воздействии учтена полная (временная) полезная и снеговая нагрузка с коэффициентом сочетания 0,5 для кратковременных нагрузок.
Сейсмические загружения приняты с интенсивностью землетрясения 9 баллов.
Категория грунтовых условий по сейсмичности – II.
Коэффициент по сочетанию бальности района строительства KА = 1,2.
Коэффициент допускаемых повреждений К1 – 0,22 и 0,25 (коэффициент 0,25 принят в запас надежности для спортивного зала при сейсмике в поперечном направлении).
Коэффициент, отражающий характеристику сооружения Кψ – 1,0 (здания и сооружения не указанные в п. 1-2 таблицы 6).
Количество учитываемых форм собственных колебаний – 10.
Более высокие формы собственных колебаний не представляют интереса, поскольку являются локальными, с близкими к нулю значениями усилий и перемещений.

3.5. Комбинации (сочетания) загружений.
Для визуального анализа усилий в элементах расчетной схемы и перемещений сформированы наиболее вероятные комбинации (сочетания) расчетных и нормативных (н) загружений с коэффициентами сочетаний временных нагрузок согласно СНиП 2.01.07-85* для основных сочетаний и СНиП II-7-81* для особых сочетаний.

3.6. Расчетные сочетания усилий (РСУ).
Для проверки прочности и устойчивости элементов металлических конструкций, а также для расчетов прочности соединений элементов вычислительным комплексом SCAD определяются расчетные сочетания усилий (РСУ) во всех (либо в оговоренных) элементах расчетной схемы. Отыскание РСУ производится программой автоматически по критериям нескольких теорий прочности методом последовательного перебора всех допустимых сочетаний загружений.
Описание характеристик всех загружений расчетной схемы необходимых для определения РСУ заданы в разделе исходных данных «Расчетные сочетания усилий» (старые) .
Для временных ветровых и сейсмических загружений задана знакопеременность.
Для одноименных временных загружений разных направлений задано взаимоисключение.

3.7. Результаты деформационно-силового расчета.
Деформационно-силовой расчет несущей системы корпусов ФОК произведен по различным вариантам компоновки. В результате подобраны наиболее рациональные несущие системы корпусов спортивного зала, АБК и бассейна, подобраны оптимальные сечения несущих элементов, обеспечивающие равномерное использование ресурсов строительных конструкций, а также безопасную эксплуатацию здания и его систем во время и после расчетного землетрясения.
Все несущие системы приняты связевыми в двух направлениях.
Расчетом установлено, что значительные дополнительные усилия от сейсмических нагрузок возникают в элементах связевых панелей каркаса, горизонтальных связей и фундаментов. Данным элементам уделено особое внимание при конструировании их форм и узлов сопряжения при учете сейсмических нагрузок.
Колонны каркасов, испытывают незначительные дополнительные изгибающие моменты от сейсмических нагрузок.
Ригели, распорки и второстепенные балки перекрытий и покрытий, стропильные фермы не испытывают дополнительных усилий от сейсмических воздействий. В отношении этих элементов уделено особое внимание их работе при статических нагрузках и применены общие конструктивные мероприятия и рекомендации, повышающие их сейсмостойкость.
Учет совместной работы надземной несущей системы здания с фундаментом на упругом основании по моделям вариант 2 при оптимальном подборе ширины подошвы лент фундамента, не вносит каких-либо существенных (количественных или качественных) корректировок в работу металлического каркаса. Объяснением тому, с точки зрения сейсмических воздействий, служат относительно высокие показатели жесткости основания, сложенного галечниковыми грунтами, которое практически не придает несущей системе здания дополнительной податливости. Тем не менее, данные расчетные модели использованы для расчета и конструирования фундаментов.
В узлах сопряжения колонн каркаса, как рамного, так и связевого типа, с фундаментами возникают значительные усилия, восприятие которых обеспечивается комплексом конструктивных мероприятий, оговоренных в разделе 1.4.
Максимальные горизонтальные перемещения от эксплуатационных и ветровых нагрузок в 3-5 раз меньше предельно допустимых.
Проверка прочности и устойчивости несущих металлических элементов каркаса произведена в постпроцессоре «проверка сечений из металлопроката» SCAD. Проверка производится в соответствии с указаниями СП 53-102-2004 «Общие правила проектирования стальных конструкций» по сформированным ранее расчетным сочетаниям усилий. В результате проверки определяется критический фактор использования ресурсов элемента по тем или иным критериям прочности и устойчивости в масштабе единицы.
Для проверки устойчивости колонн в постпроцессоре заданы коэффициенты расчетных длин равные 1 в запас надежности (для колонн с жесткими узлами сопряжения с фундаментами и не смещаемым верхом коэффициент расчетной длины меньше единицы).
Для колонн каркаса спортивного зала расчетные длины в плоскости рядов колонн приняты по фактическим расстояниям между точками их раскрепления связями и распорками. Расчетные длины из плоскости рядов колонн (кроме угловых) приняты равными полной высоте колонны от фундамента до низа ферм покрытия.
Результаты проверки прочности и устойчивости элементов металлических каркасов показывают, что их несущая способность с принятыми сечениями обеспечена.

3.8. Конструирование узлов и расчетные принципы.
Расчет и конструирование опорных узлов (баз) всех колонн произведен на самые невыгодные сочетания опорных усилий.
Расчет баз колонн, по прочности сжатого бетона и растянутых анкерных болтов в соответствии вышеуказанной методикой произведен с учетом нелинейной работы бетона сжатой зоны. Высота сжатой зоны определена с учетом сжимающей силы с коэффициентом 0,9 и растягивающей силы с коэффициентом 1,1 (в запас прочности).
Расчетное сопротивление анкерных болтов принято по таблице Г.7 СП 53-102-2004 с понижающим коэффициентом 1,35, учитывающим динамический характер нагрузки.
Величина предельного сопротивления бетона смятию принята равной расчетному сопротивлению бетона на сжатие без учета коэффициента φb.
Сопротивление баз связевых колонн сдвигу обеспечивается упорами, установленными при бетонировании фундаментов. Конструкция упоров и соединительных элементов рассчитана на полную величину сдвигающих усилий в базах связевых колонн без учета сил трения (в запас надежности).
Максимальное усилие сдвига возникает в базах колонн АБК с двухсторонним примыканием связей на пересечении осей 8/М и 8/И и составляет 85 т. В четырех смежных с ними базах связевых колонн максимальные сдвигающие усилия составляют 50 т. В базах связевых колонн по осям К и Л максимальные усилия сдвига составляют 40 т, кроме баз по оси 8, в которых максимальное сдвиговое усилие равно 30 т.
Максимальное усилие сдвига в базах всех связевых колонн спортивного зала составляет 33 т.
Максимальное усилие сдвига в базах всех связевых колонн бассейна составляет 15 т.
Во всех остальных колоннах сопротивление сдвигу обеспечивается силами трения в сжатой зоне бетона. Коэффициент трения стали по бетону принят равным =0,45 (в сухом состоянии) по табл. 17 СНиП II-22-81* «Каменные и армокаменные конструкции».
Расчет опорной плиты и ребер базы колонны произведен на реактивное давление бетонного основания, равное предельному сопротивлению бетона, и на сосредоточенные усилия по осям болтов, равные предельным усилиям в анкерных болтах. Распределение изгибающего и срезающего усилия в плите от оси болта принято под углами 450 от перпендикуляра к ближайшей грани. По результатам расчета опорной плиты на изгиб от растянутых анкерных болтов принята марка стали плиты С354(-3) и толщина плиты 40 мм.
Стальные упоры в фундаментах рассчитаны на сдвигающее усилие с учетом его эксцентриситета между точкой приложения и центром тяжести заделки упора в теле фундамента. Конструкция упора предусматривает неглубокую заделку стального двутавра в тело фундамента с передачей сдвигающего усилия на приваренные к нему горизонтальные арматурные анкера, а изгибающего момента на приваренные к нему с двух сторон вертикальные арматурные анкера. В этом случае эксцентриситет сдвигающего усилия принят равным расстоянию от верха упора до оси горизонтальных анкеров. В зависимости от уровня сдвигового усилия применены несколько типов упоров, различающихся диаметрами анкеров и толщиной металла упора.
Расчет и конструирование жестких узлов примыкания ригелей с колоннам произведен в предположении раздельной передачи опорных усилий, изгибающего момента и продольной силы – полками, поперечной силы – стенкой.
Расчет монтажных накладок и сварных швов их крепления на поперечную силу произведен с учетом эксцентриситета передачи усилия по консольно-шарнирной схеме, т.е. прикрепление с одной стороны жесткое (рассчитано на эксцентриситет), с другой шарнирное.
Опорные узлы элементов вертикальных связей запроектированы с осевой передачей усилия на колонны с применением двухсторонних накладок, исключающих эксцентриситет.
В слабонагруженных элементах связей и распорок применены узлы крепления с односторонними накладками и заглублением фасонок в тело связи на величину 1,5*d(h), рассчитанные на эксцентриситет с понижающим коэффициентом 0,6 в случае сжатия и без эксцентриситета в случае растяжения.
В проекте и расчетах приняты следующие марки материалов:
- марка стали ригелей и колонн – С245;
- марка сварочных электродов – Э46 (Э46А).
Расчетные характеристики принятых материалов:
- Rs = 24500 т/м2 – расчетное сопротивление стали;
- Rwf = 20000*0,7 = 14000 т/м2 – расчетное сопротивление угловых швов по металлу шва;
- Rwz = 16650 т/м2 – расчетное сопротивление угловых швов по металлу границы сплавления;
- Rwy = 20825 т/м2 – расчетное сопротивление стыковых швов растяжению, сжатию, изгибу;
- Rws = 14210 т/м2 – расчетное сопротивление стыковых швов сдвигу.

3.9. Общие выводы.
Расчетом подтверждается, что принятые в проекте конструктивные решения обеспечивают прочность, жесткость и устойчивость всей несущей системы здания при нормальных режимах эксплуатации, а также при землетрясении с расчетной интенсивностью до 9 баллов.

Назад в раздел