2.2 Расчет каркаса в поперечном направлении

Для определения периода собственных колебаний и форм колебаний необходимо вычислить динамические характеристики одноэтажной рамы поперечника здания.

Предварительно принимаем сечение колонны исходя из гибкости

гибкость двутавра N50

гибкость двутавра N40

Принимаем колонны сечением: i=20,3 см, А =143см2, Двутавр: . Жесткость одной колонны:

Жесткость сечения самонесущей стены (или ее элемента) определяется без учета трещин и принимается равной 0,8E0Ic,

Перемещение колонн:

Жесткость каркаса здания:

Жесткость рамы здания:

Рис.3-Продольный разрез здания со стальным каркасом и его расчетная схема

Определим вертикальную нагрузку от собственного веса конструкций и снега.

Q = 4903 кН. Вертикальную нагрузку принимаем сосредоточенной в уровне верха колонн. Определяем период собственных колебаний каркаса:

Определяем коэффициент динамичности для каркаса здания:

Для грунтов III категории т.к при

Устанавливаем следующие значения:

Каркасные здания, стеновое заполнение которых оказывает влияния на их деформативность

Определяем расчетные величины сейсмических нагрузок, действующих на поперечные рамы каркаса:

- значение сейсмической нагрузки для i-го тона собственных колебаний здания или сооружения, определяемое в предположении упругого деформирования конструкций по формуле:

а) в уровне верха колонн рамы, с учётом коэффициента 1,2 :

тогда расчётная сейсмическая нагрузка равна:

При сейсмичности площадки 8 баллов и более при грунтах III категории к значению Sik вводится множитель 0,7, учитывающий нелинейное деформирование грунтов при сейсмических воздействиях.( СНиП II-7)

При совместной работе каркаса сейсмическая нагрузка на раму равна :

При отдельной работе каждой нагрузка равна:

.

Так как мы рассматриваем отдельную раму, то коэффициент :

б) по длине колонны - от собственного веса колонны, с учётом коэффициента 1,2 :

в) по длине крайних колонн - от участков продольных стен, расположенных в пределах высоты колонн, с учётом коэффициента 1,2 :

на рамы по оси 1 и 11:

на рамы по оси 2 - 10 :

г) в уровне расположения опорных консолей навесных участков торцевой стены, от собственного веса участка торцевой стены:

опорные консоли на отметке 1,2 м:

опорные консоли на отметке 3,6 м:

3. Расчет каркаса в продольном направлении

Определим жесткость связевых панелей на уровне верха колонн без учета продольных деформаций колонн и распорок (в запас прочности):

Для определения периода собственных колебаний и форм колебаний необходимо вычислить динамические характеристики одноэтажной рамы поперечника здания. Принимаем колонны сечением: Двутавр: ;Определяем перемещение колонн от действия единичных горизонтальных сил, приложенных в уровне верха колонн.

Жесткость одной колонны:

Жесткость сечения самонесущей стены (или ее элемента) определяется без учета трещин и принимается равной 0,8E0Ic:

Перемещение отдельной колонны:

Жесткость каркаса здания на уровне верха колонн C определяется по формуле п - число колонн (или рам) в каркасе здания (отсека);

δkk - перемещение отдельной колонны (или рамы) на уровне ее верха от действия горизонтальной единичной силы, приложенной в том же уровне.

Жесткость каркаса здания:

Определим вертикальную нагрузку от собственного веса конструкций и снега. Q = 4903 кН Вертикальную нагрузку принимаем сосредоточенной в уровне верха колонн.

На одну раму приходится нагрузка :

Определяем период собственных колебаний каркаса в поперечном направлении здания: