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:
Определяем коэффициент динамичности для каркаса здания:
β – коэффициент динамичности, соответствующий i-му тону собственных колебаний здания или сооружения, принимаемый согласно п. 2.6 : Для грунтов II категории по сейсмическим свойствам
При 0,1е<Т<0,4е ;
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-7-81 Строительство в сейсмических районах. М., 2000)
Так как мы рассматриваем отдельную раму, то коэффициент
:б) по длине колонны - от собственного веса колонны, с учётом коэффициента 1,2 :
4. Определение сейсмических нагрузок с учетом кручения здания в плане
Рис.4-Поворот здания в плане
1– Центр масс;
2 – Центр жесткостей.
Значение расчетного эксцентриситета
между центрами жесткостей и веса здания принимаем равным 0,1В, где В- размер здания в плане в направлении, перпендикулярном действию силы При расчете здания в поперечном направлении В=60м; =0,1∙60=6 м; Вычислим угловую жесткость здания:Определим полную сейсмическую нагрузку на раму каркаса с учетом поворота здания в плане:
рама по оси 1
рама по оси 2
рама по оси 3
рама по оси 4
рама по оси 5
рама по оси 6
рама по оси 7
рама по оси 8
рама по оси 9
рама по оси 10
5. Антисейсмические мероприятия
В целях обеспечения пространственной жесткости каркаса, устойчивости покрытия в целом и его элементов в отдельности необходимо предусматривать систему связей между несущими стальными конструкциями покрытий (ферм) в плоскости их верхних и нижних поясов и в вертикальных плоскостях.
Горизонтальные антисейсмические швы в стенах должны устраиваться на уровнях расположения опорных и стыковых ригелей каркаса стен и верха цокольной части стен.