Методические указания по курсовому проектированию Рабочая версия от 10. 03. 2006 02: 57 все замечания и предложения принимаются на vatin@mail ru (стр. 1 из 5)
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Инженерно-строительный факультет
Кафедра технологии, организации и экономики строительства
Проектирование жилого здания из монолитного железобетона в режиме совместной работы Allplan-SCAD
Методические указания по курсовому проектированию
Рабочая версия от 10.03.2006 02:57
все замечания и предложения принимаются на vatin@mail.ru
Санкт-Петербург
2006
Введение............................................................................................... 5
1. Начальное формирование модели объекта в Allplan.... 6
1.1. Особенности монолитных зданий.................................................................. 6
1.2. 3D модель объекта в Allplan............................................................................ 6
1.2.1. Построение параметрической модели в Allplan......................................... 6
1.2.2. Возможность экпорта из AutoCAD.............................................................. 6
1.2.3. Особенности построения модели в Allplan для последующего расчета 7
2. Экспорт модели из Allplan в ФОРУМ.................................... 8
2.1. Экспорт модели из Allplan................................................................................ 8
2.2. Контроль модели в ФОРУМе........................................................................... 9
2.3. Контроль модели в SCADе............................................................................. 10
2.4. Подготовка модели к расчету........................................................................ 10
2.4.1. Выравнивание осей для вывода напряжений.......................................... 10
2.4.2. Назначение связей в узлах........................................................................ 10
2.4.3. Пробный расчет.......................................................................................... 10
3. Задание воздействий и нагрузок........................................ 11
3.1. Виды воздействий и нагрузок....................................................................... 11
3.2. Постоянные нагрузки....................................................................................... 11
3.2.1. Собственный вес несущих конструктивных элементов........................ 12
3.2.2. Нагрузка от ограждающих стен................................................................. 12
3.2.3. Нагрузка от межкомнатных перегородок и от поверхностных (площадных) материалов и элементов строительных конструкций.................................................... 12
3.2.4. Давление грунтов обратной засыпки........................................................ 12
3.3. Длительные нагрузки...................................................................................... 12
3.3.1. Нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия.............. 12
3.3.2. Снеговые нагрузки...................................................................................... 12
3.4. Кратковременные нагрузки............................................................................ 13
3.5. Особые нагрузки............................................................................................... 13
3.6. Сочетания нагрузок.......................................................................................... 13
4. Нагрузки, загружения, их сочетания (комбинации) в SCAD 14
4.1.1. Нагрузки и загружения, их комбинации и сочетания в SCAD............... 14
4.1.2. Ввод нагрузок и загружений...................................................................... 14
4.1.3. Расчетные сочетания усилий, расчетные сочетания нагрузок............. 14
5. Конструирование и расчет фундаментов........................ 15
5.1.1. Конструирование фундамента.................................................................. 15
5.1.2. Несущая способность висячих свай........................................................ 16
5.1.3. Продольная жесткость свай...................................................................... 16
6. Расчет несущего каркаса здания и его элементов в SCAD на прочность и устойчивость.................................................................... 18
6.1. Перемещения..................................................................................................... 18
6.1.1. Правило знаков для перемещений........................................................... 18
6.1.2. Анализ перемещений.................................................................................. 18
6.2. Проверка общей устойчивости здания....................................................... 18
6.3. Усилия и напряжения....................................................................................... 18
6.3.1. Правило знаков для усилий (напряжений)............................................... 18
6.3.2. Анализ усилий и напряжений..................................................................... 19
7. Экспорт результатов подбора арматуры в плите в Allplan и последующее армирование................................................................. 20
8. Список использованных источников............................... 21
8.1. Нормативные материалы............................................................................... 21
8.2. Литература.......................................................................................................... 21
Методическое указание предназначено для студентов строительных специальностей вузов, а также для слушателей курсов повышения квалификации по направлению «Строительство».
В методическом указании проектирование многоэтажного монолитного здания поясняется на примере здания гражданского назначения, возводимого в Санкт-Петербурге, с фундаментом на свайном основании из забивных или буронабивных висячих свай и плитного ростверка.
Проект выполняется в соответствии с архитектурным заданием на проектирование, техническими условиями на проектирование конструкций и действующими СНиП.
В процессе проектирования разрабатывается объемно-планировочное и конструктивное решение многоэтажного здания, выбирается расчетная схема и метод расчета и выполняются расчеты армирования элементов монолитного сооружения, формируются рабочая документация (на часть элементов здания), выполняются сметные расчеты, разрабатывается календарный план, составляется пояснительная записка.
В составе чертежей приводятся планы основных неповторяющихся этажей, схема разреза, схемы фасадов, арматурные чертежи.
1. Начальное формирование модели объекта в Allplan
1.1. Особенности монолитных зданий
В настоящее время при застройке применяются различные конструктивные схемы зданий. Из них все чаще применяются монолитные здания.
Пространственная устойчивость здания обеспечивается жесткостью каркаса здания, состоящего из системы несущих элементов здания: продольных и поперечных стен, монолитных железобетонных перекрытий, работающих как жесткие диски.
Для многоэтажных жилых зданий перекрытия и несущие стены имеют малые толщины (от 130 мм). Перекрытия имеют сложную конфигурацию в плане, обусловленную наличием большого количества нерегулярно расположенных балконов, эркеров, лоджий, проемов; В пределах помещений перекрытия обычно безбалочные и бескапительные.
Ограждающие ненесущие стены обычно поэтажно опираются на край перекрытия.
Вертикальные несущие стены внутри квартир или внутри помещений гражданского назначения для обеспечения свободной планировки заменяются на колонны, пилоны либо выполняются с широкими проемами. Над широкими проемами в несущей стене выполняются скрытые балки и перемычки в виде усиления армирования.
Фундамент в большинстве случаев свайный с плитным ростверком, либо плитно-свайный.
Расчет монолитного здания сводится к анализу совместной работы всех несущих элементов: и фундамента с грунтовым основанием.
1.2. 3D модель объекта в Allplan
1.2.1. Построение параметрической модели в Allplan
Проектирование начинается с построения 3D модели в программе строительного проектирования Allplan (http://www.nemetschek.ru/products/allplan.html).
Модель в Allplan должна содержать данные о материале каждого конструктивного элемента здания (что определяет их жесткостные, теплотехнические, стоимостные и прочие характеристики, используемые в дальнейшем при проектировании). Эти данные вносятся изначально на этапе создания модели, либо после импорта планов из AutoCAD.
В курсовом проекте в качестве первого приближения рекомендуется задать:
- в качестве материала для перекрытий и несущих стен бетон с классом по прочности В25;
- арматуру класса АIII,
- толщину несущих стен и перекрытий 160 мм.
Окончательный выбор толщин, классов бетона и арматуры определяется по результатам расчета.
Все графические материалы проекта (планы основных неповторяющихся этажей, чертежи или схемы разрезов, чертежи или схемы фасадов) строятся только по 3D модели объекта в Allplan. Это обеспечивает внутреннюю непротиворечивость материалов.
1.2.2. Возможность экпорта из AutoCAD
Если архитектурные решения заданы в виде 2D поэтажных планов в AutoCAD, то целесообразно импортировать их и построить («поднять») 3D модель на их основе. При этом в AutoCAD необходимо максимально упростить план объекта, оставив только те элементы (стены, перегородки), которые необходимо передать в Allplan для создания модели (как правило, достаточно отключить лишние слои), и пересохранить файл AutoCAD в формате .dxf. Импорт данных из AutoCAD в Allplan осуществляется в меню Файл/Импорт /Импорт/Импорт данных из AutoCAD.
1.2.3. Особенности построения модели в Allplan для последующего расчета
Модель объекта проектирования в Allplan, экспортируемую для расчетов в SCAD, следует строить с особой тщательностью. Особое внимание следует обращать на стыки стен и перекрытий между собой.
Для облегчения задачи в учебных проектах настоятельно рекомендуется использовать следующие приемы:
- работать с включенной сеткой, включенной привязкой к сетке (шаг сетки по координатам x и y рекомендуется задать по 300 мм);
- создавать координационные оси и несущие элементы только с привязкой к узлам сетки;
- создавать все несущие стены в режиме «утолщения по центру»;
- создавать перекрытия с привязкой к узлу сетки в месте пересечения стен,
 |  |
а не с привязкой к углу стен;