Бір қабатты өндірістік крансыз ғимараттардағы сейсмикалық жүктемелер әсерінен болатын күштерді анықтау

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

СӘТБАЕВ УНИВЕРСИТЕТІ

Т. К. Басенов атындағы сәулет және құрылыс институты

­Құрылыс материалдары кафедра­сы

СӨЖ 1

Тақырыбы: Бір қабатты өндірістік крансыз ғимараттардағы сейсмикалық жүктемелер әсерінен болатын күштерді анықтау

Оқытушы: Тасилов Б. М.

Студент: Қудышев Н. Т.

Мамандығы: Құрылыс инженериясы

Алматы 2022 ж

Ф ҚазҰТЗУ 706-06. СӨЖ

1. Бастапқы мәліметтер

Бір қабатты өндірістік крансыз ғимараттардағы сейсмикалық жүктемелер әсерінен болатын келесі деректерді анықтау:

• Құрылыс орны: Алмалы
• Топырақ жайының түрі: ІІ
• Аралық саны: 3
• Аралық ұзындығы: 30
• Ұстын өлшемі және ені: 500х500 - 12м
• Ғимарат ұзындығы: 78 (72)
• Биіктігі: 7
• Арқалық бөлігінің биіктігі: 1, 5 м
• Арқалықтың салмағы: 96 кН
• Бетон классы: В20/25
• Қабырғалар қалыңдығы 250 мм керамзит бетон панельдерінен жасалған
• Шатырдың салмағынан жүктеме - 1, 1 кН/м2, жабын плиталарының салмағынан - 1, 58 кН/м2. Нұсқа бойынша 1, 5 кН/м2.

Сурет 1 - Өндірістік ғимарат жоспары

Сурет 2 - Өндірістік ғимарат сұлбасы

2. Құрылыс аймағының сейсмикалығы

Құрылыс алаңының (Алмалы) сейсмикалығы 8 баллды және сейсмикалық қасиеттері бойынша топырақ жағдайының түрі II болған кезде құрылыс алаңының сейсмикалық деңгейі 8 баллды құрайды.

3. Ғимаратқа әсер ететін есептік сейсмикалық күштерді анықтау

Қарапайым геометриялық пішінді ғимараттар үшін есептелген сейсмикалық жүктемелер ғимараттың бойлық және көлденең осьтерінің бағытына көлденең әсер ететіндей қабылдануы керек. Бұл бағыттардағы сейсмикалық жүктемелердің әрекеті бөлек ескерілуі керек. Бұл мысалда біз сейсмикалық күштің анықтамасын тек Y осінің бағыты бойынша талдаймыз.

Y осінің бағытына әсер ететін сейсмикалық күшті анықтау үшін алдымен ғимараттың динамикалық есептеу схемасын таңдаймыз. Ол ұстындардың үстіңгі деңгейінде шоғырланған жүктемесі бар консольдық штанга түрінде ұсынылған. Сейсмикалық күш шартты түрде статикалық болып саналады және Q жүктің ауырлық центрінде қолданылады.

Сурет 3 - Ғимараттың есептік сұлбасы

Мұнда Q жүктемесі мыналарды қамтиды:

а) жабынның меншікті салмағы;

б) ұстынның 1, 75 м меншікті салмағы (ферма құрылымы ұстынмен біріктірілген кезде) ;

в) 5, 25 м жоғары орналасқан қабырғаларды қорғау және шынылаудың өзіндік салмағы;

г) жабынға әсер ететін қар жүктемесі.

Жүктерді жинау және Q жүктемесін есептеу 1-кестеде көрсетілген.

Тұрақты жүктеме:

F _G =G _k ⋅ γ _G = 20203, 66 ⋅ 1, 35 = 27274, 9 кН

мұндағы γ _G - тұрақты жүктемелер үшін жартылай қауіпсіздік коэффициенті 1, 35-ке тең қабылданады.

Кесте 1 - Жүктемелерді жинақтау

s =μ _i ⋅ C _e ⋅ C _t ⋅ s _k = 0, 8 ⋅ 0, 8 ⋅ 1, 0 ⋅ 1, 2=0, 768 кН.

мұндағы μ _i - қар жүктемесінің пішіндік коэффициенті;

s _k - белгілі бір ауданның жеріндегі қар жүктемесінің сипаттамалық мәні, Алматы ІІ қар ауданына жатады. Топырақтағы қар жүктемесі s _k =1, 2 кПа;

С _е - экологиялық фактор (желден қорғалмаған аумақтар үшін, C _e = 0, 8, ) ;

C _t - температура коэффициенті (көп жағдайларда Ct =1, 0) ;

Төсемедегі есептік қар жүктемесі:

F _Q = s ⋅ γ _Q = 4976, 64 ⋅ 1, 5 = 7464, 96 кН

мұндағы γ _Q - кернеулі жүктемелер үшін жартылай қауіпсіздік коэффициенті 1, 5-ке тең.

Сонда жүктің массасы мынаған тең болады:

Q = F _G + F _Q =27274, 9 + 7464, 96 = 34739, 86 кН

Консольдық стерженнің қаттылығы берілген бағытта сейсмикалық күшті қабылдайтын ғимараттың барлық ұстынының қаттылықтарының қосындысы ретінде анықталады.

(ЕІ) _сист = $\sum_{i = 1}^{n}{(EI) }$ _ki

мұнда (ЕІ) _ki - і-ші ұстынның қатаңдығы;

n - берілген бағыттағы жүктемені қабылдайтын ұстын саны

Ұстындардың қаттылығын анықтаймыз.

Шеткі ұстын қимасының инерция моменті:

І _кр = $\frac{b^{4}}{12}$ = $\frac{{0. 5}^{4}}{12}$ =5, 2 ⋅ 10 ^-3 м ⁴

Шеткі ұстынның қатаңдығы:

${(ЕІ) }_{к}^{кр}$ =30 ⋅ 10 ⁶ ⋅ 5, 2 ⋅ 10 ^-3 =156000 кНм ²

мұндағы, Е=30 ⋅ 10 ⁶ кН/см ² - бетонының серпімділік модулі В 20/25

Ортанғы ұстын қимасының инерция моменті:

І _кр = $\$ 5, 2 ⋅ 10 ^-3 м ⁴ .

Ортанғы ұстынның қатаңдығы:

${(ЕІ) }_{к}^{кр}$ =30 ⋅ 10 ⁶ ⋅ 5, 2 ⋅ 10 ^-3 =156000 кНм ²

Консольдық стерженнің қаттылығы:

(ЕІ) _сист = 28 ⋅ 156000 = 4368000 кНм ² .

Бір массалы жүйенің табиғи тербеліс периоды мына формуламен анықталады:

$$Т = 2\pi\sqrt{\frac{Q}{cg}}$$

мұндағы Q = 34739, 86 кН ;

g = 9, 81 м/с ² - еркін түсу үдеуі;

с - консольдық стерженнің қаттылығы, келесі формула бойынша анықталады:

$$c = \frac{3{(EI) }_{сист}}{Н^{3}} = \frac{3\ \cdot \ 4368000}{7^{3}} = 38204, 08\ кН/м$$

Сонда:

$$Т = 2\ \cdot \ 3, 14\sqrt{\frac{34739, 86}{38204, 08\ \cdot \ 9, 81}}\ = 1, 91\ с$$

Бір массалы жүйеде тербелістің бір ғана түрі және бір массасы болғандықтан, индекстеуді (ik) өткізіп жіберуге болады.

Ғимаратқа көлденең бағытта әсер ететін сейсмикалық күш мына формуламен анықталады:

F _ik = γ _iһ ˑ S _d ( T _i ) ˑ m _ik

мұндағы γ _ih =1 - көлденең сейсмикалық жүктемелерді анықтау кезінде ғимараттың немесе құрылыстың жауапкершілігін ескеретін коэффициент;

S _d (T _i ) - T _i периодындағы үдеулерде есептік реакциялар спектрінің мәні;

m _ik =m _kˑ $\eta$ _ik - i-ші тербеліс режиміне сәйкес келетін k нүктесіне жатқызылған тиімді модальды масса.

η _ik - i-ші тон бойымен меншікті тербеліс кезінде ғимараттың немесе құрылыстың деформация формасына, жүктің орналасуына және сейсмикалық әсер ету бағытына байланысты коэффициент. Бір қабатты ғимараттар үшін η _ik =1, онда тиімді модальды масса m _ik =m _k ˑη _ik Q жүктің массасына тең. Q = 22737, 84 кН.

Сонда бір қабатты ғимаратқа әсер ететін сейсмикалық күшті мына формуламен анықтауға болады:

F= γ _iһ ˑS _d (T) ˑQ

мұндағы a _g - құрылыс алаңындағы жобалық үдеуі;

Т _В - спектрлік үдеулер графигінің

тұрақты кесіндісіндегі

периодтың ең аз мәні.

T _С - максимальное значение периода на постоянном участке графика спектральных ускорений , там же T _С =0, 72.

Құрылыс алаңында топырақтың топографиялық жағдайында a _g(475) және a _g(2475) көлденең үдеулерінің мәндерін анықтаймыз:

$a_{g(475) }$ = $a_{gR(475) }$ ˑS( $a_{gR(475) }$ ) ˑS _T =0, 38ˑ0, 11ˑ1 = 0, 04

$a_{g(2475) }$ = $a_{gR(2475) }$ ˑS( $a_{gR(2475) }$ ) ˑS _T = 0, 73ˑ0, 22ˑ1 = 0, 16

мұнда S _T -құрылыс алаңындағы көлденең сейсмикалық әсерлердің күшеюінің топографиялық әсерлерін ескеретін коэффициент. Біздің жағдайда тегіс беткейде орналасқан ғимарат үшін S _T =1;

a _gR(475) және a _gR(2475) ОСЗ-1 ₄₇₅ және ОСЗ-1 ₂₄₇₅ карталарынан немесе қосымшадан анықталған ІІ типті топырақтармен қарастырылатын құрылыс алаңындағы көлденең шыңдық үдеулердің эталондық мәндері. Алматы қаласы үшін a _gR(475) = 0, 38; a _gR(2475) = 0, 73;

Құрылыс алаңының топырақ жағдайының түріне байланысты S(a _gR(475) ) және S(а _gR(2475) ) - коэффициенттері сейсмикалық қасиеттері мен ең жоғары үдеу мәндері бойынша және сәйкесінше өрнектерді пайдалана отырып анықталуы керек.

ІІ топты топырақ жағдайы үшін:

0, 12≤(2, 5 - 3, 0 ˑ a _gR / g ) ≤ 0, 4

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс