Расчет церкви в APM Civil Engineering

Эскиз церквиЦерковь

В начале лета 2008 года к нам в организацию обратился частный инвестор с необычной просьбой – провести расчетный анализ несущей способности конструкции церкви. Возведение ее сейчас происходит в селе Старое Погорелово Вешкаймского района Ульяновской области.

История вопроса строительства данного объекта такова, что исходно в проекте церкви основным строительным материалом было дерево. Но возникла задача переделки проекта с учетом изменения материала основных несущих конструкций с дерева на кирпичную кладку.

В качестве исходных данных для расчета церкви был представлен эскизный проект деревянной церкви, которую требовалось выполнить со стенами из каменной кладки.

Первый и второй этажи церкви выполнены из каменной кладки из керамического пустотелого кирпича со щелевидными вертикальными пустотами, соединенные жестким цементным раствором.

Перекрытия дверных и оконных проемов должны были выполняться из ж/б балок, прямоугольного сечения.

Для изготовления конструкции крыши используются сосновый деревянный брус и доска.

Нагрузки на конструкцию учтены согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Проведение расчетов

Расчетная модельКонструкция церкви испытывает следующие типы нагрузок:

  1. Нормативная нагрузка
    - нагрузка на пол церкви; 
    - нагрузка на перекрытие от звонаря;
    - нагрузка от куполов
  2. Нагрузка от колокола
  3. Вес конструкции
  4. Снеговая нагрузка
  5. Ветровая нагрузка

Последние две нагрузки прикладывались к пластинам крыши и боковым стенам в автоматизированном режиме в соответствии со СНиП 2.01.07-85.

В расчетной модели в основании церкви устанавливались обычные шарнирные закрепления во всех нижних узлах пластин стен.

В результате проведенного статического расчета для всех загружений были получены карты распределения эквивалентных напряжений и карты перемещений.

Из пластинчатых элементов стен были созданы конструктивные элементы для проведения проектировочного расчета армокаменных конструкции (оценки их армирования).

Так же проведен расчет конструкции церкви на устойчивость.

 

Расчетная модель церквиРезультаты расчета церквиРезультаты расчета церкви

ИтогиИтоги выполненного проекта

Конструкция удовлетворяет критерию статической прочности. Допускаемые напряжения не превышают предел текучести материала, из которого выполнены стальные элементы. Коэффициент запаса при этом составляет 3,5.

Уровень напряжений в армокаменных элементах стен не превышает 0,6 — 1,0 МПа, что является допустимым для каменных конструкций.

Уровень напряжений в деревянных конструкциях также находится в допустимых пределах.

Коэффициент запаса устойчивости должен быть не менее 1. В практических случаях рекомендуется не менее 1,4. В нашем случае он составляет более 30, и конструкция не требует усиления.

Проведенная работа показала применимость программного комплекса APM Civil Engineering для решения сложных задач прочностного анализа и экспертиз мостов.

Продукты