Расчет жилого дома в APM Civil Engineering

Проект зданияЖилой дом

Компнией НТЦ «АПМ» проведен прочностной расчет трехэтажного одноподъездного жилого дома на основное и особое сочетание нагрузок.

Место строительства: г. Новомосковск Тульская область.

  • Крыша: легкие стальные металлоконструкции.
  • Стены и перекрытия: каркас из сэндвич панелей с обшивкой брусом из сосны.
  • Внешние стены облицованы кирпичом.
  • Лестничные клетки: кирпичная кладка в 3 этажа.
  • Фундамент и техническое подполье: железобетонные сваи и ФБС, монолитный пояс и кирпичная кладка.

Расчет проводился в соответствии с действующими нормативными документами:

  • СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.
  • СП 64.13330.2011 Деревянные конструкции.

Расчет проводился в программном продукте APM CivilEngineering.

Расчетная модель

Расчетные нагрузкиМодель конструкции здания создана в соответствии техническим заданием.

Статический расчет напряженно-деформированного состояния и расчет устойчивости проводился в геометрически и физически линейной постановке с помощью метода конечных элементов в модуле APM Structure3D.

Деревянный каркас здания и крыша моделировались стержневыми конечными элементами.

Стеновые панели, плиты перекрытий из OSB3, кирпичная кладка внешних стен моделировались оболочечными конечными элементами.

Загружение конструкции осуществлялось несколькими типами нагрузок:

  • постоянными (собственный вес конструкции, вес покрытий, нагрузка от веса лестничного марша);
  • полезными (распределенная нормативная нагрузка на плиты перекрытий и лестничный марш, чердачное перекрытие);
  • снеговой (III) и ветровой (I) в соответствии с районом строительства.

 

Проведение расчета

В результате статического расчета были получены карты распределения эквивалентных напряжений. Максимальные напряжения возникают в сечениях верхнего пояса подпорных ферм.

Определены перемещения в элементах конструкции дома. Максимальные значения суммарных перемещений в металлических стропилах крыши удовлетворяют условию жесткости. Максимальные суммарные перемещения на упругих опорах не превышают 18 мм. 

Проведены расчеты конструктивных элементов. Коэффициенты использования для всех стержневых элементов стеновых панелей по приведенным критериям прочности и устойчивости не превышают 1, следовательно, условия несущей способности для них выполняются. 

Дополнительно проведен уточненный расчет междуэтажного перекрытия. Максимальные напряжения, воникаемые в междуэтажном перекрытии не превышают 9,5 МПа, что удовлетворяет условию прочности. Максимальные перемещения не превышают допускаемых. Условие жесткости выполняется.

Так же проведен расчет чердачного перекрытия. Максимальные напряжения не превышают 9,2 МПа, что удовлетворяет условию прочности.  Условие жесткости по перемещениям так же выполняется.

Условие прочности, при расчете кирпичных стен, выполнено, т.к. для всех конструктивных элементов коэффициенты использования меньше 1 по соответствующим критериям первой группы предельных состояний.

 

Карта распределения эквивалентных напряжений в крышеКарта суммарных перемещений деревянного каркаса на жестких опорах Карта эквивалентных напряжений междуэтажного перекрытияКарта перемещений элементов фундамента по оси Z

ИтогиИтоги выполненного проекта

Наибольшие значения эквивалентных напряжений не превышают критических значений

Результаты расчета показали, что надежность предложенной заказчиком конструкции здания по первой и второй группам предельных состояний обеспечена, с учетом конструктивных изменений ростверка фундамента

Проведенная работа показала применимость программного комплекса APM Civil Engineering для решения сложных задач прочностного анализа деревянных конструкций.

Продукты