Продолжаем построение модели каркаса здания, в рамках данной статьи смоделируем ограждающие конструкции и приложим нагрузки к конструкциям каркаса.
Моделирование ограждающих конструкций
Ограждающие конструкции здания делятся на следующие типы:
- наружные стены (многослойные);
- наружные стены лестниц;
- парапет кровли;
Наружные стены будут расположены по периметру здания на участках не закрытых монолитными стенами и кирпичной кладкой. Наружная стена лестницы в осях 4-5/Д будет монолитной с оконным проёмом, в осях 4-5/А смоделируем витраж.
Построение наружных стен
Моделирование ограждающих конструкций (наружных стен), позволит автоматически собрать нагрузку от их собственного веса и приложить их в месте их расположения. Наружные стены выполняются многослойными и состоят из следующих материалов:
1 Кладка из газобетона толщиной 0.4 м плотностью 600 кг/м3
2 Теплоизоляция (минераловатная плита 160 кг/м3) 0.15 м;
3 Штукатурка ц.п. толщиной 0.02 м плотностью 1800 кг/м3;
Перед созданием самой многослойной конструкции, следует добавить в список вышеперечисленные материалы, из которых она состоит.
Смоделируем наружные стены на 1-м этаже
Выполним построение наружных многослойных стен на 2-м этаже, а также устройство проёмов в них.
После построения следует удостовериться, что наружные стены 2-го этажа имеют интерпретацию «нагрузка», однако для стен 1-го этажа следует назначить интерпретацию «игнорировать», т.к. в модели нет объектов, которые бы могли воспринять нагрузку от них.
Ограждающие конструкции лестниц
Для лестницы в осях 4-5/Г-Д ограждающей конструкцией служит окно в наружной стене. Для того, чтобы оконный проём одновременно прорезал стены 1 и 2 этажей, для него следует установить параметр «Применять к смежным стенам» - «да». Размер оконного проёма 1500х1500 мм.
Ограждающей конструкцией лестницы в осях 4-5/А-В будет служить витраж массой 43 кг/м2. Для моделирования витража используем инструмент «Перегородка» и назначаем ей материал «стекло». При объёмном весе стекла 1900 кг/м3, для приложения нагрузки от веса витража, следует назначить толщину перегородки 43/1900*1000=23мм.
Привязка нижней грани стены – от низа этажа с превышением 1650 мм, верхней грани – от верха второго этажа.
Парапет кровли
Парапет выполняется инструментом «Перегородка» из материала «Кирпич керамический» толщиной 250 мм. Высотные привязки низа и верх стены отсчитываются от низа этажа, верх стены смещается на 600 мм.
Сбор и приложение нагрузок
Перекрытие и покрытие
Сбор нагрузок на перекрытие над подвалом:
1 Постоянные нагрузки 0.149 т/м2 – вес пола над подвалом;
2 Длительные нагрузки - вес перегородок 0.05 т/м2, в соответствии с п.8.2.2 СП 20.13330.2016;
3 Кратковременные нагрузки - полезная 0.4 т/м по таблице 8.3, 4 г);
Сбор нагрузок на перекрытие над 1-м этажом:
1 Постоянные нагрузки 0.075 т/м2 – вес пола над 1-м этажом;
2 Длительные нагрузки - вес перегородок 0.05 т/м2, в соответствии с п.8.2.2 СП 20.13330.2016;
3 Кратковременные нагрузки - полезная 0.4 т/м по таблице 8.3, 4 г);
Внутренние перегородки принимаем из гипсокартона, а нагрузку от них прикладываем равномерно распределённой по плите перекрытия.
Сбор нагрузок на покрытие:
1 Постоянные нагрузки – вес кровли 0.287 т/м2;
2 Кратковременные нагрузки – снег 0.15 тс/м2;
Процесс сбора нагрузок описан ранее, в статье https://dzen.ru/a/ZyYLNGX6xWdD4rUD.
Лестницы
Выполним приложение нагрузок на лестницы и лестничные площадки на 1 этаже:
1 Постоянные нагрузки 0.075 т/м2 – вес покрытия ступеней;
2 Кратковременные нагрузки 0.4 т/м по таблице 8.3, 12 б);
Нагрузки на лестницу в подвале:
1 Постоянные нагрузки 0.075 т/м2 – вес покрытия ступеней;
2 Кратковременные нагрузки 0.3 т/м по таблице 8.3, 12 а);
В САПФИРе прикладываем нормативные нагрузки. Граничные условия для всех конструктивных элементов лестниц следует оставить без изменений.
Вес обратной засыпки
Выполним приложение нагрузок от давления грунта на стены подвала.
Создаём модель давления грунта со следующими параметрами:
- Планировочная отметка -0.15 м;
- Уровень грунтовых вод -4 м (ниже пола подвала);
- Давление на поверхности 1 т/м2;
- Обозначить в архитектурной модели – «да»;
Характеристики грунта оставить без изменений.
Давление грунта следует приложить к тем стенам подвала, которые контактируют с грунтом только с одной стороны, для остальных участков стен будем считать что нагрузка от давления грунта уравновешена действием её с двух сторон.
Подробнее о приложении нагрузки от давления грунта рассказано в статье https://liraserv.com/kb/99/1187/.
Нагрузка на фундаменты под наружные стены
Нормативная нагрузка, моделирующая стены 0.99+3=3.99 т/м:
- стена на 1-м этаже – (600*0.4+160*0.15+1800*0.02)*3.3=990т/м;
- стена из блоков ФБС в подвале – 2.5*3*0.4=3 т/м;
Расчётная нагрузка, моделирующая стены: 0.99*1.1+3*1.1=4.39 т/м
Величины нагрузок могут быть посчитаны вручную или взяты из САПФИРа. Коэффициент надёжности по нагрузки для многослойной стены принят по материалу несущего слоя (газоблок Yf=1.1). Полученная величина нагрузки будет использоваться на этапе расчёта здания на упругом основании.
Воздействие ветра
Выполним приложение ветровых нагрузок.
Поскольку здание имеет форму квадрата, допускается прикладывать ветровые нагрузки вдоль глобальных координатных осей X, Y только в одном направлении, а потом присвоить им свойство знакопеременности.
Основные параметры модели ветра указаны на рисунке. Аэродинамический коэффициент определятся как сумма коэффициентов для наветренной и подветренной сторон D+E=0.8+0.5=1.3. Для настройки параметров пульсации, следует перейти в редактор загружений.