Перед началом моделирования каркаса, следует выполнить настройку свойств проекта, вариантов конструирования, а также структуры проекта.
Настраиваемые параметры проекта:
1 Нормативный документ по нагрузкам – СП 20.13330.2016;
2 Шаг триангуляции пластин – принять равным наименьшему размеру сечения колонны, в данном проекте 0.4 м;
3 Точность поиска пересечений – 5 мм;
4 Точность объединений – 5 мм;
Также, в окне вариантов конструирования следует настроить нормативные документы для расчёта ЖБК – СП 63.13330.2016, СТК – СП 16.13330.2017, Каменных конструкций – СП 15.13330.2020.
В структуре проекта следует создать три этажа: подвал (H=3 м), 1-й этаж (Н=3.3 м), 2-й этаж (Н=3.3 м).
Построение модели
Выполним построение несущих конструкций на каждом этаже здания:
1 Колонны ж.б. размером сечения 400х400 мм;
2 Монолитные стены толщиной 200 мм;
3 Кирпичные стены толщиной 380 мм;
4 Плита перекрытия, с отверстиями (показаны на плане);
5 Дверные проёмы в стенах Н=2300 мм;
Построения выполняются любым доступным способом (вручную, импортом поэтажных планов, моделирование по подложкам в системе САПФИР-Генератор).
Несущие конструкции 1-го этажа следует скопировать на 2-й этаж, за исключением кирпичной стены, а также проёмов в плите перекрытия.
Скопируем несущие конструкции 1-го этажа на уровень подвала, после чего выполним построение дополнительных несущих стен в подвале:
Помещение подвала будет ограничено осями 1-5/Г-Д, а остальное пространство будет засыпано грунтом. Для моделирования подвала, на созданный этаж скопируем только колонны и несущие стены. В подвале следует удалить дверные проёмы в диафрагмах жёсткости, а проём в стене лестничной клетки и лифтовой шахты следует оставить на месте.
Стены лифтовой шахты, в уровне подвала, будут выполняться из блоков ФБС, поэтому материал стен следует заменить на бетон, но без расчётных характеристик по СП 63.13330.2018. Толщину стен лифтовой шахты следует увеличить до 400 мм, под размер блока ФБС, при этом необходимо будет обеспечить соосное опирание вышележащей кирпичной стены на блок.
Устройство сопряжений между элементами
Сопряжение плита-колонна
В месте опирания плит на колонны необходимо выполнить сгущение сети триангуляции на 1/2*b, где b – ширина сечения.
Сопряжение плита-стена (монолитная)
Для организации опирания плиты перекрытия на монолитные стены, используем систему САПФИР-Генератор, подробности описаны в статье https://liraserv.com/kb/108/1216/.
Сопряжение плита-стена (фбс, кирпич)
При опирании плиты на кирпичные стены лифтовой шахты, следует обеспечить внецентренную передачу опорной реакции плиты, но без передачи изгибающего момента, т.е. опирание должно быть внецентренным и шарнирным. Величина эксцентриситета опирания на кирпичную стену определяется по правилу e=b/2-a/3=380/2-120/3=150 мм, где b – ширина стены, а – глубина опирания.
Следует помнить, что опалубочный контур плиты необходимо сохранить для выполнения чертежей армирования. Исходя из этого, для моделирования узлов примыкания плиты к стене из кирпича, следует воспользоваться режимом «Редактируемая аналитика», в котором грани аналитической плоскости плиты притянуть к стене, после чего настроить шарнирное опирание с эксцентриситетом.
Сопряжение стена-стена (фбс/кирпич)
Кирпичные стены соосно опираются на стены из блоков ФБС и имеют с ними шарнирное сопряжение, которое может быть настроено в свойствах кирпичных стен.
Точно такую же настройку следует выполнить для блоков ФБС, чтобы они шарнирно опирались на фундамент.
Сопряжение стена-стена (монолитные-сборные);
Соединение монолитных стен подвала и сборных (из блоков ФБС) не предусматривается, т.е. в расчётной модели у них не должно быть общих узлов и объединения перемещений. Такой тип сопряжения может быть настроен в свойствах стены.
Следует помнить, что монолитные стены подвала к фундаменту будут крепиться жёстко, поэтому назначать на них монолитных стен граничные условия не нужно.
Построение лестниц
Моделирование лестниц 1-го этажа здания следует выполнять в соответствии с требованиями пожарной безопасности: раздел 4.4 СП 1.13130.2020.
Согласно ФЗ-123, проектируемое здание относится к классу функциональной пожарной опасности Ф3.1 – здания организации торговли, для которых в СП 1.13130.2020 п.4.4.1 в) установлена минимальная ширина марша 1.2 м.
Согласно 4.1.4. Размеры эвакуационных путей и выходов (ширина и высота), а также геометрические характеристики конструктивных элементов путей эвакуации (высота и ширина ступеней и т.п.), приведённые в настоящем своде правил, за исключением специально оговорённых случаев, указаны в свету.
Для обеспечения указанных требований, принимаем геометрическую ширину марша 1300 мм, размеры лестничных площадок 1400 и 1500 мм с запасом для установки приборов отопления.
Толщину маршей и междуэтажных площадок принимаем 200 мм.
Смоделируем лестницу в подвале, в осях 4-5/Г-Д, для этого достаточно скопировать соответствующий объект на 1-м этаже и разместить его в подвале, отредактировав высоту лестницы и длины маршей.
Нижние участки лестничных маршей шарнирно опираются на междуэтажную площадку одной стороной – это приведёт к возникновению геометрической изменяемости конструкции. Чтобы это предотвратить, выполним подбетонку под марши при помощи инструмента «Балка». Материал балки – железобетон, расчётные характеристики задавать не требуется. По всей длине балки установим связи по X, Y, Z.
Плита перекрытия подвала
Подвал необходимо перекрыть монолитной плитой, которая будет опираться на монолитные стены и блоки ФБС. Плиту моделируем по опалубочному размеру, с заведением на монолитные стены на всю ширину, а на блоки ФБС на 120 мм. В месте расположения лестницы плита обрывается.
Смоделируем опирание плиты перекрытия на блоки ФБС по аналогии с опиранием на кирпичные стены, как было описано выше. Величина эксцентриситета опирания плиты на блоки ФБС: e=b/2-a/2=380/2-120/2=130 мм.