МОНОМАХ Кирпич Руководство пользователя

Программный комплекс МОНОМАХ версия 3.0
Разработка НИИАСС Киев, t/f (38044) 248 8876
E-mail lira@lira.kiev.ua, Website: www.lira.com.ua
Раздел 8. КИРПИЧ
файл: 08_bri, 23.04.2003 12:26
число страниц 8
Государственный Научно-исследовательский
институт автоматизированных систем
в строительстве (НИИАСС)
МОНОМАХ
Программный комплекс
проектирования
железобетонных конструкций
многоэтажных каркасных зданий
Раздел 8
Кирпич
Программа проектирования
кирпичных стен зданий
Руководство пользователя
Украина, Киев, 2003
2
Раздел 8. КИРПИЧ
ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ ............................................................................................................................ 2
СПИСОК ТАБЛИЦ............................................................................................................................................ 2
8 ПРОГРАММА КИРПИЧ ............................................................................................................................... 3
8.1 Назначение и использование.................................................................................................................. 3
8.1.1 Область применения ......................................................................................................................... 3
8.1.2 Общие характеристики, топология здания.................................................................................... 4
8.1.3 Расчет и проверка прочности кирпичной кладки........................................................................... 5
8.1.4 Диагностика ошибок ......................................................................................................................... 9
СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ
Рис. 1 Окно Программного комплекса МОНОМАХ ......................................................................................... 3
Рис. 2 Плавающее окно Изменить материал стен ......................................................................................... 4
Рис. 3 Окно диалога Библиотека материалов стен........................................................................................ 4
Рис. 4 Задание расчетных уровней в программе КОМПОНОВКА................................................................. 5
Рис. 5 Окно диалога Характеристики материалов стен............................................................................... 6
Рис. 6 Окно диалога Характеристики армирования....................................................................................... 7
Рис. 7 Окно диалога Коэффициенты................................................................................................................ 7
СПИСОК ТАБЛИЦ
Табл. 1 Типы кладки и материал стен.............................................................................................................. 6
Табл. 2 Расчетные характеристики материала стен ................................................................................... 6
Раздел 8. КИРПИЧ
3
8 Программа КИРПИЧ
Работа с Программным комплексом МОНОМАХ требует у пользователя наличия начальных
навыков работы в среде Windows.
8.1 Назначение и использование
Программа КИРПИЧ входит в состав Программного комплекса для автоматизированного
проектирования железобетонных конструкций многоэтажных каркасных зданий МОНОМАХ.
(Разработка НИИАСС Киев Украина, лицензия УК № 01296, сертификат соответствия РФ № РОСС
UA.СП11.H00100 — с 25.04.2003 по 25.04.2005).
Программы ПК МОНОМАХ — КОМПОНОВКА, БАЛКА, КОЛОННА, ФУНДАМЕНТ,
ПОДПОРНАЯ СТЕНА, ПЛИТА, РАЗРЕЗ (СТЕНА), КИРПИЧ.
Рис. 1 Окно Программного комплекса МОНОМАХ
8.1.1 Область применения
Программа КИРПИЧ является 32-разрядным приложением для Windows-95/98/ME,
Windows-NT/2000/XP. Данная программа совместно с программой КОМПОНОВКА используется для
автоматизированного проектирования кирпичных стен зданий и ориентирована на инженеровпроектировщиков каменных, армокаменных и железобетонных конструкций.
Функции программы (совместно с программой КОМПОНОВКА):

Выполняется расчет кирпичных зданий с несущими стенами и комбинированных
каркасных зданий повышенной этажности с кирпичных заполнением (программа
КОМПОНОВКА).

Формируются расчетные сочетания усилий (напряжений) по вычисленным нормальным и
сдвиговым напряжениям.

Выполняется проверка прочности кирпичной кладки стен и простенков.

Выполняется подбор сетчатого и вертикального армирования.

Результаты конструирования представляются в виде рабочего чертежа. Формируются
dxf-файлы чертежей для работы в других графических комплексах (AutoCAD, ArchiCAD,
AllPlan).

Формируется текстовый файл расчетной записки.
При
документов:




разработке программы КИРПИЧ учитывались требования следующих нормативных
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.
СНиП II-7-81. Строительство в сейсмических районах.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции.
СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции.
4
Раздел 8. КИРПИЧ
8.1.2 Общие характеристики, топология здания
Задание топологии здания и его основных характеристик, назначение осей, расстановка стен,
плит, отверстий и задание нормативных нагрузок на плиты перекрытия выполняется в программе
КОМПОНОВКА. Форма здания в плане может быть произвольной. Для формировании
пространственно-планировочной схемы по высоте здания используется функция копирования этажей с
последующей корректировкой схемы на любом этаже. В конструктивную схему здания с несущими
кирпичными стенами допускается включать бетонные и железобетонные стены, колонны, балки, что
подразумевает комбинированный каркас с кирпичным заполнением.
Для правильного сбора нагрузок от собственного веса конструкций пользователь должен
назначить стенам соответствующий материал из списка материалов СХЕМА / Стены / Изменить
материал (см. Рис. 2). Если такого нет в имеющемся списке материалов, то его следует добавить как
Новый в окне диалога Библиотека материалов стен меню СЕРВИС (см. Рис. 3).
ПРИМЕЧАНИЕ. При редактировании библиотеки материалов не рекомендуется изменять Код
ЦМО библиотеки Dmo. Эти данные используются в интегрированной технологической линии
проектирования (ИТЛП) для связи с архитектурными и сметными программами.
Рис. 2 Плавающее окно Изменить материал стен
Рис. 3 Окно диалога Библиотека материалов стен
Для сбора горизонтальных и вертикальных нагрузок на стены от постоянной, длительной,
кратковременной нагрузок, от ветровых (с учетом пульсации) и сейсмических воздействий
пользователь задает положение расчетных горизонтальных уровней с указанием Номера этажа и
Отметки относительно уровня перекрытия (см. Рис. 4). Допускается задание нескольких
горизонтальных уровней на одном этаже.
Раздел 8. КИРПИЧ
5
Рис. 4 Задание расчетных уровней в программе КОМПОНОВКА
В процессе МКЭ расчета выполняется автоматическая триангуляция стен с учетом положения
базовых сечений, которые расположены в заданных пользователем горизонтальных уровнях
(рекомендуется их назначать в средине высоты этажа в соответствии с п.16.2 СНиП II-22-81). После
МКЭ расчета здания в базовых сечениях в точках триангуляции вычисляются нормальные и сдвиговые
напряжения z, xz. Для более детального изучения напряженно-деформированного состояния стен
пользователь имеет возможность управлять процессом автоматической разбивки на конечные
элементы, уменьшая шаг триангуляции.
Полученные в программе КОМПОНОВКА расчетные напряжения в стенах (простенках), их
геометрические размеры и характеристики материала стен экспортируются в программу КИРПИЧ для
проверки их прочности и подбора необходимой расчетной арматуры в соответствии со СНиП II-22-81.
8.1.3 Расчет и проверка прочности кирпичной кладки
В программе КИРПИЧ выполняется импорт геометрических размеров стен (простенков),
характеристик материала стен и напряжений в базовых точках, которые получены в программе
КОМПОНОВКА.
В соответствии со СНиП II-22-81 пользователь может назначить следующие Типы кладки:
Материал стены
Кирпич глиняный обыкновенный
Кирпич силикатный
Виброкирпичная кладка на тяжелых бетонах
Камни и крупные сплошные блоки из бетона Hряда > 50 см
Камни из бетона, гипсобетона и др. на пористых заполнителях Hряда = 20-30 см
Блоки из ячеистого бетона, шлакобетона и др. (из пустотелых бетонных камней)
Hряда = 20-30 см
Ссылка на
СНиП II-22-81
Табл. 2
Табл. 2
Табл. 3
Табл. 4
Табл. 5
Табл. 6
6
Раздел 8. КИРПИЧ
Природные камни (правильной формы) низкой прочности
Природные камни из рваного бута
Бутобетон невибрированный
Бутобетон вибрированный
Табл. 7
Табл. 8
Табл. 9
Табл. 9
Табл. 1 Типы кладки и материал стен
Возможные типы материалов стен: 0, 1 – бетон/железобетон; 2 – кирпич; 3 – кирпич
армированный (по умолчанию), другой – 4. Характеристики бетона принимаются по СНиП 2.03.01-84
табл. 12, 13, 18.
Заданный тип материала стены может быть изменен пользователем (см. Рис. 5). Прочностные
характеристики материала стен по СНиП II-22-81 принимаются по заданным пользователем маркам
кирпича, раствора, типу и качеству кирпичной кладки.
В данной версии программы КИРПИЧ реализованы базы материалов табл.2-3, 5, 10, 11
СНиП II-22-81.
Рис. 5 Окно диалога Характеристики материалов стен
Все расчетные прочностные характеристики материала принимаются автоматически исходя из
заданной Марки кирпича или камня и Марки раствора и типа раствора (см. Рис. 5, Табл. 2).
Характеристики материала
Ссылка на
СНиП II-22-81
Расчетное сопротивление кладки сжатию, Rс
Расчетное сопротивление кладки растяжению по перевязанному сечению, Rt
Расчетное сопротивление кладки растяжению по не перевязанному сечению, Rt_н
Расчетное сопротивление кладки изгибу по перевязанному сечению, Rtb
Расчетное сопротивление кладки изгибу по не перевязанному сечению, Rtb_н
Расчетное сопротивление кладки срезу по перевязанному сечению, Rsq
Расчетное сопротивление кладки срезу по не перевязанному сечению, Rsq_н
Временное сопротивление неармированной кладки, Ru
Временное сопротивление армированной кладки, Rsku
Упругая характеристика кладки,  = E / Ru
Начальный модуль упругости кладки, E =  * Ru
Табл. 2-9
Табл. 11
Табл. 10, 11
Табл. 11
Табл. 10, 11
Табл. 11
Табл. 10, 11
Табл. 14
п.3.20
Табл. 15,
п.3.21, 3.20
Коэффициент влияния ползучести, 
Начальный коэффициент Пуассона, 
п.3.24
Табл. 2 Расчетные характеристики материала стен
Раздел 8. КИРПИЧ
7
Прочностные характеристики арматуры и типы армирования (сетчатое или
вертикальное + сетчатое) принимаются по заданным пользователем классам арматуры по
СНиП 2.03.01-84 (см. Рис. 6).
Рис. 6 Окно диалога Характеристики армирования
Из вычисленных нормальных и сдвиговых напряжений z, xz. от постоянной, длительной,
кратковременной, ветровой и сейсмической нагрузки в точках триангуляции формируются расчетные
сочетания усилий (РСУ).
Расчетные сочетания усилий формируются автоматически с учетом коэффициентов надежности
по нагрузке, длительности и коэффициентов расчетных сочетаний (см. Рис. 7). Пользователь может
изменить заданные по умолчанию коэффициенты.
Рис. 7 Окно диалога Коэффициенты
При подборе арматурных сеток в стенах (простенках) учитывается заданная пользователем
Высота ряда кирпичной кладки, Размер ячейки сетчатого армирования и Расчетный диаметр
армирования (см. Рис. 6). Поэтому, если в результате подбора сетчатого армирования выдается
сообщение «Армирование не обеспечивает прочность сечения» – необходимо увеличить Расчетный
диаметр, или уменьшить Размер ячейки сетчатого армирования, или назначить Режим подбора
арматуры как Сетчатое + вертикальное. Тогда программа в точках, где недостаточно сетчатое
армирование автоматически перейдет в режим подбора вертикальной арматуры.
При вычислении коэффициента продольного изгиба i, вычисляется гибкость элемента в двух
направлениях по высоте простенка h и по длине простенка i в каждой точке интегрирования в
соответствии с п.4.2 СНиП II-22-81. Пользователь может изменить коэффициент расчетной высоты
простенка – k_l0, по умолчанию k_l0 = 1 (п.4.3).
Раздел 8. КИРПИЧ
8
h = Hэтажа* k_l0 / 
i = l0 / i
где  – толщина стены, l0 – расчетная длина участка, i – меньший радиус инерции.
В данной версии программы КИРПИЧ для проверки прочности простенков и подбора
арматурных сеток в соответствии со СНиП II-22-81 выполняются следующие проверки (далее все
ссылки на СНиП II-22-81):

Проверка неармированных каменных конструкций на центральное сжатие і-ой точке
простенка (по несущей способности) (пп.4.1–4.4). Так как напряжения в точке получены с
учетом перераспределения усилий от моментов в стене с учетом ее пространственной
работы с поперечными стенами, проверка на внецентренное сжатие не выполняется
(п.4.7):
Ni <=mg* i * R *Ai ,
где:
i – коэффициент продольного изгиба в і-ой точке интегрирования (табл.18);
mg – коэффициент влияния длительности нагрузки;
Rsk – расчетная прочность армированной кладки;
Ai – площадь сечения расчетного единичного элемента.


Проверка неармированных каменных конструкций на осевое растяжение (по
перевязанному сечению) (п.4.19).
Проверка неармированных каменных конструкций на срез по горизонтальным
неперевязанным швам (по несущей способности) (п.4.20):
Qi <= (Rsq + 0,8 * n *  * 0 ) * Ai
где:
mg – коэффициент влияния длительности нагрузки;
Rsq – расчетное сопротивление срезу (табл.10);
0 – среднее напряжение сжатия;
n – коэффициент пустотности кладки (1, 0.5).


Подбор сетчатого армирования при сжатии (п.4.30). Подбор сеток выполняется по
заданному пользователем размеру ячейки сетчатого армирования, диаметру и классу
арматуры (см. Рис. 6). В данной версии программы КИРПИЧ пользователь может указать
квадратные сетки с размером ячейки: 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100
мм.
Проверка армированных каменных конструкций на срез по перевязанным сечениям
(п.4.20):
Qi <= Rsq * Ai + Rsw_y * Fai
где:
Rsk – расчетная прочность армированной кладки сетками;
Rsw_y-– расчетная прочность поперечной (вертикальной) арматуры;
Fai – процент вертикального армирования в точке.

При невозможности удовлетворения условий пп.4.20, 4.30 программой выполняется
подбор вертикальной арматуры:
Ni <= mg * i * Rsk * Ai + Rsk_y *Fai_y
где:
Rsk – расчетная прочность армированной кладки сетками;
Rsk_y – расчетная прочность на сжатие вертикальной арматуры;
Fai_y – процент вертикального армирования в точке.
Раздел 8. КИРПИЧ
9
8.1.4 Диагностика ошибок
При превышении в стене заданного максимального процента армирования выдается сообщение
«Сетчатое армирование превышает заданное максимальное».
Если подобранные сетки не удовлетворяют условию допустимого максимального армирования
по п.4.30 СНиП II-22-81, то выдается сообщение «Сетчатое армирование превышает оптимальное».
При невозможности выполнить расстановку арматуры выдается сообщение «Армирование не
обеспечивает прочность сечения».
При успешном подборе арматуры выдается сообщение «Подбор арматуры в кирпичной кладке
выполнен».