Горизонтальные коммуникации

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист



Архитектурно-конструктивная часть















2902.01.КП.000000.001.ПЗ

2902.01.КП.000000.001.ПЗ



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист



Архитектурно-конструктивная часть















2902.01.КП.000000.001.ПЗ

2902.01.КП.000000.001.ПЗ






















Содержание

Введение………………………………………………………………………......... 2

Архитектурная часть…………………………………………………………4

Общая характеристика территории строительства …………………… 5

Градостроительная ситуация …………………………………… 5

Анализ территории ……………………………………………… 5

Природно-климатические характеристики района строительства ….………………………………………..………………………… 6

Технико-экономические показатели …………………..………… 6

 Объемно-планировочное решение ………………………….………… 7

Общие сведения …………………………………..……………… 7

Вертикальные коммуникации …………………………...……… 9

Горизонтальные коммуникации ……………………………….. 10

Отделка фасадов ………………………………………………… 10

 Конструктивное решение …………..………………………………… 12

Общие сведения ……………………………….………………… 12

Фундаменты ………………...…………………………………… 12

Колонны …………….…………………………………………… 12

Ригели …………………….……………………………………… 12

Плиты перекрытия ……………………………………………… 13

Покрытие ………………………………………………………… 13

 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций ………..…… 15

Теплотехнический расчет наружной стены …………………… 15

Теплотехнический расчет покрытия …………………………… 17

 Инженерное оборудование …………………………………………… 20

 Пожарная безопасность ………………………………………….…… 21

 Доступность среды …………………………………………………… 22

Строительно-конструктивная часть ……………………………..……… 23

Исходные данные для проектирования ……………………………… 24

 Расчетные данные …………………………………………………..… 25

 Расчетный пролет и нагрузки ………………………………………… 27

 Предварительный подбор арматуры ………………………………… 30

Характеристики прочности бетона и арматуры ……………… 30

Расчет прочности многопустотной плиты по сечению, нормальному к продольной оси ……………………………..… 31

Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси элемента …………………………………………..………… 32

Расчет плиты по второй группе предельных состояний …...… 34

 Потери предварительного напряжения арматуры ………………..… 37

 Расчет по образованию трещин нормальных к продольной оси элемента ………………………………………………………………… 42

 Определение прогиба плиты ……………………………………….… 43

 Конструирование плиты ……………………………………………… 45

Основания и фундаменты ………………………………………………… 46

Исходные данные для проектирования ……………………………… 47

 Инженерно-геологические характеристики ………………………… 48

3.2.1 Краткая инженерно-геологическая характеристика ……..…… 48

3.2.2 Инженерно-геологический разрез площадки ……………….… 48

3.2.3 Рекомендации …………………………………………………… 49

3.2.4 Анализ инженерно-геологических условий …………………… 51

 Сбор нагрузок ………………………………………………………… 53

 Определение глубины заложения фундамента ……….………….… 59

 Определение несущей способности свай…………………………… 60

Пирамидальные сваи …………………………………...……… 60

Висячие забивные сваи ………………………………………… 61

 Технико-экономическое обоснование основного варианта ……….. 64

 Проектирование выбранного варианта фундамента ………..……… 65

Проектирование свайного фундамента для узла №1 ………… 65

Проектирование свайного фундамента для узла №2 ………… 69

Библиографический список ……………………………………………… 72


Введение 



Концерт - один распространённый вид зрелищ, имеющий сложную технологию, рассчитанную на непосредственный контакт актера со зрителем, проводится в различных по величине аудиториях. Концертные программы, как правило, формируются из отдельных номеров с преобладанием музыкальной основы. Концертное представление по характеру близко к цирковому или театрализованному, но отличается от них тем, что процессы подготовки и реализации программ отделены друг от друга в пространстве и времени и предполагают наличие стационаров и широкой сети гастрольных площадок - концертных залов.

Обеспеченность концертными залами едва превышает 20% градостроительной нормы, поэтому проектирование и строительство их весьма актуально. 

Строительство специализированных зданий концертных залов довольно долгое время не велось и были построены крупные залы для проведения общественных мероприятий. Ситуация изменилась в конце 60-х годов прошлого века, когда были построены крупные залы для проведения общественных мероприятий, а так как частота их проведения была невелика, то и возникла идея проведения в этих залах популярных культурно-зрелищных программ для достижения рентабельного круглогодичного функционирования.

В городе Йошкар-Ола театры, кинотеатры и залы строились в середине прошлого столетия, но тенденция продолжилась и в начале XXI века. На данное время в городе действуют достаточное количество театров различного направления, дворцы культуры и филармония, но нет специализированного концертного зала.

Концепция проектирования концертного зала заключается в попытке создать в городе новый культурный центр. Существующие культурные центры и различные театры играют важную роль для города и области. Собственные коллективы проводят концерты по республике, в городах России и Европы. В залах постоянно проходят концерты классической и национальной музыки, выступления артистов эстрады, гастроли музыкальных театров, музыкальные фестивали. Зрительные залы обладают хорошей акустикой, однако техническое оснащение зданий давно не обновлялось. Интерьеры зданий отражают советскую эпоху и нуждаются в модернизации. В зданиях не хватает пространства и функциональных зон, отвечающих прогрессу и времени, поэтому здания морально устарели.

Развитие города, рост численности населения ставить задачу спроектировать и построить новый концертный зал. Концертные залы размещают в центральных районах городов, формируя часто перед зданием специальную площадь, либо в ансамбле с другими зрелищными и культурными зданиями центра города. 

Концертный зал представляет возможность насладиться творчеством современных исполнителей и послушать классическую музыку. Высокое разнообразие репертуара привлечет большое количество желающих посетить этот зал. 

Благоустройство зеленой зоны вокруг концертного зала, создание постоянных и временных дизайн-объектов создадут зоны отдыха и места притяжения зрителей.

Раскрыв специфику требований к выгодному расположению в городе и выбору места строительства нового культурного центра - зрительному залу, эти решения являются исходным материалом для проектирования концертного зала в городе Йошкар-Ола.










Общая характеристика территории строительства

1.1.1 Градостроительная ситуация

Для строительства выбран участок по проспекту Ленина, Республика Марий Эл. Место характеризуется большим людским потоком, так как находится вблизи спального района Сомбатхей и на одной из главных улиц города.

В результате градостроительного зонирования могут определяться жилые, общественно-деловые, производственные зоны, зоны инженерной и транспортной инфраструктур, зоны сельскохозяйственного использования, зоны рекреационного назначения, зоны особо охраняемых территорий, зоны специального назначения, зоны размещения военных объектов и иные виды территориальных зон.  Согласно разделу «Правила землепользования и застройки» генерального плана городского округа «Город Йошкар-Ола», проектируемый объект находится в зоне городских парков, скверов, садов, бульваров. Эта территория отлично подходит под застройку, так как она без ярко выраженного шумового фона и вибраций, что усложняет обеспечение необходимых акустических условий в помещениях. 

Объем здания расположен параллельно проезжей части проспекта Ленина. Для организации автомобильных и людских потоков вокруг здания предусмотрены проезды, пешеходные тротуары и зоны отдыха посетителей концертно-зрелищного центра.

1.1.2    Анализ территории

Естественный рельеф местности обеспечивает необходимый уклон стока дождевых вод. Участок проектирования расположен на отметках более высоких, чем отметки красной линии обрамляющей, что способствует беспрепятственному стоку ливневых вод к водоприемным устройствам на проезжих частях улиц, а также берег реки Кокшаги, что так же обеспечит сток ливневых вод. Абсолютные отметки в пределах площадки изменяются от 84,0 м до 85,0 м. На период изысканий участок строительства свободен от застройки, на площадке ведутся работы по планировке местности насыпными грунтами.

1.1.3    Природно-климатические характеристики района строительства

Согласно СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» объект строительства расположен в IV снеговом районе, вес снегового покрова Sq=240 кГс. Ветровой район – I, средняя скорость ветра V=5 м/с. 

Согласно СП 131.13330.2012. «Строительная климатология»: 

- Расчетная средняя температура внутреннего воздуха tint= +18 oC; 

- Расчетная средняя температура наружного воздуха text= -34 oC; 

- Средняя температура наружного воздуха отопительного периода tht = -5,1 oC; 

- Продолжительность отопительного периода Z = 220 сут; 

- Влажностный режим – нормальный.

1.1.4 Технико-экономические показатели

Расчет технико-экономических показателей производится по прил. Г СП 118.13330.2012 «Общественные здания и сооружения».

Общая площадь: 20200 м2

Полезная площадь: 19312 м2

Расчетная площадь: 17200 м2

Строительный объем: 22176 м2

Площадь застройки: 5526 м2

Этажность: 3-6.






1.2 Объемно-планировочное решение

1.2.1 Общие сведения

Концерт – это массовое зрелищное событие, происходящее в закрытом помещении или на открытом воздухе (площади, стадионы и т.п.), требующие место для подготовки и реализации программ представлений, а также наличие микрофонов, мощной звуковоспроизводящей и световой аппаратуры. Большое разнообразие видов концертов (эстрадные, филармонические, хореографические, литературные) предъявляет ряд требований к организации зрелищного пространства (демонстрационная площадка и зона зрительских мест), а также к другим группам помещений концертных залов. 

Композиционным и функциональным ядром концертного зала является зрелищное пространство. В нем происходит процесс демонстрации и восприятия концертной программы, которые предъявляют к нему функциональные требования: сценографические, акустические и зрительного восприятия. Так как концертный зал универсальный, то была запроектирована сцена-эстрада, которая предусматривает быструю смену подвесных декораций в трансформируемом виде. Для быстрой, ритмичной смены номеров и для возможности создания масштабных представлений были предусмотрены карманы сцены и арьер-сцена, а также оркестровая яма для номеров с оркестром.

Помещения для обслуживания зрителей делятся на несколько функциональных групп: входная группа, рекреационные помещения и фойе, помещения питания, санитарные узлы и зрительный зал.

Входная группа помещений представлена подземной парковкой, тамбурами, кассами, входным и кассовым вестибюлем, распределительным вестибюлем с гардеробом.  Для удобства посетителей предусмотрены фойе, которые могут служить для размещения выставочных стендов, санузлы, буфет на 2 этаже и музейно-выставочный зал, с подсобным помещением для хранения и подготовки экспонатов.

Параметры зрительного зала приняты по условиям вместимости, обеспечения комфортной видимости и слышимости в отдаленных точках зала. А отделка и форма зрительного зала обеспечит акустику и звукоизоляцию, а размещение сидений - условия видимости и условия загораживания. Наличие партера, балконов, лож, ярусов обеспечит вместимость зала в 600 мест.

Для достаточного освещения игровой площадки запроектирован ряд обслуживающих помещений. Это помещения для постановочного освещения, светопроекционная, тиристорная (боковой свет, предназначенный для освещения переднего плана площадки), машинный зал (в трюме сцены) для размещения оборудования, электрощитовая сцены и зала. Также предусмотрена кабина звукооператора.

Было принято решение сделать отдельный вход с тамбуром и гардеробной для артистов и администрации, чтобы быстрее попасть в нужное помещение.

Подготовка концерта – процесс сложный и трудоемкий, требует ряд помещений для артистов. Поэтому были запроектированы репетиционные для актеров и танцоров, оркестра и музыкантов, помещения для отдыха артистов, комнаты для хранения нот и музыкальных инструментов, а также их настройки. 

Конечно же предусмотрены артистические уборные, костюмерные и гримерные, санузлы для артистов.

Для художественного руководства и администрации запланированы помещения, включающие в себя кабинеты дирекции (в том числе канцелярия и секретарь), дирижера, режиссера, художника, бухгалтерии, заведующего хозяйственной частью. Помещения технического персонала размещены так, чтобы достигалась удобная связь с рабочими участками концертного зала.

Хранение и подготовка декораций и костюмов неотъемлемая часть концертного зала. Поэтому предусмотрены склады декораций, расположенных в непосредственной близости к сцене для удобства доставки реквизита. Для создания, ремонта объемных и мягких декораций запроектированы мастерские столярные и слесарные, бутафорская. Для костюмов, обуви и париков – пошивочная с примерочной и закройной, при них – постирочная, сушильная и красильная. Все мастерские обеспечены хорошей изоляцией от остальных помещений. При каждой мастерской предусмотрены кладовые, а также общее помещение персонала.

Весь внутренний объем здания разделен междуэтажными перекрытиями, стенами и перегородками на отдельные помещения.  Связь между основными помещениями осуществлена с помощью коридоров.

1.2.2 Вертикальные коммуникации

Вертикальные коммуникации позволяют осуществлять связь между этажами и обеспечивают безопасный выход из здания непосредственно наружу через эвакуационные выходы. Они включают в себя: лестницы, лифты.

При проектировании концертного зала были выбраны железобетонные лестницы, размещенные в лестничных клетках с остеклением.

Высота этажа здания 5,1 м, поэтому приняты трехмаршевые лестницы. Ширина лестничного марша составляет 1,2 м для эвакуационных, а для главных лестниц в вестибюлях и фойе - 2,5 м.

Размеры лестничных клеток 6000х6000 мм, включающие в себя лифт и лифтовой холл. Ширина проступи составляет - 300 см, высота подступенка – 150 мм, поэтому число подъемов на одном марше – 8, 12 и 7.  Высота ограждений лестничных маршей – 900 мм. 

Число лифтов в здании принято так, чтобы обеспечить максимальную комфортность посетителям и работникам, и включает в себя наличие грузового лифта. Размеры лифтов приняты так, чтобы обеспечить пользование инвалидами на креслах – колясках: глубина – 1700 мм, ширина – 2800 мм, ширина дверного проема – 900 мм. Грузоподъемность, выбранных пассажирских лифтов – 1000 кг, высота кабины – 2400 мм, высота дверного проема – 2100 мм. Лифты легкодоступны посетителям и артистам, расположены в вестибюлях и обеспечивают подъем с парковки.

1.2.3 Горизонтальные коммуникации

Горизонтальные коммуникации проектируется для осуществления связи между помещениями и вертикальными коммуникациями в пределах одного этажа. Ими являются коридоры.

В проектируемом объекте выбрана коридорная планировка, поэтому принята ширина главных и второстепенных коридоров 3 м.

Для обеспечения быстрой эвакуации предусмотрено открытие дверей в коридорах наружу по направлению движения.

1.2.4 Отделка фасадов

Фасад является «лицом» здания. По фасаду можно понять назначение здания, время его постройки, количество этажей, климатические факторы проведения работ и природно-географические факторы. Также важный фактор – расположение здания в системе застройки и окружающей среды.

Разнообразие строительных материалов и технологий отделки фасадов позволяют создать неповторимый внешний вид здания. 

Для отделки фасадов были выбраны металлические кассетные панели для навесного вентилируемого фасада. Это объёмные панели из листового алюминия с полимерным напылением. Фасадная кассета имеет загнутые края и изготовлена в заводских условиях. Для крепления фасадных кассет используются самосверлящие винты. Воздушная прослойка вентилируемого фасада составляет 20 мм.

Главным достоинством этого тонколистового материала является возможность получения из такого листа любой формы. Из композитных материалов с легкостью можно выполнить любые сложные формы. Полученные изделия имеют высокую жесткость, а также легкую и прямолинейную поверхность.

Изделия из композитных материалов, используемые для отделки вентилируемых фасадов, позволяют значительно усилить звукоизоляцию, а также ослабить вибрацию. 

Для фасада концертно-зрелищного центра выбраны алюминиевые композитные панели фирмы АКП Alcodome .










1.3 Конструктивное решение

1.3.1 Общие сведения

Так как в здании требуется наличие больших не перегороженных помещений, то была принята каркасная система, где несущими конструкциями являются колонны.

Жесткость здания обеспечена совместной работой колонн, размещенных по периметру и внутри здания и опирающихся на фундаменты. Колонны связанны между собой ригелями и перекрытиями, образуя в совокупности сборный связевой каркас. 

Колонны сечением 300*300 мм установлены в сетке осей с шагом 6х6 м. Ригели сборные железобетонные таврового сечения, высотой 550 мм, уложенные в поперечном направлении, длиной 3, 6 и 9 м. соединение элементов каркаса выполнено сваркой закладных деталей, заложенных в конструкциях при изготовлении.

1.3.2 Фундаменты

С учетом геологического строения, расчетных и нормативных характеристик грунта был выбран свайный фундамент из бетона класса В30.

1.3.3 Колонны

Для восприятия действующих нагрузок на здания, обеспечения прочности и устойчивости были выбраны колонны постоянного сечения 300х300 мм, с консолью 150х150 мм для опирания ригелей.

Колонны армированы сварными и вязанными каркасами, формованы из бетона класса В25. Колонны имеют закладные детали, приваренные к рабочей арматуре. Соединение с фундаментов жесткое, с ригелей – шарнирное. 

1.3.4 Ригели

Ригели выполняют функцию жесткого скрепления, опоры железобетонных конструкций. На продольные полки ригеля укладываются плиты покрытия и перекрытия. Применяется однополочный и двуполочный ригель для поддержки и опоры плит с одной стороны и с двух сторон соответственно. Ригели устанавливаются на консоли колонн и привариваются к закладным деталям. Сечение ригеля тавровое, с полкой в растянутой зоне.

После установки ригелей осуществляется подрезка на высоту консолей колонн, благодаря чему консоли оказываются в пределах требуемой проектом высоты. Ригели установлены по цифровым осям здания, имеют высоту сечения 550 мм и длину пролета 3, 6, и 9 м.

1.3.5 Плиты перекрытия

Перекрытие проектируемого здание выполнено из многопустотных предварительно напряженных плит, имеющих круглые пустоты.

Для устройства перекрытия приняты сборные плиты типовых размеров, шириной 1,2 м, длиной 6 м, высотой сечения 200 мм. Опирание плит на ригель должно составлять не менее 120 мм, швы заполняются бетоном и выравниваются.

1.3.6 Покрытие

При проектирование концертно-зрелищного центра был выбран совмещенный тип бесчердачного покрытия.

При таком типе покрытия подразумевается, что крыша совмещена с конструкцией чердачного покрытия и нижняя поверхность является потолком помещений верхнего этажа. На ригели укладываются железобетонные плиты покрытия. По поверхности плит устраивается пленка пароизоляционная ТехноНИКОЛЬ, минераловатный утеплитель ТехноРУФ, сборная стяжка из АЦЛ 2 листа по 10 мм, праймер битумный ТехноНИКОЛЬ №1, унифлекс ВЕНТ ЭПВ, техноэласт ЭКП.

Для отвода ливневых вод с поверхности кровли принято покрытие с внутренним водостоком, осуществленным с помощью системы ливневой канализации. Ливневая канализация состоит из водоприемных воронок и канализационных стояков, расположенных внутри здания. Вода из системы внутренних водостоков отводится в наружные сети дождевой или общесплавной канализации.




1.4 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

1.4.1 Теплотехнический расчет наружной стены

Требуется определить толщину слоя утеплителя в конструкции наружной стены из панелей в здании общественного назначения в г. Йошкар-Ола. Зона влажности территории – нормальная.

Исходные данные для теплотехнического расчета:

- Расчетная средняя температура внутреннего воздуха tint= +18 oC; 

- Расчетная средняя температура наружного воздуха text= -34 oC; 

- Средняя температура наружного воздуха отопительного периода tht = -5,1 oC; 

- Продолжительность отопительного периода Z = 220 сут; 

Таблица 1.1 Характеристики расчетных материалов

№

слоя

Материал слоя

Плотность, кг/м3

Коэффициент теплопроводности

?, Вт/(м  °С)



Толщина

слоя ?, м

1

Штукатурка из известково-песчаного раствора

1600

0,70

0,02

2

Пенобетон

1000

0,47

0,38

3

Утеплитель ТехноВЕНТ

80

0,036

Х

4

Пенобетон

1000

0,47

0,12





Рис. 1.1 Конструкция ограждения

Определяем требуемое приведенное сопротивление теплопередаче Rreq по формуле: 



Тогда 

Db= (18-(-5,1))*220 = 5082 °С*сут;

Определяем требуемое сопротивление теплопередачи Rreq (м2*°С/Вт): 

Rreq=0,00035*5082 +1,4= 3,18 м2°С/Вт;

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R0нс, м2 °С/Вт:

R0нс=1/?int+ ?n/?n +1/?ext

?int = 8,7 Вт/(м2  °С);

?ext = 23 Вт/(м2  °С);

R0нс= 1\8,7+0,02/0,70+0,38/0,47+х/0,036+0,12/0,47+1/23

Необходимо, чтобы приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции (R0) было больше или равно нормируемому (Rreq).

R0 > Rreq=3,18 м2 °С/Вт

Отсюда х=0,01 м =100 мм.

Принимаем толщину утеплителя мм.

Общая толщина наружной стены 0,02+0,38+0,10+0,12=0,62 м = 620 мм

1.4.2 Теплотехнический расчет покрытия

Требуется определить толщину слоя утеплителя в конструкции покрытия в здании общественного типа, расположенном в городе Йошкар-Ола. Зона влажности территории – нормальная.

Исходные данные для теплотехнического расчета:

- Расчетная средняя температура внутреннего воздуха tint= +18 oC; 

- Расчетная средняя температура наружного воздуха text= -34 oC; 

- Средняя температура наружного воздуха отопительного периода tht = -5,1 oC; 

- Продолжительность отопительного периода Z = 220 сут; 

Таблица 1.1 Характеристики расчетных материалов

№

слоя

Материал слоя

Плотность, кг/м3

Коэффициент теплопроводности

?, Вт/(м  °С)



Толщина

слоя ?, м

1

Штукатурка из известково-песчаного раствора

1600

0,70

0,02

2

Железобетонная плита

2400

2,04

0,2

3

Пленка пароизоляционная ТехноНИКОЛЬ

7200

-

0,03

4

Минераловатный утеплитель ТехноРУФ

140

0,036

х

5

Сборная стяжка из АЦЛ

1600

0,4

0,02

6

Праймер битумный ТехноНИКОЛЬ №1

-

-

0,02

7

Унифлекс ВЕНТ ЭВП

-

0,041

0,035

8

Техноэласт ЭКП

-

0,17

0,042





Рис. 1.1 Конструкция ограждения

Определяем требуемое приведенное сопротивление теплопередаче Rreq по формуле: 

Rreq= aDd+b;

где а=0,0004; b=1,6; 

Определяем значение Db по формуле: 

Db= (tint-tht)*zht ;

где tint= 18 °C; 

tht= -5,1 °С; 

zht= 220 сут. 

Тогда 

Db= (18-(-5,1))*220 = 5082 °С*сут;

Определяем требуемое сопротивление теплопередачи Rreq (м2*°С/Вт): 

Rreq=0,0004*5082 +1,6= 3,63 м2°С/Вт;

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R0, м2 °С/Вт:

R0нс=1/?int+ ?n/?n +1/?ext

?int = 8,7 Вт/(м2  °С);

?ext = 23 Вт/(м2  °С);

3,63= 1\8,7+0,02/0,70+0,2/2,04+

+х/0,036+0,02/0,4+0,035/0,041+0,042/0,17+0,12/0,47+1/23

Необходимо, чтобы приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции (R0) было больше или равно нормируемому (Rreq).

R0 > Rreq=3,63 м2 °С/Вт

Отсюда х=0,01 м =100 мм.

Принимаем толщину утеплителя 100 мм.

Общая толщина покрытия 0,02+0,2+0,03+0,1+0,02+0,02+0,035+0,042=0,467 м










1.5 Инженерное оборудование

Инженерное оборудование включает в себя водо- и электроснабжение, системы вентиляции, отопления и канализации, системы дренажа и ливневые водоотводы, внешние электрические и слаботочные сети (телефонные), средства пожаротушения и пылеуборки.

Инженерные сети проводятся и подключаются к объекту от существующих городских сетей общего пользования согласно ТУ. 

Для учета расхода энергии и воды предусмотрено оснащение приборами учета.

Распределение трубопровода для подачи тепла системам отопления, для горячей воды и вентиляции производится из общего теплового пункта.

В качестве нагревательных приборов помещений применяются радиаторы.






1.6 Пожарная безопасность

В проектируемом здании предусмотрены конструктивные, объемно-планировочные и инженерно-технические решения для обеспечения пожарной безопасности.

Под обеспечением пожарной безопасности подразумевается возможность эвакуации людей наружу до наступления опасности, возможность спасения людей, возможность доступа пожарных подразделений к очагу возгорания, нераспространение пожара на близ лежащие здания и сооружения.

Проектируемое здание по классу функциональной пожарной опасности принадлежит к классу Ф 2.1.

Для организованного самостоятельного движения людей непосредственно наружу или в безопасную зону предусмотрены эвакуационные выходы.

Высота эвакуационных выходов принята 2,1 м, шириной 2,0 м.  эти значения приняты с возможностью беспрепятственно пронести носилки с лежащим на них человеком.

Ширина марша лестницы, предназначенной для эвакуации принята 1,2 м. В концертно-зрелищном центре запроектировано 4 внутренних открытых лестниц. С каждого этажа здания предусмотрено не менее двух эвакуационных выходов, расположенных рассредоточено.

По степени огнестойкости проектируемое здание относится к I степени (здание с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых и плитных негорючих материалов).

В здании предусмотрено четыре выхода, являющимися по нормативам эвакуационными, так как ведут на пути эвакуации в безопасную зону через тамбур.




1.7 Доступность среды

Заданием на проектирование устанавливается перечень объектов, помещений и мест обслуживания доступных для маломобильных групп населения(МГН). К категории маломобильных посетителей относятся инвалиды с поражением опорно-двигательного аппарата, недостатком зрения и дефектами слуха, а также лица преклонного возраста и временно нетрудоспособные.

Проектное решение здания, доступного МГН, должно осуществлять доступность мест обслуживания и беспрепятственного перемещения посетителей, безопасность путей движения и мест пребывания людей, комфортность среды.

Ширина пешеходного прохода принята 3 м для встречного движения инвалидов на креслах-колясках.

Покрытия пешеходных дорожек, тротуаров и пандусов принято из твердых материалов. Покрытия должны быть ровными, шероховатыми и без зазоров, не создающие вибрацию при движении, не скользящее.

На автостоянках внутри и снаружи здания следует выделить 10% мест для транспорта инвалидов с учетом специализированных мест для автотранспорта инвалидов на кресле-коляске. Выделяемые места обозначаются специальными знаками на покрытии стоянки и знаком на вертикальной поверхности. [7]

На каждом этаже для МГН следует предусматривать зоны отдыха на 2-3 места. Около столов, прилавков и т.д. следует предусматривать свободное пространство не менее 0,9*1,5 м [7].

Конструктивные элементы зданий и устройства не должны выступать более чем на 0,1 м на высоте от 0,7 до 2 м от уровня пола внутри здания. Указатели на отдельно стоящей опоре не более чем на 0,3 м. Под маршем открытой лестницы и другими выступающими частями здания, имеющими высоту менее 1,9 м, следует устраивать предупредительные барьеры, ограждения и т.п. [7].






2.1 Исходные данные для проектирования

Проектируемое здание общественного назначения имеет сборный связевой каркас. Основные несущие конструкции образуются системой колонн 300*300 мм, горизонтальных дисков – перекрытий из железобетонных многопустотных плит, и вертикальных элементов – диафрагм жесткости, расположенных в противоположных сторонах здания. Диафрагмы воспринимают часть вертикальных и все горизонтальные нагрузки, действующие на здание, и передают их фундаментам, обеспечивая таким образом общую устойчивость здания.

Сопряжение ригелей и колонн принято шарнирным, ригель опирается на консоль колонны. Соединение обеспечивается сваркой закладных деталей колонны и ригеля. 

В данном разделе требуется выполнить расчет и конструирование сборной железобетонной плиты перекрытия. Произведены расчеты железобетонной плиты по первой и второй группам предельного состояния, включающие в себя расчеты на прочность, трещинообразование, раскрытие трещин и прогиб.

Для изготовления плиты принят бетон класс В30. Для армирования плиты в качестве рабочей арматуры используется арматура класса А1000.




2.2 Расчетные данные

 Сетка колонн 6,0х6,0 м. Количество этажей – 3. Высота первого этажа - 5,1 м, высота второго и третьего этажа – 5,5 м. 

Район строительства – г. Йошкар-Ола. Тип местности – В. Снеговой район – 4. Ветровой район – 1. Вес снегового покрова Sq=240 кГс. Средняя скорость ветра V=5 м/с. 

Перекрытие выполнено из многопустотных железобетонных предварительно напряженных плит (панелей) с круглыми пустотами. 

В плитах с пустотами минимальная толщина полок составляет 25…30 мм, ребер – 30-35 мм. Высота сечения плит должна быть подобрана так, чтобы наряду с условиями прочности были удовлетворены требования жесткости (прогиб).



Рис.2.1 Основные размеры плиты

На рис. 2.2 монтажная схема колонн, ригелей и плит перекрытия многоэтажного здания. 



Рис.2.2 Монтажная схема


2.3 Расчетный пролет и нагрузки



Конструктивные размеры плит 5760х1190х200 (h) мм.  Относительная влажность воздуха здания составляет 60%. К трещиностойкости плит предъявлены требования 3-й категории. Для изготовления плиты перекрытия предусмотрен бетон класса В30, изделие подвергают тепловой обработке при атмосферном давлении. Напрягаемая арматура выполнена из стержневой арматуры класса А1000 с электротермическим натяжением на упоры.

Основные размеры плит приведены на рис.2.1.

Расчетный пролет плит l0 принимают равным расстоянию между осями ее опор.  При опирании на полки ригелей l0 = ln - aon = 5760 – 80 = 5680 мм (a – величина опирания плиты на ригель).




Таблица 2.1 Нагрузка на перекрытия 

Нагрузка на 1 м2 перекрытия многоэтажного здания (н/м2)

№  

Элементы покрытия

Расчетная нагрузка (нормативная) при коэффициенте надежности  ?f = 1

Коэффициент надежности по нагрузке   ?f

Расчетная нагрузка при коэффициенте надежности  ?f > 1

1

2

3

4

5

1

Керамический плиточный пол толщиной 10 мм (плотность 1600 кг/м3)

160

1,2

192

2

Цементно-песчаная стяжка толщиной 25 мм (плотность 2000 кг/м3)

500

1,3

650

3

Выравнивающий керамзитобетонный слой толщиной 30 мм (плотность 1400 кг/м3)

420

1,3

546

4

Пленка пароизоляционная ТехноНИКОЛЬ

1,5

1,3

1,95

5

Многопустотная плита покрытия  

3030,8

1,1

3333,9

 

ИТОГО постоянная

4112,3



4723,85

6

Полезная нагрузка (полная) в т.ч. длительная

4000

1,2

4800





1400

1,2

1680

 

ИТОГО полная нагрузка в т.ч. длительная

8112,3



9523,85





5512,3



6403,85



Расчетная нагрузка при коэффициенте надежности ?f >  1 на 1 п. м. при ширине плиты 1,2:

Постоянная нагрузка: g=1,2*4,72= 5,66 кН/м;

Временная нагрузка: v=1,2*4,8=5,76 кН/м;

Полная нагрузка: q=g+v=1,2*9,52= 11,42 кН/м.

Расчетная нагрузка (нормативная) при коэффициенте надежности  ?f=1:

Постоянная нагрузка: gn=1,2*4,11=4,93 кН/м;

Временная нагрузка: vn=1,2*4,0=4,8 кН/м;

Полная нагрузка: qn=gn+vn=1,2*8,11=9,73 кН/м;

Постоянная + длительно временная нагрузка:

qnl=gn+vnl=1,2*5,51=6,61 кН/м.

Усилия от расчетных и нормативных нагрузок. От полной расчетной нагрузки при коэффициенте надежности  ?f  >  1.



Рис. 2.3. Эпюры M и Q







От полной расчетной нагрузки (нормативной) при коэффициенте надежности  ?f=1:





От постоянной и длительной расчетной нагрузки (нормативная) при коэффициенте надежности ?f=1:





Расчетное сечение многопустотной плиты назначается из следующих условий:

Ширина продольного ребра b=6*30+2*40=260 мм, высота верхней и нижней полок 35 мм. Значение b`f, вводимое в расчет, принимают из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/3 пролета элемента, т.е. 5680/3=1893,33 мм и равна b`f=12 h`f(n-1) +b=12*35(7-1) +260=2780 мм. Так как b`f ?b, то принимаем b`f= b=1170 мм. Рабочая высота сечения h0=h-as=200-25=175 мм, где as= aзс-d/2 – расстояние от центра тяжести рабочей арматуры до наиболее растянутой грани элемента.



Рис. 2.4. Расчетное сечение плиты перекрытия (размеры в мм)




 Предварительный подбор арматуры

2.4.1 Характеристики прочности бетона и арматуры



2.4.2 Расчет прочности многопустотной плиты по сечению, нормальному к продольной оси.

Значение Mult (предельный изгибающий момент) для изгибаемых элементов, имеющих полку в сжатой зоне (тавровые и двутавровые сечения), при относительной высоте сжатия зоны ?=x\h0? ?R (граничной относительной высоты сжатой зоны) определяют в зависимости от положения границы сжатой зоны.

Определяем положение границы сжатой зоны бетона из условия:

			M = 46,05 * 105 ? Rb  (h0 – 0,5 ) = 15,3 * (100) * 117 * 3,5 * (17,5 – 0,5 * 3,5) = 98,68* 105 (Н * см),

			 т.е. граница сжатой зоны плиты проходит к полке.

			Значение  несущей способности плиты Mult определяют для прямоугольного сечения шириной .

			Из условия: M = ?m Rb b ;

			Вычисляем

			?m = M / (Rb b  ) = 46,05* 105 / [ 15,3 * (100) * 117 * 17,52 ] = 0,084

			По таблице Б.2 при классе арматуры А1000 и ?sp /Rs = 800/870 = 0,92 находим ?R = 0,478. Тогда

			?R = ?R (1 - ?R/2) = 0,478 (1-0,478/2) = 0,364> ?m = 0,084

			т.е. сжатой арматуры в плите не требуется.

			Определяем относительную высоту сжатой зоны бетона

			? = 1 -  = 1 -  = 0,088

			? = 0,088