Площадка строительства и её рельеф

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

НИУ МГСУ 08.03.01-ВКР-2017





















Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

НИУ МГСУ 08.03.01-ВКР-2017





















                                         СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………….…….

1. Архитектурно-планировочный раздел……………………………………

         Исходные данные для проектирования…………..................………

         1.1   Назначение здания и условия его эксплуатации………………

         1.2   Место строительства и климатические условия……………...

         1.3   Сведения о классе здания………………………………….........

         1.4   Площадка строительства и её рельеф……………...................

          1.5 Инженерно-геологические и гидрологические условия площадки строительства…………………………………………………………………........

         1.6   Источники тепло-, водо-, электроснабжения…………………..

         1.7 Места подключения канализационной сети в общую сеть…….

         Архитектурный раздел………..………………………………………

        2.1 Генеральный план и благоустройство……………………………

        2.2 Объемно-планировочное решение……………………………….

        2.3 Конструктивное решение здания………………………………….

        2.4 Технико-экономические показатели …………………………….

        2.5 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций…………

        2.6 Инженерное оборудование здания………………………………..

           2. Расчетно-конструктивный раздел………………………………………

                  2.1 Статический расчет каркаса здания и его конструктивных элементов…………………………………………………………………………..

                       2.1.1 Общие данные………………………………………………..

                       2.1.2 Исходные данные для расчета……………………………….

                       2.1.3 Сбор нагрузок…………………………………………………

                       2.1.4 Расчетная схема………………………………………………

Статический расчет…………………………………………

                       2.17 Результаты расчета……………………………………………

                  2.2 Расчёт монолитной железобетонной плиты перекрытия Пм 9_1…

	              2.2.1 Общие данные……………………………………………...

	Исходные данные для расчета……………………….…..

	Сбор нагрузок…………………………………………….

	 Расчет плиты……………………………………………..

Результаты расчета……………………………………….

	              2.2.6  Расчет плиты………………………………………………











2. Расчетно-конструктивный раздел……………………………………..

	2.1 Статический расчет каркаса здания и его конструктивных элементов………………………………………………………………………

	 2.1.1  Общие данные…………………………………………………….

		Исходные данные для расчета……………………………………

	Сбор нагрузок……………………………………………………..

	Расчетная схема………………………………………………..

				Метод конечных элементов…………………………………..

	2.1.6  Статический расчет………………………………………………

2.1.7 Результаты расчета……………………………………………….

Расчёт монолитной железобетонной плиты перекрытия Пм 9_1

	         2.2.1 Общие данные………………………………………………

	Исходные данные для расчета……………………….…………...

	Сбор нагрузок……………………………………………………..

	Расчет плиты……………………………………………………...

        2.2.5 Результаты расчета………………………………………………..

2.3 Расчет Колонны……………………………………………………

                     2.3.1  Исходные данные для расчета……………………

                     2.3.2  Расчет Колонны……………………………………

	Технология, организация и экономика строительства…………….

	Исходные данные………………………………………………

	Используемые материалы для ПОС…………………………..

	Краткая характеристика условий строительства…………….

	Выбор методов и способов производства строительно-монтажных работ……………………………………………………………

	Схема последовательности строительных операций……….

	Расчёт требуемых технических параметров кранов………..

	Подсчёт объёмов работ, потребности в основных строительных материалах, конструкциях, изделиях……………………….

Календарный план строительства объекта и график движения рабочих…………………………………………………………

	Графики движения рабочих…………………………………..

Графики работ машин и механизмов и расхода основных материалов и конструкций……………………………………

Строительный генеральный план………………………

 Общие положения………………………………………

 Общие принципы проектирования стройгенплана…

 Расчёт площади складов……………………………………

 Расчёт временных зданий………………………………….

 Расчёт энергоснабжения и освещения……………………

 Расчёт элементов водоснабжения………………………..

 Технико-экономические показатели стройгенплана

Технологическая карта на монтаж навесных сэндвич-панелей……………………………………………………………



Технологическая карта на устройство наливных полов……

	



                4. Охрана труда и противопожарные мероприятия 

  4.1 Задачи в области БЖД……………………………………………………

  4.2 Правовые и нормативно-технические основы охраны труда………….

  4.3 Опасные и вредные производственные факторы………………………

  4.4 Влияние опасных и вредных производственных факторов……………

  4.5 Задачи безопасности жизнедеятельности, решённые в проекте   …….

4.5.1 Создание безопасных и безвредных условий труда…………….

 	4.5.2 Требования к организации рабочих мест………………………..

4.5.3 Требования безопасности к организации работ в зимних условиях………………………………………………………………………..

4.5.4 Требования безопасности к размещению строительных машин и механизмов…………………………………………………………………….

4.5.5 Требования безопасности к складированию и хранению строительных материалов и конструкций…………………………………………………..

4.5.6 Противопожарная безопасность………………………………..

4.6 Охрана окружающей среды……………………………………………..

          4.6.1 Воздействие на окружающую среду…………………………..

4.6.2 Мероприятия по охране окружающей среды………………….

4.7 Защита населения и территории от чрезвычайных ситуаций………….





















	

    







 









Исходные данные для проектирования

1.1 Назначение здания и условия его эксплуатации

Проектируемое здание представляет собой торгово-развлекательный комплекс с подземной автостоянкой. 

Режим эксплуатации помещений – нормальный. Состав и размеры помещений запроектированы согласно технологическим требованиям и в соответствии с действующими нормативными документами.

Здание будет располагаться в г.Смоленск на перекрёстке набережной Газовиков и улицы Сидорова.



1.2 Место строительства и климатические условия

Место строительства проектируемого здания – г. Смоленск, расположен в I строительно-климатическом районе (климатический подрайон I Д), в нормальной зоне влажности, в зоне с устойчивым снеговым покровом, во втором светоклиматическом поясе. Климат района умеренно-континентальный с коротким прохладным летом и длительной холодной зимой. 

Климатические параметры холодного периода года:

- температура воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью

	0,98: -42 °С.

	0,92: -41 °С.

- температура воздуха наиболее холодной пятидневки, °С, обеспеченностью

	0,98: -39 °С.

	0,92: -36 °С.

- Температура воздуха обеспеченностью 0,94: -22 °С.

- Абсолютная минимальная температура воздуха: -49 °С.

- Среднесуточная амплитуда температуры воздуха наиболее холодного месяца: 7,4 °С.





Таблица 1.1 – Продолжительность (сут.) и средняя температура воздуха (оС) периода со средней суточной температурой воздуха

 0С

 8С

 10С

Продолжит.

Средняя температура

Продолжит.

Средняя температура

Продолжит.

Средняя температура

189

-10,4

261

-6,4

280

-5,4



- Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца 83 %;

- Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч. наиболее холодного месяца 83 %;

- Количество осадков за ноябрь-март 161 мм;

- Преобладающее направление ветра  за декабрь-февраль ЮЗ;

- Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь 4,8 м/с;

- Средняя скорость ветра за период со средней суточной температурой воздуха  8 С: 4,1 м/с.

Климатические параметры тёплого периода года:

- Барометрическое давление 1000 гПа;

- Температура воздуха обеспеченностью 0,95: 20 С;

- Температура воздуха обеспеченностью 0,98: 24,3 С;

- Средняя  максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца 22,2 С.

- Абсолютная максимальная температура воздуха 35 С.

- Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее теплого месяца 10,9 С.

- Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее теплого месяца 71 %

- Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч наиболее теплого месяца 56 %

- Количество осадков за апрель-октябрь 404 мм

- Суточный максимум осадков 65 мм

- Преобладающее направление ветра за июнь-август С.

- Минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль 3,8 м/с.

Нормативная глубина промерзания грунта  -2 м.

По давлению ветра г. Смоленск расположен в I районе с нормативным значением 0=0,23 кПа; по весу снегового покрова – V снеговой район с расчетным значением S0=3,2 кПа.



1.3 Сведения о классе здания, эксплуатационных требованиях, степени долговечности, огнестойкости, возгораемости основных  конструктивных элементов здания

Класс здания по степени долговечности – II.

Класс здания по степени огнестойкости – II.

Эксплуатационные требования – повышенные.

Класс здания по капитальности – II.



1.4 Площадка строительства и её рельеф

Для строительства комплекса в г. Смоленск выбран незастроенный участок, ограниченный набережной Газовиков и улицей Сидорова. Площадка строительства имеет спокойный рельеф. Участок свободен от застройки и трасс действующих инженерных коммуникаций.

Генеральным планом предусмотрено размещение на площадке торгово-развлекательного центра с подземной автостоянкой, пешеходных дорожек, проездов, детской и спортивной площадок. Главный фасад ориентирован на перекрёсток набережной Газовиков и улицы Сидорова. 





1.5 Инженерно-геологические и гидрологические условия площадки строительства

Грунты площадки строительства по данным инженерно геологических изысканий.

Таблица 1.3 – Классификация грунтов

Наименование грунта

Н, м

J, МН/м3

Js, МН/м3

W

Wp

Wl

ф, град

с, Мпа

Ео, Мпа

е

IL

Насыпной

0.4

0.016

0.025

0.15

0

0

10

0

1

0.8

0

Суглинок

1.4

0.0185

0.0268

0.31

0.22

0.36

17

0.012

10

0.9

0.643

Суглинок

1.7

0.0185

0.0268

0.31

0.22

0.36

17

0.012

10

0.9

0.643

Суглинок

7.4

0.0215

0.0265

0.15

0.11

0.24

24

0.04

22

0.42

0.308



Таблица 1.4 – Расчётное сопротивление грунта

Наименование грунта

Н, м

R, Мпа

Jc1

Насыпной

0

0.0029

1

Насыпной

0.4

0.014

1

Суглинок

0.4

0.0941

1.1

Суглинок

1.8

0.1674

1.1

Суглинок

1.8

0.1632

1.1

Суглинок

3.5

0.2058

1.1

Суглинок

3.5

0.5396

1.2

Суглинок

10.9

0.9397

1.2



Консистенция суглинков колеблется от мягкопластичной до тугопластичной. Уровень грунтовых вод находится на глубине -7 метров от поверхности, воды не агрессивные. Глубина промерзания 2 метра.









1.6 Источники тепло-, водо-, электроснабжения

Водо-, электро-, теплоснабжение здания осуществляются от городских сетей.



1.7 Места подключения канализационной сети в общую сеть

Принятым вариантом устройства канализационной сети являются выпуски хозяйственно-бытовой канализации, присоединённые в общую канализационную сеть.



АРХИТЕКТУРНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Генеральный план и благоустройство



Рисунок 3.1 – Генеральный план торгово-развлекательного комплекса с подземной парковкой



Площадка строительства находится в г.Смоленск. Местоположение проектируемого объекта – перекрёсток набережной Газовиков и улицы Сидорова.

Ширина проездов принята – 4,5м. Покрытие дорог асфальтовое.

Проектом предложен вариант благоустройства прилегающей территории с необходимыми элементами благоустройства.

Запроектированы плиточные пешеходные дорожки шириной 2 м детская и спортивная площадки. В проекте также предусмотрены мусоросборники и зелёные насаждения в виде кустарников и деревьев. Преимущественно вдоль главной дороги, где организован наибольший поток транспорта.

Автостоянка имеет въезд и выезд. На спуске в подземный гараж предусмотрены ограждения для безопасности.

В здании 1 главный вход . Два входа со стороны двора, ведущие в жилое здание; четыре входа со стороны главного фасада в офисные помещения.

На генплане запроектирована наземная автостоянка, расположенная над подземной.



2.2 Объемно-планировочное решение 



Рисунок 3.2 – Схема торгового комплекса



Здание в плане имеет сложную форму криволинейного очертания, состоящее из двух секций. Общие габариты здания в плане: длина равна 72,2м, ширина 24,6м,высота 15,85 м от земли до парапета.

Общие габариты подземной автостоянки: ширина равна 75,7 м, а длина 115,2 м. Автостоянка рассчитана на 43 стояночных места. С домом подземная автостоянка связана двумя входами в осях 11’-12’. В подземном гараже организовано сквозное движение транспорта, спроектирован въезд в осях 5А-6А и выезды на осях 7 и 15. 

 Здание имеет 3 этажей, высота 1го и цокольного этажей 4,2м, высота 2-го и 3-го этажей 3,9м. Подземная стоянка имеет высоту от верха пола стоянки до низа главной балки 3,05м. За нулевую отметку принят уровень пола первого этажа. Планировочная отметка земли -0,15 м, отметка пола цокольного этажа и подземной парковки  -4,2 м.

Здание двухсекционное, имеет два входа в жилую часть (по одному на секцию) с улицы с тамбурами и два входа(по одному на секцию) с подземной автостоянки, так же предусмотрены отдельные входы в подвал и отдельные входы в подземную автостоянку (по одному на секцию). Здание имеет четыре входа со стороны главного фасада (по два на секцию) в офисные помещения, расположенные на первом этаже. 

Горизонтальными коммуникациями в здании является коридор, предусмотренный для прохода в квартиры дома. Вертикальные коммуникации здания: двухмаршевые лестницы, два узла для посетителей и один для сотрудников (основная лестница расположена в теле здания, две остальных вынесены за периметр здания, имеют выходы на улицу и могут использоваться как эвакуационные); лифты (3 для посетителей и  4 для сотрудников и перевозки товаров). 

В здании расположены два типа лестниц. Внутренние лестницы типа Л1 с искусственным освещением; незадымляемые лестницы Н1 с проходом через воздушную зону. Ширина маршей основной лестницы 1,85м, дополнительных – 1,2м. 

Класс ответственности здания – II, степень долговечности – II, огнестойкости – II, эксплуатационные требования – повышенные. Все двери открываются в направлении путей эвакуации.

Тип покрытия здания – плоское бесчердачное. 







Таблица 3.1 – Экспликация торгово-развлекательного комплекса	

Наименование

Единицы измерения

Показатели по проекту

1 Количество 

шт.

140

2 Количество этажей

шт.

3

3 Строительный объем в том числе:

   Цокольного этажа

   подземной автостоянки

м3

153439,36

3513,74

11464,4

4 Торговая площадь





м2

1466,18

5 Площадь служебных помещений

м2

1213,8

7 Площадь застройки 

м2

5296,8



На цокольном этаже расположен боулинг на 4 дорожки, кафе, складские и подсобные помещения, холодильные камеры. На первом этаже – торговый зал-супермаркет, служебные помещения. На втором также торговые площади и помещения для работников. На третьем этаже расположено два зала ресторана, кухня и помещения для хранения продуктов.

 

2.3 Конструктивное решение здания

Конструктивная система здания – каркасная. Строительная система здания – монолитная. Монолитные колонны сечением 400х400 мм располагаются с основным шагом 6м. Пространственная жесткость и устойчивость обеспечиваются совместной работой стен лестнично-лифтовых узлов с перекрытием и жестким соединением колонн с перекрытием.

Перекрытие монолитное толщиной 15 (см). Фундамент принят в виде сплошной плиты под основное здание и подземную автостоянку толщиной 60 (см). Все монолитные элементы изготавливаются из бетона класса В 20 и арматуры А 400 (AIII).

Фасад дома выполнен из навесных сэндвич-панелей. В качестве утеплителя используется минерало-ватные плита фирмы ROCKWOOL.

Кровля бесчердачная с уклоном i=1,5 %. 

Конструкция крыши – плоская совмещённая. В состав покрытия входят: монолитное железобетонное покрытие толщиной 150 (мм); выравнивающий слой (стяжка), обеспечивающий уклон кровле; рулонная изоляция ИЗОВЕР (1 слой); утеплитель (экструдированный пенополистирол); стяжка 20 мм; рулонная изоляция ИЗОВЕР (2 слоя), защитный гравийный слой.

Двери наружные – металлические, внутренние – деревянные.

Внутренняя отделка выполнена из гипсо-картона на металлических профилях. Полы отделываются керамической плиткой.

Подземная автостоянка

Подземная автостоянка представляет собой каркасно-стеновую систему.  Монолитные колонны располагаются с шагом 6(м) в одном направлении,  6(м) и 7,5(м) в другом, сечением 400х400(мм). Стены паркинга монолитные, толщиной 200 (мм). Перекрытие также монолитное из балок и плиты перекрытия. Покрытие подземного паркинга выполнено монолитной плитой, по балкам в самом длинном пролете, которые опираются на несущие внешние стены и колонны. Сечение балки 400х400 мм, , плиты покрытия – 150 мм. 

Покрытие паркинга представляет собой эксплуатируемую кровлю, большая часть кровли выполнена с озеленением, меньшая доступна для движения транспорта.

Фундамент под автостоянку - фундаментная плита.

Система вентиляции подземного паркинга оснащена вертикальными вытяжными каналами для забора воздуха из нижней зоны – удаление скапливающихся паров машинного масла. 

Во дворе предусмотрено место для установки устройства забора воздуха высотой 2,5 метра для осуществления вентиляции в паркинге.

Пол в паркинге представляет бетонное основание по фундаментной плите толщиной 10 (см) покрытое полимерным износостойким составом.

Предусмотрена разметка стояночных мест и разметка движения автотранспорта.

2.4 Технико-экономические показатели архитектурно-конструктивного решения здания и генерального плана

ТЭП генерального плана:

Площадь проектируемого здания- 9200 м2

Площадь существующих застроек-  800м2

Площадь подземной автостоянки- 3438 м2

Площадь спортивной площадки- 1100 м2

Площадь детской площадки- 617 м2

Площадь наземных автостоянок- 1150 м2

Площадь пешеходных дорожек - 1291 м2

Площадь дорог и проездов – 3650 м2

Площадь зелёных насаждений – 12674 м2



2.5 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Теплотехнический расчёт для вентилируемого фасада выполняется аналогично трёхслойной наружной стене. Т.к. теплопроводность стальных листов очень велика, в теплорасчете учитываем только толщину утеплителя.  

Здание расположено в г. Смоленск. Температура холодного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 tН50,92= -39?С. Зона влажности города – нормальная. Период со средней суточной температурой воздуха 8?С продолжительностью 261 сутки. Средняя температура отопительного периода –6,4?С. Влажностный режим помещения – нормальный. 

Определим   сопротивление  теплопередаче  стены  жилого  дома,  в  состав которой входят:

- утеплитель минераловатный ROCKWOOL, теплопроводностью lБ=0,04 Вт/(моС), плотностью g=30 кг/м3.

Определение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций по условиям энергосбережения.

Градусо-сутки отопительного периода (Dd)

Dd = (tв - tот.пер.) zот.пер 

tв – расчётная температура внутреннего воздуха, принимаемая 22 ?С.

tот.пер. – средняя температура отопительного периода, –6,4?С.

zот.пер. - продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 С, 261 сут.    

Dd =(22+6,4)*261=7412,4 Ссут

Приведенное сопротивление теплопередаче Rreg=4,565 м2С/Вт.

Сопротивление теплопередаче Ro, м2С/Вт, ограждающей конструкции следует определять по формуле.

,

отсюда выразим Rк — термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2С/Вт.

в — коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции. Вт/(м • С), принимаемый по табл. 6* СНиП II-3-79* в=8,7 Вт/(м2°С).

н =23 Вт /м2С.



Термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк определяем как для двуслойной конструкции:

,

где R1  и R2 - термическое сопротивление монолитной стены и утеплителя

  ,

Где ?1=0,7 мм - толщина монолитной стены.

  l1=47 Вт/(моС) - коэффициент теплопроводности стального листа.

 

,

где ?2 - толщина слоя утеплителя.

  l2=0,04 Вт/(моС) - коэффициент теплопроводности утеплителя.

Найдём толщину слоя утеплителя:



Толщину утеплителя принимаем 200 мм.



Рисунок 3.3 – Конструкция наружной стены



2.6 Инженерное оборудование здания

Проектом электрического освещения предусматривается рабочее и охранное освещение. В качестве группового осветительного щитка принят щит типа ЩОП. Групповые сети выполняются кабелем АВВГ, прокладываемым по стенам и перекрытиям. Для зануления элементов электрооборудования используется нулевой провод для светильников на 220 В. Управление освещения осуществляется выключателями автоматическими со щита электрощитовой и выключателями по месту. Для распределения электроэнергии применяется силовой пункт типа ПР 24, устанавливаемый на стене.

В качестве зануляющих проводов используются специальные типы кабелей и проводов, присоединенные к нулевой шине распределительного щита, соединяемого с нулевой точкой трансформатора нулевой жилой питающего кабеля.

В здании проектируется единая сеть хозяйственно-питьевого противопожарного водопровода, питающаяся одним вводом от наружной сети водопровода. Внутренняя сеть водопровода проектируется тупиковой и монтируется из стальных водопроводных труб легкого типа, прокладываемых по стенам здания.

Отопительная система проводится от существующей городской сети. Подключение канализации производится к существующей сети.























Расчетно-конструктивный раздел

	2.1 Статический расчет каркаса здания и его конструктивных элементов

	2.1.1 Общие данные

Расчетно-конструктивная часть проекта предусматривает разработку основных несущих конструкций здания. Для этого выбирается расчетная схема, определяются нагрузки, производится статический и конструктивный расчеты основных элементов каркаса. При проектировании учитываются нагрузки, возникающие на стадиях возведения и эксплуатации здания.

Расчет производится в программном комплексе «Мономах 4.2» - программа автоматизированного проектирования многоэтажных каркасных зданий из монолитного железобетона, а также зданий с кирпичными стенами. (ГП ГНИИАСС, ЛИРА софт, Киев, Украина, лицензия УК № 01296, сертификат соответствия РФ № РОСС UA.СП11.H00100 — с 25.04.2003 по 25.04.2005).

Функции программы:

		предоставляется инструментарий для формирования модели здания с заданными нагрузками на плиты перекрытия этажей;

		выполняется сбор нагрузок на конструктивные элементы с учетом принятой схемы здания;

		выполняется расчет на ветровые воздействия с определением горизонтальных перемещений здания в уровнях перекрытий;

		определяются требуемые сечения железобетонных элементов.

		выполняется формирование расчетной схемы и конечно-элементый расчет. Определяются перемещения узлов, усилия и напряжения в сечениях элементов;

		импортируется модель грунта из программы ГРУНТ;

		экспортируются сведения об элементах для работы в конструирующих программах БАЛКА, КОЛОННА, ПЛИТА и др.;

		формируются чертежи планов этажей. Формируются dxf-файлы чертежей для работы в других графических комплексах (AutoCAD, ArchiCAD);

		по результатам расчета формируется rtf-файл расчетной записки. 

В программе «Мономах» модель здания формируется на произвольной сети плана. Расстановка конструктивных элементов - колонн, балок, стен, перегородок, плит перекрытия, фундаментных плит - выполняется по узлам сети плана с помощью курсора мыши или заданием координат в режиме диалога. 

Вертикальные нагрузки задаются в виде распределённых по всей плоскости или по участку плиты и в виде сосредоточенных сил. Горизонтальные нагрузки на колонны и стены задаются в уровне плит перекрытий в виде линейно распределённых и сосредоточенных сил. Автоматически учитывается собственный вес конструктивных элементов. Для учета горизонтальных нагрузок (ветровых и сейсмических) задается информация о районе строительства и направлении воздействия. Коэффициент надежности по ответственности принят равным 0,95. 

При подборе или проверке сечений конструктивных элементов нормативные значения нагрузок автоматически приводятся к расчетным значениям (для каждого вида нагружения принимаются осредненные коэффициенты надежности по нагрузке), и, в соответствии с коэффициентами сочетаний, формируются расчетные сочетания нагрузок.

Железобетонные элементы, размер сечения которых зафиксирован, проверяются при расчете. При отсутствии фиксации выполняется подбор сечений. Расчет сечений элементов, материал которых отличен от железобетона, не выполняется. Также не выполняется расчет сечений сложных форм (например, уголковых, крестовых, тавровых).

Автоматически формируется расчетная схема здания. Выполняется статический и динамический расчет, в результате которого определяются перемещения, усилия и напряжения для заданных загружений. 

В программе предусмотрено осуществление двух видов расчетов — предварительного (упрощенного) расчета и МКЭ (метод конечных элементов) расчета.

Основной целью предварительного (упрощенного) расчета является идентификация конструктивной схемы здания, сбор нагрузок, проверка сечений элементов. В процессе расчета выполняется диагностика созданной модели. 

По результатам расчета всего здания формируются таблицы нагрузок, таблицы объемов и стоимости, выполняется экспорт данных в программы конструирования. 

Расчет всего здания производится, после того как успешно произведен расчет всех этажей. 

МКЭ расчет выполняется после расчета всего здания, когда известны сечения элементов и определена ветровая нагрузка на здание. Этот расчет представляет собой традиционный расчет методом конечных элементов пространственной расчетной схемы. Расчетная схема формируется автоматически по заданной модели здания с учетом заданных в окне диалога МКЭ расчет параметров. 

МКЭ расчет производится после того, как успешно произведен предварительный расчет всего здания и включает: 

		формирование расчетной конечно элементной схемы с учетом заданных параметров в диалоге МКЭ расчет;

		собственно расчет, выполняемый процессором по методу конечных элементов в форме перемещений, в том числе:

		статический расчет;

		вычисление суммарных нагрузок на стены и фундаменты;

		подбор фундаментов под стены первого этажа на основании комбинаций расчетных нагрузок;

		пересчет расчетного процента  армирования для колонн, балок, стен, фундаментов, фундаментных плит на основании расчетных сочетаний усилий;

		пересчет расхода материалов и стоимости.

		2.1.2 Исходные данные для расчета

Вводим в программу «Мономах 4.2. Компоновка» характеристики здания:

	 отметка планировки                             -0.15 м;

	 отметка верха подколонника               -4.2 м;

	 отметка подошвы                                 -5.4м;

	 схема распределения горизонтальных нагрузок при расчете всего здания рамная.

Характеристики грунта: 

	 объемный вес –1,8 т/м3;

	 угол внутреннего трения - 22;

	 сцепление – 2 тс/м2;

	 модуль деформации – 1000 тс/м2;

	 коэффициент Пуассона – 0.4.



Материалы  для монолитной ж/б плиты перекрытия:

Бетон:

тяжелый класса по прочности на сжатие В20. 

	– расчетное сопротивление осевому сжатию	Rb = 11,5 МПа 

	– расчетное сопротивление осевому растяжению	Rbt = 0,9 МПа 

	– начальный модуль упругости	Eb = 2·105 МПа 

 коэффициент условий работы бетона .

Арматура:

   продольная рабочая класса A400, (диаметр 12-40 мм) 

	– расчетное сопротивление растяжению/сжатию I г.п.с.	Rs = Rsс = 355 МПа 

	– начальный модуль упругости	Es = 2·105 МПа 

Толщина перекрытия  15 см.

Материалы  для монолитной ж/б колонны:

Бетон:

тяжелый класса по прочности на сжатие В20. 

	– расчетное сопротивление осевому сжатию	Rb = 11,5 МПа 

	– расчетное сопротивление осевому растяжению	Rbt = 0,9 МПа 

	– начальный модуль упругости	Eb = 2·105 МПа 

 коэффициент условий работы бетона .

Арматура:

- продольная рабочая класса A400, (диаметр 12-40 мм) 

	- расчетное сопротивление растяжению/сжатию I г.п.с.	Rs = Rsс = 355 МПа 

	- начальный модуль упругости	Es = 2·105  МПа 

Сечение колонны  40х40 см.



	    Сбор нагрузок

 Таблица 2.1 Нагрузки на 1 м2 покрытия

№

п/п

Наименование нагрузки

Нормативная нагрузка,

кгс/м2

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка, кгс/м2

1

2

3

4

5

Постоянная нагрузка

1

2 слоя филизола – 10мм

2,0

1,3

2,6

  2

Цементно-песчаная стяжка М100 – 30 мм

54

1,3

70,2

  3

Керамзит по уклону – 100 мм

80

1,3

104

4

Утеплитель – минеральная вата «Rockwool» d=35 кг/м3– 200мм)

7

1,3

9,1

5

1 слой филизола –     5 мм

1,0

1,3

1,3

6

Цементно-песчаная стяжка М100 – 20 мм

36

1,3

46,8

7

Итого:

180



234

Временная нагрузка

8

Временная нагрузка

50

1,3

65

9

Снеговая нагрузка

126

1,4

180

10

ИТОГО 

176



245

Таблица 2.2 Нагрузки на 1 м2 перекрытия

№

п/п

Наименование нагрузки

Нормативная нагрузка,

кгс/м2

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка, кгс/м2

1

2

3

4

5

Постоянная нагрузка



1



Керамическая плитка на цементно-песчаном растворе

20

1,3

26

  2

Цементно-песчаная стяжка М100 – 20 мм

54

1,3

70,2

  3

Керамзито-бетонная стяжка– 100 мм

160

1,3

208

4

Итого:

234



304,2

Временная нагрузка

5

Временная нагрузка

400

1,2

540

6

ИТОГО 

400



540



Таблица 2.3 – Полезная нагрузка

№ п/п

Наименование помещения

Нормативная нагрузка,  кПа/м2

1

Офисы, душевые, уборные

2

2

Торговые залы, кафе, коридоры, лестницы

3

4

Конференцзал

4

5

Снеговая

1,8











Таблица 2.4– Коэффициенты нагрузок

Нагрузки

Постоянная

Длительная

Кратко- временная

Ветровая

Коэффициент надежности

1.1

1.2

1.2

1.4

1-е основное сочетание

1

1

1

1

2-е основное сочетание

1

0.95

0.9

0.9

3-е особое сочетание

0.9

0.8

0.5

0

Коэффициент надежности по ответственности

1









Таблица 2.5 - Ветровая нагрузка



Направление

Коэффициет

Ветер 1

270

1

Ветер 2

135

1

Ветровой район – II, тип местности – B.

	

	2.1.4        Расчетная схема

Принятая расчетная схема здания учитывает, каким образом будут распределены горизонтальные нагрузки, вызванные ветровыми воздействиями на колонны и стены. Поскольку расчетная схема принята связевая, горизонтальные нагрузки будут распределены на колонны и стены в соответствии с их горизонтальной жесткостью. 

Конструктивная схема приведена на рисунке 2.1 и 2.2.

	

	

Рисунок 2.1 - Главный вид справа



Рисунок 2.2- Главный вид слева



				 Метод конечных элементов

			Исследуемая модель расчленяется на конечные элементы с определенной жесткостью (см. рисунок 2.3). Моделируются граничные условия и нагрузки. Разбивка на конечные элементы и густота сетки определяются условиями конкретной задачи. 

			При создании расчетной схемы принят признак схемы — 5, шесть степеней свободы в узле.





Рисунок 2.3 – Результаты МКЭ расчета



	 Статический расчет

Статический расчет выполняется на нагрузки постоянного и кратковременного загружений, а также на ветровые воздействия. Ветровая нагрузка в МКЭ расчете рассматривается как статическая. В состав рассматриваемой ветровой нагрузки включена пульсационная составляющая, величина которой определяется при расчете всего здания. 

Последовательность расчета: 

	построение матриц жесткости; 

	 формирование системы канонических уравнений; 

	 решение системы уравнений и вычисление значений узловых перемещений; 

	определение компонент напряженно-деформированного состояния исследуемой схемы по найденным значениям узловых перемещений.



	 Результаты расчета

В результате расчета сформирована деформированная схема при постоянном (см. рисунок 2.4) и кратковременном загружении. 

Определены перемещения узлов по осям X,Y,Z  в сечениях элементов  при постоянном (см. лист графической части) и кратковременном загружении. 

В программе выполняется сбор нагрузок на конструктивные элементы с учетом принятой схемы здания - связевая. 

На рисунках  2.5 – в представлены изополя моментов М, нормальных напряжений N и перерезывающих сил Q.

Результаты статического расчета каркаса приведены в приложении 1.





Рисунок 2.4 - Деформированная схема здания при постоянном загружении



Рисунок 2.5 - Изополя напряжений по Nх при постоянном загружении





Рисунок 2.6 - Изополя напряжений по Nу при постоянном загружении



Рисунок 2.7 - Изополя напряжений по Mx при постоянном загружении



Рисунок 2.8 - Изополя напряжений по My при постоянном загружении

 



Рисунок 2.9 - Изополя напряжений по Qх при постоянном загружении









Рисунок 2.10 - Изополя напряжений по Qу при постоянном загружении

По результатам расчета получаем следующие значения нагрузок.



Таблица 2.6 - Суммарные вертикальные нагрузки

Постоянная, тс

Длительная, тс

Кратковременная, тс

Нагрузки на отметке низа стен и колонн 1-го этажа

5679,907

3300,469

0



Таблица 4.7 - Ветровая нагрузка на здание 





Расчёт монолитной железобетонной плиты перекрытия Пм 9_1

	2.2.1 Общие данные

Расчет производится в программном комплексе «Мономах 4.2. Плита».

В данной программе возможно проектировать монолитную железобетонную плиту перекрытия, фундаментную плиту на естественном основании или на свайном поле. Контур плиты может иметь произвольное очертание, учитывается наличие отверстий, участков разной толщины плиты. Для фундаментной плиты учитывается наличие участков с разными характеристиками грунта. 

Формирование схемы выполняется в режиме импорта или в автономном режиме. По результатам расчета выполняется построение изополей перемещений, расчетных усилий. Выполняется построение эпюр перемещений и усилий для заданного отрезка плоскости плиты. Выполняется построение изополей реакций основания и построение мозаики усилий. Выполняется расчет плиты по первому и второму предельным состояниям (расчет по раскрытию трещин). Определяется необходимая площадь сечения арматуры, выполняется построение изополей расчетного армирования. Плита конструируется сетками и стержнями. 



	2........................