Строительство физкультурно-оздоровительного комплекса с бассейном в с. Барда Пермского края

РАЗДЕЛ 1. АРХИТЕКТУРНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЙ

1.1Исходные данные для проектирования

На основании выданного задания разработан дипломный проект на тему: «Строительство физкультурно-оздоровительного комплекса с бассейном в с.Барда Пермского края»

Назначение здания – общественное;

Район строительства – Пермский край, с.Барда;

	Степень огнестойкости здания – II

	Класс конструктивной пожарной опасности  -  СО

	Уровень ответственности  -  I  (повышенный)

	Класс функциональной пожарной опасности :

	Ф 3.6- физкультурно-оздоровительные комплексы и спортивно-тренировочные учреждения 

Климатические данные:

- климатический район – I, подрайон -В;

- расчетная зимняя температура наружного воздуха: минус 350С (табл. 3.1 [1]);

- расчетная температура внутреннего воздуха: 330С (табл. 1 [23] );

- продолжительность отопительного периода – 229 дня (табл.3.1 [1]);

- средняя температура отопительного периода – 5,9оС (табл.3.1 [1]);

- зона влажности района строительства зона 2, нормальная (прил. В, [2]);

- влажностный режим помещения – влажный (табл.1 [2]);

- расчетная относительная влажность - 55%;

- условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б (табл. 2 [2]).

- масса снегового покрова  320 кг/м2 (для 5 района по СНиП 2.01.07-85);

- скоростной напор ветра 38 кг/м2 (для IV района и типа местности В по СНиП 2.01.07-85).





1.2 Генеральный план

Отведенный под строительство физкультурно-оздоровительного комплекса участок расположен  в селе Барда Пермского края и ограничен: 

с севера – территорией общественно-деловой застройки;

с юго– территорией общественно-деловой застройки;

с запада – территорией общественно-деловой застройки по улице 

Куйбышева;

с востока - территорией жилой застройки по улице Кирова.

 Земельный участок  занимает территорию общей площадью 9048,7 кв.м. 

Рельеф участка относительно ровный, спокойный. Наиболее высокие отметки находятся в северо-восточной  части участка (120.12 – 120.15 м). Понижение рельефа наблюдается в юго–западном  направлении (до отметки 119.32м). Общий перепад отметок рельефа составляет примерно 0.8 м. 

Функционально участок проектирования представляет собой единый объект, состоящий из здания физкультурного комплекса, объектов инженерного обеспечения, хозяйственных площадок. Решение по размещению проектируемого объекта учитывает особенности участка землепользования и обеспечивает максимально возможное использование территории. 

Решение по расположению проектируемого объекта предусматривает разделение территории на две зоны – зона застройки (предназначенную для размещения здания) и хозяйственную (предназначенную для размещения  открытой парковки и  контейнерной площадки). 

Хозяйственная зона располагается в юго-восточной части территории и имеет обособленный въезд/выезд. В хозяйственной зоне оборудована площадка для сбора мусора на расстоянии 22 м от здания. На площадке с твердым покрытием устанавливаются  раздельные промаркированные контейнеры с крышками. Предусмотрено  ограждение площадки для мусорных контейнеров.

 Зона застройки располагается  в южной части участка и включает в себя здание физкультурно-оздоровительного комплекса.

Основной въезд на территорию предусмотрен с улицы Куйбышева. Также выполнены дополнительные въезды/выезды в северо-западной части участка с улицы Пушкина. 



1.3 Объемно-планировочные  решения

	        За условную отметку 0.000 принять уровень чистого пола первого 

	этажа  соответствующий абсолютной отметке +120.45

	         Здание 3-х этажное, с подвалом и размерами в осях 1-10  51м. и в

	осях  А3-Е  48.5м. Высота  этажа  3,0м.

	В зоне главного входе в здание расположен вестибюль  с  гардеробом, санузлами для посетителей, непосредственно связанный с раздевалками универсального спортивного зала, помещение кассы, охрана, электрощитовая и техническое помещение.

	 Для МГН, пользующихся колясками на входе предусмотрен пандус, а также универсальная санкабина на 1 и 2 этажах. 

	Вестибюльная зона связана коридорами с раздевальными  малой ванны, универсальным спортивным залом.   К помещению спортивного  зала примыкают командные  раздевалки  с санузлами и душевыми, а также инвентарные помещения. Помимо этого , предусмотрены помещения  для тренеров.  

		Рядом с  малой ванной также предусмотрены душевые, санузлы, раздевальные, инвентарная и кабинет дежурного тренера и медсестры.  

		На втором этаже расположен бассейн, рядом с которым также расположены санузлы, раздевалки и душевые. Также, на этаже предусмотрены зоны отдыха купающихся, бар , сауна и комната отдыха.  Для обеспечения безопасности купающихся, на этаже предусмотрены кабинеты врача и медсестры. 



1.3.2 Отделка помещений

	Окна, двери

	Выходные двери в здание предусмотрены следующих типов:

	 -остекленные, в составе витража из ПВХ – профиля, белого цвета (вход в  вестибюль);

	  - металлические противопожарные утепленные (эвакуационные выходы).

	 Внутренние двери – деревянные по ГОСТ 6629-88.

	 Противопожарные двери по ТУ 5262-006-51740842-2005.

	Окна в здании предусмотрены из ПВХ – профиля с двухкамерным стеклопакетом из стекла с твердым селективным покрытием. 

	Полы

	На первом этаже в универсальном игровом зале предусмотрено покрытие из спортивного гетерогенного линолеума. В помещении электрощитовой пол запроектирован из искронедающей плитки. В санитарных узлах, бассейнах, раздевальных, коридорах, вестибюле и административных помещениях запроектирован пол из керамогранитной плитки. Также керамогранитной плиткой с шероховатой поверхностью произведена отделка лестничных клеток. 

	Входные лестницы, пандусы, наружные площадки запроектированы из керамогранитной противоскользящей плитки.

	По периметру здания у наружных стен под бетонным основанием устраивается подсыпка из керамзита шириной 2 м, толщиной 0,25 м.

	

	 Стены, потолки

	В помещениях с влажным режимом (сан.узлах) в отделке стен предусмотрена облицовка керамической плиткой на всю высоту, улучшенная штукатурка цементно-песчаным раствором и водоэмульсионная окраска. Потолок также окрашивается вододисперсионными растворами, стойкими к влажной уборке, так же как и в технических помещениях.

	В помещениях общего назначения – холл, коридоры, раздевальни, административные помещения, малая ванна и бассейн применен подвесной потолок системы «Armstrong» Orcal Plan. Отделка стен производится путем улучшенного оштукатуривания и окрашивания вододисперсионными растворами.

	







1.4 Конструктивные  решения

Конструктивно здание представляет из себя металлический пространственный каркас запроектированый по связевой схеме. В данном проекте применены колонны одноэтажной разрезки. В качестве материалов для изготовления металлических конструкций балок используются: 

- уголок стальной равнополочный по ГОСТ 8509-93

- швеллер стальной горячекатанный по ГОСТ 8240-89

- лист стальной по ГОСТ 19903-74

Пространственная устойчивость и неизменяемость здания обеспечивается системой вертикальных связей, жесткими узлами колонн и несущих балок, объединенных дисками перекрытий. Стык фундаментов и свай - жесткий. С заделкой свай в тело ростверка. Стык колонн с фундаментом - жесткий. Прочность и устойчивость элементов каркаса достигается путем выбора необходимых сечений.

				Фундаменты

				В данном проекте приняты сваи по серия 1.011.1-10 вып.1 тип С 60.30-6 с заделкой свай в тело ростверка. 

				Стены  и   перегородки

Наружные стены - из сэндвич панелей ЗАО "НЗСП" с утеплителем класса НГ из каменной ваты "Rockwool" по ТУ 5284-227-39124899-2005, толщиной 150мм.

Наружные стены лестничных клеток – из сплошного полнотелого кирпича, толщиной 640 мм с облицовкой керамогранитной плиткой.

Перегородки - из сплошного полнотелого кирпича на растворе М125, на третьем этаже ограждение большой чаши бассейна – аквапанель.



Перекрытия  и  покрытие

Покрытие  и  перекрытия - сборные  железобетонные  многопустотные  плиты толщиной  220 мм по серии 1.041-1, монолитные  железобетонные  участки. 

				Лестницы

Лестницы  -  сборные железобетонные ступени по металлическим косоурам.

				Кровля

			Кровля совмещенная двускатная из кровельных сэндвич панелей НЗСП толщ. 200мм. по стальным прогонам, на стропильных конструкциях (фермы). На  скатной кровле предусмотрен  наружный   водосток. Доступ  на кровлю осуществляется с наружное части здания с помощью приставной лестницы и вертикальной лестницы П1.

Окна.

Окна в значительной мере определяют степень комфорта в здании и его архитектурно-художественное решение. Окна подобраны по ГОСТу, в соот-ветствии c площадями освещаемых помещений. Окна пластиковые с двойными стеклопакетами.   

Двери.

Размеры дверей приняты по ГОСТу, как внутри здания, так и наружные усиленные. Входные двери выполнены из алюминиевого профиля. Двери - металлопластиковые по ГОСТ 30970-2002, деревянные по ГОСТ 6629-88, противопожарные металлические по ТУ 5262-006-51740842-2005.  









1.5 Инженерное  и  технологическое  оборудование  здания

				

				Системы  отопления  и  вентиляции

Теплоснабжение здания предусматривается от тепловых сетей.  Источником теплоснабжения системы отопления проектируемого здания является блочный тепловой узел. 

Предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция.

				

				Водоснабжение   и  канализация

Источником водоснабжения является объединенный хозяйственно-питьевой и противопожарный водопровод, проходящий в непосредственной близости от проектируемого здания. 

Горячее водоснабжение здания осуществляется от водонагревателя расположенного в блочном тепловом узле.

	В здании предусматривается система хозяйственно-бытовой канализации для отведения бытовых стоков от санитарно-технических приборов (умывальников, унитазов) и трапов в городскую сеть.

				

				Противопожарные  мероприятия

Здание  относится   к  1  степени  огнестойкости. Строительные  конструкции  на  путях  эвакуации  относятся  к  группе  несгораемых (кирпичные  стены   и  перегородки,  керамические покрытия  пола, стальной  каркас). 

Здание оборудовано автоматической пожароохранной сигнализацией и охранной сигнализацией.

Связь, радиофикация

				В  физкультурно-оздоровительном комплексе  предусматривается  устройство   внутренних  сетей  связи:  телефона, радиотрансляции, интернет.

				

				

				Заземление.

				Для  защиты  от  атмосферных  разрядов  предусматривается  устройство  молниеотвода, состоящего из  стальной  проволоки  диаметром 8 мм, соединяющей  радиостойки, телеантенны  с  заземлителями.



1.6 Теплотехнический расчет

1.6.1 Климатические параметры

	С учетом требований п.9.5 СНиП 31-05-2009, СНиП 23-02-2003, СП 23-101-2004, ГОСТ 30494-96 для общественных зданий расчетная температура внутреннего воздуха (при расчёте теплотехнических характеристик ограждающих конструкций) в здании (помещение малой ванны) принята tint=+33?C. Климатические условия района строительства для с.Барда приняты по г. Пермь: расчетная температура наружного воздуха в холодный период года text= -35?C, средняя температура наружного воздуха за отопительный период tht = - 5,9?C, продолжительность отопительного периода zht = 229 суток. Градусо-сутки отопительного периода  Dd=(tint – text )х zht = (33+5,9)х229 =8908?C·сут.  

	 Климатическая зона 2 – нормальная (по СНиП 23-01-99*), влажностный режим помещений влажный (по табл.1 СНиП 23-02-2003), условия эксплуатации ограждающих конструкций здания Б (по табл.2 СНиП 23-02-2003).

 1.6.2 Нормируемые теплоэнергетические параметры

   Согласно СНиП 23-02-2003 п.5.3 нормируемое сопротивление теплопередаче определяется по формуле R=a·Dd+b и равно при расчетных условиях: 

Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление трехэтажного общественного здания назначения  qhreg=36кДж/м?·?C·сут.



1.6.3 Теплотехнические расчеты ограждающих конструкций.

Приведенные сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.

   Сопротивления теплопередаче проектных ограждающих конструкций определены в зависимости от материалов и количества слоев при условиях эксплуатации Б.

Для многослойной ограждающей конструкции сопротивление теплопередаче  (Rоr) определяется по формуле:   

     0С коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций;

          Rser=1/aext, aext  коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода Вт /м2 · 0С;

 Rkr – термическое сопротивление ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями.  Rkr = R1 +R2 +…..Rn  =? i/i

Rwr наружных стен (Аw ?2396,1 м?):  

	Наружные стены из сэндвич-панелей с утеплителем из минеральной базальтовой ваты (?А=0,045 Вт/м??С) ?=200 мм с облицовкой оцинкованной листовой сталью с обеих сторон (?А=52 Вт/м??С) ?=0,5 мм, отделка листами ГКЛВ (?А=0,36 Вт/м??С) ?=12 мм. Внутри стены прошпаклеваны (?А=0,698 Вт/м??С)  ?=10 мм.

	С учетом коэффициента теплотехнической однородности r=0,75:

Rcr покрытий кровли из сэндвич-панелей (А=828,8м2): 

Покрытие из сэндвич-панелей с утеплителем из минеральной базальтовой ваты (?А=0,045 Вт/м??С) ?=250 мм с облицовкой оцинкованной листовой сталью с обеих сторон (?А=52 Вт/м??С) ?=0,5 мм,  ?ext =12 Вт/м2??С.

Rcr совмещенного покрытия кровли над малой чашей бассейна (А=212,9м2): 

Покрытие из унифлекса (?А=0,5 Вт/м??С) ?=10 мм, плоский шифер (?А=0,52 Вт/м??С) ?=60 мм, техноруф В60 (?А=0,038 Вт/м??С) ?=220 мм, керамзитовая засыпка (?А=0,18 Вт/м??С) ?=60 мм, железобетонная плита перекрытия (?А=1,628 Вт/м??С) ?=220 мм,  ?ext =12 Вт/м2??С.

м2·?С/Вт.

Rfr перекрытия 1-ого этажа над неотапливаемым техподпольем (Аf =1159,1м?): керамогранит (?А=3,49Вт/м??С)  ?=10мм, стяжка из цементно-песчаного раствора (?А=0,76Вт/м??С) ?=40 мм, , теплоизоляция ПЕНОТЕРМ «PenoHome» Экофол  (?А=0,046Вт/м??С)  ?=3 мм, стяжка из цементно-песчаного раствора (?А=0,76Вт/м??С) ?=100 мм, ж.б. плита (?А=1,628 Вт/м??С)  ?=220мм,.  ?ext =12 Вт/м2??С, фольгированный утеплитель ISOVER Каркас-М40-АЛ   (?А=0,044Вт/м??С)  ?=150 мм.

Rfr полов по грунту:

     Пол универсального игрового зала – спортивный линолеум (?А=1,75 Вт/м??С) ?=4 мм, два слоя фанеры (?А=1,75 Вт/м??С) ?=36 мм, брус из хвойных пород (сосна) (?А=1,75 Вт/м??С) ?=100 мм, доска из хвойных пород (сосна) (?А=1,75 Вт/м??С) ?=25 мм, кирпичная кладка (?А=1,75 Вт/м??С) ?=154 мм, бетонная подготовка В12,5 (?А=1,75 Вт/м??С) ?=100 мм, песчано-гравийная засыпка (?А=1,75 Вт/м??С) ?=150 мм, керамзитовая засыпка (?А=1,75 Вт/м??С) ?=150 мм.

                            Аfi, м2                                  Rfi, м2·?С/Вт

Зона  I                104,4                                        2,1;

зона  II               96,4                                          4,3 

зона  III              84,3                                          8,6  

зона  IV              380,2                                       14,2  

                                    665,3                                       4,22 

   Окна (по ГОСТ 30674-99) с двухкамерными стеклопакетами 4М1-12-4М1-12-И4 в одинарных переплётах из ПВХ профилей. Приведенное сопротивление теплопередаче RF=0,66м??С/Вт, коэффициент затенения ?=0,8, коэффициент относительного пропускания солнечной радиации k=0,48. 




1.7 Описание технологических решений.

 Назначение здания - проведения массовых спортивных соревнований и оказание сервисных оздоровительных услуг населению города.

Состав помещений следующий:

1 этаж:

А. Зона универсального спортивного зала с трибунами для зрителей, включает в себя:

универсальный игровой зал 14 х 26 м; командные раздевалки (на 4 команды) с душевыми и санузлами; 2 тренерские комнаты; санузлы;

инвентарные;

Б. Зона бассейна для обучения плаванию детей, включает в себя :

малую ванну 10 х 6 м; 2 раздевалки, оборудованные душевыми и

санузлами; кабинет дежурной медсестры.

В. Зоны общего пользования:

коридоры; вестибюль; касса; гардероб; санузлы.

Г. Вспомогательные помещения:

электрощитовая; технические помещения; радиоузел; МОП.

2 этаж :

А. Зона бассейна для проведения спортивных соревнований :

основная ванна 11х25, с пропускной способностью 32чел/смену; сауна ;

3 раздевалки и душевые, одна из которых предназначена для использования маломобильной группой населения;

комната отдыха; ожидальная.

Б. Бар

    4. Оборудование - отечественное и импортное. 

Расчетное количество посетителей составляет:

- в зоне универсального игрового зала - 28 человека/смену;

- в зоне бассейна для обучения плаванию детей - 20 человек/смену;

Количество тренерского и обслуживающего персонала ~ 10 человек.

Места для зрителей на трибунах -98 человек.

РАЗДЕЛ 2. РАСЧЕТНО – КОНСТРУКТИВНЫЙ.

2.1. Расчет фермы Ф-1



2.1.1 Oпределение нагрузок и усилий.



Таблица 2.1   

Сбор действующих нагрузок

В таблице

Погонные нагрузки в табл.2.1. получены при шаге ферм 6м.

120кг/м – нормативная нагрузка от веса утеплителя [СНиП 2.03.01-84*., прил.13]

0,001м – толщина штампнастила. равна 1 мм .  

7000 кг/м – объемный вес штампнастила [СНиП 2.03.01-84*., прил.13]

180 кг/м – расчетная снеговая нагрузка. Третий снеговой район

 [СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия», табл.5]

6.0 м – грузовая площадь.Шаг ферм равен 6 м.

1,05 и 1,3 – коэффициенты надежности по нагрузке для стальных элементов и сыпучих материалов соответственно [СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия», табл.2]

Расчет ведем с помощью программы Лира 9.6.

Верхний пояс фермы принимаем 2 уголка 120х8

Нижний пояс – 2 уголка 80х12

Остальные элементы – 2 уголка 75х8

2.2. Расчет опорного узла

Длина шва по обушку :

 (2)

b – размер стороны элемента

=1,1  Rш=18 кН/см2

Длина шва по перу :

Прочность соединения по металлу шва для наиболее нагруженной точки :

Прочность достаточна.























































РАЗДЕЛ 3. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТ



Исходные данные :

Район строительства – Пермский край, с.Барда;

Климатические данные:

- климатический район – I, подрайон -В;

- расчетная зимняя температура наружного воздуха: минус 350С (табл. 3.1 [1])

- зона влажности района строительства зона 2, нормальная (прил. В, [2]);

Рельеф участка относительно ровный, спокойный. Наиболее высокие отметки находятся в северо-восточной  части участка (120.12 – 120.15 м). Понижение рельефа наблюдается в юго–западном  направлении (до отметки 119.32м). Общий перепад отметок рельефа составляет примерно 0.8 м.

	За условную отметку 0.000 принять уровень чистого пола первого 

	этажа  соответствующий абсолютной отметке +120.45

	         Здание 3-х этажное, с подвалом и размерами в осях 1-10  51м. и в

	осях  А3-Е  48.5м. Высота  этажа  3,0м.



3.1 Оценка грунтов основания

Оценка производится послойно сверху вниз, используя сводную геолого-литологическую колонку, построенную по оси фундамента, на которой указаны средние мощности слоев.

Рисунок 3.1 Инженерно-геологический разрез [6]

Таблица 3.1.      

Физико-механические характеристики грунтов

Для каждого слоя грунта, кроме почвенно-растительного, определяем расчетное сопротивление грунта R по формуле 5.7. [3]

R= (?* ?)/К*[M?*К*b*?+Mg*dI*?+(Мg-1)*db* ?+Mc*c]        

Где ?, ?– коэффициенты условий работы, принимаем по табл. 5.4. [3]

К=1 – для прочностных характеристик грунта, определяемых испытанием.

Mg,Mc, M? –коэффициенты, принимаемые по табл. 5.5. [3]

Кz =1 при d<10 м, b-ширина подошвы фундамента b=1,5м.

? – усредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3;

?– усредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;

c– расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

dI– глубина заложения фундамента без подвальных фундаментов.



Определение R2



По таблице 5.4. [3] принимаем следующие коэффициенты условий

работы: ?=  1,25  ; ?=  1,0. Также принимаем c=12,3 кН/м; К=1; b=1 м; 

dI=1,70 м.

По таблице 5.5. [3] принимаем : 



Первое значение рассчитывают на глубине dI=1,5 м. ,а для последующих слоев на их кровле. В однородных грунтах значительной мощности (h>3м) R определяют для разных глубин с шагом 2…3м. Поскольку размеры фундамента подлежат определению, то для предварительной оценки грунтов основания можно принять ширину подошвы фундаментов условно b=1…2м.

?  =?*g

где ?  - удельный вес грунта, кН/м3

?II-плотность грунта

g-ускорение свободного падения



Определение R3

По таблице 5.4. [3] принимаем следующие коэффициенты условий

работы: ?=  1,4; ?=  1,2  . Также принимаем db=0 ; К=1; b=1 м; dI=3,5 м.

По таблице 5.5. [3] принимаем : Мс=9,58; М?=1,68;  Мg=7,71.                                           

?=18,84 кН/м

Ниже WL и до водоупора удельный вес грунта определяется с учетом взвешивающего действия воды:

взв ?=(g*?s-g*??)/1+е=g*( ?s-??)/1+е

где ?s- плотность частиц грунта

 е- коэффициент пористости

??- коэфециент плотности

Водоупорном  считается твердые и полутвердые глины и суглинки.

В качестве несущего слоя принимаем песок средней крупности неоднородный насыщенный водой средней плотности с расчетным сопротивлением грунта R3=350,90 кН/м2 и модулем деформации Е3=30  Мпа.

3.2 Сбор действующих нагрузок



Принят из проекта 24.05.14-СКБ-59 ООО «Мастер Блок»

Схема нагрузок на фундаменты



Рисунок 3.2 Нагрузки и фундаменты



Рисунок 3.3 Таблица нагрузок на фундаменты в уровне верха ростверка



M=18,84  кН*м

N=69,74 кН



3.3. Определение глубины заложения ростверка



Глубина заложения ростверка  Hр зависит в основном от 2-х факторов: глубины сезонного промерзания грунтов и конструктивных требований. Из двух значений Hр принимаем наибольшее.

3.3.1. Учет глубины сезонного промерзания грунтов

Подошва ростверка должна располагаться ниже расчетной глубины сезонного промерзания грунтов:

где df- расчетная глубина сезонного промерзания грунта.

df=0,7*2,0=1.4 м

где kh =0,7 (табл.5.2 [3]) -коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения; dfn –нормативная глубина сезонного промерзания.

dfn =0.28*?51=2.0м

где d0=0,28 ( для супеси); Mt=18.5+16.1+16.4=51 – безразмерный коэффициент,  численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе[1]

df=1.4 м ?Нр=1.4 м

Принимаем глубину заложения ростверка на 250 мм ниже расчетной глубины промерзания , Hр=1,65 м .





3.4. Выбор длины сваи

Минимальная длина сваи  l св должна быть достаточной для того, чтобы прорезать слабые грунты основания и заглубиться на минимальную величину ?h в несущий слой.

Величина  ?h зависит от плотности и крупности песчаного грунта  СНиП 2.02.  ?hмин=0.5м, ?hфакт=0,88 м.

Принимаем длину сваи: l св= 6м.



3.5. Определение несущей способности висячей сваи

по сопротивлению грунта

До определения несущей способности сваи Fd необходимо произвести вертикальную привязку  сваи к грунтовым условиям на основе определенных ранее глубины заложения ростверка и длины сваи (см.рис.1)

где ?с –коэффициент условий работы сваи в грунте, ?с =1; R=3700 кПа (тс/м) - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по табл. 1 [5];  А=0,09 м2- площадь опирания сваи на грунт; ?=1,2 м-периметр поперечного сечения сваи; fi-расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания нп боковой поверхности сваи, кПа ([табл.2 [5]); hi-толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи,м; ?CR=1 ,?cf=1- коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитываюцие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта ([1], табл.3).

При вычислении составляющих сил трения по боковой поверхности сваи fij каждый слой грунта по высоте разбивают на участки не более 2-х м.



Таблица 3.2.                                            

Расчет.



где dij- расстояние от поверхности земли до середины участка сваи hij.



Рисунок 3.4. Определение несущей способности сваи

Расчетное сопротивление сваи по грунту вычисляют по формуле:

Pг=501,66/1,4=358,33 кН

где ?к -=1.4- коэффициент надежности для сваи несущая способности которой определяется расчетом.

Для определения количества свай в фундаменте необходимо вычислить сопротивление сваи, уменьшенное на значение ее собственного веса (полезную несущую способность сваи).

где Gсв- собственный вес сваи кН, определяется по формуле:

Gсв=0,09*6*25=13,5 кН

где ?f= 1.1-коэффициент надежности по нагрузке, А=0.0625 м2; ?=25 кН/м3- плотность бетона;   l=6 м - длина сваи.

кН



3.6 Определение количества свай



Число свай в фундаменте устанавливаем по первой группе предельных состояний. Количество свай определяем из условия несущей способности свай по грунту:

где Nmax – максимальное расчетное усилие, кН

Nmax=1,1*(69,74+86.21)=78,36 кН

tmin – миниальное расстояние между осями свай,

Hp- глубина заложения ростверка

?cp- осредненный объемный вес бетона ростверка со стаканом и грунта на уступках ростветка,

??= коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый =1,1

n=783,6/(344.83-0.9*1.4*20*1.1)=2.5 = 3шт.

Усилие в любой свае от основного и дополнительного сочетания нагрузок в плоскости действия момента М находится по формуле:

N=783.6/3+864.72/3.645 = 795.1кН

n=795,1/(344.83-0.9*1.4*20*1.1)=2.75 = 3шт.

   Условия выполняются. Фундамент запроектирован с запасом.



3.7 Расчет конечной осадки свайного фундамента

3.7.1. Определение размеров подошвы условного фундамента

Расчет свайного фундамента и его основания по деформациям следует проводить как для условного фундамента на естественном основании[СНиП 2.02.03-85,п.6.]. 

Границы условного фундамента определяются следующим образом:



Определение размеров подошвы условного фундамента

                      



Рисунок 3.5. Схема к определению размеров условного фундамента

	На основании СП 24 13330 принимаем a у=2м

	a=1м









3.7.2. Проверка напряжений на уровне нижних концов свай.

На уровне нижних концов свай давление в грунте от нормативных нагрузок не должно превышать расчетное сопротивление грунта.

Для проверки напряжений на уровне нижних концов свай определяют давление под подошвой условного фундамента:

где ?f=1.2-среднее значение коэффициента надежности по нагрузке; 

Gнуф- нормативный вес условного фундамента;

Определяем расчетное сопротивление грунта на уровне нижних концов свай:

По таблице 5.4. [3] принимаем следующие коэффициенты условий работы: ?=  1,4; ?=  1,0  . Также принимаем К=1; Hуф=6,88м

По таблице 5.5. [3] принимаем : Мс=9,58; М?=1,68;  Мg=7,71



R= (1.4* 1.0)/1*[1.68*1*1*19,01+7,71*1*18,84+(7,71-1)*1,5*18,84] = =350,90  кПа

Pкр= 176,01 кПа < Rкр=350,90 кПа



Вывод: На уровне нижних концов свай давление в грунте от нормативных нагрузок не превышает расчетное сопротивление грунта.



3.7.3 Определение нижней границы сжимаемой толщи основания (НГСТ)



Для определения НГСТ вычисляем вертикальные напряжения от собственного веса грунта: 

                                                                                      

В случае наличия водоупора выше НГСТ необходимо скорректировать эпюру природного давления, при этом  грунта выше WL и ниже кровли водоупора принимать не во взвешенном состоянии.



Вычисляем дополнительное вертикальное давление на основание:

                                                                                           

где  - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы основания

средняя  

Дополнительное давление вычисляем по формуле:

                                                                                                         

где  - коэффициент, принимаемый по т.1 прил. 2[3], в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины

Вычисления заносим в таблицу 3.4, строим эпюры вертикальных напряжений, дополнительных давлений, находим границу сжимаемой толщи основания на глубине z = Hc ,где выполняется условие:  

Таблица 3.4 

Определение НГСТ



Рисунок 3.4. Определение НГСТ



Определение осадки фундамента методом послойного суммирования

Осадка фундамента определяется по формуле:

                                             Se f          

Еi =   24   кН/м2 – модуль деформации для слоёв грунта ниже подошвы условного фундамента

n – число слоёв, на которое разбита сжимаемая толща

Su =  cм – предельное значение совместной деформации основания и сооружения. 

средняя



Подбор марки сваи

Перемещение элемента от единичной силы





Перемещение элемента от единичного момента



где, ,  - коэффициенты, определяемые по прил. 10 [1], при  если  то , так как сопряжение свай с ростверком принято шарнирным

 - коэффициент деформации



где К – коэффициент пропорциональности грунта [1, табл. 7.12]. При многослойных грунтах К рассчитывают по формуле (7.38) [1], Приведённое значение К получают из предположения, что влияния различных значений Кi на работу сваи уменьшаются до нуля в пределах hм



Расчётный диаметр сваи определяется по формуле:



где кэ = 1 – для прямоугольного сечения сваи

Еб =  кПа – начальный модуль упругости бетона

- момент инерции поперечного сечения сваи

Момент в голове сваи: МВ = 0

Поперечная сила в голове сваи:



Принимаем сваю по серии 1.011-1 С60.30-6



3.8. Расчет ростверков по I группе предельных состояний

Расчет ростверков на продавливание колонной.

 

                                           Рисунок 3.5 Пирамида продавливания

, где

 - продавливающая сила, равная сумме реакций всех свай за пределами пирамиды продавливания;

- расчетное сопротивление бетона растяжению;

- рабочая высота сечения (расстояние от подошвы ростверка до дна стакана);

- размеры колонны;

- расстояния от грани колонны соответственно с размерами b и h до ее параллельной плоскости, проходящей по внутренней грани ближайшего ряда свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания;

- коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы на плитную часть ростверка через стенки стакана. 

, где

- площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан.

- реакция сваи от нагрузок на ростверк по верхней горизонтальной грани, определяемая по формуле:



Класс бетона ростверка принимаем В20, тогда  (таблица 13 СНиП 2.03.01-84). 

Колонна площадью сечения h*b=0.3*0.3 = 0.09 м.; глубина стакана 0,9 м.

?=1-[(0,3*0,3*103*1.7)/2000] =  0.66 ? 0.85

 Принимаем .

Значения реакций свай от нагрузок на ростверк:

Условие расчета ростверка на продавливание выполняется.

Расчет ростверка на изгиб.

Опорный изгибающий момент определяем как   М=

Пролетный изгибающий момент определяем как     М=    где

l - расстояние между сваями

q – равномерно распределенная нагрузка на ростверк равная q=F/l

F – действующая нагрузка

Опорный изгибающий момент равен   М==1539*1/12=128,25 кН*м

Пролетный изгибающий момент равен  М==1539*1/8=192,38  кН*м  

H= 400 мм

а-расстояние от растянутого края сечения до центра тяжести растянутой арматуры панели.

аn принимаю равной 5 см

h0=h-a cм , h0=40-5=35 см

Расчет арматуры в пролете

 [18,табл.7]   

Атребs = (M · 105) / (Rs · ? · h0 · 100) =(19238000) / ( 365 · 0,953· 35 · 100) =5,8  см2 

Принимаю: 3?18 А-Ш с Asфакт=6,03 см2

Расчет арматуры на опоре

?0 = (М · 105) / (Rb · bf| · h02 · 100) =( 12825000  ) / (13,05 ·60 · 352 · 100) = 0,0045   =>    v = 0,953 [18,табл.7]   

     Атребs = (M · 105) / (Rs · ? · h0 · 100) =(12825000) / ( 350 · 0,953· 35 · 100) =10,03  см2 

Принимаю: 4?18 А-400 с Asфакт=10,18 см2



По результатам расчетов принимаем сваю по серии по серии 1.011-1 С60.30-6 с армированием в пролете 3?18 А-Ш с Asфакт=6,03 см2  и на опоре  4?18 А-400 с Asфакт=10,18 см2  . 

 Глубина заложения ростверка принята Hр=1,65 м.

Графические данные приведены в листе 7.

РАЗДЕЛ 4. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ 



Организация строительного производства должна обеспечивать направленность всех организационных, технических, технологических решений на достижение конечного результата – ввода в действие объекта с необходимым качеством и в установленные сроки. Состав, объем и содержание проектной документации по организации строительства и производству работ, включая вопросы подготовки строительного производства, материально-технического обеспечения, механизации и транспорта, организации труда, обеспечения качества СМР, охраны окружающей среды устанавливаются [24] . В состав организационно-технологической документации входят календарные планы строительства; стройгенплан; ведомости объемов работ; графики потребности в машинах и механизмах, рабочих кадрах; документация по управлению строительством; пояснительная записка.

Организация строительного производства должна обеспечивать направленность всех организационных, технических, технологических решений на достижение конечного результата – ввода объекта в эксплуатацию с надлежащим качеством и в установленные сроки.

Основной целью данного раздела является выбор и обоснование рациональных решений по организации и технологии строительства объекта, которые должны обеспечивать снижение трудоемкости, энергоемкости, сокращение сроков строительства, обеспечивая качество работ.

Основными техническими документами, входящими в состав проекта организации строительства и проекта производства работ  являются календарный план строительства и строительный генеральный план.



4.1 Календарный план.

Календарный план производства работ по возведению объекта является основным документом в составе ППР. Он предназначен для определения последовательности и сроков выполнения общестроительных, специальных и монтажных работ, выполняемых при возведении  объекта. Эти сроки устанавливаются в результате рациональной увязки сроков выполнения отделочных видов работ, учете состава и количества основных ресурсов, в первую очередь рабочих бригад и рабочих механизмов, а также специфических условий района строительства.

Исходными данными для разработки календарного плана служит нормативная продолжительность строительства, рабочие чертежи, сметы, данные об организаторах-участниках строительства, условие обеспечения рабочими кадрами строителей по основным профессиям, применение коллективного, бригадного подряда на выполнение работ, данные об имеющихся механизмах, возможность получения необходимых материальных ресурсов.

	Краткая характеристика работ.

	Подготовительный период.

	Подготовка строительного производства обеспечивается до начала ос.......................