Технология возведения каркасно-монолитного двух подъездного жилого дома в г. Энгельс

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ ГАГАРИНА Ю.А.»



Институт   урбанистики, архитектуры и строительства________________________

Кафедра    «Строительные материалы и технологии»__________________________

Направление (специальность) 08.03.01 «Строительство»_(ПГС)_________________

                                                                                                                                   код, наименование

                                             профиль «Промышленное и гражданское строительство»



ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

«Технология возведения каркасно-монолитного двух подъездного жилого дома в г. Энгельс»__________________________________

наименование темы выпускной квалификационной работы

Студент (ка)  Белоусов Иван Вячеславович

                                                                      фамилия, имя, отчество

курс __4________ группа       б2-СТЗСзс42



Руководитель



доцент, к.э.н. доцент,           	     __________________		__Старостин Г. Г.

должность, ученая степень, уч. звание	           	подпись, дата				Инициалы Фамилия





Допущен к защите



Протокол № _____ от «_____»  «___________________» 2017 года 	



Зав. кафедрой      «Строительные материалы и технологии»________________

                                                     полное наименование кафедры 

профессор, д.т.н, профессор 	___________________		Ю.Г. Иващенко

должность, ученая степень, уч. звание	               	подпись, дата			  инициалы, фамилия



Саратов 2017г



Анотация.

В данной выпускной квалификационной работе запроектирован: каркасно-монолитный двух подъездный жилой дом.

Проектируемый жилой дом расположен в центральной части города Энгельса

В решении социальных и экономических задач страны важнейшее значение имеет капитальное строительство. Правительство уделяет этому большое значение. Строительство жилых зданий, как в  центре, так и на окраине имеет огромное значение для его развития в городе Энгельс.  В центре высокий показатель плотности  застройки жилыми зданиями и в основном это частные малоэтажные жилые дома, которые были построены несколько десятков лет назад. Так как в городе открываются новые промышленные и производственные объекты в основном иностранных предприятий, то городу необходимо менять свой облик и постепенно застраивать центр современными зданиями и сооружениями. 

В составе выпускной квалификационной работы разработаны и представлены архитектурно – планировочное и конструктивное решения, выполненные в соответствии с функциональным назначением возводимого здания.

Выполнен расчет основной строительной конструкции, фундаментной плиты.

Произведен теплотехнический расчет ограждающей конструкции.

Разработана технология и организационно – технологические мероприятия по возведению здания. 

Составлены локальные сметы на обще строительные и санитарно – технические, электротехнические работы, а так же составлен объектный сметный расчет по всему возводимому объекту.

Выполнена экологическая экспертиза проекта.











Abstract.

In this final qualification work is projected: monolithic two entrances house.

The projected residential building located in the Central part of Engels city

In addressing social and economic challenges of the country critical capital construction. The government pays great attention to these. Construction of residential buildings, both in the centre and on the outskirts is of great importance for its development in the city of Engels. In the centre of high density residential buildings and mostly low-rise private houses that were built several decades ago. As the city opens a new industrial and manufacturing facilities mainly foreign enterprises, the city needs to change its appearance and gradually build up the center with modern buildings and structures. 

In the composition of final qualifying work developed and presented architectural – planning and constructive decisions are made in accordance with the functional purpose of the building.

The calculation of the basic building structure, Foundation plate.

Produced thermal calculation of the building envelope.

Developed technology and organizational and technical measures for construction of the building. 

Composed of local estimates for General construction and plumbing, electrical work, as well as compiled object estimate around the constructed facility.

We completed an environmental assessment of the project.

















Реферат

Выпускная квалификационная работа на тему «Технология возведения каркасно-монолитного двух подъездного жилого дома в городе Энгельс » разработана в соответствии с заданием на проектирование.

Графическая часть содержит: генеральный план, фасады, планы, разрезы, рабочие чертежи основных конструкций, 1 технологическая карта, стройгенплан объекта и сетевой график. (стр.,  _______ рис., _______    Графическая часть –  ______ чертежа формата А__________. Текстовая часть выполнена в редакторе MS Word с расширением .doc, графическая часть выполнена в редакторе Autodesk AutoCAD с расширением .dwg

АРХИТЕКТУРНЫЕ РЕШЕНИЯ, РАСЧЕТ И ПРОEКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ, ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА, ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА, ЭКОНОМИКА СТРОИТЕЛЬСТВА.

Цель разработки ВКР – выполнить по указанному в задании на проектирование разработку: архитектурных решений; расчет и конструирование фундамента; разработку технологической карты на устройство фундаментной плиты; построение сетевого графика и строительного генерального плана; расчеты по экономике строительства; разработка мероприятий по защите окружающей среды.

Расчет фундаментной плиты производился с применением программного комплекса «Мономах САПР 2013». Расчет сметной стоимости произведен в программе «Гранд-Смета».











Abstract

Final qualification work on the theme "the Technology of construction of frame-monolithic driveway two houses in Engels" developed in accordance with design specifications.

The graphic part contains: General plan, facades, plans, sections, working drawings, basic designs, 1 the routing strojjgenplan object and network. (page, _______ Fig., _______ Graphic part – ______ drawing format And__________. The text part is made in MS Word with the extension .doc, the graphic part is done in the editor, Autodesk AutoCAD with the extension .dwg

ARCHITECTURAL SOLUTIONS, CALCULATION AND DESIGN OF STRUCTURES, CONSTRUCTION TECHNOLOGIES, CONSTRUCTION ORGANIZATION PLAN, ENVIRONMENTAL ASSESSMENT, CONSTRUCTION ECONOMICS.

The purpose of developing SRS is to perform is specified in the job design development: architectural solutions; calculation and design of Foundation; development of the technological cards on the Foundation plate; building network and building master plan; calculations of construction Economics; development of measures to protect the environment.

The calculation of the Foundation plate was performed using the software complex "Monomakh CAD 2013". The estimated value produced in the "Grand-Smeta".



















Введение

В решении социальных и экономических задач страны важнейшее значение имеет капитальное строительство. Правительство уделяет этому большое значение. Строительство жилых зданий, как в  центре, так и на окраине имеет огромное значение для его развития в городе Энгельс.  В центре высокий показатель плотности  застройки жилыми зданиями и в основном это частные малоэтажные жилые дома, которые были построены несколько десятков лет назад. Так как в городе открываются новые промышленные и производственные объекты в основном иностранных предприятий, то городу необходимо менять свой облик и постепенно застраивать центр современными зданиями и сооружения.

В данной выпускной квалификационной работе разработана технология возведения каркасно-монолитного двух подъездного жилого дома в городе Энгельс  в центральной части.

Строительство жилого дома экономически целесообразно, так как в центе города высокий показатель спроса на жилье. 

Важнейшими народно-хозяйственными задачами являются:

- рациональное расходование денежных средств и материально-технических ресурсов, выделяемых на строительство;

- повышение качества строительного производства;

- снижение стоимости и сокращение сроков строительства.

Основным направлением решения этих задач является непрерывное совершенствование технологии и организации строительного производства и труда рабочих, превращение строительного производства в единый процесс возведения зданий и сооружений.



1. Архитектурно-строительный раздел

1.1.  Генеральный план

Каркасно-монолитный двух подъездный жилой дом в городе Энгельс расположен в центральной части города. Территория предполагаемого строительства находится в частном секторе, застроенном ветхими малоэтажными постройками, в центре города вблизи городского парка и набережной реки Волга.

На территории застройки предусмотрена автомобильная стоянка   и детская площадка. Покрытие дорог и тротуара  выполнено из асфальтобетона. 

Озеленение участка: высокорослые лиственные деревья, газоны и цветники.

Технико-экономические показатели по проекту генплана:

Площадь застройки – 2184,00 (м2);

Площадь, занятая автомобильными дорогами – 16000,00(м2);

Площадь тратуаров – 3820,00 (м2);

Площадь озеленения – 64121,00 (м2).

1.2. Природно-климатические характеристики района строительства



Энгельсский район находится в степной зоне на волжских террасах, на левом берегу Волги, напротив областного центра города Саратова. 

Для Энгельсского района характерен равнинный рельеф. Климат континентальный, засушливый. Климатический район и подрайон строительства -III В. Температура воздуха наиболее холодной пятидневки: минус  двадцать пять градусов по шкале Цельсия. Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца: двадцать семь градусов по шкале Цельсия. Продолжительность, суточная и средняя температура воздуха, периода со средней суточной температурой воздуха  ? 0:  сто тридцать четыре градуса по шкале Цельсия , минус шесть с половиной градусов по шкале Цельсия .Ветровой район: ???. Средняя скорость ветра, повторяемость которой составляет 5%: 11 метров в секунду.

		1.3. Объемно планировочное решение

Современный двух секционный   монолитно-каркасный жилой дом в г. Энгельс.

 



 Спецификация  по высотности: 

подвал 2400,00 мм; 

1 этаж – 3000,00 мм; 

2-15 этаж – 3000,00 мм; 

тех. этаж – 2400,00 мм.

Подвальное помещение и технический этаж предназначены для размещения оборудования и инженерных коммуникаций,  а также частично может быть использовано под склад. Вход в здание осуществляется с первого этажа, по лестнице или пандусу.

1-й этаж здания не жилой. Планировка первого этажа предполагает размещение офисных, а так же небольших помещений для склада торговых магазинов. 

На типовом этаже секции расположены 4 квартиры: 1- однокомнатная, 2- двухкомнатные и 1- трехкомнатная. В каждой квартире предусмотрены отдельные балконы и витражное остекление. В коридоре предусмотрен общий балкон, где расположены пожарные лестницы.  Подъезд оборудован двумя лифтами –грузовой и пассажирский; камерой для мусоросбора.

1.4. Конструктивные решения

Строительная система представляет собой комплексную характеристику конструктивного решения здания по материалам и технологии возведения основных несущих конструкций.  По строительной системе – монолитное здание. 

Стены: наружные самонесущие в пределах этажа, выполнены из газобетонных блоков толщ. 300 мм.

Рама- пространственная, каркасно-монолитная выполненная из железобетона. Бетон класса В25, арматура класса А500 С. Высота этажа 3000,00 мм. Каркасная система безригельная. 

Перекрытия из монолитного железобетона (бетон класса В25, арматура класса А500С) толщ.220 мм.

Плоская рулонная кровля оборудована внутренним водостоком.

Перегородки выполнены из газобетоных блоков толщ.100мм,  с низким показателем воспламеняемости. Применяются во всех помещениях, кроме межквартирных помещений. Межквартирные перегородки выполнены из газобетонных блоков толщ. 200 мм с воздушным зазором 40,0 мм.	

Витражное остекление и окна и выполнены из 2-х камерного профиля ПВХ с двойным стеклопакетом.

Двери выполнены ПВХ со стеклопакетом, а внутриквартирные по индивидуальному заказу.

В здании предусмотрено два лифта. Лифт фирмы ЗАО «ОТИС» пассажирский грузоподъемностью 800 кг, грузовой грузоподъемностью 1000 кг. Шахты лифтов размерами 1600,00?1700,00?3000,00 мм и 650,00?1700,00?3000,00 мм запроектированы как самонесущие с толщ. стенок 200 мм из монолитного  железобетона (бетон класса В25, арматура класса А400). Скорость движения кабины лифта составляет 1,5 м/с.

Основным видом пола предусмотрено покрытие из линолеума на мастике (выполнено в большинстве помещений). В санузлах применяется плиточный пол, по слою цементно-песчаной стяжки ?=0,02 м. 

Лестницы представлены в виде сборных железобетонных элементов по монолитным площадкам и сварным закладным деталям. 

Технологические процессы по отделке помещений выполняются на 177день строительства после возведения надземной части здания. Они предназначены для придания жилому зданию законченного вида, отвечающему архитектурным и эстетическим требованиям. К отделочным процессам относятся: оштукатуривание, устройство покрытий полов, облицовка,  декоративную отделку и прочее.

Внутренняя отделка помещений.

Внутренние поверхности наружных стен, перегородки, стены лестничных клеток выполненных из камня оштукатуриваются. 

Стены и потолки сухих помещений покрывают белой водно-эмульсионной краской. 

Стены и полы влажных помещений облицовываются керамической плиткой. Потолки влажных помещений покрывают  влагостойкой краской. 

Наружная отделка помещений.

Наружные стены здания - оштукатуриваются высококачественным цементно-известковым раствором толщиной 20,00 мм.

1.5. Инженерное оборудование

К инженерному оборудованию относятся:

санитарно-технические устройства (система отопления, вентиляции, холодное и горячее водоснабжение, канализация);

электрооборудование;

слаботочные телефонные сети;

радио, телевидение, интернет;

Система отопления двухтрубная с нижней разводкой. В качестве теплоносителя принята вода с параметрами от девяноста пяти градусов до семидесяти пяти градусов по шкале Цельсия. Трубопроводы выполнены из полипропиленовых труб и прокладываются в заделываемых бороздах. Радиаторы стальные.

Система вентиляции будет обеспечивать нормальный процесс воздухообмена и создавать микроклимат в помещениях, а так же выполнять санитарно-гигиенические и технологические задачи.





      В здании предусмотрена приточно-вытяжная система вентиляции.

Снабжение водой здания осуществляется централизованно, комплексом инженерных сооружений и сетей.

В здании запроектированы хозяйственно-питьевые и противопожарные трубопроводы. Здание оборудовано водомерными узлами с водосчетчиками.

На трубопроводах горячей воды предусматривается система циркуляции по стоякам.  Подача горячей воды осуществляется централизованно, через центральный тепловой пункт. 

В здании запроектированы бытовая и ливневая канализации. Система канализации является самотечной, с учетом того, что она монтируется с уклоном 0,02 мм в сторону выпуска. На магистралях, стояках и разводках предусматривается установка ревизии, на высоте 1,3 м от уровня пола. На первом этаже и через каждые три этажа.	Система монтируется из полиэтиленовых труб, сроком службы до 50 лет.

В стенах здания предусмотрены ниши и каналы для поэтажных щитков. В нишах размещают распределительную аппаратуру устройств связи (телефона).  Внутреннюю разводку слаботочной проводки монтируют путем штробления стен и скрывают в стену.

1.6. Теплотехнический расчет

Расчет произведен в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:

СП 50.13330.2012 "Тепловая защита зданий"

СП 131.13330.2012"Строительная климатология"

СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий"

Исходные данные:

Район строительства:  город Энгельс

Относительная влажность воздуха: ?int= 55,0%

Тип здания или помещений:  Жилые

Вид ограждающей конструкции:  Наружные стены

Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания: tint=20 °C

Расчет:

В соответствии с табл.1 СП 50.13330.2012 при t внутреннего воздуха здания tint=20 °C и отн. влажности воздуха ?int= 55% влажностный режим помещения устанавливается- нормальный.

Определим требуемое сопротивление теплопередаче Rreq исходя из санитарно-гигиенических условий (п. 5.1 б) СП 50.13330.2012 по формуле:

Rreq=n(tint-text)/(?tn·?int)

где tint-расчет. Сред.  температура внут. воздуха здания,°C

tint=20,0 °C

text-расчет. Сред. температура наружного воздуха,°C принимаемая по таблице 1 СП 131.13330.2012.

text=  -27 °C  для населенного пункта – Энгельс.

n- коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности огражд.  конструкций,  по отношению к наружному воздуху и приведенный в таб. 6 СП 50.13330.2012;

n= 1 - согласно п.1 таб. 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен

?int- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м·°С), принимаемый по таблице 7 СП 50.13330.2012;

?int=8.7 Вт/(м·°С) согласно п.1 таблицы 7 СП 50.13330.2012 "

?tn- нормативный температурный перепад,°C принимаемый согласно таблицы 5 СП50.13330.2012

?tn= 4 °C согласно п.1 таблицы 5 СП 50.13330.2012

Тогда

Rreq=1(20-(-27))/(4·8.7)=1.35м2°С/Вт

Вычислим требуемое привиденное сопротивление теплопередаче Rreq исходя из нормативных требований к приведенному сопротивлению теплопередаче(п. 5.1 а) СП 50.13330.2012 согласно формуле:

Rreq=aDd+b

где а и b- коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы 4 СП 50.13330.2012  для соответствующих групп жилых зданий.

Так для ограждающей конструкции вида- наружные стены и типа здания –жилые здания  а=0.000350; b=1.40

Определим градусо-сутки отопительного периода Db, 0С·сут по формуле (2) СП 50.13330.2012

Db=(tint-tht)zht

где tint-расчетная средняя t внутреннего воздуха здания,°C

tint=20 °C

tht-средняя t наружного воздуха,°C принимаемые по таблице 1 СП 131.13330.2012. для периода со средней суточной t наружного воздуха не более 8.0 °С для типа здания –жилые здания.

tht=-4.3 °С

zht-продолжительность, сут, отопительного периода принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С для типа здания - жилые

zht=196 сут.

Тогда

Db=(20-(-4.3))196=4762.8 °С·сут

По формуле (1) СНиП 23-02-2003 определяем требуемое сопротивление теплопередачи Rreq (м2·°С/Вт).

Тогда

Rreq=0.00035·4762.8+1.4=3.067м2°С/Вт

К расчету принято большее из требуемых сопротивлений теплопередаче, равное 3.067 м2·°С/Вт

Поскольку населенный пункт Энгельс относится к зоне влажности - сухой, при этом влажностный режим помещения - нормальный, то в соответствии с таблицей 2 СП131.13330.2012 теплотехнические характеристики материалов ограждающих конструкций (рис. 1.1.)  будут приняты, как для условий эксплуатации A.



Рис 1.1. Схема ограждающей конструкции

1.Штукатурка фасадная рельефная

 (p=600 кг/м.куб), толщина ?1=20мм, коэффициент теплопроводности ?А1=0.19Вт/(м°С).

2.Пенополистирол ГОСТ 15588 (p=100кг/м.куб), толщина ?2=100мм, коэффициент теплопроводности ?А2=0.041Вт/(м°С).

3.Газобетон (p=400кг/м.куб), толщина ?3=300мм, коэффициент теплопроводности ?А3=0.14Вт/(м°С).

4.Гипсоперлитовый раствор (p=600 кг/м.куб), толщина ?4=10мм, коэффициент теплопроводности ?А4=0.19Вт/(м°С).

Условное сопротивление теплопередаче R0, (м2°С/Вт) определим по формуле 8 СП 23-101-2004:

R0=1/?int+?n/?n+1/?ext

где ?int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2°С), принимаемый по таблице 7 СП 50.13330.2012

?int=8.7 Вт/(м2°С)

?ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004

?ext=23 Вт/(м2°С) -согласно п.1 таблицы 8 СП 23-101-2004 для наружных стен.

R0=1/8.7+0.02/0.19+0.10/0.041+0.3/0.14+0.01/0.19+1/23

0,114+0,105+2,439+2,142+0,052+0,0434

R0=4,9м2°С/Вт

Приведенное сопротивление теплопередаче R0r, (м2°С/Вт) определим по формуле 11 СП 23-101-2004:

R0r=R0 ·r

r-коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений

r=0.9

Тогда

R0r=4,9·0,9=4,41м2·°С/Вт

Вывод: величина приведённого сопротивления теплопередаче больше требуемого, следовательно представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.



















2 Расчетно-конструктивный раздел

2.1 Введение

Расчет пространственного каркаса 15-ти этажного манолитно-каркасного жилого дома будет производиться численным методом, а точнее  одним из самых распространенных как в России, так и во всем мире, а также эффективных в строительной отрасли, методом конечных элементов (МКЭ). Ведущее положение этого метода объясняется широкой областью и относительной простотой его применения: независимостью расчета от типа конструкции и физических свойств применяемых материалов, упрощенной системой учета взаимодействия расчетных конструкций с окружающей их средой, возможностью автоматизации расчета на любом его этапе.

Реализация расчета методом конечных элементов будет осуществляться с помощью программного комплекса семейства ЛИРА для автоматизированного проектирования железобетонных и армокаменных конструкций многоэтажных каркасных зданий МОНОМАХ-САПР.

Оптимально быстро ПК МОНОМАХ-САПР позволяет провести расчет различных вариантов конструктивных схем, что приемлемо при многовариантном проектировании конструкций многоэтажных зданий.

Достоверность программного комплекса подтверждается сертификатом соответствия Российской Федерации. При создании данного продукта учитывались требования следующих нормативных документов:                         СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия",  СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений" и т.д. 

Программный комплекс состоит из отдельных программ -КОМПОНОВКА, БАЛКА, КОЛОННА, ФУНДАМЕНТ, ПОДПОРНАЯ СТЕНА, ПЛИТА, РАЗРЕЗ (СТЕНА), КИРПИЧ, ГРУНТ. Каждая программа может работать автономно, но при этом все связаны между собой информационно.

В рамках данной работы воспользуемся программами КОМПОНОВКА, ПЛИТА.




Программа КОМПОНОВКА реализует следующие функции:

1) Формирование модели здания с заданными нагрузками на плиты перекрытия этажей с помощью предоставленного инструментария;

2) Выполнение сбора нагрузок на конструктивные элементы с учетом принятой схемы здания;

3) Выполнение расчета на ветровые и по необходимости сейсмические воздействия с определением горизонтальных перемещений здания в уровнях перекрытий;

4) Определение требуемого сечения железобетонных элементов;

5) Выполнение формирования расчетной схемы и конечно-элементый расчет. Определяются перемещения узлов, усилия и напряжения в сечениях элементов.

6) Определение расхода материалов;

7) Экспорт сведения об элементах для работы в смежных конструирующих программах;

8) По результатам расчета формирование rtf-файл расчетной записки для работы в текстовых редакторах (Microsoft Word, WordPad);

и т.д. 

В процессе работы комплекса производится расчет здания и его отдельных частей с формированием эскизов рабочих чертежей и схем армирования конструктивных элементов.

Принимаемые пользователем конструктивные решения, таких как размеры плит, колонн, проходят анализ экспертной системы в составе ПК МОНОМАХ-САПР с выдачей подсказок об их правильности.






2.2  Оценка инженерно – геологических условий площадки         строительства

Инженерно – геологические изыскания проведены в 2015 году. В геологическом строении основания принимают участие следующие слои (сверху вниз):

ИГЭ-1  – насыпной грунт, представленный гумусированным суглинком, с бытовым и строительным мусором. По степени уплотнения  насыпь неслежавшаяся. Мощность слоя – 1,5-2.9 м. 

ИГЭ-2 – суглиок твердый. При полном водонасыщении мягкопластичный. Просадочный 1 типа. Мощность слоя от 2,9 м до 3,1 м: 

JL=-0.33; JLВ=0,74; ? =1,8 г/см3; с=0,018 МПа; ?=21,6?; Е=6 МПа; Ев=4,4 МПа;

ИГЭ-3 – суглинок мягкопластичный. Мощность слоя до 0,5 м.

JL=0,6;  ? =1,94 г/см3; с=0,022 МПа; ?=18,5?; Е=3,4 МПа; 

ИГЭ-4 – суглинок текучий. Мощность слоя до 0,7 – 0,9 м.

JL=1,24; с=0,015 МПа; ?=16,6?; Е=4,2 МПа; 

ИГЭ-5 – песок пылеватый, средней плотности. Мощность слоя до 1,1 – 3,9 м.

?=31,2?; Е=20,2 МПа; Данный вид грунта относится к малосжимаемым.

На исследуемом участке строительства  подземные воды залегают  на глубине 5,2 – 6,9 м, на абсолютных отметках 20,8 м – 19,9 м. Сезонные колебания вод 0,5 м – 1,0 м. Воды не агрессивны ко всем видам бетонов и маркам по водонепроницаемости, кроме марки W4 по водородному показателю – слабоагрессивны. Подземные воды слабоагрессивны к арматуре железобетонных конструкций при периодическом смачивании, и неагрессивны при постоянном погружении. В проекте предусмотрены мероприятия предохраняющие ИГЭ – 2 от ухудшения строительных свойств: вертикальная планировка территории обеспечивает сток поверхностных вод, отмостка.

Исходя из инженерно-геологических условий площадки, предпочтительным будет плитно – свайный фундамент. Острие сваи будет погружено в ИГЭ – 5.





Рисунок 2. Инженерно – геологический разрез.

		





































2.3 Исходные данные

Объектом строительства является 15-ти этажный монолитно-каркасный жилой дом со встроенными помещениями общественного назначения.

Район строительства – г. Энгельс.

Ветровой район – ???.

Нормативное значение ветрового давления – 0,38 кН/м?.

Здание запроектировано в виде железобетонного монолитного каркаса с монолитными плитами перекрытия. Здание делится деформационным швом на две симметричные секции.

Размер в плане: 18,2 x 53,65  м.

Высота подвала: 2,4 м.

Высота типового этажа: 2,78 м.

Высота технического этажа: 2,28 м.

Отметка  пола первого этажа: 0,000.

Отметка планировки: -1,12 м.

Отметка верха фундамента: - 2,400 м;

Отметка подошвы фундамента: - 3,600 м;

Характеристики грунта основания: песок пылеватый средней плотности, объемный вес грунта  16 кН/м3,  угол  внутреннего  трения  31,2?, сцепление   20 кПа,   модуль   деформации   18000 кПа, коэффициент Пуассона 0,4.

Модель здания состоит из несущих конструктивных элементов: колонны, стены, плиты перекрытия, фундаментная плита и сваи.

Размеры колонн: 400х400 мм.

Толщина стен подвала: 400 мм.

Толщина стен: 200 мм.

Толщина плит перекрытия: 220 мм.

Толщина фундаментной плиты: 1200 мм.

Размеры сваи: 300х300 мм, длиной 9 м. 

Материал несущих конструктивных элементов – бетон класса В25, арматура А500С.

Материал ограждающих конструкций – газосиликат размерами 600х300х200 мм.

Материал перегородок  – газосиликат размерами 600х200х100 мм.

Нормы расчёта конструктивных элементов здания выполнять в соответствии  СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции».



2.4 Сбор нагрузок

Сбор нагрузок выполняется в соответствии с требованиями                      СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

Расчет конструкций и оснований по предельным состояниям первой и второй групп следует выполнять с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий. Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок для рассматриваемой стадии работы конструкции или основания.

Основные нагрузки, по которым производится расчет здания, приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Сбор нагрузок

Наименование

Нормативные

значения, кН/м2

Коэффициент надежности по нагрузке ?f

Расчетные

значения, кН/м2

Фундаментная плита

рассчитывается

автоматически

1,1

рассчитывается

автоматически

1 Нагрузки на плиту перекрытия первого этажа

1.1  Постоянные равномерно распределенные

Керамическая плитка

0,2

1,1

0,22

Клеевой раствор

0,18

1,3

0,234

Цементно – песчаная стяжка

1,08

1,3

1,404

ИТОГО:

1,46

-

1,86

1.2  Постоянные линейно распределенные

По периметру лестничного марша

6

1,1

6,6

Наружные стены (блок ячеистый и мин. плита)

5,36

1,3

6,97

Витражное остекление

1,39

1,3

1,81

1.3  Длительные равномерно распределенные

Перемещения людей (пониженное

значение)

0,7

1,2

0,84

1.4  Кратковременные равномерно распределенные

Перемещения людей (полное значение)

2,0

1,2

2,4

2 Нагрузки на плиту перекрытия типового этажа

2.1  Постоянные равномерно распределенные

Керамическая плитка

0,2

1,1

0,22

Клеевой раствор

0,18

1,3

0,234

Цементно – песчаная стяжка

1,08

1,3

1,404

Перегородки

0,5

1,1

0,55

ИТОГО:

1,96

-

2,41

2.2  Постоянные линейно распределенные

По периметру лестничного марша

6

1,1

6,6

Наружные стены (блок ячеистый и мин. плита)

5,36

1,3

6,97

Витражное остекление

1,39

1,3

1,81

2.3  Длительные равномерно распределенные

Перемещения людей (пониженное значение)

0,3

1,2

0,36

2.4  Кратковременные равномерно распределенные

Перемещения людей (полное значение)

1,5

1,2

1,8

3 Нагрузки на плиту перекрытия технического этажа

3.1  Постоянные равномерно распределенные

Плиты минераловатные

0,13

1,2

0,16

Цементно – песчаная стяжка

1,98

1,3

2,57

ИТОГО:

2,11

-

2,73

3.2  Постоянные линейно распределенные

По периметру лестничного марша

6

1,1

6,6

Наружные стены (блок ячеистый и мин. плита)

5,36

1,3

6,97

Витражное остекление

1,39

1,3

1,81

3.3  Длительные равномерно распределенные

Чердачные помещения

0,7

1,2

0,84

3.4  Кратковременные равномерно распределенные

Чердачные помещения

0,7

1,2

0,84

4 Нагрузки на плиту покрытия кровли

4.1  Постоянные равномерно распределенные

Плиты минераловатные

0,26

1,2

0,31

Цементно – песчаная стяжка

1,08

1,3

1,41

Молниезащита

0,43

1,05

0,45

Керамзитовый гравий

1,68

1,2

2,02

Гидроизоляционный наплавляемый материал

0,05

1,2

0,06

ИТОГО:

3,5

-

4,25

4.2  Постоянные линейно распределенные

По периметру лестничного марша

6

1,1

6,6

Наружные стены (блок ячеистый и мин. плита)

5,36

1,3

6,97

Наружные стены (блок ячеистый и мин. плита) и витражное остекление

6,75

1,3

8,78

4.3  Длительные равномерно распределенные

Снеговая (пониженное значение)

0,9

1,4

1,26

4.4  Кратковременные равномерно распределенные

Снеговая

(полное значение)

1,2

1,4

0,98

Вертикальные нагрузки задаются в виде распределённых по всей плоскости или по участку плиты и в виде сосредоточенных сил.

При расчете всего здания принята рамно-связевая схема распределения горизонтальных нагрузок на колонны и стены в соответствии с их горизонтальной жесткостью. Горизонтальные нагрузки на колонны и стены задаются в уровне плит перекрытий в виде линейно распределённых и сосредоточенных сил. Для учета горизонтальных нагрузок (ветровых и сейсмических) задается информация о районе строительства и направлении воздействия.

В программе КОМПОНОВКА сбор вертикальных и горизонтальных нагрузок на плиты перекрытия задаются их нормативными значениями, т.е. расчетными значениями с коэффициентом надежности по нагрузке равным единице. Автоматически учитывается собственный вес конструктивных элементов. 

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 со стандартными коэффициентами сочетаний, формируются расчетные сочетания нагрузок.

Формирование расчетных сочетаний загружений выполняется с учетом всех заданных коэффициентов. Коэффициенты надежности по нагрузке определяют расчетные значения нагрузок. Коэффициенты сочетаний представленных на рисунке 2.1 назначаются для формирования расчетных сочетаний загружений. Данные коэффициенты принимаются по умолчанию и при необходимости могут быть изменены. Нагрузочный эффект может быть увеличен за счет применения коэффициента надежности по ответственности сооружений. По умолчанию он принят равным 1,0 и при необходимости может быть изменен. На коэффициент надежности по ответственности умножается нагрузочный эффект (внутренние силы, вызываемые нагрузками).



Рисунок 2.1 Окно диалога «Коэффициенты сочетаний загружений»

Железобетонные элементы, размер сечения которых зафиксирован, проверяются при расчете. При отсутствии фиксации выполняется подбор сечений.

В программе предусмотрено осуществление двух видов расчетов — предварительного (упрощенного) расчета всего здания и расчета методом конечных элементов (МКЭ расчёта).

Основной целью предварительного (упрощенного) расчета является идентификация конструктивной схемы здания, сбор нагрузок, проверка или подбор сечений железобетонных элементов. В процессе расчета выполняется диагностика созданной модели. Обнаруженные нарушения выводятся в виде списка ошибок.

По результатам предварительного  расчета всего здания формируются таблицы нагрузок, таблицы объёмов, выполняется экспорт данных в программы конструирования для колонн, балок, плит, фундаментов, фундаментных плит и разрезов.

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 параметров.

По результатам МКЭ расчета формируется расчетная записка, выполняется экспорт данных в программы конструирования.



2.5 Расчет здания в программе КОМПОНОВКА

2.5.1 Создание пространственной 3D модели здания 

Создание модели начинается с работы в программе КОМПОНОВКА. 

При открытии данной программы задаем нормы расчета элементов с типом материалов «Железобетон» по СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».

Нормативный документ определяет соответствующие характеристики материалов, методы расчета и требования конструирования железобетонных и каменных (армокаменных) элементо.......................