Горнолыжная база в г. Нерюнгри
Конструирование арматуры колонны Колонна армируется пространственными каркасами, образованными из плоских сварных каркасов. Диаметр поперечных стержней при диаметре продольной арматуры 28 мм в подвале и первом этаже 8 мм; принимаем 8 А-III с шагом s=300мм по разрезу стороны сечения колонны b=400мм, что менее 20d=2028=560мм. Колонна пятиэтажной рамы членится на три элемент зависимости длины… Читать ещё >
Горнолыжная база в г. Нерюнгри (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Горнолыжная база в г. Нерюнгри
горнолыжная база проектный благоустройство освещение
В дипломном проекте разработан проект здания «Горнолыжная база в г. Нерюнгри».
Необходимость в таком здании продиктована тем, что в настоящее время город Нерюнгри не имеет горнолыжной базы, способной удовлетворить нарастающий спрос у спортсменов и любителей горнолыжного спорта в связи с расширением горнолыжного туризма и превращением ее в базу общероссийского значения. Таким образом, в здании могут быть размещены спортсмены, приезжающие в город, а так же другие гости, желающие остановиться в отеле, расположенном в базе, в экологически чистой лесной зоне.
Кроме того, в здании базы могут проводиться банкеты, а также различные спортивные мероприятия.
Необычные архитектурные решения, Hi-Tech технологии с преобладанием стекла и металла в оформлении, высококлассная внешняя и внутренняя отделка, и, конечно, отличное обслуживание сделают базу «звездой» региона.
1. Архитектурно-строительная часть
1.1 Общая часть РП на строительство здания разработан на основании документов, перечень которых приведен в проекте. В административном отношении здание расположено в северной части города Нерюнгри, в районе больничного комплекса. В геоморфологическом отношении здание находится в районе лыжной базы «Снеговик». Участок земли, отведенный под застройку, относится к первому климатическому району со следующими характеристиками:
— климатический подрайон | 1В | |
— расчетная температура нар. воздуха | — 49°С | |
— нормативная снеговая нагрузка | 240 кгс/м2 | |
— скоростной напор ветра | 23 кгс/м2 | |
— сейсмичность | 7 баллов (принято в п. 3.4.1). | |
1.2 Генеральный план Участок земли, предназначенный под строительство здания, не имеет ограничений по площади. Площадка строительства относительно ровная с небольшим уклоном в южном направлении. В качестве основания используется тонкозернистый песчаник серовато — коричневого цвета.
Проектные решения генерального плана предусматривают комплексное благоустройство участка, подходов и подъездов к нему, организацию автостоянок, зон отдыха, газонов, установку светильников наружного освещения и озеленение крупномерным посадочным материалом.
1.3 Благоустройство территории Покрытие проездов, запроектировано исходя из условий движения транспорта, санитарно-гигиенических требований. Пешеходные дорожки мостятся мелкоштучной плиткой, устраиваются места для отдыха людей рядом с гостиницей. Озеленение территории представляет собой засев многолетними травами, посадку деревьев и кустарника.
1.4 Объемно-планировочное решение
Основные проектные решения по планировке помещений соответствуют технологическим и функциональным требованиям с учетом санитарно-гигиенических, противопожарных, экологических и градостроительных требований.
Горнолыжная база запроектирована как сложное в плане здание. Высота этажа 3,40 м.
В цокольной части здания располагаются помещения бытового обслуживания гостиницы.
На 1 этаже располагается вестибюль гостиницы, ресторан, спортивный зал, прокат лыж.
На 2 этаже — жилые и обслуживающие, административные помещения, зимний сад.
1.5 Строительные конструкции и изделия Фундаменты — столбчатые сборные.
Стены наружные — бетонные блоки
Перекрытие — сборные ж/б панели
Перегородки — кирпичные, толщиной 120 мм.
Полы — дощатые, линолеум, ковролин, мозаичные, из керамической плитки.
Окна — стеклопакеты.
Витражи — стеклопакеты.
Двери — наружные, внутренние — пластиковые различного исполнения.
1.6 Наружная отделка В качестве наружного ограждения фасада Б выступает витражное остекление на металлическом каркасе. Металлические изделия окрашиваются водостойкой эмалью. Наружная отделка стен фасада, А — вентилируемый фасад «Краспан-Металл-Стоун».
Цоколь — «Краспан-Металл-Стоун».
1.7 Внутренняя отделка
а. Жилые номера:
· полы — ковролин;
· стены — обои;
· потолок — декоративные плиты.
б. Коридоры, вестибюли, помещения для временного пребывания
· посетителей (ресторан, спортивный зал и др.), кабинеты:
· полы — керамическая плитка, ковролин, дощатые;
· стены — обои, декоративные плиты, зеркала;
· потолок — декоративные плиты, окрашивание.
в. Помещения обслуживающего персонала и хозяйственные помещения:
· полы — линолеум;
· стены — окрашивание, обои;
· потолок — побелка, плитка.
г. Санузлы:
· полы — керамическая плитка;
· стены — цветная глазурованная плитка;
· потолок — то же.
1.8 Инженерное оборудование Тепловые сети.
Источник теплоснабжения — ТЭЦ.
Система водоснабжения закрытая, горячее водоснабжение централизованное от теплового пункта. Регулирование отпуска тепла на источнике теплоснабжения по отопительному графику.
Отопление, вентиляция и кондиционирование.
Данный проект выполнен в соответствии со СНиП 2.04.05−86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Воздухообмен в помещениях принят в соответствии со СНиП 2.08.02−89.
Отопление
Внутренние температуры в помещениях приняты согласно СНиП 2.08.02−89.
Система отопления принята однотрубная, вертикальная с нижней разводкой и П-образной отводкой.
Типы нагревательных приборов.
Конвекторы с высоким контуром — для лестничных клеток.
Радиаторы МС 140−108 — для основных помещений.
Вентиляция
Вентиляция запроектирована приточно-вытяжная с механическим побуждением и естественная вентиляция. Для нагревания холодного воздуха, попадающего с улицы при входе посетителей, во входных тамбурах используется тепловые завесы.
Наружные сети водоснабжения.
Наружные сети водопровода и горячего водоснабжения запроектированы из стальных электросварных труб по ГОСТ 10 704– — 76 с антикоррозийным покрытием и стальных оцинкованных труб по ГОСТ 3262– — 75, ТУ 14 -3 -476 -76 с антикоррозийным покрытием. Во избежание замерзания трубопровода прокладывается в одной изоляции с обратным трубопроводом тепловых сетей. Наружное пожаротушение здания осуществляется из пожарных гидрантов типа «Дорошевского».
Внутренний водопровод.
В здании запроектирована тупиковая система хозяйственно — питьевого водопровода с одним вводом.
Учет расхода воды производится водомером типа ВСКТ — 50.
Внутренние сети монтируется из металлопластиковых труб по ГОСТ 3262– — 75, а подводки и сливные бачки — пластмассовые по ТУ 400 — 28 — 168 — 78.
Магистральная сеть прокладывается в стальных коробах.
Необходимый напор воды обеспечивается напором в наружных сетях водопровода.
Горячее водоснабжение.
В здании запроектирована тупиковая система водоснабжения с циркуляцией воды по магистрали, согласно СНиП 2.04.01 — 85.
На вводе здания установлена запорная арматура, термометр и манометр.
Сеть горячего водоснабжения монтируется из металлопластиковых труб, по ГОСТ 3262– — 75. Магистральный и циркуляционный трубопроводы, во избежание лишних теплопотерь, теплоизолируются матами из стеклянно — штапельного волокна марки РСТ. Разводящие трубопроводные стояки прокладываются отдельно и теплоизоляции не подлежат.
Канализация Внутренние сети канализации запроектированы из фановых труб по ГОСТ 6942– — 80.
Монтаж и гидравлические испытания трубопроводов проводить согласно СНиП 3.05.01 — 83.
Наружные сети канализации запроектированы из стальных электросварных труб по ГОСТ 10 704– — 76.
Для прочистки сети устанавливаются смотровые колодцы из сборных железобетонных элементов по ГОСТ 8020 со стальными ревизиями.
Телефонизация.
Телефонизация от городской телефонной компании.
Электроснабжение.
От городских подстанций. Напряжение 220 В и 380 В.
1.9 Технологическое обеспечение здания Здание оборудуется следующими инженерными системами: отопление, вентиляция, холодное и горячее водоснабжение, канализация, электроосвещение, электросиловое оборудование, радио, телефон, телевидение, автоматика и КИП, охранно-пожарная сигнализация, пожаротушение.
1.10 Специальные мероприятия В проекте предусмотрены мероприятия по борьбе с природной агрессивностью на элементы конструкций.
Вертикальную гидроизоляцию фундаментов выполнить обмазкой — битумной мастикой за 2 раза.
Горизонтальную гидроизоляцию выполнить цементно-песчанным раствором состава 1:2 толщиной 20 мм.
По периметру здания устраивается асфальтобетонная отмостка. Район строительства сейсмический. Поэтому впроекте предусмотрены антисейсмические мероприятия в соответствии с требованиями СНиП П-7−61 «Строительство в сейсмических районах», такие как антисейсмические швы и пояса, блокировка корпусов и др.
Антикоррозийную защиту металлических конструкций производить лаком ПФ-170 ГОСТ 15 907–70 по грунтовке ГФ-020 с последующей окраской; ПФ-115 по ГOCT 6465−76X .
Все закладные и монтажные детали следует защищать от коррозии путем металлизации. Толщина цинкового металлического покрытия должна быть по 150 мкм.
1.11 Противопожарные мероприятия Проектом предусмотрены решения и мероприятия, обеспечивающие требование строительных норм и правил по пожарной безопасности зданий, ВСН 45−86 в том числе: Этажность и площадь застройки не превышает допустимых значений;
Эвакуация из здания предусмотрена по лестничным клеткам с непосредственным выходом наружу.
Также предусмотрена охранно-пожарная сигнализация. Пожарная сигнализация выполнена согласно СНиП 2.04.09−84 «Пожарная автоматика зданий и сооружений».
В качестве датчиков применяются тепловые извещатели РП — 105 — 2/1, дымовые ДИП — 1.
Сеть пожарной сигнализации выполняется проводом ТРП 1×2×0,4 открыто по стенам и потолку.
Для охраны помещений узла связи предусматривается блокировка окон и дверей.
Здание оборудовано автоматической системой пожаротушения.
1.12 Мероприятия по охране окружающей среды Проект разработан с соблюдением требований СНиП 11−18−76 по охране окружающей среды. Предусматривается сохранение деревьев.
Все стоки хозяйственно-фекальной канализации производятся в городскую канализационную сеть.
1.13 Техническая эксплуатация Раздел техническая эксплуатация разработан в соответствии с требованиями правил и норм технической эксплуатации зданий условиями сейсмичности.
Выполнение указаний по технической эксплуатации дает возможность эксплуатационным организациям более квалифицированно осуществлять мероприятия по обеспечению нормативных сроков службы здания.
1.14 Технико-экономические показатели
1. Количество этажей 2
2. Площадь застройки 786,2 м²
3. Строительный объем 10 183 м³
1.15 Теплотехнический расчет
1.15.1 НАРУЖНАЯ СТЕНА Величина сопротивления теплопередаче для пенополистерола с плотностью 20 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности =0,033 Вт/м*С определена в соответствии с главой СНиП II-9−79 «Строительная теплотехника.»
За расчетную температуру наружного воздуха следует принимать среднюю температуру наиболее холодной пятидневки (табл.1,графа 18, СНиП II-6−72).
Для изготовления применяют сталь оцинкованную толщиной 0,5 мм с пластмассовым покрытием.
Термическое сопротивление каждого слоя:
где — толщина слоя (м);
— расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, принимается по СНиП II-3−79 «Строительная теплотехника».
Термическое сопротивление слоя оцинкованного металла:
Rм=0,0005/58=0.86 м20С/Вт.
Термическое сопротивление слоя пенополистерола:
Rп=0,399/0,033=12,1м20С/Вт.
Сумма термических сопротивлений отдельных слоев:
Rк= Rм+ Rп+ Rм=20.86+12,1=12,1м20С/Вт.
Сопротивление теплоотдачи наружной поверхности:
Rв=1/в, где вкоэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции (м20С/Вт).
Rв=1/23=0,0435 м2/0С Вт.
Сопротивление теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций:
Rн=1/н, где нкоэффициент теплоотдачи наружной поверхности.
Rн=1/8,7=0,115 м20С/Вт.
Сопротивление теплопередачи:
R0=Rк+Rв+Rн=12,1+0,0435+0,115=12,26 м20С/Вт.
Сопротивление теплопередачи наружного ограждения должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередачи:
R0R0тр.,
которое определяется с учетом санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к помещениям зданий.
Минимальное допустимое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций:
гдекоэффициент принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по табл. 3, СНиП II-3−79 «Строительная теплотехника»;
— расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005−88 и нормами проектирования соответствующих зданий и сооружений;
— расчетная температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 2.01.01−82;
— нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 2;
— коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл. 4.
R0тр.=1(49−0)/28,7=2.82м20С/Вт.
R0 =12,26 R0тр =2,82. — Условие удовлетворяется.
2. Расчет перекрытия с круглыми пустообразователями Таблица 2.2 Постоянная нагрузка от перекрытия
Нагрузка | Нормативная нагрузка Н/м2 | Коэффициент надежности по нагрузки | Расчетная нагрузка Н/м2 | |
Постоянная: Собственный вес многопустотного перекрытия с круглыми пустотообразователями Слой цементного раствора,=20мм (=2200кг/м3) Пол керамическая плитка =13мм (=1800кг/м3) | 1,1 1,3 1,1 | |||
Всего | ||||
Временная В том числе длительная кратковременная | 1,2 1,2 1,2 | |||
Полная нагрузка В том числе Постоянная и длительная кратковременная | _ _ | |||
2.1.2 Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям первой группы а) Расчетный пролет и нагрузки.
При опирании на ригель поверху расчетный пролет:
l0=l-b/2=6−0,1Ч2=5,875 м
Подсчет нагрузок на 1 м² перекрытия приведен в таблице (таб.1).
Расчетная нагрузка на 1 длины при ширине плиты 2200 мм
с учетом коэффициента надежности по назначению здания n=0,95:
постоянная g=4,13 442,20,95=8,65кН/м;
полная g+v=10,134 2,20,95=21,2кН/м.
Нормативная нагрузка на 1м:
· постоянная g=3,683,30,95=8,65кН/м;
· полная g+v=8,682,20,95=18,1кН/м.
· в том числе постоянная и длительная 7,18 2,20,95=15кН/м.
б) Усилия от расчетных и нормативных нагрузок.
От расчетной нагрузки:
;
;
От нормативной полной нагрузки:
;
;
От нормативной постоянной и длительной нагрузки:
.
в) Установление размеров сечения плиты.
Высота сечения многопустотной (12 круглых пустот диаметром 14 см) предварительно напряженной плиты h=;
рабочая высота сечения
.
Размеры: толщина верхней и нижней полок (20−14)0,5=3см, ширина реберсредних 3,5 см, крайних- 4,75 см. В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки таврового сечения; отношение, при этом в расчет вводится вся ширина полки; расчетная ширина ребра b=216−1214=48см.
г) Характеристики прочности бетона и арматуры.
Многопустотная предварительно напряженная плита армируется стержневой арматурой класса А-V с электротермическим натяжением на упоры форм. К трещиностойкости плиты предъявляются требования 3-й категории. Изделие подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Бетон тяжелый класса В25, соответствующий напрягаемой арматуре. Призменная прочность нормативная, расчетная; коэффициент условия работы бетона; нормативное сопротивление при растяжении ,
расчетное; начальный модуль упругости бетона Передаточная прочность Rbp устанавливается так, чтобы при обжатии отношение напряжений. Арматура продольных ребер класса А-V, нормативное сопротивление, расчетное сопротивление Rs=680 МПа; модуль упругости Еs=190 000 МПа. Предварительное напряжение арматуры принимаем равным .
Проверяем выполнения условия: при электротермическом способе натяжения: МПа;
— условие выполняется.
Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения
по формуле:
здесь пр=7 — число напрягаемых стержней плиты.
Коэффициент точности натяжения при благоприятном влиянии предварительного напряжения по формуле:
При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимается:
Предварительное напряжение с учетом точности натяжения:
д) Расчет прочности по сечению, нормальному к продольной оси.
M=92кН/м Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. Вычисляем:
По таблице находим о=0,12
х=h0=0,1217=2см 3 см;
нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки =0,94.
Вычисляем характеристику сжатой зоны по формуле:
Вычисляем граничную высоту сжатой зоны по формуле:
;
здесь — напряжение в арматуре с условным пределом текучести, в знаменателе формулы принято 500МПа, поскольку гb2<1. Предварительное напряжение с учетом полных потерь предварительно принято равным:
Коэффициент условий работы, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести:
где — для класса арматуры А-V .
Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:
принимаем 10 10 А-V, с площадью As=7,85 см².
е) Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси
Q=62кН.
Вычисляем проекцию расчетного наклонного сечения.
Влияние свесов сжатых полок:
Влияние усилия обжатия P=381,667кН:
Вычисляем:
принимаем 1,5;
В расчетном наклонном сечении
Отсюда
.
Принимаем с=34см. Тогда, следовательно, поперечная арматура по расчету не требуется. На приопорных участках длиной l/4 устанавливается конструктивно 4 Вр — I с шагом, в средней части пролета поперечная арматура не применяется.
2.1.3 Расчет перекрытия с круглыми пустотообразователями по предельным остояниям второй группы а) Геометрические характеристики приведенного сечения Круглое очертание пустот заменим эквивалентным квадратным со стороной
.
Толщина полок эквивалентного сечения
Ширина ребра 216−12*12,6=64см.
Ширина пустот 216−64=152см.
Площадь приведенного сечения
(пренебрегаем ввиду малости величиной).
Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения
Момент инерции сечения (симметричного)
Момент сопротивления сечения по нижней зоне
;
то же по верхней зоне .
Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны (верхней), до центра тяжести сечения по формуле
;
то же, наименее удаленной от растянутой зоны (нижней), здесь Отношение напряжения в бетоне от нормативных нагрузок и усилия обжатия к расчетному сопротивлению бетона для предельных состояний второй группы предварительно принимаем равным 0,75.
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне, согласно формуле
здесь — для двутаврового сечения при 2<=216/48=4,5<6.
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне в стадии изготовления и обжатия
б) Потери предварительного напряжения арматуры.
Расчет потерь производится в соответствии с коэффициентом
точности натяжения арматуры при этом
Потери от релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения:
Потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами т. к. при пропаривании форма с упорами нагревается вместе с изделием. Усилие обжатия:
Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести приведенного сечения:
Напряжение в бетоне при обжатии:
Устанавливаем величину передаточной прочности бетона из условия:
принимаем, тогда отношение 6/12,5=0,48
Вычисляем сжимающее напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от усилия обжатия P1 тогда:
Потери от быстропротекающей ползучести при:
Первые потери:
С учетом потерь напряжение ;
потери от усадки бетона:
потери от ползучести бетона
Вторые потери:
Полные потери:
Усилия обжатия с учетом полных потерь:
в) Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси.
Производится для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин. При этом для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования третей категории, принимаются значения коэффициента надежности по нагрузке М=78кH*м Вычисляем момент образования трещин по приближенному способу ядровых моментов по формуле:
Здесь ядровый момент усилия обжатия при :
.
M=78кНм < Mcrc=68кНм — трещины в растянутой зоне не образуются, следовательно необходим расчет по раскрытию трещин.
Проверяем, образуются ли начальные трещины в верхней зоне плиты при ее обжатии при значении коэффициента точности натяжения .
Расчетное условие:
условие выполняется, начальные трещины не образуются; - сопротивление бетона растяжению, соответствующее передаточной прочности бетона
г) Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси.
Предельная ширина раскрытия трещин:
— непродолжительная
— продолжительная
Изгибающие моменты от нормативных нагрузок:
— постоянной и длительной М=65кНм
— суммарной М=78кНм.
Приращение напряжений в растянутой арматуре от действия
постоянной и длительной нагрузок:
Здесь
— плечо внутренней пары сил; т. к. усилие обжатия P приложено в центре тяжести площади нижней напрягаемой арматуры;
— момент сопротивления сечения по растянутой арматуре.
Приращение напряжений в арматуре от действия полной нагрузки:
Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия всей
нагрузки:
Здесь
— диаметр продольной арматуры.
Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия
постоянной и длительной нагрузок:
Ширина раскрытия трещин от постоянной и длительной нагрузок.
Непродолжительная ширина раскрытия трещин:
Продолжительная ширина раскрытия трещин:
д) Расчет прогиба плиты.
Прогиб определяется от нормативного значения постоянной и
длительной нагрузок, предельный прогиб .
Непродолжительное действие всей нагрузки:
Заменяющий момент равен изгибающему моменту от постоянной и
длительной нагрузок М=65кНм;
Суммарная продольная сила равна усилию предварительного обжатия
с учетом всех потерь и при ,
где
— коэффициент, характеризующий упруго-пластическое состояние бетона сжатой зоны, при кратковременном действии нагрузки;
— ;
— эксцентриситет
;
— коэффициент, характеризующий неравномерности деформаций растянутой арматуры на участке между трещинами:
— коэффициент — при непродолжительном действии нагрузки для арматуры периодического профиля;
Вычисляем кривизну оси при изгибе:
Непродолжительное действие постоянных нагрузок:
М=78кНм;
Суммарная продольная сила равна усилию предварительного обжатия
с учетом всех потерь и при ,
— эксцентриситет
;
— коэффициент, характеризующий неравномерности деформаций растянутой арматуры на участке между трещинами:
— коэффициент — при непродолжительном действии нагрузки для арматуры периодического профиля;
Вычисляем кривизну оси при изгибе:
Продолжительное действие постоянной нагрузки:
М=78кНм;
при ;
для продолжительного действия нагрузки и влажности воздуха окружающей среды свыше 40%
Суммарная продольная сила равна усилию предварительного обжатия
с учетом всех потерь и при ,
— эксцентриситет ;
— коэффициент, характеризующий неравномерности деформаций растянутой арматуры на участке между трещинами:
— коэффициент — при продолжительном действии нагрузки для арматуры периодического профиля;
Вычисляем кривизну оси при изгибе:
Кривизну, обусловленную выгибом покрытия вследствие усадки и ползучести от усилия предварительного обжатия:
Напряжение:
Относительная деформация:
Напряжение:
Относительная деформация:
Кривизна:
Прогиб:
;
Прогиб не превышает предельную величину
2.2 Статический расчет многоэтажной рамы, определение усилий в ригелях рамы с учетом перераспределения моментов. Расчет прочности и конструирование ригелей с построением эпюры материалов
2.2.1 Определение усилий в ригеле поперечной рамы Расчетная схема и нагрузки.
Поперечная многоэтажная рама имеет регулярную расчетную схему с равными пролетами ригелей и равными длинами стоек (высотами этажей). Сечения ригелей и стоек по этажам также приняты постоянными. Ширина грузовой полосы на ригель равна шагу поперечных рам — 6 м.
Вычисляем расчетную нагрузку на 1 м длины ригеля:
· постоянная:
· от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания
· от веса ригеля сечением 0,25Ч0,6 с учетом коэффициентов надежности и -3,919 кН/м.
Итого: q=26,1+3,919=30,02 кН/м.
· временная:
· с учетом: (полная временная)
· в том числе длительная: (длительная временная)
· кратковременная:
Полная нагрузка:
Сбор нагрузок на покрытие:
Вид нагрузки | Нормативная кН/м2 | f | Расчетная кН/м2 | |
От чердачного перекрытия и крыши | ||||
Постоянная: | ||||
От утеплителя — ISOVER =0,013 м; = 60 кг/м3 | 0,8 | 1,3 | 1,04 | |
От пароизоляции | 0,05 | 1,1 | 0,055 | |
Покрытие | 0,69 | 1,05 | 0.725 | |
Стойки | 1.5 | 1,05 | 1.575 | |
Прогоны | 0,56 | 1,05 | 0,588 | |
Игото: | 3.60 | 3.983 | ||
Снег:
удельный вес:
Крайний пролет | Средний пролет | |||||||||
M12 | M21 | Q1 | Q2 | M23 | M32 | Q1 | Q2 | |||
Постоянна | — 57,002 | — 141,943 | 93,176 | — 117,267 | — 134,739 | — 134,739 | 107,46 | — 107,46 | ||
— 125,383 | — 273,841 | 203,978 | — 246,094 | — 227,751 | — 227,73 | 160,884 | — 160,884 | |||
— 77,339 | — 247,235 | 133,433 | — 181,631 | — 264,154 | — 264,154 | 229,824 | — 229,824 | |||
— 115,557 | — 313,956 | 196,894 | — 253,178 | — 297,637 | — 255,867 | 235,625 | — 224,023 | |||
Снег | — 0,39 | 0,432 | 0,115 | 0,115 | 0,171 | 0,171 | 0,000 | 0,000 | ||
Ветер СП | 35,522 | — 27,061 | — 8,877 | — 8,877 | 19,097 | — 19,097 | — 5,305 | — 5,305 | ||
Ветер СЛ | — 35,522 | 27,061 | 8,877 | 8,877 | — 19,097 | — 19,097 | 5,305 | 5,305 | ||
Опорный момент | 1−2 | 1−4 | 1−2 | 1−4 | 1−4 | 1−3 | 1−4 | 1−3 | ||
— 182,41 | — 455,9 | 297,15 | — 370,45 | — 432,38 | — 398,89 | 343,09 | — 337,28 | |||
Пролетный момент | 1−4 | 1−2 | 1−4 | 1−2 | 1−3 | 1−4 | 1−3 | 1−4 | ||
— 172,58 | — 415,78 | 290,06 | — 363,36 | — 398,89 | — 390,61 | 337,28 | — 331,49 | |||
2.2.2 Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров в ригеле Практический расчет заключается в уменьшении примерно на 30% опорных моментов ригеля М21 и М23 по схемам загружения, при этом намечается образование пластических шарниров на опоре.
1+2
1−2
;
;
1+3
1−3
;
1+4
1−4
;
;
2−3
;
2.2.3 Опорные моменты ригеля по грани колонны Опорный момент ригеля по грани средней колонны слева М (21), 1 (абсолютные значения):
по схеме загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов:
по схеме загружения 1+3
3) по схеме загружения 1+2
Опорный момент ригеля по грани средней колонны справа М (23), 1:
по схеме загружения 1+4 и выравненной эпюре моментов:
по схеме загружения 1+3
по схеме загружения 1+2
Т. к. по схеме загружения 1+4 M (23), 1=169,1 < M23=219,77 кНм следовательно расчетный опорный момент ригеля по грани средней опоры равен:
M=169,1 кНм .
Опорный момент ригеля по грани крайней колонны по схеме загружения 1+2 и выравненной эпюре моментов:
2.2.4 Поперечные силы ригеля Для расчета прочности по сечениям, наклонным к продольной оси, принимаются значения поперечных сил ригеля, большие из двух расчетов. На крайней опоре Q1=317,1 кН, на средней опоре слева по схеме загружения 1+2. Q2=293,14 кН. На средней опоре справа по схеме загружения 1+4
2.3 Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси
2.3.1 Характеристики прочности бетона и арматуры Бетон тяжелый класса В30, расчетное сопротивления при сжатии Rb=17 МПа, при растяжении Rbt=1,2 МПа; коэффициент условий работы бетона
модуль упругости Eb=29 000МПа.
Арматура продольная рабочая класса A-III, расчетное сопротивление Rs=365 МПа, модуль упругости Es=200 000 МПа.
2.3.2 Определение высоты сечения ригеля Высоту сечения подбираем по опорному моменту при так как на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира. Принятое сечение ригеля следует проверить по пролетному моменту (если он больше опорного) так, чтобы относительная высота сжатой зоны была и исключалось переармированное неэкономичное сечение. При находим значение:
Граничная высота сжатой зоны:
где (при коэффициенте условий работы бетона когда при длительном действии нагрузки предельная сжимаемость бетона увеличивается и достигает 0,0025)
Вычисляем:
Проверка принятого сечения по пролетному моменту в данном случае производится, так как M=399,37 > M (12)=169,1 кНм.
принимаем
Производим подбор сечений арматуры в расчетных сечениях ригеля.
Сечение в первом пролете: M=399,37кНм;
Принимаем 432 А-III c
Сечение в среднем пролете: M=431,3 кНм;
Принимаем 432 А-III c
Арматура для восприятия отрицательного момента в пролете устанавливается по эпюре моментов, принимаем 212 А-III c
Сечение на средней опоре: M=169,1 кНм, арматура расположена в один ряд.
Принимаем 225 А-III c
Сечение на крайней опоре: M=189,5 кНм;
Принимаем 228 А-III c
2.4 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси На средней опоре поперечная сила Q=347,2 кН.
Диаметр поперечных стержней устанавливают из условия сварки их с продольной арматурой d=25мм и принимают равным с площадью При классе A-III; так как вводят коэффициент условия работы и тогда Число каркасов 2, при этом
Шаг поперечных стержней по конструктивным условиям
На всех приопорных участках длиной l/4 принят шаг s=20 см, в средней части пролета шаг
Вычисляем:
условие удовлетворяется.
Требование:
удовлетворяется.
2.5 Расчет прочности по наклонному сечению Вычисляем:
Так как
принимаем с=164 см.
Тогда:
Поперечная сила в вершине наклонного сечения:
Длина проекции расчетного наклонного сечения:
принимаем с0=120 см.
Вычисляем:
Условие прочности:
обеспечивается.
Проверка прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами:
;
Условие:
347,2кН<775,8кН
2.6 Конструирование арматуры ригеля Стык ригеля с колонной выполняется на ванной сварке выпусков верхних надопорных стержней и сварке закладных деталей ригеля и опорной консоли
Колонны. Ригель армируется двумя сварными каркасами, часть продольных стержней каркасов обрывается в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов и по эпюре арматуры (материалов). Обрываемые стержни заводятся за место теоретического обрыва на длину заделки W.
Эпюру арматуры строят в такой последовательности:
· определяют изгибающие моменты М, воспринимаемые в расчетных сечениях, по фактически принятой арматуре;
· устанавливают аналитически по формулам или графически на огибающей эпюре моментов по ординатам М места теоретического обрыва стержней;
· опр5еделяют длину анкеровки обрываемых стержней
причем поперечная сила Q в месте теоретического обрыва стержня принимается соответствующей изгибающему моменту в этом сечении.
Сечение первого пролета.
на средней опоре арматура 225 А-III c ;
;
В месте теоретического обрыва арматура 212 А-III c
см;
;
()
х1=1,03 м; х2=5,82 м;
Так как х2=5,82 м
Поперечные стержни 8 А-III в месте теоретического обрыва стержней 228 сохраняем с шагом s=20см;
поперечная сила в сечении, при х2=1,03м:
;
длина анкеровки ;
поперечная сила сечении, при х2=6м:
длина анкеровки;
— в пролете арматура 432 А-III c ;
;
В месте теоретического обрыва арматура 232 А-III c
см;
;
()
х3=2,6 м; х4=4,2 м;
Так как х4=4,2м>lх3=7,05−4,2=2,85 м, принимаем х4=2,85 м;
Поперечные стержни 8 А-III в месте теоретического обрыва стержней 232 сохраняем с шагом s=20см;
поперечная сила сечении, при х3=1,9м:
;
длина анкеровки;
поперечная сила сечении, при х4=2,85м:
;
длина анкеровки Сечение среднего пролета.
на средней опоре арматура 225 А-III c ;
;
В месте теоретического обрыва арматура 212 А-III c
см;
;
()
х1=0,9 м; х2=6,3 м;
Так как х2=6,3 м
Поперечные стержни 8 А-III в месте теоретического обрыва стержней 225 сохраняем с шагом s=20см;
поперечная сила в сечении, при х2=0,9м:
;
длина анкеровки ;
поперечная сила сечении, при х2=5,58м:
;
длина анкеровки;
— в пролете арматура 432 А-III c ;
;
В месте теоретического обрыва арматура 232 А-III c
см;
;
()
х3=2,1 м; х4=5,1 м;
Так как х4=5,1 м>lх3=7,2−2,1=5,1 м, принимаем х4=5,1 м;
Поперечные стержни 8 А-III в месте теоретического обрыва стержней 232 сохраняем с шагом s=20см;
поперечная сила сечении, при х3=2,1м:
;
длина анкеровки;
поперечная сила сечении, при х4=5,1 м:
;
длина анкеровки
2.7 Определения усилий в средней колонне Расчет выполняем в программе «Лира-8.2», результаты приведены в таблице:
№ п/п | Комбинации усилий | |||||||||
I | II (1+2) | |||||||||
элемента | нач. (кон.) | полная | длительная | полная | длительная | |||||
N, кН | М, кНм | N, кН | М, кНм | N, кН | М, кНм | N, кН | М, кНм | |||
— 2444,7 | — 21,58 | — 1449,49 | — 6,75 | — 2217,1 | — 9,6 | — 1449,49 | — 6,75 | |||
— 2453,4 | 21,19 | — 1449,49 | 4,05 | — 2227,8 | 4,63 | — 1449,49 | 4,05 | |||
2.8 Расчет прочности средней колонны
2.8.1 Методика подбора сечений арматуры внецентренно сжатой колонны при >R — случай 2
Расчетные формулы для подбора симметричной арматуры Аs=As/ получают из совместного решения системы трех уравнений:
условия прочности по моменту;
уравнения равновесия продольных усилий;
Эмпирической зависимости для а.
Последовательность расчета по этим формулам следующая.
Определяют: ;
При этом 0 принимают Аs=As/ конструктивно по минимальному проценту армирования.
При > 0 определяют:
2.8.2 Характеристики прочности бетона и арматуры Класс тяжелого бетона В30 и класс арматуры А-III принимаются такие же, как и для ригеля.
2.8.3 Колонна I ЭТАЖА тах N=2453,4кН, в том числе от длительных нагрузок Nl=1449,5кН и соответствующий момент М=21,6кНм, в том числе от длительных нагрузок Ml=6,75кНм.
тах М=21,2кН, в том числе от длительных нагрузок Мl=6,75кН и соответствующий загружению 1+2 значение N=2217,1кНм, в том числе от длительных нагрузок Nl=1449,5Нм.
Подбор сечений симметричной арматуры Аs=As/ выполняют по двум комбинациям усилий и принимают большую площадь сечения. Анализом усилий часто можно установить одну расчетную комбинацию и по ней выполнять подбор сечений арматуры. Ограничимся здесь расчетом по второй комбинации усилий. Рабочая высота сечения ширина b=40см.
Эксцентриситет силы е0=M/N=21,2/22,17,1=0,01м=1см.
Случайный эксцентриситет: е0=h/30=40/30=1,33 см или е0=lcol/600=350/600=0,58 см, но не менее 1 см.
Поскольку случайный эксцентриситет е0=1,33 см больше эксцентриситета силы е0= 0,58 см, он и принимается для расчета статически неопределимой системы.
Найдем значение моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр тяжести наименее сжатой (растянутой) арматуры. При длительной нагрузке
М1l=Ml+Nl (h/2-a)=6,75+1449,5(0,4/2−0,04)=238,67кНм;
при полной нагрузке
М1=M+N (h/2-a)=21,3+2217,1(0,4/2−0,04)=376,04кНм Отношение l0/r=390/8,67=45>14 — следует учитывать влияние прогиба колонны, где r=0,289h=7,23см — радиус ядра сечения.
Выражения для критической продольной силы при прямоугольном сечении с симметричным армированием Аs=As/ (без предварительного напряжения) с учетом, что Ib=r2A, Is=A (h/2-a)2, =2As /A, принимает вид:
Расчетная длина колонн многоэтажных зданий при жестком соединении ригелей с колоннами в сборных перекрытиях принимается равной высоте этажа l0=l. В нашем расчете l0=l ?3,5 м.
Для тяжелого бетона
.
Значение
=e0/h=1,33/40=0,033
принимаем =0,57. Отношение модулей упругости
=Еs /Еb=200 000/29000=6,9.
Задаемся коэффициентом армирования 1=2Аs/А=0,025 и вычисляем критическую силу по формуле:
Вычисляем коэффициент по формуле:
Значение е равно е=е0+h/2-а=1,332,6+400/2−40=112,6мм=12,6 см.
Определяем граничную высоту сжатой зоны по формуле:
здесь Вычисляем по формулам:
Определяем площадь арматуры по формуле:
Принято 228 А-III c; 1=2Аs/А=212,32/(3030)=0,027. — условие удовлетворяется.
2.8.4 Проверка несущей способности принятого сечения
N=2217,1кНм, М=21,2кН
h0=h-a=40−4=36см;
Найдем значение моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр тяжести наименее сжатой (растянутой) арматуры. При длительной нагрузке
М1l=Ml+Nl (h/2-a)=6,75+1449,5(0,4/2−0,04)=166,2кНм;
при полной нагрузке
М1=M+N (h/2-a)=21,3+2217,1(0,4/2−0,04)=265,1кНм Отношение l0/r=350/11,56=30>14 — следует учитывать влияние прогиба колонны, где r=0,289h=11,56см — радиус ядра сечения.
Выражения для критической продольной силы при прямоугольном сечении с симметричным армированием Аs=As/ (без предварительного напряжения) с учетом, что Ib=r2A, Is=A (h/2-a)2, =2As /A, принимает вид:
Расчетная длина колонн многоэтажных зданий при жестком соединении ригелей с колоннами в сборных перекрытиях принимается равной высоте этажа l0=l. В нашем расчете l0=l ?3,5 м.
Для тяжелого бетона
.
Значение
=e0/h=1,33/40=0,033
принимаем =0,57. Отношение модулей упругости
=Еs /Еb=200 000/29000=6,9.
Задаемся коэффициентом армирования 1=2Аs/А=0,025 и вычисляем критическую силу по формуле:
Вычисляем коэффициент по формуле:
Значение е равно е=е0+h/2-а=1,332,6+300/2−40=112,6мм=12,6 см.
Определяем граничную высоту сжатой зоны по формуле:
здесь Вычисляем по формулам:
Определяем площадь арматуры по формуле:
Принято 228 А-III c ;
1=2Аs/А=212,32/(3030)=0,027. — условие удовлетворяется.
х=h0=0,9736=25,32 см несущая способность принятого сечения обеспечена
2.8.5 Консоль колонны Для опирания ригеля проектируем в соответствии консоль. Опорное давление ригеля Q=397,2кН (см. расчет поперечных сил ригеля); бетон класса В30, Rb=17МПа, гb2=0,9; Rbt=1,2МПа; арматура класса А-III, Rs=365МПа, Rsw=290МПа. Принимаем длину опорного площадки l=20см при ширине ригеля bbm=25см и проверяем условие согласно формуле:
Вылет консоли с учетом зазора с=5см составит l1=l+c=20+5=25см, при этом, согласно формуле расстояние: а=l1-l/2=25−20/2=15см.
Высоту сечения консоли у грани колонны принимаем равной h=(0,70,8)hbm =0,860=50см; при угле наклона сжатой грани г=450 высота консоли у свободного края h1=50−25=25см, при этом h1=25см=h/2=50/2=25см. Рабочая высота сечения консоли h0=h-a=50−3=47см. Поскольку l1=25см<0,9 h0=0,947=42,3 см, консоль короткая.
Проверяем высоту сечения короткой консоли в опорном сечении по условию:
Q=380,7кН>347,2кН — условие удовлетворяется.
Изгибающий момент консоли у грани колонны по формуле: M=Qa=347,20,15=52,08кНм.
Площадь сечения продольной арматуры консоли подбираем по изгибающему моменту у грани консоли, увеличенному на 25%, по формуле, принимаем:
принято 216 А-III c
Короткие консоли высотой сечения h=50см>2,5а=2,515=37,5 см армируются горизонтальными хомутами и отогнутыми стержнями.
Суммарное сечение отгибов, пересекающих верхнюю половину отрезка lw, Аi=0,002bh0=0,23 047=2,82 см², принимаем 216 А-III c Условие di25мм соблюдается.
Длина отгибов li=1,4120=28,2 см. Условие di=14мм (1/15)li=(1/15)282=19мм также соблюдается Горизонтальные хомуты принимаем 6 А-I. Шаг хомутов s=h/4=50/4=12,5 см, принято s=10см<15см.
2.8.6 Конструирование арматуры колонны Колонна армируется пространственными каркасами, образованными из плоских сварных каркасов. Диаметр поперечных стержней при диаметре продольной арматуры 28 мм в подвале и первом этаже 8 мм; принимаем 8 А-III с шагом s=300мм по разрезу стороны сечения колонны b=400мм, что менее 20d=2028=560мм. Колонна пятиэтажной рамы членится на три элемент зависимости длины: нижний в этаж, а два верхний в два этажа. Стык колонн выполняется на вантовой сварке выпусков стержней с бетонировкой, концы колонн усиливаются поперечными сетками согласно рис I. Элементы сборной колонны должны быть проверены на усилия, возникающие на монтаже от собственного веса с учетом коэффициента динамичности и по сечению в стыке.
2.9 Расчет фундаментов и основания под них
2.9.1 инженерно-геологические условия строительной площадки В геоморфологическом отношении здание находится в районе лыжной базы «Снеговик». Растительность представлена сосновым лесом средней густоты, с подлеском из молодой поросли сосны и ерника. Микрорельеф ровный, покров ягельно-брусничный. В геологическом строении площадки принимают участие отложения верхней юры беркакитской свиты, перекрытые с поверхности чехлом верхнечетвертичных и современных отложений элювиально-делювиального генезиса.
Верхнечетвертичные и современные отложения элювиально-делювиального генезиса представлены песком дресвяным, щебнистыми и глыбовыми грунтами с песчаным заполнителем. Верхнеюрские отложения беркакитской свиты представлены песчаниками прочными мелкозернистыми, от желтовато-серого до серого цвета, сильнотрещиноватыми.
На основании полевых и лабораторных исследований по типам, видам и разновидностям, согласно ГОСТ 25 100–95, выделено 3 инженерно-геологических элемента (ИГЭ):
ИГЭ-1. Почвенно-растительный слой с корневой системой.
ИГЭ-2. Песок дресвяный желтый, маловлажный. Обломочный материал представлен песчаником мелкозернистым, средней прочности.
ИГЭ-3. Песчаник прочный мелкозернистый, серый, сильнотрещиноватый трещины ориентированы субгоризонтально и субвертикально к оси керна, стенки трещин ожелезнены. Угол падения трещин 40−45.
Грунтовые воды не встречены.
Нормативные и расчетные показатели физико-механических свойств грунтов приведены в таблице 3.60. В соответствии с картой общего сейсмического районирования (ОСР — 97), СНиП 2.02.04 — 88 «Строительство в сейсмических районах» и изменения 5 к нему, сейсмичность площадки проектируемого строительства составляет 8 баллов, а при использовании в качестве основания грунтов ИГЭ-3 — 7 баллов.
Полное наименование грунта | Удельное сцепление с, МПа | Угол внутреннего трения, град | Модуль общей деформации E, МПа | Расчетное сопротивление грунта сжатию R0, кПа | Нормативная плотность грунта, г/смі. | |
Почвенно-растительный слой | ; | ; | ; | ; | ; | |
Песок дресвяный с обломочным материалом | 0,002 | 2,04 | ||||
Песчаник мелкозернистый прочный | 0,018 | 2,51 | ||||
Таблица 3.60 Физико-механические свойства грунтов
2.9.2 подбор размера подошвы фундамента и его армирование В соответствии со СНиП 2.02.01−83* условием проведения расчетов по деформациям (второму предельному состоянию) является ограничение среднего по подошве фундамента давления p величиной расчетного сопротивления R:
(2.2)
где p — среднее давление под подошвой фундамента, кПа;
R — расчетное сопротивление грунта основания, кПа.
Предварительная площадь подошвы фундамента:
(2.3.)
где NII — сумма нагрузок для расчетов по второй группе
предельных состояний, кН
R0 — табличное значение расчетного сопротивления грунта, в котором
располагается подошва фундамента, кН/мІ;
'ср — осредненное значение удельного веса тела фундамента и грунтов,
залегающих на обрезах его подошвы, 'ср = 20 кН/м3;
d1 — глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов
от пола подвала.
(2.4)
где hS — толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
hcf — толщина конструкции пола подвала, м;
cf — расчетное сопротивление удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3.
.
Предварительно подошва фундамента квадратная b=h=2,8 м; площадь 7,84мІ. Фундамент трехступенчатый, ступени высотой по 300 мм. Размер верхней ступени 0,9×0,9 м. Размер средней ступени 1,5×1,5 м.
Предварительно давление на грунт от расчетной нагрузки р=N/A=4100,17/(2,82,8)=522,98кН/м2.
Рабочая высота фундамента из условия продавливания по выражению:
(2.5)
Полная высота фундамента устанавливается из условия продавливания H=85+4=89см;
Принят окончательно фундамент высотой Н=90см, h0=86см — двухступенчатый рис. 2.61.
Расчетное сопротивление грунта основания R:
(2.6.)
где: с1 и с2 — коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов, с1 = 1,4и с2 = 1,4;
k — коэффициент, принимаемый k = 1,1, т. к. прочностные характеристики грунта приняты по таблицам СНиП 2.02.01−83*.
kz — коэффициент, принимаемый k = 1 (b<10м);
b — ширина подошвы фундамента, м;
II и 'II — усредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже подошвы фундамента и выше подошвы фундамента;
сII — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;
db — глубина подвала — расстояние от уровня планировки
до пола подвала, при ширине повала больше 20м — db =0;
Mr, Mq, Mc — безразмерные коэффициенты;
Mr = 1,68; Mq = 7,71; Mc = 9,58;
d1 — глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала. d1=0,6 м
II=25,1кН/м3 — удельный вес грунта, залегающего ниже подошвы фундамента.
/II=22,4кН/м3- удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента;
b=2,8 м;
Фактические напряжения под подошвой фундамента:
(2.7.)
где NII — нормативная вертикальная нагрузка на уровне
обреза фундамента, кН;
GfII и GgII — вес фундамента и грунта на его уступах;
A — площадь подошвы фундамента, м2.
GfII=(2,8*2,8*0,3+1,4*1,4*0,3)*20=58,8кН
GgII=(7,84мІ-0,5мІ)/2*3,0м*(25,1кН+20,4кН)/2=250,5кН;
R=701кПа.
Условие выполняется.
АРМИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА.
Характеристики прочности бетона и арматуры.
Фундамент армируется продольной и поперечной арматурой класса А-500С.
Бетон тяжелый класса В12,5, условия твердения естественные. Призменная прочность нормативная Rbn=Rb, ser=9,5МПа, расчетная Rb=7,5МПа., коэффициент условия работы бетона b2=0,9; нормативное сопротивление при растяжении
Rbth= Rbt, ser=1,0 МПа, расчетное Rbt=0,66МПа, начальный модуль упругости бетона Еb=21 000 МПа.
Расчетные характеристики арматуры класса А-500С, МПа (кгс/см2):
Расчетное сопротивление арматуры:
растяжению для предельного состояния первой группы Rs — 450 (4600)
· сжатию для предельного состояния первой группы Rsc — 450 (4600)
· поперечной растяжению для предельного состояния первой группы Rsw — 290 (2970)
· растяжению для предельного состояния второй группы Rs, ser — 500 (5100)
Модуль упругости арматуры Es — 200 000 (2 000 000)
Документ, регламентирующий качество бетона — СНиП 2.03.01−84*.
Документ, регламентирующий качество арматуры — СТО АСЧМ 7−93.
Расчетные изгибающие моменты в сечениях I-I и II-II по формулам:
(2.8)
Площадь сечения арматуры:
(2.9)
Принята сварная сетка с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней 1518 А-500С с шагом s=195мм. ().
Процент армирования расчетных сечений:
(2.10)
что больше
Рис. 2.61
2.9.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЕЧНЫХ ОСАДОК ОСНОВАНИЯ Расчет основания по деформациям производится исходя из условия:
(2.11)
где: S — совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;
Su — предельное значение совместной деформации основания и сооружения,
Для определения осадок используется метод послойного суммирования осадок линейно деформируемого полупространства. Для этого построены эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта (эпюру zg) и дополнительных вертикальных напряжений (эпюра zp).
Вертикальные напряжения от собственного веса грунта:
(2.12)
где `- удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;
dn — глубина заложения фундамента;
i, hi — соответственно удельный вес и толщина i-го слоя;
(2.13)
на поверхности земли:
zq=0; 0,2zq=0
на уровне подошвы фундамента:
zq0=0,0251×1,8=0,0452МПа; 0,2zq=0,945МПа на глубине 6,24 м от подошвы фундамента:
zq2=0,0452+0,0251×6,24=0,202МПа; 0,2zq2=0,0404МПа Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента:
(2.14.)
где — коэффициент, принимаемый по таблицам СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения его сторон и относительной глубины, равной = 2z/b;
p0 = p — zg0 — дополнительное вертикальное давление на основание;
p — среднее давление под подошвой фундамента;
zg0 — вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
Интервал значения = 0,4 м, тогда высота элементарного слоя грунта hi=0,4×2,6/2=0,52 м Толща грунта разбита на слои толщиной hi=0,52 м, Ро=170−45,2=124,8 кПа= 0,124 МПа,
zg0=45,2 кПа, Расчет осадок проведен по формуле:
(2.15.)
где — безразмерный коэффициент, = 0,8;
zp, i — среднее значение дополнительного вертикального напряжения
в i — том слое;
hi, Ei — соответственно толщина и модуль деформации i-того слоя грунта.
Расчет ведется до тех пор, пока zp0.2z
Таблица 2.61 Вычисление значений ординат эпюры дополнительного напряжения
z, м | (по СНиП 2.02.01−83*) | Слой основания | |||
1,000 | 0,124 | ИГЭ-3 Е=40МПа | |||
0,52 | 0,4 | 0,960 | 0,119 | ||
1,04 | 0,8 | 0,800 | 0,095 | ||
1,56 | 1,2 | 0,606 | 0,058 | ||
2,08 | 1,6 | 0,449 | 0,026 | ||
2,6 | 2,0 | 0,336 | 0,009 | ||
3,12 | 2,4 | 0,257 | 0,0023 | ||
3,64 | 2,8 | 0,201 | 0,0005 | ||
4,16 | 3,2 | 0,160 | 0,8 | ||
4,68 | 3,6 | 0,131 | 0,12 | ||
5,2 | 4,0 | 0,108 | 0,13 | ||
5,72 | 4,4 | 0,091 | 0,12 | ||
6,24 | 4,8 | 0,077 | 0,1 | ||
Нижняя граница сжимаемой толщи находится в точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительного напряжения. Осадка фундамента:
S=
=0,0048м=0,048 см. Для здания данного типа предельно допустимая осадка Su=10см. Получено s=1 Su=8см. Следовательно, полная осадка фундамента не превышает предельно допустимую по СНиП 2.02.01−83*.
3. Организационно технологическая часть
3.1 технологическая часть
3.1.1 Ведение Все расчеты и принятые решения в данном разделе соответствуют [5, 6, 7, 8, 11, 12, 17, 31, 34, 36, 37, 38, 39, 40].
К основным строительно-монтажным работам приступать только после выполнения подготовительных работ и составления ППР на отдельные виды работ.
Время подготовительного периода входит в нормативную продолжительность строительства и включает:
I. Расчистку территории строительства.
II. Создание геодезической разбивочной основы.
III.Устройство временных подъездных путей, проездов, площадок.
IV.Устройство временного ограждения строительной площадки.
V.Инженерную подготовку строительной площадки, с первоочередными работами по вертикальной планировке территории
VI.Монтаж временных инвентарных зданий, механизированных установок и временных сооружений, коммуникаций тепло-, водоснабжения, энергообеспечения строительной площадки.
VII.Освещение территории и рабочих мест.
После завершения работ подготовительного периода и оформления соответствующих актов разрешается приступить к основным строительным, монтажным и специальным строительным работам. Грунт предназначается для обратной засыпки, отвозится во временный отвал на расстоянии 10 км В целях сокращения сроков строительства необходимо вести работы с наибольшим совмещением специализированных видов работ и обязательной организацией двухсменной работы строительно-монтажных организаций и средств механизации.
3.1.2 подсчет объема котлована В плане здание гостиницы имеет сложную форму, но геологические условия в пределах необходимой площади одинаковы и до глубины 1,1 м сложены песком дресвяным, и далее песчаником мелкозернистым.
План котлована показан на рис. 4.1.
Ширина откоса котлована:
a/h = m, (4.1.)
где mкоэффициент откоса
h=3,3 мглубина котлована
m=0,5, тогда ширина откоса
а=3,3*0,5=1,7 м. (4.2.)
F1=1151,32м2 — площадь дна котлована;
F2= 1425,64 м2 — площадь верха котлована;
м3; (4.3.)
— объём котлована.
Для котлованов разрабатываемых механизмами, недоработанный объём грунта дорабатывается вручную, в процентном отношении:
(4.4.)
x=138,7м3 — объем котлована разрабатываемый вручную;
Рис. 4.1
3.1.3 подбор монтажного крана Подбор крана осуществляем по основному параметру — грузоподъемности, с учетом вылета стрелы и высоты подъема крюка.
Требуемую грузоподъемность подбираем по ведомости наиболее часто поднимаемого груза Таблица 2.
№ | Наименование | Кол-во | Вес конструкции, кг | |
фундаментные блоки | ||||
Колонны | ||||
Плиты перекрытия | ||||
Ригеля | ||||
Кирпич | ; | |||
Панели «сэндвич» | ||||
Балки перекрытий | ||||
Расчет требуемых технических параметров крана:
Высота подъема крюка над уровнем стоянки крана:
(4.5)
где h0 — превышение монтажного горизонта над уровнем стоянки крана, м
hз — запас по высоте для обеспечения безопасности монтажа
(не менее 1 м), м
hэ — высота или толщина элемента, м
hст — высота строповки (от верха элемента до крюка крана), м
Необходимая высота подъема верхнего конца стрелы:
НС = НК + hПС =14,9+2,45=17,35 где
hПС — высота полиспаста в стянутом состоянии (по паспорту), для расчетов от (2,45 — 3) м При выборе кранов высота подъема крюка зависит от вылета.
2) Определение грузоподъемности крана.
Требуемая грузоподъемность Q крана определяется массой поднимаемой конструкции и применяемого такелажного приспособления, а также массой конструкций усиления и навесных монтажных приспособлений, укрепляемых на конструкции до ее монтажа.
В общем, виде значение требуемой грузоподъемности крана Qk определяется по формуле:
QK = QЭ + qТП + qК + qМ, где
QЭ — масса монтируемого элемента, т;
qТП — масса такелажного приспособления, т, (стропы траверсы);
qМ — масса навесных монтажных приспособлений (оттяжки, кондуктор), т.