Техническое обследование здания автогаража производственной базы ОАО "Пензаэнерго"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Кафедрой Строительных конструкций Пензенского государственного университета архитектуры и строительства, с участием студентов - дипломников(Первушкин А.Н., Рыжих Е.С.) было проведено техническое обследование здания автогаража производственной базы ОАО «Пензаэнерго».

Целью обследования являлось выявление технического состояния и степени повреждения несущих и ограждающих конструкций здания, и разработка рекомендаций о дальнейшей безопасной эксплуатации.

Были выполнены следующие работы: проведено инструментально-визуальное обследование несущих и ограждающих конструкций перекрытий и покрытий, балок, стен, колонн, и фундаментов.

Выполнена оценка технического состояния указанных конструкций.

Определены прочностные характеристики бетона сборных конструкцый перекрытий и покрытий, балок, колонн, оснований фундаментов.

По результатам оценки технического состояния несущих и ограждающих конструкций дано заключение о возможности дальнейшей эксплуатации указанных конструкций, о необходимости усиления и замене поврежденных несущих и ограждающих конструкций

На основе полученных результатов, в рамках дипломного проекта, по просьбе администрации ОАО «Пензаэнерго» было решено выполнить проект реконструкции здания автогаража производственной базы ОАО «Пензаэнерго»...

Здание автогаража ОАО «Пензаэнерго» г. Пензы было построено в 1969 г. Здание каркасное однопролетное имеет прямоугольную конфигурацию в плане. Габариты здания в плане составляют 54,0х12,0 м. Высота здания составляет около 8,20 м.

В данном дипломном проекте рекомендуется демонтировать наружные стены, выполнить горизонтальную гидроизоляции и возвести новые наружные стены. Новыми ограждающими конструкциями будут являться стеновые трехслойные панели типа "Сендвич".

Комплексно с заменой стен будет произведена замена оконных переплетов с применением стекло пакетов.

Также рекомендуется произвести замену кровли, с применением оцинкованного профилированного листа по металлической стропильной системе. Потому что за время эксплуатации здания произошло замачивание плит из ячеистого бетона, и он не может в полной мере выполнять свои несущие функции.

1.1 Объемно - планировочное решение

Здание каркасное однопролетное имеет прямоугольную конфигурацию в плане. Габариты здания в плане составляют 54,0х12,0 м. Высота здания составляет около 8,20 м.

1.2 Конструктивное решение здания

Конструктивную несущую основу здания сборный железобетонный каркас. Пространственная жесткость здания в поперечном направлении обеспечивается работой колон и поперечных стен расположенных по осям 2, 7 и 8, а продольном направлении работой стеновых панелей, кирпичных заполнений по ряду А и стенами кирпичного пристроя, расположенного между осями 9-10. Общие виды здания и фрагмента конструктивной схемы, схема плана и характерный разрез приведены на рис. 16-19 и в приложении 2.

Основными несущими конструкциями здания автогаража являются колонны сечением 40х40 см, высотой 6,0 м и решётчатые железобетонные балки пролетом 12 м. К балкам на расстоянии 1,1 м от краев колонн в осях 2-8 подвешены электрические тельферы грузоподъёмностью 3 т. В пролете 6-7 по верхним поясам ферм поставлены крестовые связи из труб, рис. 20.

В качестве плит покрытия используются железобетонные плиты сплошного сечения из ячеистого бетона пролетом 6,0 м. Стены выполнены с применением однослойных панелей из ячеистого бетона. На высоте 4,0 м по ряду А и 1,6 по ряду Б устроено ленточное остекление высотой 1,2 и 2,4 м соответственно. По ряду А имеются шесть ворот шириной 4,5 м и высотой 4,0 м. Кровля мягкая выполнена из рулонного материала. Водоотвод неорганизованный.

1.2.1 Колонны

В каркасе здания автогаража в качестве несущих колонн используются железобетонные колонны сплошного сечения для промышленных одноэтажных зданий марки КП II-12, выпускаемые по серии КЭ-01-49 вып. II. Сечение колон равно 400х400 мм, проектная прочность бетона колонн соответствует марке М200.

Обследовано 18 колонн. Повреждений не обнаружено.

1.2.2 Балки покрытия

В качестве стропильных конструкций здания автогаража используются двускатные решётчатые железобетонные балки пролетом 12 м марки БДР12, выполненные по серии 1.462.1-3 вып. 1. Проектная прочность бетона балок соответствует марке М280. Общий вид стропильных балок показан на рис. 1.1.

Обследовано 9 балок. Состояние балок удовлетворительное. Повреждений не имеется. На некоторых балках имеются следы подтеков влаги с кровли. Общий вид следов намокания стропильных балок показан на рис. 21, и при описании дефектов плит покрытия.

Рис. 1. Общий вид следов подтеков влаги на поверхностях стропильных балок

1.2.3 Плиты покрытия

Для покрытия используются плиты марки ГКП-IV, выполненные по серии ПК-01-92 из ячеистого бетона марки М50 с объёмным весом бетона

?=700 кг/м3

При обследовании выявлены следующие дефекты плит покрытия.

Плита покрытия расположенная вдоль ряда Б между осями 4-5 имеет обширную зону намокания, рис. 1.2. На нижней поверхности плиты обозначились контуры сетки рабочей арматуры, образовались паутинообразные трещины, и появился белый налет от выщелачивания бетона.

Со стороны А между осями 4-5 в четырех крайних плитах покрытия имеются участки намокания приопорных участков. Здесь также имеется белый налет от выщелачивания бетона, рис. 1.3.

Со стороны ряда Б в трех плитах покрытия по оси 7 и трех плитах покрытия по оси 8 выявлено намокание опорных частей, рис. 1.4, 1.5.

Со стороны ряда А между осями 8-9 имеется участок намокания крайней плиты покрытия и следы намокания опорных зон трех плит покрытия по оси 8, рис. 1.6. На нижней поверхности бетона крайней плиты обозначился контур сетки рабочей арматуры. Имеется белый налет от выщелачивания бетона.

Других дефектов в плитах покрытия не обнаружено, прогибы плит составляют 2-3 см.



Рис. 2. Намокание панели покрытия по ряду Б в осях 4-5.

Наличие паутинообразных трещин. Следы подтеков воды на стропильных балках.

Рис. 3. Намокание приопорных участков плит покрытия в осях 4-5 со стороны ряда А.

Следы подтеков на стропильных балках

Рис. 4 Намокание опорных зон плит покрытия по оси 7 между осями 7-8, около ряда Б

Следы подтеков на стропильных балках.

Рис. 5 Намокание опорных зон плит покрытия по оси 8 между осями 8-9, около ряда Б



Рис. 6. Общий вид намокания плиты покрытия около ряда А в осях 8-9.

Намокание опорных зон плит покрытия по оси 8 между осями 8-9, около ряда А. Следы подтеков на стропильной балке.

1.2.4 Ограждающие конструкции

Для наружных стен по оси 1, ряду Б и по ряду А в осях 1-2, 5-6 и в верхней части используются навесные панели толщиной 240 мм марки ПСЯ-24 выполненные из ячеистого бетона по серии КС-034. Остальная часть стены по ряду А состоит из ворот и заполнений из кирпичной кладки. В осях 8-9 имеется кирпичный пристрой.

При обследовании выявлены следующие дефекты наружных стен здания автомастерских.

В наружных панелях из ячеистого бетона имеются значительные нарушения наружного защитного слоя. Практически все панели имеют следы периодического замачивания или постоянного намокания. Намокание панелей происходит как по наружной, так и по внутренней поверхности. Наибольшей зоне повреждения наружной поверхности панелей соответствуют места их намокания изнутри.

В панелях между осями 4-5 по ряду Б разрушение наружного слоя составляет 2-3 см. В этих панелях оголена сетка рабочей арматуры.

Верхняя панель между осями 8-9 по ряду А также имеет разрушения наружного слоя на глубину 2-5 см. Эта панель усиливалась обрамлением из уголков. В соседней панели, расположенной в осях 7-8 по ряду А, разрушена торцевая часть по оси 8.

Панели расположенные между осей 6-7 по ряду А имеют разрушения наружного слоя на глубину 1-2 см. В них намечается оголение сетки рабочей арматуры.

Нижние панели расположенные в осях 1-2 по ряду А подвергаются постоянному замачиванию. Поверхность этих панелей имеет серо-зеленый цвет. На поверхности прорисовываются контуры сеток рабочей арматуры. Имеются паутинообразные трещины.

Рамы ленточных остеклений по ряду А и Б перекосились. Древесина рам подвергается гниению. Общие виды повреждения стеновых панелей ленточного остекления приведены на фото, рис. 1.7.

Рис. 7. Дефекты панелей между осями 2-3 по ряду Б

Общий вид ленточного остекления

Рис. 8. Разрушение панелей между осями 4-5 по ряду Б

Общий вид ленточного остекления

Рис. 9. Дефекты панелей между осями 6-7 по ряду Б

Общий вид ленточного остекления

Рис. 10. Дефекты панелей между осями 8-9 по ряду А

Общий вид ленточного остекления и ворот здания автогаража

Рис. 11. Дефекты панелей между осями 6-7 по ряду А.

Общий вид ленточного остекления и ворот здания автогаража

Рис. 12. Дефекты панелей между осями 1-2 по ряду А.

Общий вид ленточного остекления и ворот здания автогаража

Рис. 13. Дефекты внутренней стороны панелей между осями 8-9 по ряду А



Рис. 14. Дефекты внутренней стороны панелей между осями 4-5 по ряду Б.

Кирпичные стены пристроя и стеновые заполнения из кирпичной кладки по ряду А значительных повреждений не имеют.

Каркас ворот автогаража повреждений не имеет. Заполнения створок ворот выполнены из досок. За время эксплуатации здания они подгнили и перекосились. Общий вид состояния ворот показан на фото, рис. 1.7.

В здании имеются две поперечные перегородки, расположенные по осям 2 и 7 и стена пристроя по оси 9 выполненные из кирпичной кладки толщиной 380 мм. В перегородке по оси 7 и стене пристроя по оси 9 дефектов не обнаружено. В перегородку по оси 2 заделаны концы балок тельферов. В местах их сопряжения образовались сквозные трещины шириной 1,0-1,5 см. Общий вид трещин приведен на фото, рис. 1.8.



Рис. 15. Общий вид трещин в перегородке по оси 2.

1.2.5 Теплотехнический расчет наружной стены

Теплотехнический расчет ограждений (стен) в зимних условиях сводят к выбору и расчету оптимальной толщины конструкции (утепляющего слоя).



Рисунок 16. Стеновая трехслойная панель типа “Сэндвич” с несгораемым утеплителем

Расчет выполняется согласно [1]. Необходимые данные для расчета берем из [2].

Используемая конструкция стены - трехслойные панели типа “Сэндвич” с несгораемым утеплителем типа URSA. Определим толщину утеплителя удовлетворяющую теплотехническим требованиям.

Место строительства г.Пенза. Условия эксплуатации - Б.

Климатические данные:

n - коэффициент , принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, для стены n =1 ;

tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания,tint = + 180С;

text - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года,

text = - 290С;

?tn - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, для производственных помещений с влажным или мокрым режимом ?tn =tint-td, где td - температура точки росы, 0С, при расчетной температуре tint и относительной влажности внутреннего воздуха .

=75%, E=2203Па, из [4, прил.7];

e=1625Па td=14,5oC;

?tn =tint-td=18-14,5=3,5oC;

?int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, ?int = 8,7 Вт/(м2 *0С );

?ext - коэффициент (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, ?ext= 23Вт/(м2 0С);

Приведенное сопротивление теплопередаче R0, м2°С/Вт, ограждающих конструкций следует принимать не менее нормируемых значений Rred, м2°С/Вт, определяемых по [1,табл.4] в зависимости от градусо-суток района строительства Dd, °Ссут.

Градусо-сутки отопительного периода Dd, °Ссут, определют по формуле:

Dd = (tint - tht) zht,

Где tht.; zht - средняя температура и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха менее 80С: tht = - 4,50С; zht=207 сут.;

Dd =(18-(-4,5))207=4657 °Ссут;

По интерполяции определяем R0=2,6 м2°С/Вт.

Находим общее сопротивление теплопередаче по формуле:

,

где

R1,R2,R3 - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции:

,

где

? - толщина слоя ,м;

? - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/м 0С;

?1=0,0008 м - толщина наружного обрамляющего слоя (стальной лист);

?2= х м - толщина слоя утеплителя (пенополиуретан);

?3=0,0008 м - толщина внутреннего обрамляющего слоя (стальной лист);

?1=58 Вт/(м *0С) - расчетный коэффициент теплопроводности наружного обрамляющего;

?2 = 0,05 Вт/(м *0С) - расчетный коэффициент теплопроводности пенополиуретан;

?3=0,15 Вт/(м *0С) - расчетный коэффициент теплопроводности внутреннего обрамляющего слоя.

,

,

x=0,12 м=12 см.

Принимаем толщину утеплителя (пенополиуретан) 12 см=1,12 м.

1.2.6 Кровля

Покрытие в здании автогаража без чердачное. Кровля мягкая выполнена из 3-4 слоев рубероида на битумной мастике. К дефектам кровли следует отнести местное вздутие и разрывы водоизоляционного ковра, о чем свидетельствуют местные протечки воды на поверхностях внутренних стен и плит покрытия. Карниз имеет небольшой вылет от поверхности наружных стен. Дополнительные элементы отливов отсутствуют. Вода с кровли попадает на стены.

1.2.7 Полы

Обследование технического состояния бетонного пола показало, что пол частично разрушен. Имеются провалы и перепады уровня пола трещины. Причиной является просадка грунтового насыпного основания под плитой пола.

Необходимо сделать новую засыпку из пека с послойным уплотнением и заменить плиту пола.

1.2.8 Фундаменты, отмостка и другие конструкции

В ходе обследования здания деформаций в сопряжениях несущих элементов каркаса не обнаружено, поэтому можно констатировать, что фундаменты дефектов не имеют.

Отмостка по осям 1, 10 и по ряду Б сильно повреждена и засыпана грунтом. В местах сопряжения со стенами имеются провалы и трещины. По ряду А вся территория перед зданием асфальтирована. Здесь нарушений отмостки не обнаружено.

Другими конструкциями являются балки тельферов, выполненные из двутавров №30 и подвешенные к каждой стропильной балке с помощью четырех арматурных стержней O20АI . За время консервации балки и элементы крепления покрылись коррозией, глубина коррозии составляет около 0,5 мм. Общий вид конструкций показан на рис. 29.

Рис. 18. Общий вид балок тельферов, креплений и связей.

1.2.9 Лестничные марши

Лестничные марши выполнены из металлических конструкций находятся в удовлетворительном состоянии.

2.1 Конструктивная часть

Здания авто гаража представляет собой однопролетное двух этажное каркасное здание. Величина пролета 12м. Длина здания 54м, шаг колонн в продольном направлении 6м.

Конструктивными элементами здания являются железобетонные колонны на один этажа, стропильные балки БДР12, плиты перекрытия, а также элементы металлического каркаса кровли.

Особенностью проектирования является устройство металлической скатной кровли по старым ячеистым плитам покрытия увеличением уклона кровли .

Для этого на плиты устанавливаются “стойки”, свариваемые из металлических труб и базы листов толщиной 10 мм. И тяжами прикручиваются к стропильным балкам.

Поскольку здания долгое время находилась в упадке, конструкции здания подвергалось вредному воздействию окружающей среды и в них появились повреждения.

При анализе повреждения колонн, был установлен характер повреждений- наличие продольных трещин в бетоне, в результате которых несущая способность колонны может оказалась снижена на 20%.

Усиление колонн производилось с помощью металлических обойм из уголков, соединенных планками и с последующим покрытием мелкозернистым бетоном по арматурной сетке. При расчете колонн на прочность учитывалась ее полная несущая способность, а обоймы из уголков в работе не учитываются.

В данном разделе были выполнены расчеты и спроектированы отдельные части здания.

2.2. Расчет настила

Нагрузка на 1 м2 покрытия

Виды нагрузок	Норматин. Нагрузка, кН/м2	Коэф. надежн. По нагрузке	Коэф. надежн. по назнач здания	Расчетя нагрузка, кН/м2
Постоянная: -проф. настил	0,112	1,01	1,0	0,122
Итого:	0,112			0,122
Временная: -нормативная по СниП	1,5	1,2	1,0	1,8
Полная нагрузка:	1,612			1,922

Принимаем настил Н75-750-0.8. Шаг второстепенных балок принимаем3м.

Геометрические характеристики:

Wx=28,5 см3 (на 1 м ширины настила); m=11,2 кг/м2.

Проверяем прочность настила по формуле:

М=q•l2/8=1,922•22/8=0,961 кН/м

Прочность обеспечена.

2.3 Расчет второстепенной балки

Сбор нагрузок.

Нагрузка на 1 м2 покрытия

Виды нагрузок	Нормативн. Нагрузка, кН/м2	Коэф. надежн. По нагрузке	Коэф. надежн. по назнач здания	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная: -проф. настил -второстепенная балка (0,02 от временной)	0,112 0,03	1,05 1,05	1,0 1,0	0,122 0,0315
Итого:	0,142			0,147
Временная: -нормативная по СниП	1,5	1,2	1,0	1,8
Полная нагрузка:	1,642			1,947

Расчет второстепенной балки ведется на действие расчетной нагрузки. Шаг балок принимаем 3м.

Определяем максимальный момент:

Расчет на прочность производится по изгибающему моменту по формуле:

,

где Ry- расчетное сопротивление стали по изгибу, - коэффициент условия работы конструкции.

Поэтому требуемый момент сопротивления будет равен:



По сортаменту подбираем швелер 18 (W=143см3 , Ix=1290см4).

Проверяем швелер №18 на прочность по формуле:

прочность обеспечена.

Проверка жесткости: , для второстепенной балки

,

qн=2,3822=4,77 кН\м

Жесткость балки не обеспечена, необходимо увеличить сечение . Принимаем Швелер №20 (W=184 см3, I=1840 см3 ), тогда

Принятое сечение балки удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

2.4 Расчет главной балки

Сбор нагрузок.

Нагрузка на 1 м2 покрытия

Виды нагрузок	Нормативн. Нагрузка, кН/м2	Коэф. надежн. По нагрузке	Коэф. надежн. по назнач здания	Расчетная нагрузка, кН/м2
1	2	3	4	5
Постоянная: -проф. настил -второстепенная балка (0,02 от временной) -главная балка (0,03 от временной)	0,112 0,03 0,045	1,05 1,05 1,05	1,0 1,0 1,0	0,122 0,0315 0,04725
Итого:	0,187			0,20075
Временная: -нормативная по СниП	1,5	1,2	1,0	1,8
Полная нагрузка:	1,687			2,007

Расчет главной балки ведется на действие расчетной нагрузки. Шаг балок 6м.

Расчетная схема главной балки:

Определяем максимальный момент:

Требуемый момент сопротивления будет равен:

По сортаменту подбираем двутавр 27 (W=371см3 , Ix=5010см4).

Проверяем двутавр №27 на прочность:

прочность обеспечена.

Проверка жесткости: , для главной балки

,

qн=2,4326=14,55 кН\м

Жесткость балки не обеспечена, необходимо увеличить сечение . Принимаем двутавр №33 (W=597 см3, I=9840 см3 ), тогда

Принятое сечение балки удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

2.4 Расчет стойки

Расчетная схема колонны:

Расчетная длина стойки lрасч =l=12=2м

Сбор нагрузок

Виды нагрузок	Нормативн. Нагрузка, кН/м2	Коэф. надежн. По нагрузке	Коэф. надежн. по назнач здания	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная: -проф. настил -второстепенная балка -главная балка	0,112 0,105 0,095	1,05 1,05 1,05	1,0 1,01,0	0,122 0,11 0,1
Итого:	0,315			0,332
Временная: -нормативная по СниП	1,5	1,2	1,0	1,8
Полная нагрузка:	1,815			2,132

“Грузовая” площадь колонны 18м2 .

Полная нагрузка действующая на колонну:

N=3,01718=54,612кН

Принимаем сечение колонны из трубы №80

Геометрические характеристики сечения колонны:

-А=223,4=46,8см2

-Ix=21520=3040см4

-Iy=2(113+23,4(7,6-2,07)2)=1657,2см4

Проверка устойчивости колонны:

Определяем радиус инерции:

Гибкость колонны будет равна:

По гибкости определяем коэффициент продольного изгиба =0,8096

Проверка устойчивости:

Устойчивость колонны обеспечена.

2.6 Проектирование базы стойки

Рассчитываем напряжения под плитой базы:

к=108,61/4040=0,06788 кН/см2

Конструируем базу колонны с траверсами толщиной 10мм , привариваем их к полкам колонны угловыми швами. Вычисляем изгибающие моменты на разных участках (шириной 1м)для определения толщины плиты.

Участок1, опертый на 4 канта.

Отношение сторон a/b=181/141,6=1,3, =0,069:

М=qa2=0,0690,0678814,162=0,94 кНсм.

Участок 2, опертый на три канта.

Отношение сторон b1/a1=100/152=0,7, =0,088

М= q a1=0,0880,0678815,22=1,38кНсм

Участок 3, консольный.

М=qc2/2=0,0678811,42/2=4,41 кНсм

Определяем толщину плиты по максимальному моменту:

Принимаем толщину плиты tпл=10мм

Прикрепление траверсы к колонне выполняем ручной сваркой. Толщину траверс принимаем tтр=10мм, высоту hтр=250мм. Расчетные характеристики:

ш=0,7, с=1, шRсвуш=0,718=12,6кН/см сRус=116=16кН/см, свуш=1, ус=1.

Прикрепления рассчитываем по металлу шва, катет угловых швов ш=6мм.

Проверяем допустимую толщину шва

lш=(25-2)=23см85шш=850,70,6=35,7см

Требование к максимальной длине швов выполняется. Крепление траверсы к плите принимаем угловыми швами ш=6мм.

Проверяем прочность швов

Швы удовлетворяют требованиям прочности. При вычисление суммарной длины швов с каждой стороны шва не учитывалось по 1см на не провар.

2.5 Определение действительной несущей способности колонн

Определяем несущую способность существующей железобетонной колонны прямоугольного, постоянного по длине сечения 400 х 400 мм. Расчетная длина колонны L = 6 м.

Определение действительной несущей способности колонн

Определяем несущую способность существующей железобетонной колонны прямоугольного, постоянного по длине сечения 400 х 400 мм. Расчетная длина колонны L = 6 м.

Колонна армирована 4 продольными стержнями 0 22 А-Ш с К5С = 365 МПа , А8 = 15,2 см2. Бетон класса В15 с Кь = 8,5 МПа .

В результате технического обследования установлено, что конструкция находится в хорошем состоянии, трещин и деформаций, ведущих к нарушению эксплуатационных качеств конструкции -- не выявлено.

Так как- следовательно колонну рассчитываем как центрально сжатую из условия:

Подставляя

числовые значения в формулу, получаем:

Таки образом несущая способность существующей колонны равна 1633,3кН,.Она более чем в 1,5 раза превышает максимальную из действующих нагрузок.

Следовательно требуется усиления колонн только по ряду А оси 6 и 8 так как установлен характер повреждений: отклонение от проектной отметки, наличие продольных трещин в бетоне, отслаивание защитного слоя, коррозия арматуры.

Конструирование узла опирания стропильных балок пристраиваемой части на существующие колонны

Для опирания стропильных конструкций покрытия пристраиваемой части здания на оголовки колонн существующего здания склада проектируем металлическую обойму, на которую приваривается опорный столик.

Следовательно, нагрузку от веса покрытия пристраиваемой части здания будет воспринимать металлическая обойма. Усиление колонн стальной обоймой, довольно простое в исполнении, незначительно увеличивает размер поперечного сечения и позволяет использовать колонну в эксплутационном режиме сразу же после усиления.

Эффективность включения металлической обоймы в работу колоны зависит от плотности прилегания уголков к телу колонны и от предварительного напряжения поперечных планок.

Металлическую обойму усиления выполняем из уголков прокатного профиля.

Для плотного прилегания уголков поверхность бетона по граням колонн тщательно выравнивается скалыванием неровностей и зачеканкой цементным раствором. Продольные элементы из уголковой стали устанавливаются на цементно-песчаном растворе и прижимаются к колонне с помощью струбцин, после чего к уголкам приваривают поперечные планки, устанавливаемые по длине колонны.

Такие обоймы устраиваем на колоннах по продольной оси «Г» в осях 1, 5, 5, 7, 8, 9 и 10.

конструктивное решение теплотехнический расчет

2.6.1 Расчет металлической обоймы усиления

Совместная работа железобетонного элемента и металлической обоймы учитывается при условии упора ветвей обоймы в перекрытия и в случае их приварки к опорным закладным деталям. Расчет металлической обоймы выполняют как самостоятельной системы по СНиП П-23-81, при этом гибкость продольных элементов принимают с учетом их упора в

усиливаемый железобетонный элемент в местах расположения поперечных планок.

В центрально сжатых колоннах распорки рассматривают как дополнительную арматуру со своим расчетным сопротивлением.

Собираем нагрузку на обойму по грузовой площади

Требуемая

площадь металла усиления равна:

К продольным уголкам привариваются продольные планки из полосовой стали размерами 60 х 380 мм, толщиной 6 мм. Шаг поперечных планок 500 мм. Планки привариваются полуавтоматической сваркой, катет сварного шва Н^ = 8 мм .

Колонны «8А» и «10А» воспринимают нагрузки от пристраиваемой части и от существующего покрытия по большей грузовой площади. На эти колонны также проектируем металлические обоймы усиления, к которым приваривается два опорных столика: для балки покрытия пристроя и для металлической подстропильной балки пролетом 12м.

Собираем нагрузку на обойму по грузовой площади

От металлической подстропильной балки покрытия:

Полная нагрузка на обойму:

Требуемая площадь металла усиления равна:



По сортаменту прокатной стали подбираем уголок равнополочный [90 (по ГОСТ 8509-72 изм.) с площадью поперечного сечения

,

толщина стенки t= 7мм, линейная плотность - 9,64 кг/м.

К продольным уголкам привариваются продольные планки из полосовой стали размерами 60 х 380 мм, толщиной 6 мм. Шаг поперечных планок 500 мм. Планки привариваются полуавтоматической сваркой, катет сварного шва &/* = 8 мм .

Опорные столики изготавливаются из уголка [200 при толщине стенки t = 14мм, линейная плотность ** 42,8 кг/м. Площадь поперечного се-

*-у учения подобранного уголка А = 54,6см при длине 350 мм.

Для обеспечения жесткости и устойчивости устанавливаются поперечные ребра излистовой стали толщиной 10 мм. Ребра привариваются полуавтоматической сваркой, катет сварного шва Ъ* = 10мм.

Основания и фундаменты

Для обследования состояния грунтов основания, отбора образцов грунта был отрыт шурф до глубины заложения подошвы фундамента. В результате визуального осмотра образцов грунта было установлено, что грунтами основания являются суглинки желтовато-коричневого цвета в основном в твердом состоянии. Грунтовые воды на момент отбора образцов грунта в шурфе не встречены.

3.1 Определение физико-механических характеристик грунтов основания

Для определения физико-механических свойств грунтов основания из шурфа отбирались образцы грунтов, которые впоследствии испытывались в лаборатории механики грунтов Пензенской государственной архитектурно-строительной академии. В связи с отрывкой шурфа ограниченных размеров отобрано минимальное количество образцов грунта. Образцы грунтов отбирались с глубины заложения подошвы фундамента рядом с его нижней ступенью. Результаты испытаний приведены ниже.

3.2 Определение природной влажности

Влажность определялась весовым методом в соответствии с ГОСТом. Всего проведено 6 параллельных определений, результаты которых приведены в таблице 1.

Таблица 1

№ п/п	Номер бюкса	Вес бюкса г	Вес бюкса с влажным грунтом г	Вес бюкса с сухим грунтом г	Частное значение влажности %	Среднее значение влажности %
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.
1.	320	22,27	36,00	34,20	15,0
2.	378	22,10	40,05	37,71	15,0
3.	243	22,50	43,63	40,90	14,8	15,6
4.	174	24,40	38,45	36,62	15,0
5.	133	23,80	41,50	38,90	17,2
6.	393	24,20	43,20	40.50	16,5

3.3 Определение плотности

Плотность грунта определялась методом режущего кольца по результатам 4 параллельных испытаний, результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2

№ п/п	Номер кольца	Вес пустого кольца г	Вес пустого кольца с грунтом г	Частное значение плотности г/см3	Среднее значение плотности г/см3
1.	2.	3.	4.	5.	6.
1.	4	191,3	499,5	2,05
2.	17	202,2	503,0	2,01
3.	3	214,6	513,5	1,99	1,96
4.	1	81,43	364,21	2,02
5.	2	81,43	351,2	1,93
6.	10	81,43	348,7	1,91
7.	19	81,43	336,7	1,82

3.4 Определение прочностных характеристик грунта

Прочностные характеристики (угол внутреннего трения и удельное сцепление) определялись по результатам испытаний на прямой срез 3-х образцов грунта. Испытания проводились на срезном приборе системы Гидропроекта. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Таблица 3

№ п/п	Уплотняющее давление , кПа	Срезающее напряжение , кПа
1	2	3
1.	100	85
2.	200	127
3.	300	184

График сопротивления грунта сдвигу приведен на рис.1.

Рис. 1

Таким образом по результатам испытаний получены следующие значения прочностных характеристик:

угол внутреннего трения = 25

удельное сцепление С = 30 кПа

3.5 Определение деформативных характеристик грунта

Исследование сжимаемости грунтов проведено на компрессионном приборе из полевой лаборатории И. Литвинова. Выполнено три испытания. Результаты приведены в таблице 4.

Таблица 4

№ п/п	Этапы	Дата, время	Уплотняющее давление , кПа	Деформации образца hi, мм	Изменение коэффициента пористости, ei	Коэффициент пористости ei
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.
	1.	18.04	0	0,00	0,00	0,214
	2.	18.04	50	0,79	0,038	0,176
I	3.	19.04	100	1,06	0,052	0,162
	4.	20.04	200	1,49	0,072	0,142
	.	21.04	300	1,81	0,091	0,123
	1.	18.04	0	0,00	0,00	0,214
	2.	18.04	50	0,24	0,012	0,202
II	3.	19.04	100	0,33	0,16	0,198
	4.	20.04	200	0,62	0,030	0,184
	5.	21.04	300	0,85	0,041	0,173
	1.	18.04	0	0,00	0,00	0,214
	2.	18.04	50	0,66	0,032	0,182
III	3.	19.4	100	0,76	0,037	0,177
	4.	20.04	200	0,97	0,047	0,167
	5.	21.04	300	1,31	0,064	0,150

По принятой плотности частиц суглинка

получено значение коэффициента пористости по формуле

Изменение коэффициента пористости вследствие приложения ступени нагрузки на образец определено по формуле

Коэффициент пористости грунта от каждой ступени нагрузки находится по формуле



По результатам испытаний построены компрессионные кривые

Рис. 2.

3.6 Определение модуля деформации грунта в интервале давлений 50 200 кПа

Коэффициент сжимаемости

Коэффициент относительной сжимаемости

Модуль деформации грунта

3.7 Определение расчетного сопротивления грунтов основания

Расчетное сопротивление грунта R, определяется по формуле (7) СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений.»

где - коэффициент условий работы грунтов основания;

- коэффициент условий работы сооружения совместно с основанием;

k - коэффициент надежности определения физико-механических характеристик;

; ; - коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиП 2.02.01-83;

- коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента;

- осредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже и выше подошвы фундамента;

- ширина подошвы фундамента;

- расчетное значение удельного сцепления грунта;

- глубина заложения фундамента без подвального сооружения;

- глубина подвала.

Расчетное значение прочности грунта равно:

Находим действующее давление под подошвой фундамента:

4.1 Подготовка строительного производства

До начала производства строительно-монтажных работ линейный персонал обязан изучить проектную документацию на объект, получить разрешение на строительство, обеспечить бригады материалом, механизмами, инструментами и приспособлениями; провести инструктаж бригад по технике безопасности, выдать бригадам проектную документацию. До начала основных строительно-монтажных работ должна быть обеспечена подготовка процесса строительного производства.

В соответствии с нормами строительство новых объектов начинается после выполнения организационно-технической подготовки, которая выполняется в три этапа:

I. Организационные мероприятия, которые выполняются до начала работ на стройплощадке:

а) утверждены технический проект со сметной документацией;

б) решены вопросы обеспечения строительства материалами, конструкциями и деталями:

в) определены строительные, монтажные и специализированные организации для осуществления строительства, а также оформлено финансирование и заключен договор с подрядной организацией:

г) произведен в натуре отвод территории под строительство объекта.

II. Подготовительный период, в который выполняются работы по подготовке объекта к строительству:

а) создание опорной геодезической сети;

б) освоение стройплощадки: расчистка территории строительства, ограждение площади строительства; устройство временных зданий и сооружений;

в) инженерная подготовка строительной площадки: работы по планировке территории, устройство постоянных и временных дорог, подъездных путей, используемых на период строительства; устройство внутриплощадочных коммуникаций сетей водо- и энергоснабжения на основе существующих городских инженерных коммуникаций.

Подготовительные работы должны быть технологически увязаны с общим потоком основных строительно-монтажных работ.

III. Основной период строительства, в который намечается выполнить все виды работ по строительству объекта и работы по благоустройству территории. Производство основных строительно-монтажных работ следует начинать после завершения в необходимом объекте организационных мероприятий.

4.2 Календарный план

Календарный план составляется в виде линейного графика и предназначен для определения последовательности и сроков выполнения общестроительных работ, осуществляемых при возведении объекта. Эти сроки устанавливаются в результате рациональной увязки длительности выполнения отдельных видов работ, учета состава и количества основных ресурсов, рабочих бригад и ведущих механизмов.

По календарному плану рассчитывается во времени потребность трудовых и материально-технических ресурсов, сроки поставки всех видов оборудования. На основе календарного плана ведется контроль за ходом работ и координируется работа исполнителей.

Исходными данными для проектирования календарного плана являются:

1) рабочие чертежи здания или сооружения (архитектурно-строительная и расчетно-конструктивная части проекта);

2) данные об условиях осуществления строительства;

3) нормативная продолжительность строительства;

4) технологические карты;

5) данные об организациях - участках строительства (составы бригад и их производительность труда, сведения об имеющихся машинах и механизмах, возможность получения необходимых материальных ресурсов).

При разработке календарного плана необходимо соблюдать следующие основные принципы:

-приступать к выполнению работ основного периода только после окончания подготовительных работ;

-начать строительство объекта с прокладки подъездных путей к стройплощадке;

-возводить подземные конструкции здания или сооружения только после устройства подземной части и обратной засыпки пазух;

-выполнять все виды работ поточными методами;

-применять наиболее эффективные методы производства работ и средства механизации;

-максимально совмещать отдельные процессы во времени, без нарушений требований нормативных документов и правил техники безопасности;

-обеспечивать требуемый уровень качества строительной продукции в соответствии с принятыми технологическими и организационными решениями;

-планировать работу рабочих и машин без перерывов и равномерной во времени;

-не превышать нормативную продолжительность строительства объекта.

4.3 Стройгенплан объекта

В качестве исходных данных для разработки объектного стройгенплана используются следующие материалы:

1.Генеральный план участка строительства с существующими коммуникациями.

2.Рабочие чертежи здания или сооружения.

3.Общеплощадочный стройгенплан в составе ПОС.

4.Календарный план возведения объекта.

5.Технологические карты на производство СМР.

6.Информация об источниках снабжения строительства ресурсами.

Объектный стройгенплан представляет собой план строительной площадки, на котором должны быть показаны контуры возводимого здания или сооружения, постоянные ж/д пути и автодорог, размещение временных зданий и сооружений, расположение монтажных механизмов с указанием зон их действия и путей перемещения, места подводки инженерных путей с указанием требуемой мощности, расположение устройств по технике безопасности (установок для освещения площадки и рабочих мест, санитарно-бытовых помещений, заземляющих устройств, средств пожаротушения, знаков ограждения опасных зон и т. д.), проходов, ограждения стройплощадки.

При разработке объектного стройгенплана используются следующие основные принципы:

-решения, принятые на стройгенплане должны соответствовать генплану и другим документам ППР;

-должно быть обеспечено рациональное использование площадки;

-подбор и размещение бытовых помещений и пешеходных путей должно удовлетворять бытовые нужды рабочих;

-в целях сокращения площади складов целесообразно использовать монтаж с транспортных средств;

-схема путей движения транспорта должна обеспечивать рациональное прохождение грузопотоков по площадке;

-решения, принятые на стройгенплане должны обеспечивать безопасные условия производства работ с соблюдением противопожарных норм и требований охраны окружающей среды.

При проектировании стройгенплана сначала пути движения и стоянки строительных машин, монтажных и грузоподъемных механизмов, осуществляют их плановую и высотную привязку к возводимому объекту с обозначением стоянок, схем движения, габаритов, зон действия, ограждения подкрановых путей.

Осуществляется привязка временных зданий, сооружений, установок и коммуникаций. При этом привязка подземных инженерных сетей предусматривает определение мест подключения к постоянным коммуникациям, трассировку с обозначением промежуточных устройств (гидрантов, колодцев и т.п.).

На следующей стадии необходимо конкретизировать решения по технике безопасности, то есть определить и показать границы опасных зон вблизи движущихся частей машин, силовых установок, мест перемещения строительных грузов и строящегося объекта, указать ограждение территории строительной площадки и места хранения противопожарного инвентаря, расположение проходов и проездов.

Размещено на Allbest.ru