2.1 Обоснование решения генерального плана

Генеральный план для многофункционального здания разной этажности по ул. Некрасовская в городе Владивостоке разработан в соответствии с нормативными требованиями, с учетом инженерно-геологических условий, организации транспортных путей, архитектурных, санитарных, противопожарных условий. Площадка для строительства расположена между улицами Некрасовская и Океанский проспект, имеет в плане неправильную геометрическую форму и ограничена со сторон:

- с севера - основной автодорогой по Океанскому проспекту, несколькими нежилыми домами, а так же лицеем,

- с юга - жилыми и нежилыми домами, а так же зелёными массивами,

- с запада - 12ти-этажным жилым домом

- с востока - проезжей частью (автодорога)

В настоящее время на участке частично расположен торговый рынок, другая часть площадки никакими строениями не занята, но используется как неорганизованная парковка для автомобилей в связи с перенасыщённостью города машинами. Рельеф участка имеет незначительный уклон. В границах благоустройства - перепад естественных отметок. Проезд к участку осуществляется по проезжей части улиц Некрасовская и Океанский проспект.

Решение генплана участка учитывает общую комплексную застройку, наличие свободной от застройки территории, рельеф местности, а так же планировочные решения участков смежных с территорией проектируемого объекта и сложившуюся структуру территории и благоустройства окружающих зданий.

Грунты приняты по отчёту об инженерно-геологических изысканиях, выполненном в районе ул. Некрасовская, 61 в г. Владивостоке. Генплан участка разработан на основании инженерно - геодезических изысканий, выполненных в 2004 году.

Взамен утраченных при строительстве деревьев и кустарников предусмотрено компенсационное озеленение. Свободная территория озеленена многолетними травами. На участке предусмотрена организация стока воды с устройством закрытой системы водоотведения.

2.2 Обоснование архитектурно-планировочного и объемного решения здания

Объемно-планировочные решения запроектированы в соответствии со строительными нормами и правилами, а так же по рекомендациям из «Пособия по проектированию общественных зданий и сооружений (к СНиП 2.08.02-85)»

Проектом является многофункциональное здание, представляющее собой в плане три сегмента круга (каждый - четверть круга), расположенных вплотную друг к другу. Выбор данного решения обусловлен необходимостью размещения достаточно большой площади здания в черте города, а так же выразительностью архитектурного решения. На месте «отсутствующей четверти» располагается вход в здание, площадка подвоза товаров, большая стоянка для автомобилей. Даже учитывая габариты здания, оно располагается компактно.

Здание представляет собой разноэтажный объём, фасадом ориентированный на транспортно-пешеходную площадь. Максимальный размер здания в плане (протяженность) - 61,2 метра. Максимальная отметка +15,75 метров.

Здание запроектировано в монолитном железобетонном безригельном каркасе с постановкой диафрагм жесткости для восприятия горизонтальных нагрузок. Вертикальные нагрузки передаются через колонны (стойки) на фундамент и на основание.

Организованы три места подвоза и разгрузки товаров, материалов, изделий и т.д. Первое место - в северной части объекта, куда подвозятся товары для супермаркета бытовой техники и супермаркета продуктов. Второе место - в южной части объекта - предназначено для подвоза и последующего подъёма на вышележащие этажи различных тяжелых элементов, таких как: тренажеры для спортзала, различная техника, игровые автоматы для детей и др. Третье место - в западной части объекта - предназначено для подвоза и выгрузки строительных товаров и материалов, предназначенных для дальнейшей реализации. Так же, все эти места используются для вывоза мусора, порченых товаров, брака, отходов и др.

На первом этаже здания на отметке +0,000 располагаются: супермаркет продуктов питания с подсобными, служебными и вспомогательными помещениями; магазины строительных и хозяйственных материалов; офис телефонной компании с переговорным пунктом; компьютерный зал; закусочная; санузлы общественного пользования, включая инвалидов; входные и рекреационные зоны. На первом этаже решено расположить водомерно-тепловой узел, электрощитовую и вентиляционную камеру. Так как вентиляционная камера расположена вплотную к закусочной и компьютерному залу, то предусмотрена звукоизоляция специальными материалами для комфорта и обеспечения отсутствия шума.

На втором этаже здания на отметке +4,200 располагаются: супермаркет бытовой техники с подсобными, служебными и вспомогательными помещениями; бутики для продажи одежды, обуви, спорттоваров и т.д.; зал бильярда (с баром и вип-комнатами); профессиональный салон красоты; общественные санузлы; технические помещения; помещения служебного пользования.

На третьем этаже здания на отметке +8,400 располагаются: детский развлекательный центр с закусочной-кафе; спортивно-оздоровительный комплекс (тренажерный зал тяжелой атлетики, кардиотренажерный зал, помещения для занятия спортивными танцами, йогой, силовыми видами спорта, раздевалки, администрация). На третьем этаже северного сегмента здания обустроена эксплуатируемая кровля с зелёными насаждениями, которая защищена от ветра, имеет ограждения безопасности и включает в себя: летнее кафе, солярий «на открытом воздухе».

Этажи здания соединяются лестницами в лестничных клетках и грузовыми лифтами. Высота этажей северо-западных и юго-восточных элементов (четвертей) здания равна по 4,2 метра каждый. Высота двух этажей четверти юго-западного элемента (четверти) здания равна по 4,2 метра, а третьего этажа этой же части здания 3,6 метра.

Мусороудаление осуществляется в мусорные баки, установленные на территории здания.

Ограждающие конструкции здания (наружные стены и покрытия) запроектированы по II уровню теплозащиты. Здание имеет:

-стены многослойной конструкции, с использованием утепляющей плиты «ИзоБорд» - вентилируемый фасад.

-тамбуры перед всеми основными входами.

-уплотнение притворов в заполнениях оконных и дверных проемов;

-перегородки - из андезитобазальтовых блоков тол. 90 (мм) , перегородки между торговыми секциями - сборные остекленные «Ирлайн», ООО «Петроконструкция».

-Перекрытия - монолитные железобетонные

-Покрытие - монолитное железобетонное.

-Полы - керамический гранит, линолеум на теплозвукоизоляционной основе , цементные, бетонные.

-Оконные блоки - алюминиевые, с двухкамерным стеклопакетом, выпускаемые ООО «Приморские окна».

-Кровля - эксплуатируемая, с организованным внутренним водостоком (полы с дренирующим слоем); неэксплуатируемая с внутренним организованным водостоком.

2.3 Обоснование выбора конструктивных элементов здания

2.3.1 Обоснование конструктивной схемы здания

Многофункциональное здание выполнено в монолитном железобетонном безригельном каркасе, с основным шагом колонн 6,0(м). В некоторых местах ставятся дополнительные колонны вследствие закруглённости здания в плане и невозможности повсеместной постановки колонн с шагом 6(м). Пространственная жесткость каркаса обеспечивается постановкой диафрагм жесткости в продольном и поперечном направлениях, которые так же воспринимают нагрузку от ветрового потока, и жестким диском перекрытий. В данном проекте применяются монолитные ж/б колонны, которые являются стойками каркаса, сечением 400х400(мм), что обусловлено этажностью здания и нагрузками. Плиты перекрытий - монолитные, выполнены толщиной 200(мм). В зоне стыка колонн с перекрытиями предусмотрены выпуски арматуры. В системе приняты монолитные железобетонные диафрагмы. Диафрагмы устраиваются по восходящей схеме одна над другой на всех этажах, и обеспечивают дополнительную пространственную жёсткость и устойчивость. Толщина диафрагмы 200(мм), стыки с перекрытиями устраиваются аналогично стыкам с колоннами.

Выбор данной конструктивной схемы обусловлен возможностью свободной планировки помещений, а так же быстротой возведения здания и доступностью материалов, необходимых для строительства.

2.3.2 Конструкции фундаментов

Согласно инженерно-геологическим изысканиям строительной площадки и конструктивной схемы здания, фундаменты под колонны выполнены монолитными железобетонными столбчатого типа на естественном основании. Под диафрагмы и шахты лифта устраиваются монолитные фундаменты, причем в целях звукоизоляции фундамент лифта отделён от остальных зазором в 20мм. Глубина заложения фундамента определена исходя из отсутствия подвала, с учетом природно-климатических и гидрогеологических характеристик участка, величины и характера нагрузок. Более того, если сравнивать технико-экономические показатели применения монолитных и сборных столбчатых фундаментов, то в первом случае сильно сокращаются затраты машинного времени, в том числе транспортировки, а так же гораздо меньше стоимость строительства.

2.3.3 Несущие конструкции здания

Несущими конструкциями здания являются:

1. на вертикальную нагрузку - применяются монолитные ж/б колонны, которые являются стойками каркаса, сечением 400х400(мм), что обусловлено этажностью здания и нагрузками.

2. на ветровую нагрузку (горизонтальную) - монолитный железобетонный пространственный связевой каркас. Все узлы жесткие. Дополнительная жестокость здания обеспечивается устройством диафрагм жесткости в двух направлениях, толщиной 200(мм), непрерывных по всей высоте здания и расположенных в обоих направлениях равномерно и логично относительно центра тяжести здания.

2.3.4 Конструкции перекрытий и покрытия

В здании приняты железобетонные монолитные безбалочные перекрытия, вследствие принятых конструктивных решений каркаса здания, а так же дешевизны самих работ и конструкций, меньшей трудоёмкости, меньшей цены относительно сборного перекрытия. В последние годы монолитное каркасное безбалочное строительство приобретает повсеместный характер, из-за простоты и дешевизны возведения здания.

Покрытие в здании принято монолитное железобетонное, так как оно оптимально подходит как для бесчердачной крыши (2 южных сектора круга в плане), так и для эксплуатируемой кровли. Применяется внутренний водоотвод с водостоками, проходящими внутри здания, так как здание малоэтажное, общественное, с большими площадями. Конструкции покрытия крыши отражены на чертежах. По периметру крыши устанавливаются парапеты. Они служат ограждением крыши и для заделки концов рулонного ковра.

2.3.5 Конструктивные решения наружных стен и фасадов

Стены - трехслойной конструкции: штукатурка 20(мм); андезитобазальтовые блоки, толщиной 190(мм); плиты жесткие теплоизоляционные «Изоборд», толщиной 120(мм). Далее конструкция фасада имеет вид: воздушная прослойка в 60(мм), экран-панель «Alcomex» 20(мм), либо армированное тонированное стекло в металлических конструкциях. Андезитобазальтовые блоки имеют следующие характеристики:

* влажность 5%;

* теплопроводность 0,49-0,50 (Вт/мС);

* огнестойкость 2,5 часа;

* плотность 1390 (кг/м3);

* ГОСТ 6133-99;

* морозостойкость F-50.

Андезитобазальтовые блоки выбраны по хорошим теплотехническим качествам, а так же по относительно небольшой массе, что облегчает конструкцию. Вентилируемый фасад - современная система отделки фасадов, имеющая большие преимущества, такие как: сберегание тепла зимой, защита от перегрева летом, универсальность и большая цветовая гамма экран-панелей (эстетичность), свободное размещение экран-панелей по фасаду, защита от воздействия атмосферных влияний (актуально для г. Владивостока), лёгкая заменяемость панелей и другое. Воздушный зазор в конструкции работает как дополнительный слой утеплителя и позволяет проветриваться системе. Такое решение фасада удорожает строительство, но обеспечивает долговечность конструкций стен. Крепление стены к каркасу осуществляется с помощью закладных деталей. Алюминиевые композитные панели обладают тепло- и звукоизолирующими свойствами, химически стойкие, просты в обработке, устойчивы к проникновению вредных микроорганизмов и экологически безопасны. Панели невоспламеняемые.

2.3.6 Конструкции перегородок

Перегородки - из андезитобазальтовых блоков тол. 90(мм), перегородки между торговыми секциями сборные остекленные «Ирлайн» ООО «Петроконструкция».

Внутренняя отделка перегородок - декоративная шпаклевка с покраской цветной водно-дисперсионной краской (латексной).

Андезитобазальтовые блоки удовлетворяют всем требованиям теплопроводности и прочности. Они морозостойкие, надёжно защищают от шума и абсолютно не боятся влаги. Блок является негорючим материалом и может быть применён для всех классов пожарной безопасности. К тому же андезитобазальтовые блоки - экологически чистый строительный материал, изготавливается методом вибропрессования, что заметно увеличивает их качество и долговечность.

Характеристики данных перегородочных блоков

* влажность 5%;

* размер 390х90х188 (мм);

* плотность 1390 (кг/мі)

* огнестойкость 0,75 часа;

* ГОСТ 6133-84;

* морозостойкость F-50.

Для сравнения типа перегородок приведена ниже таблица, из которой виден очевидный выбор более подходящего материала перегородок:

Таблица 1.1

Показатели перегородок различных видов (на 1 м2).

2.3.7 Конструкция лестниц

Конструктивное решение лестницы - сборная ж/б. Крепление лестничных площадок к стенам лестничной клетки производится следующим образом : к закладным деталям монолитных стен привариваются монтажные столики, на которые опираются лестничные площадки. Лестничные марши опираются на лестничные площадки и стык между ними замоноличивается. Стены лестничных клеток приняты по противопожарным нормам - 250(мм). С помощью лестниц данного типа обеспечивается эвакуация людей в случае необходимости. Высота этажа составляет +4,2 метра, следовательно принято по 14 ступенек в каждом лестничном марше, высотой по 150(мм), длиной по 300(мм).

2.3.8 Конструкции окон и дверей

Оконные блоки - алюминиевые, с двухкамерным стеклопакетом, выпускаемые ООО «Приморские окна», профиль оптима. Остекление входных групп фирмы ООО «Приморские окна», металлические элементы отделаны под хром. Эта профильная система сочетает в себе все необходимые теплоизоляционные свойства и разумную, оправданную во всех отношениях, стоимость.

Окна из этого профиля могут выходить непосредственно на улицу и выдерживать ветровые нагрузки, свойственные Дальнему Востоку. Профиль имеет увеличенную толщину внешней стенки, что дает возможность изготавливать конструкции сложных форм, в том числе, арочного типа. Надежное армирование позволяет устанавливать такие окна в высотных зданиях и зданиях с большими нагрузками.

С применением двухкамерного стеклопакета обеспечивается как теплоизоляционная составляющая, так и звукоизоляция.

Выполняется уплотнение притворов в заполнениях оконных и дверных проемов. Ширина проёмов различна, в зависимости от назначения помещения.

Отделка дверных блоков - масляная окраска.

Ведомость дверей и окон, а так же обозначения, представлены ниже в табличной форме.

Таблица 1.2

Ведомость заполнения дверных проёмов.

Таблица 1.3

Ведомость заполнения оконных проёмов.

2.3.9 Конструкции полов

В водомерном узле, тепловом пункте, электрощитовой, венткамере, устраиваются цементные полы. На лестничных клетках, коридорах, кладовых, в лифтовых холлах применяют полы из мраморно-цементных плиток. Полы из мраморно-цементных плиток и цементные полы обладают большой прочностью, водостойки, легко очищаются, но жесткие и холодные, поэтому их применяют в нерабочих помещениях.

Основанием для пола являются междуэтажные монолитные железобетонные перекрытия, воспринимающие все нагрузки, действующие на пол, по полу устраивается цементная стяжка (где необходимо) в целях выравнивания перекрытия и создания горизонтальной поверхности. Тип пола зависит от вида помещения в соответствии с нормами.

В кладовой уборочного инвентаря, санузлах и душевых устраиваются полы из керамической плитки.

Полы из керамических плиток прочны, износостойки, водонепроницаемы и гигиеничны. Во всех офисных и подсобных помещениях устраивается пол из линолеума на теплоизоляционной основе. Применение линолеума ускоряет и удешевляет отделку, уменьшает эксплуатационные затраты (таблица 1.4.), разный цвет линолеума позволяет красиво оформить помещение.

Таблица 1.4

Технико-экономические показатели покрытий полов (на 1 м2)

Таблица 1.5

Экспликация полов.

2.3.10 Конструкция крыши

В проекте присутствует как эксплуатируемая кровля, так и неэксплуатируемая, бесчердачная. Оба типа кровли - плоские.

Кровля рулонная с уклоном до 3%. В качестве утеплителя применяется пенополистирол, который сохраняет свои теплоизоляционные свойства при замачивании и имеет низкое водопоглощение, по сравнению с минеральной и стекловатой, ПСБС пожаробезопасен, не проседает в отличие от минеральной ваты, достаточно прочен, имеет низкий коэффициент теплопроводности. Пароизоляция выполняется из рубероида РДМ-350 на битумной мастике. Для защиты утеплителя от повреждений устраивается стяжка из цементно-песчаного раствора. Далее наплавляется 4 слоя рубероида на антисептированной битумной мастике. Верхний слой кровельного ковра выполняется с песчаной отделкой (для отражения солнечных лучей). Места примыкания кровли к вертикальным плоскостям необходимо выполнять плавно, под углом не более 45 градусов. В местах примыкания рулонный ковёр должен быть надёжно закреплён на стене и тщательно заделан гидроизоляционной мастикой. Место заделки защищают фартуком из оцинкованной стали. Водоотвод с кровли внутренний с водостоками, проходящими внутри здания. Уклон кровли при этом направлен в сторону воронок.

Неэксплуатируемая кровля послойно (начиная с плиты):

- Пароизоляция: 1 слой рубероида РДМ-350 на антисептированной битумной мастике

- Утеплитель ПСБС-50, 40(кг/куб.м)-150(мм), (ГОСТ 15508-88)

- Керамзит для уклона - 30-200(мм)

- Цементно-песчаная стяжка М150-25(мм)

- 4 слоя рубероида на антисептированной битумной мастике - 20(мм)

- Защитный слой гравия, втопленного в битумную мастику - 40(мм)

Эксплуатируемая кровля послойно (начиная с плиты):

- Пароизоляция: 1 слой рубероида РДМ-350 на антисептированной битумной мастике

- Утеплитель ПСБС-50, 40(кг/куб.м)-150(мм), (ГОСТ 15508-88)

- Цементно-песчаная стяжка М150-25(мм)

- Грунтовка битумной эмульсией

- 4 слоя рубероида на антисептированной битумной мастике - 20(мм)

- Мастика, пропитанная гербецидами - 20(мм)

- Дренажный слой - 105(мм)

- Каменные плиты пола - 20(мм)

2.4 Теплотехника здания

Теплотехнический расчёт конструкций здания выполняется в соответствии со - СНиП II -3-79* «Строительная теплотехника»;

2.4.1 Теплотехнический расчёт наружной стены

Градусо-сутки отопительного периода Dd , °С•сут определяем по формуле:

Dd = (tint-t ht.) Z ht.= (18 + 3,9)•196 = 4292,4

где tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха, С°,

t ht. - средняя температура наружного воздуха, С°,

Z ht - продолжительность отопительного периода, сут.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции Rreg , мІ ·°С/Вт определяем по формуле:

Rreg = aDd+b=0,0003·4292,4+1,2=2,488

где а и b коэффициенты, принимаемые по таблице 4, СНиП 23-02-2003

Расчетная конструкция стены.

1 слой - плита «Изоборд» - 120(мм)

2 слой - андезитобазальтовый блок - 190(мм)

3 слой - штукатурка - 20(мм)

Термическое сопротивление слоя многослойной ограждающей конструкции определяем по формуле:

Определяем приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции RО , мІ·°С/Вт:

RО = R1 +…+ Rn = 2,666 + 0,310 + 0,022=2,998

Принимаем коэффициент теплотехнической неоднородности ограждающей конструкции = 0,95

RО=2,998·0,95=2,848

Получаем: RО=2,848 > Rreg =2,488

Расчетный температурный перепад tо между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции определяем по формуле

где n - коэффициент, принимаемый по таблице 6, СНиП 23-02-2003

tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха, С°,

text - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, С°, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99

в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций Вт/мІ·°С, принимаемый по таблице 7, СНиП 23-02-2003

Получаем: tо =1,695 < tn= 4,5

где tn - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции принимаемый по таблице 5, СНиП 23-02-2003.

Из расчёта видно, что запроектированная конструкция полностью удовлетворяет требованиям СНиП.

2.4.2 Теплотехнический расчёт колонны здания

Градусо-сутки отопительного периода Dd , °С•сут определяем по формуле:

Dd = (tint-t ht.) Z ht.= (18 + 3,9)•196 = 4292,4

где tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха, С°,

t ht - средняя температура наружного воздуха, С°,

Z ht - продолжительность отопительного периода, сут.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции Rreg , мІ ·°С/Вт определяем по формуле:

Rreg = aDd+b=0,0003·4292,4+1,2=2,488

где а и б коэффициенты, принимаемые по таблице 4, СНиП 23-02-2003

Расчетная конструкция стены.

1 слой - плита «Изоборд» - 150(мм)

2 слой - железобетонная колонна - 400(мм)

Термическое сопротивление слоя многослойной ограждающей конструкции определяем по формуле:

Определяем приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции RО , мІ·°С/Вт:

RО = R1 +…+ Rn = 3,333 + 0,196 =3,529

Принимаем коэффициент теплотехнической неоднородности ограждающей конструкции =0,95

RО=3,529·0,95=3,353

Получаем: RО=3,353 > Rreg = 2,488

Расчетный температурный перепад tо между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции определяем по формуле

где n - коэффициент, принимаемый по таблице 6, СНиП 23-02-2003

tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха, С°,

t ext - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, С°, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99

в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций Вт/мІ·°С, принимаемый по таблице 7, СНиП 23-02-2003

Получаем: tо =1,440 < tn= 4,5

где tn - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции принимаемый по таблице 5, СНиП 23-02-2003.

Из расчёта видно, что запроектированная конструкция полностью удовлетворяет требованиям СНиП.

2.4.3 Теплозащита

Для нормального температурного режима здания предусмотрены тамбуры на входах, это мероприятие является необходимым по климатическим условиям района. Для улучшения теплотехнических показателей применяется эффективная конструкция стен. На теплопроводность и воздухопроницаемость кладки большое влияние оказывает качество кладки - швы должны быть хорошо заполнены раствором. Для минимальной воздухопроницаемости по периметру оконных и дверных блоков прокладывают герметик. Для исключения миграции капиллярной грунтовой и атмосферной влаги вверх по стенам в месте примыкания стены здания к перекрытию устраивают горизонтальную гидроизоляцию из цементно-песчаного раствора состава 1:2

2.5 Обоснование архитектурного решения фасада

Здание запроектировано в форме круга (3 четверти круга в плане), что экономит место в общей городской застройке. Три сегмента несут в себе своё собственное назначение, каждый в отдельности. Нехватка последнего сегмента (четверти) плана здания сделана намеренно для экономии места (на этом месте располагается парковка и основной вход в здание). Для выразительности фасада и эстетики, высота последнего этажа юго-западного сегмента плана принята меньшей на 0,6 метра, чем высота остальных этажей здания; так же выделяется расположенный над основным входом в здание переход, из юго-восточного в северо-западный сектор вследствие высоко спроектированной части этого перехода.

В конструкциях здания принят вентилируемый фасад, поэтому используются композитные плиты ALCOMEX. На закруглённых частях здания намеренно приняты вертикальные панели (сделанные под стекло), для того, чтоб со стороны четко прослеживалась закруглённость здания.

На эксплуатируемой кровле отлично выражены красивые кованные ограждения, которые придают свой тон и несут в себе защитную функцию от падения.

Композитные плиты ALCOMEX выполнены в ярком варианте, что придаёт зданию простой и очень красивый вид («ничего лишнего»). Панели устраиваются по металлическому каркасу.

На входе устраивается навесной козырек. На входе предусмотрены как автоматические раздвижные двери, так и обычные; выполнены двери в прозрачном варианте - из пластика и прочного стекла. Предусмотрены пандусы, как для инвалидов, так и для свозки товаров в корзинах к машинам.

Кровля здания плоская с покрытием из рулонного материала. Металлические элементы ограждений крылец и кровли окрашиваются эмалью за два раза.

2.6 Обоснование инженерного оборудования здания

2.6.1 Отопление, вентиляция

Источником теплоснабжения для многофункционального здания является существующая тепловая сеть, которая обеспечивает близлежащие здания и сооружения. В здании, на первом этаже располагается индивидуальный тепловой пункт, в котором находятся узлы учета расхода тепла здания.

Для создания нормируемых санитарно-гигиенических параметров внутреннего воздуха в помещениях многофункционального здания запроектирована система отопления: однотрубная, водяная, тупиковая с местными нагревательными приборами, в качестве которых служат чугунные радиаторы МС-140-108. Для отключения стояков в системе отопления предусмотрена отключающая арматура на каждом стояке. Для опорожнения стояков предусмотрены вентили с подсоединяющимися к ним гибкими шлангами.

Все нагревательные приборы, трубопроводы подлежат покрытию двумя слоями грунтовки ГФ - 021, после чего окрашиваются масляной краской за два раза. Материалы, трубы и арматура для тепловых сетей, независимо от параметров теплоносителя приняты в соответствии с «Правилами устройства и безопасности эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды Госгортехнадзора» и раздела 7, СНиП 2.04.05-91.

В проекте Многофункционального здания предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция с механическим и естественным побуждением и кондиционирование воздуха.

Приточные установки осуществляют фильтрацию свежего воздуха, в зимнее время его нагрев и подачу системой воздуховодов для последующей раздачи по помещениям. Воздух раздается в помещения при помощи воздухораспределительных устройств типа АПР. Алюминиевые квадратные потолочные решетки распределяют воздушный поток в 4-х направлениях и имеют клапаны регулирования расхода воздуха.

Проект отопления и вентиляции запроектирован согласно архитектурно-строительных чертежей и СНиП [15].

2.6.2 Противодымная защита

Для предотвращения распространения дыма по этажам и для обеспечения эвакуации людей при возникновении пожара, проектируются следующие системы защиты от дыма:

- система дымоудаления из задымленного коридора через вытяжные шахты, оборудованные на каждом этаже клапанами КПД-5А-02, с установкой вентиляторов в венткамере на крыше здания;

- система подпора воздуха, когда при пожаре в шахты лифтов осуществляется подача воздуха, венткамера подпора воздуха расположена в отдельном помещении на кровле.

В офисных помещениях предусматривается пожарная сигнализация.

2.6.3 Водопровод и канализация

Системы водоснабжения и канализации запроектированы согласно СНиП[17]. Источником водоснабжения является существующий водопровод. В санитарных узлах, на ответвлениях к приборам устанавливаются счетчики холодной и горячей воды. Сети хозяйственно-фекальной канализации проектируются на всё здание в целом. Стояки прокладываются в коммуникационных шахтах санитарных кабин. Внутренняя сеть хозяйственно-фекальной канализации монтируется из пластмассовых труб ПВХ. В соответствии с условиями сброса и отведения сточных вод и их загрязнениями на площадке проектируются следующие системы:

- объединенная - для отвода хозяйственно-бытовых и производственных стоков;

- дождевая - для отвода дождевых и талых вод.

Диаметры, уклоны, наполнения и глубины заложения назначаются в соответствии с расчетными расходами, рельефом местности, отметками заложения канализационных выпусков из здания и мест присоединения к сетям канализации.

2.6.4 Система пожаротушения

Противопожарная система дома принята объединённой с хозяественно-питьевым водопроводом. Необходимый напор обеспечивается пожарными насосами. В здании на стояках устанавливаются пожарные шкафы с пожарными кранами диаметр=100(мм), длина рукава 20(м). Для откачки воды при тушении пожара предусматривается дренажная насосная станция [14].

2.6.5 Электроснабжение

Основными потребителями электроэнергии проектируемого здания являются электроприемники хозяйственного, технологического, санитарно-технического, лифтового оборудования и электротехнического освещения.

Питание потребителей электроэнергии выполняется от вводно-распределительного устройства, типа ВРУ, и панелей ЩО-70, размещаемых в РУ-0,4 кВ ТП.

Распределительные и групповые щиты типа ПР11, ПР8804, ПР8503 размещаются по возможности в центре нагрузок.

Для электроприемников в качестве пусковой аппаратуры устанавливаются по месту пускатели ПМА, ПМЛ с кнопками управления.

2.6.6 Лифты

В здании запроектирован один пассажирский лифт грузоподъёмностью 630(кг). Лифт приводится в действие лебёдкой, расположенной в машинном отделении. В нижней части шахты расположен приямок с амортизационным устройством. Машинное помещение расположено над шахтой.

В здании запроектированы 3 грузовых лифта (2 с Q=250 (кг) и один с Q=100(кг)) для подъёма необходимого оборудования и материалов на вышележащие этажи.

архитектурный планировочный здание фасад

2.7 Обоснование технико-экономических показателей

Общая площадь проектируемого здания составляет 5425,8(м). Данная площадь включает в себя: торговую площадь, площадь оздоровительных учреждений, развлекательных учреждений, площадь эксплуатируемой кровли, площадь офисных помещений, а так же коридоров, рекреации. Ниже приведёны основные цифры технико-экономических показателей здания.

Основные технико-экономические показатели:

Площадь застройки _________________________________ 2120,1 (м)

Общая площадь здания ______________________________ 5425,8 (м)

Площадь торговая ___________________________________ 2465,8 (м)

Площадь оздоровительных учреждений_________________ 599,06 (м)

Площадь развлекательных учреждений_________________ 945,86 (м)

Площадь эксплуатируемой кровли______________________ 600 (м)

В том числе: - солярий «на открытом воздухе»__ 328,8 (м)

- летнее кафе и видовая площадь__ 272,2 (м)

Площадь офисных помещений ________________________ 181,32 (м)

Площадь открытой автостоянки _______________________ 861,28 (м)

Остальная площадь (коридоры, проходы, рекреация)______ 633,76 (м)

Строительный объем _________________________________ 26281 (м)

в том числе выше отм.0.000____________________________ 26281 (м)

Число этажей:________________________________________3эт.

3. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Обоснование выбранного конструктивного решения и материала конструкций

Выбор железобетона как основного материала несущих конструкций здания обусловлен: а)надёжностью и долговечностью конструкций из железобетона, б)более свободными планировочными решениями внутри здания - при использовании железобетонного каркаса с колоннами в)дешевизной строительных работ и сравнительно малыми сроками строительства г)наличием возможности бесперебойно (по плану) поставлять строительные материалы, смеси, арматурные изделия на строительную площадку.

В данном разделе выполнен расчет элементов надземной части монолитного каркаса многофункционального здания в г. Владивостоке: междуэтажного перекрытия, средней колонны; а так же подземной части: фундамента под колонну.

Здание проектируется каркасной системы с самонесущими наружными стенами. Конструктивное решение здания - связевой каркас, горизонтальные нагрузки через диск перекрытия передаются на диафрагму жесткости. В здании со связевой схемой каркаса колонны рассчитываются как отдельно стоящие стойки, которые воспринимают вертикальную нагрузку и передают её на фундамент и на основание.

Расчёт производится в последовательности: сбор нагрузок от покрытия и перекрытия, включая снеговую нагрузку; расчёт элемента здания.

3.2 Сбор нагрузок

Таблица 3.1

Сбор нагрузки на 1 м2 перекрытия здания.

Таблица 3.2

Сбор нагрузки с покрытия на 1 м2

3.3 Проектирование монолитной безбалочной плиты перекрытия

Характеристики прочности бетона и арматуры.

Бетон тяжелый класса В15; расчетные сопротивления при сжатии Rb=8,5(МПа), при растяжении Rbt=0,75(МПа); коэффициент условий работы бетона b2=0,9; модуль упругости Eb=23000(МПа). Арматура рабочая класса А-II, расчетное сопротивление Rs=280(МПа), модуль упругости Es=210000(МПа).

Согласно [2] безбалочное перекрытие рассчитывают по методу предельного равновесия. Для безбалочной плиты расчетными загружениями являются:

- полосовое загружение временной нагрузкой через пролет;

- сплошное загружение временной нагрузкой.

При полосовой нагрузке в предельном равновесии образуются три линейных пластических шарнира (см. рис. 3.1.а), соединяющих звенья в местах излома. В пролете пластический шарнир образуется по оси загруженных панелей, и трещины раскрываются внизу. У опор пластические шарниры отстоят от осей колонны на расстоянии с1, зависящем от формы и размеров капителей, трещины раскрываются вверху.

 а б

Рис. 3.1.

При сплошном загружении безбалочного перекрытия в средних панелях возникают взаимно перпендикулярные и параллельные рядам колонн линейные пластические шарниры с раскрытием трещин внизу (см. рис. 3.1.б). При этом каждая панель делится пластическими шарнирами на четыре звена, вращающихся вокруг опорных линейных пластических шарниров, оси которых расположены в зоне капителей обычно под углом 45° к рядам колонн.

В проекте принята безкапительная схема сопряжения плиты перекрытия с колоннами.

Расчет при загружении полосовой нагрузкой.

При полосовом загружении среднюю панель рассчитывают из условия, что суммы опорного и пролетного моментов, воспринимаемых сечением плиты в пластических шарнирах

Мпр=Rs * Asпр * zв и Моп=Rs * Asоп * zв

равны балочному моменту плиты шириной l2 и пролетом l1 т. е.

Rs * (Aоп * zв + Aпр * zв)

Так же в другом направлении плиты:

Rs * (Aоп * zв + Aпр * zв)

где q - суммарная нагрузка на 1 м2 перекрытия, q = 12,032 (кН/м2) (см. табл. 3.1); с1, с2 - расстояния от опорных пластических шарниров до оси ближайших к ним рядов колонн в направлениях l1 и l2, с1=с2=0,2(м), т. к. нет капителей; Asоп - площадь сечения арматуры в опорном пластическом шарнире в пределах одной панели; Asпр - площадь сечения арматуры в пролетном пластическом шарнире в пределах одной панели; zв - плечо внутренней пары.

Для определения требуемой площади арматуры введем следующие коэффициенты, характеризующие соотношение между площадью арматуры в опорных и пролетных сечениях [53]:

и ,

где суммарная площадь сечения арматуры.

Примем и и с учетом этих коэффициентов получаем:

Rs * As1 * (* zв + * zв)

М(кН*м)

Высота сечения плиты h=20(см). Величина защитного слоя бетона а=3(см). Рабочая высота сечения .

Характеристика сжатой зоны:

Граничная высота сжатой зоны:

,

здесь sR=Rs=280(МПа), в знаменателе принято 500 МПа, поскольку b21.

Вычисляем m:

По табл.3.1 [2] интерполяцией находим =0,24R=0,673; =0,88.

= zв/h0 = 0,88 zв = 0,149(м).

Подставляя все значения в формулу, получаем:

(смІ)

получаем:

(смІ)

(смІ)

Подбор арматуры.

Верхнюю арматурную сетку принимаем с шагом рабочей арматуры 200 мм из стержней 2814 А-II, As = 43,09 (см2)

Нижнюю арматурную сетку принимаем с шагом рабочей арматуры 250 мм из стержней 1814 А-II, As = 27,7 (см2)

Рассчитаем плиту в поперечном направлении:

Rs * (Aоп * zв + Aпр * zв)

М(кН*м)

Вычисляем m:

По табл.3.1 [2] интерполяцией находим =0,24R=0,673; =0,88.

= zв/h0 = 0,88 zв = 0,149(м)

Подставляя все значения в формулу, получаем:

(смІ)

получаем:

(смІ)

(смІ)

Подбор арматуры.

Верхнюю арматурную сетку принимаем с шагом рабочей арматуры 200(мм) из стержней 2814 А-II, As = 43,09 (см2)

Нижнюю арматурную сетку принимаем с шагом рабочей арматуры 250(мм) из стержней 1814 А-II, As = 27,7 (см2)

Расчет при загружении сплошной нагрузкой.

Условие прочности:

Rs * (Aоп * zв + Aпр * zв)

где К сопротивление углов капителей,

.

Где с - катет прямоугольного треугольника, отламывающегося от четверти панели, с = 0,5 (м).

М(кН*м)

Вычисляем m:

По табл.3.1 [2] интерполяцией находим =0,285R=0,673; =0,858.

 = zв/h0 = 0,858 zв = 0,145 м.

Подставляя все значения в формулу, получаем:

(смІ)

получаем:

(смІ)

(смІ)

Верхнюю арматурную сетку принимаем с шагом рабочей арматуры 200(мм) из стержней 2814 А-II, As = 43,09 (см2)

Нижнюю арматурную сетку принимаем с шагом рабочей арматуры 250(мм) из стержней 1814 А-II, As = 27,7 (см2)

В итоге, после расчётов необходимого количества арматуры, были приняты арматурные изделия (сетки), размерами:

- верхняя сетка: шаг арматуры = 200(мм), стержни 2814, класс А-II.

- нижняя сетка: шаг арматуры = 250(мм), стержни 1814, класс А-II.

3.4 Расчёт средней, центрально загруженной колонны

Характеристики бетона, арматуры, нагрузки

Бетон тяжелый класса В15; расчетные сопротивления при сжатии Rb=8,5(МПа), при растяжении Rbt=0,75(МПа); коэффициент условий работы бетона b2=0,9; модуль упругости Eb=23000(МПа). Арматура рабочая класса А-II, расчетное сопротивление Rs=280(МПа), модуль упругости Es=210000(МПа).

Рассчитываемая колонна высотой 4,2(м) для первого этажа здания находится на пересечении осей 6 и Е. Размеры сечения колонны 400х400(мм). Грузовая площадь колонны при сетке колонн 6х6м Агр=6 * 6=36 (м2).

Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания n=0,95: G=7,232 * 36 * 0,95=247,33 (кН).

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания n=0,95: V=v * Aгр=4,8 * 36 * 0,95=164,16 (кН)

Полная нагрузка от перекрытия: Qпер=G+V=247,33 + 164,16=411,49 (кН)

Постоянная нагрузка с покрытия: G=qкр * Aгр * =7,973 * 36 * 0,95=272,68 (кН)

Временная снеговая нагрузка: Vs=Aгр * s=36 * 1,2 * 0,95=41,04 (кН),

где (кН/м2)

Полная нагрузка от покрытия: Qпокр=G + Vs=272,68 + 41,04=313,72 (кН).

Собственный вес колонны:

Gкол=b * h * hэт ** в * n=0,4 * 0,4 * 4,2 * 25 * 1,1 * 0,95=17,56 (кН)

Продольная сила колонны 1 этажа здания:

N=Qпер * nэт + Qпокр + Gкол * nэт =411,49 * 3 + 313,72 + 17,56 * 3=1600 (кН)

Расчет прочности нормальных сечений

Определяем случайный эксцентриситет:

1. ea= 1см

2. ea 1(см) ea = 1 (см)

3. ea = 1 (см)

Расчётную длину монолитной колонны принимаем равной высоте этажа

(см)

(см)

Задаёмся коэффициентом армирования и вычисляем критическую силу по формуле [2]:

Выражение для критической продольной силы при прямоугольном сечении с симметричным армированием (без предварительного напряжения) имеет вид: