Инженерно-лабораторный корпус СПО "Арктика"
Разработка генерального плана объекта строительства, его содержание и структура. Теплотехнический расчет стен и перекрытий. Расчет колонн и фундамента под них. Организация и технология выполнения работ по строительству и монтажу. Расчет ресурсов.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 09.12.2016 |
Размер файла | 707,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
1 .Архитектурно-строительный раздел
1.1 Генплан. Благоустройство территории
Проектируемое здание расположено на территории СПО «Арктика».
Для обеспечения движения автотранспорта на территории завода существует сеть автомобильных дорог, имеющих бетонное и асфальтовое покрытие, проложенных с учетом технологического потока и противопожарного обслуживания.
На территории СПО «Арктика» также располагаются проходная, электромеханическое производство, насосная станция, цех научно-технического производства, инженерно-лабораторный корпус № 2 и станция нейтрализации промстоков.
Планировочные отметки приняты с учётом прилегающей застройки. За отметку 0,000 принят уровень чистого пола 1 этажа здания.
Свободные от застройки и площадок территории благоустраиваются посадкой деревьев и кустарников местных пород, устройством газонов.
фундамент колонна строительство монтаж
1.2 Климатические и геологические условия
Город Северодвинск расположен в зоне умеренно-континентального климата с холодной продолжительной зимой и прохладным коротким летом.
Климат района формируется в условиях малого количества солнечной радиации, под воздействием северных морей и интенсивного западного переноса. Происходит активная циклоническая деятельность.
Согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» данный район относится к климатическому району II (подрайон IIA).
Количество дней со снежным покровом 164 дня, максимальная высота снежного покрова 96 см.
Нормативное значение ветрового давления 0,30 кПа (3 кгс/м), снегового давления 1,5 кПа (150 кгс/м). Снеговой район - IV, ветровой район - II.
Температура наружного воздуха:
- температура наиболее холодной пятидневки -31С;
- средняя многолетняя температура 0,8С;
- абсолютно максимальная 34С;
- абсолютно минимальная -45С.
Средняя месячная относительная влажность воздуха в течение года изменяется от 70 % (май-июнь) до 90 % (ноябрь).
Таблица 1. Среднемесячные и годовые температуры воздуха, С
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
год |
|
-12,5 |
-12,0 |
-8,0 |
-0,6 |
5,6 |
12,3 |
15,6 |
13,7 |
8,1 |
1,4 |
-4,5 |
-9,8 |
0,8 |
Таблица 2. Расчётные температуры воздуха наиболее холодных суток и пятидневок, С
Период |
Обеспеченность, % |
||
92 |
98 |
||
Сутки |
-36 |
-37 |
|
Пятидневка |
-31 |
-32 |
Таблица 3. Продолжительность и температуры воздуха холодных периодов
Период со среднесуточной t воздуха |
Средняя продолжительность, сут. |
Средняя температура, С |
|
<0С |
179 |
-4,7 |
|
<8С |
251 |
-3,6 |
|
<10С |
272 |
19 |
Переход средней суточной температуры воздуха через 0С происходит, в среднем, в третьей декаде апреля и октября.
Таблица 4. Средние месячные относительные влажности воздуха
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Относительная влажность, % |
||||||||||||
88 |
86 |
82 |
76 |
70 |
70 |
73 |
79 |
86 |
88 |
90 |
89 |
Таблица 5. Средние месячные и годовые количества осадков, мм
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
11 |
|
34 |
28 |
34 |
30 |
48 |
70 |
34 |
90 |
94 |
68 |
48 |
59 |
В среднем за год количество осадков 675 мм. За холодный период (11-3 месяцы) выпадает в среднем 216 мм (32 %), за тёплый период (4-10 месяцы) - 459 мм (68 %) осадков.
Таблица 6. Суточные слои осадков, повторяемостью один раз в N лет
N лет |
200 |
100 |
50 |
10 |
5 |
1 |
0,5 |
|
Слои осадков, мм. |
82 |
74 |
56 |
46 |
39 |
23 |
17 |
Слой осадков 20_ти минутной продолжительности повторяется 1 раз в год и составляет 7 мм.
Устойчивый снежный покров образуется в ноябре (средняя дата 8 ноября), сходит в апреле (средняя дата 23 апреля). Наибольшая наблюдаемая высота снежного покрова 96 см (февраль), средняя 66 см.
Таблица 7. Повторяемость направлений ветра (%), средняя скорость ветра по направлениям (м/с), максимальная и минимальная скорость ветра (м/с) по основным румбам
Румбы |
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
|
Январь |
|||||||||
Повторяемость, % |
10 |
8 |
10 |
12 |
18 |
17 |
12 |
13 |
|
Скорость ветра, м/с |
3,6 |
3,2 |
4,2 |
4,9 |
5,1 |
5,9 |
6,6 |
6,2 |
|
Июль |
|||||||||
Повторяемость, % |
14 |
9 |
10 |
10 |
16 |
14 |
9 |
18 |
|
Скорость ветра, м/с |
4,6 |
4,0 |
4,0 |
3,8 |
3,5 |
4,3 |
4,7 |
4,8 |
Таблица 8. Наибольшая скорость ветра повторяемостью 1 раз в N лет
N лет |
1 |
5 |
10 |
15 |
20 |
50 |
100 |
|
Скорость ветра, м/с |
21 |
23 |
24 |
24 |
25 |
26 |
27 |
В геологическом строении изученной территории участвует комплекс современных болотных, озерно-болотных и морских отложений, подстилаемый позднеледниковыми морскими отложениями, так называемая морская аккумулятивная терраса.
Намывной слой - песок пылеватый, местами мелкий, влажный и
водонасыщенный, рыхлый и средней плотности, местами с примесью
растительных остатков и почвенно-растительного слоя; значения
грансостава: фракции 0,1-0,25 мм - 2,9 %, фракции 0,05-0,1 мм - 20,5 %,
фракции 0,01-0,05 мм - 85,1 %, фракции 0,005-0,01 мм - 8,5 %, фракции
<0,05 мм - 2,6 %.
Песок мелкий водонасыщенный среднеплотного сложения
морского происхождения, местами глинистый и с примесью
растительных остатков, однородный; средние значения грансостава:
фракции 0,5-0,25 мм - 1,2 %, фракции 0,25-0,1 мм - 86,2 %, фракции 0,1-
0,05 мм - 8,4 %, фракции 0,05-0,01 мм - 1,6 %, фракции 0,01-0,005 мм - 1,0 %,
фракции < 0,005 мм - 1,5 %.
Ил глинистый текучей консистенции пластичный; средние
значения грансостава: фракции 0,5-0,25 мм - 0,2 %, фракции 0,25-0,1 мм-
13,5 %, фракции 0,1-0,05 мм - 26,5 %, фракции 0,05-0,01 мм - 35,7 %, фракции 0,1-0,005 мм - 5,4 %, фракции < 0,005 мм - 18,9 %.
4) Песок мелкий водонасыщенный плотного сложения морского
происхождения, местами глинистый и с примесью растительных
остатков, однородный; средние значения грансостава: фракции 0,5-
0,25 мм - 1,2 %, фракции 0,25-0,1 мм - 86,2 %, фракции 0,1-0,05 мм - 8,4 %,
фракции 0,05-0,01 мм - 1,6 %, фракции 0,01-0,005 мм - 1,0 %, фракции
< 0,005 мм - 1,5 %.
Ил глинистый текучей консистенции пластичный; средние
значения грансостава: фракции 0,5-0,25 мм - 0,2 %, фракции 0,25-0,1 мм-
13,5 %, фракции 0,1-0,05 мм - 26,5 %, фракции 0,05-0,01 мм - 35,7 %,
фракции 0,1-0,005 мм - 5,4 %, фракции < 0,005 мм - 18,9 %.
Песок пылеватый морского происхождения водонасыщенный,
плотный местами глинистый и с прослойками супеси, суглинка,
глины; средние значения грансостава: фракции 0,5-0,25 мм - 0,6 %,
фракции 0,25-0,1 мм - 64,2 %, фракции 0,1-0,05 мм - 19,0 %, фракции 0,05-
0,01 мм - 10,6 %, фракции 0,01-0,005 мм - 1,5 %, фракции <0,005 мм - 4,1 %;
песок с примесью растительных остатков.
Основные факторы инженерно-геологических и гидрогеологических
условий:
Повсеместное распространение слабых сильно сжимаемых грунтов:
песков заиленных и илов;
Агрессивные и коррозионные свойства подземных вод и грунтов;
3. Высокий уровень подземных вод и его сезонное колебание
1.3 Объемно-планировочное решение
Здание пятиэтажное, четырехпролётное с размерами в плане 60х24 м. и имеет сетку колонн 6х6 м. Высота здания 22.05 м.
В промышленном здании высота первого этажа 7,2 м, далее 3,6 м. Высота этажа в административно-бытовой пристройке 3,6 м.
Осуществляемый технологический процесс направлен вдоль пролета и осуществляется электро-кран-балками грузоподъемностью по 1 и 5 т.
Пространственная жёсткость здания обеспечена системой связанных между собой колонн, ригелей и перекрытий. Каркас является основой здания и воспринимает все нагрузки.
Проект выполняется в соответствии с действующими ГОСТ и СНиП.
Характеристики здания:
- степень долговечности - I (не менее 100 лет);
- степень огнестойкости - I;
- класс здания II.
Экспликация помещений:
1. Первый отдел -35,2м2; 2. Химическая лаборатория - 1741,5 м2; 3. Лаборатория механических испытаний - 1741,5 м2; 4. Участок ремонта радио- и электрооборудования - 1410,3 м2; 5. Первый отдел - 35,2 м2; 6. Мужской с/у - 9,8 м2; 7. Женский с/у - 9,8 м2; 8. Электротехническая лаборатория - 217,4 м2; 9. Центральная раздаточная измерительных приборов - 141,8 м2; 10. Радиотехническая лаборатория - 213,5 м2; 11. Лаборатория электронных испытаний - 70,2 м2; 12. Лаборатория надежности - 74,0 м2; 13. Тепловой пункт - 19,7 м2; 14. Кладовая - 19,7 м2; 15. Гардероб - 19,7 м2; 16. Машбюро - 35,2 м2; 17. Конференцзал - 216,8 м2; 18. Бухгалтерия - 70,2м2; 19. Главный инженер - 36,8 м2; 20. Директор - 70,2 м2.
1.4 Архитектурно-конструктивное решение
Проектируемое здание каркасное (ж/б каркас). Принятая конструктивная схема обеспечивает прочность, жесткость и устойчивость на стадии возведения и в период эксплуатации при действии всех расчетных усилий и нагрузок.
Основные элементы сборного каркаса промышленного здания: фундаменты, колонны, несущие элементы покрытия и связи. Для соединения элементов между собой, а также для крепления стен, покрытий и других элементов зданий они имеют закладные стальные детали. Сборку каркасов производят путем сварки стальных закладных деталей.
Фундаменты. Под сборные железобетонные колонны применяют железобетонные сборные фундаменты типа стакан. Данный тип фундамента позволяет обеспечить наиболее устойчивое состояние здания, он также имеет преимущество перед другими типами фундаментов к состоянию грунта на строительной площадке.
Фундаменты производственного корпуса выполнены свайными в виде кустов висячих забивных свай под колонны каркаса здания.
Элементы каркаса. В качестве каркаса использованы железобетонные колонны, колонны крайнего ряда одноветвевые прямоугольного сечения, колонны среднего ряда двухветвевые. Шаг колонн 6 м. Ригель - железобетонные балки. Плиты перекрытия - плиты сборные ребристые железобетонные высотой 450 мм.
Конструктивные связи Все связи между строительными элементами выполняются с помощью сварки, что позволяет придать жесткость и прочность пространственной конструкции проектируемого объекта.
Стены. Применяют самонесущие стены, которые опираются на фундаменты и несут нагрузку только от собственной массы по всей своей высоте. Они крепятся к колоннам каркаса. Наружные стены самонесущие из панелей типа «сэндвич» с эффективным утеплителем.
Панели типа «Сэндвич»
Трехслойные панели типа «сэндвич» с утеплителем из минеральной ваты - современный энергосберегающий материал, индустриальный строительный элемент заводской готовности для широкого применения в ограждающих конструкциях следующих объектов:
- заводы и склады;
- спортивные сооружения;
- супермаркеты и торгово-промышленные сооружения;
- грузовые терминалы и порты;
- здания промышленных холодильников и низкотемпературных складов;
-автозаправочные станции, мойки, автосервисы;
- административные здания.
Благодаря технологии изготовления, специальной ориентации волокон и особой структуре укладки утеплителя, панель обладает высокой сопротивляемостью механическим воздействиям и повышенным тепло- и звукоизоляционными свойствами.
Состав:
1. Наружные обшивки.
Профилированные тонколистовые оцинкованные листы толщиной 0.5-0.6 мм с защитными полимерными покрытиями внешнего слоя. Полимерное покрытие листов защищает от механических и климатических воздействий, придает привлекательный вид фасадам. Цветовая гамма листов определяется проектом и каталогами цветов заводов - изготовителей гладкого листа.
2. Утеплитель.
Полужесткие минераловатные плиты объемным весом не менее 115 кг/м3 нарезаются полосами и укладываются в шахматном порядке, обеспечивая теплозащиту и прочность панели. Минераловатная плита плотностью более 115 кг/м3 относится к категории негорючих материалов и не впитывает воду.
Объемная масса больше 115 кг/м3
Коэффициент теплопроводности не более 0,038 Вт/м.К
Водопоглощение за 24 часа к объему не более 1,5 %
Клей.
Для обеспечения прочного сцепления металлических обшивок с минплитой используется высококачественный двухкомпонентный клей фирмы HENKEL.
Механические характеристики.
Рисунок 1. Панели типа «Сэндвич»
Таблица 9. Технические параметры
Тип |
Толщина, мм (В) |
Вес (кг/м2) |
Коэфф. теплопров., В/м2*К |
Ширина, мм |
Длина, мм |
|
ТП_75 |
75 |
20,0 |
0,52 |
1200 |
6000 |
|
ТП_100 |
100 |
23,0 |
0,40 |
1200 |
6000 |
|
ТП_125 |
125 |
25,0 |
0,33 |
1200 |
6000 |
|
ТП_150 |
150 |
28,0 |
0,28 |
1200 |
6000 |
|
ТП_200 |
200 |
34,0 |
0,21 |
1200 |
6000 |
Защита от механических повреждений.
Поверхности облицовок панелей защищены самоклеящейся полиэтиленовой пленкой, которую необходимо снять сразу после монтажа панели в проектное положение.
Преимущества «сэндвич» - панелей:
- высокие теплотехнические и звукозащитные качества;
- быстрый и простой монтаж, сжатые сроки производства работ;
- возможность вести монтажные работы при любых погодных
условиях;
- низкие затраты на капитальное строительство;
- дополнительное энергосбережение в процессе эксплуатации.
Стены административно - бытовой пристройки - кирпичные.
Внутренние перегородки на 2-5 этажах и в административно - бытовом корпусе выполняются из гипсокартонных листов по металлическому каркасу с заполнением эффективным утеплителем типа «URSA». Также на 2-5 этажах вдоль всего здания устраиваются перегородки из стеклоблоков.
Полы. Основанием под полы на первом этаже промышленных зданий служит грунт, исключающий неравномерную осадку пола и обладающий достаточной прочностью. С грунта снимается растительный слой. Конструкция пола включает следующие элементы: бетонное основание (по грунту);
Уровень пола, укладываемого по грунту, поднимают не менее, чем на 150 мм выше уровня прилегающей территории. Чтобы обеспечить хороший водосток, при уборке пола и не допустить на полу застоя воды, устраивают уклоны, которые выполняют за счет бетонного основания и стяжки.
Гидроизоляция пола: Один из наиболее ответственных элементов строения пола. Нарушение непроницаемости подслоя может привести к проникновению агрессивной жидкости в грунт, в основание и в дальнейшем к разрушению покрытия независимо от качества его выполнения. Для непроницаемого подслоя чаще всего используют изоляцию на битумной основе. Для утепления здания применяем полимерные материалы на основе эпоксидных смол, которые вспениваются на воздухе и образуют мелкопористую структуру с низким коэффициентом теплопроводности. Кроме того, данный материал играет роль гидроизоляции придает аккуратный внешний вид зданию.
Пол на 2-5 этажах- в зависимости от назначения помещений: в сантехузлах - плитка керамическая, в служебных помещениях- из линолеума по цементной стяжке.
Кровля. Покрытие кровли - плоское, пятислойное, теплое, с внутренним водостоком с целью предотвращения таяния снега и образования наледей. Крыша здания состоит из железобетонных сборных плит ребристых размерами 6х3 м. Для гидроизоляции кровли применён гидроизоляционный материал Flexigum - быстротвердеющий, распыляемый, битумно-латексный двухкомпонентный герметик на водной основе, предназначенный для гидроизоляции и антикоррозионной защиты металлических и металлобетонных конструкций.
В качестве утеплителя кровли применяются плиты пеноизол. Пеноизол (юнипор) - это легкий, дешевый и пожаробезопасный материал по сравнению, например, с пенополистиролом. Он может изготавливаться непосредственно на строительной площадке, что позволяет исключить дорогостоящие транспортные расходы и потери материала при перевозках. Из него можно изготавливать плиты (блоки) заданной толщины или заливать в пустотелые профили трехслойных ограждающих конструкций, где он полимеризуется и высыхает в нормальных условиях. Особенно перспективно использовать пеноизол (юнипор) при строительстве 1-2_этажных сооружений типа ангаров, боксов, крытых площадок, при утеплении складов, гаражей, дач, при текущем и капитальном ремонте жилых и производственных зданий и сооружений, например, для изоляции крыш, стен, перекрытий полов, в кровельных и стеновых панелях с деревянным или металлическим каркасом с ограждающими обшивками, в сборно-разборных сооружениях, в звукоизолирующих перегородках, для изоляции трубопроводов, овощехранилищ, промышленных холодильников и т. д.
Плиты Пеноизол обладают высокими теплоизоляционными свойствами (коэффициент теплопроводности от 0,032-0,047 Вт/мС), низкой плотностью (8-25 кг/куб. м), большой сопротивляемостью огню, стойкостью к действию микроорганизмов, доступностью, дешевизной. Плита пеноизола (юнипора) толщиной 5 см с жесткой наружной облицовкой по теплопроводности соответствует 90-100 см. кирпичной кладки.
Двери, ворота, окна.
Ворота со встроенной калиткой, для безрельсового транспорта, двустворчатые, раздвижные. Размер ворот 4х4,2 м. Здание комплектуется оконно-дверными конструкциями, произведенными компанией «Венталл».
Входные двери - из ПВХ профиля.
1.5 Внутренняя отделка
Внутренняя отделка - в помещениях цехов отделки стен не предусматривается, в бытовых помещениях и кабинетах ИТР - штукатурка и выравнивание поверхности, а затем оклейка обоями, в санузлах - керамическая плитка на мастике.
1.6 Инженерные коммуникации
Инженерные сети расположены вдоль основных дорог с учетом существующей застройки по кратчайшим расстояниям с максимально допустимым приближением друг к другу.
На данной территории уже существуют сети:
1. производственно-противопожарный водопровод;
2. хозяйственно-питьевой водопровод;
3. горячий водопровод;
4. дождевая канализация;
5. производственная канализация;
6. хозяйственно-фекальная канализация;
7. система теплоснабжения.
В цехе запроектирована механическая приточно-вытяжная вентиляция. Приток воздуха осуществляется в верхнюю зону помещения направленной струёй. Вытяжная вентиляция осуществляется крышными вентиляторами. Наружные ворота снабжены воздушно - тепловыми завесами. Теплоносителем для калориферов служит вода 150-70 оС.
Расчетная температура наружного воздуха -31 оС. Теплоносителем в системе отопления является вода с параметрами теплоносителя 110-70 оС. Для отопления помещения запроектирована двухтрубная проточная горизонтальная система отопления, которая позволяет поддерживать температуру теплоносителя не > 95 оC.
Водоснабжение завода осуществляется от магистрального водопровода.
Отвод поверхностных вод с территории площадки - по ливневой канализации.
Тепловая энергия, электроэнергия, вода на предприятии являются покупными, поступают из централизованных сетей.
1.7 Теплотехнический расчет
Теплотехнический расчет производим в соответствии со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Общее сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций отапливаемых зданий Ro должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче RоTp, т. е. Ro> RoTp, где RoTp определяется в соответствии с [2] в зависимости от градусо-суток отопительного периода.
ГСОП = (tB - tот.пер.) zот.пер=(18+4,4)*253=5667,2 оС*сут., где
tB= +18 оС - расчетная температура внутреннего воздуха (согласно ГОСТ 12.1.005-88 (2001));
tот.пер= -4,4 оС - средняя температура отопительного периода со средне¬суточной температурой воздуха менее 8 оС.
zот.пер=253 сут. - продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха менее 8 оС [2].
Зная градусо-сутки отопительного периода ГСОП = 5667,2 оС*сут., интерполяцией определим требуемое приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций здания:
для стен RoTpl=2,133 м2*С / Вт;
для покрытия RоTp2=2,7 м2*оС / Вт.
В соответствии с полученными значениями требуемого сопротивления найдем толщину утеплителя ограждающих конструкций.
Теплотехнический расчет наружной стены производственного здания
Наружные стены образуют трехслойные панели типа «сэндвич» с утеплителем из минеральной ваты. Благодаря технологии изготовления, специальной ориентации волокон и особой структуре укладки утеплителя, панель обладает высокой сопротивляемостью механическим воздействиям и повышенным тепло- и звукоизоляционными свойствами.
Состав панелей:
* Наружные обшивки.
Профилированные тонколистовые оцинкованные листы толщиной 0.5-0.6 мм с защитными полимерными покрытиями внешнего слоя. Полимерное покрытие листов защищает от механических и климатических воздействий, придает привлекательный вид фасадам. Цветовая гамма листов определяется проектом и каталогами цветов заводов-изготовителей гладкого листа.
Утеплитель.
Полужесткие минераловатные плиты объемным весом не менее 115 кг/м3 нарезаются полосами и укладываются в шахматном порядке, обеспечивая теплозащиту и прочность панели.
Минераловатная плита плотностью более 115 кг/м3 относится к категории негорючих материалов и не впитывает воду.
Коэффициент теплопроводности не более 0,038 Вт/м. Водопоглощение за 24 часа к объему не более 1,5 %
Рисунок 2. Размеры панели
Таблица 10. Технические параметры
Тип |
Толщина, мм (В) |
Вес (кг/м2) |
Коэфф. тепло пер., В/м2*К |
Ширина, мм |
Длина, мм |
|
ТП_100 |
100 |
23,0 |
0,40 |
1200 |
6000 |
По известным коэффициентам теплопередачи подберём нужный тип панелей:
,
Где в = 8.7 Вт/(м2С) - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по таблице 4* [2].
н = 23 Вт/(м2С) - коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей поверхности, принимаемый по таблице 6* [2].
Коэффициент теплопередачи - величина, обратная сопротивлению теплопередачи,
т. е. RK = 1/ Кк
Тогда условие примет вид:
ТП_100:
Кк = 0,40 В/м2*К
Ro =2.62 м2 *°С /Вт > RoTpl=2,133м2*оС / Вт - условие выполняется.
Сопротивление теплопередачи стены производственного здания больше требуемого сопротивления теплопередачи, а значит, предложенная конструкция стеновой панели удовлетворяет условиям энергосбережения
Теплотехнический расчет покрытия
Устройство покрытия:
1_гидроизоляция. Материал Линокром (12 мм);
2_выравнивающая цементно-песчаная стяжка M100 (40 мм);
3_утеплитель - пеноизол (толщина по теплотехническому расчету);
4_пароизоляция (4 мм);
5_железобетонная сборная плита ребристая;
В качестве утеплителя для покрытия принимаем плиты Пеноизол.
Толщину утеплителя определим по формуле:
мІ·°С / Вт > мІ·°С / Вт
Принимаем толщину утеплителя 100 мм.
2 . Расчетно-конструктивный раздел
2.1 Расчет и конструирование колонны среднего ряда
Общие сведения по расчету многоэтажных многопролетных рам
Плоские рамы, расположенные с определенным шагом связанные перекрытиями, образуют пространственный блок рам с размерами в плане, равными расстоянию между температурными швами или наружными стенами. Вертикальные постоянные и временные нагрузки, а также горизонтальные ветровые нагрузки приложены одновременно ко всем рамам блока, поэтому пространственных характер работы в этих условиях не проявляется и каждую плоскую раму можно рассчитывать в отдельности на свою нагрузку.
Многоэтажная железобетонная рама статически неопределима, и для ее расчета необходимо предварительно подобрать сечения ригелей и стоек, определить их жесткости или установить отношение жесткостей. С этой целью пользуются примерами ранее запроектированных аналогичных конструкций или предварительно приближенно подбирают сечения. Высоту сечения ригеля определяют по формуле:
,
где М=(0,6…0,7) Мо, здесь Мо - изгибающий момент ригеля, вычисленный как для однопролетной свободно лежащей балки.
Площадь сечения колонн находят по приближенной формуле
А=(1,2…1,5) N/Rb
N - расчетная продольная сила, определенная по соответствующей грузовой площади.
По результатам предварительного подбора сечений производят взаимную увязку сечений ригелей и стоек и округляют их размеры до унифицированных. Момент инерции сечений ригелей и стоек определяют как для сплошного бетонного сечения. В многоэтажных сборных рамах сечение колонн сохраняют постоянным на всех этажах. В зданиях с временной нагрузкой до 5 кН/м2 принимают типовое сечение 30х40 см.
Многоэтажные многопролетные рамы каркасных зданий имеют приемущественно однообразную расчетную схему с равными пролетами. Узлы стоек таких рам, расположенные на одной вертикали, имеют примерно равные углы поворота и, следовательно, равные узловые моменты с нулевой точкой моментов в середине высоты этажа. Это дает основание расчленить многоэтажную раму на ряд одноэтажных рам с высотой стоек (колонн), равной половине высоты этажа, с шарнирами по концам стоек, кроме первого этажа.
Рисунок 3. Расчетная схема многоэтажной рамы:
а) - расчетная схема многоэтажной рамы
б) - расчлененная расчетная схема многоэтажной рамы
На вертикальную нагрузку необходимо рассчитывать три такие одноэтажные рамы: верхнего, среднего и нижнего яруса. В данном случае число пролетов больше трех, то раму заменяют трехпролетной рамой и считают изгибающие моменты в средних пролетах многопролетной рамы такими же, как и в среднем пролете трехпролетной рамы.
Таблица 11. Нормативные и расчетные нагрузки на 1м2 перекрытия
Нагрузка |
Нормативное значение Н/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетное значение Н/м2 |
|
Постоянная: - железобетонная плита ; |
2000 |
1,1 |
2200 |
|
Итого: Временная gT В том числе: - длительная gl - кратковременная gt |
2000 5500 3500 2000 |
1,2 1,2 1,2 |
2200 6600 4200 2400 |
|
Полная нагрузка В том числе: - постоянная и длительная - кратковременная |
7500 5500 2000 |
- - |
8800 - - |
Погонная расчетная нагрузка на 1 м при длине балки В=6.0 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания
- постоянная
- полная
Погонная нормативная нагрузка на 1 м:
- постоянная
- постоянная и длительная
- полная
, где: М=(0,6…0,7) Мо,
М=0,7*237,6=166,32 кНм
,
Принимаем высоту сечения ригеля h=40 см.
Сечение колонны предварительно принимаем 40х50 см.
Определение усилий в средней колонне
Определение продольных сил от расчетных нагрузок
Грузовая площадь средней колонны при сетке колонн 6х6 м. S=36 м2;
Постоянная нагрузка от перекрытий одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания (табл. 1):
gпп=g* S* гn=2,2*36*1=79,2 кН,
от ригеля:
gриг= g* S* гn =(3:6)*36*1=18 кН,
от стойки (сечением bxh=40х50 см., высотой l=3,6 м.):
gст= b* h* l* гb =0,4*0,5*3,6*2,4=1,7 кН,
Итого G= gпп + gриг + gст =79,2+18+1,7 =99 кН.
Временная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом
QT= gT * S* гn=6,6*36*1=205,2 кН,
в том числе длительная Ql = gl* S* гn=4,2*36*1=151,2 кН,
кратковременная Qt= gt* S* гn=2,4*36*1=86,4 кН
Постоянная нагрузка от покрытия при весе кровли и плит 5 кН/м2 составляет
gпп=g* S* гn=5*36*0,95=171 кН,
От ригеля - gриг= g* S* гn =(3:6)*36*1=18 кН,
от стойки (сечением bxh=40х50 см., высотой l=3,6 м.):
gст= b* h* l* гb =0,4*0,5*3,6*2,4=1,7 кН,
Итого G = gпп + gриг + gст =171+18+1,7=190 кН.
Временная нагрузка - снег для IV снегового района при коэффициентах надежности по нагрузке и по назначению здания
Qs= gs* S* гn =1,4*2,4*36*1=47,9кН,
в том числе длительная
Qsl= gsl* S* гn =0,5* gs* S* гn =0,5*47,9=23,9кН,
Кратковременная Qst= gst* S* гn =0,5* gs* S* гn =0,5*47,9=23,9кН,
Продольная сила колонны первого этажа рамы от длительной нагрузки N=190+28,5+(99+151,2)*4=1219,3кН.
То же от полной нагрузки:
N=1219,3+23,9+86,4=1329,6 кН.
Определение изгибающих моментов колонны от расчетных нагрузок
Вычисляем опорные моменты ригеля перекрытия первого-второго этажа рамы.
, кН*м
где, -б и в - коэффициенты, зависящие от схемы загружения ригеля постоянной и временной нагрузками, а также от отношения погонных жесткостей ригеля и стойки.
- отношение жесткостей, вводимых в расчет k1=1,2 k=1,2*4,5=5,4.
Определяем максимальный момент колонн при загружении 1+2 без перераспределения моментов.
При действии длительных нагрузок
При действии полной нагрузки:
Разность абсолютных значений опорных моментов в узле рамы:
При длительных нагрузках
При полной нагрузке
Изгибающий момент колонны первого этажа от длительных нагрузок
От полной нагрузки
Изгибающий момент колонны второго этажа от длительных нагрузок
От полной нагрузки
Рисунок 4. Эпюры изгибающих моментов и перерезывающих сил в сечениях колонны
Расчет прочности средней колонны
Методика подбора сечений арматуры внецентренно сжатой колонны при - случай 2. Расчетные формулы для подбора симметричной арматуры Аs = A's получают из совместного решения системы трех уравнений: уравнения равновесия продольных усилий, моментов и эмпирической зависимости для .
Комбинации расчетных усилий (для колонны первого этажа) мах N=1329,6 кН в том числе от длительных нагрузок и соответствующий момент М=20,4 кНм, в том числе от длительных нагрузок
махМ=65,4 кНм, в том числе Мl=20,4 кНм и соответствующее значение N=1329,6-205,2/2=1237 кН, в том числе Nl=1219,3-143,6/2=1182,1 кН.
Характеристики прочности бетона и арматуры
Принимаем тяжелый бетон класса B 20, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении, Rв= 11.5 МПа
Rbt = 0.9 МПа
Eв = 20.5 МПа
Принимаем арматуру класса А400, d > 10
Rs = Rsc = 365 МПа
Es = 2*105 Мпа
Подбор сечений симметричной арматуры Аs = A's
Выполняют по двум комбинациям усилий и принимают большую площадь сечения. Рабочая высота сечения h0=h_а=50=4-46 см., ширина сечения 40 см.
Эксцентриситет силы е0=M/N=6540/1339,4=4,88 см.
Случайный эксцентриситет е0=h/30=50/30=1,7 см., или е0=lcol/600=360/600=0,6 см., но не менее 1 см.
Поскольку эксцентриситет силы е0=4,88 больше случайного эксцентриситета е0=1,7 см., его и принимают для расчета статически неопределимой системы.
Определим значение моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр тяжести наименее сжатой (растянутой) арматуры. При длительной нагрузке
М1l=Мl+Nl(h/2_a)=20,4+1182,1*(0,50/2-0,04)=268,6 кНм,
При полной нагрузке
Мl=М+N (h/2_a)=65,4+1237*(0,50/2-0,04)=325 кНм,
Отношение l0/r,=360/14,45=24,9>14, где r=0,289h=0,289*50=14,45 см.-радиус ядра сечения.
Выражение для продольной критической силы при прямоугольном сечении с симметричным армированием (без предварительного армирования) имеет вид:
, где:
- расчетную длину колонн многоэтажных зданий при жестком соединении ригелей с колоннами в сборных перекрытиях принимают равной высоте этажа. В данном случае l0=l=3,6 м.
- l - коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии, равный:
для тяжелого бетона
=1+268,6/325=1,83
-,
принимаем д=0,313
- отношение модулей упругости
- задаемся коэффициентом армирования м=0,025.
коэффициент , определяем по формуле (форм. 91, [5]):
Значение е равно:
Определяем граничную относительную высоту сжатой зоны:
оR = щ/(1+(365/500)*(1+ щ/1.1)) = 0.79 / (1+(365/500*) (1-0.79/1.1))= 0,658, где
щ = 0.85-0.08*0.9*8.5 = 0.79
Определяем площадь арматуры:
Принимаем 2 Ш 28 А400 ,
м=2*12,32/2000=0,02 - для определения Ncr было принято м=0,025 - следовательно, перерасчет можно не производить.
Проектирование консоли для опирания ригеля
Опорное давление ригеля Q=205,2 кН
- бетон класса B 20, Rв= 11.5 МПа
Rbt = 0.9 МПа
Eв = 20.5 МПа
- арматура класса А400, d > 10
Rs = Rsc = 365 МПа
Es = 2*105 МПа
Принимаем длину опорной площадки l=20 см. при ширине ригеля lbm=25 см и проверяем условие:
Вылет консоли с учетом зазора 5 см. составляет l1=25 см, при этом расстояние а= l1 - l/2=25-20/2=15 см.
Высоту сечения консоли у грани колонны принимают равной h=(0,7…0,8) hbm=0,75*60=45 см.
При угле наклона сжатой грани 7=45? высота консоли у свободного края h1=45-25=20 см.
Рабочая высота сечения консоли h0=h-a=45-3=42 см.
Консоль армируют горизонтальными хомутами Ш 6 А240 с Аsw = 2*0,282=0,564 см2, шагом s=10 см. и отгибами 2 Ш 16 А400 ,
Проверяем прочность сечения консоли
мw=Aw/bs=0,564/40*10=0,0014
отношение модулей упругости
, при этом
Следовательно, Q=111,6 кН<617,4 кН - прочность обеспечена.
Изгибающий момент консоли у грани колонны
М=Qa=205,4*0,15=30,8 кН м.
Площадь сечения продольной арматуры, при
- принимаем 2 Ш 16 А400 .
Конструирование арматуры колонны
Колонна армируется пространственными каркасами, образованными из плоских сварных каркасов. Диаметр поперечных стержней при диаметре продольной арматуры Ш28 на первом и втором этажах равен 8 мм., принимаем Ш8 А400 с шагом s=400 мм, по размеру стороны сечения колонны b=400 мм., что менее 20d=20*28=560 мм. Колонну пятиэтажной рамы делим на 5 элементов длиной в этаж каждый. Стык колонн выполняют на ванной сварке выпусков стержней с бетонированием, концы колонн усиливают поперечными сетками.
Рисунок 5. Армирование колонны
2.2 Расчет сборного ригеля поперечной рамы
Сетка колонн lґ lк = 6ґ6 м.
Дополнительные данные
Бетон тяжелый, класс бетона B20, коэффициент работы бетона гb1 = 1,0. Расчетные сопротивления бетона с учетом гb1 = 1,0 равны:
Rb = 1,0•11,5 = 11,5 МПа;
Rbt = 1,0•0,9 = 0,9 МПа.
Продольная и поперечная арматура - класса А400; Коэффициент снижения временной нагрузки к1=0,75.
Рисунок 6. Ригель
2.3 Расчет фундамента под колонны среднего ряда
Таблица 13. Характеристики грунтов
Название |
Песок намывной |
Суглинок текуче-пластичный |
Песок мелкозернистый, средней плотности |
Илы глинистые текучие пластичные |
Песок мелкий средней плотности |
|
№ слоя |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Удельный вес твердого грунта кН/м3 гs, j |
20,5 |
16,6 |
20,5 |
16,6 |
20,5 |
|
Удельный вес грунта кН/м4 гII, j |
19,3 |
15,2 |
20,1 |
15,2 |
20,1 |
|
Природная влажность, Wi |
0,26 |
0,3 |
0,23 |
0,3 |
0,23 |
|
Угол внутреннего трения, град цII, j |
35 |
7 |
35 |
7 |
35 |
|
Модуль продольной деформации, МПа Еi |
12 |
18 |
18 |
6 |
48 |
|
Удельное сцепление грунта, кПа Сll, j |
4 |
11,95 |
4 |
11,95 |
2 |
|
Удельный вес скелета грунта, Кн/м3 гd, j |
15,317 |
11,69 |
16,341 |
11,692 |
16,341 |
|
Коэффициент пористости грунта, е1 |
0,354 |
0,42 |
0,254 |
0,420 |
0,254 |
|
Пористость грунта, ni |
0,253 |
0,296 |
0,203 |
0,296 |
0,203 |
Удельный вес воды равен: гw= 9,81 кН/ м2.
К определению параметров таблицы:
- Удельный вес скелета грунта равен: гd,i = гII,j / (1 + wi).
- Коэффициент пористости грунта: ei = (гs,i - гd,j)/ гdj.
- Пористость грунта: ni = ei / (1+ ei).
Расчет выполняем на наиболее опасную комбинацию усилий в
сечении у низа колонны:
M1 = 32,7 кН·м; N1 = 1339,4 кН;
Нормативное значение усилий определяем делением расчетных усилий на усредненный коэффициент надежности по нагрузке:
гm,ser = 1,15 (т. к. нагрузки определены расчетом, Руководство
По проектированию свайных фундаментов, Москва 1980)
MII = M1/гm,ser = 32,7/1,15 = 28,4 кН*м;
NII = NI/гm,ser = 1339,4/1,15 = 1164,7 кН;
Начальные конструктивные расчеты
Диаметр арматуры сваи: ds = 0,014 м (Сваи забивные железобетонные 1.011.1-10)
Коэффициенты для определения длины анкеровки арматуры (сжата арматура периодического профиля): щan = 0,5; ?лan = 8.
Расчетное сопротивление арматуры класса A400: RS = 365 МПа.
Расчетное сопротивление бетона класса B20: Rb= 11,5 МПа.
Удельный вес бетона: гb = 24кН/м3.
Так как на сваи действуют горизонтальные нагрузки, то принимаем жесткое соединение свай с ростверком. Глубину заделки арматуры в ростверк определяем по формуле:
lan = ((щan ·Rs/Rb)+ ?лan)*dS = ((0,5·365/11,5)+8) ·0,014 = 0,334 м.
Принимаем длину анкеровочной арматуры кратной 0,5 м: lan = 0,5 м.
Толщину защитного слоя для выпущенной арматуры принимаем:
aar = 0,25 м.
Высота ростверка равна: hp = lan + aar = 0,5 + 0,25 = 0,75 м.
Определение глубины заложения подошвы ростверка
Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn, м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле
где Mt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства - по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;
Нормативная глубина промерзания:
Мt=12,9+12,5+8+0,9+4,1+9,5=47,9
=0,28
dfn= 1.94 м
Коэффициент теплового режима в здании [СНиП 2.02.01-83 (2000), таб. 1]:
при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, 15 °С kh= 0.8
Расчетная глубина промерзания: df= dfn· kh= 1.94·0.8=1.56 м.
Глубина заложения подошвы ростверка:
d=df+0,15=1,56+0,15=1,71 м., принимаем глубину заложения подошвы ростверка 1,75 м.
Выбор типа и размеров свай
Предварительную расчетную длину свай принимаем из условия их погружения на глубину не менее 1 м в наиболее надежный грунт. В нашем случае это тонкозернистый песок. Разбиваем основание на однородные слои мощностью не более 2 м:
h1 = 0,65 м;
h2 = 0,3 м;
h3 = 2 м;
h4 =2 м;
h5 = 1,55 м;
?hi = 6,5 м.
Длина свай должна быть не менее:
LSV = ?hi + lan = 6,5 + 0,5= 7,0 м.
Принимаем размеры поперечного сечения свай по серии 1.011-10 выпуск. 1, ч. 1.2 [ГОСТ 19804-91].
Длина сваи: LSV = 7 м.
Ширина грани: bSV = 0,3 м.
Масса сваи: mSV = 1,5 т.
Определение несущей способности сваи по грунту
Несущую способность Fd, кН (тс), висячей забивной сваи и сваи-оболочки, погружаемой без выемки грунта, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле
где c - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый c = 1;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/м2), принимаемое по табл. 1 [7];
A - площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто или по площади поперечного сечения камуфлетного уширения по его наибольшему диаметру, или по площади сваи-оболочки нетто;
u - наружный периметр поперечного сечения сваи, м;
fi - расчетное сопротивление i_го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа (тс/м2), принимаемое по табл. 2 [7];
hi - толщина i_го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
cR, cf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл. 3 [7].
По таблице 2 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» находим значения сил трения, действующих по поверхности сваи на уровне середины каждого слоя (разбивка на слои приведена выше). Определим ординаты каждого слоя:
z1= d + h1/2 = 1,75 + 0,65/2 = 2,08 м.
z2= d +h1+ h2/2 = 1,75 + 0,65+ 0,3/2 = 2,55 м.
z3= d +h1+h2+ h3/2 = 1,75 + 0,65+ 0,3+2/2 = 3,73 м.
z4= d +h1+h2+h3+ h4/2 = 1,75 + 0,65+ 0,3+2+ 2/2 = 5,7 м.
z5= d +h1+h2+h3+h4+h5/2 = 1,75 + 0,65+ 0,3+2+ 2+1,55/2=7,48 м.
По таблице 2, [7] интерполяцией определим расчетные сопротивления на боковой поверхности и для соответствующих грунтов в зависимости от глубины:
f1 = 42 кПа;
f2 = 33 кПа;
f3 = 37,2 кПа;
f4 =41,2 кПа;
f5 =43,2 кПа;
Расчетное сопротивление мелких средней плотности песков под концом сваи на глубине 8,25 м. (табл. 1 СНиП 2.02.01-83 (2000)):
R = 2478 кПа.
Периметр сечения сваи равен: Usv = bsp*4 = 0.3*4 = 1.2 м.
Площадь поперечного сечения сваи равна: Asv = bsv2 = 0.32 = 0.09м2.
Коэффициенты условий работы:
- для забивных свай в грунте: гс = 1
- под нижним концом и по боковой поверхности сваи при забивке её дизельным молотом:
гCR = 1: гCf = 1.
Несущая способность сваи:
Fd=1*(1*2478*0,09+1,4*1*(0,65*42+0,3*33+2.0*37,2+2*41,2+1,55*43,2) = 589 кН.
Определение количества свай
Средний удельный вес материала ростверка и грунта на нём:
гm= 20 кН/ м3.
Коэффициент надежности по грунту (при определении несущей способности сваи расчетом «Руководство по проектированию свайных фундаментов, Москва 1980»): гк= 1,4.
Минимальное расстояние между осями свай: а = 3* bSV= 3*0,3= 0,9 м.
Количество свай определяем по формуле:
n=гк*N1/(Fd-гк*a2*d*гm)=1,4*1339/(589-1,4*0,92*1,75*20) = 3,41 шт.
Принимаем количество свай: n = 4.
Конструирование ростверка
Минимальная ширина ростверка равна:
br= a + bSV + 0,2 = 0,9 +0,3+ 0,2 = 1,4 м.
С учетом модульных размеров назначаем габаритные размеры плиты ростверка в плане (кратные 0,3): br = 1.5 м; lr= 1,5 м.
Высота ростверка равна:
hz = 0,75 м.
Рисунок 10. План ростверка
Положение центра тяжести свай:
Sy = Asv*x1+ Asv*x2+ Asv* x3 + Asv* x4 = 0.
х1 = x2 = 0,45 м.
х3 = х4 = 0,45 м.
Определение усилий в сваях
Момент М может менять направление, поэтому целесообразно разместить ростверк так, чтобы сила N проходила через центр тяжести свай. Тогда эксцентриситет силы веса ростверка и грунта на нем будет равен:
е = lr/2 - x2 - ((bsv/2)+0.15)=1,5/2 - 0,45 - ((0,3/2)+0,15)=0 м.
Нагрузки, действующие на фундамент с учетом коэффициентов по нагрузке и по назначению (гn = 1: гfg =1,15: гfb=1,1) равны:
гb = 24 кН/м3.
Вес плиты ростверка:
Gpl = гfb* гn*br*lr*hr* гb = 1,1*1*1,5*1,5*0,75*24=42,3кН.
Вес грунта на ростверке:
Gfg=гgb*гn*br*lr*0.2*гi*(d-hp)=1,15*1*1,5*1,5*0,2*19,3*1=9,4кН.
Вес свай:
Gsv= гfb* гn*msv*g*n=1,1*1*1,5*9,8*4=61,9кН.
Полная нормальная сила в сечении свайного фундамента:
N=Nl* гn+Gpl+Gg+Gsv=1339,4*1+42,3+9,4+61,9=1386 кН.
Принимаем положительное направление всех моментов по часовой стрелке. Дополнительный момент от эксцентриситета нагрузок от ростверка и грунта на нем равен:
МG= - (Gpl+Gg)*e=0 кН*м.
Полный изгибающий момент, передающийся на сваи (считаем, что все силы, передающиеся от колоны, приложены к верхнему обрезу ростверка):
M = Ml* гn+MG =32,7*1+0=31 кН*м.
Определим усилия, передающиеся на каждую сваю. Расчетная нагрузка на сваю N для фундаментов с вертикальными сваями определяется по формуле:
N=Nф/n ± Mx*y/?yi2 ± Mv*x/?xi2; где
Nф, Mx, Mv - соответственно расчетная сжимающая сила и расчетные моменты относительно главных центральных осей х и y плана свай в плоскости подошвы свайного ростверка;
n - число свай в фундаменте;
yi и xi - расстояние от главных осей до оси каждой сваи, м;
x и y - расстояние от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется нагрузка, м.
х1 = x2 = 0,45 м.
х3 = х4 = 0,45 м.
у1 = у2 = 0,45 м.
у3 = у4= 0,45 м.
Усилия, воспринимаемые каждой сваей, равны:
Nsv1 = N/n - M*|x1| / ?xi2 = 1386 / 4-31*0,45/0,81 = 330 кН;
Nsv2 = N sv3 = N/n +M*|x2| / ?xi2 1386/ 4-31*0,45/0,81 = 364 кН.
Fd/гk =589/1,4 = 420,7 кН.
Nsv1 = 330 кН < Fd/гk =420,7 кН.
Nsv2 = N sv3 = 364 кН.< Fd/гk =420,7 кН.
Проверяем давление на грунт под подошвой условного фундамента
Рисунок 11. Условный фундамент
Определяем контуры условного фундамента.
Площадь подошвы фундамента определяем на глубине
h =?, h, + d = 6,5+1,75 = 8,25 м.
Осредненный угол внутреннего трения грунтов, перерезываемых сваей:
цmt= ?hi*цсоотв./? hi = (35*0,65+19*0,3+35*5,55)/6,5=34°
Тогда ширина условного фундамента:
bcom= (bro+bsv) + 2*tg (цmt/4)* ?hi= (0,9+0.3)+2* tg(34°/4)*6,5=3,2 м.
Длина условного фундамента:
lcon=(lro+bsv)+ 2*tg(цmt/4)* ?hi= 1,2+2* tg(34°/4)*6,5=3,2 м.
Определяем расчетное сопротивление грунта под условным фундаментом.
где и |
- |
коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 3; |
|
k |
- |
коэффициент, принимаемый равным: k = 1, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по табл. 1-3 рекомендуемого приложения 1; |
|
- |
коэффициенты, принимаемые по табл. 4 (8); |
||
- |
коэффициент, принимаемый равным: при b 10 м - =1, при b 10 м - =z0 /b+0,2 (здесь z0=8 м); |
||
b |
- |
ширина подошвы фундамента, м; |
|
- |
осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3 (тс/м3); |
||
- |
то же, залегающих выше подошвы; |
||
- |
расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м2); |
||
d1 |
- |
глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки |
Удельный вес грунта и бетона: гm=21 кНIм3.
гc1 = 1,1; гc2=-1 - коэффициенты условий работы, принимаемые по
табл. 3, [8].
Мг= 1,55
Mq =7,22
Мс = 9,22
к = 1 - если прочностные характеристики грунта (ц и с) определены непосредственными испытаниями.
Кz=z0/b0 + 0,2 = 8/3,2+ 0,2 = 2,7 - коэффициент при b?10 м, Кz=1.
(здесь zo=8 м; b - ширина условного фундамента).
Расчетное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы фундамента:
гII= 25 kH/м3
Расчетное сопротивление грунта равно:
Нагрузка на подошву условного фундамента:
от ростверка Gp = 42,3 кН
от свай Gsv = 61,9 кН
от грунта в пределах условного фундамента
Ggr = (3,2*3,2*8,25-1,5*1,5*1,75-4*6,5*0,09-0,75*1,5*1,5)*25=1,91*104 kH
Площадь условного фундамента: Асon= bcon*lcon = 3,2*3,2=10,3 м2.
Pmax=((NII+Gp+ Gsv+ Ggr) / Асon) = (1164,7+42,3+61,9+1910) / 10,3 = 309 кПа.
Pmax=309 кПа ?R= 390,6 кПа - условие выполняется.
Определение осадки свайного фундамента методом послойного суммирования
Подобные документы
Технологический процесс устройства опалубки для возведения стен, колонн и перекрытий. Разработка календарного графика строительства. Определение трудо- и машино-емкости работ. Расчет потребности строительства во временных зданиях и сооружениях.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 09.09.2010Климатические характеристика района строительства. Функциональное назначение здания. Описание генерального плана строительства. Вертикальная привязка углов здания к местности. Теплотехнический расчет стен с утеплителем. Глубина заложения фундамента.
курсовая работа [411,8 K], добавлен 25.09.2014Технологическая схема переработки хлопка в ткани. Решение генерального плана прядильного цеха, объемно-планировочное решение. Расчет бытовых помещений. Светотехнический расчет естественной освещенности. Теплотехнический расчет стен и перекрытий цеха.
курсовая работа [190,3 K], добавлен 05.06.2014Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Расчет фундамента по трем сечениям. Организация и технология строительного процесса. Определение объемов работ и калькуляция трудозатрат. Мероприятия по охране окружающей среды по окончании строительства.
дипломная работа [252,3 K], добавлен 10.04.2017Ведомость линейных, сосредоточенных и искусственных земляных работ. Организация работ по строительству сборных железобетонных водопропускных труб. Расчет ресурсов для выполнения различных типов земляных работ. Проектирование календарного графика.
курсовая работа [263,5 K], добавлен 01.04.2017Объемно-планировочное решение здания после реконструкции. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Расчет несущей способности фундаментов. Технология и организация выполнения каменных работ. Техника безопасности и приемы работ по кирпичной кладке.
дипломная работа [620,7 K], добавлен 09.12.2016Архитектурно-планировочное решение здания, описание генерального плана благоустройства территории. Расчет и конструирование свайного фундамента. Организация и технология строительного процесса. Расчет необходимой численности персонала строительства.
дипломная работа [600,1 K], добавлен 09.12.2016Разработка проекта строительства отдельно-стоящего двухэтажного жилого здания на площадке со спокойным рельефом. Составление плана этажей в разрезе и фасаде. Расчет основания и фундамента, стен, перегородок, перекрытий, крыши и кровли, лестниц и полов.
курсовая работа [613,2 K], добавлен 22.12.2013Краткая характеристика строительной площадки, района строительства и объекта. Основные решения генерального плана. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Инженерное оборудование, сети и системы. Проектирование свайного фундамента, его осадки.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 21.12.2016Строительство промышленного здания. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Сбор нагрузок и расчет прочности панели, перекрытия, колонн и фундамента под железобетонную колонну. Сечения и разрезы элементов здания, опалубочные и арматурные чертежи.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 20.02.2013