1 2
Содержание
Введение 4
1. Архитектурно – строительный раздел 5
1.1. Анализ района строительства здания в г.Тверь 5
1.2. Генеральный план 6
1.3. Объемно-планировочное решение 8
2. Расчетно-конструктивный раздел 10
2.1. Результаты расчета плиты 10
2.2 Расчет в «ЛИР-АРМ» 16
2.3. Результаты подбора арматуры 17
2.4. Конструкции полов 19
2.5. План нагрузок на фундаменты 23
2.6 Расчет фундаментов 24
2.7. Расчет монолитной плиты перекрытия по балочной схеме 56
3. Организационно-технологический раздел 63
3.1. Выбор методов производства работ и основных строительных
машин 63
3.2. Технология ведения основных работ 65
3.3. Разработка технологической карты на возведение фундамента 66
3.4. Подбор комплекта опалубки для фундаментной плиты 69
3.5. Технология производства работ 70
3.6. Технология производства бетонных работ 73
3.7. Выбор монтажного крана для подачи опалубки и арматуры 77
3.8. Расчет показателей трудозатрат. Разработка организации технологической модели возведения объекта 81
3.9. Проектирование стройгенплана 82
3.10. Подбор механизмов 83
3.11. Организация временного водоснабжения 85
3.12. Расчет временного электроснабжения 88
3.13. Безопасность жизнедеятельности 89
3.14. Мероприятия по охране труда на строительной площадке. 90
4. Экономический раздел 93
Заключение 99
Список использованных источников 100
Введение
Современные промышленные и гражданские здания и сооружения характеризуются увеличивающимися пролетами и высотами, применением сложных конструктивных решений, укрупнением конструкций, что вызывает усложнение методов монтажных работ, применением специальных инженерных решений по организации, механизации и технологии производства.
Целью выполнения дипломного проекта является проектирование многоэтажного здания в г. Твери.
В архитектурной части требуется разработать планы этажей, разрезы, фасады. Разработать объемно-планировочные и конструктивные решения. Требуется дать климатическую характеристику данного района строительства и произвести теплотехнический расчет ограждающих конструкций.
В основной, расчетно-конструктивной, части необходимо выполнить сравнение вариантов монолитного перекрытия, рассчитать каркас здания и фундаменты. Собраны нагрузки, рассчитаны элементы каркаса
В организационно — технологической части должны быть приняты решения об организации работ по возведению здания. Данные решения будут представлены календарным планом производства работ на весь период строительства, а так же строительным генеральным планом.
Выполнен расчет сметной стоимости строительства в виде локальной сметы на общестроительные работы, объектной сметы и сводного сметного расчета. Результаты расчета сведены в раздел экономики строительства.
1 Архитектурно – строительный раздел
1.1. Анализ района строительства здания в г. Тверь
Район строительства — г. Тверь.
В соответствии со СНИП 23-01-99* климатические условия площадки строительства:
- климатический район – IВ;
- средняя температура в январе – минус 10.2°;
- средняя температура в июле – 18.1°;
- температура наиболее холодной пятидневки – минус 30°;
- среднегодовое количество осадков – 644мм;
- район по ветровому давлению – I;
- район по весу снегового покрова – III;
- зона влажности – 2 (нормальная).
Таблица 1
Средняя скорость ветра по направлениям, м/с
| Месяц | С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ |
| Январь | 4 | 3.1 | 3.5 | 4.5 | 4.9 | 4.1 | 4.1 | 4.4 |
| Июль | 3.8 | 2.9 | 3 | 3.4 | 3.4 | 3.3 | 3.4 | 3.9 |
Таблица 2
Повторяемость ветра по направлениям, %
| Месяц | С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ |
| Январь | 9 | 7 | 7 | 15 | 16 | 20 | 13 | 13 |
| Июль | 17 | 10 | 10 | 8 | 1 | 11 | 16 | 22 |
Грунтовые условия строительной площадки представлены следующими грунтами:
- суглинок, мощностью 2.4…2.8 м;
- глина, мощность слоя 1.6…2.0 м;
- песок, мощностью 5.6…6.2 м;
- супесь, мощность слоя 5.4…6.0 м;
- суглинок, мощностью 3.6…4.1 м.
Грунты относятся к категории надежных, так как модуль деформаций .
Просадочные грунты в пределах площадки строительства отсутствуют.
Уровень грунтовых вод наблюдается в 4.4 м от поверхности земли. По результатам анализа воды не агрессивны по отношению к бетону.
Рельеф строительной площадки достаточно пологий. Представляет собой склон с перепадом высот в пределах границ участка 3м (2%).
1.2. Генеральный план
Участок, отведенный для строительства, расположен вблизи дороги, обеспечивающей хорошую транспортную связь возводимого объекта с инфраструктурой города.
Для обеспечения беспрепятственного проезда пожарных машин вокруг возводимого здания выполнены проезды с шириной дорожного полотна. Эти же проезды также служат для доставки товаров к разгрузочным платформам и доступа персонала к служебным парковкам.
На генеральном плане выделяют:
- здание комплекса;
- хозяйственные дворы;
- служебная зона;
- служебные зоны учреждений;
- зона посетителей.
Хозяйственные дворы служат для подвоза товаров в учреждения, снабжения предприятия питания, хранения отходов. Хоз. дворы расположены с тыльной стороны возводимого комплекса. Это позволяет разделить потоки посетителей и служебного транспорта.
Служебные зоны учреждений различной направленности предназначены для служебного персонала. Они представляют собой автомобильные парковки, рассчитанные на 6 машино-мест. Расположение зон – по торцам здания, обеспечивает быстрый доступ персонала в служебные помещения учреждений.
Зона посетителей состоит из автомобильной парковки на 160 машино-мест, зоны отдыха посетителей. Одно машино-место парковки представляет собой площадку размером 6х3 м. Доступ в зону для посетителей возможен со стороны улицы с двух въездов. Зона отдыха посетителей представляет собой цветник, расположенный по центру зоны посетителей. Вокруг цветника расположены скамьи.
Зона центрального входа выполнена в виде мощеных покрытий. Остальные пешеходные коммуникации, как и автомобильные проезды, выполнены из асфальтобетона.
Ширина основных транспортных коммуникаций – 6 м, ширина тротуаров – 3м.
Основные технико-экономические показатели генерального плана:
- площадь участка 27000 м²;
- площадь застройки 6150 м²;
- площадь асфальта и мощения 12909 м²;
- площадь озеленения 7941 м²;
- коэффициент застройки 0.23;
- коэффициент замощения 0.48;
- коэффициент озеленения 0.29;
- коэффициент использования территории 0.72.
1.3. Объемно-планировочное решение
Центральная часть здания выполнена в виде прямоугольника. По бокам от нее расположены одноэтажные части, имеющие закругления от центра к краям.
Основные габариты здания в осях 139х60 м. Второй и последующие этажи имеют габаритные размеры в осях 60х15 м.
придает облицовка, выполненная по технологии навесных фасадов.
Общая высота здания от уровня чистого пола первого этажа – 24 м. Высота одноэтажной части – 5.4 м.
Высота типового жилого этажа– 3.6 м.
Высота развлекательных залов и первого этажа – 4.2 м.
Высота технического этажа – 2.4 м.
Технический этаж предназначен для размещения коммуникаций жилой части.
По функциональному назначению различные помещения объединяются в жилую, общественную и служебно-хозяйственную части. При этом основными составляющими являются жилая и общественная. За счет различного расположения и решения этих частей создаются различные объемно-пространственные структуры. В нашем случае жилая и общественные части расположены в одном здании. При этом варианте помещения общественного назначения располагаются в нижних этажах, а жилая часть – над ними. Площадь застройки нижнего этажа, где располагаются общественные помещения, превышает площадь застройки жилой части, создавая своеобразный стилобат, над которым возвышается жилая часть. Такой прием, получивший широкое распространение в строительной практике, позволяет значительно сократить площадь застройки.
Планировочная структура жилых этажей принята в виде коридора, по обе стороны от которого располагаются номера. Геометрическая форма плана – прямоугольник.
Для обеспечения вертикальной взаимосвязи жилых помещений с первым этажом применяются два лифта и лестничная клетка. Размеры лестничной клетки в осях 6х3 м.
Для служебного персонала предусмотрены отдельные лифт и лестничная клетка.
Общая площадь жилых помещений составляет 1437.98 м².
Общая площадь служебно-хозяйственных помещений – 1197.06 м².
Площадь жилого этажа – 940.68м².
Площадь первого этажа – 6149.72 м².
На каждом из жилых этажей располагаются помещения поэтажного обслуживания общей площадью 52.99 м².
Общая площадь предприятия питания составляет 429.03 м².
Из нее помещения для посетителей включают:
- обеденный зал площадью 133.38 м², оборудованный двумя выходами;
- бар площадью 16.93 м²;
- гардеробная с умывальней – 54.54 м².
Эвакуация с жилых этажей предусматривается через лестничные клетки, расположенные на достаточном расстоянии друг от друга. Выход с первого этажа наружу осуществляется через вестибюль или через служебный вход здания. Также предусмотрены два выхода на крышу из каждой лестничной клетки.
2. Расчетно-конструктивный раздел
2.1. Результаты расчета плиты
Результаты расчета плиты перекрытия на отм. +5,600 представлены в виде изополей перемещений и усилий от сочетания постоянных и кратковременных загружений на рисунках 3.38 – 3.49.
Рис. 1. Эпюра от воздействия моментов Qх
Рис. 2. Эпюра от воздействия моментов Qу
Рис. 3. Эпюра от воздействия моментов Мх
Рис. 4. Эпюра от воздействия моментов Му
Рис. 5. Эпюра от воздействия моментов Мху
Рис. 6. Изополя перемещений
Рис. 7. Оптимальная толщина плиты
Рис. 8. Площадь поперечной арматуры продавливания и коэффициент запаса
Рис. 9. Изополя арматуры (верхней)вдоль оси Х
Рис. 10. Изополя арматуры (нижней)вдоль оси Х
Таблица 3
Контур плиты
Таблица 4
Характеристики материалов
Таблица 5
Нагрузки
Таблица 6
Перемещения (экстремумы)
Таблица 6
Перемещения (экстремумы)
Таблица 8
Сочетания усилий (экстремумы)
Таблица 9
Армирование (экстремумы)
Таблица 10
Расход материалов
2.2 Расчет в «ЛИР-АРМ»
Подбор арматуры. Исходные данные
Характеристики бетона и арматуры
Бетон
Класс бетона: B20
Начальный модуль упругости, т/(м*м): Eb = 2860000.0
Расчетное сопротивление осевому сжатию, т/(м*м): Rb = 1170.0
Расчетное сопротивление осевому растяжению, т/(м*м): Rbt = 91.8
Нормативное сопротивление осевому сжатию, т/(м*м): Rbn = 1530.0
Нормативное сопротивление осевому растяжению, т/(м*м): Rbtn= 143.0
Потери предварительного напряжения арматуры от усадки бетона, т/(м*м): 3931,0
Арматура
Класс арматуры: AIII
Модуль упругости, т/(м*м): Es = 20000000.0
Расчетное сопротивление растяжению продольной арматуры, т/(м*м):Rs = 37500.0
То же поперечной арматуры, т/(м*м): Rsw= 30000.0
Расчетное сопротивление сжатию, т/(м*м): Rsc= 37500.0
Нормативное сопротивление растяжению, т/(м*м): Rs,ser= 40000.0
Краткое описание модулей армирования.
Для данной плиты применен модуль «ОБОЛОЧКА», предназначенный для подбора арматуры тонкостенных железобетонных элементов, в которых действуют изгибающие и крутящие моменты, осевые и перерезывающие силы (элементы оболочки).
Подбор продольной арматуры осуществлен исходя из условий прочности и трещиностойкости по направлениям X и Y на один погонный метр. Подбор поперечной арматуры осуществляется исходя из величины перерезывающей силы по направлениям X и Y на один погонный метр. Результаты подбора поперечной арматуры — площадь арматуры по направлениям X и Y при шаге 20 см.
2.3. Результаты подбора арматуры
В результате расчета для армирования плиты была принята арматура:
Продольная арматура
AS1 — площадь нижней арматуры по направлению X;
Рис. 11. Площадь верхней арматуры на 1 пм по оси Х
AS3 — площадь нижней арматуры по направлению Y;
Рис. 12. Площадь нижней арматуры на 1 пм по оси Y
AS4 — площадь верхней арматуры по направлению Y;
Рис. 13. Площадь верхней арматуры на 1 пм по оси Y
2.4. Конструкции полов
Стены в проектируемом здании стальные стеновые панели типа «сандвич» толщиной 110 мм, располагаются в здании со стороны наружной грани колонн с зазором 20 мм. В качестве утеплителя принят пенополиуретан толщиной 98 мм. Перегородки выполнены из кирпича, толщиной 120 мм, и оштукатурены сухой штукатуркой, общая толщина составляет 140 мм. Перегородки зрительного зала выполнены из кирпича, толщиной 120 мм и предусмотрена прослойка шумоизоляционного материала, общая толщина перегородки составляет 180 мм.
3. Конструкции лестниц, полов, трибун и подвесных потолков (краткое описание, тип, материал).
Конструкции лестниц представляют собой гнутые лестничные марши с полуплощадками из серии 1.020-1/87. Ширина лестничного марша составляет 1.15 м, высота 1.8 м, длинна 5.77 м, размеры ступеней 150х300 мм. Высота ограждений 850 мм, перила выполнены из сальных звеньев приваренных к закладным деталям боковой плоскости марша.
Таблица 11
Экспликация полов
2.5. План нагрузок на фундаменты
Рис. 14. Схема нагрузок на фундаменты Б/с №1
Рис. 15. Схема нагрузок на фундаменты Б/с №2
Таблица 12
Нагрузки на фундаменты
2.6 Расчет фундаментов
Определение глубины заложения подошвы фундамента
а) Определяем расчетную глубину сезонного промерзания-d1=df (п.2.28.[12]):
, где
— коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых сооружений — по табл.5.2 [13]
-нормативная глубина промерзания,м, определяемая по п.2.26 и 2.27 [12]
, т.к. tвн.в.= 15оС для здания с подвалом
, где
-величина, принимаемая равной, м, для: супесей — 0,28
-безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по [1] строительной климатологии и геофизике.
б) определяем глубину заложения фундамента d2 c учетом инженерно- геологических условий строительной площадки по т.5.3 [12]
Для супесей при , d2= не менее df
dw- уровень подземных вод – (абс. отм. 190.300)
в) определяем глубину заложения фундамента d3=dкон. с учетом конструктивного фактора.
Т.к. проектируемое здание с подвалом, а высота подвала составляет 2.7м, то принимаем d3=dкон=2.6м, что соответствует отметки плоскости на местности 204,300.
Окончательно принимаем глубину заложения d=2.6 м.
Вариант — 1
Свайные фундаменты
на призматических забивных сваях
Определение длины свай:
H = 9,42.0м – расстояние от уровня планировки до несущего слоя.
dp = 2.6м – глубина заложения ростверка.
h3 = 0,3м – глубина заделки сваи в ростверк.
hзагл = 1м – заглубление сваи в несущий слой.
Принимаем сваю С80.40 длиной 8м с ненапрягаемой арматурой.
Расчет несущей способности свай:
Определяем несущую способность сваи как минимальное значение из несущей способности по грунту и материалу сваи. Определяем только несущую способность сваи по грунту т.к несущая способность висячей сваи всегда заведомо меньше несущей способности по материалу.
Несущую способность свай рассчитываем по формуле:
Fd = γc (γcRRA + uΣγcffihi)
γc = 1 коэффициент условия работы сваи в грунте, для забивных свай.
γcR и γcf — коэффициент условия работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи учитывающие влияние способа погружения сваи.
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; (площадь сечения 0,4*0,4 = 0,16м2
u — наружный периметр поперечного сечения сваи, = 1,6 м;
R — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/м2), принимаемое; R = 9886,6 кПа
hi — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
fi — расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа (тс/м2), принимаемое по табл.2;
В просадочном грунте при возможности замачивания расчетные табличные характеристики следует принимать при показателе текучести равном для первого слоя:
е = 0,8 коэф. Пористости второго слоя;
γw = 10 кН/м3 удельный вес воды;
γg = 16,7 кН/м3 удельный вес грунта 1-го слоя;
W = 0,125 влажность грунта в естественном состоянии;
Wp = 0.19 влажность грунта на границе раскатывания;
WL = 0.25 влажность грунта на границе текучести;
для второго слоя:
е = 0,78 коэф. Пористости второго слоя;
γw = 10 кН/м3 удельный вес воды;
γg = 17,5 кН/м3 удельный вес грунта 2-го слоя;
W = 0,164 влажность грунта в естественном состоянии;
Wp = 0.19 влажность грунта на границе раскатывания;
WL = 0.28 влажность грунта на границе текучести;
Рис. 16. К расчету призматических забивных свай
Определение количества свай:
Участок: В/17-18 сечение 1-1
— погонная нагрузка
— длинна участка
Определяем количество свай на 1м длины:
коэффициент надежности
Принимаем 1 сваи на 1мп.
Количество свай на участок: 6шт.
Конструирование ростверка на участке: В/1-2;Б/6-8
Рис. 17. Конструирование ростверка на участке В/1-2;Б/6-8
Проверка по первой группе предельных состояний
Определение осадки свайного ленточного фундамента:
Определение осадки фундамента произведем в соответствии с [14] Приложение 3.
Рис. 19. К расчету монолитного ростверка на участке (пилястра по оси 22)
Определение осадки свайного ленточного фундамента:
Определение осадки фундамента произведем в соответствии с [14] Приложение
Рис. 20. К расчету монолитного ростверка на участке (23/Е-Ж) сечение 4-4
Определение осадки свайного ленточного фундамента:
Определение осадки фундамента произведем в соответствии [14] Приложение 3.
Конструирование ростверка на участке: (пилястра по оси 11 и 15) сечение 5-5
Рис. 21. К расчету монолитного ростверка на участке (пилястра по оси 11 и 15)
Определение осадки свайного ленточного фундамента:
Определение осадки фундамента произведем в соответствии c [14] Приложение 3.
Конструирование ростверка на участке: (Е/17-19) сечение 6-6
Рис. 22. К расчету монолитного ростверка на участке (Е/17-19) сечение 6-6
Определение осадки свайного ленточного фундамента:
Определение осадки фундамента произведем в соответствии [14] Приложение 3.
Конструирование ростверка на участке: (В/11-15) сечение 7-7
Рис. 23. К расчету монолитного ростверка на участке (В/11-15) сечение 7-7
Определение осадки свайного ленточного фундамента:
Определение осадки фундамента произведем в соответствии [14] Приложение 3.
Вариант 2
Монолитные ленточные фундаменты на искусственно
улучшенном силикатизацией основании
Расчет производится на ЭВМ по программе «FUND» разработанной на кафедре ОФИГиГ АлтГТУ.
Данные для расчёта:
- длина сооружения L =104,6м
- высота здания h =48,5м
- заделка жёсткая
- фундамент ленточный
- отметки: уровень земли – (-0,280)
- пола подвала – (-2,700)
- отметки подошвы фундамента – (-3,400)
Грунтовые воды отсутствуют. Имеется подвал. Толщина конструкций пола подвала 0,1м. Расчётное значение удельного веса конструкций пола подвала 20,0кН/м3. Толщина слоя грунта от подошвы фундамента до низа конструкций пола подвала: 0,40м. Среднесуточная to в помещении 150 С.
Сечение 1-1
Результаты проектирования
Нагрузки на фундамент:
Вертикальное усилие (Fv) — 578.64 кН
Горизонтальное усилие (Fh) — 0.0 кН
Момент (Mn) — 0.0 кНм
Фундамент ленточный. Глубина заложения фундамента — 3.120 м
Ширина подошвы фундамента 2.700 м
Длина подошвы фундамента 1.000 м
Армирование подошвы не производилось
Таблица 13
Расчет осадки основания
Осадка фундамента 0.082 м.
Таблица 14
Расчет просадки основания
Просадка фундамента 0.204 м.
Общая деформация основания (2.26)
что превышает предельно допустимые деформации . Необходимо принять меры по улучшению грунтового основания.
В качестве способа улучшения характеристик естественного основания была принята силикатизация однокомпонентным раствором силиката натрия.
Глубина инъецирования принята 9,93м, что соответствует абсолютной отметке на местности равной 193,700.
В результате получены новые свойства грунтового основания, характеристики которого приведены ниже в таблице 15.
Таблица 15
Физико-механические свойства грунтов
Таблица 16
Физико-механические свойства грунтов.
Сечение 1-1
Результаты проектирования
Нагрузки на фундамент:
Вертикальное усилие (Fv) — 578.0 кН
Горизонтальное усилие (Fh) — 0.0 кН
Момент (Mn) — 0.0 кНм
Фундамент ленточный
Глубина заложения фундамента — 2.600 м
Ширина подошвы фундамента 1.800 м
Длина подошвы фундамента 1.000 м
Таблица 17
Расчет осадки основания
Осадка фундамента 0.058 м. = 5,8см.
Просадка отсутствует.
Сечение 2-2
Результаты проектирования
Нагрузки на фундамент:
Вертикальное усилие (Fv) — 1530.0 кН
Горизонтальное усилие (Fh) — 0.0 кН
Момент (Mn) — 0.0 кНм
Фундамент ленточный
Глубина заложения фундамента — 2.600 м
Ширина подошвы фундамента 3.400 м
Длина подошвы фундамента 1.000 м
Армирование подошвы не производилось
Таблица 18
Расчет осадки основания
Осадка фундамента 0.166 м.
Просадка отсутствует.
Сечение 3-3
Результаты проектирования
Нагрузки на фундамент:
Вертикальное усилие (Fv) — 2048.0 кН
Горизонтальное усилие (Fh) — 0.0 кН
Момент (Mn) — 0.0 кНм
Фундамент ленточный
Глубина заложения фундамента — 2.600 м
Ширина подошвы фундамента 4.700 м
Длина подошвы фундамента 1.000 м
Армирование подошвы не производилось
Таблица 19
Расчет осадки основания
Осадка фундамента 0.170 м.
Просадка отсутствует.
2.7. Расчет монолитной плиты перекрытия по балочной схеме
Результаты расчета плиты перекрытия на отм. +5,600 представлены в виде изополей перемещений и усилий от сочетания постоянных и кратковременных загружений на рисунках 24 – 34.
Рис. 24. Эпюра от воздействия моментов Му
Рис. 25. Эпюра от воздействия моментов Мх
Рис. 26. Эпюра от воздействия моментов Qх
Рис. 27. Эпюра от воздействия моментов QУ
Рис. 28. Эпюра от воздействия моментов МХУ
Рис. 29. Изополя арматуры (верхней) вдоль оси Х
Рис. 30. Изополя арматуры (верхней)вдоль оси У
Рис. 31. Изополя арматуры (нижней)вдоль оси Х
Рис. 32. Постоянная нагрузка
Рис. 33. Поперечная арматура вдоль оси Х
Рис. 34. Поперечная арматура вдоль оси У
Плита армирована одиночными стержнями продольными и поперечными в двух направлениях, а также дополнительными стержнями в зонах продавливания по контуру отверстий в плите.
Стержни расставлены и рассчитаны по изополям арматуры для верхней и нижней зоны.
Таблица 20
Контур плиты
Таблица 21
Характеристики материалов плиты
Таблица 22
Коэффициенты сочетаний
1 2