Строительство 10-этажного 2-секционного жилого дома КПД № 32 в г. Гомель

Строительство 10-этажного 2-секционного жилого дома КПД № 32 в г. Гомель

Введение

В соответствии с заданием на проектирование запроектировано здание в городе Гомеле. Климатический район строительства II-В. Нормативное значение снеговой нагрузки для II-го снегового района - 1.2 кПа. Нормативное значение ветрового давления для I-го ветрового района - 0.23 КПа (по данным СНиП 2.01.01-85 « Нагрузки и воздействия»). Средняя температура наружного воздуха по данным СНБ 2.04.02-2000 «Строительная климатология».

наиболее холодных суток - 32°C

наиболее холодных пятидневки - 24°C

Глубина промерзания грунтов определяется по СНиП 2.01.01-83. Основания зданий и сооружений и СНиП 2.01.01-82

Расчёт глубины промерзания грунтов

Нормативная глубина сезонного промерзания определяется по формуле:

d fn = d0*  = 0,28*18.4 = 1,2м;

- зависит от типа грунта (для песка мелкого d0= 0,28);Mt - сумма абсолютных среднемесячных температур за холодное время года, Mt= 18.4. Расчётная глубина промерзания грунта определяется по формуле:

= Kh *dfn = 0.7*1.2=0.84,

- это коэффициент, который учитывает влияние теплового режима здания.

Отметка подошвы фундамента в здании h = 4490 м

Фактическая глубина заложения фундамента - 2990 м.

Класс ответственности здания -II

Степень долговечности - II

Степень огнестойкости - IV

Здание оборудовано центральным от городских сетей отоплением, водопроводом городских сетей, канализацией в городские сети, а также слаботочным радио и телефонной сетью, электроснабжением с напряжением 380В и электроосвещением с напряжением на 220В. Отопление водяное, система вентиляции - естественная вытяжная и имеется домофонная связь.

1. Архитектурно-строительная часть

.1 Генплан

Здание посажено на участке площадью 83х98 м. Рельеф участка характеризуется горизонталями от 121.00 до 122.00. Главным фасадом

здание ориентировано на юго-запад. Горизонтальная привязка выполнена по ген. плану к позиции 2. Разрывы между зданиями выдержаны с соблюдением требований сантехнических и противопожарных разрывов по СНиП -60-75. Планировка и застройка городов и населённых пунктов. На участке застройки размещаются подъезд автотранспорта к зданию с магистральной дороги, стоянки и газоны. Озеленение участка выполнено посевом газонов, клумб, рядовых деревьев. Ширина магистральной дороги в 2 полосы 6 м, ширина тротуаров 2,25 м, ширина проездных дорог около здания - 6 м, ширина отмостки - 1м. Проезды, автостоянка и площадки перед главным входом из асфальта, а тротуары из плитки брусчатки. С учётом горизонталей определяем чёрные отметки по углам здания: НчА = 121,25 м. НчB = 120,95 м. НчC = 121,40 м. НчD = 121,40 м.

Продольный уклон: ₁=(121,25-120,95)/57,6=0,0052; принимаем I₁=0.005

Поперечный уклон: ₂=(121,40-121,25)/15=0,01; принимаем I₂=0.01

H₀=H^ч_А+Н_В^ч +Н_С^ч +Н_D^ч /4+1=122,25 м.

Производится расчёт красных отметок с минимальным объёмом перемещения земляных масс без изменения общего рельефа местности. В углу здания по оси 7-Г принимаем красную отметку.

Определяем красные отметки:

Технико-экономические показатели генерального плана:

- Площадь участка А_уч=8134 м²;

Площадь застройки А_застр=864 м²;

Площадь твердых покрытий А_покр=1362 м²;

Площадь озеленения А_оз=3889 м²;

Процент озеленения (А_оз/А_уч)∙100%=3889/8134∙100%=48%

Процент освоения территории (А_застр + А_покр)/ А_уч ∙100%=(864 +1362)/ 8134∙100%=27%

Плотность застройки (А_застр / А_уч) ∙100%=(864 /8134)∙100%=11%

На основе данных о повторяемости и скорости ветра построена роза ветров (Таблица 1)

Таблица 1- Повторяемость ветров

.2 Объёмно-планировочное решение

Конфигурация здания простая. Здание имеет размер в осях 57,600х15,000. Высота этажа 2,800м. Проектом предусмотрено подвал, «холодный» чердак, венткамера дымоудаления.

Технико-экономические показатели объемно-планировочного решения

.        Количество этажей: 10;

.        Число квартир: 120;

.        Жилая площадь: 2537,60 м²;

.        Общая площадь: 6065,00 м²;

.        Строительный объем: 27757,30 м³

6.      Коэффициент отношения жилой площади к общей: К₁=2537,60/6065,00∙100%=41,8%;

.        Коэффициент отношения жилой площади к строительного объема: К₂=2537,60/27757,30∙100%=9,14%;

.3. Архитектурно-конструктивная часть

Конструктивная схема здания - продольные и поперечные несущие стены. Прочность, устойчивость и пространственная жесткость обеспечивается совместной работой вертикальных конструкций (внутренних панелей) и сборных плит перекрытия Наружные стеновые панели приняты ненесущими, с поэтажным опиранием на плиты перекрытия и самонесущими.

.3.1 Фундаменты

Фундаменты - ленточные из сборных железобетонных элементов (серия Б1.012.1-1.99, выпуск 1-3) и бетонных блоков стен подвала (серия Б1.016.1-1, выпуск 1.98). По инженерно-геологическим условиям проектом предусматривается уплотнение грунта основания. В процессе уплотнения предусматривается водопонижение с применением иглофильтров.

.3.2 Стены

Наружные цокольные панели толщиной 350 мм - сборные железобетонные трехслойные с утеплителем из пенополистирола марки ППТ-25-А по СТБ1437. Боковые грани утепляющего слоя панелей предусмотрены из минераловатных плит П-125 по ГОСТ 10140. Наружный и внутренний слои выполняются из тяжелого бетона класса С25/30. Для соединения внутреннего и наружного слоев панели предусмотрены гибкие стеклопластиковые связи. Внутренние цокольные панели толщиной 160мм - сборные железобетонные, из тяжелого бетона класса С12/15. Наружные стеновые панели 1-10 этажей общей толщиной 350 мм - сборные железобетонные трехслойные с утеплителем из пенополистирола марки ППТ-25-А по СТБ1437. Боковые грани утепляющего слоя панелей предусмотрены из минераловатных плит П-125 по ГОСТ 10140. Наружный и внутренний слои выполняются из тяжелого бетона класса С25/30. Для соединения внутреннего и наружного слоев панели предусмотрены гибкие стеклопластиковые связи. Наружная поверхность панелей - гладкая. Сопротивление теплопередаче - 3,9 м^2оС/Вт (по результатам испытаний на сопротивление теплопередаче). Внутренние стены - сборные железобетонные панели толщиной 160 мм, из тяжелого бетона класса 12/15.

Наружные стеновые панели чердака общей толщиной 350 мм -сборные железобетонные трехслойные с утеплителем из пенополистирола марки ППТ-25-А по СТБ 1437. Наружный и внутренний слои выполняются из тяжелого бетона класса С25/30. Для соединения внутреннего и наружного слоев панели предусмотрены гибкие стеклопластиковые связи. Герметизация стыков - герметизирующая двухкомпонентная мастика «Оксипласт», производство фирмы «Тепах», Латвия.

.3.3 Перекрытия и покрытия

Плиты перекрытия, покрытия - сборные железобетонные однослойные, толщиной 160 мм. Выполняются из тяжелого бетона класса С20/25 (плиты перекрытия) и С25/30 F100 (плиты покрытия).

.3.4 Перегородки

Перегородки - сборные железобетонные панели толщиной 80 мм.

1.3.5 Лестницы

Для подъема на этажи запроектированы лестницы. Лестничные марши - сборные железобетонные по серии 152М, из тяжелого бетона класса С20/25. Лестничные площадки - сборные железобетонные по серии 152М, из тяжелого бетона класса С12/15

.3.6 Кровля

Запроектирована плоская кровля. Водосток - внутренний, организованный. Кровля принята из 2-х слоев кровельного материала Биполикрин (СТБ 1107)

.3.7 Окна

Здание запроектированы с естественным освещением. Окна, балконные двери - деревянные, с двухкамерным стеклопакетом по СТБ 939. Поворотно-откидные створки окон оборудуются механизмами многступенчатого микропроветривания. Сопротивление теплопередаче - 1,0 м2оС/Вт.

.3.8 Двери

Внутриквартирные двери - МДФ (в санузлах и ванных -влагостойкие с ламинированным покрытием) по СТБ 1138.

Двери входные в квартиры - металлические по СТБ 1138. Двери наружные - по СТБ 1138.

1.4 Наружная и внутренняя отделка

Наружная отделка - покраска водно-дисперсионными акриловыми фасадными красками. Зашивка парапетов над лоджиями - профилированный лист “Металпрофиль” с заводской покраской.

Таблица 2 - Ведомость отделки помещений

.       
Расчётно-конструктивная часть

.1 Расчёт плиты перекрытия

Исходные данные:

Плита толщиной 160 мм в конструктивной ячейке 3,6х1,8м сборного здания с внутренними панельными стенами и навесными фасадными панелями.

Расчетная схема плиты - плита защемлена по трем сторонам и не имеет опор по четвертой стороне.

Расчетные пролеты: l₁=3600-80/2-80/2=3520 мм; l₂=1800-100/2=1750 мм,

где 100 и 80мм - величина опирания.

Соотношение сторон плиты l₁/l₂=3520/1750=2>1.5 - плита работает на изгиб в двух направлении.

Рисунок 1- Расчетная схема плиты

Материалы для плиты.

Бетон

Бетон тяжелый класса C20/25, fck=20 МПа, fctk=1,5 МПа,fcd=13,3 МПа, fctd=1 МПа, коэффициент условия работы бетона Ƴс=1,5.

Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Начальный модуль упругости Еь=24·10³ МПа. К трещиностойкости плиты предъявляются требования 3-й категории. Технология изготовления плиты - агрегатно-поточная. Натяжение напрягаемой арматуры осуществляется электротермическим способом.

Арматура

преднапрягаемая: стержни периодического профиля класса S1200 fyd=1000 МПа, fyk=1200 МПа, Es=19·10⁴ МПа

ненапрягаемая: проволочная арматура класса S500 fyd=450 МПа, fywd=324 МПа, Es=17·10⁴ МПа

.1.1 Определение нагрузок и усилий в плите

Таблица 3- Нагрузка на 1м² перекрытия в кН

Рисунок 2-Расчетная схема

Расчетные нагрузки с учетом коэффициента надежности по назначению γ_n=0,95. Ширина расчетной полосы 1,0 м.

=0,95·5,367=5,099 кН/м_n=0,95·4,743=4,506 кН/м+  =0,95·7,317=6,951 кН/м_n+  _n=0,95·6,243=5,619 кН/м_n+  _los,n=0,95·5,043=4,791 кН/м

.1.2 Расчет плиты по предельным состояниям первой группы

Расчетные пролеты l₂=1800-100/2=1750 мм, где 100 мм - толщина опорной стены. Поперечное конструктивное сечение плиты заменяем эквивалентным прямоугольным сечением. h=16 см h₀=13,5 см b=100 см

Плита рассчитывается как защемленная балка, загруженная равномерно-распределенной нагрузкой.

Усилия от расчетной полной нагрузки:

изгибающий момент на опорах

==

изгибающий момент в середине пролета

==

поперечная сила в опорах

===6,08 кН

Рисунок 3- Усилие от расчетной полной нагрузки

Расчетным моментом принимаем наибольший, т.е. момент на опорах и далее будем искать только расчетные величины.

Усилия от нормативной нагрузки:

изгибающий момент на опорах

===1,43 кНм

Усилия от постоянной и длительной нагрузки:

изгибающий момент на опорах

===1,22 кНм

.1.3 Расчет по прочности сечения, нормального к продольной оси плиты

При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плиты прямоугольное

α0===0,00859

При α0=0,00859 =0,0086 η=0,99

=1-=0,0086

η=0,5+

Граничная высота сжатой зоны определяется по формуле

Где w = α-0,008α·fcd=0,85-0,008·0,85·13,3=0,767

=500 МПа при α=0,85<1

 =fcd+400-

Величина должна удовлетворять условию:

( (

При электротермическом способе натяжения

=30+

Где l - длина натягиваемого стержня с учетом закрепления его на упоры.

Условие при 590-122,3=467,7 МПа удовлетворяется.

Значение  вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения арматуры sp, определяемым по формуле

По формуле при электротермическом способе натяжения величина

Число напрягаемых стержней принимаем равным тогда

При благоприятном влиянии предварительного напряжения

Предварительное напряжение с учетом точности натяжения

Потери от начального предварительного напряжения

Где принимается при коэффициенте

При электротермическом способе эти потери равны нулю, поэтому

Т.к. =0,0086<, то площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:

=

=

По сортаменту принимаем 11 Ø14 S1200 =15,4

=232 >

Расстояние между стержнями принимаем 150 мм.

Технико-экономические показатели

Таблица 4 - ТЭП

Ведомость расхода стали на элемент

Таблица 5 - Ведомость расхода стали на элемент

.1.4 Конструирование плиты перекрытия

Плоская плита перекрытия запроектирована в соответствии с рабочими чертежами, утвержденными Архитектурно-проектной мастерской ОАО «Гомельский ДСК» от 06.11.2012г.

Запроектирована плита ПТС 18.36.16-3. Плита армируется продольными стержнями Ø14 S1200 в количестве 11 шт. с шагом S=150мм. Конструктивно принимаем поперечную арматуру Ø5мм с шагом 150мм в количестве 23 шт.

Дополнительно плита армируется петлей УП1 Ø12 S240 L=1510мм, Ø12 S240 L=700мм и АП1 Ø12 S240 L=1150мм.

.2      Расчет ленточного фундамента под наружную стену

.2.1 Сбор нагрузок на 1 м² на пол первого этажа

Таблица 6 - Сбор нагрузки на 1 м² на пол первого этажа

2.2.2 Сбор нагрузок на 1м² междуэтажного перекрытия

Таблица 7 - Сбор нагрузки на 1 м² междуэтажного перекрытия

.2.3 Сбор нагрузок на 1м² чердачного перекрытия

Таблица 8 - Сбор нагрузки на 1 м² чердачного перекрытия

.2.4 Сбор нагрузок на 1м² покрытия

Таблица 9 - Сбор нагрузки на 1 м² покрытия

.2.5 Расчет ленточного фундамента под наружную стену

Исходные данные: Требуется рассчитать и запроектировать ленточный фундамент под наружную стену по оси Е 10-и этажного жилого дома. Кровля плоская, чердак присутствует, подвал с полом по грунту. Район строительства - г. Гомель. УГВ на отметке -4.1м. Глубина заложения фундамента  Грунт - песок мелкий со следующими характеристиками: Коэффициент пористости ; удельное сцепление грунта =20 (по таблицам в приложении ТКП); угол внутреннего трения ϕт=32° (по таблицам в приложении ТКП); удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента кН/м3; удельный вес грунта, залегающего ниже подошвы фундамента

кН/м³; Е=15МПА;  ; ;       ; .

Полезная нагрузка на перекрытие жилого дома /м Бетон

.2.6 Сбор нагрузки на фундамент.

Нагрузка от массы 2-х стеновых блоков:

Определяем грузовую площадь:

Полная нагрузка на 1м пог. фундамента по обрезу фундаментной плиты:

2.2.7 Определение ширины подошвы фундамента.

Для предварительного определения ширины фундаментной плиты пользуемся табличными значениями сопротивления грунта (табл. 5.4 ТКП)

Для песка мелкого

Где =20 кН/м - средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах;- глубина заложения фундамента;- полная расчетная нагрузка на 1 метр погонный фундамента;- усредненная нагрузка от пола (для расчетов гражданских зданий принята 10 кН/м²);

α - коэффициент затухания напряжения (по таб. 10 ТКП);- принимается по ТКП стр. 22;- нагрузка от веса фундамента и грунта на нем;

где М,- масса фундаментной плиты;, - длина фундаментной плиты;

Принимаем по каталогу ФЛ b= 1,6м массой m=2,150 т длиной 2380 мм.

Определяем расчетное сопротивление грунта с учетом поправок на ширину фундамента и глубину заложения фундамента

Где k₁=0,05 для песка мелкого₀=1 м. d₀ - отметка глубины заложения d - глубина заложения b - ширина фундамента

Определяем ширину фундамента при R=256 кПа

Принимаем b= 1,6м массой m=2,150 т длиной 2380 мм.

Определяем расчетное сопротивление грунта основания по формуле:

Определяем нормативную нагрузку по подошве фундамента с учетом собственной массы фундаментной плиты Р_фи массы грунта Р_гр.:

где  - берется из каталога,

Определяем среднее давление по подошве фундамента:

Проверяем условие

 что недопустимо.

Условие выполняется, принимаем ширину фундаментной плиты b= 1,2 м (масса плиты 1,630 т; длина плиты 2380 мм.) и выполняем проверку

Принимаем по каталогу ФЛ b= 1,2м массой m=1,630 т длиной 2380 мм.

Определяем расчетное сопротивление грунта с учетом поправок на ширину фундамента и глубину заложения фундамента

Определяем ширину фундамента при R=289 кПа

Принимаем b= 1,2м массой m=1,630 т длиной 2380 мм.

Т.к. здание имеет подвал, то определяем давление со стороны подвала

. Определяем равнодействующую активного давления грунта на 1 м стены:

1.      Определяем момент равнодействующий относительно центра тяжести поверхности подошвы фундамента:

2.      Определяем эксцинтриситет E=

.        Определяем максимальное давление по подошве фундамента

Условие выполняется

.2.8 Расчет тела плитной части фундамента

Рассчитаем конструкцию фундамента по первой и второй группе предельных состояний. В качестве материала плиты фундамента согласно требованиям назначаем бетон С16/20. Толщину защитного слоя бетона фундаментной плиты принимаем по 6.4.8 как для сборной конструкции с=4,5 см. Тогда рабочая высота сечения d=0,3-0,045=0,255 м. Расчет производим на расчетные нагрузки, в то числе от веса фундамента и грунта на его обрезах, принимая коэффициенты надежности по нагрузке согласно таблице 1 СНиП 2.01.07.

Давление под подошвой фундамента от действия расчетных нагрузок определяем по формуле:

Поперечную силу и изгибающий момент в сечении фундамента у грани стены от отпора грунта определяем по формулам:

Арматуру подбираем по деформационной модели

2.2.9 Расчет площади продольной арматуры плит фундамента

Дано: прямоугольное сечение размерами bxℓ = 1200x1000мм; h = 300мм; с = 45мм.Бетон тяжёлый класса С¹⁶/₂₀ (f_ck=16МПа; γ_с=1,5; f_cd=f_ck/γ_c =16/1,5=10,66МПа). Арматура класса S500 (f_yk=400МПа; f_yd =417МПа; E_s=20·10⁴ МПа).

Определяем коэффициенты :

Проверяем условие

0,060,625

=

w=kc-0,008·fcd=0,85-0,008·10,66=0,765

3

Тогда требуемая площадь растянутой продольной арматуры составит:

Принимаем арматуру 7 стержней 10мм и площадью .

Рисунок 4- Сетка армирования фундаментной плиты

2.2.10 Расчет на продавливание (местный срез)

Определяем расстояние от низа плиты до центров тяжести арматуры для каждого направления:  и

Определяем рабочую высоту фундаментной плиты в каждом направлении:  и

Определяем рабочую высоту сечения:

Определяем коэффициенты армирования в обоих направлениях:

, что меньше 0,02 (минимальное значение коэффициента армирования, регламентированное СНБ 5.03.01).

Тогда расчетный коэффициент армирования

Определяем значение критического периметра исходя их длины закругленных секторов l=0,01745rn⁰=0,584, (где n⁰ =90^0,r=1,5d=0,372 м).

.

Определяем погонную поперечную силу, вызванную местной сосредоточенной нагрузкой, принимая коэффициент  так как эксцентриситет приложения нагрузки отсутствует.

Где - местная поперечная сила с вычетом силы отпора грунта в пределах расчетной критической площади:

Для бетона класса С 16/20 нормальное сопротивление бетона сжатию  и расчетное сопротивление бетона растяжению (с учетом коэффициента надежности по материалу )

Определяем коэффициент, учитывающий влияние масштабного фактора,

Определяем погонное усилие, которое может воспринять сечение при продавливании:

Определяем минимальное погонное усилие, которое может воспринять сечение при продавливании:

Окончательное погонное усилие, которое может воспринять сечение при продавливании, составляет

Поскольку значение погонной силы, вызванной местной сосредоточенной нагрузкой, меньше погонного усилия, которое может воспринять сечение при продавливании, прочность на продавливание по критическому периметру обеспечена и поперечная арматура не требуется.

2.2.11 Конструирование фундаментной плиты

В соответствии с заданием на проектирование запроектирован ленточный фундамент ФЛ 1.2.24-4 изготовленный из бетона марки С16/20 и арматуры класса S500.

Фундамент армируется сеткой расположенной в нижней части плиты. Сетка состоит из продольной рабочей арматуры класса S500 Ø10 мм. в количестве 7 шт и поперечной арматуры класса S400 Ø6 мм. с шагом 200мм принятым конструктивно.

Для поднятия плиты устраиваются 4 монтажные петли из арматуры класса S240 Ø6 мм. Петли располагаются на расстоянии 200 мм от торцов плиты, и 350 мм от боковых граней.

.       
Организационно-техническая часть

.1 Технологическая карта на монтаж наружных стеновых панелей

Состав технологической карты:

Область применения

Характеристики применяемых материалов

Организация и технология строительного процесса

Материально-технические ресурсы

Калькуляция трудовых затрат

Технико-экономические показатели

Контроль качества и приемка работ

Техника безопасности

.1.1 Область применения

Типовая технологическая карта разработана на монтаж наружных стеновых панелей типового этажа для 10-ти этажного жилого дома в соответствии с требованиями СНиП 3.03.01-87, СНБ 1076-97.

Работы ведутся в летнее время в 3 смены

Место строительства г. Гомель

Технологическая карта регламентирует состав и содержание операций при монтаже стеновых панелей.

.1.2 Характеристика применяемых материалов

Для монтажа наружных стеновых панелей приняты следующие материалы, конструкции и изделия, соответствующие стандартам и нормам:

Железобетонные и бетонные конструкции (наружные стеновые панели):

СНБ 5.03.01-02. Бетонные и железобетонные конструкции.

Материалы (бетон тяжёлый, раствор строительный, электроды, вода, конструктивные элементы вспомогательного назначения):

СТБ 1035-96. Смеси бетонные. Технические условия.

-98. Вода для бетонов и растворов. Технические условия.

СТБ 1307-02. Смеси растворные и растворы строительные. Технические условия.

ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия.

ГОСТ 9466-75. Электроды, покрытые металлические для сварки. Марки и классификации.

ГОСТ 10922-90. Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия.

Инструменты и изделия (линейки и рейки измерительные металлические, уровни строительные, спецодежда, такелажные приспособления):

-98. Отвесы строительные. Технические условия.

ГОСТ 427-75. Линейки измерительные металлические. Технические условия.

ГОСТ 9416-83. Уровни строительные. Технические условия.

ГОСТ 9533-81. Кельмы, лопатки. Технические условия.

ГОСТ 11042-90. Молотки строительные. Технические условия.

ГОСТ 20010-93. Перчатки резиновые. Технические условия.

.1.3 Организация и технология выполнения строительного процесса

До начала монтажа наружных стеновых панелей должны быть выполнены организационно-подготовительные мероприятия в соответствии со СНиП 3.01.01-85 «Организация строительного производства»

Кроме того, должны быть, выполнены следующие работы:

закончены все монтажные и сопутствующие работа на предыдущем этаже и оформлен акт приемки выполненных работ в соответствии со СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции";

замоноличены швы в панелях перекрытия;

определен монтажный горизонт;

вынесены разбивочные оси и установочные риски;

смонтирован блок шахты лифта;

доставлены на площадку и подготовлены к работе механизмы, инвентарь и приспособления;

рабочие и ИТР ознакомлены с технологией работ и обучены безопасным методам труда.

Транспортирование наружных стеновых панелей осуществляют полуприцепами-панелевозами в вертикальном или слегка наклонном положении (под углом не более 12° к вертикали).