Проектирование 16-ти этажного 2-х секционного жилого дома в Ейске (стр. 9 из 16)
wn(Z =10) = 0,23 ´1,4(0,65+1,252 ´0,203) = 0,291 кН/м2
wn(Z = 20) = 0,23 ´1,4(0,85+1,252 ´0,406) = 0,437 кН/м2
wn(Z = 40) = 0,23 ´1,4(1,1+1,252 ´0,811) = 0,717 кН/м2
wn(Z = 49,3) = 0,23 ´1,4(1,2+1,252 ´1) = 0,790 кН/м2
Полученную эпюру, ограниченную ломаной линией, приводим к эквивалентной трапециевидной. Для этого сначала определяем ее площадь А, статический момент Sи положение центра тяжести С криволинейной эпюры, а затем находим параметры трапециевидной эпюры.
Эпюра и расчетная схема приложена ниже
А = ( 0,79 + 0,717) ´ 9,3 / 2+ ( 0,717 + 0,437 ) ´ 20 / 2 +
+ ( 0,437 + 0,291 ) ´ 10 / 2 + ( 0,291 + 0,202 ) ´ 5 / 2 +
+ 0,202 ´ 5 = 24,431 [кПа ´ м]
S = 0,717 х 9,3 ´ 44,65 + ( 0,79 – 0,717 ) х 9,3 ( 40 + ( 2 / 3 ) х 9,3 ) / 2 + 0,437 х 20 х 30 + ( 0,717 – 0,437 ) х 20 ´ ( 20 + ( 2 / 3 ) х 20 ) + 0,291 х 10 х 15 + ( 0,437 – 0,291 ) х 10 ( 10 + ( 2 / 3 ) х 10 ) х 10 + 0,202 х 5 х 7,5 + ( 0,291 – 0,202 ) х 5 х ( 5 + ( 2 / 3 ) х 5 ) / 2 + 0,202 х 5 х 2,5 = 736,715 [кПа´м]
C = S / A = 736,715 / 24,431 = 30,155м
Параметры эквивалентной трапецевидной эпюры нормативного ветрового давления на здание a, wn, awn будут равны:
a = (2H-3C) / (3C-H) = ( 2 ´ 49,3 - 3 ´ 30,155 ) / ( 3 ´ 30,155 – 49,3) = 0,197
Значение ветровой нагрузки на уровне верха здания:
wn = 2A / (1+a)H = 2 х 24,431 / ( 1+0,197 ) х 49,3 = 0,828 кН/м2
Значение ветровой нагрузки на уровне поверхности земли:
awn = 0,197 ´ 0,828 = 0,163 кН/м2
Нормативная погонная по высоте здания ветровая нагрузка с учетом коэффициента надежности по назначению здания gn = 0,95 и при длине наветренного фасада L=3,6 м:
qn= 0,828 ´ 3,6 ´ 0,95 = 2,83 кН/м
aqn = 0,163 ´ 3,6 ´ 0,95 = 0,56 кН/м
Расчетная ветровая нагрузка при коэффициенте надежности по нагрузке gf = 1,4:
q = 2,83 ´ 1,4 = 3,962 кН/м
aq = 0,56 ´ 1,4 = 0,78 кН/м
Определяем усилия: При действии на здание горизонтальной нагрузки, на стену дополнительно внецентренно–приложенной вертикальной нагрузки в ней возникают изгибающие моменты и силы поперечные и нормальные.
Находим полный изгибающий момент:
q(x) = q ( 1 + ( a - 1 ) x / H)
Q(x) = - q x ( 1 + ( a - 1 ) x / 2 H )
Mh(x) = - q x2 ( 1 + ( a - 1 ) x / 3 H ) / 2
| x | По расчетной нагрузке | По нормативной нагрузке | ||||
| q(x),кН/м | Mh(x),кН*м | Q(x),кН | q(x),кН/м | Mh(x),кН*м | Q(x),кН | |
| 0 | -3.96 | 0 | 0 | -2.83 | 0 | 0 |
| 49.3 | -0.784 | 686.93 | 22.47 | -0.56 | 490.66 | 16.05 |
Определение прогиба здания.
Расчет многоэтажного здания на ветровую нагрузку предусматривает ограничение величины прогиба:
fsup < (1/500)*H = 49,3/400 = 0,0986м
Находим изгибную жесткость : Bu = 0,85*γn*Eb*Ii
Для стен выбираем бетон В30 : Еb = 29*103 МПа.
γn- коэффициент учитывающий податливость горизонтальных и вертикальных швов.
δn–податливость раствора шва, при длительном сжатии равна 1,8.
hfl = 2,8м - высота этажа.
Bu = 0,85*γn*Eb*Ii = 0,85*0,982*29*106*0,18*6,33/12 = 90,77*106 кН/м2
fsup = - (4α + 11)*qн*Н4/120*Вu = - (4*0,16 + 11)* - 43,53*49,34/120*90,77*106 = 0,0275м
fsup = 0,0275м < (1/500)*H = 49,3/400 = 0,0986м - жесткость здания обеспечена.
Определение нормальных напряжений
Считаем нашу стену внецентренно – сжатой и поэтому нормальные напряжения находим по формуле:
А =6,3*0,18 = 1,134 м2
W = bh2/6 = 0,18*6,32/6 = 1,1907 м3
т.е. стенка находится в сжатом состоянии.
Подбор сечения и армирования
На первом этапе требуемое количество арматуры для элементов стены подбирается с учетом указаний по конструированию стен:
· Стена армируется двумя расположенными вдоль его лицевых поверхностей сетками, объединенными в единый арматурный блок поперечными балочными каркасами с расстоянием между ними не более 1000 мм, размер ячеек сеток 200´200 мм;
· Минимальный процент армирования горизонтального сечения стены должен составлять 0,2~0,3% ;
· Площадь сечения горизонтальной распределенной арматуры у каждой грани стены должна составлять не менее 0,3 см2 на 1 м вертикального сечения.
· В качестве рабочей арматуры следует применять арматуру класса А-III , Вр-I , а в качестве конструктивной А –I , Вр-I.
· Диаметр арматуры сеток и каркасов назначается не менее 5мм.
Армируем стену в соответствии с эти требованиями: Две параллельные сетки с ячейками 200х200мм и поперечными каркасами продольные стержни которых Ø6 А-III , а поперечные - Ø5 Вр –I.
Материал стенки:
Бетон
Бетон тяжелый класса В30, Rbn = Rb,ser = 22МПа, Rb,tn= Rb,ser= 1,8МПа , Rb=17 МПа, Rbt=1,2 МПа, коэффициент условия работы бетона 
=1,1
Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Начальный модуль упругости Еb =29*103МПа. К трещиностойкости плиты предъявляются требования 3-й категории. Технология изготовления плиты – агрегатно – поточная.
Арматура
стержни периодического профиля класса A-IIIRs = 355МПа, Rsw = 285МПа, Es =20*104 МПа.
Приведенная призменная прочность бетона:
Rb,red = gb2 ´Rb + m´Rs
где m = As/A - коэффициент армирования конструкции;
As - площадь продольной арматуры в стене;
A - площадь сечения бетона;
gbi - коэффициент условий работы (gb2 = 1,1);
As = ( 53*2 Æ 6 ) = 106 х 0,283 = 30 см2
0,002*18*630 = 22,7 см2 минимальная площадь армирования.
30 см2 > 22,7 см2
А = 18*630 = 11340 см2
m = 30/11340 = 0,00265 > 0,002
Rbret = 1,1*17+0,00265*355 = 18,7+0,941 = 19,64 МПа.
Проверка несущей способности.
Проверка расчетных усилий в столбе в уровне подвала Х =49,3м.
Расчетные усилия : M1 = 343,47 кН*м N1 = 2006,65 кН Q1 = 22,47 кН
Размеры сечения : h=6,3м, b = 0,18м.
Проверка несущей способности внецентренно сжатого бетонного элемента производят из условия.
где α = 1 – коэффициент принимаемый для тяжелого бетона,
γb9 = 0,9 коэффициент условий работы для бетонных конструкций,
Аbi – площадь сжатой зоны бетона столба, определяемой при условии что ее центр тяжести совпадает с точкой равнодействующей внешних сил.
2006,65 < 0,9*1*19,64*1,134 = 20,04*103 = 20044 кН.
Прочность сечения обеспечена.
СТРОИТЕЛЬНО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Введение
Большое значение в строительстве имеет правильная организация строительного производства. Применение сетевых и линейных моделей календарного планирования, в том числе и в данном проекте, обеспечивает возможность оптимизации календарного плана, а так же позволяет достаточно точно описать принятую технологию строительства, взаимосвязь между работами и отдельными исполнителями, выполнение нормативного срока с максимально возможным совмещением работ на объекте.
Календарное планирование строительства объекта в виде линейного или сетевого графика предназначено для определения последовательности и сроков выполнения общестроительных, специальных и монтажных работ, осуществляемых при возведении объекта. Эти сроки устанавливают в результате рациональной увязки сроков выполнения отдельных видов работ, учета состава и количества основных ресурсов, в первую очередь рабочих бригад и ведущих механизмов, а также специфических условий района строительства, отдельной площадки и ряда других существенных факторов.
По календарному плану рассчитывают во времени потребность в трудовых и материально-технических ресурсах, а также сроки поставок всех видов оборудования. Сроки работ используют в качестве отправных в более детальных плановых документах, например, в недельно-суточных графиках и сменных заданиях.
Не меньшее значение для производительной работы имеет организация поточных методов работ. Применение поточного истода позволяет использовать специализированные бригады рабочих заданного профессионального состава, оснащение поставленным парком машин. Поточный метод позволяет обеспечивать планомерный, ритмичный выпуск готовой строительной продукции на основе непрерывной и равномерной работы трудовых коллективов (бригад, потоков) неизменного состава, снабженных своевременной и комплексной поставкой всех необходимых материально-технических ресурсов.
Использование поточных методов является естественной организационной формой выполнения СМР силами постоянно действующих, стабильных по составу и численности работающих строительных организаций.
В составе дипломного проекта разрабатываются в строгой последовательности все указанные ниже разделы. Разделы, отражающие особенности возведения зданий и сооружений в сборном железобетоне, описываются более подробно.
Основой для проектирования производства работ должны быть индустриальные методы их выполнения, комплексная механизация и поточность строительных процессов, применение новых технологий, конструкций и материалов.
Согласно СНиП 3.01.01-85, в состав ППР на выполнение отдельных видов работ входят:
- технологические карты производства работ по монтажу сборного железобетона и схемы операционного контроля качества, данные о потребности в основных материалах, полуфабрикатах, конструкциях и изделиях, а также используемых машинах, приспособлениях и оснастке;
- календарный план производства работ;
- строительный генеральный план объекта;
- пояснительная записка с необходимыми расчетами, обоснованиями и технико-экономическими показателями.