K_m^inf=0,28^.c^.n_a^._V^.V_h^._a^ht.k/A_e^sum,

K_m^inf=0,28Ч0,66Ч0,85Ч29873,95Ч1,272Ч0,8/6294=0,747(Вт/(м^2.0С).

где с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1кДж/(кг^.0С),

_V - коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций, при отсутствии данных принимать равным 0,85;

V_h - отапливаемый объем здания;

_a^ht - средняя плотность наружного воздуха за отопительный период, равный 353/(273+4,4)=1,272

k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, 0,8 - для окон и балконных дверей;

A_e^sum - общая площадь наружных ограждающих конструкций, включая покрытие и перекрытие пола первого этажа;

19. Общий коэффициент теплопередачи, Вт/(м^2.0С), определяемый по формуле:

K_m=K_m^tr+K_m^inf=1,12+0,747=1,867(Вт/(м^2.0С).

Теплоэнергетические показатели

20. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период Q_h, МДж, определяют по формуле:

Q_h=0,084^.K_m^.D_d^.A_e^sum ,

Q_h=0,084Ч1,867Ч3018Ч6294,3=2883394,81(МДж).

21. Удельные бытовые тепловыделения q_int, Вт/м², следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро- и газопотребления здания, но не менее 10Вт/м². Принимаем 14Вт/м².

22. Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период, МДж:

Q_int=0,0864^.q_int^.Z_ht^.A_l=0,0864^.14^.158^. 1398*4=1068725,15(МДж).

23. Теплопоступление окна от солнечной радиации за отопительный период определяется по формуле:

Q_s=_F^.k_F^.(A_F1I₁+ A_F2I₂+ A_F3I₃+A_F4I₄)=

=0,9Ч0,9 (1257*357+3,84*539+3,84*539+19,32*974)=471706,2(МДж);

_F=0,9-коэфф,учитывающий затенение светового проема (табл.3.8 (1))

k_F=0,9-коэфф. относительного проникания солнечной радиации на вертик. поверхности соответственно ориентированные по сторонам горизонта (таблица 3.8 (1)) [6], I₁=357МДж/м² с ориентацией на С

I₂=539МДж/м² с ориентацией на З

I₃=539МДж/м² с ориентацией на В

I₄=974МДж/м² с ориентацией на Ю

24. Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, МДж, составляет:

Q_h^y=[Q_h- (Q_int+Q_s)^.V]^._h ,

Q_h^y=[2883394,81-(1068725,15+471706,2)^.0,8]^.1,11=1816154,71(МДж).

25. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h^des, кДж/(м^2.0С^.сут) определяется по формуле :

q_h^des=10^3.Q_h^y/A_h^.D_d ,

q_h^des=2781693,13Ч10³/(6990Ч3018)=83,09(кДж/(м^2.0С^.сут).

26. Расчетный коэффициент энергетической эффективности системы отопления и централизованного теплоснабжения здания от источника теплоты принимаем ₀^des=0,5, так как здание отапливается за счет индивидуальной котельной.

27. Требуемый удельный расход тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания принимается по таблице 3.7(1) - для 4-этажного здания равен 80 кДж/(м^2.0С^.сут).

q_h^des= 83,09 (кДж/(м^2.0С^.сут), при требуемом q_h^req= 80 кДж/(м^2.0С^.сут),

что не превышает допустимую разницу в 5 %.

Теплотехнический расчет стены

Характеристики материалов:

1. Вентилируемый фасад;

- плотность =1800кг/м³,

- коэффициент теплопроводности _А=0,35Вт/(м^.0С).

2. Утеплитель- плиты жесткие минераловатные Фасад Баттс(ТУ 5762-002-45757203-99);

- плотность =125кг/м³,

- коэффициент теплопроводности _А=0,06Вт/(м^.0С).

3. Глиняный кирпич;

- плотность =1800кг/м³,

- коэффициент теплопроводности _А=0,7Вт/(м^.0С).



Рисунок 5.1 - Схема стены

Так как для градусосуток Dd = 3018 R₀треб =1,4 м20С/Вт, тогда:

R₀ =

1,4 = 0,537+_ут /0,06

_ут = (1,4-0,537)0,06=0,049 ?0,05

Принимаем толщину утеплителя _ут=50мм

Теплотехнический расчет совмещенного покрытия

1. Кровельный ковер - 2 слоя Термопласта (ЭПП,ЭКГ)

- плотность =600кг/м³,

- коэффициент теплопроводности _А=0,17Вт/(м^.0С).

2. Утеплитель- плиты жесткие минераловатные

- плотность =100 кг/м³,

- коэффициент теплопроводности _А=0,08Вт/(м^.0С)

3. Стяжка:

- плотность =1800кг/м³,

- коэффициент теплопроводности _А=0,93 Вт/(м^.0С).

4. Железобетонная плита перекрытия:

- плотность =2500 кг/м³,

- коэффициент теплопроводности _А=2,04 Вт/(м^.0С).

Рисунок 5.2 Компоновка покрытия

Сопротивление теплопередаче:

R₀ =

1,9 = 0,495+_ут /0,08

_ут = 150 мм

Принимаем толщину утеплителя _ут= 150 мм.

Теплотехнический расчет перекрытия 1-го этажа

1. Керамическая плитка; 5мм

- плотность =1800кг/м³,

- коэффициент теплопроводности _А=0,7Вт/(м^.0С).

2. Цементно-песчаная стяжка: 100 мм

- плотность =1800кг/м³,

- коэффициент теплопроводности _А=0,93Вт/(м^.0С).

3. Железобетонная плита:

- плотность =2500кг/м³,

- коэффициент теплопроводности _А=2,04Вт/(м^.0С).

4. Утеплитель- керамзит

- плотность =400кг/м³,

- коэффициент теплопроводности _А=0,13Вт/(м^.0С)

Рисунок 5.3 - Компоновка перекрытия

Сопротивление теплопередаче:

R₀ =

1,95 = 0,345+_ут /0,08

_ут = 0,205м

Принимаем толщину утеплителя _ут=210мм

5.4 Конструктивное решение

Конструктивная схема здания - монолитный железобетонный 4-х этажный рамно-связевый каркас с монолитными перекрытиями .

Пространственная жесткость и устойчивость зданий обеспечивается совместной работой колонн, стен, объединенных монолитными дисками перекрытия и покрытия в единую пространственную систему.

Конструирование несущих элементов и узлов их сопряжения предусмотрено в соответствии с конструктивным расчетом здания и с учетом требований строительных норм и правил проектирования для строительства в сейсмических районах:

- СП 14.13330.2011 * «Строительство в сейсмических районах»;

- СНКК 22-301-2000 «Строительство в сейсмических районах Краснодарского края».

В качестве фундамента применяются железобетонные висячие сваи длиной 8м. Кусты свай соединяются в столбчатом ростверке.

Перекрытия - монолитные балочные, толщина перекрытия - 200 мм, размер балок 500x600 мм, при этом арматура балок входит в перекрытие и бетонирование балок и плиты перекрытия выполняется одновременно. Шахты лифтов, лестничный узел выполняются из монолитного железобетона. При этом армирование шахты лифта принято как для жесткого ядра, воспринимающего сейсмическую нагрузку. Размещение железобетонных диафрагм в плане принято исходя из расчета форм собственных колебаний, в результате чего для первых двух форм колебаний характерно поступательное движение здания вдоль основных осей, для третьей формы колебаний - вращательное [22].

В качестве наружного заполнения в проекте предусмотрена кирпичная кладка. Между поверхностями стен и колонн каркаса предусмотрен зазор не менее 20 мм, кладка имеет гибкие связи с каркасом, не препятствующие горизонтальным смещениям каркаса вдоль стен [21].

Кровля плоская с внутренним водоотведением в ливневую канализацию.

5.5 Инженерное оборудование

5.5.1 Отопление

Теплоснабжение здания осуществить от собственной котельной, работающей на природном газе. Теплоноситель в системах отопления и теплоснабжения приточных установок - вода с параметрами 80-60 С.

Система отопления здания комбинированная. Для отопления торговых залов магазинов и офисов 3-4 этажей в помещениях установлены фанкойлы (режим тепло-холод). Система отопления бытовых и вспомогательных помещений двухтрубная горизонтальная регулируемая. В качестве нагревательных приборов используются:

- стальные панельные радиаторы «PURMO» (санузлы и бытовые помещения);

- радиаторы «МС-140» (насосная, мастерская мелкого ремонта, помещение приемщиков);

- регистры из гладких труб (электрощитовая, зарядная).

Регулирование теплоотдачи нагревательными приборами обеспечивается радиаторными терморегуляторами фирмы «Danfoss». Трубопроводы систем отопления приняты из полиэтиленовых труб «Rehau». В высших точках систем отопления устанавливаются автоматические воздухоотводчики, на приборах отопления - воздушные краны. В нижних точках для спуска теплоносителя предусмотрен дренаж. На ветках отопительных систем установлены балансировочные клапаны. Магистральные трубопроводы систем отопления и теплоснабжения приточных установок, а так же стояки систем отопления и теплоснабжения здания выполняются из стальных водогазопроводных труб по ГОСТ 3262-75*. Все трубопроводы теплоизолированы трубной изоляцией «Энергофлекс».

Трубопроводы в местах пересечения перекрытий, внутренних стен и перегородок прокладываются в гильзах из негорючих материалов. Края гильз выполнить на одном уровне с поверхностью стен, перегородок и потолков, на 30мм выше поверхности чистого пола.

5.5.2 Вентиляция

Вентиляция здания приточно-вытяжная с механическим и естественным побуждением. Воздухообмены для различных групп помещений приняты:

- в магазинах по санитарной норме наружного воздуха на 1 человека (20 м 3 /час);

- кабинеты из условия подачи минимального количества наружного воздуха 20 м3/час на человека;

- зала совещаний из условия подачи минимального количества наружного воздуха 20 м3/час на человека;

Системы вентиляции приняты раздельные для каждого этажа.

Оборудование систем приточно-вытяжной вентиляции размещается за подвесными потолками поэтажных коридоров и в венткамерах. В местах пересечения противопожарных преград устанавливаются огнезадерживающие клапаны.

Воздух, перед подачей в помещения очищается в фильтрах, нагревается или охлаждается до нормативной температуры в калориферах и охладителях приточных установок. Вентиляция санузлов магазинов, офисов - с механическим побуждением канальными вентиляторами, размещаемыми за подвесными потолками помещений.

Воздуховоды систем приточно-вытяжной вентиляции приняты из тонколистовой оцинкованной стали по ГОСТ 14918-98*. Транзитные воздуховоды вытяжных систем выполнить с пределом огнестойкости 0.5 часа (состав огнезащитный вспенивающийся СГК-1 б=2.5мм). На входах в здание предусмотрена установка электрических воздушно-тепловых завес.

5.5.3 Водоснабжение и канализация

Рабочие чертежи разработаны в соответствии с действующими нормами, правилами и стандартами.

Строительство и монтаж сетей водопровода и канализации вести согласно СП 73.13330.2012 "Внутренние санитарно-технические согласно СП 73.13330.2012 "Внутренние санитарно-технические системы".

Крепление трубопроводов водоснабжения к строительным конструкциям выполнить в соответствии с серией 4.904-69. Жесткая заделка труб в фундаменте здания не допускается. Отверстия для пропуска труб должны иметь размеры, обеспечивающие в кладке зазор вокруг трубы не менее 0,2 м. Зазор заполнить плотным эластичным водо- и газонепроницаемым материалом.

Стыковые соединения раструбных труб должны обеспечить компенсацию возможных просадок, для чего применять резиновые уплотнительные кольца. Для уменьшения усилий в трубопроводах, вызванных перемещениями конструкций зданий вследствие усадки, следует применить компенсирующие устройства.

При выполнении строительно-монтажных работ необходимо составить акты освидетельствования на следующие скрытые работы:

- устройство выпусков канализации;

- прокладка труб канализации под полом 1-го этажа;

- выполнение стыковых соединений и величины зазоров.

5.5.4 Электроснабжение

Распределение электропитания осуществляется от силовых щитов (ЩР1,- ,ЩР5) 380/ 220В. Силовые щиты комплектуются автоматическими выключателями фирмы Schneider Electric серии Multi9 в соответствие с расчетной мощностью и расчетов токов короткого замыкания. В электрощитах используются выключатели с комбинированными расцепителями и имеют отключающий механизм, обеспечивающий отключение с выдержкой времени потоку перегрузки и быстродействующее электромагнитное отключение для защиты от токов короткого замыкания. При производстве монтажных работ обратить внимание на надежность крепления щитков, щитов, трубных проводок. В местах присоединения питающих, распределительных и групповых линий организовать запас проводов и кабелей 0,3м. Все электрооборудование должно иметь сертификаты соответствия ГОСТ Р и может быть заменено на оборудование с аналогичными характеристиками.

Проект предусматривает общее равномерное освещение помещений на напряжение 220В. Светильники выбраны в зависимости от характеристики окружающей среды и назначения помещений типа с люминесцентными лампами.

В соответствии с защитными мерами по электробезопасности однофазная электропитающая сеть проектируется 3-х проводной с одинаковым сечением жил. Шина PE силовых щитов подключаются к заземляющей шине здания. Нулевые проводники N подключаются к отдельным шинам на групповых щитках.

5.6 Внутренняя отделка помещений и решения фасада

Композиция фасадов здания решена из современных архитектурных форм с использованием отделки фасадов из композитными панелями вентилируемого фасада, с установкой витражей, окон и дверей из металлопластиковых конструкций.

Внутренняя отделка выполняется в зависимости от функционального назначения помещений и в соответствии с рекомендациями противопожарных и санитарных норм.

Стены - декоративная улучшенная штукатурка с дальнейшей окраской красителями.

Поверхности потолков облицовываются подвесным потолком. Окраска производится улучшенная водоэмульсионными составами во всех помещениях с первого по четвертый этажи.

Полы - в коридорах, вестибюлях, лифтовых холлах, санузлах из керамической плитки; в офисах - ламинат;

Металлические ограждения - из нержавеющей стали.

5.7 Противопожарные мероприятия

По степени огнестойкости здание относится ко II степени.

Противопожарная безопасность зданий достигается применением конструкций и материалов, имеющих необходимый предел огнестойкости и обеспечивающих зданию нужную степень огнестойкости.

Минимальные пределы огнестойкости строительных конструкций не ниже К1, по пожарной опасности и не ниже Г2, по степени горючести.

По степени воспламеняемости, применяемые строительные материалы не ниже группы В2.

Подсистема автоматической пожарной сигнализации предназначена для обнаружения места загорания или задымления, и сообщения о месте его возникновения на приемно-контрольный прибор. В качестве ПКП используются пульт контроля и управления С-2000 с последующей передачей сигнала на персональный компьютер (АРМ ОРИОН-127).

Подсистема пожарной сигнализации имеет возможность наращивания за счет аппаратной части без нарушения работоспособности системы АУПС и ПТ.

Учитывая характеристику помещений, применена адресная система пожарной сигнализации с использованием адресных пожарных тепловых извещателей С2000-ИП. Все извещатели крепятся к потолку.

Тепловые извещатели устанавливаются на расстоянии не более 2м от стены и 4м между собой. Расстояние между извещателями и светильниками должно быть не менее 0,5м. Для подачи сигнала о пожаре предусмотрены ручные пожарные извещатели ИПР-513А, которые устанавливаются на высоте 1,5м. от уровня пола.

Пожарная сигнализация обеспечивает:

- круглосуточный контроль состояния пожарной безопасности в помещениях здания;

- выдачу сигнала «Пожар» при срабатывании средств пожарной сигнализации на пост охраны.

- оповещение людей, находящихся в здании, звуковыми и световыми сигналами о начавшемся пожаре. Согласно НПБ 104-03 «Системы оповещения и управления эвакуацией людей» табл.1 необходимое оповещение соответствует 1-ому типу оповещения, что соответствует звуковому оповещению.

Извещатель рассчитан на круглосуточную непрерывную работу. Извещатель относится к невосстанавливаемым, периодически обслуживаемым изделиям.

Для системы пожаротушения используем: Самосрабатывающий порошковый ОСП-1(2).Разработан ВНИИПО МВД РФ.

Предназначен для тушения без участия человека пожаров класса А, В, С, а также установок под напряжением. ОСП успешно применяется на Московском метрополитене и железнодорожном транспорте, на гражданских судах и кораблях Военно-Морского флота, на объектах энергоснабжения и оборонных предприятиях

Примечание

Место установки пожарных извещателей определяется при монтаже, в зависимости от расположения осветительных приборов для каждого помещения.

Системы вытяжной противодымной вентиляции для удаления продуктов горения при пожаре запроектированы из поэтажных коридоров офисной части здания и из торговых залов магазинов с установкой на каждом этаже клапанов дымоудаления с приводами «BELIMO».

Вентиляторы систем дымоудаления установлены на кровле здания. Транзитные вертикальные воздуховоды дымоудаления из магазинов приняты класса «П» из оцинкованной стали толщиной 1,0 мм с пределом огнестойкости EI 45. Воздуховоды систем дымоудаления из коридоров офисной части здания приняты класса «П» из оцинкованной стали толщиной 1,0 мм с пределом огнестойкости EI 30. Для обеспечения предела огнестойкости воздуховоды противодымной защиты, элементы и узлы противодымной вентиляции покрываются универсальным покрытием СГК-1.

6. Расчётно-конструктивная часть

6.1 Общие положения

Расчет несущих конструкций здания выполнялся по пространственной схеме на ПВЭМ с использованием вычислительного комплекса «Lira 9.4» в соответствии с действующими в настоящее время строительными нормами и правилами. Вычислительный комплекс реализует метод конечных элементов и предоставляет возможность выполнять расчет на статические и сейсмические нагрузки согласно требованиям СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», СП 14.13330-2011 «Строительство в сейсмических районах» 2000г.

В основу расчета положен метод конечных элементов в перемещениях. В качестве основных неизвестных приняты следующие перемещения узлов:

X линейное по оси X

Y линейное по оси Y

Z линейное по оси Z

UX угловое вокруг оси X

UY угловое вокруг оси Y

UZ угловое вокруг оси Z

В ВК «Lira 9.4» реализованы положения следующих разделов СП (с учетом изменений):

СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»;

СП 31.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции»;

СП 14.13330-2011 «Строительство в сейсмических районах»;

СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции».

6.2 Исходные данные для расчета

Здание было запроектировано по каркасной конструктивной схеме.

Каркас здания - монолитный с железобетонными колоннами, перекрытиями и диафрагмами жесткости.

В зависимости от назначения конструкций бетон применяется классов:

- для фундаментной плиты применяется бетон класса В15 на сульфатостойком портландцементе;

- для плит перекрытия применяется бетон класса В25 , толщиной 200мм;

-для балки применяется бетон класса В25 , сечением 500*600 мм;

- для колонн и диафрагм жесткости применяется бетон класса В25, сечением: колонны крайнего ряда -500*500 мм, колонны среднего ряда 600*600 мм ;

Для армирования монолитных железобетонных конструкций здания применяется арматура класса А-III (А-400) и А-I (А-240).

При расчете конструкций учтены следующие природно-климатические условия:

1 район по весу снегового покрова по СНКК 20-303-2002 «Нагрузки и воздействия». Расчетная снеговая нагрузка - 0,8 кПа;

особый район по скоростному напору ветра по СНКК 20-303-2002 «Нагрузки и воздействия». Расчетное ветровое давление - 0,35 кПа;

категория грунтов по сейсмическим свойствам II. Сейсмичность района - 7 баллов карте «А» (массовое строительство). (СП 14.13330-2011);

сейсмичность площадки - 7 баллов;

цель расчета - получение перемещений остова здания в целом от совместного действия вертикальных и горизонтальных нагрузок для сравнения их с допустимыми перемещениями для такого типа сооружений, а так же получение площадей продольной и поперечной арматуры в элементах каркаса.

Сбор нагрузок

Таблица 6.1 - Нагрузка на 1мІ междуэтажного перекрытия

№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, Па	Коэффициент надежности по нагрузке гf	Расчетная нагрузка, Па
Постоянная
1	- ламинат (г=700 кг/м3, д=0,025м) 0,025х700х10=175 Па	175	1,1	192,5
2	- цементно-песчаная стяжка (г=1800 кг/м3, д=0,02м) 0,02х1800х10=360Па	360	1,1	396
3	- Ж/б плита перекрытия 0,2*2500*10=5000	5000	1,3	6500
4	- перегородки на типовом этаже (г=600 кг/м3, д=0,1м, h=3,0м) от 1м/п: 0,1х600х10х3,0=1680Па от всех:1680х110,5=185640Па на 1 м2: 273268,8/1440=190Па	190	1,1	209
Итого:	5725		7297,5

Таблица 6.2 - Нагрузка от 1м/п наружных стен

№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, Па	Коэффициент надежности по нагрузке гf	Расчетная нагрузка, Па
	Постоянная
конструкция наружной стены
1	- вентфасад(с подсистемой и утеплителем)(г=1800 кг/м3, д=0,02м, h=3,0м) 0,02х1800х10х3,0=1008Па	1008	1,1	1108
2	- кирпичная кладка (г=1400 кг/м3, д=0,2м, h=3,0м) 0,2х1400х10х5,2=18200Па	18200	1,1	20020
Итого:	19208		21128

Таблица 6.3 - Нагрузка на 1мІ покрытия

№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, Па	Коэффициент надежности по нагрузке гf	Расчетная нагрузка, Па
Постоянная
1	- цементно-песчаная стяжка (г=1800 кг/м3, д=0,03м) 0,03х1800х10=540Па	540	1,3	702
2	- утеплитель (г=175 кг/м3, д=0,15м) 0,15х175х10=263Па	158	1,1	206
3	- стяжка (г=600 кг/м3, д=0,1м) 0,1х600х10=600Па	600	1,3	780
4	- Ж/б плита перекрытия 0,2*2500*10=5000	5000	1,1	5500
Итого:	878		7188

Таблица 6.4 - Полезная нагрузка на 1мІ поверхности

№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, Па	Коэффициент надежности по нагрузке гf	Расчетная нагрузка, Па
Временные
1	- полезная на перекрытие офисных помещений	2000	1,2	2400
2	- полезная на перекрытие торговых залов	4500	1,2	5400
3	- полезная на покрытие	500	1,3	840
5	- коридоры, лестницы (с относящимися к ним проходами)	3000	1,2	3600

6.3 Расчет ветровой нагрузки

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_m на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле



где:

w₀ - расчетное значение ветрового давления (w₀=350 Па);

k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте ( k=1,1 для типа местности В - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;);

с - аэродинамический коэффициент (наветренные с_е = +0,8 подветренные с_е = -0,6)

Рисунок 6.1 - Схема приложения ветровой нагрузки

М=3,5*2,5+4,025*7,5+10,5*15+9,42*23,5=417,8 кНм

Q=417,8/13,75=30,39 кН

P=30,39/27,5=1,1 кН

Нагрузка, прикладываемая на уровне перекрытия, приходящаяся на 1 узел при шаге триангуляции перекрытия 500мм при высоте этажа 5,5 м:

Q=1,1*5,5*0,5=3,025 кН

Далее прикладываем все нагрузки, тем самым создаем 8 загружений:

1) «Собственный вес»

- собственный вес конструкций с коэф. надежности по нагрузке 1,1

- нагрузка от наружных стен, приложенная на перекрытие в узлах в местах опирания стен.

- нагрузка от конструкции пола (равномерно распределенная)

2) «Временная длительная»

- полезная на перекрытие торгово-офисных помещений (1-4 этажи)

- полезная на коридоры, лестницы (с относящимися к ним проходами)

3) «Временная полезная»

- полезная на перекрытие торгово-офисных помещений (1-4 этажи)

- полезная на коридоры, лестницы (с относящимися к ним проходами)

4) «Снеговая»

- снеговая нагрузка на покрытие

6) «Ветер по х»

- ветровая нагрузка вдоль глобальной оси х, приложенная в узлах на уровне междуэтажных перекрытий

6) «Ветер по у»

- ветровая нагрузка вдоль глобальной оси у, приложенная в узлах на уровне междуэтажных перекрытий

7) «6 Сейсмика по х»

- сейсмическая нагрузка

8) «7 Сейсмика по у»

- сейсмическая нагрузка

6.4 Расчет здания на вынужденные колебания

1) формируем матрицу масс для загружений №7 и №8

Рисунок 6.2 - Формирование динамических загружений

2) задаемся характеристиками для расчета на динамические воздействия



Рисунок 6.3 - Задание характеристик для расчета на динамические воздействия

Далее производим генерация таблиц РСУ.

Рисунок 6.4 - Расчетные сочетания усилий

6.6 Статическая и динамическая расчетные модели здания

Расчетная статическая и динамическая модель здания разработаны в соответствии с конструктивными особенностями проектируемого здания.

При расчете остов здания смоделирован как каркасная система в монолитном исполнении с жесткими рамными узлами.

Перекрытия (монолитные железобетонные плиты) и диафрагмы моделировались конечными элементами типа изгибно-плосконапряженный конечный элемент (элемент плоской оболочки). Наружные стены в расчете учитывались в виде линейно распределенной нагрузки на перекрытие

Расчетная динамическая модель здания принята в виде пространственной многомассовой дискретной системы с сосредоточенными в узлах массами. На рисунке 6.5 представлена пространственная модель здания. Каждый узел имеет 6 степеней свободы.

Рисунок 6.5 - пространственная модель здания

Расположение и крепление ненесущих конструкций произведено с учетом конкретных жесткостных характеристик здания.

Расчетная программа - ПК “Лира-Windows” версия 9.4. Этот комплекс предназначен для численного исследования на ЭВМ прочности и устойчивости широкого класса конструкций: пространственные стержневые системы, произвольные пластинчатые и оболочечные системы, мембраны, массивные тела, комбинированные системы - рамно-связевые конструкции высотных зданий, плиты на упругом основании и т.д. Расчет выполняется на статические и динамические нагрузки.

Степень участия в восприятии горизонтальной нагрузки рамных элементов определяется соотношением жесткостей всех несущих элементов.



Рисунок 6.6. 1-я форма собственных колебаний.

Рисунок 6.7. 2-я форма собственных колебаний.



Рисунок 6.8. 3-я форма собственных колебаний.

Размещение ядер жесткости, их размеры, достаточно «мелкие» шаги колонн и монолитные перекрытия позволили создать жесткую систему.

Диафрагмы жесткости приняты однородным по высоте с толщинами стен 200 мм в поперечном направлении. Плиты перекрытий плоские толщиной 200 мм из бетона класса В25. Расчет продольной и поперечной арматуры производился также по ПК «Лира» с помощью подсистемы ЛИР-АРМ.

Расчет продольной арматуры на действие продольной силы и изгибающих моментов выполняется на действие всех РСУ по критерию минимального расхода арматуры шаговым методом при последовательно увеличивающихся усилиях (от принятых начальных уменьшенных значений РСУ до их действительных величин).

После выполнения расчета переходим в подсистему ЛИР-АРМ для дальнейшего конструирования.

После выполнения расчета переходим в подсистему ЛИР-АРМ для дальнейшего конструирования. Задаемся типом конструкции, бетоном и арматурой для плиты перекрытия.

6.7 Конструирование армирования плиты перекрытия

Для армирования плиты перекрытия применяется следующая арматура:

- продольная вдоль буквенных осей - А-III (А-400);

- продольная вдоль цифровых осей - А-III (А-400);

- поперечная - А-I (А-240) ;

По результатам расчета получаем площадь продольной арматуры:

Верхнее армирование.

- площадь вдоль буквенных осей - 10,1-20,1 см2/пм, (d16 АIII шаг 200);

- площадь вдоль цифровых осей - 10,1-28,1 см2/пм, (d16 АIII шаг 200);

Нижнее армирование.

- площадь вдоль буквенных осей - 10,1-22,7 см2/пм;

- площадь вдоль цифровых осей - 10,1-28,1 см2/пм;

Принимаем раскладку арматуры.

Верхнее основное армирование.

- вдоль буквенных осей устанавливаем арматуру диаметром 16мм с шагом 200мм;

- вдоль цифровых осей устанавливаем арматуру диаметром 14мм с шагом 200мм.

Нижнее армирование.

- вдоль буквенных осей устанавливаем арматуру диаметром 16мм с шагом 200мм;

- вдоль цифровых осей устанавливаем арматуру диаметром 16мм с шагом 200мм;

В местах с повышенным внутренним напряжением дополнительно устанавливаются сетки из арматуры, листы КЖ № 1, 2.

Арматура верхняя и нижняя устанавливается в виде плоских каркасов. В проектном положении каркасы закрепляются с помощью бетонных вкладышей.

6.8 Конструирование армирования колонн

В результате расчетов определились сечение монолитных колонн и их армирование при заданной прочности материала. По итогам расчетов принято:

- сечение колонн Км-1 - 500х500 мм;

- армирование - 4 стержней 22 А-III;

- армирование - 4 стержней 22 А-III.

- бетон класса В25.

- поперечное армирование 8 А-I с шагом 200 мм; на расстоянии менее 1,2 м от пересечения с плитами шаг 100 мм.

- сечение колонн Км-2 - 600х600 мм;

- армирование - 4 стержней 25 А-III;

- армирование - 4 стержней 25 А-III.

- бетон класса В25.

- поперечное армирование 8 А-I с шагом 200 мм; на расстоянии менее 1,2 м от пересечения с плитами шаг 100 мм.

Детально армирование монолитных колонн показано на листе КЖ .

7. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

7.1 Разработка технологической карта на устройство монолитной плиты перекрытия типового этажа

7.1.1 Общая часть

Технологическая карта разработана на устройство монолитной плиты перекрытия и колонн типового этажа 4-этажного административного здания в щитовой опалубке.

В состав работ, рассматриваемых технологической картой, входят:

- монтаж опалубки перекрытия типового этажа;

- арматурные работы;

- бетонирование стен перекрытия;

- демонтаж опалубки перекрытия.

7.1.2 Определение объемов работ

Подсчет объемов строительно-монтажных работ осуществлен в соответствии с правилами исчисления объемов работ технической части ЕНИР -Подсчет объемов работ (на одну плиту перекрытия типового этажа) производен последовательно видам работ в технологической последовательности их выполнения.

Результаты подсчета объемов работ внесен в ведомость объемов работ (таблица 7.1).

Таблица 7.1- Ведомость объемов работ

№ п/п	Наименование работ и комплексов работ	Нормативный источник	Ед. изм	Кол-во
перекрытие
1	Установка стоек лесов, поддерживающих опалубку	ЕНИР 4-1-33	100 м стоек	9,84
2	Установка щитовой опалубки	ЕНИР 4-1-34	м2	1440
3	Армирование перекрытия отдельными стержнями	ЕНИР 4-1-46	т	62,58
4	Прием бетонной смеси	ЕНИР 4-1-48	м3	309,6
5	Подача бетонной смеси	ЕНИР 1-7	м3	309,6
6	Укладка бетонной смеси	ЕНИР 4-1-49	м3	309,6
7	Разборка щитовой опалубки перекрытия	ЕНИР 4-1-34	м3	1440
колонны
8	Установка щитовой опалубки	ЕНИР 4-1-34	м2	748,8
9	Армирование перекрытия отдельными стержнями	ЕНИР 4-1-46	т	45,1
10	Прием бетонной смеси	ЕНИР 4-1-48	м3	85,52
11	Подача бетонной смеси	ЕНИР 1-7	м3	85,52
12	Укладка бетонной смеси	ЕНИР 4-1-49	м3	85,52
13	Разборка щитовой опалубки перекрытия	ЕНИР 4-1-34	м3	748,8

7.1.3 Выбор монтажных приспособлений

Подбираем монтажные приспособления по справочным пособиям на основании данных о габаритах и массе конструктивных элементов здания.

Виды принятых монтажных приспособлений приведены в таблице 6.2.

Таблица 7.2- Ведомость монтажных приспособлений

Наименование приспособлений	Эскиз	Грузоподъ- емность, т	Масса, кг	Расчетная высота, м	Назначение
1	2	3	4	5	6
Строп четырехветвевой, ЦНИИОМПТ № 3484.47-52		6,3	48	3	Подача щитов опалубки, бетонной смеси в бадьях, поддонов с кирпичом
Ящик металлический		0,15	75	1,0	Подача элементов опалубки, расходных материалов
Универсальный строп. Мосгор- строй, № 10920		2,5	5	-	Подача металлических конструкций, арматуры в пучках, пиломатериалов, перемещение опалубки перекрытия

7.1.4 Выбор монтажного крана по техническим параметрам

Основной монтажный механизм (стреловой кран)- выбирается по следующим параметрам:

а) минимально допустимая длина стрелы ;

б) требуемый расчетный вылет крюка Rтр;

в) требуемая высота подъема крюка ;

г) требуемая грузоподъемность крана .

1) требуемый вылет крюка:

, (1)

где:

a = 1,0 м - запас по вылету для обеспечения безопасности;

b = 23 м - расстояние до наиболее удаленного элемента;

с = 5 м - расстояние от оси крана до выступающей части здания.

2) минимально допустимая длина стрелы:

, (2)

3) высота подъема крюка:

, (3)

где:

превышение монтажного горизонта над уровнем стоянки крана;

запас по высоте для обеспечения безопасности;

высота элемента в монтажном положении (принята высота щита опалубки колонны);

высота строповки в рабочем положении от верха монтируемого элемента до крюка крана.

4) требуемая грузоподъемность крана составит:

, (4)

где:

масса монтируемого элемента (принята масса пучка арматуры)

масса монтажной оснастки;

масса грузозахватных устройств.

По полученным данным для ведения работ принимаем стреловой кран

КС-8362 с длиной стрелы 30 м [29].

7.1.5 Калькуляция трудовых затрат на устройство монолитного каркаса типового этажа

Калькуляция трудовых затрат представлена в виде таблицы 6.3.

7.1.6 Методы производства работ

Монтаж и установка опалубки

До начала монтажа мелкощитовой опалубки должны быть выполнены следующие работы: разбивка осей стены, нивелировка поверхности перекрытий, произведена разметка положения стен в соответствии с проектом, на поверхность перекрытия краской должны быть нанесены риски, фиксирующие рабочее положение опалубки, подготовлена монтажная оснастка и инструмент, основание очищено от грязи и мусора.

Опалубка на строительную площадку должна поступать комплектно, пригодной к монтажу и эксплуатации, без доделок и исправлений.

Поступившие на строительную площадку элементы опалубки размещают в зоне действия башенного крана. Все элементы опалубки должны храниться в положении соответствующем транспортному, рассортированные по маркам и типоразмерам. Хранить элементы опалубки необходимо под навесом, в условиях, исключающих их порчу. Щиты укладывают в штабели высотой не более 1,2 м на деревянных прокладках.

Монтаж и демонтаж опалубки ведут вручную, а также при помощи башенного крана.

Мелкощитовая опалубка состоит из основных щитов водостойкой бакелезированной фанеры размером 2500х1250мм, а также доборных щитов, несущих балок, телескопических стоек, элементов крепления.

Таблица 7.3-Калькуляция трудозатрат на устройство монолитной плиты перекрытия
Наименование процессов	Шифр норм. докум. (ЕНиР)	Ед. изм.	Н.вр по ЕНиР	Объем работ	Нормативные трудозатраты	Расценки по ЕНиР, руб.-коп	Расценки по сосотоянию цен на 2й квартал 2014г, руб.-коп	Зарплата на весь объем, руб.-коп	Состав звена по нормам (специальность, разряд, число рабочих)
1	2	3	4	6	7	8	9	10	11
Установка опалубки балок	§ Е4-1-34	100 м стоек	0.38	9,84	76,75	0.272	118,84	9460,97	Слесари строительные 4 разр. - 1 3 разр. - 1
	п.В, табл.4,№1а
Установка опалубки перекрытия	§ Е4-1-34 п.Г, табл.5,№3а	1м2 поверхности опалубки, соприкасающейся с бетоном	0.22	1440	316,8	0.16	72,51	22971,16	Слесари строительные 4 разр. - 1 3 разр. - 1
Установка и вязка арматуры отдельными стержнями	§ Е4-1-46,№8в	1т установленной арматуры	21	62,58	1314,18	15.02	1326,27	82997,98	Арматурщики 5 разр. - 1 2 разр. - 1
Прием бетонной смеси	§ Е4-1-48,№4г	м3	0,11	309,6	25,31	0,18	15,89	402,17	Арматурщики разр. - 1 2 разр. - 1
Подача бетонной смеси	§ Е4-1-48,№5г	м3	0,056 0,112	309,6	12,9 25,77	0,5 0,19	237,05 16,31	3057,24 420,30	Арматурщики 5 разр. - 1 2 разр. - 1

Укладка бетонной смеси в ребристые перекрытия( включая балки) с уплотнением вибраторами при площади между балками до 20м2	§ Е4-1-49 п.Б, табл.2,№11	1м3 бетона в деле	0.57	309,6	131,15	0.70	61.81	8106,38	Бетонщики 4 разр. - 1 2 разр. - 1
	п.В, табл.4,№1б
Разборка опалубки перекрытия	§ Е4-1-34 п.Г, табл.5,№3б	1м2 поверхности опалубки, соприкасающейся с бетоном	0.09	1440	129,6	0.06	5.29	685,58	Слесари строительные 4 разр. - 1 3 разр. - 1
колонны
Установка опалубки перекрытия	§ Е4-1-34 п.Г, табл.5,№3а	1м2 поверхности опалубки, соприкасающейся с бетоном	0.22	748,8	164,74	0.16	72,51	11945,29	Слесари строительные 4 разр. - 1 3 разр. - 1
Установка и вязка арматуры отдельными стержнями	§ Е4-1-46,№8в	1т установленной арматуры	21	45,1	947,1	15.02	1326,27	59814,77	Арматурщики 5 разр. - 1 2 разр. - 1
Прием бетонной смеси	§ Е4-1-48,№4г	м3	0,11	85,52	8,33	0,18	15,89	132,36	Арматурщики 5 разр. - 1 2 разр. - 1
Подача бетонной смеси	§ Е4-1-48,№5г	м3	0,056 0,112	85,52	4,23 8,47	0,5 0,19	237,05 16,31	1002,72 138,15	Арматурщики 5 разр. - 1 2 разр. - 1

Укладка бетонной смеси в ребристые перекрытия( включая балки) с уплотнением вибраторами при площади между балками до 20м2	§ Е4-1-49 п.Б, табл.2,№11 п.В, табл.4,№1б	1м3 бетона в деле	0.57	85,52	43,15	0.70	61.81	2667,10	Бетонщики 4 разр. - 1 2 разр. - 1
Разборка опалубки перекрытия	§ Е4-1-34 п.Г, табл.5,№3б	1м2 поверхности опалубки, соприкасающейся с бетоном	0.09	748,8	67,39	0.06	5.29	356,49	Слесари строительные 4 разр. - 1 3 разр. - 1
Итого:					2563,64			204158,66

Размещено на http://www.allbest.ru

Монтаж опалубки балок выполнять в следующей последовательности: Щиты опалубки днища балки укладывают на оголовки стоек ранее установленных поддерживающих лесов. Установленные боковые щиты опалубки снизу закрепляются прижимными досками и П-образными хомутами. Установленную опалубку выверяют с помощью методов геодезического контроля.

Монтаж опалубки следует начинать с расстановки направляющих телескопических стоек. Затем по опорным оголовкам стоек разложить основные несущие балки, на которые будут опираться второстепенные балки. Основные несущие балки следует располагать на расстоянии не более 1.5 метров друг от друга, второстепенные не более 1,5метров. По второстепенным балкам разложить щиты опалубки, обеспечивая максимально возможное расходование основных щитов. Промежутки между основными щитами заполнить доборными, щели заделать полосами их плоского шифера, а более мелкие - монтажной пеной. Для обеспечения устойчивости балки раскрепляют при помощи деревянных клиньев. После установки палубы под основные несущие балки подвести дополнительные стойки не менее 2х в пролете. После установки опалубки ее выверяют с помощью лазерного нивелира.

За состоянием установленной опалубки должно вестись непрерывное наблюдение в процессе бетонирования. В случае непредвиденных деформаций отдельных элементов опалубки или недопустимого раскрытия щелей следует устанавливать дополнительные крепления и исправлять деформированные места.

Демонтаж опалубки разрешается проводить только после достижения бетоном требуемой, согласно СП 70.13330.2012 “Несущие и ограждащие конструкции”, прочности и с разрешения производителя работ.

Отрыв опалубки от бетона должен производиться вручную с помощью специальных крюков. Бетонная поверхность в процессе отрыва не должна повреждаться. Использование кранов для отрыва опалубочных щитов запрещено [28].

После снятия опалубки необходимо:

- произвести визуальный осмотр элементов опалубки;

- очистить от налипшего бетона все элементы опалубки;

- произвести смазку поверхности палуб, проверить и нанести смазку на винтовые соединения;

- произвести сортировку элементов опалубки по маркам.

Арматурные работы

До монтажа арматуры необходимо:

- тщательно проверить соответствие опалубки проектным размерам и качество её выполнения;

- составить акт приемки опалубки;

- подготовить к работе такелажную оснастку, инструменты и электросварочную аппаратуру;

- очистить арматуру от ржавчины;

- проемы в перекрытиях закрыть деревянными щитами или поставить временное ограждение.

Поступившие на строительную площадку арматурные стержни укладывать на стеллажи, предварительно рассортировав их по маркам, диаметрам, длинам, а сетки хранить в рулонах в вертикальном положении. Плоские сетки и каркасы должны лежать на прокладках и подкладках штабелями в зоне действия башенного крана. Высота штабеля не должна превышать 1,5 м. Плоские каркасы подавать к месту монтажа башенным краном и устанавливать вручную. Отдельные стержни подавать к месту монтажа пучками.

На опалубке, до установки арматурных каркасов, мелом разметить места их расположения.

Армирование производить в соответствии с разделом КЖ. Узлы пересечения арматурных стержней скрепляются проволочной скруткой в шахматном порядке. Стержни одного направления стыковать в разбежку 1,2-1,5м с перехлестом не менее 0,5м. Для образования защитного слоя между арматурой и опалубкой установить фиксаторы с шагом 0,8-1м.

Приемка смонтированной арматуры осуществить до укладки бетонной смеси и оформить актом на скрытые работы.

С этой целью провести наружный осмотр и инструментальную проверку размеров конструкций по чертежам. Расположение каркасов, их диаметр, количество и расстояние между ними должно точно соответствовать проекту. Стыки, узлы и швы, выполненные при монтаже арматуры, контролировать наружным осмотром и выборочными испытаниями. Армирование и спецификация арматурных изделий устанавливается проектом.

Результаты визуального осмотра и измерений должны быть оформлены соответствующим актом.

Бетонные работы

До начала укладки бетонной смеси должны быть выполнены следующие работы:

- проверена правильность установки арматуры и опалубки;

- устранены все дефекты опалубки;

- проверено наличие и правильная установка фиксаторов, обеспечивающих толщину защитного слоя бетона;

- приняты по акту скрытых работ все конструкции и элементы, доступ к которым после бетонирования невозможен;

- очищены от мусора, грязи, ржавчины опалубка и арматура;

- проверена работа всех механизмов, исправность приспособлений, оснастки и инструментов;

- проверено крепление опалубки (опор опалубочных столов, телескопических опор и т.д.).

Доставка на объект бетонной смеси предусмотреть автобетоносмесителями. Подача её предусматривается с помощью стационарного бетононасоса.

В состав работ по бетонированию входят:

- прием и подача бетонной смеси;

- укладка и уплотнение бетонной смеси ви...