Проект на строительство 15-тиэтажной каркасно-монолитной с разрезными каменными стенами блок-секции жилого дома (стр. 3 из 10)
1.5.3 Водоснабжение
Источником водоснабжения жилого здания является существующий городской водопровод.
Напор в существующей сети равен 10-15 м3/час.
Для создания напора при хозяйственно-питьевом водоснабжении запроектирована отдельно стоящая насосная станция. Для создания напора в противопожарном водоснабжении в насосной станции устанавливают пожарный насос.
Основные разводящие магистрали водопровода прокладываются под потолком подвала. Стояки располагаются в санузлах и кухнях.
Пожарные стояки прокладываются скрытно, пожарные краны располагаются на высоте 135см от пола в шкафах. Норма потребности воды 350 л/сутки на 1 человека. Горячее водоснабжение, – централизованное от Ц.Т.П.
Наружное пожаротушение предусмотрено из существующих гидрантов на городской сети водопровода.
2 Расчётно-конструктивная часть
2.1 Расчёт монолитной плиты перекрытия
Настоящий расчет выполнен с применением автоматизированного программного комплекса «ProFet & Stark_ES 3.0».
Расчетная модель подробно описывает конструктивные решения здания, в том числе с учетом грунтовых условий. Целью расчета является получение данных для конструирования всех основных несущих конструкций здания.
2.1.1 Исходные данные.
Местные условия:
район по весу снегового покрова I;
Район по ветровому давлению IV, тип местности - В;
Сейсмичность района строительства 7 баллов;
Сейсмичность площадки строительства 8 баллов;
Категория грунта по сейсмическим свойствам (СНиП II-7-81) - II.
2.1.2 Здание прямоугольное в плане, размером 21 м х 16,8 м. Высота этажа 3.3 м, количество этажей 15. Конструктивная схема здания рамно-связевый каркас.
Фундамент свайный из свай сечением 35 х 35 длиной 9 м, жестко соединяемый с монолитной ж/б фундаментной плитой. Стены подвала монолитные железобетонные.
Каркас колонны монолитные ЖБ сечением 40х40 см, 90х30 см, с устройством ядер жесткости из монолитного железобетона толщиной 200 мм.
Устойчивость каркаса в вертикальной плоскости обеспечивается монолитным ядром жесткости.
Перекрытия – монолитная жб плита толщиной 180 мм. Геометрическая неизменяемость каркаса в горизонтальной плоскости обеспечивается работой монолитного перекрытия, как неизменяемого жесткого горизонтального диска.
Лестницы – сборные железобетонные зетобразной формы с опорой на полку монолитной диафрагмы жесткости и монолитную жб балку.
Стены – поэтажной разрезки состоят из двух слоев кирпича с заполнением пенополистирола.
Геометрия плиты перекрытия
Рисунок 2.1 План плиты
2.1.3 Сбор нагрузок
Постоянные полезные нагрузки
Таблица 2.1.1 - Постоянные полезные нагрузки
| N | Нагрузки | Норм. знач., кПа | Коэф. надeжн. | Расчетн. знач.,кПа | Номер нагружения в расчетной модели |
| 1 | Линолеум на мастике 5мм,(0,005м х18кН/м3) | 0.09 | 1.1 | 0.1 | |
| 2 | Цем.-песч. армированная стяжка 40мм,(0,04м х20кН/м3) | 0.8 | 1.3 | 1.04 | |
| 3 | Засыпка прокаленным песком 60мм,(0,06м х16кН/м3) | 0.96 | 1.3 | 1.25 | |
| Итого | 1.85 | 2.4 | 1 | ||
| 1 | Керамическая плитка по мастике 10мм,(0,01м х20кН/м3) | 0.2 | 1.1 | 0.22 | |
| 2 | Цем.-песч. армированная стяжка 40мм,(0,04м х20кН/м3) | 0.8 | 1.3 | 1.04 | |
| 3 | Засыпка прокаленным песком 60мм,(0,06м х16кН/м3) | 0.96 | 1.3 | 1.25 | |
| Итого | 1.96 | 2.5 | 1 | ||
| 1 | Паркет на мастике 20мм,(0,01м х8кН/м3) | 0.16 | 1.1 | 0.18 | |
| 2 | Цем.-песч. армированная стяжка 40мм,(0,04м х20кН/м3) | 0.8 | 1.3 | 1.04 | |
| Итого | 2.72 | 3.5 | 1 | ||
| В подвале | |||||
| 1 | Керамическая плитка по мастике 10мм,(0,01м х20кН/м3) | 0.2 | 1.1 | 0.22 | |
| 2 | Гидроизоляция рулонная | 0.1 | 1.1 | 0.11 | |
| 3 | Цем.-песч. стяжка 20мм,(0,02м х18кН/м3) | 0.36 | 1.3 | 0.47 | |
| 4 | Ж/б плита основания 150мм(0.15м х25кН/м3) | 3.75 | 1.1 | 4.13 | |
| 5 | Подготовка из бетона 80мм(0.08м х22кН/м3) | 1.76 | 1.1 | 1.94 | |
| 6 | Засыпка ГПС или песком 900мм | 14.40 | 1.3 | 18.72 | |
| Итого | 20.57 | 25.59 | 1 | ||
| На техническом этаже | |||||
| 1 | Бетон 25мм(0.025м х22кН/м3) | 5.5 | 1.1 | 6.0 | |
| 2 | Цем.-песч. стяжка 20мм,(0,02м х18кН/м3) | 0.36 | 1.3 | 0.47 | |
| Итого | 0.9 | 1.1 | 1 |
Таблица 2.2 - Временные полезные нагрузки
| N | Нагрузки | Норм. знач., кПа | Коэф. надeжн. | Расчетн. знач.,кПа | Номер нагружения в расчетной модели |
| В квартирах | 2(1) | 1.2 | 2 | ||
| В коридорах, вестибюлях, на лестницах | 3(1) | 1.2 | 2 | ||
| В подвале и на техническом этаже | 2(1) | 1.2 | 2 | ||
| Кратковременная | |||||
| Д | Снеговая нагрузка на покрытии(снеговой мешок учтен в расчетной модели) | 0.7 | 1.4 | 3 |
Ветровые нагрузки
Нормативное значение ветрового давления по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» для IV района-W=0.48 кН/м2.
Аэродинамические коэффициенты:
- с наветренной стороны С=0.8;
- с подветренной стороны С=-0.6.
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки вычисляем по формуле: Wm=W0*k*c, при gf=1.4:
где W0 - нормативное значение ветрового давления;
k - к-т, учитывающий изменение ветрового давления по высоте
c - аэродинамический коэффициент:
с наветренной стороны W=1.4х0.5x0.8x0.48=0,27 кН/м2.
с подветренной стороны W`=1.4х0.5х0.6х0.48=0,21 кН/м2.
-При h=10 м R=0.65
с наветренной стороны W=1.4х0.65x0.8x0.48=0.35 кН/м2.
с подветренной стороны W`=1.4х0.65x0.6x0.48=0.27 кН/м2.
-При h=20 м R=0.85
с наветренной стороны W=1.4х0.85x0.8x0.48=0.46 кН/м2.
с подветренной стороны W`=1.4x0.85x0.6x0.48=0.35 кН/м2.
-При h=34,1 м
с наветренной стороны W=0.56 кН/м2.
с подветренной стороны W`=0.42 кН/м2.
Переменный по высоте скоростной напор ветра заменяем равномерно распределенным, эквивалентным моменту в заделке консольной балки L=34,1 м по формуле:
q=2M/h2;
Подставив числовые значения, получим:
с наветренной стороны:
с подветренной стороны: q` = 0.491 кН/м2.
Тогда расчетная равномерно распределенная ветровая нагрузка в уровне перекрытий на отм. 3.600, 7.200, 10.800, 14.400, 18.000, 21.600, 25.200, 28.800, 31.900:
Q = 0.649x3.6=2.34 кН/м;
Q` = 0.491x3.6=1.77 кН/м.
2.1.4 Расчет
Расчетная модель здания подготовлена в программе «ProFEt» и преобразована в конечноэлементную модель
Порядок системы:
количество элементов 21919
количество узлов 19327;
количество уравнений 115107
Рисунок 2.2 Материалы каркаса здания
2.1.5 Результаты расчета и подбора арматуры получены в графическом виде
Рисунок 2.2 Результаты деформаций в плите покрытия от РСУ
Рисунок 2.3 Результаты деформаций в плите покрытия от РСУ
Max. деформация = 18.529 mm в узле = 11070
Рисунок 2.4 Характеристики плиты, арматуры и защитного слоя принятые при подборе арматуры
Расчет по РСУ
Расчет арматуры проводился по прочности и трещиностойкости
Характеристики материала:
Тип бетона - тяжелый
Класс бетона - B25
Класс арматуры - AIII
Коэф. условий работы бетона Gb = 0.90 Mkrb = 1.00
Коэф. условий работы арматуры Gs = 1.00 Mkrs = 1.00
Толщина защитного слоя (см):
сверху (по оси r) = 3.0 сверху (по оси s) = 2.0
снизу (по оси r) = 3.0 снизу (по оси s) = 2.0
Основная арматура:
Asro = 0.00 см2/м, Asso = 0.00 см2/м,
Asru = 0.00 см2/м, Assu = 0.00 см2/м
Параметры для расчета по второму предельному состоянию:
Категория трещиностойкости - 3
Условия эксплуатации конструкции:
в закрытом помещении.
Максимальные диаметры арматуры
по оси r(x): для верхней - 20, для нижней - 20;
по оси s(y): для верхней - 20, для нижней - 20;
для поперечной: 8.
Рисунок 2.5 Результаты подбора арматуры верхней зоны в направлении оси Х
Min Asro = 0 cm2/m, Max Asro = 13.2456 cm2/m
Рисунок 2.6 Результаты подбора арматуры верхней зоны в направлении оси У
Min Asso = 0 cm2/m, Max Asso = 13.4946 cm2/m
Рисунок 2.7 Результаты подбора арматуры нижней зоны в направлении оси Х
Min Asru = 0 cm2/m, Max Asru = 9.98559 cm2/m
Рисунок 2.8 Результаты подбора арматуры нижней зоны в направлении оси У
Min Assu = 0 cm2/m, Max Assu = 7.42061 cm2/m
3. Основания и фундаменты
3.1 Расчёт фундаментов
3.1.1 Исходные данные для проектирования и анализ инженерно - геологических изысканий.
Расчет производится по СНиП 2,02,01-89 «Проектирование оснований и фундаментов».
Пятнадцатиэтажный жилой дом проектируется в г. Краснодаре.
Снеговая нагрузка для первого снегового района Ро=0,5 Кн.
Глубина промерзания грунтов 0,8 м.
Сейсмичность 7 баллов.
Инженерно-геологические изыскания на объекте выполнены в 1989 г.