Проектируемое административное 4-х этажное здание симметрично относительно оси. Постоянные нагрузки. Расчёт веса покрытия

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗДАНИЯ.

Проектируемое административное 4-х этажное здание симметрично относительно оси 4.

В осях Г-Д имеет пролёт L₃ =18м высотой H=13.2м (рис. 1.1). Конструктивная схема здания в осях Г-Д каркасная. Каркас сборный железобетонный. Шаг несущих конструкций b₂=12м. Наружное стеновое ограждение здания  по осям Д, 1, 4 – навесное. Стеновые панели выполнены из ячеистого бетона толщиной 200мм. Остекление ленточное высотой 3,6м. Крановое оборудование в здании отсутствует.

В осях А-В здание кирпичное. Пролёт основных несущих конструкций перекрытия и покрытия b₁=9м, высота пролёта h=3м. По осям А, В, 1, 4 запроектированы несущие стены толщиной 640мм, по оси Б – толщиной 380мм. Оконные проёмы имеют размер 3,0*1,8, ширина простенков 3,0м. В пролёте А-В ниже пола на глубину 2м устроен подвал (рис 1.2).

2. СБОР НАГРУЗОК.

2.1. Постоянные нагрузки.

2.1.1. Расчёт веса покрытия.

Таблица 1.

Наименование слоя	Подсчёт	qн, кН/м2		qр, кН/м2
1. Гидроизоляция: трёхслойный рубероидный ковёр на мастике (масса одного слоя 0,05кН/м2)	0,05 * 3	0,15	1,2	0,18
2. Выравнивающий слой: цементная стяжка толщиной 20 мм.	20 * 0,02	0,4	1,3	0,52
3. Утеплитель: пенобетонные плиты (h=12см; ρ=5кН/м3)	0,12 * 5	0,6	1,2	0,72
5. Пароизоляция: 2 слоя пергамина на мастике (масса одного слоя 0,05кН/м2)	0,05*2	0,1	1,2	0,12
6. Плита покрытия		3	1,1	3,3
Итого для плиты l=6м:	-	4,25	1,2	4,84

2.1.2. Расчёт веса перекрытия.

Таблица 2.

Наименование слоя	Подсчёт	qн, кН/м2		qр, кН/м2
1. Плиточный пол толщиной 15мм	20 * 0,15	0,30	1,1	0,33
2. Цементный раствор толщиной 20мм	20 * 0,02	0,40	1,3	0,52
3. Шлакобетонный слой толщиной 30мм	15*0,03	0,45	1,3	0,59
4. Плита многопустотная П60-15(2,8т).		3,11	1,1	3,44
Итого:	-	4,26	1,2	4,88

2.1.3. Расчёт веса стены.

А). По оси А: q_н, =18*0,64 + 16*0,02 = 11,84 кН/м²;

А_ст – площадь стены без учёта оконных проёмов по оси А.

А_ок – площадь всех оконных проёмов в стене по оси А.

Коэффициент проёмности:

.

Фундаментные блоки под стену марки ФС6-8, m = 2 т = 20кН,

l = 2400мм = 2,4 м, размеры сечения 600*600, .

           

Б). По оси Б:

q_н, =18*0,38+2*16*0,02 = 7,48 кН/м².

Фундаментные блоки под стену марки ФС6-8, m = 1,44 т = 14,4кН,

l = 2400мм. Размеры сечения блока 400*600мм; .

2.1.4. Нагрузки от элементов каркаса.

А). Колонны: марка КП II – 6, m = 2,3т, размеры сечения 400*400, глубина заделки в фундамент 900мм.

Б). Ригели: марка ИБ3,  l=5480мм, m=4,4т=44кН.

Рис.2.5. Ригель                                                                                                                                           Рис.2.6. Колонна

2.2. Временные нагрузки.

2.2.1. Снеговая нагрузка.

;   S₀ = 1,26 кПа;

 - для III снегового района (г. Саратов).

2.2.2. Ветровая нагрузка.

- нормативное значение ветрового давления = 0,38 кН/м²  для III ветрового района (г Саратов);

= 0,8;  = -0,6 – аэродинамические коэффициенты для вертикальных поверхностей здания соответственно для наветренной и подветренной сторон;

k = 0,73 – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания; значение коэффициента К принимается по СНиП «Нагрузки и воздействия» для типа местности  В при высоте здания h = 13.9м.

 - с наветренной стороны;

 - с подветренной стороны.

2.2.3. Полезная нагрузка.

q_п = 2,0 кПа.

3. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА.

3.1. Материалы инженерно-геологических изысканий.

Инженерно-геологические условия площадки строительства представлены:

- инженерно-геологическим разрезом площадки (рис. 3.2);

- планом расположения буровых скважин (рис. 3.1);

- таблицей физико-механических характеристик грунтов (табл. 6).

3.2. Оценка инженерно-геологических условий.

Площадка строительства находиться в г. Саратов. Рельеф ровный, спокойный. Абсолютные отметки поверхности в Балтийской системе высот 2,6…3 м.

Геологические условия выявлены посредством бурения четырёх скважин на глубину 30 м.

Напластование грунтов сверху вниз:

1. Торф среднеразложившийся водонасыщенный(D=25%). Модуль деформации Е = 0.1 МПа. Мощность слоя 5...7,3м.

2. Ил суглинистый текучий (I_p= 0.14, I_L = 1,21) аллювиально-озёрного происхождения - аl. Мощность слоя от 2.1 до 3.2 м. Модуль деформации    Е = 2,8 МПа.

3. Ил суглинистый текучий (I_p= 0.14, I_L = 1,21) аллювиально-озёрного происхождения - аl. Мощность слоя от 2.5 до 3.6 м. Модуль деформации    Е = 2,8 МПа.

4. Ил суглинистый текучий (I_p= 0.14, I_L = 1,21) аллювиально-озёрного происхождения - аl. Мощность слоя от 2.5 до 3.6 м. Модуль деформации    Е = 2,8 МПа.

5. Суглинок тугопластичный, водоупор ( I_p= 0.09, I_L = 0,33) ледниково-озёрного происхождения - gl. Мощность слоя изменяется от 4,2 до 5 м. Модуль деформации Е = 16 МПа.

6. Суглинок полутвёрдый, водоупор ( I_p= 0.10, I_L = 0,20) ледниково-озёрного происхождения - gl. Мощность слоя от 2,6 до 5,1м.

7. Песок средней крупности, плотный, влажный (Sr = 0,66) морского происхождения. Мощность слоя превышает 8,7м.

Грунтовые воды приурочены  к слою торфа. Уровень грунтовых вод находиться на глубине 0,1…0,4 м от поверхности.

Так как с поверхности залегает слой слабого грунта, для организации строительной площадки требуется инженерная подготовка территории. На поверхность торфа отсыпаем пригрузочный слой песка средней крупности. Отметку планировки DL назначаем 4,0 м (на 1...1,4 м выше поверхности болота).

Нормативная глубина сезонного промерзания в Саратове составляет 1,5м. Следовательно глубина промерзания пригрузочного слоя песка d_fn = 1.3 _* 1,5 = 1,95 м. При расчётной температуре внутреннего воздуха в помещении  t_в = 20 С ⁰  и при наличии подвала k_h = 0,4.

k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания.

Отсюда расчётная глубина промерзания:

d_f = k_{h *} d_fn = 0,4*1,95 = 0,78 м.

В качестве расчётной принимаем скважину № 4, где подошва торфа обнаружена на максимальной глубине. Надёжным основанием может служить слой суглинка, кровля которого залегает на глубине 16,2м от отметки планировки. Осадку торфа принимаем равной 40% от мощности слоя: S = 5,0*0,4 = 2м. После инженерной подготовки территории с поверхности будет залегать  слой насыпного песка мощностью 3,4м. Толщина подстилающего слоя торфа после стабилизации осадки составит