2.2 ОСНОВНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
2.2.1 Конструктивное решение
Здание 17-этажное, из которых 16 типовых жилых этажа, один этаж с помещениями социально-бытового назначения, имеются цокольный и технический этаж, отапливаемое, имеет размеры в осях в плане 27,6х24 м. Имеются 2 лифта, лифтовой холл, незадымляемая лестница.
Схема расположения элементов третьего варианта представлена на листе 4 марки АКЖ (см. перечень листов чертежей дипломного проекта). В качестве несущей системы здания используется монолитный железобетонный каркас. Поперечная и продольная жесткость здания обеспечивается ядром жесткости, постановкой диафрагм, а также созданием жесткого диска перекрытия.
Колонны сечением 300х300 мм, 750х250 мм, 1000х250 мм, 1200х250 мм, 1350х250 мм.
Ветровые нагрузки воспринимаются ядром жесткости и диафрагмами жесткости, толщина которых составляет 200 мм. В качестве ограждающих конструкций используется кирпичная кладка толщиной 250 мм с вентилируемым фасадом.
2.2.2 Нагрузки и воздействия
Таблица 2.1Нагрузки на межэтажные плиты перекрытия.
|
Наименование |
Ед. изм. |
Нормативное значение |
Коэф-т надежности по нагрузке γf |
Расчетное значение |
|
|
Постоянная: |
|||||
|
Выравнивающий слой песка, δ=17 мм, γ=1,6 т/м3 |
т/м2 |
0,027 |
1,3 |
0,035 |
|
|
Звукоизоляция ROCKWOOL «Флор Баттс», δ=30 мм, γ=0,125 т/м3 |
т/м2 |
0,004 |
1,2 |
0,005 |
|
|
Цементно - песчаная стяжка, δ=50 мм, γ=1,8 т/м3 |
т/м2 |
0,09 |
1,3 |
0,117 |
|
|
Линолеум “Tarkett” δ=3 мм, γ=1.6 т/м3 |
т/м2 |
0,005 |
1,2 |
0,006 |
|
|
Итого постояная: |
т/м2 |
0,126 |
1,29 |
0,163 |
|
|
Временная: |
|||||
|
От перегородок |
т/м2 |
0,21 |
1,2 |
0,252 |
|
|
Полезная длительная |
т/м2 |
0,15 |
1,2 |
0,18 |
|
|
Полезная кратковременная |
т/м2 |
0,03 |
1,2 |
0,036 |
|
|
Итого временная |
т/м2 |
0,39 |
0,468 |
||
|
Итого полная |
т/м2 |
0,516 |
0,631 |
||
Таблица 2.2Нагрузки на плиту ростверка.
|
Наименование |
Ед. изм. |
Нормативное значение |
Коэф-т надежности по нагрузке γf |
Расчетное значение |
|
|
Постоянная: |
|||||
|
Цементно - песчаная стяжка, δ=50 мм, γ=1,8 т/м3 |
т/м2 |
0,09 |
1,3 |
0,117 |
|
|
Временная: |
|||||
|
Полезная длительная |
т/м2 |
0,2 |
1,2 |
0,24 |
|
|
Полезная кратковременная |
т/м2 |
0,1 |
1,2 |
0,12 |
|
|
Итого временная: |
т/м2 |
0,3 |
0,36 |
||
|
Итого полная: |
т/м2 |
0,39 |
0,477 |
||
Таблица 2.3Нагрузки на плиту перекрытия под техническим этажом.
|
Наименование |
Ед. изм. |
Нормативное значение |
Коэф-т надежности по нагрузке γf |
Расчетное значение |
|
|
Постоянная |
|||||
|
Цементно – песчаная стяжка, δ=50 мм, γ=1,8 т/м3 |
т/м2 |
0,09 |
1,3 |
0,117 |
|
|
Временная: |
|||||
|
От перегородок |
т/м2 |
0,72 |
1,2 |
0,252 |
|
|
Полезная |
т/м2 |
0,2 |
1,2 |
0,24 |
|
|
Итого временная |
т/м2 |
0,41 |
0,492 |
||
|
Итого полная |
т/м2 |
0,5 |
0,609 |
||
Таблица 2.4Нагрузка на покрытие.
|
Наименование |
Ед. изм. |
Нормативное значение |
Коэф-т надежности по нагрузке γf |
Расчетное значение |
|
|
Постоянная: |
|||||
|
Пароизоляция б=1 мм |
т/м2 |
0,001 |
1,2 |
0,001 |
|
|
Утеплитель ROCKWOOL , δ=150 мм, γ=0,146 т/м3 |
т/м2 |
0,002 |
1,2 |
0,002 |
|
|
Керамзитовый гравий δ=50 мм γ=0,3 т/м3 |
т/м2 |
0,015 |
1,3 |
0,02 |
|
|
Цементно - песчаная стяжка, δ=50 мм, γ=1,8 т/м3 |
т/м2 |
0,09 |
1,3 |
0,117 |
|
|
"Техноэласт" 2 слоя |
т/м2 |
0,005 |
1,2 |
0,006 |
|
|
Итого постоянная: |
т/м2 |
0,113 |
1,29 |
0,146 |
|
|
Временная |
|||||
|
Снеговая нагрузка |
т/м2 |
0,171 |
1,4 |
0,24 |
|
|
Итого полная: |
т/м2 |
0,284 |
0,386 |
Таблица 2.5Нагрузка на вестибюли, коридоры, лестницы.
|
Наименование |
Ед. изм. |
Нормативное значение |
Коэф-т надежности по нагрузке γf |
Расчетное значение |
|
|
Временная: |
|||||
|
Полезная длительная |
т/м2 |
0,3 |
1,2 |
0,36 |
|
|
Полезная кратковременная |
т/м2 |
0,1 |
1,2 |
0,12 |
|
|
Итого временная: |
т/м2 |
0,4 |
0,48 |
Таблица 2.6Нагрузка от внешнего стенового ограждения.
|
Наименование |
Ед. изм. |
Нормативное значение |
Коэф-т надежности по нагрузке γf |
Расчетное значение |
|
|
Штукатурный слой, δ=20 мм, h=2.68 м, γ=1,8 т/м3 |
т/м |
0,096 |
1,3 |
0,125 |
|
|
Каменная кладка, δ =250 мм, h=2.78, γ =1,8 т/м3 |
т/м |
1,251 |
1,3 |
1,626 |
|
|
Утеплитель ROCKWOOL «Венти Баттс Д», δ =110 мм, h=3 м, γ =0,045 т/м3 |
т/м |
0,015 |
1,2 |
0,018 |
|
|
Каркас фасада, h=3 м |
т/м |
0,005 |
1,2 |
0,006 |
|
|
Керамогранитная плитка, δ=8 мм, h=3 м, γ=2,4 т/м3 |
т/м |
0,058 |
1,2 |
0,07 |
|
|
Итого |
т/м |
1,425 |
1,845 |
||
|
Итого с учетом коэффициента остекления 0,3 |
т/м |
0,998 |
1,292 |
Таблица 2.7Нагрузка на балконную плиту.
|
Наименование |
Ед. изм. |
Нормативное значение |
Коэф-т надежности по нагрузке γf |
Расчетное значение |
|
|
Временная: |
|||||
|
Витражное остекление |
т/м |
0,118 |
1,2 |
0,142 |
|
|
Ограждение балкона |
т/м |
0,015 |
1,2 |
0,018 |
|
|
Полосовая равномерная на участке шириной 0,8 м вдоль ограждения балкона |
т/м2 |
0,4 |
1,2 |
0,48 |
|
Нагрузка от бокового давления грунта обратной засыпки на стену подвала.
Определим приведённую толщину грунта от временной нагрузки:
hred=р/γg (2.1), где γg=16 кН/м3 – объёмный вес грунта обратной засыпки, р=12 кН/м2 – нормативное значение поверхностной нагрузки,
hred=12/16=0.75 м.
Коэффициент надёжности γf для временной поверхностной нагрузки в соответствии п. 8.2.2 [1] равен 1,2, а для насыпных грунтов по п. 7.2 [1] равен 1,15.
Определим ординаты эпюры бокового давления грунта в верхней зоне q1 и нижней q2:
q1=γg*hred*tg2(45-φ/2) (2.2), где φ=21° - угол внутреннего трения грунта, принят по инженерно-геологическим условиям площадки строительства.
q1=1.6 *0.75*tg2(45-21/2)=0.57 Т/м2,
q2 =γg*(1.2*hred/(1.15)+H)*tg2(45-φ /2) (2.3),
q2=1.6*(1.2 *0.75/(1.15)+2,5)*tg2(45-21/2)=2.48 Т/м2.
Ветровые нагрузки.
Ветровые нагрузки собраны с помощью программы «Вест». Результаты расчетов для наветренной стороны здания приведены в таблице 2.8, для подветренной стороны здания приведены в таблице 2.9.
Таблица 2.8Ветровые нагрузки на наветренную сторону здания.
|
Высота (м) |
Нормативное значение (Т/м2) |
Расчетное значение (Т/м2) |
|
0 |
0,015 |
0,021 |
|
1,5 |
0,015 |
0,021 |
|
3 |
0,015 |
0,021 |
|
4,5 |
0,015 |
0,021 |
|
6 |
0,016 |
0,023 |
|
7,5 |
0,017 |
0,024 |
|
9 |
0,019 |
0,026 |
|
10,5 |
0,02 |
0,028 |
|
12 |
0,021 |
0,03 |
|
13,5 |
0,022 |
0,031 |
|
15 |
0,023 |
0,033 |
|
16,5 |
0,024 |
0,034 |
|
18 |
0,025 |
0,035 |
|
19,5 |
0,026 |
0,036 |
|
21 |
0,027 |
0,037 |
|
22,5 |
0,027 |
0,038 |
|
24 |
0,028 |
0,039 |
|
25,5 |
0,029 |
0,04 |
|
27 |
0,029 |
0,041 |
|
28,5 |
0,03 |
0,042 |
|
30 |
0,031 |
0,043 |
|
31,5 |
0,031 |
0,044 |
|
33 |
0,032 |
0,045 |
|
34,5 |
0,032 |
0,045 |
|
36 |
0,033 |
0,046 |
|
37,5 |
0,034 |
0,047 |
|
39 |
0,034 |
0,048 |
|
40,5 |
0,035 |
0,048 |
|
42 |
0,035 |
0,049 |
|
43,5 |
0,036 |
0,05 |
|
45 |
0,036 |
0,05 |
|
46,5 |
0,037 |
0,051 |
|
48 |
0,037 |
0,052 |
|
49,5 |
0,037 |
0,052 |
|
51 |
0,038 |
0,053 |
|
52,5 |
0,038 |
0,054 |
|
54 |
0,039 |
0,054 |
Таблица 2.9 Ветровые нагрузки на подветренную сторону здания.
|
Высота (м) |
Нормативное значение (Т/м2) |
Расчетное значение (Т/м2) |
|
0 |
-0,011 |
-0,016 |
|
1,5 |
-0,011 |
-0,016 |
|
3 |
-0,011 |
-0,016 |
|
4,5 |
-0,011 |
-0,016 |
|
6 |
-0,012 |
-0,017 |
|
7,5 |
-0,013 |
-0,018 |
|
9 |
-0,014 |
-0,02 |
|
10,5 |
-0,015 |
-0,021 |
|
12 |
-0,016 |
-0,022 |
|
13,5 |
-0,017 |
-0,023 |
|
15 |
-0,017 |
-0,024 |
|
16,5 |
-0,018 |
-0,025 |
|
18 |
-0,019 |
-0,026 |
|
19,5 |
-0,019 |
-0,027 |
|
21 |
-0,02 |
-0,028 |
|
22,5 |
-0,02 |
-0,029 |
|
24 |
-0,021 |
-0,029 |
|
25,5 |
-0,022 |
-0,03 |
|
27 |
-0,022 |
-0,031 |
|
28,5 |
-0,023 |
-0,032 |
|
30 |
-0,023 |
-0,032 |
|
31,5 |
-0,023 |
-0,033 |
|
33 |
-0,024 |
-0,033 |
|
34,5 |
-0,024 |
-0,034 |
|
36 |
-0,025 |
-0,035 |
|
37,5 |
-0,025 |
-0,035 |
|
39 |
-0,026 |
-0,036 |
|
40,5 |
-0,026 |
-0,036 |
|
42 |
-0,026 |
-0,037 |
|
43,5 |
-0,027 |
-0,037 |
|
45 |
-0,027 |
-0,038 |
|
46,5 |
-0,027 |
-0,038 |
|
48 |
-0,028 |
-0,039 |
|
49,5 |
-0,028 |
-0,039 |
|
51 |
-0,028 |
-0,04 |
|
52,5 |
-0,029 |
-0,04 |
|
54 |
-0,029 |
-0,041 |
Нагрузка от собственного веса железобетонных конструкций каркаса определена программно с уf=1.1.
2.2.3 Моделирование здания в расчетно-вычислительном комплексе “ SCAD 11.3”
2.2.3.1 Описание модели
По материалам, представленным в разделе архитектурного проектирования и инженерно–геологическим условиям площадки строительства, было выполнено моделирование здания для определения усилий и деформаций, возникающих в несущих элементах. Здание из линейных, плоскостных горизонтальных и вертикальных элементов в монолитном исполнении смоделировано в системе “SCAD 11.3”.
Здание запроектировано в монолитном варианте. Схеме здания приведена на рисунке 2.1, презентационная графика приведена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.1 Схема здания Рисунок 2.2 Презентационная графика
Монолитные колонны сечением 300х300 мм, 750х250 мм, 1000х250 мм, 1200х250 мм, 1350х250 мм. приняты из бетона класса В30. Схема расположения элементов каркаса представлена на листе 4 марки АКЖ (см. перечень листов чертежей дипломного проекта).
Диафрагмы, стены шахты лифта и лестничной клетки – монолитные толщиной 200 мм из бетона класса В30 естественного твердения. Стены цокольного этажа толщиной 400 мм объединены с колоннами.
Перекрытие и покрытие – безбалочные плиты толщиной 200 мм из бетона класса В30 естественного твердения.
Таблица 2.10 Содержание загружений в расчетной модели.
|
L1 |
sob ves |
- собственная масса конструкций |
|
L2 |
pol |
- нагрузка от пола на перекрытиях |
|
L3 |
peregorod |
- нагрузка от перегородок |
|
L4 |
polez1 |
- полезная временная длительная вертикальная нагрузка на перекрытие |
|
L5 |
polez2 |
- полезная временная длительная вертикальная нагрузка на перекрытие |
|
L6 |
polez3 |
- полезная временная длительная вертикальная нагрузка на перекрытие |
|
L7 |
polez4 |
- полезная временная длительная вертикальная нагрузка на перекрытие |
|
L8 |
polez 12 |
- полезная кратковременная вертикальная нагрузка на перекрытие |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.