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.

2.1.2. Расчёт веса перекрытия.

Таблица 2.

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