удельное сцепление - 0,00 кгс/см2;
модуль деформации - 300 кгс/см2.
Грунты ИГЭ -5 известняк сильно выветрелый трещиноватый
(«разборная скала»)
плотность - 2,0 г/ см3
пористость - 32 %;
временное сопротивление сжатию 200 кгс/см2.
Участок пригоден для строительства. Естественным основанием фундаментов могут служить грунты ИГЭ - 3; 4; 5 с нормативными и расчетными характеристиками, приведенными в табл. 1.
4.2 Оценка инженерно-геологических изысканий
При проектировании фундаментов 14-ти этажного жилого дома в г.Красноярске пользовались техническим отчетом об инженерно-геологических изысканиях, выполненных отделением Красноярского треста инженерно- строительных изысканий. Согласно изысканиям площадка строительства сложена на глубине 0.5 м - насыпным уплотненным щебенистым грунтом с песком, супесью и строительным мусором, на глубине 4.3м - супесью твердой, маловлажной с редким щебнем, корнями растений и редкими линзами погребенной почвы, на глубине 5м - известняк сильно выветрелый трещиноватый (“разборная скала”) Согласно табл.1 [15] и опыта строительства в данном районе расчетное сопротивление скальных грунтов, являющихся основанием под фундаменты дома Rо = 600 кПа (6 кг/см2).
Глубина заложения фундаментов не зависит от глубины сезонного промерзание грунтов.
4.3 Обоснование возможных вариантов фундамента и их анализ, выбор наиболее рационального решения
При выборе типа фундаментов рассматривались следующие возможные варианты:
ленточный фундамент - из сборных железобетонных подушек и бетонных стеновых блоков;
свайный фундамент - из железобетонных свай с обвязкой их монолитным железобетонным ростверком;
монолитная плита - сплошной монолитный железобетонный фундамент, соответствующий размерам здания в плане.
Столбчатый фундамент - из монолитного железобетона, под каждую колонну здания.
Ленточный фундамент - наименее трудоемкий, при этом, наиболее простой и экономичный вид конструктива. Однако данный тип фундамента не приемлем для слабых грунтов.
Свайный фундамент - применяется при возведении зданий на слабых грунтах. Довольно трудоемкий и дорогой тип фундаментов.
Монолитная плита - трудоемкий, дорогой фундамент, требующий сложного расчета. Применяется на грунтах слабой и средней несущей способности, с целью равномерного распределения усилий.
Согласно инженерно-геологическим изысканиям основанием под фундаменты служат плотный скальные грунты. Следовательно выполнение свайного фундамента технически не возможно. Из трех оставшихся видов фундаментов вариант монолитной плиты является более трудоемким и требует необоснованного превышения затрат на строительство. Таким образом, окончательно к расчету принимаем вариант столбчатый фундамента, как самый экономичный и наименее трудоемкий.
4.4 Расчет фундамента
Расчет столбчатого фундамента (смотри пояснительную записку Кравченко Д.А.)
5. Расчетно-конструктивный раздел
5.1 Расчет конструкций кровли
Таблица 1 - Сбор нагрузок
|
Составляющие нагрузки |
Нормативная нагрузка, |
Коэффициент над-ти по нагрузке, |
Расчетная нагрузка, |
|
|
Постоянная асбестоцементная кровля с учетом нахлестки листов |
0,2 |
1,3 |
0,26 |
|
|
Итого: |
0,2 |
0,26 |
||
|
Снеговая нагрузка: |
1.5 |
1,6 |
2.4 |
Снеговая нагрузка для г.Красноярска: - табл.5[3], = 1 - прил.3[3].
При 0,8, то = 1,6 - п.5.7[1].
Расчет стойки: - табл.1.
Стойка работает как растянуто изгибаемый элемент.
Рис.5.1.1. Расчетная схема растянуто изгибаемого элемента
Принимаем древесину 2-го сорта с расчетным сопротивлением сжатию и гибкость стойки относительно материальной оси <120. Соответствующий коэффициент устойчивости
Принимаем брусья шириной .
Требуемая высота сечения брусьев
Принимаем два бруса сечением Брусья соединяются болтами диаметром расположенными с шагом
Проверяем прочность и устойчивость стойки относительно материальной оси.
Общая площадь сечения, радиус инерции, гибкость и коэффициент устойчивости определяем по формулам:
<80;
Напряжение
Проверяем прочность и устойчивость стойки относительно свободной оси с учетом податливости соединений.
Сечение одного бруса, расстояние его оси до оси и момент инерции сечения
Радиус инерции
Гибкость стойки без учета податливости соединений
Коэффициент податливости соединений - болтов диаметром при > 1/2 определяется по формуле
Расчет подкоса: N = 380,28 кН - табл.1.
Подкос работает как центрально сжатый элемент.
Принимаем размеры сечения: h = 2633 = 858 мм, b = 160 мм.
Площадь сечения:
.
Проверка прочности сечения:
- условие выполняется, значит, устойчивость обеспечена.
Проверка устойчивости стержня:
- условие выполняется, значит, устойчивость обеспечена
где при
Принимаем: сечение из 16 досок.
Обработка древесины:
Обеспечение долговечности конструкций заключается в защите конструкций от увлажнения, биологического разрушения и возгорания. Один из недостатков древесины - снижение механических свойств при увеличении влажности, приводящей к деформациям разбухания и биологическому разрушению - гниению.
Для предотвращения увлажнения деревянных конструкций и их нормальной эксплуатации предусматривают конструктивные меры и защитную обработку, которые должны обеспечивать сохранность конструкций при складировании, транспортировке и монтаже, а также долговечность при эксплуатации.
В данном здании применена кровля с наружным отводом атмосферных вод.
Для предотвращения увлажнения конструкций применяем укрывистые и лакокрасочные материалы.
рис.5.1.2 Расчетная схема центрально-сжатого элемента
Влагозащитными составами обрабатываем наружные элементы покрытия. Для влагозащиты рекомендованы следующие лаки и эмали: перхлорлиниловые, пентафталевые, уретановые, уретаново-алкидные, масляно-смоляные, органосиликатные.
Ответственные части конструкций - места соприкасания древесины с бетоном, а также концы элементов обрабатывают покрытиями на основе тиоколовых мастик и эпоксидных смол.
Для защиты от биологического разрушения применяют следующие антисептики. Водорастворимые: втористый натрий, кремнефтористый натрий, кремнефтористый аммоний и т.д. Антисептики на нефтепродуктах и легких маслах; препараты пектахлорфенола в органических растворителях, нафтенат меди. Маслянистые антисептики: масло каменно-угольное, антраценовое, сланцевое.
Тип антисептирования - поверхностная обработка, пропитка в ваннах или в автоклавах под давлением, обмазка пастами.
Биологической защите подлежат деревянные конструкции, эксплуатируемых в помещениях с относительной влажностью воздуха более 60%, а также отдельные их элементы и части, которые могут увлажняться в процессе эксплуатации, каркас и внутренне поверхности ограждающих конструкций.
Защита конструкций от возгорания:
Защита древесины от возгорания заключается в следующих мероприятиях. Деревянные стойки и подкосы здания применяют без огнезащитной обработки. Металлические крепежные детали (болты, гвозди, элементы профильного металла) защищают от непосредственного воздействия огня и высоких температур на время, соответствующее пределу огнестойкости. Для этой цели ставят защитные деревянные накладки, утапливают в древесину головки болтов и гвоздей, которые затем защищают деревянными пробками.
Конструктивными мерами называются такие условия, при которых распространение преграждается, а предел огнестойкости конструкции увеличивается.
Химические меры огнезащиты понижают возгораемость древесины. Это пропитка деревянных элементов антипиренами, нанесение на поверхность огнезащитных покрытий в виде штукатурок и листовых несгораемых и трудносгораемых материалов, а также невспучивающихся, вспучивающихся, неорганических и органических красок.
Обрабатывают конструкции антипиренами (водо- или органикорастворимыми составами) путем поверхностной обмазки древесины или ее глубокой пропитки.
Можно применять составы, обладающие свойствами антисептика и антипирена. Особенно это важно для клееных конструкций индустриального изготовления.
6. Технология строительства
6.1 Работы подготовительного периода
К работам 1 этапа подготовительного периода относятся:
уборка крупных камней и мусора, находящегося на площадке;
вырубка кустарника и деревьев;
снятие растительного слоя;
корчевка пней;
Вырубка кустарника и снятие растительного слоя с перемещением их за пределы стройплощадки производят бульдозерами. Деревья спиливают, как правило, электрическими пилами, спиленные деревья вывозят за пределы стройплощадки при помощи кранов и автомашин или бульдозеров. Корчевку пней производят при помощи корчевателей или лебедок. Крупные камни убирают при помощи бульдозера.
К работам 2 этапа подготовительного периода относятся:
ограждение и освещение объекта;
вертикальная планировка;
прокладка временных коммуникаций;
устройство временных зданий и сооружений;
устройство временных дорог;
обеспечение связи.
Ограждение строительной площадки выполняют сборно-разборными из инвентарных деревянных щитов и стоек. Во избежание дополнительных земляных работ стойки устраивают на лежнях. Для удобства прохода людей вдоль ограждения с наружной его стороны ограждение устраивают с козырьком и тротуаром из досок. Осветительную сеть устраивают по специально установленным опорам.
Перед началом земляных работ на местность должны быть перенесены все оси строящегося здания. Для этого на расстоянии 4 - 5 м от границ будущего сооружения устраивают обноску. Обноска представляет собой стойки, устанавливаемые по периметру сооружения через 3 - 4 м. К стойкам на высоте 1,5 м горизонтально закрепляют прожилины, на которых размечают оси сооружения. По рискам натягивают проволоку, соответствующую той или иной оси здания.
Строительная площадка должна быть обеспечена водой и электроэнергией. Водопровод прокладывается под землей на глубине не менее глубины промерзания грунта. Канализацию прокладывают с уклонами, обеспечивающими сток жидкости. Глубина укладки канализационных труб при эксплуатации зимой та же, что и для водопровода. Через каждые 50 м устраивают кирпичные колодцы. Силовую электросеть прокладывают подземным кабелем от трансформаторной подстанции к распределительному узлу. Кабель укладывают в траншею глубиной 80 - 110 см. на дно траншеи и сверху кабеля укладывают по одному слою кирпича, который предохраняет кабель от случайных повреждений. От распределительного узла к потребителям энергия подается наземным кабелем.
Временные здания возводят для размещения в них бытовых помещений и прорабской. В качестве временных строений используют инвентарные деревянные дома, которые перевозят в собранном виде на автоприцепах с погрузкой и разгрузкой кранами.
Временные дороги на строительной площадке устраиваются для движения автомобильного транспорта и имеют грунтовое покрытие. У въезда на строительную площадку должна быть установлена схема движения средств транспорта, а на обочинах дорог и проездов - хорошо видимые дорожные знаки, регламентирующие порядок движения транспортных. Скорость движения автотранспортом вблизи мест производства работ не должна превышать 10 км/ч на прямых участках и 5 км/ч на поворотах.
Строительная площадка обеспечивается телефонной связью, для оперативного решения возникающих вопросов, а также на случай возникновения чрезвычайных ситуаций.
6.2 Земляные работы и устройство фундаментов
Проектирование и производство земляных работ осуществляется с применением типовой технологической карты комплексно-механизированного процесса для разработки котлована, и ее привязки к данному объекту с уточнением объемов работ. Разработанный грунт вывозится со строительной площадки и используется для обратной засыпки или вертикальной планировки вновь строящихся объектов. Настоящий комплексно-механизированный процесс состоит из подготовительных и основных операций.
К подготовительным операциям относятся:
устройство временных дорог для перевозки грунта;
срезка растительного слоя грунта и дерна;
планировка строительной площадки;
погрузка растительного грунта экскаватором в автомобили-самосвалы и транспортировка в отвал.
К основным операциям относятся:
разработка котлована до проектных отметок экскаватором с подчисткой основания зачистным устройством;
транспортировка разработанного грунта автомобилями-самосвалами за пределы строительной площадки;
Строительная площадка имеет размеры 70*44 м, грунт на данной площадке супесь твердая маловлажная с примесью щебня. Участок, отведенный, под строительство является неосвоенным, поэтому до начала работ производят срезку растительного слоя, величина которого 10 см. В ходе земляных работ создается земляное сооружение, которое является частью конструкции подземной части здания (котлован). Строительство осуществляется в летний период (с 1 июня), из чего следует, что предварительное рыхление грунта не требуется.
В котловане необходимо предусмотреть место, учитывая толщину фундамента и пространство для подступа к фундаменту для установки опалубки; суммируя эти показатели (половина толщины фундаментна по низу 0,9) м, и пространство для монтажа опалубки 0,5 м) получаем размеры котлована, указанные на листе.