Материал: Проект строительства серийного жилого дома переменной этажности

вычисленные расчетные усилия;

коэффициенты сочетаний;

коэффициенты длительности действия.

Коэффициенты надежности по нагрузке служат для перехода от расчетных усилий к нормативным. При этом полученные расчетные сочетания усилий используются конструирующими системами при расчете по первой группе предельных состояний, а нормативные сочетания усилий - при расчете по второй группе предельных состояний.

Загружение - группа нагрузок, действующих одновременно, которой присвоен порядковый номер. Каждому загружению присвоен вид, на основании которого формируется исходная информация для выбора расчетных сочетаний усилий (РСУ).

В расчете принят следующий перечень загружений:

Загружение 1 - постоянная нагрузка от собственного веса несущих конструкций (коэффициент длительности к = 1);

Загружение 2 - постоянная нагрузка от покрытий (полов, потолков, стяжек и пр.), к, = 1;

Загружение 3 - временная длительно действующая нагрузка от перегородок, k_{ = 1;

Загружение 4 - кратковременная полезная нагрузка на перекрытия от веса людей, k = 0,35;

Таблица 2.1

Нагрузки на 1 м² плиты перекрытия типового этажа

Значение временной полезной нагрузки взято для квартир жилых зданий в таблице 3 СП 20.13330.2011.

Коэффициенты надежности по нагрузке y_f для равномерно распределенных нагрузок следует принимать: 1,3 - при полном нормативном значении менее 2,0 кПа

.5 Результаты расчета плиты перекрытия

Результаты расчета конечно - элементной модели представлены в графической форме в виде изополей напряжений и перемещений.

Вспомогательные расчетные процессоры позволяют проводить дальнейшие исследования расчетной модели по результатам основного расчета.

Конструирующая система ЛИР АРМ реализует в автоматическом режиме подбор площадей сечения арматуры колонн, плиты перекрытия по первому и второму предельным состояниям в соответствии с действующими нормативами [2].

Результаты расчета:

Изополя моментов M_x и М_у относительно осей OX и OY от сочетания нагрузок, включающего расчетные вертикальные нагрузки (РСН 1) - рис.2.5.1 и рис. 2.5.2;

Изополя крутящих моментов M_xy от сочетания нагрузок, включающего расчетные вертикальные нагрузки (РСН 1) - рис. 2.5.3.

Изополя перемещений вдоль оси OZ (прогибы) от сочетания нагрузок, включающего нормативные постоянные и длительные вертикальные нагрузки (РСН 2) - рис. 2.5.4.

Изополя нижней арматуры относительно осей OX и OY- рис. 2.5.7 и рис. 2.5.8;

Изополя верхней арматуры относительно осей OX и OY - рис. 2.5.5 и рис. 2.5.6;

Согласно результатам расчета по второй группе предельных состояний максимальное значение прогиба составляет f _u = 12,5 мм (рис. 2.5.4).

Вертикальные предельные прогибы плиты перекрытия определяются по п.10.7, табл. 19 [1] исходя из эстетико-психологических требований.

При пролете 8,1 м предельный прогиб f _u = L/200 = 8100/200 = 40,5 мм.

Т.к. условие f _u = 12,5 мм < f _u = 40,5 мм, т.е. жесткость плиты перекрытия достаточна.

По результатам расчета плиты перекрытия (см. рис. 2.5.5 - рис. 2.5.8) подбирается ее армирование.

Нижнее армирование

Расчетное нижнее фоновое армирование плиты в направлении оси ОХ - A_sx = 5,66 см² /м. Выбираем Ø12 А500С с шагом 200 мм.

Расчетное нижнее фоновое армирование плиты в направлении оси OY - A_sx = 5,66 см²/м. Выбираем Ø12 А500С с шагом 200 мм.

Верхнее армирование

Расчетное верхнее фоновое армирование плиты в направлении оси ОХ - A_sx = 5,66 см²/м. Выбираем Ø 12 А500С с шагом 200 мм.

Расчетное верхнее дополнительное армирование плиты над опорами в направлении оси ОХ - A_sx = 5,66 см²/м. Выбираем Ø 12 А500С с шагом 200 мм.

Дополнительные стержни укладываются между стержнями фоновой арматуры. Тогда расчетное армирование плиты в пролетах в направлении оси

ОХ - A_sx = 11,32 см² /м.

Расчетное верхнее фоновое армирование плиты в направлении оси OY - A_sx = 5,66 см²/м. Выбираем Ø 12 А500С с шагом 200 мм.

Расчетное верхнее дополнительное армирование плиты над опорами в направлении оси OY - A_sx = 5,66 см²/м. Выбираем Ø 12 А500С с шагом 200 мм.

Дополнительные стержни укладываются между стержнями фоновой арматуры. Тогда расчетное армирование плиты в пролетах в направлении оси

OY - A_sx = 11,32 см²/м.

Напряженно-деформированное состояние плиты перекрытия на отметке +8,700:

На рис. 2.5.1 показаны изополя изгибающих моментов вдоль цифровых осей. Максимальный опорный момент составил 4,19 т*м/м - над колоннами по осям 5, 9.

Наибольший положительный момент в пролетах составил 1,17 т*м/м. В продольном направлении (вдоль буквенных осей - рис. 2.5.2) наибольшее значение момента в надколонных зонах составило до 6,07 т*м/м - по оси В.

Наибольший положительный момент достиг величины в 3,18 т*м/м. Максимальные прогибы плиты (рис. 2.5.3.) составили 13,2-1,65 = 11,65 мм - в рядовых участках при предельно допустимом значении 6,6/200 = 33 мм

Рис. 2.5.1 Мозаика напряжений по Му

Рис. 2.5.2 Мозаика напряжений по Мх

Рис. 2.5.3 Мозаика напряжений по Мху

Рис. 2.5.4 Изополя перемещений вдоль оси OZ

Рис. 2.5.5 Изополя армирования по оси Х у верхней грани

Рис. 2.5.6 Изополя армирования по оси Y у верхней грани

Рис. 2.5.7 Изополя армирования по оси Х у нижней грани

Рис. 2.5.8 Изополя армирования по оси Y у нижней грани

2.6 Расчет плиты перекрытия на продавливание в месте опирания на колонну

Условие: F≤F_ult,

где

F = N₂-N₁-F_q-F_q1 - продавливающая сила;

F_ult = R_bt*u_b*h₀ - несущая способность плиты в зоне продавливания;

F_q = q*A_q = 2.996*0.15 = 0.445 кН - нормальная сила от разгружающего действия нагрузки на плиту в пределах зоны продавливания, ограниченной расчетным контуром;

A_q = h₀*(a₁+b₁+h₀) = 0.19*(0.3+0.3+0.19) = 0.15м² - площадь зоны продавливания;

F_q1 = q₁*A_q1 = 6.05*0.24 = 1.45 кН - нормальная сила от догружающего действия нагрузки от собственного веса плиты в пределах расчетного контура;

A_q1 = (a₁+h₀)*(b₁+h₀) = (0.3+0.19)*(0.3+0.19) = 0.24м² - площадь зоны плиты, ограниченная расчетным контуром;

Значения продольной силы N₁ и N₂ определяются в ПК Лира САПР 2013

N₁ = 1673кН - продольная сила действующая в колонне над плитой;

N₂ = 1945кН - продольная сила действующая в колонне под плитой;

F = 1945-1673-0,445-1.45 = 270.105кН;_ult = R_bt*u_b*h₀ = 0.12*196*19 = 447.9кН;_b = 2*((a₁+h₀)+(b₁+h₀)) = 2*((0.3+0.19)+(0.3+0.19)) = 1.96 м = 196 см

периметр контура расчетного поперечного сечения плиты;

h₀ = 19см - рабочая высота сечения плиты;

R_bt = 0.12 кН/см² - расчетное сопротивление бетона класса В30 растяжению;

F = 270.105кН˂447.9кН;

Условие выполняется, поперечная арматура не требуется.

.7 Длина анкеровки

Базовая длина анкеровки, необходимая для передачи усилия в арматуре с полным расчетным сопротивлением R_s на бетон, определяется по формуле:

 A_s R_s 435 1,131

h _{0, an} = --------------------- = 41,2 см,

^Rbond^U s 3 3,77

где: - площадь поперечного сечения анкеруемого стержня арматуры и периметр его сечения (для арматуры Æ12 A_s  = 1,131см ², U_s = pd = 3,14 ×1,2 = 3,77см);

R_bond =h₁h₂ R_bt  = 2,5 ×1,0 ×1,2= 3,0МПа, г

_bond - расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном, принимаемое равномерно распределенным по длине анкеровки

h₁ - коэффициент, учитывающий влияние вида поверхности арматуры. Для горячекатаной арматуры периодического профиля h_{11 =} 2,5;

h₂ - коэффициент, учитывающий влияние размера диаметра арматуры, принимаемый равным 1,0 - при диаметре продольной арматуры d_s = 32мм; 0,9 - при d_s - 36мм,40мм.

Требуемая расчетная длина анкеровки арматуры с учетом конструктивного решения элемента в зоне анкеровки определяется по формуле:

h_an  = a*h_0,an  A_s,cal  / A_s,ef  =1 40,02×1 = 41,2см, где

A_s,cal, A_s,ef - площади поперечного сечения арматуры, соответственно требуемая по расчету и фактически установленная (A_s,cal / A_s,ef = 1);

a - коэффициент, учитывающий влияние на длину анкеровки напряженного состояния бетона и арматуры. Принимаем a = 1, как для растянутых стержней периодического профиля.

Фактическую длину анкеровки необходимо принимать согласно следующим требованиям h_an ≥15d_s h_an ≥0,3h_0,an h_an ≥ 200мм . Принимаем максимальную величину h_an = 41,2см.

Стыки растянутой или сжатой арматуры должны иметь длину перепуска (нахлестки) не менее значения длины

h_an = ah_0,an   A_s,cal /A_s,e =1,2× 40,02 ×1 = 49,44см, где

a - коэффициент, учитывающий влияние напряженного состояния арматуры, конструктивного решения элемента в зоне соединения стержней, количества стыкуемой арматуры в одном сечении по отношению к общему количеству арматуры в этом сечении, расстояния между стыкуемыми стержнями. Для растянутой арматуры a = 1,2 , а для сжатой арматуры - a = 0,9. Принимаем длина нахлестки l_l = 50см

.  
Организация, технология и экономика строительства

.1 Работы подготовительного периода

До начала производства основных строительно-монтажных и специальных работ должны быть выполнены нижеследующие подготовительные работы:

освободить строительную площадку для производства строительно-монтажных работ (снос строений, расчистка территории и др.);

произвести срезку растительного грунта и складировать его на свободной территории;

создать и закрепить геодезическую основу на строительной площадке с помощью забивки металлических штырей с окрашенной головкой или нанесения краской выносок на стены существующих капитальных зданий;

выполнить земляные и планировочные работы с первоочередными работами по отводу поверхностных вод с площадки, производится бульдозерами;

прокладка инженерных проектируемых сетей;

устройство дорог временных и постоянных;

устройство зданий (сооружений) постоянных и временных, ограждение площадки строительства, устройство электроснабжения временного, водоснабжения с установкой противопожарных гидрантов.

.2 Земляные работы

Проектирование и производство земляных работ осуществляется с применением типовой технологической карты на разработку котлована, и ее привязки к данному объекту с нахождением объемов работ. Разработка грунта предусмотрена с погрузкой в автотранспорт и навымет. Дальность перемещения 2 км. Разработанный навымет грунт используется как обратной засыпки пазух котлована, так и для вертикальной планировки вновь строящихся объектов. Этот процесс состоит из подготовительных и основных операций.

К подготовительным операциям относятся:

-  устройство временных дорог;

-       срезка растительного слоя грунта;

-       планировка строительной площадки;

-       погрузка грунта из выемки экскаватором в самосвалы и вывоз в отвал.

К основным операциям относятся:

-  разработка котлована до проектных отметок экскаватором с подчисткой дна котлована механизированным способом или вруную;

-       транспортировка разработанного грунта самосвалами в отвалы за пределы строительной площадки;

-       разработка грунта вручную на участках с большим количеством уступов.

Срезка растительного слоя производится двумя бульдозерами ДЗ-28 на базе трактора Т-130.1.Г-1 после привязки и разбивки участка под здание с закреплением точек на местности деревянными колышками или стальными штырями и соответствующей нивелировки поверхности. Разработанный растительный грунт грузится экскаватором ТЭ-3М с оборудованием обратной лопатой с ковшом объемом 0,65 м³ в автомобили-самосвалы КамАЗ-5511 и вывозится за пределы строительного участка с целью последующего использования его при благоустройстве. Толщина растительного слоя условно принята равной 20 см.

Разработка котлована организована по двухзахватной схеме параллельными продольными проходами. Из условия безопасности экскаваторы начинают работу с разрывом в одну смену. Сначала приступает к работе экскаватор №1 на 1-ой захватке, затем экскаватор №2 на 2-ой захватке, далее грунт разрабатывается одновременно на обеих захватках.

Технологический процесс доработки грунта зачистным устройством следующий. С каждой рабочей стоянки эксакаватор разрабатывает котлован обычным способом с недобором грунта до проектной отметки на 15-20 см. Зачистка основания котлована производится острой режущей кромкой ножа путем снятия грунта слоями толщиной 5-10 см.