Проект строительства административно-производственного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Строительство - одна из основных отраслей народного хозяйства страны, которая обеспечивает создание новых, расширение действующих основных фондов. Основной задачей капитального строительства является создание и ускоренного обновления основных фондов страны, предназначенных для развития производства и решения социальных вопросов, кардинальное решение повышения эффективности строительного производства. В настоящее время наблюдается повышенный интерес и заинтересованность в больших торговых площадях. Наблюдается тенденция перехода массового типового строительства к индивидуальному - этот качественно новый переход позволяет избавиться от однообразия с эстетической точки зрения и даёт толчок для новых архитектурных, конструктивных, организационных и технологических решений и как следствие способствует развитию отрасли.

Это вызвано следующими градостроительными соображениями:

- приближение обслуживающих предприятий к местам жительства, к местам городских потоков;

- создание условий попутного обслуживания;

- увеличение компактности застройки и, следовательно, сокращением протяжённости инженерных сетей, дорог и прочих элементов благоустройства.

В городе много ветхих деревянных домов, которые со временем необходимо реконструировать или сносить и на их месте строить новые. Поэтому в нашем городе в настоящее время ощущается значительный подъем строительного производства. Также это связанно с подъемом производства в других отраслях. На первые места выходят такие положения как повышения качества строительства, рациональное и экономичное использование строительных и людских ресурсов, а также социальная защита рабочих и служащих предприятий строительного комплекса.

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1 Назначение здания

Функциональное назначение объекта капитального строительства предполагает расширение производства, ремонта, наладки и сервисному обслуживанию, автоматики, телемеханики, информационного управления подводных лодок.

Проектная мощность объекта будет определена Заказчиком - Застройщиком в процессе освоения очередности строительства с учетом рынка услуг и товаров в данной сфере деятельности.

Потребности объекта строительства в инженерном обеспечении определены на стадии Проект и составляют:

- электрическая энергия - 594,7 кВт. час в том числе:

* административная часть - 269,83 кВт. час,

* производственная часть - 294,28 кВт. час,

- отопление - 157005 Вт (135000 ккал/час),

- горячее водоснабжение - 160494 Вт (138000 ккал/час),

- водопотребление - 4,63 м³/сут в том числе:

* административная часть - 3,88 м³/сут,

* производственная часть - 0,75 м³/сут,

- водоотведение - - 4,63 м³/сут.

Архитектурно-планировочные решения планов этажей согласованы с Заказчиком.

1.2 Характеристика участка строительства

Земельный участок площадью 5550 м² находится в промышленной зоне острова Ягры г. Северодвинск, Архангельская область.

Вид использования земельного участка - для размещения и строительства предприятий и объектов (III , IV, V) классов санитарной вредности.

В данных инженерно-геологических условиях проектирование и строительство рекомендуется на свайном основании.

В качестве несущего горизонта могут быть использованы пески мелкие и пылеватые.

Окончательный выбор проектного решения фундаментов осуществлялся с учетом данных изысканий, опыта строительства и эксплуатации подобных сооружений в сходных инженерно-геологических условиях и материалов отчета по испытанию грунтов динамическим испытаниями свай..

Климатические условия - район IIА.

Расчетная зимняя температура наружного воздуха -31С.

Расчетное значение веса снегового покрова - 2,4 кПа (240 кгс/м²).

Нормативное значение ветрового давления - 0,30 кПа (30 кгс/м²).

1.3 Краткая характеристика района и площадки строительства

Градостроительный план земельного участка подготовлен отделом архитектуры и градостроительства УС и А администрации г. Северодвинска для размещения объекта капитального строительства.

Район строительства - промышленная зона застройки г. Северодвинска ( о. Ягры).

Площадка строительства соседствует с территорией ОАО Центра Судоремонта «Звездочка».

На участке отсутствуют инженерные коммуникации (водопровод, канализация, сети электроснабжения, телефонная сеть).

При разработке проектных решений генерального плана застройки выполнены требования СанПиН 2.2.2/2.1.1200-03 соблюдения границ санитарно-защитных зон проектируемого объекта, которые составляют:

- для предприятий производственных и объектов IV класса - 100 м,

- для предприятий производственных и объектов V класса - 50 м.

1.4 Решения по генеральному плану

Размещение проектируемых зданий, сооружений, проездов и площадок объекта «Производственно-административное здание ЗАО «БИУС» в г. Северодвинске» выполнено с учетом технологической увязки отдельных служб в соответствии с предложенной Заказчиком - Застройщиком технологической схемы их размещения.

Размещение проездов и внутриплощадочных дорог позволяет использовать их для проезда пожарной техники к каждому зданию и имеет два самостоятельных въезда (выезда) техники на территорию проектируемого объекта.

В состав проектируемого объекта входят:

1. Производственно-административное, состоящее из двух частей: административной и производственной.

2. Теплая стоянка на 4 легковых автомобиля.

3. Комплектная трансформаторная подстанция мощностью КТПТ-630.

1.5 Основные планировочные решения

Вертикальная планировка территории осуществляется от существующих отметок. Проектные отметки планировки назначены исходя из условия удобного и безопасного движения транспортных средств, работающего персонала, а также безпрепятственного отвода поверхностных вод в дренажные системы и на рельеф местности.

Инженерная подготовка территории предусматривает использование объема грунта выемок и корыт с последующим их перемещением в пониженные участки местности.

Ведомость объемна земляных масс представлена в картограмме земляных масс.

Тип дорожного покрытия - проезды из асфальтобетона, тротуары и площадки из искусственной брусчатки.

1.6 Благоустройство территории

После окончания всех строительно-монтажных работ и устройства дорожных покрытий выполнить ограждение участка согласно разработанным чертежам «Ограждение территории земельного участка».

Проектными решениями предусмотрено устройство малых архитектурных форм, устройство газонов и посадка высокоствольных деревьев.

1.7 Электроснабжение

Электроснабжение проектируемого объекта выполнено в соответствии с ТУ ФГУП «ЦС «Звездочка», ПУЭ, ПТЭЭП и задания на проектирование.

Источником электроснабжения объекта и отпуска мощности электроэнергии является распределительное устройство РУ-10кВ распределительной подстанции РП-36, расположенной на территории «ЦС «Звездочка» в 220 м от проектируемого здания.

В качестве электроприемника выбрано устройство КТП-Т - тупиковая комплексная трансформаторная подстанция киоскового типа 10/0,4 кВ с трансформатором 630 кВА.

Электроснабжение КТП-Т выполнено по III категории надежности электроснабжения, которое осуществляется кабелем АСБл3х70, прокладываемого от РП-36. Дополнительно в РП-36 предусматривается установка камеры КСО-298 7ВВ-600.

Расчетная нагрузка на электропотребление составляет 594,7 кВт*час.

По степени надежности электроснабжения здания относятся к потребителям III категории, а системы аварийного освещения и противопожарной безопасности относятся к потребителям I категории электроснабжения ( для этого в электрощитовой предусмотрены источники бесперебойного питания).

Электрощитовое помещение расположено в цокольном этаже производственной части производственно-административного здания.

В электрощитовой устанавливаются два вводно-распределительных устройства ВРУ1-13-20, одно для административной, другое для производственной части здания и теплой стоянки, там же организован учет электроэнергии.

Проектом предусмотрено аварийное, эвакуационное и рабочее освещение. Нормы освещенности приняты согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03.

Освещение выполнено в основном люминисцентными лампами, аварийное - световыми указателями «Выход» с аккумуляторными батареями.

Заземление и защитные меры безопасности электроустановок выполнены в соответствии с требованиями гл. 1.7, 7.1 ПУЭ. Главн. заземляющие шины - во ВРУ здания.

Качество всех выполненных электромонтажных работ должно соответствовать действующим ПУЭ, ПТЭЭП, СНиП 3.05.06-85*.

1.8 Водоснабжение

Водопотребление проектируемого объекта выполнено в соответствии с техническими условиями по водоснабжению, выданными ФГУП ПО «СЕВМАШ» от 18.01.08 г. и материалов изысканий.

Проект разработан в соответствии с СНиП 2.04.02 - 84 «Водопровод. Наружные сети и сооружения», СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения», МДС40-1-2000 «Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации».

Давление в водопроводной сети составляет 3 м.кв.

В соответствии с техническими условиями настоящим проектом предусматривается водоснабжение проектируемых зданий №1, 2. 3. 4 с подключением к городской сети диаметром 150 мм, проходящей по территории базы.

Точками подключения производственно-административных зданий №3, 4 служит проектируемый колодецВ1-1,а для неотапливаемых складов №1 и 2 - проектируемый колодец В1-3/ ПГ, с установкой в нем пожарного гидранта.

Основные показатели по системе водопровода:

Общий расход воды по производственной базе составляет - 6,5 л/с в том числе:

- на внутреннее пожаротушение неотапливаемых складов - 2 струи по 2,5 л составит - 5,0 л.

Источниками водопотребления являются два производственно-офисных здания, нагрузки на каждое из которых составляют:

на холодное водоснабжение -

на горячее водоснабжение -

Вода для целей горячего водоснабжения готовится в электрических водонагревателях.

В каждом источнике водопотребления устанавливаются счетчики ВКСКМ - 15 с обводной линией.

1.9 Канализация

Водоотведение из проектируемых производственно-офисных зданий выполнено в соответствии с техническими условиями на канализацию, выданных ФГУП ПО «СЕВМАШ» от 18.01.08 г.

Отвод стоков от зданий предусматривается в существующую канализационную сеть диаметр 200 мм, проходящей по отведенному земельному участку и смежному с ним участку. Точками подключения служат существующие колодцы (№5610 лоток 057, колодец №5611 лоток 0,74) , выбранный с целью минимизации затрат и сохранения существующей сети канализации.

Проектируемая сеть канализации предусотрена из чугунных напорных труб диаметром 150 мм по ГОСТ 9583-75*.

В связи с осуществлением строительства объекта по очередям освоение нагрузок планируется :

- I очередь строительства - 3,0 м3/сутки,

- II очередь строительства - 3,3 м3/сутки.

1.10 Отопление и вентиляция

Раздел «Отопление, вентиляция и кондиционирование» проекта «Производственно-административное здание «БИУС» в г. Северодвинске» разработан согласно СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», СНиП 31-05-2003 «Общественные здания административного назначения» и в соответствии с техническим заданием на проектирование.

Расчетная температура наружного воздуха -31°С - зимний период, +24,5⁰С - лето.

Технические условия на подключение тепловых сетей за №580/25-241 выданы ОГЭ ФГУП «ЦС «Звездочка» 22.07.08г., точка подключения - магистральные тепловые сети ФГУП «ЦС «Звездочка» в месте подключения бывшей лаборатории в/ч 09607.

Параметры теплоносителя : - в тепловых сетях - вода с температурой 116-70⁰С, в системе отопления - вода с температурой 90-65⁰С.

Система отопления здания производственно-административного присоединяется к тепловым сетям через теплообменник, независимая система.

Вода на нужды горячего водоснабжения готовится в пластинчатых теплообменниках, в теплый и переходный периоды года (отсутствие централизованного теплоснабжения) вода для гвс готовится в электрических водонагревателях.

Тепловой узел (узел управления) размещается в отдельном помещении в цокольном этаже в осях 9-10/Б-В (в производственной части). В тепловом узле размещено оборудование узла учета, пластинчатые водонагреватели для отопления и гвс, приборы контроля, управления и автоматики.

По производственно-административному зданию расход тепла на отопление Qо=135000 кКал/час (157005 Вт), на вентиляцию Qв = 149870 кКал/час (174300Вт), расход тепла на горячее водоснабжение Qгвс= 138000 кКал/час (160494 Вт).

В здании предусмотрена водяная система отопления, однотрубная (горизонтальные ветки). В качестве нагревательных приборов - биметаллические радиаторы SF( Sira) с терморегуляторами. Для поддержания требуемых параметров микроклимата в помещениях здания и обеспечения комфортного теплового режима в проекте предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция с механическим и естественным побуждением с учетом энергосберегающих мероприятий. Теплоносителем для калориферов приточно-вытяжных установок является электроэнергия. Воздуховоды приняты класса Н-нормальные. В качестве материала для воздуховодов использовать сталь оцинкованную ГОСТ 14918-80, толщиной по СНиП 41-01-2003 (прилож. Н).

Для поддержания заданных температур внутреннего воздуха в теплый и переходные периоды года в административных помещениях и гостевых комнатах предусмотрены системы охлаждения воздуха (система кондиционирования VRV II). Источник теплоснабжения теплой стоянки автомобилей - электроэнергия. Расход тепла на отопление стоянки Qо= 8340 кКал/час (9700 Вт), на вентиляцию Qв= 4730 кКал/час (5500 Вт).

1.11 Охрана окружающей среды

На участке расположены:

- производственно-административное здание (№1 по генплану) с чердаком и цокольным этажом, производственная часть - 2-х этажная, административная - 3-х этажная со спортивно-оздоровительными помещениями, расположенными в цокольном этаже.

- Теплая стоянка на 4 легковых автомобиля (№2 по генлану) со смотровой ямой.

- Трансформаторная подстанция КТПТ - 630 ( №3 по генлану).

- Насосная станция хозбытовой канализации и насосная станция сетей дреноводостока.

Территория строительства имеет два самостоятельных выезда.

Предусмотрена открытая стоянка для легкового автотранспорта на 17 автомашин.

Участок строительства расположен в промышленной зоне острова Ягры г.Северодвска.

Инженерно-геологические условия описаны в техническом отчете об инженерно-строительных изысканиях, выполненных ООО «Севергеолдобыча» в 2008г.

Участок относится к землям населенных пунктов. Площадь - 5550 м ² . Назначение территории для строительства и эксплуатации административно-производственного здания (зона П-1).

На землях участка под строительство отсутствуют техногенные нарушения земель, отсутствуют экзогенные процессы, многолетняя мерзлота, район несейсмоопасен.

На основании положительного заключения СЭС о благоприятном нахождении объекта и условий для проектирования и строительства и вышеперечисленных результатов обследования участка сделан вывод о пригодности территории для строительства.

Проектируемое предприятие выполняет работы по ремонту , наладке и сервисному обслуживанию систем автоматики, информационного управления подводных лодок. В производственном процессе отсутствуют отходы производства, опасные для окружающей среды, не происходит загрязнение грунтов, их переувлажнение или обезвоживание.

Земли, отведенные под строительство не являются сельскохозяйственными или принадлежащими лесному фонду.

1.12 Противопожарные мероприятия

Раздел проекта «Противопожарные мероприятия» разработан в соответствии с требованиями Градостроительного Кодекса РФ (ст.48, ч.12, п.9), действующими нормами и правилами, а также с учетом отечественного опыта проектирования аналогичных объектов.

В настоящем разделе рассматриваются только вопросы обеспечения пожарной безопасности зданий и не рассматриваются другие аспекты обеспечения его безопасности и эксплуатационной надежности.

Вокруг зданий запроектированы проезды для пожарных машин с твердым покрытием шириной 5,0 м и расположенные на расстоянии 6-7 м от наружных стен зданий.

Покрытие конструкция пожарных проездов рассчитана на проезд пожарных автомобилей (с нагрузкой на ось не менее 16т).

Подъезды пожарных автомобилей обеспечены к пожарным гидрантам, ко всем входам в здания.

Противопожарные разрывы до соседних зданий и сооружений соответствуют СНиП 2.07.01-89*.

Расстояние от открытой автостоянки на территории до стен здания не менее 15 м.

Для решения вопросов наружного пожаротушения проектируемого объекта предусматривается установка одного пожарного гидранта на отведенном земельном участке строительства, а также использование существующих гидрантов территории ЗАО Центр судоремонта «Звездочка».

На наружное пожаротушение согласно СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» расход воды - 15 л/сек. Расход воды на внутреннее пожаротушение - 2 струи по 2,5 л.



2 АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Объемно-планировочное решение

Проектируемое производственно-административное здание имеет следующие характеристики:

- уровень ответственности здания - I;

- класс долговечности - I;

- степень огнестойкости - II;

- класс конструктивной пожарной опасности - С0;

- класс функциональной пожарной опасности здания :

- производственная часть -Ф5.1;

- административная часть - Ф4.3;

- теплая автостоянка - Ф5.2.

Административная часть здания имеет 3 (три) этажа. В цокольном этаже здания на отм. -3,300 расположены оздоровительные помещения и помещения технические для инженерного обеспечения.

Высота этажа 3,3 м.

Производственная часть здания - 2-х этажная.

Высота этажа принята - 4,8м.

В цокольном этаже расположены технические помещения и помещения для временного хранения незначительного запаса комплектующих деталей и готовой продукции.

В составе объекта предусматривается теплая стоянка на 4 легковых автомобиля с размерами в плане 7,2х18,0 м , выполненная из облегченных металлоконструкций и «сэндвич-панелей».



2.2 Конструктивные решения

- Фундаменты монолитные железобетонные из бетона класса В15, F50 на свайном основании, принятом по рекомендациям технического отчета об инженерно-строительных изысканиях, выполненных ООО «Севергеологодобыча» в 2008 году, и на основании результатов испытания грунтов динамическим испытаниям свай, в соответствии техническому заданию на полевые испытания грунтов.

Под все фундаменты выполняется бетонная подготовка из бетона класса В7,5, толщиной 50 мм.

- Марка, длина свай принята в соответствии с нагрузками на фундаменты и их несущей способностью по грунту, принятой по результатам динамического испытания свай.

- Конструктивное решение каркаса прямоугольных частей здания принято на базе использования каркаса зданий серии 1.020-87 с высотой этажа 3,3 и 4,8 м.

- В качестве ограждающих конструкций стен с учетом мероприятий энергосбережения принята кирпичная кладка из силикатного кирпича с толщиной 380 мм, расчетным слоем теплоизоляции (100 мм), система вентилируемого фасада и облицовочных фасадных панелей типа «Краспан»

- Внутренние перегородки предусмотрены из пазогребневых гипсовых плит, керамического и силикатного кирпича, а также гипсокартонных листов по металлическому каркасу. В помещениях уборочного инвентаря и санузлах проектом предусмотрены гипсокартонные листы марки ГВЛ.

- Междуэтажные перекрытия сборные железобетонные монолитные, выполненные по ригелям , монолитным железобетонным балкам.

- Водосток наружный неорганизованный.

- Кровля - металлочерепица; рулонная совмещенная над холодным чердаком в криволинейной части здания.

- Оконные блоки из поливинилхлоридных профилей с двухкамерным стеклопакетом. тройным остеклением из листового стекла с межстекольным расстоянием 8 мм. ГОСТ 30674-99.

- Дверные блоки - из профилей ПВХ ГОСТ 30970-2002.

Оборудование и материалы, применяемые в проекте, отвечают требованиям строительных и санитарных норм и имеют соответствующие сертификаты. Полимерные и полимеросодержащие материалы, применяемые в проекте, также имеют соответствующие сертификаты.

2.3 Технико-экономические показатели

1. Площадь участка 5550,0 м².

2. Площадь застройки 1286,0 м².

3. Площадь дорожных покрытий 1910,5 м².

4. Площадь озеленения 1625,0 м².

5. Процент застройки 31,6 %.

6. Процент использования 77,0 %.

7. Процент озеленения 27,0 % .

2.4 Теплотехнический расчет

2.4.1 Исходные данные

К исходным данным относится:

- назначение помещения - производственное;

- район строительства - г.Северодвинск;

- средняя температура наиболее холодной пятидневки t_н5 = -31°С;

- средняя температура отопительного периода t_оп = -4,4 °C;

- продолжительность отопительного периода Z_оп = 253 сут;

- зона влажности - нормальная;

- расчетная температура внутреннего воздуха t_в=18°С;

- относительная влажность воздуха 55 %;

- условия эксплуатации ограждающих конструкций - Б;

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности б_в=8,7 Вт/(м^2.°С);

2.4.2 Расчет наружной стены

Конструкция стены:

1) Штукатурка л=0,93Вт/(м²/°С), д=0,02м.

2) Кирпичная кладка л=0,87Вт/(м²/°С), д=0,38м.

3) Плита мягкая ISOVER KL 45 л=0,041Вт/(м²/°С), д=Х м

4) Вентилируемая воздушная прослойка д=0,05 м

Теплотехнический расчёт ограждающей конструкции выполнен

по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»,

СНиП 23-01-99* «Строительная климатология», в программе ТеРеМОК 0.8.5 / 0118 © 2005--2011 Дмитрий Чигинский.

Определить требуемую толщину слоя в конструкции Наружной стены с прослойкой, вентилируемой наружным воздухом прослойкой в Производственном здании, расположенном в городе Северодвинск.

Расчетная температурой наружного воздуха в холодный период года, t_ext = -31 °С;

Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, t_int = 18 °С;

Средняя температура наружного воздуха отопительного периода, t_ht = -4.4 °С;

Продолжительность отопительного периода, z_ht = 253 сут.;

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, б_ext = 10.8 Вт/(м?·°С);

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, б_int = 8.7 Вт/(м?·°С);

Нормируемый температурный перепад, Дt_n = 7 °С;

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, R_req = 2.133 м?·°С/Вт;

Толщина искомого слоя, t = 89 мм;

Суммарная толщина конструкции, ?t = 464 мм;

2.4.3 Расчет покрытия

1) Раствор цементно-песчаный 1800 кг/мі: л=0.93 Вт/(м²/°С), д=0,04м.

2) Гравий керамзитовый 600 кг/м?: л=0.19 Вт/(м²/°С), д=0,15 м.

3) Плита жесткая ISOVER OL-P: л=0.046, д=Х м

4) Железобетонная плита : л=1.9 Вт/(м²/°С), д=0,06 м.

Теплотехнический расчёт ограждающей конструкции выполнен

по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»,

СНиП 23-01-99* «Строительная климатология», в программе ТеРеМОК 0.8.5 / 0118 © 2005--2011 Дмитрий Чигинский.

Определить требуемую толщину слоя в конструкции Покрытия в Производственном здании, расположенном в городе Северодвинск (зона влажности -- Влажная).

Расчетная температурой наружного воздуха в холодный период года, t_ext = -31 °С;

Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, t_int = 20 °С;

Средняя температура наружного воздуха отопительного периода, t_ht = -4.4 °С;

Продолжительность отопительного периода, z_ht = 253 сут.;

Нормальный влажностный режим помещения и условия эксплуатации ограждающих конструкций -- Б.

Коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, n = 1;

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, б_ext = 23 Вт/(м?·°С);

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, б_int = 8.7 Вт/(м?·°С);

Нормируемый температурный перепад, Дt_n = 3 °С;

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, R_req = 5.287 м?·°С/Вт;

Толщина искомого слоя, t = 196 мм;

Суммарная толщина конструкции, ?t = 446 мм;

2.4.4 Расчет пола подвала

1) Керамогранит: л=3.49 Вт/(м²/°С), д=0,025м.

2) Бетонная стяжка: л=0.93 Вт/(м²/°С), д=0,04м.

3) Плита жесткая ISOVER OL-P: л=0.046, д=Х м

4) Железобетонная плита : л=1.9 Вт/(м²/°С), д=0,22 м.

Теплотехнический расчёт ограждающей конструкции выполнен

по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»,

СНиП 23-01-99* «Строительная климатология», в программе ТеРеМОК 0.8.5 / 0118 © 2005--2011 Дмитрий Чигинский.

Определить требуемую толщину слоя в конструкции Перекрытия подвала, расположенное ниже уровня земли в Производственном здании, расположенном в городе Северодвинск (зона влажности -- Влажная).

Расчетная температурой наружного воздуха в холодный период года, t_ext = -31 °С;

Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, t_int = 18 °С;

Средняя температура наружного воздуха отопительного периода, t_ht = -4.4 °С;

Продолжительность отопительного периода, z_ht = 253 сут.;

Нормальный влажностный режим помещения и условия эксплуатации ограждающих конструкций -- Б.

Коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, n = 0.75;

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, б_ext = 12 Вт/(м?·°С);

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, б_int = 8.7 Вт/(м?·°С);

Нормируемый температурный перепад, Дt_n = 2,5 °С;

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, R_req = 4.678 м?·°С/Вт;

Толщина искомого слоя, t = 198 мм;

Суммарная толщина конструкции, ?t = 483 мм.



3 РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Выбор варианта

Рисунок3.1.1 - Вариант 1



Рисунок3.1.2 - Вариант 2

Рисунок3.1.3 - Вариант 3 

Конструктивная схема рамы должна быть скомпонована так, чтобы получить наиболее экономичное решение, при котором объем бетона и вес арматуры наименьшие. Результаты сводим в общую таблицу (табл.3.1.1).

Таблица 3.1.1 - Сравнение вариантов

Варианты	Сечение колонны, мм	Сечение ригеля, мм	Количество рам	Расход бетона на раму	Общий расход бетона, м3
1	400х400	400х500	5	17,3	86,5
2	400х400	400х500	6	15,27	91,6
3	400х400	400х400	5	15,43	77,15

За основной вариант принимаем вариант №3, так расход бетона является наименьшим, а значит и стоимость бетона будет минимальная.

3.2 Сбор нагрузок на раму

В расчетной схеме рамы соединение ригеля с колонной и колонны с фундаментом считаем жестким. Длину колонны принимаем равной расстоянию от обреза фундамента до низа ригеля. За оси колонны в расчетной схеме принимаем геометрические оси нижней и верхней частей.

При проектировании следует учитывать нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации здания, а также при изготовлении, хранении и перевозке строительных конструкций. Для расчёта элементов поперечной рамы необходимо собрать равномерно распределенные нагрузки и сосредоточенные силы.

Данная поперечная рама (рис. 3) является основной несущей конструкцией, она выполнена из монолитного железобетона. Сечение 400х400 мм.



3.2.1 Постоянные нагрузки

Расчет веса перекрытий и кровли производим в табличной форме.

1.Нагрузки от покрытия

строительство здание архитектурный конструктивный

Таблица 3.2.1.1 - Расчет веса 1 м² покрытия

№	Наименование нагрузки	Расчет
1	Техноэласт ЭКП,	0,05	0,05	1,3	0,065
2	Унифлекс ЭПВ Вент,	0,04	0,04	1,3	0,052
3	Выравнивающая стяжка из цементно-песчаного раствора марки 100,	18 0,04	0,72	1,3	0,936
4	Уклонообразующий слой-керамзитовый гравий,	6 0,3	0,18	1,3	0,243
5	Минераловатные плиты РУФ БАТТС фирмы Rockwool,	1,6 0,2	0,32	1,2	0,384
6	Пароизоляция Строизол R,	0,04	0,04	1,2	0,046
7	Железобетонная плита покрытия,	(0,95 25)/(1,546)	2,57	1,1	2,83
Итого постоянная				4,556



где коэффициент надежности по назначению здания;

коэффициент надежности по нагрузке;

поверхностный удельный вес рулонных материалов, .

Определение распределенных нагрузок на раму.

Рисунок 3.2.1.1 - Грузовая площадь рамы

Величина равномерно распределенной нагрузки от действия постоянной расчетной нагрузки:

Рисунок 3.2.1.2 - Схема нагрузок на раму от покрытия



2. Нагрузки от перекрытия

Таблица 3.2.1.2 - Расчет веса 1 м² перекрытия

№	Наименование нагрузки	Расчет
1	Керамогранит,	24 0,025	0,6	1,2	0,72
2	Цементно-песчаная стяжка	0,0418	0,72	1,3	0,936
3	Гидроизоляция «Унифлекс П»,		0,036	1,2	0,0432
4	Плита перекрытия ПК60.15 2,8т	28/(61,5)	3,11	1,1	3,421
Итого постоянная				4,28

Рисунок 3.2.1.3 - Грузовые площади



Величина равномерно распределенной нагрузки от действия постоянной расчетной нагрузки:

Рисунок 3.2.1.4 - Схема нагрузок перекрытие

3.2.2 Временные нагрузки

1. Полезная нагрузка на перекрытия

Рисунок 3.2.2.1 - Грузовые площади



А=92,64 м² > А₂=36 м², то коэффициент сочетания равен

q₁ =151,20,8116=87,14 кН/м;

Рисунок 3.2.2.2 - Схема действия полезных нагрузок на раму

2. Снеговая нагрузка.

Северодвинск относится к IV снеговому району, для которого расчетное значение веса снегового покрова S_g = 2,4 кПа.

Полное расчетное значение снеговой нагрузки на 1 м² горизонтальной проекции покрытия вычисляется по формуле:

S=S_gµ, где:

- коэффициент перехода, для, =1.

S=2,41=2,4 кПа.

По расчету получается, что снеговая нагрузка равна



q_сн=SA_нагр=2,461=14,4кН/м.

Рисунок 3.2.2.3 - Схема действия снеговых нагрузок на раму

3. Ветровая нагрузка.

Расчётное значение ветровой нагрузки определяется по формуле (22).

, (22)

где - нормативное значение ветрового давления для заданного района;

- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания и тип местности; для типа местности A на высоте , а на высоте ;

- коэффициент, учитывающий направление ветрового давления и конфигурацию здания; для активного давления ветра , а для пассивного - ;

- коэффициент надёжности по нагрузке; для ветровой нагрузки .



Рисунок 3.2.2.4 - Схема действия ветровой нагрузки на раму

Определяется активное давление ветра на высоте 10 и 20 м:

,

.

Для определения пассивного давления можно использовать формулу (23):

, (23)

,

.

Далее путём интерполяции находится активное ветровое давление в уровне верха рамы и в уровне парапета, то есть на отметках 10,905 и 12,25 м:

, .

Теперь по формуле (24) определяется значение действующей силы:

, (24)

где .

.

Значение силы от пассивного давления определяется с помощью соотношения :

.

Величина эквивалентной распределённой нагрузки определяется, исходя из условия равенства момента в заделке колонны при действии ветровой и эквивалентной нагрузки. Этот момент определяется по формуле (25).

, (25)

где .

.

Эквивалентная распределённая нагрузка определяется по формуле (26).

. (26)

, соответственно: .



Рисунок 3.2.2.5 - Схема действия ветровых нагрузок на раму

3.3 Расчет рамы

Расчет выполнен с помощью проектно-вычислительного комплекса SCAD OFFICE 11.3. Комплекс реализует конечно-элементное моделирование статических и динамических расчетных схем, проверку устойчивости, выбор невыгодных сочетаний усилий, подбор арматуры железобетонных конструкций.

Для того чтобы рассчитать раму необходимо подготовить расчетную схему. Расчетная схема предоставлена на рис. 3.3.1.

Рисунок 3.3.1-Расчетная схема рамы



Раму рассчитываем в программе SCAD 11.3. Результатом расчета является: эпюры M, Q, N от действия постоянных и временных нагрузок, представленные на рисунках; таблицы армирования рамы представлены в графической части на листе 4. Самые невыгодные сочетания нагрузок - постоянная, полезная, снеговая, и постоянная, полезная, снеговая, ветровая. Для дальнейшего расчета элементов рамы по нормальным и наклонным сечениям строим также огибающие эпюры моментов, поперечных и продольных сил.

Рисунок 3.3.2-Эпюра моментов от действия постоянной, полезной и снеговой нагрузок



Рисунок 3.3.3-Эпюра поперечных сил от действия постоянной, полезной и снеговой нагрузок

Рисунок 3.3.4-Эпюра продольныхсил от действия постоянной, полезной и снеговой нагрузок



Рисунок 3.3.5-Эпюра моментов сил от действия постоянной, полезной , снеговой и ветровой нагрузок

Рисунок 3.3.6-Эпюра поперечных сил от действия постоянной, полезной , снеговой и ветровой нагрузок



Рисунок 3.3.7-Эпюра продольных сил от действия постоянной, полезной , снеговой и ветровой нагрузок

3.3.1 Расчет и конструирование многопролетных неразрезных ригелей

Для удобства расчета присваиваем каждому узлу номер:

Рисунок 3.3.1.1 - Номера узлов



Для определения максимальных усилий в стержнях рамы строим огибающие эпюры моментов и поперечных сил:

Рисунок 3.3.1.2 - Огибающая эпюра моментов

Рисунок 3.3.1.3 - Огибающая эпюра поперечных сил.



3.3.1.1 Расчет ригелея 2-14.

Назначение размеров.

Размеры назначаем в соответствие с выбранной конструктивной схемой рамы.

Рисунок 3.3.1.1.1 - Сечение ригеля

Характеристики материалов

Бетон В25: R_b=14,5 МПа•г_b1=13,05 МПа; R_bt=1,05 МПа•г_b1=0,945 МПа;

E_b=30·10⁴ МПа.

Арматура А400: R_s=355 МПа; R_sc=355 МПа; R_{s ser}=400 МПа; E_s=2·10⁵ МПа.

Рисунок 3.3.1.1.2 - Эпюра моментов ригеля 2-14



Проверка размеров сечения ригеля

1) о ? 0,35;

h₀===418 мм;

h=h₀+a=418+40=458 мм;

Принимаем h=500 мм.

2) Q=296,1 кН ? 0,3R_bbh₀=0,3·13050·0,4·0,46=720,36 кН.

Расчет на прочность сечений нормальных к продольной оси

Рисунок 3.3.1.1.3 - Расчетные сечения ригеля 2-14

Сечение 1-1:

1) h₀ =h-a=50-4=46 см;

2)

3) Интерполяцией определяем величины: = 0,18; з = 0,91;

4)

5) = 0,16 ? 0,35;

= 0,16 < _R=0,53;

6)

Подбираем четыре стержня с 20 мм. = мм² > = мм².

7) x==;

8) о===0,17 ? _R=0,53;

9) M= кН·м ? M_u=R_bbx(h₀-)=13050·0,4·0,17 (0,46-)=332,8 кН·см.

Сечение 2-2:

1) h₀ =h-a=50-4=46 см;

2)

3) Интерполяцией определяем величины: = 0,13; з = 0,94;

4) = 0,13 ? 0,35;

= 0,13 < _R=0,53;

6)

Подбираем четыре стержня с 18 мм. =1018 мм² > = мм².

7) x==;

8) о===0,15 ? _R=0,53;

9) M= кН·м ? M_u=R_bbx(h₀-)=13050·0,4· (0,46-)=153,25 кН·см.

Сечение 3-3:

1) h₀ =h-a=50-4=46 см;

2)

3) Интерполяцией определяем величины: = 0,28; з = 0,86;

4) = 0,28? 0,35;

= 0,28< _R=0,53;

6)

Подбираем 3 стержня с 36 мм. =2036 мм² > = мм².

7) x==;

8) о===0,29 ? _R=0,53;

9) M= кН·м ? M_u=R_bbx(h₀-)=13050·0,4· (0,46-)=274,89 кН·см.

Сечение 4-4:

1) h₀ =h-a=50-4=46 см;

2)

3) Интерполяцией определяем величины:

= 0,1; з = 0,95;

4) = 0,1 ? 0,35;

= 0,1 < _R=0,53;

6)

Подбираем четыре стержня

с 16 мм. =804 мм² > = мм².

7) x==;

8) о===0,12 ? _R=0,53;

9) M= кН·м ? M_u=R_bbx(h₀-)=13050·0,4· (0,46-)=124,17 кН·см.

Сечение 5-5:

1) h₀ =h-a=50-4=46 см;

2)

3) Интерполяцией определяем величины:

= 0,25; з = 0,87;

4) = 0,25 ? 0,35;

= 0,25 < _R=0,53;

6)

Подбираем четыре стержня с

36 мм. =2036 мм² > = мм².

7) x==;

8) о===0,29 ? _R=0,53;

9) M= кН·м ? M_u=R_bbx(h₀-)=13050·0,4· (0,46-)=273,19 кН·см.

Сечение 6-6:

1) h₀ =h-a=50-4=46 см;

2)

3) Интерполяцией определяем величины:

= 0,13; з = 0,94;

4) = 0, 13 ? 0,35;

= 0, 13 < _R=0,53;

6)

Подбираем четыре стержня

с 18 мм. =1018 мм² > = мм².

7) x==;

8) о===0,15 ? _R=0,53;

9) M= кН·м ? M_u=R_bbx(h₀-)=13050·0,4·(0,46-)=155,29 кН·см.

Сечение 7-7:

1) h₀ =h-a=50-4=46 см;

2)

3) Интерполяцией определяем величины:

= 0,19; з = 0,91;

4) = 0,19 ? 0,35;

= 0,19 < _R=0,53;

6)

Подбираем четыре стержня с 22 мм. =1520 мм² > = мм².

7) x==;

8) о===0,22 ? _R=0,53;

9) M= кН·м ? M_u=R_bbx(h₀-)=13050·0,4· (0,46-)=219,63 кН·см.

Расчет на прочность сечений наклонных к продольной оси

Рисунок 3.3.1.1.4 - Эпюра поперечных сил ригеля 2-14.

Так как поперечные силы достаточно большие, то поперечную силу, воспринимаемую бетоном, не учитываем. Рассматриваем участки на которых поперечную арматуру устанавливаем конструктивно, или участки на которых поперечную арматуру устанавливаем по расчету.

Первый пролет:

Определяем диаметр хомутов из условия свариваемости.

,

принимаем хомуты d=8 мм, А400 с A_sw=50,3 мм².

Расчетный шаг поперечной арматуры

S? ==250 мм ? 300 мм; S=200 мм.

а) Интенсивность поперечной арматуры

q_sw===286,71 кН/м;

Проверка выполнения условия

q_sw=286,71 кН/м ? 0,25R_btb=0,25·940·0,4=94 кН/м;

б) Определить проекцию опасной продольной трещины на продольную ось.

M_b=ц_b2R_btbh₀²=1,5·940·0,4·0,46²=119,34 кН·м;

С₀===0,74 м;

h₀=0,46 м ? C₀=0,74 м ? 2h₀=0,92 м.

в) Определить поперечную силу, воспринимаемую бетоном.



Q_b==;

г) Определить поперечную силу, воспринимаемую хомутами.

Q_sw=0,75q_swC₀=0,75··0,74=159,12 кН;

д) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по опасной наклонной трещине.

Q=кН ? Q_b+Q_sw=+159,12 =320,32 кН;

е) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы между двумя соседними хомутами.

S=200 мм ? ==268 мм.

Так как Q=?Q_b+Q_sw при конструктивном армировании, то арматура по расчету не нужна.

Второй пролет.

Определяем диаметр хомутов из условия свариваемости.

, принимаем хомуты d=8 мм, А400 с A_sw=50,3 мм².

Расчетный шаг поперечной арматуры

S? ==250 мм ? 300 мм; S=250 мм.



а) Интенсивность поперечной арматуры

q_sw===229,36 кН/м;

Проверка выполнения условия

q_sw=229,36 кН/м ? 0,25R_btb=0,25·940·0,4=94 кН/м;

б) Определить проекцию опасной продольной трещины на продольную ось.

M_b=ц_b2R_btbh₀²=1,5·940·0,4·0,46²=119,34 кН·м;

С₀===0,83 м;

h₀=0,46 м ? C₀=0,83 м ? 2h₀=0,92 м.

в) Определить поперечную силу, воспринимаемую бетоном.

Q_b==;

г) Определить поперечную силу, воспринимаемую хомутами.

Q_sw=0,75q_swC₀=0,75·229,36 ·0,83=142,77 кН;

д) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по опасной наклонной трещине.

Q=кН ? Q_b+Q_sw=+142,77=286,57 кН;



е) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы между двумя соседними хомутами.

S=250 мм ? ==282 мм.

Так как Q=?Q_b+Q_sw при конструктивном армировании, то арматура по расчету не нужна.

Третий пролет.

Определяем диаметр хомутов из условия свариваемости.

, принимаем хомуты d=8 мм, А400 с A_sw=50,3 мм².

Расчетный шаг поперечной арматуры

S? ==250 мм ? 300 мм; S=200 мм.

а) Интенсивность поперечной арматуры

q_sw===286,71 кН/м;

Проверка выполнения условия

q_sw=286,71 кН/м ? 0,25R_btb=0,25·940·0,4=94 кН/м;

б) Определить проекцию опасной продольной трещины на продольную ось.



M_b=ц_b2R_btbh₀²=1,5·940·0,4·0,46²=119,34 кН·м;

С₀===0,74 м;

h₀=0,46 м ? C₀=0,74 м ? 2h₀=0,92 м.

в) Определить поперечную силу, воспринимаемую бетоном.

Q_b==;

г) Определить поперечную силу, воспринимаемую хомутами.

Q_sw=0,75q_swC₀=0,75··0,74=159,12 кН;

д) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по опасной наклонной трещине.

Q=кН ? Q_b+Q_sw=+159,12 =320,32 кН;

е) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы между двумя соседними хомутами.

S=200 мм ? ==268 мм.

Так как Q=?Q_b+Q_sw при конструктивном армировании, то арматура по расчету не нужна.



3.3.1.2 Расчет ригеля 4-16

Назначение размеров.

Размеры назначаем в соответствие с выбранной конструктивной схемой рамы.

Рисунок 3.3.1.2.1 - Сечение ригеля

Характеристики материалов

Бетон В25: R_b=14,5 МПа•г_b1=13,05 МПа; R_bt=1,05 МПа•г_b1=0,945 МПа;

E_b=30·10⁴ МПа.

Арматура А400: R_s=355 МПа; R_sc=355 МПа; R_{s ser}=400 МПа; E_s=2·10⁵ МПа.

Рисунок 3.3.1.2.2 - Эпюра моментов ригеля 4-16



Проверка размеров сечения ригеля

1) о ? 0,35;

h₀===140 мм;

h=h₀+a=140+40=180 мм;

Высоту сечения оставляем прежней h=400 мм.

2) Q=296,1 кН ? 0,3R_bbh₀=0,3·13050·0,4·0,46=720,36 кН.

Расчет на прочность сечений нормальных к продольной оси

Рисунок 3.3.1.2.3 - Расчетные сечения

Сечение 1-1:

1) h₀ =h-a=40-4=36 см;

2)

3) Интерполяцией определяем величины: = 0,12; з = 0,94;

4)

5) = 0,12 ? 0,35;

= 0,12 < _R=0,53;

6)

Подбираем четыре стержня с 16 мм. = мм² > = мм².

7) x==;

8) о===0,15 ? _R=0,53;

9) M= кН·м ? M_u=R_bbx(h₀-)=13050·0,4· (0,36-)=87,435 кН·см.

Сечение 2-2:

1) h₀ =h-a=40-4=36 см;

2)

3) Интерполяцией определяем величины: = 0,083; з = 0,96;

4)

5) = 0,083? 0,35;

= 0,083< _R=0,53;

6)

Подбираем четыре стержня с 14 мм. = мм² > = мм².

7) x==;

8) о===0,116 ? _R=0,53;

9) M= кН·м ? M_u=R_bbx(h₀-)=13050·0,4· (0,36-)=74,32 кН·см.

Сечение 3-3:

1) h₀ =h-a=40-4=36 см;

2)

3) Интерполяцией определяем величины: = 0,16; з = 0,92;

4)

5) = 0,16? 0,35;

= 0,16< _R=0,53;

6)

Подбираем 3 стержня с 20 мм. = мм² > = мм².

7) x==;

8) о===0,19 ? _R=0,53;

9) M= кН·м ? M_u=R_bbx(h₀-)=13050·0,4· (0,36-)=118,76 кН·см.

Сечение 4-4:

1) h₀ =h-a=40-4=36 см;

2)

3) Интерполяцией определяем величины: = 0,072; з = 0,96;

4) = 0,072? 0,35;

= 0,072< _R=0,53;

6)

Подбираем четыре стержня с 12 мм. =452 мм² > = мм².

7) x==;

8) о===0,09 ? _R=0,53;

9) M= кН·м ? M_u=R_bbx(h₀-)=13050·0,4·(0,36-)=54,3 кН·см.

Расчет на прочность сечений наклонных к продольной оси

Определить участки балки, для которых необходимо установить поперечную арматуру по расчету.

Q_bmin=0,5R_btbh₀=0,5·940·0,2·0,79=74 кН.



Рисунок 3.4.1.2.4 - Эпюра поперечных сил ригеля 4-16

Так как поперечные силы достаточно большие, то поперечную силу, воспринимаемую бетоном, не учитываем. Рассматриваем участки на которых поперечную арматуру устанавливаем конструктивно, или участки на которых поперечную арматуру устанавливаем по расчету.

Первый пролет:

Определяем диаметр хомутов из условия свариваемости.

, принимаем хомуты d=6 мм, А400 с A_sw=28,3 мм².

Расчетный шаг поперечной арматуры

S? ==200 мм ? 300 мм; S=200 мм.

а) Интенсивность поперечной арматуры

q_sw===161,31 кН/м;

Проверка выполнения условия

q_sw=161,31 кН/м ? 0,25R_btb=0,25·940·0,4=94 кН/м;



б) Определить проекцию опасной продольной трещины на продольную ось.

M_b=ц_b2R_btbh₀²=1,5·940·0,4·0,36²=73,1 кН·м;

С₀===0,77 м;

h₀=0,4 м ? C₀=0, 77 м ? 2h₀=0,72 м.

в) Определить поперечную силу, воспринимаемую бетоном.

Q_b==;

г) Определить поперечную силу, воспринимаемую хомутами.

Q_sw=0,75q_swC₀=0,75·161,31 ·0,77=93,2 кН;

д) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по опасной наклонной трещине.

Q=кН ? Q_b+Q_sw=+93,2=215,3 кН;

е) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы между двумя соседними хомутами.

S=200 мм ? ==404 мм.

Так как Q=?Q_b+Q_sw при конструктивном армировании, то арматура по расчету не нужна.



Второй пролет.

Определяем диаметр хомутов из условия свариваемости.

, принимаем хомуты d=6 мм, А400 с A_sw=28,3 мм².

Расчетный шаг поперечной арматуры

S? ==200 мм ? 300 мм; S=200 мм.

а) Интенсивность поперечной арматуры

q_sw===161,31 кН/м;

Проверка выполнения условия

q_sw=161,31 кН/м ? 0,25R_btb=0,25·940·0,4=94 кН/м;

б) Определить проекцию опасной продольной трещины на продольную ось.

M_b=ц_b2R_btbh₀²=1,5·940·0,4·0,36²=73,1 кН·м;

С₀===0,77 м;

h₀=0,4 м ? C₀=0, 77 м ? 2h₀=0,72 м.

в) Определить поперечную силу, воспринимаемую бетоном.



Q_b==;

г) Определить поперечную силу, воспринимаемую хомутами.

Q_sw=0,75q_swC₀=0,75·161,31 ·0,77=93,2 кН;

д) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по опасной наклонной трещине.

Q=кН ? Q_b+Q_sw=+93,2=215,3 кН;

е) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы между двумя соседними хомутами.

S=200 мм ? ==421 мм.

Так как Q=?Q_b+Q_sw при конструктивном армировании, то арматура по расчету не нужна.

Третий пролет.

Определяем диаметр хомутов из условия свариваемости.

, принимаем хомуты d=6 мм, А400 с A_sw=28,3 мм².

Расчетный шаг поперечной арматуры

S? ==200 мм ? 300 мм; S=200 мм.



а) Интенсивность поперечной арматуры

q_sw===161,31 кН/м;

Проверка выполнения условия

q_sw=161,31 кН/м ? 0,25R_btb=0,25·940·0,4=94 кН/м;

б) Определить проекцию опасной продольной трещины на продольную ось.

M_b=ц_b2R_btbh₀²=1,5·940·0,4·0,36²=73,1 кН·м;

С₀===0,77 м;

h₀=0,4 м ? C₀=0, 77 м ? 2h₀=0,72 м.

в) Определить поперечную силу, воспринимаемую бетоном.

Q_b==;

г) Определить поперечную силу, воспринимаемую хомутами.

Q_sw=0,75q_swC₀=0,75·161,31 ·0,77=93,2 кН;

д) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по опасной наклонной трещине.

Q=кН ? Q_b+Q_sw=+93,2=215,3 кН;



е) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы между двумя соседними хомутами.

S=200 мм ? ==410 мм.

Так как Q=?Q_b+Q_sw при конструктивном армировании, то арматура по расчету не нужна.

3.3.2 Расчет внецентренно сжатых элементов рамы

1.Колонны 13-14,14-15,1-2,2-3.

Расчёты по нормальным сечениям

Расчет колонны 13-14.

При расчете используется наиболее загруженная из вышеперечисленных колонн. Наиболее невыгодная будет комбинация при следующих значениях усилий:

; ; ; .

В колонне принимается симметричное армирование, так как момент может действовать в плоскости колонны в любом направлении; также симметрия обусловлена экономической целесообразностью. При данном сечении целесообразно установить 2 стержня. Величина защитного слоя должна быть не менее 20 мм. Диаметр арматуры не более 40 мм, тогда расстояние от края колонны до центра тяжести крайнего стержня определяется по формуле:

;.



Тогда рабочая высота сечения определяется по формуле

;

.

Рисунок 3.3.2.1 - Поперечное сечение колонны

Расчётная длина элемента определяется умножением длины на коэффициент, принимаемый по таблице СП, и определяется по формуле:

;

.

Случайный эксцентриситет определяется как максимальное значение из следующих величин:

;

;

.



Принимаем наибольшее из значений, то есть .

Статический эксцентриситет определяется по формуле:

.

Окончательно к расчёту принимается наибольший из статического и случайного эксцентриситета, то есть .

Далее определяется гибкость по формуле:

;

i=0,289h=0,289=0,12

учитывается коэффициент продольного изгиба.

Коэффициент продольного изгиба в рассматриваемом сечении

Эксцентриситет действия продольной силы при внецентренном сжатии относительно растянутой арматуры определяется по формуле.

;

.

Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле (84).

;



где расчётное сопротивление продольной арматуры, ;

Так как армирование симметричное, то высоту сжатой зоны можно определить по формуле.

.

Относительная высота сжатой зоны определяется по формуле (87).

;

.

,

уточнять высоту сжатой зоны не требуется; при определении требуемой площади арматуры можно использовать условие прочности.

;

.

,

следовательно, арматура нужна по расчёту; принимается 2 продольных стержня диаметром , тогда:

.



Фактический коэффициент армирования определяется по формуле

;

.

- условие выполняется.

Расчет колонны по сечениям, наклонным к продольной оси.

Принимаем конструктивное армирование:

=3 принимаем арматуру А240

<500мм.

Принимаем

;

Определяется необходимость установки поперечной арматуры по расчёту:

;

Так как , то арматура по расчёту не нужна и устанавливается только по конструктивным требованиям.

2. Колонны 5-6,6-7,9-10,10-11.

Расчёты по нормальным сечениям

Расчет колонны 9-10.

При расчёте верхней части колонны используется наиболее невыгодная комбинация. В данном случае более невыгодная будет комбинация при следующих значениях усилий:

; ; ; .

В колонне принимается симметричное армирование, так как момент может действовать в плоскости колонны в любом направлении; также симметрия обусловлена экономической целесообразностью. При данном сечении целесообразно установить 2 стержня. Величина защитного слоя должна быть не менее 20 мм. Диаметр арматуры не более 40 мм, тогда расстояние от края колонны до центра тяжести крайнего стержня определяется по формуле (70):

;

.

Тогда рабочая высота сечения определяется по формуле (71):

;

.

Расчётная длина элемента определяется умножением длины на коэффициент, принимаемый по таблице СП, и определяется по формуле:

;

.

Случайный эксцентриситет определяется как максимальное значение из следующих величин: