ПЗ - все разделы (Учебно-лабораторный корпус в г. Южно-Сахалинске), страница 5

Интенсивность усилий в хомутах на единицу длины балки:

кН/м (2.20)

где A_sw = 2,01 см² – площадь сечения 4Ø8 А240.

Из условия минимального армирования:

кН/м,

где <0,5 при этом b^’_f = b + 3 h^’_f = 0,4 + 3 ∙ 0,2 = 1.0 м.

Так как q_sw = 227,8 кН/м > q_swmin =167,6 кН/м, расчет продолжается.

Вычисляется проекция опасной наклонной трещины С₀ для расчета несущей способности поперечной арматуры:

м (2.21)

где М_В = φ_b2·(1+φ_f)·R_bt·b·h₀² = 1,5·1,478·0,9·1,05·10³·0,2·0,47² = 92,55 кН

Так как С₀ = 0,64 м < 2·h₀ = 2·0,47 = 0,94 м, в расчете принимается С₀ = 0,65 м.

Несущая способность хомутов:

Q_sw = q_sw·C₀ = 227,8·0,95 = 148,07 кН. (2.22)

Проекция наиболее опасного наклонного сечения С для расчета несущей способности сжатой зоны бетона:

м, (2.21)

но не более С ≤ 3,33·h₀ = 3,33 · 0,47 = 1,56 м.

Несущая способность сжатой зоны бетона:

кН. (2.23)

Полная несущая способность балки по наклонному сечению:

Q_нес = Q_b + Q_sw = 76,49 + 148,07 = 224,56 кН. (2.24)

Так как Q_нес = 224,56 кН > Q_A = 181.97 кН, условие прочности выполняется.

Рис 2.6 Армирование балки

Схемы армирования монолитной плиты и балки смотреть графическую часть лист 5, 6.

2.3. Расчет железобетонной колонны

2.3.1 Сбор нагрузок и определение продольной силы в колонне первого этажа

Рис.2.7-Схема сбора нагрузок на колону

Исходные данные:

Высота этажа 3,90 м

Количество этажей 5

Класс бетона колонн В25

Класс арматуры колонн А400

Сбор нагрузки выполняется, а колону первого этажа, на отметке -0,120;

Нагрузка на колонну с грузовой площади, соответствующей заданной сетке колонн F_гр.=6,8 х 6,2 = 42,16 м² и коэффициентом на­дёжности по назначению здания γ_n=0,95 (для заданного клас­са ответственности здания - II):

Постоянная нагрузка от конструкций одного этажа:

- от перекрытия: 8,42*42,16*0,95 =337,24 кН

- от собственного веса ригеля сечением 0,4х0,50 м длиной 5,8м при плотности железобетона ρ= 25 кН/м³ и γ_f =1,1:

0,4 * 0,50 *5,8 * 25 * 1,1 * 0,95 = 30,3 кН

- от собственного веса колонны сечением 0,4х0,4 м пpu высоте этажа 3,9 м:

0,4*0,4*3,9*25*1,1*0,95 =16,30 кН

Итого: 337,24 + 30,30 + 16,30 = 380,84 кН.

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа:

2,0*42,16*0,95=80,1 кН

В том числе длительная: 2,4* 42,16* 0,95 =96,12 кН

Постоянная нагрузка от покрытия при нагрузке от кровли и плит 3,5 кН/м² (по заданию): 3,50*42,16*0,95 = 140,18 кН.

То же с учетом нагрузки от ригеля и колонны верхнего этажа:

140,8+30,3+16,3 = 187,4 кН

Для VI снегового района 400 кг/м,

Временная нагрузка от снега: 1,1 *4,0*42,16* 0,95=176,23 кН;

В том числе длительная состав­ляющая 0,5*176,23 = 88,11 кН

Суммарная величина продольной силы в колонне первого этажа (при заданном количестве этажей 5):

N= (380, 84 +80,1)(5-1)+ 187,4+176,23= 2207,40 кH

В том числе длительно действующая:

N_ℓ = (380,84 + 80,1)(5-1)+187,4 + 88,11 =2119,30 кH

По [21] определяем прочностные и деформационные характеристики бетона и арматуры:

Бетон тяжелый класса В25, R_b=14,5Мпа; R_bt=1,05Мпа; [21 таб. 5.2]

γ_b2=0,9 - (коэффициент, принимаемый при длительном действии нагрузки);

Условия твердения: тепловая обработка, при влажности 85%.

R_b·γ_b2 = 14,5·0,9 = 13,05 МПа;

Класс арматуры А400, R_s=355 Мпа; E_s=2*10⁵ МПа- модуль упругости арматуры

2.3.2 Расчет прочности сечения колонны

Расчет выполняем по формулам [21, п. 6] на действие продольной силы со случайным эксцентриситетом;

Расчетная длина колонны 1-ого этажа:

ℓ₀ = 3900 мм  20 h =20*400 =8000 мм.

Принимая предварительно коэффициент  =0,8 вычисляем тре­буемую площадь сечения продольной арматуры:

A_{s, t0t}= N/(*R_sc) – A*(R_в / R_s) (2.25)

Где, N- вертикальное напряжение; R_sc-расчетное сопротивление арматурной стали на сжатие; A-площадь сечения колоны; R_в=14,5 МПа-расчетное сопротивление бетона на сжатие; R_s=200 МПа -расчетное сопротивление арматурной стали на растежение;

A_{s, t0t}=2207,4*10³ / (0,8*400) – (400*400)*(14,5 /200) = =4702 мм ²

По сортаменту принимаем 8 Ǿ28 A400 А_s, =4928 мм ².

Выполним проверку прочности сечения колонны с учетом площади сечения фактически принятой арматуры

При N_ℓ / N = 2119,3/2207,4 = 0,96;

ℓ₀ / h = 3000 / 400 = 9,75;

а'=30 мм  0,15 h = 0,15 *400 = 60мм

Находим (двойной интерполяцией) в Пособии для проектирования бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры [22]:

 _в=0,86 ;  _{s в}=0,998

Так как а_s = (R_sc * A_{s, t0 t}) / (R_в * А) =355*4928 / (14,5*400*400) =0,754; то

 =  _в + 2 * ( _{s в} -  _в) * а_s =0,86 +2*(0,988 - 0,86)*0,754 =1,05

 = 1,05  _{s в} = 0,998.

Фактическая несущая способность расчетного сечения:

N_u =  * (R_в * А + R_sc* A_{s, t0 t}) (2.26)

R_sc=350 Мпа, расчетное сопротивление стали сжатию

N_u = 1,05*(14,5*400*400+355*4928) =4261635*10³ Н =

=4261,64 кН > N = 2207,4 кН

Прочность колонны обеспечена.

Так же удовлетворяются требования по минимальному ар­мированию:

μ=A_{s, t0 t}*100% / А =4928*100% / 400² = 3,08 % > 0,4 (при 10  ℓ₀ / h 24)

Поперечную арматуру в колонне конструируем в соответст­вии с требованиями [22, п. 5.22] из арматуры Ǿ8 А 240 (из условий свариваемости) с шагом S= 500 мм 20 d= 20*28 = 560 мм и менее 500 мм (рис. 2.8).

Рис.2.8- Схема армирования колонн

1. Общие сведения

Данный раздел дипломной работы предполагает разработку проекта производства работ (далее - ППР) на строительство объекта «Учебно-лабораторный корпус технического института СахГУ, г. Южно-Сахалинск».

В ППР разработаны две технологические карты (на устройство монолитного каркаса первого этажа и кладку наружных стен из газобетонных блоков), произведен выбор методов производства работ и средств малой механизации, разработан календарный план производства работ на весь период строительства и строительный генеральный план на возведение надземной части здания.

Исходными данными для ППР являются:

- данные инженерных изысканий грунтов площадки строительства;

- проектно-сметная документация (рабочие чертежи, ПОС, ПЗ, АР, ГП, локальные сметные расчеты);

- схемы транспортировки и условия перевозки строительных грузов;

- нормативно-техническая литература.

3.2 Календарный план производства работ

Календарный план производства работ разрабатывается на строительство объекта: «Учебно-лабораторный корпус технического института СахГУ, г. Южно-Сахалинск» и включает в себя график работ, график движения рабочей силы, график потребности в основных строительных машинах и механизмах, график поступления на объект основных строительных материалов, конструкций и изделий.

Так как нормативный срок строительства на возведение учебно-лабораторного корпуса СахГУ не регламентируется [39]. Определяем срок строительства проектируемым календарным планом производства работ.

Строительство объекта выполняется в один этап. Работы начинаются с 1 марта 2016г.

3.2.1 Характеристика площадки строительства

Площадка строительства 5-ти этажного здания Учебно-лабораторного корпуса технического института СахГУ в г. Южно-Сахалинске, расположена на территории существующего Сахалинского Государственного Университета на улице Пограничной в районе примыкания её к улице Комсомольской по адресу: ул. Пограничная, д.2.

Участок огорожен временным забором для производства работ.

Рельеф площадки спокойный, с небольшим уклоном в западном направлении.

Здание Учебно-производственного корпуса - 5-ти этажное с сеткой колонн 6,2х6,8 м. Состоит из 2-х блоков, каждый прямоугольной формы, с размерами в плане 20,4х43,4 м. в осях 1-8/А-Д и 18,6х30,7 м. в осях 9-12/Б-И. Блоки разделены между собой деформационным швом.

Общий размер здания в плане 34,3х63,2м. Высота этажа здания составляет 3,9м, общая высота здания до верха парапета 20,6 м. Кровля плоская.

Производство работ ведется захватками. Схема разделения на захватки приведена в приложении Е, рис.1.

3.2.2 Ведомость объемов работ

Объемы работ по их видам и конструктивным элементам определяются в соответствии с конструктивными и архитектурными решениями проектируемого корпуса СахГУ.

Ведомость объемов работ и трудовых затрат, составленная на основании архитектурно-строительных решений и локальных сметных расчетов, приведена в таблице Ж.1 и Ж.2 приложения Ж.

3.2.3 Выбор способов производства работ и средств механизации

Строительство данного объекта предусматривается вести поточным методом. Весь комплекс работ разделен на два периода – подготовительный и основной.

Подготовительный период включает в себя:

- инженерную подготовку строительной площадки (устройство временных подъездных дорог, устройство мойки колес, временных сетей водоснабжения, электроснабжения и освещения);

- создание внутриплощадочного складского хозяйства, установку временных ограждений площадки строительства, размещение временных зданий и сооружений и противопожарного инвентаря;

- сдачу и приемку геодезической разбивочной основы здания, инженерных сетей, дорог;

- оснащение площадки парком строительных машин, завоз строительных материалов, необходимых для начала производства работ.

Основной период включает в себя строительно-монтажные и специальные работы по возведению подземной и надземной частей здания, устройство инженерных сетей и благоустройству.

Земляные работы

Основной процесс, по которому производится выбор ведущей машины и увязка остальных средств механизации – разработка грунта в выемке.

Исходными данными для производства земляных работ являются:

- объем грунта, разрабатываемого механизированным способом, V=3932 м3;

- вид грунта – суглинок легкий полутвердый (гр. грунтов II);

- глубина разработки котлована – отметка -4,2 от уровня чистого пола первого этажа;

- расстояние вывоза лишнего грунта L_т = 10 км.

Грунтовые воды вскрыты на глубинах от 2,5 до 6,0 м, что соответствует абсолютным отметкам 45,8 – 40,6 м. Установившейся уровень отмечен на глубине 1,6 – 4,3 м. Грунтовые воды порово-пластовые, безнапорные, питание за счет инфильтрации атмосферных осадков. По химическому составу воды бикарбонатно-натриевые, по отношению к бетону марки W8, W6 – не агрессивные.

До устройства фундамента для защиты от увлажнения поверхностными водами, застраиваемая площадка под здание должна быть тщательно спланирована с устройством водоотводных каналов.

Затопление котлована – не допускается. При появлении воды в котловане необходимо немедленно организовать ее откачку насосами.