Xreferat.com » Рефераты по строительству » Проектирование здания детского сада на 320 мест

Проектирование здания детского сада на 320 мест

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;o;;;;;);;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;;;o;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;o;;;;;.;;;-;;o;;;;;;o;;;;;;o;;;;;-;;;;;;;;.;;..;;...;; ....; ; .....; ; ......; ;.......; ;........; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;o;;;;;.;;o;;;;;;o;;;;;;o;;;;;;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;;;o;;;;;;o;;;;;;o;;;;;.;;;.;;;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;.;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;1. Архитектурно-строительная часть


1.1 Строительно-климатическая характеристика


Проектируемое здание – детский сад на 320 мест.

Требования к зданию:

– функциональная целесообразность, т.е. здание должно полностью отвечать тому процессу для которого оно предназначено;

– архитектурно-художественная, т.е. здание должно быть привлекательным по своему экстерьеру (внешний вид) и интерьеру (внутренний вид);

– степень долговечности – II;

– степень огнестойкости – I;

– класс здания – II.

Район строительства – г. Темиртау.

Рельеф участка спокойный с максимальным перепадом высотных отметок 1,4 м.

Район строительства имеет следующие климатические характеристики:

– снеговой район III.

– ветровой район I.

– грунтовые воды отсутствуют.

Допустимое давление на грунт 3,1 кгс/см2.

Глубина промерзания грунта достигает 1,9 м.

Климатическом район IIIa: средняя месячная температура января -14,5оС; средняя месячная температура июля +20,4оС.

По ветровой нагрузке место строительства относится к I району, величина ветровой нагрузки Wо=480 Н/м2.

Средняя скорость ветра за зимний период 15 м/с.

Средняя месячная относительная влажность воздуха: наиболее жаркого месяца 70%, наиболее холодного месяца 68%.

1.2 Объемно-планировочное решение


Длина здания 70,14 м, ширина 38,81 м.

Площадь застройки – 1863,5 м2.

Площадь общей застройки – 4421,7 м2.

Полезная площадь – 2900,3 м2.

Этажность – 3.

Высота этажа – 3,3 м.

Высота здания – 12,3 м.

Количество входов – 13.

Крыша плоская. Конфигурация здания в плане имеет сложную форму, рисунок 1.


1 – Левое крыло здания, 2 – правое крыло здания,

3 – заднее крыло здания, 4 – бассейн.

Рисунок 1 – Конфигурация здания в плане


1.3 Конструктивное решение


Конструктивная система здания – каркасная. Трехэтажное здание – кирпичное и решено с полным железобетонным каркасом. Так же в здании предусмотрен резервуар для бассейна.

Фундаменты: По конструктивному решению фундаменты ленточные сборные под все стены здания, выполнены из сборных ж/б блоков с подушкой. Глубина заложения в связи с наличием техподполья 2,32 м, в помещении бассейна глубина заложения составляет 1,9 м.

Отметка подошвы фундамента – 3,250 м.

Толщина фундаментной стены – 600 мм.

Ширина подушки фундамента – 2000 мм.

Колонны: Основными несущими конструкциями здания являются железобетонные монолитные колонны сечением 640 мм из бетона класса В15, армированных арматурой класса А-III. Фундаменты под колонны приняты сборными на подушках.

Конструкция кровли – плоская, покрытая слоями теплоизоляции PAROC ROS 210 мм и Унифлекса ЭКП 6 мм и 1 слой рубероида на горячем битуме. Водосток наружный.

Стены и перегородки: Наружные и внутренние стены приняты из кирпичной кладки. Наружные стены имеют толщину 640 мм, в качестве утеплителя принят ПЕНОПЛЕКС тип 35, толщиной 50 мм, с внутренней стороны стены отделаны листами гипсокартона (влагостойкий).

Перегородки выполнены из гипсокартонных панелей толщиной 120 мм с опиранием на монолитные железобетонные полы по грунту на первом этаже и на многопустотное перекрытие на остальных этажах.

Стенами подвала являются сборные ж/б блоки, поэтому они требуют вертикальную обмазочную и горизонтальную из рулонных материалов гидроизоляцию.

Перекрытия: Перекрытие этажей решено многопустотным. Перекрытие первого этажа монолитное. Опирание панелей – непосредственно на колонну и несущие стены. Покрытие здания решено аналогичным перекрытию.

Окна: Окна являются основными вертикальными конструкциями для обеспечения естественной освещенности помещений. В конструкцию оконного блока входят: пластиковая оконная коробка, заделанная в стену; оконные спаренные переплеты и подоконная доска.

По материалу конструкции окна выполнены из пластика. Зазор между коробкой и стеной тщательно монтажной пеной. Откосы отштукатурены снаружи и внутри. На строительную площадку оконные блоки были привезены полностью подготовленными к установке (остекленными переплетами из огнеупорного стекла, снабженными приборами). Окна имеют двойное остекление с расстоянием между стеклами 47 мм.

Двери: Двери внутренние – пластиковые. Расположение, количество и размеры определены с учетом числа входов (13), вида здания. Двери состоят из коробок, представляющих рамы, укрепленные в дверных проемах стен, перегородок и полотен, навешенных на дверные коробки.

По количеству полотен двери запроектированы однопольные. По положению в здании: внутренние и наружные. В перегородках зазор между коробкой и стеной закрывают наличником и заполняют монтажной пеной.

Лестницы: В проекте запроектирована железобетонная лестница с металлическими перекладинами. Ширина лестницы 1200 мм. Поручни – металлические высотой 900 мм. Размер ступеней 250 х 152 (h) мм.


1.4 Отделка помещений


Отделку помещений выполняем в следующем порядке, представленном в таблице 1.


Таблица 1 – Ведомость отделки помещений

Тип отдел-ки

Наименование помещений

Потолок

Стены или перегородки

Низ стен или перегородок

Примечание



Площадь м2

Вид отделки

Площадь м2

Вид отделки

Площадь м2

Вид отделки

Высота мм


Техподполье

1

Тепловой пункт помещений ремонта светильников, венткамера

67,5

Затирка, известковая побелка







Бассейн

2

Комната медсестры, комната инструктора

19,9

Затирка водоэмульсионная окраска

77,3

Штукатурка, водоэмульсионная окраска





3

Тамбур, вестибюль, коридор, раздевальная, спортинвентарная, галерея

107,6

Затирка, водоэмульсионная окраска

428,7


153,4

Штукатурка

Водоэмульсионная окраска

275,3

Масляная окраска

2000


4

Санузел, узел управления, лаборатория анализа воды, комната уборочного инвентаря

17,2

Затирка, водоэмульсионная окраска

89,8


38,2

Штукатурка

Водоэмульсионная окраска

51,6

Глазурованная плитка

1500


5

Душевые, санузел инструктора

21,8

Затирка водоэмульсионная окраска

124,4

Штукатурка, глазурованная плитка





6

Вентиляционная камера

15,5

Затирка, известковая побелка

48,0

Штукатурка, известковая побелка





7

Зал ванны бассейна

85,1

Улучшенная штукатурка

Плитка

175,1


103,9

Улучшенная штукатурка

Плитка

71,2

Глазурованная плитка

2500


Детский сад 1 этаж

2

Раздевальная, групповая, спальная, кабинет психолога, комната охраны

271,5

Затирка, водоэмульсионная окраска

840,5

Штукатурка, водоэмульсионная окраска





3

Тамбур, вестибюль, коридор, холл, комната персонала, сортировка белья, кладовая сухих продуктов, приемная, лифтовый холл

92,1

Затирка, водоэмульсионная окраска

678,9


331,6

Штукатурка,

водоэмульсионная окраска

347,3

Масляная окраска

2000


4

Туалетная, буфетная, санузел, помещение пищевых отходов, кладовая уборочного инвентаря, комната личной гигиены женщин, загрузка, кладовая овощей, моечная, заготовочный цех, кухня

166,6

Затирка, водоэмульсионная окраска

557,6


257,0

Штукатурка

Водоэмульсионная окраска

300,6

Глазурованная плитка

1500


5

Помещение сушки и глажки, постирочная, душ, процедурная

42,8

Затирка, водоэмульсионная окраска

142,7

Штукатурка, глазурованная плитка





6

Электрощитовая, помещение камеры охлаждения

22,6

Затирка, известковая побелка

88,2

Штукатурка, известковая побелка





8

Физио-кабинет, медпункт, палата изолятора

36,5

Затирка, водоэмульсионная окраска

117,8

Штукатурка, масляная окраска





9

Лестничные клетки

53,4

Затирка, водоэмульсионная окраска

487,7


195,2

Штукатурка,

Водоэмульсионная окраска

292,5

Масляная окраска

1500


2,3 этажи

2

Раздевальная, групповая, спальная, методический кабинет, бухгалтерия, кабинет заведующего, комната персонала


1444

Затирка, водоэмульсионная окраска


2614,7

Штукатурка, водоэмульсионная окраска





3

Коридор, лифтовый холл, кладовая спортинвентаря, комната кастелянши и чистого белья, хоз. кладовая

238,5

Затирка, водоэмульсионная окраска

726,5

262,5

Штукатурка,

Водоэмульсионная окраска

461,0

масляная окраска

2000


4

Туалетная, буфетная, санузел

316,6

Затирка, водоэмульсионная окраска

847,2

412,8

Штукатурка,

Водоэмульсионная окраска

434,4

Глазурованная плитка

1500


8

Зал для гимнастических занятий, зал музыкальных занятий

146,4

Затирка, водоэмульсионная окраска

178,8

Штукатурка, масляная окраска






В помещениях, имеющих умывальную, за умывальником облицевать глазурованной плиткой на ширину 1500 мм, высотой 1800 мм от пола. Расход плитки 16,2 м. Наружная отделка:

1) Наружные стены оштукатуриваются цементно-песчанным раствором марки М50 и окрашиваются фасадной краской

2) Цоколь здания, стенки крылец, входов в подвал облицовывается сплиттерной плиткой.


1.5 Теплотехнический расчет


1) Теплотехнический расчет теплого пола произведен в соответствии с положениями СН РК 2.04–21–2004.

Цементно-песчаная стяжка толщ. 40 мм =0,76, =1,8 т/м3

Утеплитель –80 мм =0,22 =0,6 т/м3

ж/б плита толщ. 220 мм =1,92 =2,5 т/м3

Dd = 5971, Zht =214

Roreq = 0.00035*5971+1.3 = 3,38985 oC/Вт – Нормируемое значение сопротивления теплопередаче

Rоb.c = n Roreq – требуемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия над «теплым» подвалом


, (1)


где tint – 16oC – расчетная температура воздуха внутри здания

text –32оС – расчетная температура наружного воздуха

tbint = +5oC – расчетная температура в подвале


Rоb.c = 0,22917 * 3,38985 = 0,777


(2)


0.115+0.104+Х/0,22+0,0526+0,1666 = 0,4382+Х/0,22

0,777=0,482+Х/0,22; Х=(0,777–0,482)*0,22=0,074536


Принимаем толщину утеплителя =0,6 т/м3 – 80 мм


0.115+0.104+0,08/0,22+0,0526+0,1666 = 0,801


Условие стандартов СН РК 2.04–21–2004 и МСП 2.04–101–2001соблюдено.

2) Теплотехнический расчет наружных стен

Конструкция стены – толщина 640 мм:

Гипсокартон – 20 мм =0,76, =1,8 т/м3

Кирпичная кладка –570 мм =0,41…0,51 =1,65 т/м3

Утеплитель «Пеноплекс» – 50 мм =0.0325 =0,065 т/м3

Dd = 5971, Zht =214

Roreq = 0.00035*5971+1.4 = 3,48985 oC/Вт – Нормируемое значение сопротивления теплопередаче

0.115+0.0263+0,373+Х/0,033+0,043 = 0,5573+Х/0,033

0.115+0.0263+0,373+Х/0,033+0,043 = 0,5573+Х/0,033

3,48985= 0,5573+Х/0,033; 2,93255 х 0,033 = 0,09677415

Принимаем толщину утеплителя – 50 мм

Конструкция стены цоколя:

Цементно-песчанный раствор толщ. 20 мм – =0,76, =1,8 т/м3

Железобетон –300 мм – =1,92, =2,5 т/м3

Утеплитель экструдированный полистирол – =0.035, =0,038 т/м3

Кирпич –120 мм – =0,41…0,51, =1,65 т/м3

Цементно-песчаный раствор толщ. 20 мм – =0,76, =1,8 т/м3

Dd = 5971, Zht =214

Roreq = 0.0003*5971+1.2 = 2,9913 oC/Вт – Нормируемое значение сопротивления теплопередаче

0.115+0.0526+0,156+0.2353+Х/0,035+0,043 =0,6019+Х/0,035

2,9913= 0,6019+Х/0,035; 2,3894 х 0,035 = 0,0836

Принимаем толщину утеплителя – 90 мм

3) Теплотехнический расчет кровли:

ж/б плита толщ. 220 мм – =1,92, =2,5 т/м3

Утеплитель – «Paros» -180 кг/м3, =0,037, =0,130т/м3

Цементно-песчаная стяжка толщ. 40 мм – =0,76, =1,8 т/м3

Roreq = 0.00045*5971+1.9 = 4,58695 oC/Вт – Нормируемое значение сопротивления теплопередаче

0.115+0.09375+x/0.037+0,0526+0,083 = 0.34435+ x/0.037

4.58695 = 0.34435+ x/0.037; x= 4,2426*0.037 = 0.1569762 метра


Принимаем толщину утеплителя 180 мм


2. Основания и фундаменты


2.1 Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки


Оценить инженерно-геологические условия строительной площадки, данные о грунтах которой приведены в таблице 2.


Рисунок 2 – Геологический разрез по данным визуальных определений


Таблица 2 – Данные лабораторного исследования грунтов

№ образца

№ скважины

Глубина отбора образца

Содержание, % частиц размером, мм




10ё2

2ё0,50

0,50ё0,25

0,25ё0,10

0,10ё0,05

0,05ё0,01

0,01ё0,005

<0,005

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

1

1,5

2,0

20,0

25,0

20,0

20,0

11,0

1,0

1,0

2

1

4,0

-

3,0

11,0

36,0

24,0

8,0

12,0

6,0

3

2

6,0

-

3,0

9,0

75,0

10,0

1,0

1,0

1,0

4

2

10,0

-

0,4

0,2

0,6

10,0

2,2

12,0

74,6

WL

rs

кН/м3

r кН/м3

W0

Кф

см/с

mv

МПа-1

E0

МПа

С

кПа

φ

град

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

0

0

2,68

1,85

0,15

7*10–9

0,0493

15,0

4,0

30

0,18

0,13

2,72

1,60

0,16

2*10–9

0,0435

17,0

9,0

18

0

0

2,62

2,00

0,22

8*10–9

0,0231

32,0

3,0

34

0,36

0,22

2,78

2,00

0,28

2*10–9

0,0207

30,0

20,0

18


Определяем вид грунтов, оцениваем состояние и свойства отдельных слоев, затем общую оценку грунтовых условий площадки № Ι.

1) Первый слой грунта (образец № Ι.) СКВ. № Ι. Глубина отбора образца 1,5 м. поскольку по данным лабораторных исследований Wp =0; Wт =0, то грунт песчаный.

Вид песчаного грунта устанавливаем по гранулометрическому составу; масса частиц крупнее 0,1 мм менее 75%, что по ГОСТ 25100–95. «Грунты. Классификация» соответствует почвенно-песчанному.

Плотность сухого грунта:


= (3)


Коэффициент пористости:


е = = =0,66, (4)


что соответствует песчаному грунту средней плотности.

Степень влажности:


Sr = , (5)

что соответствует влажному песку.

Окончательно устанавливаем: почвенно-песчанный слой, средней плотности, влажный и может служить естественным основанием.

2) Второй слой грунта (образец №2), скв. №1, глубина отбора образца 4 м. Определяем число пластичности


Jp = WL – Wp = 0,18 – 0,13=0,05; (6)


По ГОСТ 25100–95 классифицируем грунт как суглинок.

Коэффициент пористости:


е = (7)


Показатель консистенции


JL = (8)


Следовательно, грунт находится в мягкопластичном состоянии.

Окончательно устанавливаем: грунт – суглинок. Этот слой грунта является недоуплотненным (е = 0,97), поэтому не может служить естественным основанием.

3) Третий слой грунта (образец №3) скв. №1, глубина отбора образца 6,0 м. Поскольку число пластичности Jp = 0, то грунт сыпучий.

По гранулометрическому составу определяем, что грунт – песок мелкий, так как частиц > 0,1 мм содержится более 75%.

Коэффициент пористости

е =

Что соответствует плотному песку.

Степень влажности:

Sr =

Что соответствует насыщенному водой состоянию.

Окончательно устанавливаем: грунт – песок мелкий, плотный, водонасыщенный и может служить естественным основанием.

4) Четвертый слой грунта (образец №4) скв. №4, глубина отбора образца №10,0 м. число пластичности Jp =0,36 – 0,22=0,14; по ГОСТ 25100–95 грунт классифицируется как суглинок, так же здесь находится уровень грунтовых вод.

Коэффициент пористости:

е =

Показатель текучести (консистенции):

JL =

Что соответствует суглинку тугопластичному.

Окончательно устанавливаем: грунт-суглинок тугопластичный и может служить естественным основанием.

Общая оценка строительной площадки №1: согласно геологическому разрезу, площадка (рис. 1.1) характеризуется спокойным рельефом с абсолютными отметками 130,5 – 130,8.

Грунт имеет слоистое напластование с выдержанным залеганием слоев. 1, 3 и 4 слои могут служить естественным основанием, 2-ой после уплотнения.


2.2 Выбор глубины заложения фундамента


Определить глубину заложения подошвы фундаментов наружных стен здания детского сада на 320 мест в Темиртау с полами на грунте для следующих условий: несущий слой основания – пылеватый песок, грунтовые воды в период промерзания на глубине dw =2,5 м от поверхности планировки, вынос фундамента от наружной плоскости стены 1 м, температура воздуха в помещении примыкающей к наружным фундаментам 15 С.

По карте нормативных глубин промерзания /1,4/ для города Темиртау с коэффициентом 1,9:


dfn = 1,9*185 = 421,8 см = 4,22 м. (9)


Тогда расчетная глубина промерзания будет равна


df =Kh * d f n =0,6*4,22 = 2,53 м, (10)


где Кh =0,6; коэффициент, учитывающий тепловой режим здания, принимаемый по таблице 1 /8/.

Для случая когда dw < (df + 2), то есть 2,5 м (1,3+2)=3,3 м при залегании в основании пылеватый песок по таблице 2/8/, глубина заложения фундамента должна быть «не менее df».

Таким образом, при близком расположении УПВ к фронту промерзания пылеватый песок может испытывать морозное пучение.

Поэтому глубина заложения фундамента d должна быть не менее расчетной глубины промерзания грунта.

Окончательно назначаем d = 3,250 м.

2.3 Определение размеров подошвы фундамента одновременно с расчетным сопротивлением грунта основания


Определить ширину подошвы монолитного ленточного фундамента под стену и расчетное сопротивление грунта основания R, если дано: d =3,25 м, dв = 2,32 м, здание с жесткой конструктивной схемой, а отношение его длины к высоте L/H = 1,8, Nо ΙΙ = 400 кН/м, в основании грунт, обладающий характеристиками: φΙΙ = 300, СΙΙ = 4 кПа, γΙΙ = γ = 18,5 кН/м3, γm = 20 кН/м3 (среднее значение удельного веса материала фундамента с грунтом на его обрезах).

Примем первое приближение R ≈ R0, по таблице 1 приложения 3 /8/ R0 = 150 кПа. Тогда ширина подошвы ленточного фундамента:


в = в1 = NоΙΙ / (R –γm * d) = 400 / (150 – 20 * 3,25) = 4 м. (11)


При в = в1 = 4 м; dв = 2,32 по формуле (7) /5/ найдем расчетное сопротивление грунта основания


R==

=кПа; (12)


где – коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 3 /8/;

К – коэффициент, принимаемый равным: К=1, так как прочностные характеристики грунта (φ и С) определены опытным путем;

, и - коэффициент, принимаемый по табл. 4 /6/ в зависимости от φΙΙ = 300;

Кz – коэффициент, принимаемый равным: Кz = 1 при в < 10 м;

в-ширина подошвы фундамента, м;

– удельный вес грунта основания, кН/м3;

– удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента, кН/м3;

d1= 3,25, м.

Определим среднее давление по подошве фундамента

РΙΙ = NoΙΙ / [(в. l) + γср ΙΙ.d] = 400 / (3,2.1,0 + 20.1,3) = 151 кПа.

Так как РΙΙ = 151 кПа << R = 292,9 кПа, то основание недогружено. Примем в = в2 =1,8 м. Тогда

R = (1,15.1.1,8.18,5 + 5,59.1,3.18,5 +1,95.4) =225,7кПа;

РΙΙ = 400/1,8.10+20.1,3 = 246,2 кПа

Условие РΙΙ ≈ R выполняется, расхождение менее 5%. Окончательное ширину подошвы ленточного фундамента принимаем: в =2 м.


2.4 Расчет свайного фундамента


Расчет производим под несущую наружную стену жилого здания. Планировочная отметка – 0,6 м. Отметка пола подвала – 2,30 м. NoΙΙ = 354 кН. Отношение длины здания L = 56 м к его высоте Н=20 м составляет L/H=1,4. Проектируем свайный фундамент с железобетонными забивными сваями. Инженерно-геологические условия показаны на рисунке 3.


Рисунок 3 – Инженерно-геологические условия площадки и план расположения свай


Для определения глубины заложения ростверка конструктивно назначаем его толщиной 60 см, а т. к. здание имеет подвал, глубину заложения ростверка свайного фундамента принимаем 2,32 м.

Принимаем железобетонную сваю; длину сваи устанавливаем по грунтовым условиям 6 м, длина острия 0,25 м.

Определяем несущую способность сваи Fd:


Fd = γc (γcr RA+u∑ γcf fi hi); (13)


где R – расчетное сопротивление грунта, под нижним концом сваи;

A – площадь поперечного сечения сваи;

u – наружный периметр сваи;

fi – сопротивление i-гo слоя;

f1 = 6 кПа;

f2 = 29 кПа;

f3 = 31 кПа.

γc, γcr и γcf – коэффициенты условий работы грунта;

γc = γcr = γcf = 1;

hi – толщина i-го слоя;

Fd = 1 [1.2300.0.0,9+1.2.1 (6.1.8+29.2.5+31.2,32) = 382 кН

Расчетная нагрузка составляет 382/1,4 = 273 кН

Определим количество свай на 1 м фундамента

n=424/273–7,5.0,9.2,32.25=1,74 св/м

где Nоi=1,2Nоii =1,2.354=424kH

Определим расстояние между сваями dP=l/l, 74=0,57 м,

т. к. n<2 и l, 5d <0.57 <3d, принимаем двухрядное шахматное расположение свай, расстояние между рядами равно:


сР = √ (3d)2 – (dp)2= √(3.0,3)2-0,57 = 0,7 м (14)


Ширина ростверка принимается по формуле


b = d+(m-l) cP +2 = 0.3+2.0.1+0.7 = 1,2 м. (15)


Принимаем ширину ростверка равным 1,2 м.

Определим нагрузку, приходящуюся на 1 сваю.

Ncb= 424+15,84/1,74 = 252,7кН

Нагрузку сравним с её расчетной допускаемой величиной:

Ncb=252,7<273 кН – условие выполняется.

Проверяем давление на грунт под подошвой условного фундамента.

Для определения размера условного фундамента вычислим

αm=1/4 (j111 + j212 + j313 / ∑1i)=

=l/4 (15. 1,8+32. 2,5+12. 1,7/1,8+2,5+1,7)= 5,38

Определим условную ширину фундамента.

Тогда площадь подошвы условного фундамента равна:

Аусл = 1.Вусл = 2,3 м2 (16)


Объём условного фундамента равен:


Vусл = Аусл Lусл=2,3.6,4 = 14,7м3 (17)


Объём ростверка и подземной части стены:


VP = 1,2.1.0,5+0,3.1.0,4 = 0,72м3; (18)


Объём сваи на 1 м условного фундамента равен:


Vcb = 1,74.0,09м2.5,9 = 0,92м3; (19)


Объём грунта на 1 м условного фундамента равен:


Vгр = 14,7–0,72–0,92 =13м3; (20)


Вес условного фундамента:


Gгp = 13.18кН/м3 = 286,2кН. (21)


Вес сваи на 1 м стены:


Gcb = 0,92.25 = 23кН. (22)


Вес ростверка равен:


Gp = 0.72.24 =17.3кН. (23)

Тогда давление по подошве условного фундамента равно:


р =354+286+23+17,3/2,3 = 295,6кН/м2. (24)


Вычислим R для тугопластичной глины, расположенной под подошвой условного фундамента:

γс1 = 1,2 – коэффициент условия работы;

γс2 = 1 – коэффициент условия работы здания;

к = 1 – коэффициент надежности.

Прочностные характеристики глины СII = 13 кПа; jII = 12°.

Удельный вес глины определяется по формуле:


γ = 27–10/1+1 = 8,5 кН/м3. (25)


Находим усредненное значение удельного веса грунта для объёма условного фундамента


γср=19,5 *1,8+19,4. 2,5+18,2*17/1,8+2,5+1,7= 19,1кН/м3,

dв=6,4+0,2.22/19, l=6,6 м (26)


По таблице для значения jII = 12°, находим коэффициенты: Mq = 0,23; Мg = 1,94; Мc= 4,42;

Тогда расчетное сопротивление:


R = 1,2.1/1 (0,23.1. 8,5. 2,3+1,94. 6,6. 19,1+(1,94–1).2. 19,1+4,42.13) = 410кН/м2. (27)


Среднее давление по подошве равно:

Р = 295,6 кПа < R =410 кПа – условие выполняется при расчете свайного фундамента по второй группе предельных состояний.


2.5 Выбор рационального типа фундамента


1 вариант – фундамент ленточный, монолитный b = 3,25 м;

2 вариант – фундамент ленточный, сборный b = 3,25 м;

3 вариант – фундамент свайный, из забивных железобетонных свай
сечением 30ґ30 и длиной 6 м.

Выбор производится на основе сравнения ТЭП основных видов работ, выполняемых при возведении фундамента на участке стены длиной 1 м.


Таблица 3 – ТЭП вариантов фундаментов

Наименование

работ

Ед.

изм.

Вариант

Объем

Стоимость, тг

Трудоёмкость, ч/дн






Ед.

Всего

Ед.

Всего

1

Разработка

грунта


м3

1

2

3

5,32

5,32

1,16

892,52

892,52

892,52

4748,1

4748,1

1035,32

0,26

0,26

0,26

1,38

1,38

0,30

2

Устройство

подготовки

под фундаменты

м3

1

2

3

0,43

0,43

-

2438

2438

-

1048,3

1048,3

-

0,13

0,13

-

0,06

0,06

-

3

Устройство

монолитного

железобетонного фундамента

м3

1

2

3

0,84

-

0,6

6000

-

6000

5040

-

3600

0,38

-

0,38

0,32

-

0,23

4

Устройство

сборных фундаментов

м3

1

2

3

-

0,84

-

-

9858

-

-

8280,7

-

-

0,42

-

-

0,35

-

5

Погружение

железобетонной сваи

шт.


1

2

3

-

-

1,08

-

-

18740

-

-

20240

-

-

0,98

-

-

1,06

6

Гидроизоляция

м2

1

2

3

6,4

6,4

5,6

127

127

127

814,1

814,1

712,32

0,047

0,047

0,047

0,3

0,3

0,26


Итого:


1

2

3



11650,5

14891,2

29300,5


4,21

4,90

4,59


Вывод:

Анализ ТЭП показал, что наиболее выгодным является вариант ленточного монолитного фундамента.

Но так как сборный фундамент по материальным и трудовым затратам отличается незначительно и является более индустриальным, то выбираем второй вариант.

По конструктивному решению фундаменты ленточные сборные под все стены здания, выполнены из сборных железобетонных блоков с подушкой.

Глубина заложения в связи с наличием техподполья 2,32 м, в помещении бассейна глубина заложения составляет 1,9 м.

Отметка подошвы фундамента – 3,250 м.

Толщина фундаментной стены – 600 мм.

Ширина подушки фундамента – 2000 мм.


2.6 Расчет осадки фундамента


Рm = 354 кН/м2; d =0,5 м; g0 = 19,5 кН/м3; b = 3,25 м. (28)


Решение. Определим дополнительное вертикальное давление


Р0 = Рm – γ0.d =354 – 19,5.0.5=344 кН/м2 (29)

Вычислим ординаты эпюры природного давления и вспомогательной эпюры. На поверхности пола подвала (глубина 1,2 м).

σzq=0; 0,2.σzq=0

В первом слое на уровне грунтовых вод (глубина 3 м).

σzq= 1,8*19,5 =35,1 кПа;

σzq.0,2 =7 кПа.

На контакте 1 и 2 слоев (глубина 3,5):

σzq2= 35,1+[(22.5–10)/(1+0.42)].0.9 = 39,5 кПа;

0,2.σzq2 = 7,9 кПа.

На контакте 2 и 3 слоев глубина 6 м

σzq2= 39,5+[(26.1–10)/(1+0.72)].2.5 = 63,3 кПа;

0,2.σzq2 = 12,7 кПа.

В 3 слое на глубине 10 м.

σzq3=63,3+[(27–10)/(1+1)].4=97,3 кПа;

0,2.σzq3= 19,5 кПа.

Полученные значения ординат наносим на геологический разрез. Ординаты эпюры дополнительного давления определяются по формуле

σzq = a p0;

где р0 - давление по подошве фундамента;

a – коэффициент рассеивания напряжений с глубиной.

Глубину сжимаемой толщи определяем из условия σzp < 0,2.σzq;

13,8<16,7кПа; что соответствует Z=6,4 м. Вычислим осадку основания по формуле


S=(β∑σzqizq(i-1)/2).hi/Еi (30)


Осадка первого слоя


S1=(344+275/2.0,8+275+138/2,1).0,8/32000=0,011 м

Осадка второго слоя

S2=(89,5+55/2.0,8+55+31/.1,1+138+89,5/2.0,6) 0,8/18000=0,007 м

Осадка третьего слоя

S3=(27,5+20/2.0,8+31+27,5/2.1, l+20,6+13,8/2.0,8+

+13+10/2.1,6).0,8/9000=0,0074 м

Полная осадка равна S1+S2+S3=0,011+0,007+0,0074=0,026 м=2,6 см<10 см (Su)


Рисунок 4 – Расчетная схема для определения осадки основания фундамента


Таблица 4 – Ординаты эпюры напряжений

Слой

z, м

ξ=2z/b

α

σzqi

Еоi

Первый-супесь

0,0 0,8 1,8

0

0,57 1,29

1 0,8

0,4

344

275 139

32

Второй-песок

2,4

3,2 4,3

1,7

2,3

3,1

0,26

0,16

0,09

89,5

55,31

18

Третий-глина

4,8

5,6

6,4

7,2

8,0

3,4

4,0

4,6

5,1

5,7

0,08 0,06 0,04 0,03 0,03

27,5 20,6 13,2 10,1

9


3. Расчетно-конструктивная часть


3.1 Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия при временной нагрузке 1500 Н/м2


Ширина полки принимается равной полной ширине панели, а ширина ребра – суммарной толщине ребер. Продольные ребра панели армируются вертикальными каркасами, а полки – плоскими сварными сетками с поперечной рабочей арматурой. Рабочая арматура (напрягаемая) продольных ребер (крайних и промежуточных) – из стали классов А–IV, A–V, A-VI, Aт-IV, Aт-V, Aт-VI, а в сетках полок – A-III, Bр-I.

Монтажная арматура и поперечные стержни из стали классов А-I, А-II, Bр-I. Продольные стержни арматуры в сетке нижней полки участвуют в восприятии усилий от изгиба панели и поэтому учитываются при подборе продольной арматуры ребер. При определении прогибов сечение пустотной панели приводится к эквивалентному двутавровому той же высоты и ширины.

Определение количества пустот для многопустотной панели шириной 1200 мм, длиной 6000 мм, высотой сечения 220 мм и с диаметром пустот 159 мм.

1) Конструктивная ширина панели:


в= вn −10 = 1200 −10 = 1190 (31)


2) Требуемое число отверстий при толщине промежуточных ребер – 30 мм:


n = 1190: (159 + 30) = 6,2 (32)

Принимаем 6 пустот, тогда число промежуточных ребер – 5.

3) Ширина крайних ребер:


(33)


Минимальная толщина крайних ребер при боковых срезах 15 мм: 43–15=28,0 мм.

4) Толщина полок (верхней и нижней) при высоте сечения панели 220 мм и диаметре пустот 159 мм.


(34)


5) Исходные данные: Рассчитывается сборная железобетонная многопустотная панель перекрытия. Марка панели ПК-60.12 (серия 1.141–1, в. 58), бетон марки В 15, предварительно напрягаемая арматура класса Ат-V, способ предварительного напряжения – электротермический, расход бетона 1,18 м3 расход стали 44,96 кг, масса панели 2,95 т, номинальная длина 5,98 м, ширина 1,19 м, высота 0,22 м. Определение нагрузок:


Таблица 5 – Нагрузки на 1 м2 перекрытия

Вид нагрузки

Нормативная

нагрузка,

Н/м2

Коэффициент

надежности

по нагрузке

Расчетная

нагрузка,

Н/м2

– линолеум, 14 кг/м2

– Цементно-песчаная стяжка d=20 мм, r=1800 кг/м3

– Шлакобетон d=20 мм,

r=1800 кг/м3

– Многопустотная плита перекрытия с омоноличиванием швов d=220 мм

110


360


960


2960

1,1


1,3


1,3


1,1

121


468


1248


3256

Постоянная нагрузка g

4 390

-

5093

Временная нагрузка , в том числе:

кратковременная

длительная

1500


500

1000

-


1,3

1,3

1950


650

1300

Полная нагрузка

5890

-

7043


6) Определение расчетного пролета панели: Расчетный пролет панели l0 – принимаем равным расстоянию между осями ее опор. l0 = 5980–120 = 5860 (мм).

Расчетный изгибающий момент от полной нагрузки:


(35)


где l0 – расчетный пролет плиты.

Расчетный изгибающий момент от полной нормативной нагрузки (для расчета прогибов и трещиностойкости) при γf =1:


(36)


Расчетный изгибающий момент от нормативной постоянной и длительной временной нагрузок:


(37)

Расчетный изгибающий момент от нормативной кратковременной нагрузки:


(38)


Максимальная поперечная сила на опоре от расчетной нагрузки:


(39)


Максимальная поперечная сила на опоре от нормативной нагрузки:


Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: