Проектування монолітного п’ятнадцятиповерхового будинку (144549)

Посмотреть архив целиком


ЗМІСТ


Вступ

1. Аналітичний огляд

2. Архітектурна частина

2.1. Архітектурні рішення

2.2. Характеристика об`єкту

2.3. Призначення будинку

2.4. Відомості про інженерно-геологічні, гідрогеологічні умови району будівництва

2.4.1. Геологічна характеристика ґрунтів

2.4.2. Гідрогеологічні умови

2.4.3. Характеристика інженерно-геологічних процесів та явищ

2.5. Обґрунтування архітектурно-будівельного вирішення будинку

2.6. Внутрішній водопровід і каналізація

2.7. Опалювання і вентиляція

2.7.1. Опалювання

2.7.2. Вентиляція

2.8. Електропостачання і електроустаткування

2.8.1. Силові електроспоживач

2.8.2. Електроосвітлення

2.8.3. Зовнішнє електроосвітлення

3. Розрахунково-конструктивна частина

3.1. Розрахунок і конструювання пілона

3.2. Розрахунок пальових фундаментів

3.2.1. Фізико-механічні властивості ґрунтів

3.2.2. Вибір глибини закладання роствірка

3.2.3. Визначення несучої здатності палі

3.2.4. Розрахункове навантаження на палю

3.2.5. Розрахунок роствірка як залізобетонній конструкції

3.3. Розрахунок оболонки

3.3.1. Просторові конструкції

3.3.2. Конструкційна характеристика плит

3.3.3. Розрахунок структури оболонки

3.4. Розрахунок будівлі в ПК Мономах

4. Технічна експлуатація

5. Технологія будівельного виробництва

5.1. Організація і технологія будівельного процесу

5.1.1. Склад робіт, що увійшли до технологічної карти

5.1.2. Складування і запас матеріалів

5.2. Методи і послідовність виробництва робіт

5.2.1. Пристрій опалубки і армування стін і перекриттів

5.2.2. Бетонування стін і перекриттів

5.2.3. Витримка бетону і оборотність опалубки

5.3. Чисельно-кваліфікаційний склад ланок

5.4. Методи і прийоми праці робочих по виконанню робочих процесів і операцій

5.5. Контроль якості готових виробів

5.6. Техніка безпеки при виробництві бетонних робіт

5.7. Вибір монтажного крана по технологічних параметрах

5.8. Потреба в машинах, устаткуванні, інструментах і пристосуваннях

6. Науково-дослідницька частина

6.1. Об'ємно-просторові покриття

6.2. Порівняльний аналіз залізобетонної ферми з металевою

6.2.1. Переваги і недоліки залізобетонних конструкцій

6.3.1. Класифікація залізобетонних виробів

6.4.1. Переваги і недоліки сталевих конструкцій

6.5.1. Вимоги, що пред'являються до металевих конструкцій

6.3. Загальна характеристика ферм

7. Організація будівництва

7.1. Методи виробництва робіт

7.1.1. Земляні роботи

7.1.2. Бетонні і залізобетонні роботи

7.1.3. Кам'яно - монтажні роботи

7.1.4. Обробні роботи

7.2. Вибір основного монтажного механізму

7.3. Будгенплан

7.4. Розрахунок чисельності персоналу будівництва, площ тимчасових будівель і споруд, ресурсів будівництва

7.5. Визначення складу тимчасових будівель і споруд

7.6. Розрахунок потреб в складських площах

7.7. Розрахунок потреби у воді

7.8. Розрахунок потреби в електроенергії

7.9. Вибір трансформаторної підстанції

7.10. Розрахунок перетину однієї нитки кабелю або дроту для визначення групи споживачів

7.11. Розрахунок потреби в стислому повітрі

7.12. Розрахунок потреб в транспортних засобах

7.13. Розрахунок потреби в теплі

7.14. Графік виробництва робіт

7.15. Заходи щодо охорони праці і навколишнього середовища

7.15.1. Заходи щодо охорони праці і техніки безпеки

7.15.2. Заходи щодо охорони навколишнього середовища

7.16. Дані про потребу в паливі, воді і електричній енергії

7.16.1. Електропостачання

7.16.2. Теплопостачання

7.17. Рішення і основні показники по генеральному плану і впорядкуванню ділянки

7.18. Методи і технологія виробництва робіт

7.19. Заходи щодо электро-, вибухо- і пожежна безпека

7.20. Заходи щодо захисту будівельних конструкцій від корозії

8. Економічна частина

8.1. Визначення кошторисної вартості будівництва

8.2. Визначення кошторисної вартості в локальних і об'єктних кошторисах

8.3. Об'єктний кошторис на будівництво монолітного житлового будинку в м. Києві

8.4. Зведений кошторисний розрахунок на будівництво монолітного житлового будинку в м. Києві

8.5. Локальний кошторис на загальнобудівельні роботи

9. Охорона довкілля

9.1. Екологічна безпека

9.1.1. Заходи щодо екологічної безпеки в календарному плані

9.1.2. Заходи щодо екологічної безпеки на будгенплані

9.1.3. Заходи щодо екологічної безпеки в технологічній карті на монолітні роботи

9.1.4. Загальні заходи щодо екологічної безпеки, що

передбачаються в період будівництва проектованого об'єкту

9.2. Заходи щодо охорони навколишнього середовища

9.3. Природоохоронні заходи при будівництві будівель і споруд

10. Охорона праці

10.1. Небезпечні та шкідливі виробничі фактори при бетонуванні

10.2. Технічні та організаційні заходи та засоби для зниження рівня впливу небезпечних та шкідливих виробничих факторів

10.3. Забезпечення пожежної та вибухової безпеки при бетонуванні

10.4. Інструкція з охорони праці для кранівників (машиністів) баштових кранів

Висновок

Список використаної літератури

Додатки


ВСТУП


Монолітне житлове будівництво сьогодні одна з провідних технологій будівництва.

Основна перевага монолітного житлового будівництва, перш за все – це можливість створення вільних планувань з великими прольотами і необхідною висотою стелі. Ще один плюс даної технології – формування будь-яких криволінійних форм, які розширюють можливості архітекторів при створенні унікальних образів будівель.

Стіни, виконані за монолітною технологією, практично не мають швів, і відповідно не виникає проблем з герметизацією стиків. Це теж підвищує показники тепло- і звуконепроникності. А у поєднанні з використанням ефективних утеплювачів дозволяє поліпшити режим експлуатації будинку в зимовий час, понизити масу і об'єм огороджувальних конструкцій (товщина стін і перекриттів істотно зменшується). В результаті монолітні будівлі виявляються на 15-20% легше цегляних. Крім того, завдяки своїм технологічним особливостям монолітні будинки стійкіші до дії несприятливих чинників навколишнього середовища, більш сейсмостійкі і довговічні. Якщо нормативний термін експлуатації сучасних панельних будинків - 50 років, то побудованих за монолітною технологією - не менше 200.

Комплекс робіт по зведенню монолітних залізобетонних конструкцій складається із спеціалізованих процесів, до яких відносяться:

монтаж опалубки;

підготовка і встановлення арматури;

приготування бетонної суміші;

транспортування бетонної суміші;

укладка і ущільнення бетонної суміші;

догляд за бетоном;

демонтаж опалубки;

геодезичний контроль за конструкціями, що бетонуються;

усунення дефектів конструкцій після демонтажу опалубки.

Арматурні роботи є найбільш трудомісткими і складають 40...50% загальних трудовитрат. Близько 70% робіт виконується вручну безпосередньо на будмайданчиках. Номенклатура арматури на одному будівництві налічує до декількох тисяч одиниць.

Зниження трудових витрат на арматурні роботи досягається шляхом перенесення основних заготовчих процесів з будмайданчика у виробничі майстерні і арматурний цех.

Арматурні заготовки поставляються з виробничого цеху на будівельний майданчик комплектно, відповідно до замовлених специфікацій і графіка виробництва монолітних залізобетонних робіт. На будівельному майданчику арматурні заготовки складуються в послідовності, яка прийнята для армування залізобетонних конструкцій. Для забезпечення безперервної роботи спеціалізованої бригади арматурників на будівельному майданчику створюється запас заготовок на три-чотири захватки, згідно їх черговості і об'єму робіт кожної захватки.

З метою підвищення вироблення арматурників, а також забезпечення високої якості робіт і підвищення рівня спеціалізації робочих, доцільно арматурні роботи на будівельному майданчику виконувати двома спеціалізованими бригадами: для виконання армування вертикальних залізобетонних конструкцій і горизонтальних залізобетонних конструкцій.

Після завершення арматурних робіт перед бетонуванням необхідно ретельно перевірити виконані роботи згідно проекту і оформити відповідні акти про прийом прихованих робіт.

Основним устаткуванням для виготовлення окремих арматурних виробів є верстати-автомати для правки і різання арматури і ножиці. Вони володіють низькою продуктивністю і високою вартістю, тому установка такого устаткування на кожному будмайданчику недоцільна.

Досвід будівництва показує, що рівень механізації арматурних робіт на будмайданчику залежить від ступеня готовності арматурних виробів, а також устаткування, оснащення і пристосувань, сприяючих скороченню ручної праці.

У монолітному будівництві механізація виробництва полягає в тому, що трудомісткі роботи виконуються за допомогою спеціальних підібраних комплектів машин, взаємозв'язаних по продуктивності і іншим параметрам. При цьому забезпечується безперервність виробництва робіт, яке можна розглядати, як механізоване потокове виробництво. Застосування розрізнених засобів механізації не дозволяє підняти рівень ефективності арматурних робіт.

Опалубні роботи займають друге місце по трудомісткості - до 35.. .40%, а їх вартість доходить до 25%. До останнього часу в монолітному будівництві застосовувалася опалубка, що виготовляється в основному кустарним способом з великими витратами ручної праці. В середньому трудовитрати на виготовлення і монтаж 1 кв. м щитової опалубки складають 1,7...1,9 чол./год, а оборотність не перевищує 7...10 оборотів. Основні причини високої трудомісткості опалубних робіт полягають в низькому технічному рівні, відсутності необхідної кількості надійної інвентарної опалубки та її елементів.

Використанням прогресивних технологій при зведенні нової архітектурно-конструктивно-технологічної системи будівництва багатоповерхових монолітно-каркасних будівель у поєднанні із застосуванням ефективних конструкцій досягнуте зниження матеріаломісткості, вартості і енерговитрат при будівництві і експлуатації будівель.



1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД


Довгий час монолітне житлове будівництво у нас в країні майже не розвивалося. Будувати по тих технологіях, які мали в своєму розпорядженні наші будівельники, було значно повільніше, дорожче і більш трудомістко, ніж збирати будинки з панелей. До того ж довгий час завдання стояло просто: будувати щонайшвидше і якомога більше. Також для монолітного будівництва не підходять ліматичні умови: бетон повинен застигати при певній температурі, а у нас велику частину року - зима. Але з часом, коли пріоритети в будівництві помінялися, стало ясно, що навіть сучасні панельні будинки мають багато нерозв'язних проблем: це деяка збитковість в архітектурі, обмежений набір квартир, необхідність мати будмайданчик значних розмірів і т.п. Тоді як для монолітних будинків, ці проблеми просто не існують. Актуальність застосування монолітних технологій посилилася і у зв'язку з введенням з 2000 року нових вимог по теплозбереженню захисних конструкцій будівель. Підняти опір теплопередачі зовнішніх стін шляхом збільшення товщини тієї ж кам'яної кладки економічно не ефективно, особливо при багатоповерховому будівництві. На допомогу прийшли системи зовнішнього утеплення фасадів ефективними утеплювачами типу пінополистерола і мінеральної вати, які оптимально вписуються в конструктивну схему монолітного житлового будівництва.

У монолітних будівлях навантаження передається на каркас, при цьому відпадає необхідність пристрою товстих внутрішніх перегородок, а зовнішні стіни виконують лише роль захисних і теплоізолюючих конструкцій. Зовнішні стіни можуть бути будь-якими - і панельними, і цегляними і навісними. Такі комбіновані будинки можна будувати в самих обмежених умовах - наприклад, в центрі міста, де панельне будівництво просто неможливе. Особливе значення серед характеристик будинку мають його жорсткість і міцність. В цьому відношенні монолітним будинкам немає рівних. Вони дають рівномірне осідання будинку, перерозподіляючи навантаження і запобігаючи появі тріщин. На них значно менше впливає осідання, тут немає стиків між плитами, які традиційно вважаються найслабкішим місцем панельних будинків. Більше не виникає проблем із швидкістю будівництва монолітних будинків. Вона така ж, як і при зведенні будинків панельних. Це стало можливо тільки зараз, коли будівельні організації встигли не тільки апробовувати монолітну технологію, але і адаптувати її.

Один з важливих чинників, що впливають на якість, швидкість і собівартість будівництва будівель і споруд з монолітного залізобетону – грамотний вибір опалубної системи. Так, за допомогою ретельного підібраного функціонального комплекту опалубки можна не тільки втілити в життя будь-яку саму неординарну ідею архітектора, але і понизити собівартість проведення будівельних робіт.

Зараз також застосовуються монолітні технології: з щитовою опалубкою і з тунельною опалубкою. Тунельна опалубка є великорозмірним блоком, що складається з опалубки стенів і перекриттів. Збирають її з просторових секцій П- і Г- образних форм, які при з'єднанні утворюють елемент на всю довжину кімнати або повну ширину будівлі. Ця опалубка дозволяє отримувати цілі блоки квартир і зводити одночасно внутрішні стіни і перекриття - будь-які по висоті, довжині і ширині. Після залишається тільки побудувати зовнішні стіни. Такі будинки навряд чи можна назвати елітними, але, проте, квартири в них можуть бути прекрасної якості. Площа однокімнатних може досягати п'ятдесяти і більш квадратних метрів. Щитова опалубка менш швидкісна, але мобільніша.

З її допомогою можна зводити будівлі каркасного типу без балок. Це відкриває масу можливостей: реально побудувати будівлю-етажерку з будь-яким фасадом, за бажанням замовника, і розпланувати квартири так, як треба - будь-яка площа, будь-яка кількість кімнат. Опалубка проводиться з легких, але міцних матеріалів. Щитова опалубка виготовляється з багатошарової високоякісної фанери, яка формує ідеально гладкі поверхні практично готові під обробні роботи. Використання технологій монолітного житлового будівництва із застосуванням об'ємно-переставної (тунельною) і збірно-щитової опалубки дозволило запропонувати інвесторам зручніші варіанти конструктивних і планувальних вирішень квартир. У монолітного житлового будівництва звичайно ж велике майбутнє

Важливо і те, що якісно виконана робота при монолітному будівництві дозволяє відмовитися від "мокрих" процесів - стіни і стелі практично готові до фінішної обробки.



2. АРХІТЕКТУРНА ЧАСТИНА


2.1 Архітектурні рішення


Конструктивна система висотного будинку являє собою взаємозалежну сукупність його вертикальних і горизонтальних несучих конструкцій, що спільно забезпечують міцність, жорсткість і стійкість споруди. Горизонтальні конструкції - перекриття й покриття будинку сприймають вертикальні й горизонтальні навантаження, і впливи, передаючи їх поверхово на вертикальні несучі конструкції. Останні, у свою чергу, передають ці навантаження й впливи через фундаменти основі.

Горизонтальні несучі конструкції висотних будівель, як правило, однотипні, і звичайно являють собою твердий неспалений диск - залізобетонний (монолітний, збірно-монолітний, збірний) або стале залізобетонний.

Вертикальні несучі конструкції більше різноманітні. Розрізняють стрижневі (каркасні) несучі конструкції, площинні (стінові, діафрагмові), внутрішні об'ємно-просторові стрижні з порожнім перетином на висоту будинку (стовбури жорсткості), об'ємно-просторові зовнішні конструкції на висоту будинку у вигляді тонкостінної оболонки замкнутого перетину. Відповідно до застосованого виду вертикальних несучих конструкцій розрізняють чотири основні конструктивні системи висотних будівель – каркасну (рамну), стінову (безкаркасну, діафрагмову), стовбурну й оболонкову.

Основні системи орієнтовані на сприйняття всіх силових впливів одним типом несучих елементів.

Поряд з основними широко застосовують і комбіновані конструктивні системи. У комбінованій системі можуть сполучатися кілька типів вертикальних несучих елементів (площинних, стрижневих, об'ємно-просторових) і схем їхньої роботи (наприклад, рамно-в’язева або в’язева). При таких сполученнях повністю або частково диференціюється сприйняття навантажень і впливів (наприклад, горизонтальних - стінами жорсткості, а вертикальних - каркасом). Існує велика кількість варіантів комбінованих систем.


2.2 Характеристика об`єкту


Основним призначенням архітектури є створення сприятливого і безпечного для існування людини життєвого середовища, характер і комфортабельність якої визначалася рівнем розвитку суспільства, його культурою, досягненнями науки і техніки. Це життєве середовище утілюється в будівлях, що мають внутрішній простір, комплексах будівель і споруд, організуючих зовнішній простір: вулиці, площі і міста.

У сучасному розумінні архітектура – мистецтво проектувати і будувати будівлі, споруди і їх комплекси. Вона організовує всі життєві процеси. Разом з тим, створення виробничої архітектури вимагає значних витрат суспільної праці і часу. Тому до вимог, що пред'являються до архітектури разом з функціональною доцільністю, зручністю і красою, входять вимоги технічної доцільності і економічності. Окрім раціонального планування приміщень, відповідним тим або іншим функціональним процесам зручність всіх будівель забезпечується правильним розподілом сходів, ліфтів, розміщенням устаткування і інженерних пристроїв (санітарні прилади, опалювання, вентиляція). Таким чином, форма будівлі багато в чому визначається функціональною закономірністю, але разом з тим вона будується по законах краси.

Запроектовані будинки і споруди в основному мають прямокутну форму в плані і блокуються в загальному обсязі за допомогою деформаційних швів, які розділені по довжині і ширині на окремі частини (блоки) з метою зменшення зусиль від температури й усадки бетонних і залізобетонних конструкцій.

Усі температурно-усадочні шви запроектовані наскрізними, розрізаючи конструкції до підошви фундаменту. Ширина температурно-усадочних швів прийнята 25 см. У цих умовах різниця осадок фундаментів не викликає зусиль або пошкоджень частин будинків. Осідальні шви служать одночасно і температурно-усадочними. Відстані між температурно-усадочними швами визначені розрахунком і не перевищують нормативних значень.

У висотному відношенні будинку запроектовані каскадами з кількістю надземних поверхів від 14 до 15, висоти надземних поверхів запроектованої споруди прийняті по 3,0 м.

Будівлі пропонується побудувати з використанням прогресивних технологій монолітного будівництва.


2.3 Призначення будинку


Цим проектом передбачається можливість створення умов для забезпечення життєдіяльності представників маломобільної групи населення.

Враховуються нормативні вимоги по створенню середовища життєдіяльності, що забезпечує потреби всіх маломобільних груп населення - людей похилого віку, тимчасово непрацездатних, пішоходів з дитячими колясками і дітей дошкільного віку, а також створюються комфортніші умов для решти населення. Для інвалідів з проблемами опорно-рухового апарату, зокрема на кріслі-колясці або з додатковими опорами, передбачаються відповідні параметри проходів і проїздів, граничні ухили профілю шляху, якість поверхні шляхів пересування.

У нижніх поверхах будинків передбачаються стоянки, призначені для зберігання вуличних колясок, проведення технічного догляду за коляскою з урахуванням місця для пересадки. При цьому ліфт доходить до рівня підлоги нижнього поверху, а для в'їзду і виїзду вуличних колясок передбачений пандус з ухилом не більше 5 %.


2.4 Відомості про інженерно-геологічні, гідрогеологічні умови району будівництва


2.4.1 Геологічна характеристика ґрунтів

В основі будинку, що проектується, виділені такі інженерно-геологічні елементи:

ІГЕ-2. ґрунтово-рослинний шар: супісок сірувато-коричневий, твердий, з корінням рослин, Потужність верстви – 0,2-0,4 м.

ІГЕ-3. Супісок коричневий, світло-сірий, твердий та пластичний, з лінзовидними прошарками піску пилуватого 5-40 %. Потужність верстви – 1,0-2,8 м.

ІГЕ-4. Супісок лесовий світло-коричневий, твердий та пластичний, мікропористий, з включенням стяжінь карбонатів1-2 %, з лінзовидними прошарками піску пилуватого 30-40 %, місцями прошарків піску пилуватого 30-40 %. Потужність верстви – 0,2-4,4 м.

ІГЕ-5. Пісок мілкий світло-коричневий, середньої щільності, малого та середнього ступеню водонасичення, кварцполевошпатовий, місцями з лінзовидними прошарками супіску твердого 3-10 %. Потужність верстви – 3,9-8,7 м.

ІГЕ-6. Супісок темно-коричневий, жовто-коричневий, сірувато-коричневий, зеленувато-сірий, твердий та пластичний, з лінзовидними прошарками піску пилуватого 5-30 %. Потужність верстви – 0,5-2,6 м.

ІГЕ-7. Супісок світло-сірий, зеленувато-сірий, сірувато-коричневий, пластичний, з лінзовидними прошарками піску пилуватого 5-30 %. Потужність верстви – 0,5-2,4 м.

ІГЕ-8. Пісок пилуватий світло-сірувато-коричневий, світло сірий, щільний, від малого ступеню водонасичення до насиченого водою, місцями з лінзовидними прошарками супіску 5-10 %. Потужність верстви – 0,5-0,9 м.

ІГЕ-9. Пісок мілкий світло-сірий, щільний, від малого ступеню водонасичення до насиченого водою, кварцполевошпатовий, місцями з прошарками (5-15 см) піску середньої крупності 10-20 %. Потужність верстви – 0,6-3,0 м.


2.4.2. Гідрогеологічні умови

ґрунтові води зафіксовані на глибині 12,0-14,0 м, що відповідає абсолютній відмітці 119,3 м.

Вскриті підземні води безнапірні, розташовані в зоні активного водообміну.

Живлення водоносного горизонту здійснюється за рахунок інфільтрації атмосферних опадів, розвантаження – на південь в бік р. Дніпро.


2.4.3. Характеристика інженерно-геологічних процесів та явищ

1. У геоморфологічному відношенні територія вишукувань відноситься до другої надзаплавної тераси р. Дніпро.

2. Серед несприятливих фізико-геологічних процесів слід відзначити наявність лесових просідних ґрунтів (супісок лесовий – ІГЕ-4) в інтервалах глибин 1,2-5,8 м.

Тип ґрунтових умов по просіданню у відповідності з вказівками глави «Особенности проектирования основных сооружений, возводимых на просадочных ґрунтах» СНиП 2.02.01-83 – перший. Початковий просідний тиск супіску лесового (ІГЕ-4) – 160 кПа.

3. У геологічному розрізі майданчика за результатами вишукувань виділено 9 інженерно-геологічних елементів (з ІГЕ-1 по ІГЕ-9).

Ґрунти в основі споруд, що проектуються, мають звичайні властивості, окрім ґрунтово-рослинного шару та супіску лесового (ІГЕ-4), який володіє просідними властивостями.

4. ґрунтові води зафіксовані на глибині 12,0-14,0 м, що відповідає абсолютній відмітці 119,3 м.

5. В неблагоприємні періоди можливий підйом рівня ґрунтових вод складає 1,0 м. від зафіксованого на даний період.

6. Нормативна глибина промерзання для району, що розглядається, складає 1,0 м.

7. На крівлі супіщано-сугленистих ґрунтів (в інтервалах глибин 9,4-10,5 м.) в неблагоприємні періоди можливе локальне утворення тимчасового рівня ґрунтової води типу «верховодка».

8. Рекомендується улаштування фундаментів багатоповерхової споруди на полях з заглибленням в піски пилуваті (ІГЕ-8) та піски мілкі (ІГЕ-9).


2.5 Обґрунтування архітектурно-будівельного рішення будинку


П’ятнадцяти поверховий будинок передбачає 206 квартир. Перші два поверхи будівлі – нежитлові. У них передбачається розмістити офіси і необхідні для нормального обслуговування жителів комплексу підприємства побутового обслуговування (приймальні пункти пральні, хімчистки, дрібні ательє по ремонту побутової техніки).

Планування внутрішніх приміщень житлової частини будинку відповідають вимогам норм і завданню замовника. На кожному з типових поверхів розташовано вісімнадцять квартир (дві трикімнатні, вісім двокімнатних, вісім однокімнатних). Квартири передбачені зручного планування, з повним комплектом внутрішнього устаткування, збільшеними заскленими лоджіями. Будівля обладнаний двома ліфтами: вантажним – 630 кг, і пасажирським – 400 кг

У технічних поверхах розміщується інженерне устаткування будинку, зокрема рамки управління, вузли введення комунікацій, електрощитова, вентустановки, що створюють підпір повітря в коридори і ліфтові шахти і холи, вентустановки вентиляцію дымоудаления.

Будівлю передбачається виконати в монолітному виконанні. Зовнішні стіни виконуються з пінобетонних блоків та облоцювальної цегли.



Таблиця 2.1

Основні конструктивні елементи будівлі

Фундамент

монолітна залізобетонна плита на свайному полі;

Стіни будівлі

піноблоки;

Плити перекриттів

монолітні залізобетонні;

Плити покриттів

монолітні залізобетонні;

Перегородки

силікатна цегла;

Крівля

з внутрішнім водостоком з 4-х шарового рубероїдного килима;

Утеплювач

Фібропенобетон ТУ 5767-033-02069119-2003

Підлоги


у житлових кімнатах, вбудованих приміщеннях, коридорах - паркет, шлакоситалловые плитки;

у ліфтових холах, загальних коридорах, санвузлах - керамічна плитка;

у кухнях – лінолеум;


2.6 Внутрішній водопровід і каналізація


У будинках передбачені системи:

господарсько-питного і протипожежного водопроводу;

гарячого водопостачання;

господарчо-побутовій каналізації.

Будинок має два введення холодної води, приєднаних до різних зовнішніх водовідведень.

Для обліку водоспоживання будівлі передбачаються:

водомірний вузол для холодного водопостачання будівлі;

вузол обліку тепла.

Крім того, лічильники холодної і гарячої води встановлюються в кожній квартирі.

Робота насосної станції передбачена в автоматичному режимі залежно від тиску води в системі водопостачання.

У насосній станції встановлюються дві групи насосів:

1 група – насоси протипожежного водопостачання 2 шт.;

2 група – насоси господарчо-побутового водопостачання.

Насосна станція відноситься до 1 категорії.

Господарсько-питний і протипожежний водопровід передбачений для підведення води до санітарних приладів, поливальних і пожежних кранів. Водопровід гарячої води – для підведення до санітарних приладів і поливальних кранів в сміттєвих камерах.

Господарчо-побутова каналізація призначена для відведення господарчо-побутових стічних вод від санітарних приладів у вуличний каналізаційний колектор.


2.7 Опалювання і вентиляція


2.7.1 Опалювання

Передбачено дві самостійні системи опалювання:

система опалювання житлових приміщень;

система опалювання приміщень суспільного призначення.

Як нагрівальні прилади прийняті радіатори чавунні «МС-140 М» ГОСТ 8690-94 з номінальним тепловим потоком 1 секції 0,16 кВт. Система опалювання передбачена з нижньою розводкою подающою і зворотньою магістральних трубопроводів.

Стояки систем опалювання запроектовані для житлової частини будівлі однотрубними П-образными, а для приміщень суспільного призначення двотрубними вертикальними.

Для регулювання тепловіддачі опалювальних приладів на однотрубних стояках передбачаються крани регулюючі подвійного регулювання, а для двотрубних стояків крани кулькові.

Магістральні трубопроводи систем опалювання і трубопроводи опалювальних стояків передбачені із сталевих водогазопровідних труб по ГОСТ 3262-75* і сталевих електрозварювальних труб по ГОСТ 10704-91.

У теплових вузлах кожного будинку встановлюються тепломіри, що враховують роздільне теплове навантаження на опалювання і гаряче водопостачання.

Гаряче водопостачання здійснюється по відкритій схемі з установкою регулятора температури.


2.7.2 Вентиляція

Повітрообміни приміщень визначені для житлової частини будівлі по кратностям, а для приміщень суспільного призначення з умов забезпечення санітарної норми подачі зовнішнього повітря в ці приміщення.

Вентиляція будинку прийнята припливно-витяжна природна.

Витяжка ( через вентиляційні канали, розміщені в кухнях, ванних кімнатах і санвузлах, приток неорганізований через нещільність віконних і дверних отворів. Вентиляційні канали прийняті прямокутної форми і розташовуються у внутрішніх капітальних стінах.

У приміщеннях суспільного призначення вентиляція припливно-витяжна механічна.


2.8. Електропостачання і електроустаткування


2.8.1 Силові електроспоживачі

Силовими електроспоживачами будівлі є: електроприводи ліфтів, насоси протипожежного і питного водопостачання, сантехнічної вентиляції, технологічні струмоспоживачі магазинів, кафе, спортивних і інших споруд. Всі силові струмоспоживачі будівлі живляться від водно-розподільних пристроїв.


2.8.2 Електроосвітлення

Проектом передбачений пристрій робочого, аварійного (евакуаційного), ремонтного освітлення в житлових, торгових і адміністративно-суспільних приміщеннях будинку. Всі мережі електроосвітлення живляться від водно-розподільних пристроїв.


2.8.3 Зовнішнє електроосвітлення

Проектом передбачений пристрій зовнішнього електроосвітлення території будинку - вуличними світильниками з натрієвими лампами високого тиску. Управління зовнішнім електроосвітленням передбачено від панелей зовнішнього електроосвітлення проектованих трансформаторних підстанцій.



3. РОЗРАХУНКОВО-КОНСТРУКТИВНА ЧАСТИНА


3.1 Розрахунок і конструювання пілона


Вихідні дані

Пілон третього поверху розглядаємо як умовно центрально стиснутий елемент при випадкових ексцентриситетах.

Підраховуємо розрахункове навантаження на пілон:

Власна вага колони: Gn = bc∙ hс∙ h0∙ ρу∙ γf = 0,8∙ 1,5·3∙ 25∙ 1,1 = 198 кН;

Навантаження від покриття і перекриття:

Постійне навантаження G = 8818,49 кН;

Тривале навантаження V = 3354,12 кН;

Короткочасне навантаження Vsh = 4592,33 кН;

Довгостроково діюче розрахункове навантаження:

Nld = G + Gn + V = 8818,49 + 198 + 3354,12 = 12370,61 кН, до нього відносяться постійна і всі тимчасові навантаження, за винятком короткочасних.

Короткочасне навантаження Nсd = Vsh = 4592,33 кН;

Повне навантаження дорівнює:


N3 = Nld + Nсd = 12370,61 + 4592,33 = 16962,94 кН.


Розрахунок пілону

Розмір поперечного перерізу пілона приймаємо рівним hc·bc = 25·150 см, бетон класу В30, Rb = 17 МПа, арматура подовжня зі сталі класу А-III, Rsc = 365 МПа, γb2 = 0,9, µ - коефіцієнт армування, прийнятий рівним µopt = 0,74%.

Спочатку обчислюємо відношення Nld / N3 = 12370,61/16962,94 = 0,73; гнучкість пілона λ = l0/hc = 600/25 = 24 > 4, λ = l0/bc = 600/150 = 4, отже, необхідно враховувати прогин пілона

При hc = 25 см > 20 см коефіцієнт η = 1; коефіцієнт φ обчислюємо по формулі: φ1 = φb + 2·(φr – φb)·α1.

Задаємося відсотком армування µ = 0,74% (коэф. µ = 0,0074) і обчислюємо α1:



Потім знаходимо по таблиці коефіцієнт φb = 0,913 і, полагая, що

Ams < 1/3·(As + As’) φr = 0,913, тому що φr = φb = 0,913, φ1 = 0,913.

Необхідну площу перетину подовжньої арматури обчислюємо по формулі:



Приймаємо конструктивно 8 діаметром 28 А-III, ∑As1 = 49,26 см2 та 6 діаметром 28 А-III, ∑As2 = 36,95 см2, тоді ∑As = ∑As1 + ∑As2 = 49,26 + 36,95 = = 86,21 см2.

Відсоток армування µ = (86,21/12000)·100 = 0,72 % (що близько прийнятому µ = 0,74 %).

Приймаючи φ1 = 0,913, обчислюємо фактичну несучу здатність перетину колони по формулі:

Nfc = η·φ(Rb·γb2·A + ∑As·Rsc) = 1·0,913·[17·0,9·(100)·150·80 + 86,21·365·(100)] = 19635,6 кН > N3 = 16962,94 кН, міцність перетину достатня.

Робочі стрижні подовжньої арматури розташовуємо по периметру в поверхні перетину колони з дотриманням мінімальної величини захисного шару. Відстань у світлі між стрижнями повинне бути не менш 5 см, товщина захисного шару бетону – не менше 15 мм. При стисканні робочої арматури довжина нахлесткі стрижнів по БНіП повинна бути не менш 30ds.

Підбір арматури

Поперечну арматуру (хомути) відповідно до даних табл. приймаємо діаметром 8 мм класу А-1 кроком S = 300 мм.

Схеми армування пілону показані на аркуші.


3.2 Розрахунок пальових фундаментів


3.2.1 Фізико-механічні властивості ґрунтів


Таблиця 3.1

Фізико-механічні властивості ґрунтів

Показники властивостей

Одиниці вимірюва

ння

ІГЕ-3

ІГЕ-4

ІГЕ-5

ІГЕ-6

Природна вологість, W

долі один.

0,135

0,087*

0,295

0,019

0,118

Вологість на межі текучості, WL

0,20

0,23

-

0,20

Вологість на межі розкочування, WР

0,15

0,17

-

0,14

Число пластичності, IР

0,05

0,06

-

0,06

Показник текучості, IL

<0

<0

-

<0

Гранулометричний склад: вміст фракцій, мм

2.00 – 1.00

%

-

-

0,7

-

1.00 – 0.50

-

-

3,0

-

1.00 – 0.25

-

-

31,7

-

1.00 – 0.10

-

-

51,1

-

<0.10

-

-

13,5

-

Коефіцієнт фільтрації, Кф

м/добу

-

-

2,4

-

Щільність ґрунту,

т/м

1,77

1,62*

1,93

1,63

1,80

Щільність сухого ґрунту,

1,56

1,49

1,60

1,61

Щільність часток ґрунту,

2,69

2,69

2,65

2,68

Коефіцієнт пористості, е

долі один.

0,724

0,805

0,656

0,665

Питоме значення,

при

при

КПа

13

13

9

12*/6

12*/6

8*/4

1

1

0

14

14

9

Кут внутрішнього тертя,


при


при

град.

24


24


24

24*

15

24*

15

21*

13

32


32


28

26


26


23

Початковий просідний тиск, P sl

МПа

-

0,16

-

-

Початкова просідна вологість, W sl

частка один.

-

0,240

-

-

Модуль деформації,

МПа

12

13*

7

26

14

Розрахунковий опір,

кПа

210

330*

160

350

230


Показники властивостей

Одиниці вимірювання

ІГЕ-7

ІГЕ-8

ІГЕ-9

Природна вологість, W

долі один.

0,186

0,072*

0,220

0,070*

0,215

Вологість на межі текучості, WL

0,20

-

-

Вологість на межі розкочування, WР

0,14

-

-

Число пластичності, IР

0,06

-

-

Показник текучості, IL

0,77

-

-

Гранулометричний склад: вміст фракцій, мм

2.00 – 1.00

%

-

0,1

1,0

1.00 – 0.50

-

1,0

4,5

1.00 – 0.25

-

9,0

23,0

1.00 – 0.10

-

60,4

56,2

<0.10

-

29,5

15,3

Коефіцієнт фільтрації, Кф

м/добу

-

0,8

2,5

Щільність ґрунту,

т/м

1,89

1,79*

2,04

1,80*

2,04

Щільність сухого ґрунту,

1,59

1,67

1,68

Щільність часток ґрунту,

2,68

2,66

2,65

Коефіцієнт пористості, е

долі один.

0,686

0,593

0,577

Питоме значення,

при

при

КПа

11

11

7

5

5

3

3

3

2

Кут внутрішнього тертя,

при

при

град.

21

21

18

32

32

29

35

35

32

Початковий просідний тиск, P sl

МПа

-

-

-

Початкова просідна вологість, W sl

частка один.

-

-

-

Модуль деформації,

МПа

10

23

35

Розрахунковий опір,

кПа

190

-

-


3.2.2 Вибір глибини закладання роствірка

Визначення глибини закладання роствірка залежить від декількох чинників:

Глибини промерзання ґрунту

Нормативна глибина сезонного промерзання ґрунту визначається по формулі:


м, де


Mt - коефіцієнт, чисельно рівний сумі абсолютних значень середньомісячних негативних температур за зиму в даному районі по СНиП 2.01.01-82 "Будівельна кліматологія і геофізика".

d0 - величина в метрах, що приймається рівною:

для суглинків і глин - 0,23 м;

для супісків, пісків дрібних і пилуватих - 0,28 м;

для пісків середньої крупності, великих і гравелистих - 0,30 м;

Розрахункова глибина сезонного промерзання ґрунту визначається:


м, де


kh - коефіцієнт враховує вплив теплового режиму споруди і приймається по таблиці №1 СНиП 2.02.01-83*.

Наявність конструктивних особливостей

У нашому випадку підвальних приміщень немає, тому

Глибина закладання роствірка

Враховуючи всі перераховані умови, приймаємо глибину закладання роствірка dр = 1,2 м, виходячи з кратності ростверка по висоті 15 см.


3.2.3 Визначення несучої здатності палі

Визначаємо по формулі:


,


Де γс – коефіцієнт умов роботи ( γс = 1);

А – площа перетину палі;

R – розрахунковий опір під підошвою палі, залежить від довжини палі і ґрунту. (R = 12600 кПа);


кН


3.2.4 Розрахункове навантаження на палю

Визначаємо по формулі:


кН


де γк – коефіцієнт запасу. Для розрахунку він дорівнює 1,4; для польових випробувань ‑ 1,25.


3.2.5 Розрахунок ростверка як залізобетонній конструкції

Розрахунок на продавлювання в даному випадку цей розрахунок не потрібно проводити, оскільки конструкція ростверка жорстка.

Підбір арматури

У нашому ж випадку, коли ростверк жорсткий, ми приймаємо конструктивно сітку з арматури А-III діаметром 12 мм.


3.3 Розрахунок оболонки


3.3.1 Просторові конструкції

З коротких металевих стрижнів можна утворювати різні просторові ґратчасті конструкції, придатні для перекриття великих просторів. Такі конструктивні системи останнім часом одержали широке поширення і їх ефективно використовують у плоских і криволінійних покриттях суспільних і виробничих будинків.

Застосування просторових ґратчастих конструкцій у сучасному будівництві дозволяє:

домагатися органічної єдності конструкції й архітектурної форми;

створювати виразні архітектурні рішення внутрішнього простору і спорудження в цілому;

перекривати приміщення з будь-якою конфігурацією плану;

істотно полегшувати масу покриття, підвищуючи за рахунок цього ефективність роботи конструкції на корисні навантаження;

за рахунок багаторазової повторюваності уніфікувати елементи та вузлові деталі, забезпечувати можливість потокового виготовлення їх на високомеханізованих заводах;

зручно і легко транспортувати збірні елементи з заводу-виготовлювача до місця будівництва;

звести роботу на будівельному майданчику до простої та швидкої зборки елементів.

Недоліками просторових ґратчастих систем покрить вважають підвищену трудомісткість виготовлення елементів і труднощі виконання вузлів у порівнянні з традиційними рішеннями металевих конструкцій. При серійному виготовленні стандартних елементів на заводах ці недоліки варто розглядати як особливості ґратчастих конструкцій з коротких стрижнів.

Коли були знайдені раціональні рішення схем, вузлів і з'явилися методи розрахунку на ЕОМ складних багаторазово статично невизначених конструкцій, ґратчасті просторові покриття одержали бурхливий розвиток у світовій будівельній практиці і серед прогресивних конструкцій сприяли появі різних просторових систем, що характеризуються багатим різноманіттям форм. У цілому всі ґратчасті просторові конструкції можна розділити на дві основні групи: перехресно-стрижневі конструкції і сітчасті оболонки.

Перехресно-стрижневими називаються просторові конструкції, що складаються зі зв'язаних між собою у вузлах перетинання балок або ферм, що працюють на вигин у двох або більш напрямках. Різні типи перехресно-стрижневих конструкцій утворяться перетинанням плоских ферм у двох, трьох або навіть чотирьох напрямках. Оскільки в цілому конструкції покриття виявляються плоскими у виді просторових стрижневих плит, то надалі скорочено будемо називати їх плитами. Похилі ферми при взаємному перетинанні утворять на площинах верхніх і нижніх поясів плит сітки з квадратним осередком. У плані осередку поясів виявляються зміщеними одна щодо іншої. Такі плити являють собою конструкції, утворені як би з багаторазово повторюваних стрижневих пірамід із квадратною основою.



3.3.2 Конструкційна характеристика плит

Типи стрижневих плит дозволяють компонувати покриття будь-якої форми в плані, у даному випадку вибираємо квадратний обрис. Основною умовою при призначенні форми плити є забезпечення просторової роботи конструкції покриття, тобто сприйняття нею розрахункових зусиль у двох або трьох напрямках. Тільки при такому підході до застосування стрижневих плит покриття буде легким і економічним.

Найбільш раціональним профілем для стрижнів плит є труба круглого перетину. За умови однакової гнучкості стиснутого перетину застосування круглої труби дозволяє заощаджувати метал до 15% у порівнянні з парою рівнобоких куточків, з'єднаних між собою прокладками за аналогією з конструкцією стрижнів легких кроквяних ферм.


3.3.3 Розрахунок структури оболонки

1) Приймаємо переріз для елементів структури: труба діаметром 114 на 5 мм, розмір чарунки – 2м.

Розрахунок проводиться тільки на снігове навантаження оскільки вітрове за абсолютним значенням менше снігового (СНіП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”) і направлене в протилежний бік.

Снігове навантаження: S = S0·μ·γf ,

де S0 = 70 кгс/м2 (для м. Києва); μ = 1 (СНіП 2.01.07-85); γf = 1,6 (зважаючи на незначну вагу конструкцій).

S = 70 кгс/м2·1·1,6 = 112 кгс/м2.

На квадраті зі стороною 2 м знаходяться чотири стержні (довжиною 1м) верхнього шару структури, на які передається снігове навантаження. Тобто погонне навантаження на стержень верхнього шару структури:



З огляду на симетрію розраховується частина конструкції (половина);

Розрахункова схема приведена на рис. 3.1, рис.3.2;

Фрагмент з характеристикам перерізу стержня та з навантаженнями на рис.3.3;

Вертикальні переміщення вузлів скінченно-елементної схеми;

найбільший прогин Z =102 м;

відносний прогин:



Епюра поздовжніх зусиль верхнього шару структури – на рис.3.4;

найбільше зусилля N = - 28,8 тс;

найбільше напруження



Епюра поздовжніх зусиль у розкосах структури – на рис.3.5;

найбільше зусилля N = 27,9 тс;

найбільше напруження



Епюри поздовжніх зусиль в стержнях нижнього шару структури – на рис.3.6;

найбільше зусилля N = 24,5 тс;

найбільше напруження



Рис. 3.1. Розрахункова схема оболонки


Рис. 3.2. Розрахункова схема



Рис. 3.3. Фрагмент з характеристикам перерізу стержня та з навантаженнями


Рис. 3.4. Епюра поздовжніх зусиль верхнього шару структури



Рис.3.5. Епюра поздовжніх зусиль у розкосах структури


Рис.3.6. Епюри поздовжніх зусиль в стержнях нижнього шару структури


3.4 Розрахунок будівлі в ПК Мономах


Результати розрахунку будівлі в ПК Мономах 4.0 приведено в додатку А. Результати розрахунку ПК Мономах КОЛОНА приведено в додатку Б.


4. ТЕХНІЧНА ЕКСПЛУАТАЦІЯ


Повинні бути забезпечені чотири головні групи якостей запроектованого будинку:

функціональна – будинок повинний щонайкраще відповідати своєму призначенню, а тому періодично необхідно робити перепланування, модернізацію і реконструкцію;

технічна – будинок повинний успішно протистояти зовнішнім і внутрішнім впливам, бути ремонтопридатним; тому необхідно стежити за технічним станом конструкцій, робити захист, посилення, а при необхідності – заміну;

архітектурна – будинок повинний щонайкраще відповідати положенню в забудові як об'єкт огляду його людьми, тому зовнішній його вид повинний бути завжди в відмінному, відповідному призначенню, розташуванню в забудові і т.п.;

економічна – зведення й експлуатація будинку повинні здійснюватися з мінімальними витратами сил і засобів.

Запроектований будинок, відповідно до визначальних експлуатаційних вимог:

має високу надійність, тобто виконує задані їм функції у визначених умовах експлуатації протягом заданого часу, при збереженні значень своїх основних параметрів у встановлених межах;

є зручним і безпечним в експлуатації, що досягається раціональними плануваннями приміщень і розташуванням входів, сход, ліфтів, засобів пожежегасіння, причому для ремонту і заміни великогабаритного технологічного устаткування в будинку передбачені люки, прорізи і кріплення;

є зручним і простим у технічному обслуговуванні і ремонті, тобто дозволяє здійснювати його на можливо великому числі ділянок, має зручні підходи до конструкцій, введення інженерних мереж без демонтажу і розбирання для оглядів і обслуговування з гранично низькими витратами на допоміжні операції, дозволяє застосовувати передові методи праці, сучасні засоби автоматизації і механізації, збірно-розбірні пристрої для обслуговування важкодоступних конструкцій, а також має пристосування для кріплення колисок, джерел струму та ін.;

є ремонтопридатним, тобто конструкції будинку пристосовані до виконання усіх видів технічного обслуговування і ремонту без руйнування суміжних елементів і з мінімальними витратами праці, часу, матеріалів;

має максимально можливий і близький еквівалентний для всієї конструкції міжремонтний термін служби;

більш економічний у процесі експлуатації, що досягається застосуванням матеріалів і конструкцій з підвищеним терміном служби, а також мінімальними витратами на опалення, вентиляцію, кондиціонування, висвітлення і водопостачання;

має зовнішній архітектурний вигляд, що відповідає його призначенню, розташуванню в забудові, а також приємний для огляду, причому внутрішнє оформлення будинку не забруднюється і легко піддається очищенню, відновленню.

Технічне обслуговування і ремонт (технічна експлуатація) будинків являють собою безперервний динамічний процес, реалізацію визначеного комплексу організаційних і технічних заходів по нагляду, уходу та усім видам ремонту для підтримки їх у справному, придатному до використання по призначенню стані в перебігу заданого терміну служби.

Експлуатація будинків регламентована Положеннями про системи планово-попереджувального ремонту: Положенням про проведення ППР житлових і суспільних будинків. Стройиздат, 1964; Положенням про проведення ППР виробничих будинків. Стройиздат, 1974. У них визначені принципи організації експлуатації основних типів БіС, усі вони класифікуються по групах і для них установлені середні терміни служби, види, періодичність оглядів і ремонтів, а також роботи, що відносяться до поточного та капітального ремонтам.

Першорядне значення в експлуатації будинків має своєчасний контроль їхнього технічного стану, перевірка справності будівельних конструкцій та інженерного устаткування. Такий регулярний, причому не тільки візуальний, але (при необхідності) й інструментальний контроль запобігає передчасному виходу будинку з ладу, дозволяє обґрунтовано планувати і проводити профілактичні заходи по їх заощадженню.

При проектуванні будинку експлуатаційні якості визначаються вибором матеріалів, розрахунком конструкцій, об'ємно-планувальним рішенням, інженерним устаткуванням відповідно до призначення будинку, Будівельними нормами і правилами (БНіП) і виділеними асигнуваннями.

При зведенні будинку прийняті в проекті значення параметрів експлуатаційних якостей матеріалізуються, їхня вірогідність перевіряється приладами і по їхніх числових значеннях можна підтвердити, що побудований будинок відповідає задуманому в проекті.

При експлуатації будинку головне завдання полягає в підтримці передбачених проектом і матеріалізованих при будівництві експлуатаційних якостей на заданому рівні. Вони повинні цілком відповідати призначенню будинку, що забезпечується визначеними будівельними конструкціями й інженерним устаткуванням.

Таким чином, установленням значень параметрів експлуатаційних якостей (ПЕЯ) і розробкою інструкції з технічної експлуатації завершується проектування будинків, за допомогою вироблених у проекті ПЕЯ контролюється їхнє зведення; по відповідності фактичних значень ПЕЯ проектному будинкові приймається в експлуатацію і шляхом підтримки ПЕЯ на заданому рівні здійснюється їхня технічна експлуатація протягом установленого терміну служби.

Ефективність експлуатації та її економічність залежать від багатьох факторів, зокрема значною мірою від професійної підготовки осіб, її здійснюючих, від їхнього уміння побудувати експлуатацію на науковій основі.

Особи, зайняті експлуатацією і ремонтом будинку, повинні доб