Проект модернизации общежития

Вид работы:

Дипломная (ВКР)
Предмет:

Строительство
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

509,25 kb
Опубликовано:

2011-10-23

Все дипломные работы по строительству

Скачать дипломную работу Читать текст online Заказать дипломную
*Помощь в написании! Посмотреть все дипломные работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Проект модернизации общежития

Содержание

1. Состояние вопроса

.1 Введение

.2 Износ здания

.3 Обмерные работы

.4 Методы обследований состояния зданий и конструкций

.5 Конструктивное решение

2. Оценка технического состояния строительных конструкций здания общежития №9 УГНТУ по ул. Р. Зорге в г. Уфе

2.1 Особенности обследования реконструируемых зданий и их оснований и фундаментов

.2 Основные этапы обследования

.3 Результаты обследования

.4 Выводы и рекомендации

. Архитектурная часть

.1 Краткое описание проекта

.2 Генплан

.3 Объемно-планировочное решение

.4 Конструктивная часть

3.4.1 Конструкции каркаса

.4.2 Перекрытие, покрытие и стены

.4.3 Отделка

.5 Теплотехнический расчет

.5.1 Определение требуемого сопротивления теплопередаче стен и покрытия мансардного этажа

.5.2 Расчет толщины утеплителя наружной стены здания

.5.3 Расчет толщины утеплителя стены мансарды

.5.4 Расчет толщины утеплителя покрытия мансарды

. Расчетно-конструктивная часть

.1 Расчет фундаментов

.1.1 Нагрузки на основание под стену в осях 6-Б-Е

.1.2 Нагрузки на основание под колонну в осях 2-Е

.1.3 Расчетное давление столбчатого фундамента на грунты основания в осях 2-Е

.2 Расчет простенка наружной несущей стены

.2.1 Проверка несущей способности простенка 1-го этажа

.3 Расчет временных нагрузок

.4 Расчет поперечной рамы

.4.1 Сбор нагрузок

.4.2 Геометрические характеристики элементов поперечной рамы

.4.3 Результаты статического расчета поперечной рамы

.4.4 Проверка сечения рамы

.5 Расчет термопрофиля

.51 Сбор нагрузок

.5.2 Геометрические характеристики термопрофиля

.5.3 Результаты статического расчета термопрофиля

.5.4 Подбор прогона из термопрофиля для покрытия мансарды

.5.5 Подбор прогона из термопрофиля для стены мансарды

.6 Конструирование узлов рамы

. Технология строительного производства

.1 Общие принципы производства работ

.2 Определение объемов работ и тудозатрат

.3 Технико-экономическое обоснование выбора средств механизации при монтаже

.3.1 Подбор монтажных механизмов по техническим параметрам

.3.2 Выбор монтажных кранов по технико-экономическим показателям

.3.2.1 Расчет технико-экономических показателей крана СКГ-63А

.3.2.2 Расчет технико-экономических показателей крана КС-8362

.3.3 Выбор транспортных средств и расчет количества транспорта

.4 Указания к производству подготовительных работ

.5 Указания к производству работ по устройству монолитного пояса

.6 Указания к производству работ по укрупнительной сборке блоков рам

.7 Указания к производству работ к монтажу блоков рам методом надвига

. Безопасность и экологичность проекта

.1 Охрана окружающей среды

.1.1 Исходные данные

.1.2 Расчет концентрации вредности от автомашин

.1.3 Расчет интенсивности шума

.2 Пожарная характеристика здания

.2.1 Пределы огнестойкости несущих и ограждающих конструкций здания

.3 Мероприятия по охране труда

.3.1 Безопасность монтажных работ

6.3.2 Бетонные работы

6.3.3 Кровельные работы

Приложения

Список литературы

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Введение

В нашей стране на сегодняшний день важнейшей проблемой является капитальный ремонт и реконструкция жилых домов и административных зданий, построенных в 1950-1970 г.

Реконструкция зданий и сооружений - это их переустройство с целью частичного или полного изменения функционального назначения, установки нового эффективного оборудования, улучшения застройки территорий, приведения в соответствие с современными возросшими нормативными требованиями. Реконструкция связана с восстановлением эксплуатационных показателей и усилением несущих элементов зданий и сооружений.

При реконструкции и техническом перевооружении капитальные вложения существенно меньше, а окупаемость в 2…2,5 раза быстрее, чем при новом строительстве.

Основной объем работ по реконструкции общественных зданий приходится на старые районы города. Большинство из находящихся здесь зданий построено уже давно и подверглось физическому и моральному износу.

Несоответствие функций учреждения зданиям, в которых они вынуждены располагаться, постоянно возрастает. Особенно резким оно стало в наши дни, когда высокий уровень технической оснащенности стал необходим для всех форм деятельности. По этой же причине не удовлетворяют современным требованиям даже те старые здания, которые используются по своему первоначальному назначению: учебные заведения, спортзалы и т. д.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что реконструкцию зданий целесообразно проводить в период 30…60 лет с начала эксплуатации. Таким образом, подавляющее большинство общественных зданий, построенных в послевоенный период, должно подвергнуться реконструкции.

Существуют следующие основные направления работ по обновлению зданий первых массовых серий: капитальный ремонт, обеспечивающий сохранность зданий; модернизация зданий, предусматривающая частичную перепланировку и переоборудование внутренних помещений, повышение теплозащиты зданий, улучшение архитектуры фасадов; реконструкция, предусматривающая получение дополнительной площади за счет надстройки, расширения зданий и пристройки новых объемов.

Особое место в этом ряду занимает надстройка мансардного этажа. Анализ современных вариантов показал, что надстройка мансардных этажей возможна с окупаемостью в 1,5-2 года и сроком выполнения строительных работ в среднем по одному дому в 3-4 месяца. Современные технические решения позволяют проводить эти работы без отселения жильцов. Устройство мансардных этажей при реконструкции зданий, а также при новом строительстве обеспечивает увеличение общей площади дома на 15…20%, сокращение теплопотерь на 5…7%, снижение себестоимости строительства на 10…15 %. Т.е. при реконструкции зданий имеется возможность получения дополнительной площади без больших материальных и финансовых затрат.

В пользу такого строительства говорит и тот факт, что крупнопанельные и кирпичные дома, построенные по первым типовым проектам, обладают существенными запасами несущей способности, что объясняется несовершенством методов расчетов, использованных 30-35 лет назад, которые, как выяснилось сейчас, давали неучтенные дополнительные прочностные запасы, а также ростом прочности бетона за годы эксплуатации зданий. Эти утверждения подтверждаются многочисленными обследованиями и изысканиями.

В литературе по мансардному строительству встречаются три основных типа мансард:

Первый связан с формированием отдельного мансардного этажа в одном уровне. Этот вариант наиболее распространен при надстройке административных зданий.

Второй связан с двухуровневым развитием пространства мансарды.

· Третий связан с пространственной организацией антресольных этажей - 2-х уровневым развитием верхнего этажа здания.

.2 Износ здания

Здания и сооружения независимо от их класса и капитальности в процессе эксплуатации подвергаются материальному и моральному износу.

Под материальным, или физическим износом здания и его конструктивных элементов подразумевается постепенная утрата первоначальных технических свойств под воздействием естественных факторов.

Степень материального износа здания и отдельных его частей зависит от физических свойств материалов, использованных при его строительстве, от характера и геометрических размеров конструкций, особенностей расположения здания на местности, условий эксплуатации и других факторов.

Под моральным износом здания понимается его несоответствие функциональному или технологическому назначению, возникающее под влиянием технического прогресса. Такой износ в большинстве случаев наступает раньше, чем материальный.

В нашем дипломном проекте мы проводим обследовательские работы для определения технического состояния конструкций и здания в целом. В дальнейшем по этим заключениям предусматривается проведение реконструкции здания и устройство мансардной надстройки.

1.3 Обмерные работы

Обмеры выполняют для точного установления формы, размеров и взаимного расположения всех помещений и конструктивных элементов здания. Измеряют и фиксируют прямолинейные, косоугольные и криволинейные контуры и все виды поверхностей в горизонтальных и вертикальных проекциях.

Каждую измеряемую линию желательно измерять в двух направлениях - сначала слева направо, а потом в обратном направлении. Фиксируют все проемы, выступы и заглубления фасадной плоскости. Особо тщательно надо устанавливать и фиксировать оси проемов.

Внутренние обмеры выполняют в каждом отдельном помещении и снова с особой тщательностью фиксируют оси проемов. Только с помощью осей проемов можно совместить наружные и внутренние измерения, а главное - установить местоположение и толщину внутренних стен и перегородок.

Для проверки и уточнения обмеров и формы здания в плане в нескольких наиболее обширных помещениях делают диагональные промеры. Измерять диагонали надо в первую очередь в тех помещениях, где явно заметны отступления от прямоугольной формы.

1.4 Методы обследований состояния зданий и конструкций

Обследование строительных конструкций зданий и сооружений выполняют квалифицированные группы инженерно-технических работников, специально подготовленных и оснащенных необходимыми приборами и оборудованием.

В своей работе организация, выполняющая обследование, должна руководствоваться всеми действующими нормативными и инструктивными документами по реконструкции и обследованию зданий и сооружений и государственными стандартами на изыскательские работы, проектирование, строительство и эксплуатацию строительных объектов.

Основанием к проведению обследования должно служить задание, в котором указывается цель реконструкции и соответствующие основные требования, предъявляемые к конструкциям, ориентировочные планируемые технологические нагрузки и воздействия, планировочные решения и общие условия эксплуатации после реконструкции.

В целом обследование конструкций состоит из следующих видов работ: предварительный осмотр конструкций; изучение технической документации; ознакомление с ее особенностями существующего и будущего технологического процесса и режимов эксплуатации; инженерно-геодезические, инженерно-геологические изыскания; детальный натурный осмотр, обмеры конструкций и выявление дефектов; отбор и лабораторный анализ образцов (проб) материалов конструкций; определение планируемых нагрузок и воздействий; установление расчетной схемы и выполнение поверочных расчетов.

Обычно работы по обследованию выполняют в два этапа:

) Предварительное или общее обследование.

) Детальное обследование.

Предварительные или общие обследования начинаются с визуального осмотра сооружений и его конструкций, ознакомления с технической документацией и другими материалами, помогающими составить представление об изучаемом объекте.

На этом этапе, прежде всего осмотром должны быть выявлены участки и отдельные конструкции, имеющие аварийное состояние и приняты меры по их временному усилению.

Предварительным обследованием должны быть выявлены отступления от проектных данных по объемно-планировочным, конструктивным решениям, по виду и характеру нагрузок, включая природно-климатические и др. При отсутствии проектно-технической документации или ее некомплектности необходимо выполнить предварительные обмеры конструкций и основные чертежи зданий и сооружений.

По результатам визуального обследования производится ориентировочная оценка технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений и намечается программа комплексного обследования.

Комплексное обследование проводится с целью сбора окончательных максимально достоверных сведений для оценки технического состояния строительных конструкций, являющегося основой для выбора конструктивного решения при реконструкции зданий и сооружений.

В результате комплексных обследований строительных конструкций необходимо получить: данные уточненной проектно-технической документации; обмерочные чертежи, фиксирующие положение строительных конструкций в плане и по высоте с указанием сечений несущих элементов, осадок, перемещений, смещений и других отклонений от проекта или нормативных требований. Далее необходимо выполнить комплекс работ по установлению фактических значений физико-механических характеристик материалов, для чего должны быть максимально использованы неразрушающие и лабораторные методы испытаний. Уточняются и систематизируются дефекты и повреждения конструкций, их узлов и сопряжений, а также собираются сведения об эксплуатационной среде, воздействующей на конструкции и основания. Принимается расчетная схема несущих конструкций для выполнения окончательных поверочных расчетов отдельных элементов конструкций и сооружений в целом.

Для определения различных свойств и качеств конструкций применяют физико-механические неразрушающие методы контроля. Основными преимуществами этих методов контроля по сравнению с разрушающими являются следующие:

· небольшие размеры используемых приборов;

· возможность быстрого получения результатов;

· процесс испытания происходит без снижения несущей способности конструкций;

· определение характеристик в любой точке.

Для определения качества и состояние материала используются приборы статического и динамического действия.

Принцип действия статических приборов основан на равномерном возрастающем усилии от нагрузки на боек.

Принцип действия динамических приборов основан на отскакивании прибора от поверхности испытуемого материала, где нагрузка передается в виде удара на наконечник.

Для отбора образцов каменных и бетонных конструкций применяется специальный высокопрочный молоток и зубило для вырезки образцов из конструкции.

1.5 Конструктивное решение

При реабилитации зданий применяются разнообразные (известные по новому строительству) конструктивные решения. Специфика проектных работ при реконструкции проявляется в привязке известных конструктивных схем к конкретному объекту. Оценка технического состояния строительных конструкций и оснований фундаментов, а также обмерные работы, при этом, являются очень ответственным и обязательным этапом проектирования реконструируемых объектов. Решение вопроса о целесообразности проведения работ по модернизации и реконструкции здания должно приниматься после оценки его ремонтопригодности. К категории ремонтопригодных относятся здания, стоимость ремонта которых не превышает 50% строительной стоимости. При степени износа конструкции здания в целом, превышающей 50%, должно быть принято решение об отнесении здания к категории ветхого жилья с последующим его расселением и сносом.

Следует, как правило, избегать проведения работ по усилению фундаментов с целью восприятия нагрузок от надстраиваемых этажей. Количество надстраиваемых этажей должно определяться с запасом по несущей способности существующих фундаментов и грунтов основания вследствие консолидации последних за период эксплуатации здания.

Наиболее распространенными и поэтому практически универсальными элементами конструктива реконструируемых зданий являются монолитный распределительный железобетонный пояс; металлические пояса усиления; обоймы из прокатных профилей для усиления стен и простенков; перекрытия из профилированного настила по металлическим балкам; скатная кровля и т.п.

В качестве конструктивных решений надстроек и пристроек используются два основных типа несущего остова зданий: каркасный и стеновой (бескаркасный).

Каркасный несущий остов в виде металлических или деревянных стоек, продольных или поперечных рам может пригружать (через монолитный пояс) несущие конструкции существующего здания, либо иметь собственные (в основном буронабивные) фундаменты.

Стеновое заполнение - многослойное, с непрерывным теплозащитным экраном. При проектировании этих ограждающих конструкций следует также соблюдать условия паропроницаемости. Выбор типа каркаса связан с конструктивным решением существующего здания.

Кроме традиционных каркасов, при реконструкции могут быть использованы металлические пространственные рамы с подвешенными этажами - надстройками, металлические объемные пятигранные ячейки и др.

Стеновой (бескаркасный) остов может быть организован из монолитного железобетона или стеновых штучных материалов (блоков или кирпича), который также должен быть утеплен непрерывным теплозащитным экраном. При этом, в зависимости от конструктивной схемы реконструируемого здания, несущий стеновой остов может быть с продольными, поперечными или перекрестно-расположенными несущими стенами.

В некоторых случаях возможен комбинированный несущий остов. Выбор типа и материала несущего остова производится из материально-технических, экономических, технологических, социальных и др. соображений. Особенностью конструктивных решений крыш над мансардными этажами является необходимость их утепления. В настоящее время имеется большое количество многослойных конструктивных решений для мансардных крыш. Особое внимание в этих решениях следует обращать на пароизоляцию и вентиляцию пространств между слоями.

Самонесущие стены и перегородки могут быть решены в традиционных материалах (монолитный железобетон, кирпич, гипсовые панели). В настоящее время, на реконструируемых объектах возводят самонесущие каркасные многослойные (два и более слоя гипсокартона, тепло- и звукоизоляция) стены и перегородки.

Анализ имеющихся современных вариантов показал, что наиболее эффективно использовать в качестве оконных заполнении мансардного этажа специальных мансардных окон типа VELUX , которые помимо прекрасного эстетического вида, дают на 30-40% больше света, чем вертикальное окно того же размера. Все окна VELUX выпускаются с качественным прозрачным двойным остеклением. Между двумя слоями стекла имеется воздушная прослойка, а края надежно герметизированы от попадания пыли и влаги.

Мансардные окна VELUX производятся в Дании и уже более 50 лет успешно применяются для строительства во многих странах мира.

Для мансардного строительства часто применяют и дерево алюминиевые окна типа "Арктика". Они в основном используются в условиях сурового климата, т.к. имеют тройное остекление, резиновое уплотнение, силиконовую изоляцию, штормовые накладки, что вместе взятое надежно защищает от холода, пыли и шума.

Рамы окон "Арктика", изготавливаемые в Финляндии, легко и бесшумно открываются и плотно закрываются.

2. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ ОБЩЕЖИТИЯ №9 УГНТУ ПО УЛ. Р. ЗОРГЕ В Г. УФЕ

2.1 Особенности обследования реконструируемых зданий и их оснований и фундаментов

Реконструируемые здания, в большинстве своем, имеют срок эксплуатации 20 лет и более. Чаще всего проектная и исполнительная документация на здание отсутствует. Одной из главных целей реконструкции является увеличение полезной площади существующих зданий за счет надстройки дополнительных этажей и мансард, а также за счет различных пристроек к реконструируемым зданиям. Поэтому, в первую очередь необходимо провести детальное обследование технического состояния фундаментов, оценить фактическую несущую способность фундаментов и их оснований, выявить резервы несущей способности для надстройки, а также выявить возможность повышения несущей способности грунтов основания за счет их закрепления различными доступными методами. Необходимо также определить тип фундамента, его габаритные размеры, наличие дефектов. По дефектам наметить места вскрытия фундаментов и основания.

При обследовании конкретного здания должны быть также осмотрены, а при необходимости и обследованы, соседние объекты и их фундаменты в том случае, когда они находятся в зоне возможного взаимного влияния с реконструируемым объектом по зонам деформаций от нагрузок, передаваемых на основание, либо по условиям производства работ при устройстве фундаментов и подземных сооружений реконструируемого объекта.

Здание общежития №9 УГНТУ (бывший профилакторий «Азамат») включает два смежных объема: четырехэтажный жилой блок и одноэтажную столовую. Стеновой несущий остов жилого блока образован кирпичными поперечными несущими и продольными самонесущими стенами толщиной 380 и 640 мм, соответственно, сборными железобетонными элементами: плитами перекрытий и покрытия, лестничными маршами и площадками, плитами лоджий и карнизов. Столовая имеет смешанный несущий остов: наряду с продольными и поперечными несущими и самонесущими кирпичными стенами здесь в центральной части расположены два кирпичных столба, покрытие выполнено из многопустотных железобетонных плит. Под частью жилого блока и столовой расположен подвал с бойлерной и вспомогательными помещениями. Проектная документация сохранилась частично, исполнительная документация на здание отсутствует. При оценке технического состояния конструкций здания были использованы сохранившиеся фрагменты проекта «Общетерапевтический профилакторий на 100 мест», разработанного Уфимским филиалом института «ГИПРОнефтезаводы» (заказ №У-IV-150, 1966 г.).

Обследование строительных конструкций здания проведено визуальным и инструментальным методами (в соответствии с ВСН 57-88(р.) «Положение по техническому обследованию зданий»). Физический износ конструкций объекта оценивался по методике, приведенной в ВСН 53-86(р) «Правила оценки физического износа зданий». Фактическая прочность материалов конструкций определялась в соответствии с ГОСТ 8462-85 «Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе», ГОСТ 28570-90 «Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций» и ГОСТ 22690-88 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля» в лаборатории кафедры «Строительные конструкции» УГНТУ и непосредственно на объекте с помощью склерометра ИП-1.

Наличие, количество и местоположение армирования железобетонных конструкций оценивалось с помощью приборов ИСЗ-10 (в соответствии с ГОСТ 22904-78 «Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры») и FERROSCAN FS10. Поверочные расчеты конструкций выполнялись в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», «Каменные и армокаменные конструкции».

Материалы обследования (фотоиллюстрации, картограммы дефектов и повреждений, рекомендации по восстановлению эксплуатационных характеристик конструкций здания и др.) приведены в приложениях, являющихся неотъемлемой частью настоящего заключения

2.2 Основные этапы обследования

При выполнении данной работы были предусмотрены следующие основные этапы обследования:

Натурное обследование здания с устройством шурфов оценкой физического износа основных несущих и ограждающих конструкций.

Отбор образцов и проведение испытаний для определения физико-механических и физико-химических характеристик материалов основных несущих конструкций.

Выполнение поверочных расчетов несущих конструкций с учетом их технического состояния и фактической прочности материалов.

Анализ результатов обследования, выявление причин снижения несущей способности основных строительных конструкций.

Составление заключения о состоянии основных несущих конструкций объекта и о возможности надстройки здания.

.3 Результаты обследования

1. Здание в целом, находится в удовлетворительном техническом состоянии, общая степень физического износа конструкций составляет около 35%. К числу наиболее характерных дефектов и повреждений строительных конструкций относятся следующие:

· местные протечки кровли;

· неудовлетворительное состояние карнизов с точки зрения отвода атмосферных вод; в результате значительная часть примыкающих к карнизу участков стен имеет средние и сильные повреждения из-за размораживания кладки;

· коррозия железобетонных плит перекрытия в подвале;

· подтопления территории грунтовыми водами;

· вертикальные и наклонные трещины в стенах из-за температурных деформаций, локализованные преимущественно в зоне оконных проемов и стен лоджий по главному фасаду.

Необходимо отметить, что все вышеперечисленные дефекты являются типичными для зданий с кирпичными стенами и плоской кровлей и совокупное их влияние обеспечивает ускоренный износ конструкций здания. Однако, по состоянию на декабрь 2002 г., ни по одному из этих параметров не установлено состояния, характеризуемого терминами «аварийное» или «предаварийное», т.е. для устранения этих дефектов и повреждений достаточно проведения работ по программе текущего или капитального ремонта. В здании жилого блока практически отсутствуют трещины осадочного характера, что является благоприятным фактором для возведения надстройки, создающей дополнительное давление на грунтовое основание. Трещины же в стенах столовой образовались, вероятнее всего, в результате неравномерных осадок фундаментов, в связи с чем при надстройке требуется их усиление.

1. Крыша здания жилого блока является частично-вентилируемой с наружным неорганизованным водостоком: вентиляционные отверстия устроены только со стороны главного фасада (по оси «А»); между перекрытием 4 этажа и покрытием из мелкоразмерных плит устроен непроходной микрочердак высотой от 300 до 700 мм. В результате недостаточной вентиляции чердачного пространства происходит подогрев кровельного покрытия, что сопровождается образованием льда на крыше и сосулек в зоне карниза. В связи с этим строительство зданий с такой кровлей в Башкирии не практикуется уже около 30 лет. Для устранения недостатков невентилируемых или плохо вентилируемых кровель, обусловленных их неудачной конструкцией, в последние годы применяются, в основном, два способа:

2. устройство вентилируемой прослойки (поверх существующей кровли устраиваются последовательно следующие слои: асбоцементные волнистые листы → выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора или мелкозернистого бетона → рулонная кровля из традиционных материалов);

3. устройство мансардного этажа с вентилируемой совмещенной кровлей. Очевидно, что второй способ предпочтительнее, поскольку при этом появляется возможность окупить реконструкцию крыши за счет получения дополнительной площади.

Плоская крыша столовой, в отличие от жилого блока, является вентилируемой, поскольку здесь вентиляционные отверстия устроены в двух противоположных стенах. Как и в жилом блоке, микрочердак является здесь непроходным.

4. Железобетонные плиты карнизов имеют локальные повреждения вследствие попеременного замораживания - оттаивания в увлажненном состоянии. Значительных повреждений ни в одной из плит не обнаружено, после устройства водосборных фартуков из оцинкованной стали и текущего ремонта отдельных плит эти конструкции могут эксплуатироваться длительное время.

5. Стены здания выполнены из кирпича прочностью на сжатие 8.6…14.4МПа на цементно-песчаном растворе прочностью 4,8…6,3 МПа. При обследовании зафиксировано некоторое снижение прочности раствора в уровне цоколя и 1 этажа (на 20…30%), что обусловлено его низкой морозостойкостью и постоянным увлажнением стен нижних этажей атмосферными водами вследствие их неорганизованного сброса с крыши. Необходимо отметить, однако, что прочность раствора мало сказывается на прочности кладки, которая зависит, в основном, от прочности кирпича. По всем конструктивным элементам здания (в том числе по простенкам первого этажа) имеется необходимый запас по несущей способности при возведении надстройки или мансарды в облегченных конструкциях.Основным типом повреждений стен жилого блока является образование трещин в кладке пилястр лоджий по главному фасаду в местах опирания на них железобетонных плит. Образование этих трещин обусловлено температурными деформациями плит в зимний период. Кроме того, повреждения кладки на этих участках обусловлено также попеременным замораживанием и оттаиванием самой кладки, увлажняемой атмосферными осадками, попадающими с лоджий. Негативное влияние, с точки зрения температурных деформаций стен по главному фасаду, оказывает также наличие здесь относительно длинных перемычек над оконными проемами в лоджиях: эти перемычки образуют, по сути, сплошной железобетонный пояс, являющийся теплопроводным включением.

Главным условием дальнейшей нормальной эксплуатации стен со стороны дворового фасада является исключение их замачивания; для этого целесообразно устроить организованный водосток с крыши. С целью повышения долговечности стен по главному фасаду целесообразно выполнить их утепление снаружи, поскольку при этом практически исключается деструктивное влияние отрицательных температур на кирпич и кладочный раствор. Наиболее предпочтительно устройство здесь сплошного экрана из витража.

В торцевой стене столовой зафиксированы вертикальные и наклонные трещины, как в парапетной части, так и под оконными проемами. Характер этих трещин свидетельствует об их осадочном происхождении. В связи с этим при надстройке столовой целесообразно предусмотреть дополнительные мероприятия по повышению жесткости несущего остова (устройство монолитного пояса жесткости, усиление торцевой стены путем ее оштукатуривания по металлической сетке).

6. Железобетонные конструкции здания (плиты перекрытий, лестничные площадки и марши, перемычки) находятся в удовлетворительном состоянии. Наиболее уязвимые в отношении коррозии карбонизации элементы - наружные перемычки и плиты перекрытия лоджий - имеют глубину карбонизации бетона в пределах 9…12 мм, что свидетельствует об имеющемся резерве долговечности не менее, чем в 25…30 лет. По остальным железобетонным элементам этот резерв может быть оценен в 1.5…2 раза большим сроком.

7. Фундаменты здания ленточные бетонные и железобетонные выполнены из сборных элементов: фундаментных подушек и блоков для стен подвалов. В местах устройства кирпичных пилястр в швах между блоками предусмотрена арматурная сетка из стержней 6…8 АI.

Сопоставление проектных данных по ширине опорных подушек фундаментов под разнонагруженные стены с результатами наших поверочных расчетов по сбору нагрузок на фундаменты свидетельствует о примерном равенстве расчетных давлений на грунт основания под всеми фундаментами здания, как ленточными, так и столбчатыми (в столовой). Этим, в основном, можно объяснить хорошее техническое состояние стен здания жилого блока и отсутствия в них трещин осадочного характера.

Только в здании столовой разнонагруженные фундаменты под несущие стены (по оси «Б» и «К») имеют ту же ширину подошвы, что и под самонесущую стену по оси «1» (загруженную по оси «Е» лишь балкой, несущей перекрытие). Это обстоятельство может быть одной из причин появления деформаций в торцевой стене по оси «1».

7. К числу негативных факторов, снижающих долговечность конструкций, следует отнести произошедшее за период эксплуатации здания подтопления территории. Так, по данным изысканий Куйбышевского ТИСИЗа, в 1966 г. грунтовые воды были вскрыты на глубине 4.4 м от дневной поверхности с максимальным поднятием в период снеготаяния до 3.4 м. В декабре 2002 г. установлено, что в подвале уровень грунтовых вод расположен на глубине 2.5 м - в специальных дренажных колодцах (устроенные уже после строительства здания), из которых вода периодически откачивается в канализацию с помощью насоса. Можно полагать, что установившейся УГВ на прилегающей к зданию территории расположен выше отметки - 2.5 м. В связи с этим при реконструкции здания целесообразно либо предусмотреть дренаж, либо перенести бойлерную из подвала в надземный объект.

Наличие близкорасположенных грунтовых вод приводит к их капиллярному поднятию в бетон блоков стен подвала, образованию на их поверхности высолов и, следовательно, ускоренному износу бетона. Кроме того, высокая влажность воздуха в подвале (80…90%) приводит к коррозии многопустотных плит из-за ускоренной карбонизации бетона.

8. Грунтовое основание представлено глиной полутвердой и тугопластичной консистенции со следующими нормативными значениями физико-механических показателей (по данным изысканий Куйбышевского ТИСИЗа, 1966 г.):

· объёмный вес 1,90 г.см³;

· угол внутреннего трения 12^о;

· сцепление 0,06 МПа;

· модуль деформации 9,0 МПа.

Поскольку грунты основания уже длительное время эксплуатируются в водонасыщенном состоянии, то вероятность проявления в них просадочных процессов исключена. В связи с тем, что при длительной эксплуатации происходит упрочнение глинистых грунтов до 20% за счет их консолидации, можно полагать, что допускаемое увеличение нагрузки на фундаменты составляет не менее 10…15% от существующей. Реализация надстройки с такой массой возможна только в облегченных конструкциях (каркасная система, многослойные стены, легкие перекрытия и т.п.), что по сравнению с традиционными конструкциями (кирпичные стены, железобетонные плиты перекрытий) является также и более экономичным решением.

7. В целях повышения общей жесткости несущего остова здания и уменьшения опасности неравномерных осадок от дополнительных нагрузок при надстройке целесообразно применить наиболее простой и надежный способ - устройство монолитного железобетонного пояса жесткости по всему периметру здания, а также по внутренним поперечным стенам.

2.4 Выводы и рекомендации

1. Здание в целом находится в удовлетворительном техническом состоянии, возведение надстройки с шатровой крышей или мансардного этажа технически возможно и экономически оправданно.

2. В случае возведения надстройки или мансардного этажа целесообразно в проекте реконструкции предусмотреть следующие мероприятия:

· демонтировать железобетонные плиты покрытия с использованием в качестве пола 5 этажа многопустотных плит перекрытия 4 этажа;

· устроить между 4 и 5 этажами монолитный железобетонный пояс;

· усилить стену столовой по оси «1» путем её оштукатуривания по просечно-вытяжной сетке;

· выполнить утепление стен здания снаружи (реализация данного мероприятия необходима в соответствии с требованиями Изменения №3 к СНиП II-3-79** «Строительная теплотехника»), на фасадной стене утепление целесообразно выполнить путем устройства сплошного экрана-витража, ограждающего лоджии;

· заменить заполнения наружных проемов (окон и дверей);

· заменить трубные разводки водонесущих коммуникаций;

· устроить дренаж вокруг здания, либо перенести бойлерную в подземный объем.

3. По технико-экономическим соображениям, а также с учетом опыта и специфики относительно нового вида работ по реконструкции с надстройкой из всех применяемых в настоящее время способов реконструкции рекомендуется один из двух наиболее простых в реализации вариантов:

· одноэтажная надстройка со скатной крышей;

· мансарда с треугольной крышей.

износ здание ремонт реконструкция

3. АРХИТЕКТУРНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Краткое описание проекта

Реконструируемое четырехэтажное здание общежития №9 УГНТУ (бывший профилакторий «Азамат») по ул. Р.Зорге,71 в г. Уфе. Здание состоит из двух объемов: четырехэтажный жилой блок и одноэтажная столовая. Стеновой несущий остов жилого блока образован кирпичными поперечными несущими и продольными самонесущими стенами толщиной 380 и 640 мм, соответственно, сборными железобетонными элементами: плитами перекрытий и покрытия, лестничными маршами и площадками, плитами лоджий и карнизов. Столовая имеет смешанный несущий остов: наряду с продольными и поперечными несущими и самонесущими кирпичными стенами здесь в центральной части расположены два кирпичных столба, покрытие выполнено из многопустотных железобетонных плит. Под частью жилого блока и столовой расположен подвал с бойлерной и вспомогательными помещениями.

Здание относится к IV климатическому району.

Температура наружного воздуха:

· средняя температура, ^оС со средней суточной температурой воздуха ≤8 ^оС - 6.6 ^оС по СНиП 2.01.01-82;

· средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92 (по СНиП 2.01.01-82) - 35 ^оС.

Продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 ^оС по СНиП 2.01.01-82 - 214 суток.

Зона влажности - сухая.

Вес снегового покрова на один м²для IV района 150 кг/м².

Нормативная глубина промерзания грунта для г. Уфы - 1.8 м.

За отметку 0.000 принята отметка чистого пола коридора первого этажа.

Рельеф местности спокойный, площадка с небольшим уклоном.

3.2 Генплан

Участок под реконструкцию находится в застроенном жилом микрорайоне.

Рельеф местности спокойный, перепад высот до 1 м. Здание расположено рядом с существующей автодорогой. Предусмотрены подъездные и выездные пути для служебного и частного автотранспорта, места для стоянки.

Вокруг здания устроена асфальтовая отмостка шириной 0,9 м по щебеночному основанию.

По всей территории участка разбиты газоны, цветники, посажены деревья и кустарники, что значительно улучшает планировку территории и способствует очищению воздуха.

3.3 Объемно-планировочное решение

Дом имеет несущие поперечные стены. Толщина наружных стен 640мм; внутренних 380мм. Перекрытия из железобетонных пустотных плит толщиной 220мм, лежащих вдоль здания и опертых на поперечные балки и поперечные стены.

Принята секционная планировочная структура, являющаяся оптимальной при устройстве квартирных мансард. Высота мансардных помещений принята равной 2.8м.

Основной несущей конструкцией является металлическая рама из тонкостенного профиля пролетом 13м. Наружный уклон стен равен 1:2,4; покрытия 1:3,4.

В надстраиваемых мансардных этажах расположены однокомнатные квартиры повышенной комфортности.

Естественное освещение обеспечивается через оконные проемы. В качестве оконных заполнений мансардного этажа наиболее эффективно использовать специальные мансардные окна типа “VELUX”, которые помимо прекрасного эстетического вида, имеют высокую пропускную способность света - на 30-40% больше, по сравнению с обычным вертикальным окном того же размера. Все окна “VELUX” выпускаются с качественным прозрачным двойным остеклением. Между двумя слоями имеется воздушная прослойка, а края надежно герметизированы от попадания пыли и влаги.

Вентиляция помещений предусматривается через вентиляционные каналы в вентблоках.

3.4 Конструктивная часть

3.4.1 Конструкции каркаса

Несущие конструкции приняты стальными из холодноформованных профилей по сортименту фирмы “Раннила Стил”.

Основным несущим элементом мансарды является двухпролетная и двухэтажная поперечная рама с элементами из спаренных тонкостенных оцинкованных S - образных профилей.

По контуру рам вдоль мансарды с шагом 600мм идут прогоны из холодноформованных профилей швеллерного сечения с перфорированной стенкой - профили марки “Термо”.

Жесткость и устойчивость каркаса в поперечном направлении обеспечивается рамами, а в продольном - вертикальными связями по среднему ряду стоек, “горизонтальными ” связями и прогонами по наружному контуру рам.

3.4.2 Перекрытие, покрытие и стены

В перекрытии четвертого этажа несущим элементом принят стальной профилированный лист, идущий по контуру стен и жестко объединяющий в плоскости перекрытия продольные и поперечные стены. Прогоны перекрытия мансардного этажа - из холодноформованных швеллеров.

В покрытии по прогонам устраивается обрешетка из идущих по скату гнутых зетовых профилей и расположенных по ним горизонтально шляпных профилей, служащих для опирания и крепления кровельных листов.

Теплоизоляция покрытия - из минераловатных плит марки 125 по ТУ 5762-010-04001485-96, толщиной 42,5 мм.

Кровля - из листов металлочерепицы толщиной 0,5мм марки “Монтерей” с кроющей шириной 750 мм и длиной до 8 м.

Межсекционные перегородки и стены лестничных клеток - из ячеистобетонных или легкобетонных блоков, остальные перегородки - каркасно-обшивные с минераловатными плитами в полости.

Теплоизоляция стен - из минераловатных плит марки 125 по ТУ 5762-010-04001485-96, толщиной 120мм.

Толщина минераловатной тепло-звукоизоляции перегородок и перекрытия - 100мм.

3.4.3 Отделка

Наружная отделка: кирпичная стена, покрытая утеплителем, отделывается сборными декоративными плитами, или металлическим сайдингом. Сборные облицовки позволяют изменить облик застройки, комбинировать на фасадах различный колорит и фактуру отделки.

Внутренняя отделка: стены в помещении облицовываются 2-мя слоями гипсокартонных листов толщиной 14мм каждый, потолки облицовываются такими же листами толщиной 12мм.

Полы в помещениях выполняются из дерева (доски или паркет) в соответствии с каталогом фирмы “Paroc”. Полы в помещениях ванн и душевых выполняются с покрытием керамической плиткой.

Двери деревянные, покрытые лаком.

3.5 Теплотехнический расчет

При проектировании ограждающих конструкций надстраиваемой части здания должны быть соблюдены нормы строительной теплотехники в соответствии со СНиП 2.3-79* «Строительная теплотехника» и принятыми Изменениями №3 строительных норм и правил.

Министерство строительства Российской Федерации постановило, что с 1 сентября 1995 г. вводится в действие Изменение №3, разработанное Научно-исследовательским институтом строительной физики Российской Академии Архитектуры и строительных наук, и представленное Главным управлением стандартизации, технического нормирования и сертификации Минстроя России. В постановлении, в частности, говорится о том, что начиная с 1 сентября 1995 г. - проектирование, а с 1 июля 1996 г. - новое строительство, реконструкция, модернизация и капитальный ремонт зданий должны осуществляться в соответствии с повышенными требованиями к теплозащите ограждающих конструкций зданий.

3.5.1 Определение требуемого сопротивления теплопередаче стен и покрытия мансардного этажа

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяем по формуле (1) [1]:

R₀^тр = .

Для стен:

R₀^тр = .

Для покрытия:

R₀^тр = ,

где n=1 - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху в соответствии с таблицей 3* [1] (наружная стена);

t_в=18°С - расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений;

t_н=-35°С - расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0.92 в соответствии со СНиП 2.01.01-82 для г.Уфа;

Dt_н = 4°(3⁰)С - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемой в соответствии с таблицей 2 [1] (для стен, покрытий жилых зданий);

a_в = 8.7 Вт/(м²*°С) - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый в соответствии с таблицей 4* [1].

Требуемое сопротивление ограждающих конструкций, отвечающее условиям энергосбережения определяется в соответствии с таблицей 1б [1], предварительно определив значение ГСОП по формуле 1а [1]:

ГСОП = (t_в- t_оп)*z_оп = (18 - (-6.6))*214 = 5264 °С*сут,

где t_в=18°С - расчетная температура внутреннего воздуха;

t_оп= -6.6°С, z_оп = 214 суток - средняя температура и продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С.

По таблице 1б [1] для стен жилых зданий с помощью интерполяции находим R₀^тр= 3.24 м²°С/Вт, что больше R₀^тр= 1.52 м²°С/Вт, определенного исходя из санитарно-гигиенических условий. Принимаем требуемое термосопротивление стен R₀^тр= 3.24 м²°С/Вт. Для покрытия R₀^тр= 4.83 м²°С/Вт, что больше R₀^тр=2.03 м²°С/Вт, определенного исходя из санитарно-гигиенических условий. Принимаем требуемое термосопротивление покрытия R₀^тр= 4.83м²°С/Вт.

3.5.2 Расчет толщины утеплителя наружной стены здания

Требуемую толщину утеплителя - минераловатных плит объемным весом g = 125кг/м³, найдем по формуле:

где R₀^тр= 3.24 м²°С/Вт - требуемое термосопротивление стены;

R_п.э.= - пристенный эффект;

R_нес.сл.= -

термосопротивление несущего слоя из силикатного кирпича обыкновенного толщиной d = 0.64м (позиция 87 в приложении 3 [1]);

R_{возд
просл.}= -

термосопротивление вертикальной воздушной прослойки толщиной d = 0.02м (приложение 4 [1]);

l_ут.=

коэффициент теплопроводности утеплителя - минераловатных плит g=12.5 кН/м³(позиция 139 в приложении 3 [1]);

r = 0.85 - коэффициент теплотехнической неоднородности, определяемый в соответствии с таблицей 6а* [1].

Принимаем толщину утеплителя 12см.

1 - кирпичная стена шириной 640 мм 2 - плита минераловатная марки П-125 толщиной 120 мм 3 - металлический сайдинг

Рисунок 3.1 - Конструкция утепленной наружной стены

3.5.3 Расчет толщины утеплителя стены мансарды

Требуемую толщину утеплителя - плит минераловатных объемным весом g=125 кг/м³ найдем по формуле:

d_ут. = (R₀^тр. - R_п.э.- R_{пароизол.} - R_{изол.панели})* l_ут.=

=(3.24 - 0.158- 0.0118 - 0.51)*0.046=0.12м ,

где R₀^тр= 3.24 м²°С/Вт - требуемое термосопротивление стены мансарды;

R_п.э.= -. пристенный эффект;

R_{пароизол.}= -

термосопротивление рубероида d = 0.002м (позиция 186 в приложении 3 [1]);

R_{изол.панели.}=

термосопротивление профиля Раннила толщиной 2мм и высотой 175мм с изоляционной плитой марки П125 и облицовки из гипсоволокнистых плит;

l_ут.=

коэффициент теплопроводности утеплителя - матов минераловатных g=125 кг/м³(позиция 135 в приложении 3 [1]);

Принимаем толщину утеплителя 12см., общая толщина утеплителя 29.5 см.

Рисунок 3.2 - Конструкция стены мансарды

3.5.4 Расчет толщины утеплителя покрытия мансарды

Требуемую толщину утеплителя - плит минераловатных объемным весом g=125 кг/м³ найдем по формуле:

d_ут. = (R₀^тр. - R_п.э.- R_{пароизол.} - R_{изол.панели})* l_ут.=

=(4.832 - 0.158- 0.0118 - 0.51)*0.046=0.2м ,

где R₀^тр= 4.832 м²°С/Вт - требуемое термосопротивление покрытия мансарды;

R_п.э.= - пристенный эффект;

R_{пароизол.}=

термосопротивление рубероида d = 0.002м (позиция 186 в приложении 3 [1]);

R_{изол.панели.}=

l_ут.=

коэффициент теплопроводности утеплителя - матов минераловатных g=125 кг/м³(позиция 135 в приложении 3 [1]);

Принимаем толщину утеплителя 20см., общая толщина утеплителя 37.5 см.

Рисунок 3.3 - Конструкция покрытия мансарды

4 РАСЧЕТНО - КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

4.1 Расчет фундаментов

.1.1 Нагрузки на основание под стену в осях 6-Б-Е (шурф№ ) приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Нагрузки от покрытий и перекрытий

№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кг/м²	Коэффициент надежности по нагрузке γ_f	Расчетная нагрузка, кг/м²
1	Перекрытие 1 этажа
	От ригеля:
	Ж/б плиты	300	1,1	330
	С. в. пола	100	1,3	130
	Полезная нагрузка	372	1,2	446
	400ЧΨ_а2=400Ч0,93=372
	Итого:	772		906

	От плит:
	Ж/б плиты	300	1,1	330
	С. в. пола	100	1,3	130
	От перегородок	578	1,1	636

	Полезная нагрузка	243	1,2	292
	0.5Ч(400ЧΨ_А2+200ЧΨ_n₁)=0.5Ч(400Ч0.93+ 200Ч0.57)=243
	Итого:	1221		1388
2	Перекрытие 2,3 этажа
	От ригеля:
	Ж/б плиты	300	1,1	330
	С. в. пола	100	1,3	130
	Полезная нагрузка	340	1,2	408
	400ЧΨ_А2=400Ч0,85=340
	Итого:		868
	От плит:
	Ж/б плиты	300	1,1	330
	C. в. пола	100	1,3	130
	От перегородок	916	1,2	1099

	Полезная нагрузка	114	1,3	148
	200ЧΨ_n₁=200Ч0.57=114
	Итого:	1430		1707
3	Покрытие
	Ж/б плиты	300	1,1	330
	С/в кровли
	3^хслойная рубероидная кровля	10	1.3	13
	Утеплитель d=200мм,γ=1000кг/м³	200	1,3	260
	Снег	150	1,4	210
	Итого:	660		813

Для полезной нагрузки в палатах

А=3Ч3=9 м²

Для полезной нагрузки в палатах

Для полезной нагрузки (зал и коридор):

Для 2 этажа

А=3Ч(6+6+2)+2Ч3=48 м²

Для 3 этажа

Нагрузка от ригеля на фундамент:

N=кг/м

Нагрузка от плит на фундамент:

N=(1221+1430+1430)Ч6+660Ч6=28446 кг/м

N=9742 кг/м

N=15200 кг/м

Суммарная нагрузка на основание фундамента:

N= N+ N+ N+ N=3712+28446+9742+15200=57100 кг/м

Нагрузка от собственного веса стены:

δ=380+30=410 мм; Н=3,3х4=13,2 м

N= Н х δ х γ =13,2х0,41х1800=9742 кг/м

Нагрузка от собственного веса фундамента на грунт:

N= Н х в х γ =2,0х3,8х2000=15200 кг/м

Напряжение в грунтах основания фундамента:

σ = = 28,55 т/м²

Расчетное давление на грунты основания ленточного фундамента по оси 6-Б-Е.

Ширина подошвы фундамента составляет 2м, глубина заложения 3,4м от дневной поверхности, согласно данных работы [16] расчетное сопротивление грунта основания составляет:

R=1,19+2,5=3,69 кг/см² =36,9 т/м².

Таким образом, недонапряжение в грунте составляет 22,5%.

4.1.2 Нагрузка на основание под колонну в осях 2-Е (шурф №)

Нагрузка от собственного веса кирпичного столба:

N= а х в х h x γ =0,54х1,07х3,3х1800=3432 кг/м

Нагрузка от ж/б ригеля:

N= 0,565х0,51х6х2500=4322 кг/м

Нагрузка от стеновых конструкций , фундамента и грунта на его уступах H=2.5 м, а=1,6 м, в=1,0 м:

N=1,6Ч1,0Ч2,5Ч2000=8000кг/м

Грузовая площадь для покрытия

F₁=(3+1.5)Ч6=27 м²

N=N+ N+N+N=660Ч27+3432+4322+8000=33574 кг

А=4,5Ч6=27м²

Напряжение в грунтах основания фундамента:

σ = = 21 т/м²

4.1.3 Расчетное давление столбчатого фундамента на грунты основания в осях 2-Е

Размеры подошвы фундамента в плане 1,0х1,6 м, глубина заложения от дневной поверхности 2 м. Расчетное сопротивление грунта основания

R=0,69+2,5=3,19 кг/см²=31,9 т/м².

Таким образом, недонапряжение в грунте составляет 34,2%.

4.2 Расчет простенка наружной несущей стены

Рисунок 4.1 - Конструктивная схема здания

4.2.1 Проверка несущей способности простенка 1-го этажа

Принимаем толщину несущего слоя 64 см. Проверим его на прочность по I-ой и II-ой группе предельных состояний.

Грузовая площадь простенка А1 согласно рисунку 1:

А₁=1,09х0,64=0,7 м²,

Нагрузка от веса простенка вышележащих этажей:

F_ст.= (3,0х1,4х0,64х1800х3) + (1,9х1,09х0,64х1800х4) +

+ (0,9х0,64х1800х3) = 27165,5 кг;

Нагрузка от вышележащих конструкций в виде сосредоточенной центрально приложенной силы:

N_1-1=_.+ F_ст.=27165,5 кг = 271,656 кН

Рисунок 4.2

Рисунок 4.3 - Расчетная схема 1-го этажа, эпюры j, m_g, M

Нагрузка от перекрытия между 1-м и 2-м этажами F=0 кН, так как плиты опираются на поперечные несущие стены. Следовательно эксцентриситет е = 0.

Моменты в ключевых сечениях отсутствуют.

Рассчитываем простенок по сечениям 1-1 и 2-2.

Расчет простенка по сечению 2-2:

Вертикальная нагрузка действующая на простенок:

N_2-2= N_1-1-G₁=271,656 - 8 = 263,7 кН

Требуемое сопротивление кладки определяем по формуле:

R_тр=

где m_g- коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки, при h ³ 30 см, m_g= 1

Коэффициент продольного изгиба φ для элементов постоянного по длине сечения следует принимать по таблице 18 [4] в зависимости от гибкости элемента:

; ; I = = =0.024 м⁴;

=0,185; =17,8

при по интерполяции φ=0,938.

R_тр==401,6 кН/м² = 0,4 МПа

Существующее расчетное сопротивление кладки несущего слоя кирпича марки М75 на растворе марки 25 составляет 1,1 МПа.

Расчет по II группе предельных состояний не требуется, т.к. не соблюдается условие п.5.1 [4]:

e₀= > 0.7у

Расчет простенка по сечению 3-3:

Вертикальная нагрузка действующая на простенок:

N_3-3= N_1-1-G₂=271,656 - 2,765 = 268,9 кН

R_тр=

где m_g- коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки, при h ³ 30 см, m_g= 1.

; ; I = = =0.024 м⁴;

=0,185; =17,8

При по интерполяции φ=0,938.

R_тр==409,5 кН/м² = 0,41 МПа

4.3 Расчет временных нагрузок

Пространственная многостержневая конструкция каркаса надстраиваемой части жилого здания выполнена из облегченных стальных профилей S - образной формы финской фирмы Раннила. При замене конструкции расчетными схемами она расчленяется на плоские системы. Расчет каркаса надстройки на приложенные нагрузки сводится в основном к статическому расчету поперечной рамы. На основную несущую конструкцию жилого здания - поперечную раму - действуют различные нагрузки: временные - атмосферные (воздействия снега, ветра), нагрузки на перекрытие надстраиваемой части, постоянные - собственный вес конструкций. Расчет ведется при невыгоднейшем сочетании этих нагрузок.

1) Ветровая нагрузка

Здание находится во втором ветровом районе, значения ветрового давления рассчитаны в программе Scad West.

Таблица 4.2

Значения ветровых нагрузок

Ветер слева		Отсос
Высота здания, м	Значение давления, кг/м²	Высота здания, м	Значение давления, кг/м²
14	24.986	14	-12.493
15	25.686	15	-12.843
16	26.357	16	-13.179
17	27	17	-13.500
18	27.630	18	-13.814
19	28.233	19	-14.120
20	28.818	20	-14.410
21	29.386	21	-14.693
21.15	29.470	21.15	-14.735

2) Снеговая нагрузка

Снеговая нагрузка на покрытие зависит от климатического района строительства, профиля и уклона кровли. Нормативная снеговая нагрузка S_o на 1 м²горизонтальнойпроекеции покрытия определяется по формуле:

ⁿ= S_o x m,

где S_o= 150кг/м²- вес снегового покрова на 1м²горизонтальной поверхности в соответствии с …. Для г.Уфа,

m = 1 - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие в соответствии с….

Расчетную снеговую нагрузку определяем по формуле:

= Sⁿх g_f= S_ox m х g_f,

где g_f=1.4- коэффициент надежности снеговой нагрузки на покрытие_,

= 150х1х1,4 = 210 кг/м².

4.4 Расчет поперечной рамы

4.4.1 Сбор нагрузок

Шаг рам 3 м; количество рам - 13; высота здания - 13,740 м.

Таблица 4.3

Нагрузка на раму

Наименование	Нормативная нагрузка	γ_f	Расчетная нагрузка
1. Постоянная
Вес профнастила	8,7Ч3=26,1	1,05	27,41
Вес шляпного профиля	2,36Ч2Ч3=14,2	1,05	14,87
Вес z-профиля	4,74Ч5=23,7	1,05	24,9
Вес утеплителя	25Ч3=75	1,3	97,5
Вес гипсокартона	800Ч0,028=67,2	1,05	18,45
Вес термопрофиля	3,82Ч3Ч2=21,12	1,05	22,2
Собственный вес рамы	8,78Ч2=17,56	1,05	18,45
Итого:	244,9		292,73
2. Временная
Снеговая	150Ч3Ч1=450	1,4	630
Итого:	694,9		922,73

Таблица 4.4

Нагрузка на перекрытие

Наименование	Нормативная нагрузка	γ_f	Расчетная нагрузка
1. Постоянная
Вес деревянного пола	500Ч0,028Ч3=42	1,1	46,2
Вес пароизоляции	250Ч0,002Ч3=1,5	1,3	1,95
Вес лаг	500Ч0,05Ч0,1Ч4=10	1,1	11
Вес звукоизоляции	150Ч0,016Ч3=7,2	1,3	9,4
Вес утеплителя	15,63Ч3=46,9	1,3	61
Вес термопрофиля	3,82Ч2Ч3=22,92	1,05	24,1
Вес рамы	8,78Ч2=17,56	1,05	18,45
Вес перегородок	800Ч0,15Ч3,2Ч1=384	1,1	422,2
Итого:	532,1		594,3
2. Временная
Полезная	150Ч3=450	1,3	585
Итого:	982,1		1179,3

4.4.2 Геометрические характеристики элементов поперечной рамы

Расчет геометрических характеристик выполнен в программе Scad - Конструктор сечений.

Рисунок 4.4 - Сдвоенный профиль ТЕ

Элемент сечения	Угол поворота	Зеркально
Лист 25 x 2	90,0
Лист 80 x 2
Лист 50 x 2	45,0
Лист 50 x 2	-45,0
Лист 70 x 2	180,0
Лист 25 x 2	90,0
Лист 80 x 2
Лист 25 x 2	90,0
Лист 50 x 2	-45,0
Лист 50 x 2	45,0
Лист 70 x 2
Лист 25 x 2	90,0
Лист 105 x 2	90,0
Лист 105 x 2	90,0
Лист 110 x 2	90,0
Лист 110 x 2	90,0
Лист 105 x 2	90,0
Лист 105 x 2	90,0

Габариты сечения 164,0 x 394,7 мм

Геометрические характеристики сечения

	Параметр	Значение
A	Площадь поперечного сечения	24,8	см²
	Угол наклона главных осей инерции	1.04087e-016
I_y	Момент инерции относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y	5039,086
I_z	Момент инерции относительно центральной оси Z1 параллельной оси Z	303,636	см⁴
I_t	Момент инерции при свободном кручении	0.311131	см⁴
i_y	Радиус инерции относительно оси Y1	14,254	см
i_z	Радиус инерции относительно оси Z1	3,499	см
W_u+	Максимальный момент сопротивления относительно оси U	251,197	см³
W_u-	Минимальный момент сопротивления относительно оси U	259,603	см³
W_v+	Максимальный момент сопротивления относительно оси V	37,029	см³
W_v-	Минимальный момент сопротивления относительно оси V	37,029	см³
W_pl,u	Пластический момент сопротивления относительно оси U	315,602	см³
W_pl,v	Пластический момент сопротивления относительно оси V	61,984	см³
I_u	Максимальный момент инерции	5039,086	см⁴
I_v	Минимальный момент инерции	303,636	см⁴
i_u	Максимальный радиус инерции	14,254	см
i_v	Минимальный радиус инерции	3,499	см
a_u+	Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Y(U)	10,129	см
a_u-	Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U)	10,468	см
a_v+	Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Z(V)	1,493	см
a_v-	Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Z(V)	1,493	см
y_M	Координата центра тяжести по оси Y	-1.59032e-016
z_M	Координата центра тяжести по оси Z	-5.46473e-016

4.4.3 Результаты статического расчета поперечной рамы

Расчет выполнен в программе Scad

Управление
Тип	Наименование	Данные
1	Шифр задачи	SER
2	Признак системы	2

4.4.4 Проверка сечения рамы

Проверка элементов стальных конструкций

Группа Профиль ТЕ. Элемент №1

Расчетное сопротивление стали R_y= 33956,5 T/м²

Коэффициент условий работы 1,0

Предельная гибкость 170,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 1,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 1,0

Сечение

Произвольное сечение C:\SWORK\Профиль TЕ 2.sec

Длина элемента 1,4 м

Коэффициенты использования:

прочность при действии изгибающего момента My	0,2
прочность при действии поперечной силы Qz	0,02
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов	0,25
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)	0,07
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)	0,06
устойчивость в плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,26
устойчивость из плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,2
предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1	0,22
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1	0,07

Коэффициент использования 0,26 - устойчивость в плоскости действия момента My при внецентренном сжатии

Группа Профиль ТЕ. Элемент №2

Расчетное сопротивление стали R_y= 33956,5 T/м²

Коэффициент условий работы 1,0

Предельная гибкость 170,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 1,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 1,0

Сечение

Произвольное сечение C:\SWORK\Профиль TЕ 2.sec

Длина элемента 1,57 м

Коэффициенты использования:

прочность при действии изгибающего момента My0,2
прочность при действии поперечной силы Qz	0,02
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов	0,26
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)	0,07
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)	0,06
устойчивость в плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,25
устойчивость из плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,2
предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1	0,25
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1	0,07

Коэффициент использования 0,26 - прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов

Группа Профиль ТЕ. Элемент №3

Расчетное сопротивление стали R_y= 33956,5 T/м²

Коэффициент условий работы 1,0

Предельная гибкость 170,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 1,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 1,0

Сечение

Произвольное сечение C:\SWORK\Профиль TЕ 2.sec

Длина элемента 2,91 м

Коэффициенты использования:

прочность при действии изгибающего момента My0,18
прочность при действии поперечной силы Qz	0,02
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов	0,21
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)	0,06
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)	0,04
устойчивость в плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,24
устойчивость из плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,18
предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1	0,46
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1	0,14

Коэффициент использования 0,46 - предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1

Группа Профиль ТЕ. Элемент №4

Расчетное сопротивление стали R_y= 33956,5 T/м²

Коэффициент условий работы 1,0

Предельная гибкость 170,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 1,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 1,0

Сечение

Произвольное сечение C:\SWORK\Профиль TЕ 2.sec

Длина элемента 4,72 м

Коэффициенты использования:

прочность при действии изгибающего момента My	0,19
прочность при действии поперечной силы Qz	0,03
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов	0,21
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)	0,1
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)	0,03
устойчивость в плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,24
устойчивость из плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,17
предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1	0,74
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1	0,22

Коэффициент использования 0,74 - предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1

Группа Профиль ТЕ. Элемент №5

Расчетное сопротивление стали R_y= 33956,5 T/м²

Коэффициент условий работы 1,0

Предельная гибкость 170,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 1,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 1,0

Сечение

Произвольное сечение C:\SWORK\Профиль TЕ 2.sec

Длина элемента 1,4 м

Коэффициенты использования:

прочность при действии изгибающего момента My	0,22
прочность при действии поперечной силы Qz	0,02
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов	0,28
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)	0,07
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)	0,06
устойчивость в плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,27
устойчивость из плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,21
предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1	0,22
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1	0,07

Коэффициент использования 0,28 - прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов

Группа Профиль ТЕ. Элемент №6

Расчетное сопротивление стали R_y= 33956,5 T/м²

Коэффициент условий работы 1,0

Предельная гибкость 170,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 1,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 1,0

Сечение

Произвольное сечение C:\SWORK\Профиль TЕ 2.sec

Длина элемента 1,57 м

Коэффициенты использования:

прочность при действии изгибающего момента My	0,22
прочность при действии поперечной силы Qz	0,02
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов	0,28
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)	0,07
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)	0,06
устойчивость в плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,28
устойчивость из плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,21
предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1	0,25
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1	0,07

Коэффициент использования 0,28 - прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов

Группа Профиль ТЕ. Элемент №7

Расчетное сопротивление стали R_y= 33956,5 T/м²

Коэффициент условий работы 1,0

Предельная гибкость 170,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 1,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 1,0

Сечение

Произвольное сечение C:\SWORK\Профиль TЕ 2.sec

Длина элемента 2,91 м

Коэффициент использования 0,46 - предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1

Группа Профиль ТЕ. Элемент №8

Расчетное сопротивление стали R_y= 33956,5 T/м²

Коэффициент условий работы 1,0

Предельная гибкость 170,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 1,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 1,0

Сечение

Произвольное сечение C:\SWORK\Профиль TЕ 2.sec

Длина элемента 4,72 м

Коэффициенты использования:

прочность при действии изгибающего момента My	0,18
прочность при действии поперечной силы Qz	0,02
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов	0,21
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)	0,06
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)	0,04
устойчивость в плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,24
устойчивость из плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,18
предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1	0,46
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1	0,14

Коэффициенты использования:

прочность при действии изгибающего момента My	0,19
прочность при действии поперечной силы Qz	0,03
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов	0,21
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)	0,1
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)	0,03
устойчивость в плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,24
устойчивость из плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,17
предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1	0,74
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1	0,22

Коэффициент использования 0,74 - предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1

Группа Профиль ТЕ. Элемент №9

Расчетное сопротивление стали R_y= 33956,5 T/м²

Коэффициент условий работы 1,0

Предельная гибкость 170,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 1,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 1,0

Сечение

Произвольное сечение C:\SWORK\Профиль TЕ 2.sec

Длина элемента 5,9 м

Коэффициенты использования:

прочность при действии изгибающего момента My	0,4
прочность при действии поперечной силы Qz	0,06
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов	0,4
предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1	0,93
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1	0,27

Коэффициент использования 0,93 - предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1

Группа Профиль ТЕ. Элемент №10

Расчетное сопротивление стали R_y= 33956,5 T/м²

Коэффициент условий работы 1,0

Предельная гибкость 170,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 1,0

Сечение

Произвольное сечение C:\SWORK\Профиль TЕ 2.sec

Длина элемента 5,9 м

Коэффициенты использования:

прочность при действии изгибающего момента My	0,38
прочность при действии поперечной силы Qz	0,06
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов	0,38
предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1	0,93
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1	0,27

Коэффициент использования 0,93 - предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1

Группа Профиль ТЕ. Элемент №11

Расчетное сопротивление стали R_y= 33956,5 T/м²

Коэффициент условий работы 1,0

Предельная гибкость 170,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 1,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 1,0

Сечение

Произвольное сечение C:\SWORK\Профиль TЕ 2.sec

Длина элемента 2,85 м

Коэффициенты использования:

прочность при действии изгибающего момента My	0,05
прочность при действии поперечной силы Qz	0
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов	0,15
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)	0,17
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)	0,11
устойчивость в плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,14
устойчивость из плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,14
предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1	0,45
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1	0,13

Коэффициент использования 0,45 - предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1

Группа Профиль ТЕ. Элемент №12

Расчетное сопротивление стали R_y= 33956,5 T/м²

Коэффициент условий работы 1,0

Предельная гибкость 170,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Y1 1,0

Коэффициент расчетной длины в плоскости X1,Z1 1,0

Сечение

Произвольное сечение C:\SWORK\Профиль TЕ 2.sec

Длина элемента 3,65 м

Коэффициенты использования:

прочность при действии изгибающего момента My	0,01
прочность при действии поперечной силы Qz	0
прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов	0,04
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1)	0,09
устойчивость при сжатии в плоскости X1,O,Z1 (X1,O,V1)	0,04
устойчивость в плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,05
устойчивость из плоскости действия момента My при внецентренном сжатии	0,05
предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1	0,57
предельная гибкость в плоскости X1,O,Z1	0,17

Коэффициент использования 0,57 - предельная гибкость в плоскости X1,O,Y1

4.5 Расчет термопрофиля

4.5.1 Сбор нагрузок

Таблица 4.5

Нагрузка на термопрофиль

Наименование	Нормативная нагрузка	γ_f	Расчетная нагрузка
1. Постоянная
Вес профиля	3,82Ч1=3,82	1,05	4,01
Вес z-профиля	4,74Ч0,6=2,844	1,05	3
Вес шляпного профиля	2,36Ч1Ч3=7,1	1,05	7,46
Вес профлиста	8,7Ч1Ч0,6=5,2	1,05	5,5
Итого:	18,96		20
2. Временная
Снеговая	150Ч1Ч0,6=90	1,6	144
Итого:			164

4.5.2 Геометрические характеристики термопрофиля

Расчет геометрических характеристик выполнен в программе Scad - Конструктор сечений.

Рисунок 4.5 - Профиль TU

Элемент сечения	Угол поворота	Зеркально
Лист 50 x 1.5	90,0
Лист 50 x 1.5	90,0
Лист 225 x 1.5

Габариты сечения 225,0 x 50 мм

Геометрические характеристики сечения

	Параметр	Значение
A	Площадь поперечного сечения	4,875	см²
	Угол наклона главных осей инерции	-90,0	град
I_y	Момент инерции относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y	9,238	см⁴
I_z	Момент инерции относительно центральной оси Z1 параллельной оси Z	334,769	см⁴
I_t	Момент инерции при свободном кручении	0.0345629	см⁴
i_y	Радиус инерции относительно оси Y1	1,377	см
i_z	Радиус инерции относительно оси Z1	8,287	см
W_u+	Максимальный момент сопротивления относительно оси U	29,366	см³
W_u-	Минимальный момент сопротивления относительно оси U	29,366	см³
W_v+	Максимальный момент сопротивления относительно оси V	2,211	см³
W_v-	Минимальный момент сопротивления относительно оси V	11,25	см³
W_pl,u	Пластический момент сопротивления относительно оси U	35,938	см³
W_pl,v	Пластический момент сопротивления относительно оси V	5,23	см³
I_u	Максимальный момент инерции	334,769	см⁴
I_v	Минимальный момент инерции	9,238	см⁴
i_u	Максимальный радиус инерции	8,287	см
i_v	Минимальный радиус инерции	1,377	см
a_u+	Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Y(U)	6,024	см
a_u-	Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U)	6,024	см
a_v+	Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Z(V)	0.453475	см
a_v-	Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Z(V)	2,308	см
y_M	Координата центра тяжести по оси Y	5.70872e-017
z_M	Координата центра тяжести по оси Z	-1.7375e-016

4.5.3 Результаты статического расчета термопрофиля

Расчет выполнен в программе Scad - Кристалл.

Общие характеристики

Группа конструкции по таблице 50* СНиП: 1

Сталь: C345 категория 3 - лист 2-10 мм

Расчетное сопротивление стали R_y= 3,4 Т/см²

Коэффициент условий работы 1,05

Коэффициент надежности по назначению 1,0

Конструктивное решение

Загружения

Загружение 1 - Постоянная нагрузка + Снег

Пояс, к которому приложена нагрузка: верхний

Эпюра моментов (Т*м)

Эпюра перерезывающих сил (Т)

Загружение 2 - Постоянная нагрузка + Сосредоточенная

Пояс, к которому приложена нагрузка: верхний

Эпюра моментов (Т*м)

Эпюра перерезывающих сил (Т)

.5.4 Подбор прогона из термопрофиля для покрытия мансарды

Материал балки - сталь S350 с R_y = 350 Н/мм² = 35 кН/см²

α = 16⁰30’α = 0,2484α = 0,956

Балка длиной 6 м стоит на наклонных опорах, нагруженная нагрузкой, действие которой проходит через центр тяжести сечения, подверженной косому изгибу.

Напряжение определяем по формуле 15 [Парф.]:

σ =

Принимаем γ_с = 1,05 по таблице 6* СНиП « »

Максимальный изгибающий момент в вертикальной плоскости

М_max = 184,5 кН·см

М_x = M_max ЧCos α = 184,5·0,956 = 176,4 кН·см

М_y = M_max ЧSin α = 184,5·0,284 = 52,4 кН·см

Выразим условие прочности следующим образом:

Необходимый момент сопротивления:

, где С_х = =9 - для прокатных швеллеров

= 17,63 см³

По сортаменту принимаем профиль ТИ 175-2,0 с W_х = 26,63 см³; W_y = 2.85 см³

Проверяем прочность подобранного сечения:

σ =

Прочность подобранного сечения обеспечена.

4.5.4.1Проверка прогиба балки

Предельный прогиб балки [] равен: = = 0,029 м

Относительный прогиб балки определяем по формуле 1.9 [Справочник]:

, где

f - абсолютный прогиб;

L - длина балки;

I - момент инерции балки;-изгибающий момент;- модуль упругости стали.

= 2,3 Ч10^-3 см <= 3 см

Условие выполняется

Окончательно принимаем в качестве прогона покрытие мансарды профиль ТИ-175-2,0.

4.5.4.2 Подбор прогона из термопрофиля для стены мансарды

Материал балки - сталь S350 с R_y = 35 кН/см²

Максимальный изгибающий момент в сечении M_max = 84 кН·см

α = 67⁰26’α = 0,924α = 0,387

Необходимый момент сопротивления:

, где С_х = =9 - для прокатных швеллеров

М_x = M_max ЧCos α = 84·0,387 = 32,5 кН·см

М_y = M_max ЧSin α = 84·0,924 = 77,6 кН·см

= 19,89 см³

По сортаменту принимаем профиль ТИ 175-2,0 с W_х = 26,63 см³; W_y = 2,85 см³

Проверяем прочность подобранного сечения:

σ =

Прочность подобранного сечения обеспечена.

4.5.4.3 Проверка прогиба балки

Предельный прогиб балки [] равен: = 3 см

Относительный прогиб балки определяем по формуле 1.9 [Справочник]:

, где

f - абсолютный прогиб;

L - длина балки;

I - момент инерции балки;-изгибающий момент;- модуль упругости стали.

= 1,05Ч10^-3 см <= 3 см

Условие выполняется

Окончательно принимаем в качестве прогона покрытие мансарды профиль ТИ-175-2,0.

4.6 Конструирование узлов рамы

Соединения в узлах рамы выполняются на болтах класса 5.6, d=14мм.

Болты в узлах одновременно работают на срез, смятие и изгиб, поэтому рассчитываются отдельно на эти воздействия. Элементы рамы соединяются между собой через пластины толщиной 8 мм.

Расчетное сопротивление болтов: на срез R_bs=190 МПа = 19 кН/см²; на смятие R_bp=505 МПа = 50,5 кН/см².

Узел 1, узел 11

М=0; Q_max=14,6; N_max=72,1 кН;

расчетное сопротивление болтов

на срез R_bs=190 МПа = 19 кН/см²;

на смятие R_bp=505 МПа = 50,5 кН/см².

Усилие, воспринимаемое одним болтом по усилию среза определяем по формуле 127 [СНиП]:

N_bs=R_bsЧγ_bЧАЧn_s,

где R_bs - расчетное сопротивление болта на срез;

γ_b=0,9 - коэффициент условий работы соединения;

А= - расчетная площадь сечения стержня болта;

n_s=2 - число расчетных срезов одного болта.

А = см²

N_bs=19Ч0,9Ч1,54Ч2=52,62 кН

Усилие, воспринимаемое одним болтом по усилию смятия определяем по формуле 128 [СНиП]:

N=R_bpЧγ_bЧdΣt,

где R_bp=50,5 кН/см² - расчетное сопротивление болтового соединения

γ_b=0,9

d=14 мм - наружный диаметр стержня болта

Σt=4 мм - наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении

N=50,5Ч0,9Ч1,4Ч0,4=25,45 кН

Необходимое количество болтов в соединение определяем по формуле130[СНиП ]

n_c≥ ,

где N - значение продольной силы

N_min - наименьшее из значений расчетного усилия для одного болта

N_c=

Принимаем 4 болта, расставленных в соответствии с рисунком 4.6

Рисунок 4.6

Узел 2, узел 10

N=68,5 кН; M=20,4 кНЧм; Q=12,6 кН.

Усилие, воспринимаемое одним болтом по усилию среза:

N_bs=R_bsЧγ_bЧАЧn_s=19Ч0,9Ч1,54Ч2=52,62 кН

Усилие, воспринимаемое одним болтом по усилию смятия:

N=R_bpЧγ_bЧdΣt=50,5Ч0,9Ч1,4Ч0,4=25,45 кН

Необходимое количество болтов в соединении

n_c≥ =

Принимаем в соединении два ряда болтов, по четыре в каждом по одну сторону стыка в соответствии с рисунком 4.7.

Болты в узлах работают на изгиб и срез, усилие, воспринимаемое одним болтом определяем по формуле 2.22 [справочник]

N_b=≤ N= N

где l_max=0,21 м - расстояние между парой наиболее удаленных болтов от оси стыка, проходящей через центр тяжести соединяемых элементов

∑l=0,0617 м² - сумма квадратов расстояний между парами болтов в одном ряду относительно оси стыка

к=2 - число рядов болтов по одну сторону стыка

n=6 - число болтов по одну сторону стыка

N_b==20,5 кН < N=25,45 кН

Условие выполняется, оставляем принятое расположение болтов.

Рисунок 4.7

Узел 3, Узел 9

N=11,5 кН; М=24 кНЧм; Q=31,2 кН.

Усилие, воспринимаемое одним болтом:

по усилию смятия -

по усилию среза -

N=52,62 кН.

Болты в узлах работают на изгиб и срез, усилие воспринимаемое одним болтом определяется по формуле:

N_b=≤ N= N

Принимаем в соединении два ряда болтов по четыре в каждом по одну сторону стыка в соответствии с рисунком 4.8.

N_b==24,15 кН < N=25,45 кН

Условие выполняется, оставляем принятое расположение болтов

Рисунок 4.8

Узел 4, узел 8

N=41,5 кН; М=18,7 кНЧм; Q=9,3 кН.

Усилие, воспринимаемое одним болтом:

по усилию смятия -

N=25,45 кН;

по усилию среза -

N=52,62 кН.

Болты в узлах работают на изгиб и срез, усилие воспринимаемое одним болтом определяется по формуле:

N_b=≤ N= N

Принимаем в соединении два ряда болтов по четыре в каждом по одну сторону стыка в соответствии с рисунком 4.9.

N_b==18,6 кН < N=25,45 кН

Условие выполняется, оставляем принятое расположение болтов

Рисунок 4.9

Узел 5

В данном узле усилия распределяются между тремя элементами рамы - двумя стенками и стойкой.

N=22,2 кН; М=18,7 кНЧм; Q=21,5 кН.

Усилие, воспринимаемое одним болтом:

по усилию смятия -

N=25,45 кН;

по усилию среза -

N=52,62 кН.

Болты в узлах работают на изгиб и срез, усилие воспринимаемое одним болтом определяется по формуле:

N_b=≤ N= N

Принимаем в соединении два ряда болтов по четыре в каждом по одну сторону стыка в соответствии с рисунком 4.10.

N_b==18,8 кН < N=25,45 кН

Условие выполняется, оставляем принятое расположение болтов.

Рисунок 4.10

Узел 6

В данном узле соединяются три элемента рамы - стойка и два перекрытия; усилие в месте соединения первого перекрытия со стойкой равны усилиям в месте соединения второго перекрытия со стойкой. Ввиду этого конструкция узла по обе стороны стойки будет одинакова.

N=121,6 кН; М=41,3 кНЧм; Q=37,2 кН.

Усилие, воспринимаемое одним болтом:

по усилию смятия -

N=25,45 кН;

по усилию среза -

N=52,62 кН.

Болты в узлах работают на изгиб и срез, усилие воспринимаемое одним болтом определяется по формуле:

N_b=≤ N= N

Принимаем в соединении четыре ряда болтов по два в каждом по одну сторону стыка в соответствии с рисунком 4.11.

N_b==25 кН < N=25,45 кН

Условие выполняется, оставляем принятое расположение болтов, в соответствии с рисунком 4.11.

Рисунок 4.11

Узел 7

N=123,2 кН.

Усилие, воспринимаемое одним болтом:

по усилию смятия -

N=25,45 кН;

по усилию среза -

N=52,62 кН.

Количество болтов в соединении определяем по формуле

n_c≥ =

Принимаем шесть болтов, расставленных в соответствии с рисунком 4.12

Рисунок 4.12

5. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

.1 Общие принципы производства работ

Перед началом производства строительно-монтажных работ выполняем комплекс подготовительных работ на площадке и реконструируемом объекте:

- выполняем работы по отводу и закреплению на местности площади под временные дороги, трубопроводы, линии электропередач;

- выполняем работы по устройству временных инвентарных зданий, складских площадок;

- выполняем все работы по усилению стен нижележащего этажа здания;

производим монтаж проемов в кровле для подъемника и организуем защиту от дождя, устанавливаем желоба для спуска шлака и мусора с крыши;

устанавливаем защитные ограждения и выводим выходы и входы в здание за пределы опасной зоны;

По окончании подготовительных работ приступаем к выполнению основных строительно-монтажных и сопутствующих работ:

- выполняем кладку вентиляционных каналов и стен лестничной клетки из керамического кирпича;

- разбираем кровлю и убираем засыпку;

- разбираем плиты покрытия, расположенные над лестничной площадкой;

- производим монтаж конструкций каркаса мансарды;

- производим монтаж окон, устройство кровли, паро- и теплоизоляции;

- выполняем внутренние монтажно-сборочные работы;

- выполняем санитарно-технические, электротехнические, отделочные работы.

5.2 Определение объемов работ и трудозатрат

На основании исходных данных определяем количество монтажных элементов и составляем спецификацию.

Спецификация конструкций

Таблица 5.1

Наименование отправочного элемента	Марка элемента	Масса одного отправочного элемента, т	Кол-во, шт.	Общая масса элементов, т
Стойка металлическая, L=1,4м Стропило металлическое, L=4,4м Стропило металлическое, L=4,3м Стойка металлическая, L=5,71м Балка металлическая, L=6м Стропило металлическое, L=4,7м Стропило металлическое, L=4,57м Стропило металлическое, L=1,2м Стропило металлическое, L=0,35м Термопрофиль, L=3м Термопрофиль, L=3,2м Термопрофиль, L=2,4м Z-профиль, L=5,75м Z-профиль, L=5,3м Z-профиль, L=3,8м Z-профиль, L=1,9м Z-профиль, L=1,1м Z-профиль, L=0,8м Z-профиль, L=0,6м Z-профиль, L=0,3м Шляпный профиль, L=3м Шляпный профиль, L=3,2м Шляпный профиль, L=2,4м Швеллер 100х100х6, L=3м Минераловатные плиты М125 600х300мм Минераловатные плиты М125 600х380мм Минераловатные плиты “Урса” 1250х600х120 Минераловатные плиты М125 600х50мм Металлочерепица 1100х5800х0,5 Металлочерепица 1100х4300х0,5 Гипсокартонные листы 2950х1200х14мм Лаги 50х50, L=3м Металлодеревянные оконные рамы Кирпич М125	С1 С2 С3 С4 С5 С6 С7 С8 С9	0,027 0,084 0,082 0,11 0,11 0,089 0,087 0,023 0,066 0,0105 0,012 0,0084 0,027 0,024 0,018 0,009 0,005 0,0038 0,0028 0,0014 0,003 0,0034 0,0026 0,039 0,023 0,029 0,011 0,004 0,025 0,019 0,04 0,0043 0,061 0,0038	40 32 26 26 30 8 8 2 4 1344 69 12 150 150 4 4 2 8 8 8 1344 69 12 230 889 792 386 876 84 84 2130 230 49 7389	1,08 2,69 2,13 2,86 3,42 0,71 0,70 0,046 0,264 14,1 0,83 0,1 4,05 3,70 0,072 0,036 0,01 0,03 0,023 0,012 4,32 0,24 0,032 8,97 20,45 22,9 4,2 3,5 2,1 1,6 85,2 0,98 3,01 28,06
ИТОГО:				225,22

Кроме указанных объемов работ, необходимо учитывать и объемы работ, сопровождающих процессы сборки и монтажа. Объемы выполненных работ сведены в таблицу 5.2 наряду с объемами основных работ.

Ведомость основных и вспомогательных работ

Таблица 5.2

Наименование работ	Единица измерения	Количество на здание
Кирпичная кладка вентиляционных каналов Разборка технического этажа Разборка кровли из рулонных материалов Разборка ж/б плит покрытия Установка лестниц Устройство монолитного пояса Устройство бетонной подготовки Установка стоек Установка стропил Установка балок Установка термопрофилей Обшивка гипсокартонными листами в 2 слоя, креплением шурупами с заделкой швов Устройство пароизоляции в 1 слой Установка Z-профилей Утепление минераловатными плитами Укладка противоконденсатной пленки Устройство обрешетки Установка оконных блоков S до 1,5м²Установка лестниц Устройство кровли по металлической обрешетке из металлочерепицы Ограждение кровли перилами Устройство гидроизоляции Установка металлических прогонов Устройство дощатого настила Устройство звукоизоляции Утепление минераловатными плитами Устройство деревянного пола Установка перегородок по деревянному каркасу из гипсокартонных листов в 2 слоя с изоляцией стены Установка дверных блоков Окраска водными составами внутри помещений Устройство покрытий из паркета	м³ м³100 м²м³м² гориз. проекц. м³ м²м³ м³ м³м³ 100м²100м² м³м²100м² м³100м²1м. марша. 1м² 100м 100м² м³ 100м²100м² м² м² 100м² 100м²100м²м²	15 91,7 6,16 143 25,56 30,7 567 5 7,2 4,2 176 10,8 12,9 99,7 952,9 12,9 155,3 0,49 16,4 1080 1,12 11,17 1,6 5,1 9,59 959 1492 26,8 0,83 30,8 950

На основании данных таблиц, а также норм времени и расценок ЕниР, составляем калькуляцию трудовых затрат.

5.3 Технико-экономическое обоснование выбора средств механизации при монтаже

.3.1 Подбор монтажных механизмов по техническим параметрам

Необходимые параметры рабочего оборудования самоходного крана определяются с учетом допустимого приближения стрелы к конструкции, возводимой надстройки, существующего здания, временных лесов.

Необходимые параметры самоходного крана с башенно-стреловым оборудованием при монтаже блока рам с использованием специальной траверсы:

требуемая грузоподъемность крана Q_тр=700кг;

требуемая высота подъема стрелы Н_стр=28,5м;

требуемый вылет стрелы В_тр=16,5м;

требуемый грузовой момент М_тр=16,8т·м

По определенным технологическим параметрам монтажа сборных конструкций для сравнения подбираем монтажные краны и заносим их характеристики в таблицу 5.4.

Таблица 5.4

Характеристика	СКГ-63А	КС-8362
1	2	3
Длина башни стрелы, м Длина управляемого гуська, м Грузоподъемность, т, при вылете: наибольшем наименьшем Вылет крюка, м: наибольший наименьший Высота подъема крюка, м, при вылете: наибольшем наименьшем Скорость подъема крюка, 10^-2 м/с Скорость опускания крюка, 10^-2 м/с Частота вращения поворотной платформы, мин^-1 Скорость передвижения крана, км/ч Габаритные размеры в транспортном положении, м: ширина длина высота Задний габарит, м Масса крана, т Масса противовеса, т	30,5 23,9 6 16 26 11,5-12,5 32,4 52,4 11,6-33,4 1,3-25 0,27 0,7 5 6,1 4,37 4,57 87,2 17	30 25 5,5 28 26,5 11 32,2 50 0,67-5 0,67-5 0,05-0,45 1 3,56 26,9 4,3 4,52 114 30

5.3.2 Выбор монтажных кранов по технико-экономическим показателям

Выбор оптимального варианта механизации монтажных работ осуществляется на основе сравнения основных показателей монтажа для каждого из монтажных механизмов.

5.3.2.1 Расчет технико-экономических показателей крана СКГ-63А

Определим продолжительность монтажа, Т_см, в соответствии с формулой 7.8 [метод.]

Расчет машинного цикла при установке блоков рам:

где и - соответственно высота подъема и опускания блока полиспаста крана, м;

h_М - высота монтажной посадки элемента в проектное положение, м;

j - угол поворота стрелы крана (в плане при подаче элемента в проектное положение),

S - расстояние перемещения крана при смене стоянки, м;

К - коэффициент, учитывающий совмещение рабочих операций крана;

V₁ - скорость подъема крюка крана, м/мин;

V₂ - скорость опускания крюка крана, м/мин;

V₃ - посадочная скорость опускания крюка крана, м/мин;

V₅ - скорость перемещения крана при смене стоянки, м/мин;

Полный цикл монтажа конструктивных элементов с учетом времени ручных операций определяем в соответствии с формулой 7.7

Т_ц_i=t_mi+t_pi,

где t_pi - ручное время монтажного цикла при установке I конструкции, мин;

Т_ц_i=4,87+60=64,87 мин.

Средний цикл монтажа элементов по зданию:

Т_ц.ср.=64,87 мин.

Cредний вес конструкций в здании - блока рам - P_ср=1,67,

Находим сменную эксплуатационную производительность крана в соответствии с формулой 7.4:

где t - продолжительность смены 8,2 часа,

к_в - коэффициент использования крана по времени,

к_н - коэффициент учитывающий переход от среднечасовой к сменной производительности,

т/см,

Продолжительность монтажных работ данных видов конструкций:

смены,

где К_н - коэффициент, учитывающий перевыполнение нормы выработки,

Р - объем работ по монтажу конструкций.

Определим трудоемкость монтажа 1т конструкции в соответствии с формулой 7.12:

Где

- общая трудоемкость выполнения монтажных работ,

П_р - количество рабочих в звене монтажников, чел;

SQ - трудоемкость перевозки монтажа, демонтажа крана, чел-см;

чел-см,

чел-см/т.

Себестоимость монтажных работ определяем в соответствии с формулой 7.16:

С_м=(С_ед+С_м-см*Т_см)К_н+SЗ_р*К_н,

где С_ед - единовременные затраты на устройство временных дорог, руб;

С_м-см - стоимость машино-смены крана, руб;

З_р - заработная плата рабочих, руб;

(7.17)

где Е - единовременные затраты на передазировку крана и пуск его в работу, руб.;

А_г - годовые амортизационные отчисления, руб.;

Т_год - годовой режим работы крана, смен;

С_э - текущие эксплуатационные затраты руб.;

К_н =1,08 - коэффициент накладных расходов на прямые затраты;

К_н = 1,5 - коэффициент накладных расходов на заработную плату;

С_м = (0+653,6*3) *1,08+9,6*1,5=2132,1 руб.

Себестоимость монтажа 1т конструкций:

руб/т.

Удельные капитальные вложения на приобретение крана СКГ-63А и комплекта монтажной оснастки определяем в соответствии с формулой 7.19:

где

SC_u = C_маш+С_пр,

С_пр - стоимость комплекта монтажных приспособлений, руб;

C_маш - инвентарно-расчетная стоимость крана, руб.

руб/т.

Удельные приведенные затраты определяем в соответствии с формулой 7.18:

Э_пр=С_е+Е_нК_уд,

Е_н=0,15 - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений,

Э_пр=91,2+0,12*22,7=93,9 руб/т.

.3.2.2 Расчет технико-экономических показателей крана КС-8362

Определяем продолжительность монтажа Т_см:

Т_ц_i=9,7+60=69,7 мин,

Т_ц.ср.=69,7 мин,

т/см,

смены.

Определим трудоемкость монтажа 1т конструкции:

чел-см,

чел-см/т.

Себестоимость монтажных работ определяем:

С_м = (0+212,1*3) *1,08+9,6*1,5=701,8 руб.

руб/т.

Удельные капитальные вложения:

руб/т.

Удельные приведенные затраты:

Э_пр=30+0,12*61,4=37,36 руб/т.

Полученные результаты расчетов технико-экономических показателей по каждому из вариантов сводим в таблицу 5.5

Таблица 5.5

Наименование показателей	Варианты		Оценка вариантов
	I	II
1	2	3	4
Продолжительность монтажа Т_см, смен Трудоемкость монтажа Т_е, чел-см/т Себестоимость монтажа С_е, руб/т Удельные капитальные вложения К_уд, руб/т Удельные приведенные затраты Э_пр, руб/т	3 4,8 90,2 22,7 93,9	3 1,9 30 61,4 37,36	- II II I II

Таким образом, выбираем II вариант, для которого ведущим монтажным механизмом является самоходный пневмоколесный кран КС-8362.

5.3.3 Выбор транспортных средств и расчет количества транспорта

Для доставки металлических конструкций, утеплителя, отделочных материалов используем автомобиль бортовой ЗиЛ-130-66 грузоподъемностью 3,5т.

Продолжительность транспортного цикла:

где t₁ и t₂ - время на погрузку и разгрузку сборных материалов;

L - расстояние от базы стройиндустрии до объекта, км;

V_ср - средняя скорость движения транспортной единицы, км/ч;

ч;

Сменная производительность транспортного средства:

где Q_тр - грузоподъемность транспортной единицы, т;

t_см - продолжительность смены, ч;

К_г - коэффициент использования транспорта по грузоподъемности;

К_в - коэффициент использования транспорта по времени;

т/см;

Количество транспортных единиц необходимых для доставки конструкций на объект:

где P_i - объем i-го типа конструкций, хранящихся на сладе, т;

П_см - сменная производительность транспортного средства, т/см;

К_см - количество смен работы транспорта в течение суток;

Т_см - продолжительность монтажа i-го типа конструкций, дни;

, принимаем 1 автомобиль.

Для вывоза строительного мусора используем автосамосвал ЗиЛ-585И грузоподъемностью 3,5т с объемом кузова 3м³.

Продолжительность транспортного цикла:

ч;

Сменная производительность транспортного средства:

т/см;

Количество транспортных единиц необходимых для вывоза мусора с объекта:

, принимаем 1 автомобиль.

Для доставки бетонной смеси на объект используется автомобиль ЗИЛ ММЗ -585 вместимостью 1,5м³.

Для укладки бетонной смеси краном в бадьях в конструкцию состав звена: бетонщик 4 разряда - 1 человек; бетонщик 3 разряда - 1 человек;

Норма времени - 0,3 чел.- час. из расчета на 1м³.

Объем бетонирования на одной захватке на одного человека - 3,31м³.

Тогда час.

Проверим условие:

где - время начала схватывания бетонной смеси в часах;

часа - время транспортировки бетонной смеси,

где - расстояние транспортировки, км;

км/ч

средняя скорость транспортирования по дороге с разными видами покрытия.

Тогда: минмин. - условие выполняется.

Требуемая интенсивность бетонирования:

м³/ч.

Приведенная дальность транспортировки бетонной смеси:

км,

где - расстояние по дороге с i-м типом покрытием, км;

- коэффициент, учитывающий тип дорожного покрытия;

- время транспортирования смеси, мин.;

;

Учитывая мин и время на погрузку мин и на разгрузку мин, на технологические перерывы мин, тогда время одного рейса:

мин.

Производительность самосвала ЗиЛ:

м³/ч.

Тогда требуемое количество автосамосвалов:

Принимаем 1 автосамосвал ЗиЛ ММЗ-585с вместимостью кузова 1,5м³.

Ведомость потребности в строительных машинах:

Таблица 5.6

Наименование машин	Марка	Количество, шт	Мощность двигателей, кВт
1	2	3	4
Автосамосвал Автомобиль бортовой Бетоновоз	ЗиЛ-585И ЗиЛ-130-66 ЗиЛ-ММЗ-585	1 1 1	152 151 152

5.4 Указания к производству подготовительных работ

Перед началом СМР на объекте должны быть выполнены все подготовительные работы на строительной площадке, а именно: организованы склады и дороги, установлены временные инвентарные здания, обеспечено требуемое освещение строительной площадки и рабочих мест; доставлены на площадку комплекты монтажных приспособлений и оснастки; завезены и складированы в необходимом количестве конструкции, элементы и материалы; ограждены и обозначены опасные зоны работы строительных машин и механизмов; собраны складские навесы; установлены желоба для спуска с крыши строительного мусора.

.5 Указания к производству работ по устройству монолитного пояса

До начала устройства монолитного пояса должны быть выполнены работы по разборке рулонной кровли, разборке плит покрытия и разборке кирпичной кладки стен технического этажа. После этого выполняются работы по разборке мягкой кровли четвертого этажа, разборке кирпичной кладки парапета по периметру здания, демонтажа плит покрытия полувентилируемого чердака, разборке кирпичной кладки стен до уровня плит перекрытия четвертого этажа и демонтажа плит перекрытия над лестничными шахтами. Также до устройства монолитного пояса необходимо выполнить арматурные и опалубочные работы.

Арматурные пространственные каркасы собираются из плоских арматурных сеток. Их укладывают по очищенному и подготовленному основанию. Сращивание арматурных каркасов производится путем связки их свободных концов. Нахлест арматурных каркасов составляет 380 мм. Схема расстановки арматурных каркасов и их конструкция представлены в технологической карте по устройству монолитного пояса.

Щиты опалубки для устройства монолитного пояса собираются непосредственно на месте из досок сечением 110x30 мм и длиной 3 м. Предварительно собранные щиты опалубки в соответствии с необходимой высотой монолитного пояса устанавливаются вручную по его конструктивным размерам. Щиты скрепляются между собой по длине сшивной планкой сечением 60x40 мм, а для обеспечения устойчивости в пространстве и во избежание распирания опалубки от бетонной смеси ставятся подкосы, с шагом 800 мм из бруса сечением 50x50 мм. Щиты опалубки стягиваются между собой проволокой изнутри и скрепляются по верху планками с периодическим шагом 800 мм из бруса сечением 50x50 мм. Схема расстановки опалубки, примыкание и соединение щитов представлены в графической части.

Бетонирование ведется при помощи крана КС-8362 с двух стоянок методом кран-бадья. Вместимость бадьи 1м³. Бетон на строительную площадку доставляют автосамосвалом. Бетонирование осуществляется последовательным перемещением бункера вдоль стен, перерывы между этапами бетонирования должны быть не более двух часов. Бетонная смесь укладывается слоем толщиной 220мм и 440мм, уплотнение производится вибратором типа ИВ-19, рабочая часть которого погружается в слой бетона на глубину 5-10 см. Последовательность бетонирования указана в графической части.

Работа по устройству монолитного пояса ведется по трем захваткам: первая захватка в осях 5 - 7, вторая захватка в осях 7 - 12, третья захватка в осях 12 - 15. Начинают арматурщики с первой захватки и ведут установку арматурных каркасов до конца третей захватки. Затем идут опалубщики, которые устанавливают опалубку на первую захватку и предоставляют фронт работы бетонщикам. После того как бетонщики забетонировали первую захватку устраивается технологический перерыв на одни сутки с целью затвердевания бетона. После этого опалубщики демонтируют опалубку с первой захватки и ставят ее на вторую. Схема работы опять повторяется.

Календарный график с количеством занятых в процессах людей приведен в технологической карте на устройство монолитного пояса.

Технологическая карта на устройство монолитного пояса представлена в графической части проекта.

5.6 Указания к производству работ по укрупнительной сборке блоков рам

К выполнению работ по укрупнительной сборке блоков рам приступают после завершения следующих работ: устройство площадки укрупнительной сборки с установкой кондукторов и упоров, устройства монолитного пояса и установки электролебедки с распределительными блоками.

Монтажные работы по укрупнительной сборке проходят в следующей последовательности:

– подготавливается площадка для установки кондуктора;

– наносятся разбивочные оси подмостей, объединяемых в кондуктор;

– устанавливаются, закрепляются и объединяются в кондуктор подмости. Монтаж подмостей производится краном КС-3571;

– начинается сборка рамы с монтажа нижних боковых стоек и нижних наклонных стропил;

– монтируются верхние наклонные стропила и средняя стойка;

– повторяются операции по сборке для второй рамы в той же последовательности, что и для первой;

– объединяются рамы в блок путем установки поперечных прогонов по периметру рамы.

Работа по элементной сборке блока ведется звеном монтажников и такелажников при помощи автокрана КС-3571, работающего с одной стоянки. Состав звена приведен в календарном графике технологической карты по монтажу блоков рам

Разгрузка материала, необходимого для сборки очередного блока рам, осуществляется тем же краном КС-3571 с той же стоянки. Раскладка производится в зоне работы стрелы крана.

Технологическая карта на укрупнительную сборку блоков рам предоставлена в графической части проекта.

5.7 Указания к производству работ к монтажу блоков рам методом надвига

До начала работ по монтажу рам методом надвига должны быть выполнены работы по устройству монолитного пояса и установлена электролебедка ТЛ-193Б с системой роликов. Электролебедка закрепляется при помощи анкеров забуренных в плиту перекрытия. Перемещение и установка на место монтажа блоков рам ведется параллельно с укрупнительной сборкой.

После того как на площадке укрупнительной сборке собрали блок рам, его стропует звено такелажников. При помощи специальной траверсы, краном КС-8362, работающим с одной стоянки, блок рам перемещается на место установки роликовых опор на уровне четвертого этажа.

– К блоку рам звеном монтажников крепятся специальные роликовые опоры. На один блок крепятся четыре ролика. Блок рам окончательно ставится на монолитный пояс и звено такелажников производит расстроповку.

– Блок рам захватывают тяговыми канатами и с помощью электролебедки ТЛ-193Б надвигают на место установки.

– С помощью четырех домкратов за обсадные трубы блок рам вывешивается, затем демонтируются ролики и блок рам опускается в проектное положение. Два звена монтажников закрепляют рамы на месте.

– Блок рам ставят с шагом равным ширине блока и между ними монтируют поперечные связи.

Весь процесс повторяют с последующим блоком рам, собранным на площадке укрупнительной сборки.

Календарный график с количеством занятых в процессах людей приведен в технологической карте по монтажу блоков рам.

Технологическая карта на монтаж блоков рам методом надвига предоставлена в графической части проекта.

. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОЕКТА

.1 Охрана окружающей среды

6.1.1 Исходные данные

Реконструируемое четырехэтажное здание повышенной комфортности расположено в центральной части г. Уфы по ул. Р. Зорге во 2 зоне умеренного потенциала загрязнения воздуха. Зона характеризуется повторяемостью приземных инверсий до 40-60% при их мощности зимой от 0,6 до 0,6 км, а летом не более 0,4 км. Во все сезоны повторяемость ветра со скоростью 0-4м/с на высоте 500м составляет 20-30%. Таким образом создаются равновесные условия как для рассеивания, так и для накопления выбросов. Здание находится в центре города рядом с лесным массивом. Климат района резко континентальный. Средняя годовая температура воздуха +2,5⁰С. Расчетная температура наружного воздуха: зимняя -35⁰С, летняя +24,7⁰С. Годовая сумма осадков - 533мм.

Реконструируемое здание не выделяет в воздушный бассейн вредных выбросов, поскольку является жилым.

Согласно СНиП 2.01.01-62 «Строительная климатология и геофизика» для города Уфы характерны определенные статистические данные о скорости ветра и их повторяемости на январь и июль, которые приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1

Месяцы года	Повторяемость направлений,% Средняя скорость ветра, м/с
	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Январь	4 3,2	2 3,4	6 4,3	42 5,5	20 4,5	6 4,0	9 4,4
Июль	19 3,6	9 3,5	5 2,6	6 3,1	13 3,4	19 3,2	14 3,4	20 3,6

По данным таблицы 6.1 составляем розы ветров.

А Б

Рисунок - Розы ветров

А - по повторяемости направлений ветра,

Б - по средней скорости ветра.

Из построенных схем видно, что в зимний период преобладают ветра южного и юго-западного направлений, а в летний - северо-западного и северного направлений.

Основные загрязнители воздушной среды - промышленные предприятия, находящиеся на расстоянии 7-6 км от объекта, и автомобильный транспорт.

6.1.2 Расчет концентрации вредности от автомашин

Оцениваем уровень загазованности воздушной среды на территории застройки от выбросов автотранспорта при интенсивности движения 200 эк/ч.

Определяем концентрацию вредности на территории застройки: основными вредностями выбросов автотранспорта является окись углерода - угарный газ. Максимально-разовая предельно допустимая концентрация угарного газа в зоне застройки составляет 4 мг/м³.

Определяем концентрацию окиси углерода на автомагистрали :

С_о=(7,36+0,026N)*(1+А₁+А₂+А₃),

где поправки к концентрации газа:

А₁=-13,7%; А₂=-10%; А₃=0.

Концентрация газа посреди магистрали:

С_о=(7,36+0,026*200)*(1+23,6/100)=9,6 мг/м³.

Концентрация газа на краю проезжей части дороги:

С_р=( С_о*К₁*К₂*К₃)/(V₀*0,0333*30)^0,333.

В данном случае

К₁=0,91; К₂=0,94; К₃=0,66.

С_р=(9,6*0,91*0,94*0,66)/(1*0,0333*30)^0,333=7,2 мг/м³.

Определяем снижение концентрации газа и его остаточное значение на расстоянии 69м от автомагистрали. Остаточная концентрация СО составляет 2 мг/м³, что ниже предельно допустимой - 4 мг/м³.

Определяем допустимую интенсивность движения. Если расстояние от дороги до здания 69м, то предельно допустимая концентрация на краю дороги С_р= 12 мг/м³. Тогда концентрация посреди магистрали определяется:

= (С_о*0,91*0,94*0,66)/(1*0,0333*30)^0,333,

находим С_о = 16 мг/м³.

Предельно допустимая интенсивность движения N_доп:

= (7,36+0,026* N_доп)*0,762; N_доп = 524 эк/ч.

Расчет N_доп произведен из условия отсутствия на территории застройки других источников выделения угарного газа, то есть фоновое загрязнение С_ф = 0.

Для жилого здания длиной 72,6м при концентрации окиси углерода перед зданием С_п = 4 мг/м³, за зданием С_з = 4*0,5=2 мг/м³.

Рисунок - Схема снижения концентрации окиси углерода от источника загрязнения до здания.

.1.3 Расчет интенсивности шума

Здание стоит от автомагистрали на расстоянии 69 м и защищено полосой древесно-кустарниковых пылегазостойких насаждений шириной 10 м. Поток автомашин составляет 75% грузового и ощественного и 25% легкового транспорта, скорость движения 50 км/ч, продольный уклон дороги - 3%.

Определяем расчетом максимально допустимую интенсивность движения N автотранспорта из условия соблюдения допустимых уровней шума во дворе здания согласно СНиП 2-12-77 (ГН 2.2.4/2.1.6.562-96, 2001г.).

Расчет эквивалентного уровня звука от транспортного потока в первом приближении определяется по формуле:

L₁ = 54 + 10lg(N/l) + SП_i ,

Где N - интенсивность транспортного потока (число экипажей в час);

l - расстояние от первого ряда движения до расчетной точки, м;

П₁ - поправка, учитывающая состав грузового и легкового транспорта в потоке, дБА;

П₂ - поправка, учитывающая скорость движения потока, дБА;

П₃ - поправка, учитывающая продольный уклон дороги, дБА;

П₄ - поправка, учитывающая тип трамвая и наличие их в транспортном потоке, дБА;

П₅ - поправка, учитывающая тип дорожного покрытия, дБА;

П₆ - поправка, учитывающая тип застройки, дБА.

Для наших условий П₁ = 1,14 дБА, П₂ = 1,16 дБА, П₅ = 0 дБА.

Снижение уровня звука от шумозащитной полосы шириной 10 м, согласно таб.12, составляет DL_зел = 6 дБА.

Допустимый уровень звука в дневной период времени от транспортных средств в 2 м от ограждающих конструкций зданий, обращенных в сторону источников шума, согласно СНиП 2-12-77, составит

L₂ = 55 + 10 = 65 дБА.

Допустимую интенсивность движения, при которой нет нарушений санитарных требований по уровню шума, определим из формулы

L₃ = L₁ - DL_зел - DL_р = L₂

Уровень звука на территории застройки в расчетной точке, расположенной в 2 м от стены здания

L₄ = 54 + 10lg(N/l) + SП_i - L_зел = 65 дБА

Определяем допустимую интенсивность движения N, эк/ч:

= 54 + 10lg(N/60) +2,3 - 6

N = 1254 эк/ч

Уровень звука на краю проезжей части дороги

L₁ = 54 + 10lg(N/1,0) + 2,3 = 90,6 дБА

Вычерчиваем схему снижения уровня звука от источника до расчетной точки:

Рисунок - Схема снижения уровня звука

6.2 Пожарная характеристика здания

Степень огнестойкости здания - II в соответствии со СНиП 2.01.02-65 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».

Для здания II-ой степени огнестойкости, требуемые пределы огнестойкости приняты в соответствии с таблицей 4 СНиП 21-01-97 «Противопожарная безопасность зданий и сооружений».

Для ликвидации огня снаружи здания на водопроводной сети устанавливают пожарные гидранты. Расстояние между ними принимаются не более 150м. Наибольшее расстояние от гидрантов до обслуживаемого здания не должно превышать 120м.

Пожарная сигнализция и связь предназначены для быстрой и точной передачи сообщения о пожаре и месте его возникновения, приведение в действие средств пожаротушения и оперативного руководства тушения пожара. Для своевременного извещения о возникновении пожара в ближайшую пожарную часть используют электрическую пожарную сигнализацию (ручную и автоматическую, телефонную связь).

6.2.1 Пределы огнестойкости несущих и ограждающих конструкций здания

Материалы, используемые при возведении мансарды:

- минераловатные плиты М-125 негорючие (НГ);

- дерево - сильногорючее (Г4);

синтетические вяжущие - сильногорючие (Г4), дымообразующие (Д3).

Железобетонные плиты покрытия, междуэтажных перекрытий и лестничных площадок d =22 см из тяжелого бетона с опиранием по контуру. При расстоянии от поверхности бетона до оси рабочей арматуры а = 25 мм при соотношении пролетов L_y/L_х > 1,5 в соответствии с таблицей №6 «Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП 11-2-60)» такие плиты имеют предел огнестойкости 1 час, а при отношении L_y/L_х < 1,5 предел огнестойкости более 2-х часов.

Элементы металлических рам, поддерживающие чердачное перекрытие имеют предел огнестойкости REI 60, следует покрыть огнезащитным составом ВПМ-2 по ГОСТ 25131-62 с пределом огнестойкости до 2-х часов.

6.3 Мероприятия по охране труда

Все строительные и монтажные работы следует выполнять в строгом соответствии с требованиями СНиП III-4-60 «Техника безопасности в строительстве.

Строительная площадка во избежание доступа посторонних лиц должна быть ограждена. Конструкции ограждений должны удовлетворять требованиям ГОСТ 23107-76. Ограждения, примыкающие к местам массового прохода людей (входы в подъезды), необходимо оборудовать сплошными защитными козырьками. Элементы ограждения сборно-разборные - инвентарного типа.

Присутствие людей, не имеющих непосредственно отношения к производству работ, в опасных зонах монтажных механизмов категорически запрещено.

При монтажных работах производство каких-либо работ на всех нижележащих этажах запрещается.

В уровне карниза по всему периметру здания должен быть устроен защитный козырек, который одновременно является подмостью. Ширина защитного козырька должна быть не менее 1,5 м.

Рисунок - Схема наружных подмостей

Главными вопросами безопасной организации работ кроме выбора наиболее рационального метода монтажа и последовательности установки отдельных элементов являются: подбор необходимого такелажного оборудования, способов установки, предупреждающих возможность возникновения опасных напряжений в процессе подъема конструкций и элементов, определение последовательности закрепления элементов и снятия временных приспособлений.

6.3.1 Безопасность монтажных работ

При монтажных работах особое внимание необходимо обратить на следующее:

- способы строповки элементов конструкций должны обеспечить их подачу к месту установки в положении близком к проектному;

не допускать одновременное производство работ на двух и более ярусах по одной вертикали без соответствующих защитных устройств (настилов, навесов);

- при перемещении краном грузов расстояние между наружными габаритами проносимых грузов и выступающими частями конструкций, препятствий по ходу перемещения должно быть по горизонтали не менее 1м, а по вертикали не менее 0,5м;

проемы и отверстия в покрытии должны быть закрыты щитами или ограждены на высоту не менее 1м;

во время перерывов в работе не допускается оставлять поднятые элементы или конструкции на весу.

Рисунок

.3.2 Бетонные работы

При выполнении бетонных работ:

приготовление и нанесение смазок на опалубку должно производится с обязательным соблюдением всех требований санитарии и техники безопасности;

- рабочий настил подмостей необходимо систематически очищать от остатков бетона и мусора;

- перед началом работ по укладке бетонной смеси необходимо проверить состояние бункеров, рукоятки вибраторов должны иметь амортизаторы;

- не допускается выполнять работы на высоте на открытых местах при скорости ветра 15м/с и более;

6.3.3 Кровельные работы

- при выполнении кровельных работ по устройству скатной кровли рабочие должны применять предохранительные пояса;

во время работ на кровле должны быть установлены ограждения высотой не менее 1м по периметру крыши здания;

- размещать на крыше материалы допускается только в местах, предусмотренных проектом производства работ, с принятием мер против их падения, в том числе от воздействия ветра;

элементы и детали кровель (звенья водосточных труб, сливы и т.д.) следует подавать в заготовленном виде;

заготовка элементов кровли на крыше не допускается;

для прохода рабочих, выполняющих работы на крыше с уклоном более 20⁰, необходимо устраивать трапы шириной не менее 0,3м с поперечными планками для упора ног. Трапы на время работы должны быть закреплены;

согласно СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве» монтажная зона является потенциально опасной, так как возможно падение груза при ведении строительно-монтажных работ.

Рисунок - Схема организации безопасной работы при устройстве кровли

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» с изм. №3 (ч. II глава 3) М, 1998

. СНи 2.01-82 «Строительная климатология и геофизика» - М,1983

. СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», М, 1986

. СНиП II-23-81 «Стальные конструкции», М, 1982

. Маклакова Т.Г., Нанасова С.М. «Конструкции гражданских зданий» М, издательство АСВ, 2002

. Альбом архитектурно-планировочных и технических решений «Модернизация основных частей жилых домов массовых серий типовых проектов». Вып. 1. - М, ЦНИИЭПжилища, 1991

. Альбом технических решений «Надстройка жилых домов первых серий». Вып. III. - М, ЦНИИЭПжилища, 1992

. Лихтарников Я.М., Клыков В.М. «Расчет стальных конструкций» Киев, Будивельник, 1984

. Парфенов В.И. «Примеры расчета металлических конструкций» Уфа, УГНТУ, 1994

. Беленя Е.И. «Металлические конструции», М, Стройиздат, 1986

. Проспекты изделий фирмы «Раннила»

. Технические решения «Мансарды со стальным каркасом и кровлей из профилей «Раннила Стил» М, АО ЦНИИПромзданий, 1999

. Поляков В.И., Полосин М.Д. «Машины грузоподъемные для строительно-монтажных работ», М, Стройиздат,1993

. Методические указания к выполнению курсового проекта «Монтаж строительных конструкций», Уфа, УГНТУ 1998

. Карасев А.К. «Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование», М, Стройиздат, 1988

. Дикман Л.Г. «Организация и планирование строительного производства», м, 1988

. Методическое руководство по расчету временных сооружений и проектирования стройгенплана, Уфа, УГНТУ, 1994

. Методическое руководство по выполнению экономического, организационного и управленческого разделов дипломного проекта, Уфа, УГНТУ, 1999

. ЕНиР «Общая часть» М, 1985

. ЕНиР Сборники №№ 4,5-1,6,7,8-1,8-3,11,19,20,25,40-2

. СНиП IV - 5 - 82 «Сборники ЕРЕР на строительные конструкции и работы: №№ 6,8,9,10,11,12,15, М, 1982-1983

. ЕНиР Сборник сметных норм на местные строительные материалы, изделия и конструкции по районам.

. СНиП IV - 4 - 82 «Сборник средних районных сметных цен на материалы, изделия и конструкции» Часть I,II

. СНиП 21-01-97 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений» М, 1981

. СНиП 2.01.02-85 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» М, 1997

. СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве», М 1980

. Белов С.В. «Безопасность жизнедеятельности», М, Высшая школа, 1999

Проект модернизации общежития

Проект модернизации общежития

1. Состояние вопроса

.1 Введение

.2 Износ здания

.3 Обмерные работы

.4 Методы обследований состояния зданий и конструкций

.5 Конструктивное решение

2.1 Особенности обследования реконструируемых зданий и их оснований и фундаментов

.2 Основные этапы обследования

.3 Результаты обследования

.4 Выводы и рекомендации

. Архитектурная часть

.1 Краткое описание проекта

.2 Генплан

.3 Объемно-планировочное решение

.4 Конструктивная часть

1.1 Введение

2.1 Особенности обследования реконструируемых зданий и их оснований и фундаментов

2.2 Основные этапы обследования

.3 Результаты обследования

3.5 Теплотехнический расчет

Похожие работы на - Проект модернизации общежития