Нагрузка от собственного веса стены на 1 пог.м ее длины

3. Нагрузка от собственного веса стены на 1 пог.м ее длины

Суммируем все виды нагрузок на стену при грузовой площади от стены

Определяем вертикальную нагрузку, действующую на стену:

Грузовая площадь: А = 10,2 * 3,6 = 36,72 м.кв.

Находим вертикальные нагрузки на рассматриваемую стену.

Nр(0) = 22,08 кН

Nн(0) = 19,15 кН

Nр(49,3) = 0,95 х 16 х 25,8 +22,08 +87,32 х 18 =2006,65 кН

Nн(49,3) = 0,95 х 16 х 22,5 + 19,15 +79,4 х 18 = 1808,35 кН

Б. Сбор горизонтальной нагрузки. (ветровая)

Согласно карте 3 СНиП 2.01.07-85 «Строительная климатогия и геофизика» город Ейск расположен в первом районе по давлению ветра. Нормативное значение ветрового давления Wс = 0,23 кПа.

Нормативное давление ветра на высоте Z над поверхностью земли для зданий высотой H > 40 м с равномерно-распределенной массой и постоянной по высоте жесткостью несущей системы равно:

w_n = w₀ ´× С( k +1,4 k_sup´ Z/H ´×xzn) ; [кПа]

где w₀ - нормативное значение ветрового давления на 1 м2 поверхности

фасада. Для города Ейска w₀ = 0,23 кН/м2 (кПа);

С - аэродинамический коэфициент, равный 1,4

k - коэффициент возрастания напора по высоте здания;

k_sup-коэффициент возрастания скоростного напора для вершины здания k_sup =1,2;

x    - коэффициент пульсации скоростного напора на уровне Н,

принимаемый для здания с Н = 49,3м и x = 0,757;

z    - коэффициент динамичности, зависящий от параметра e,

который определяется по формуле:

e =Ög_f´w₀ / (940 ´ f₁)

g_f = 1,4 , коэффициент надежности по ветровой нагрузке

f₁ - первая частота собственных колебаний, Гц

f₁ = 1/T₁ = 1/1,0533 = 0,966

T₁ - период первой формы собственных колебаний.

По приближенной формуле:

Т₁ = 0,021Н = 0, 021´ 49,3 =1,0533

e = (1,0533 / 940) х Ö1,4 х 0,23 х 1000 = 0,020

По графику рис.2 СНиП находим значение z = 1,51.

n - коэффициент коррекции пульсации ветра, при

L = 52,8 м;

Н = 49,3 м;

n = 0,641.

1,4 k_sup ´Z/H ´ x´zn = 1,4 ´ 1,2 ´ Z / H ´ 0,641 ´ 1,51´ 0,77 = 1,252 Z / H

w_n(Z = 5) = 0,23 ´ 1,4(0,5+1,252 ´ 0,101) = 0,202 кН/м²

w_n(Z =10) = 0,23 ´ 1,4(0,65+1,252 ´ 0,203) = 0,291 кН/м²

w_n(Z = 20) = 0,23 ´ 1,4(0,85+1,252 ´ 0,406) = 0,437 кН/м²

w_n(Z = 40) = 0,23 ´ 1,4(1,1+1,252 ´ 0,811) = 0,717 кН/м²

w_n(Z = 49,3) = 0,23 ´ 1,4(1,2+1,252 ´ 1) = 0,790 кН/м²

Полученную эпюру, ограниченную ломаной линией, приводим к эквивалентной трапециевидной. Для этого сначала определяем ее площадь А, статический момент S и положение центра тяжести С криволинейной эпюры, а затем находим параметры трапециевидной эпюры.

Эпюра и расчетная схема приложена ниже

А = ( 0,79 + 0,717) ´ 9,3 / 2+ ( 0,717 + 0,437 ) ´ 20 / 2 +

+ ( 0,437 + 0,291 ) ´ 10 / 2 + ( 0,291 + 0,202 ) ´ 5 / 2 +

+ 0,202 ´ 5 = 24,431 [кПа ´ м]

S = 0,717 х 9,3 ´ 44,65 + ( 0,79 – 0,717 ) х 9,3 ( 40 + ( 2 / 3 ) х 9,3 ) / 2 + 0,437 х 20 х 30 + ( 0,717 – 0,437 ) х 20 ´ ( 20 + ( 2 / 3 ) х 20 ) + 0,291 х 10 х 15 + ( 0,437 – 0,291 ) х 10 ( 10 + ( 2 / 3 ) х 10 ) х 10 + 0,202 х 5 х 7,5 + ( 0,291 – 0,202 ) х 5 х ( 5 + ( 2 / 3 ) х 5 ) / 2 + 0,202 х 5 х 2,5 = 736,715 [кПа´м]

C = S / A = 736,715 / 24,431 = 30,155м

Параметры эквивалентной трапецевидной эпюры нормативного ветрового давления на здание a, w_n, aw_n будут равны:

a = (2H-3C) / (3C-H) = ( 2 ´ 49,3 - 3 ´ 30,155 ) / ( 3 ´ 30,155 – 49,3) = 0,197

Значение ветровой нагрузки на уровне верха здания:

w_n = 2A / (1+a)H = 2 х 24,431 / ( 1+0,197 ) х 49,3 = 0,828 кН/м²

Значение ветровой нагрузки на уровне поверхности земли:

aw_n = 0,197 ´ 0,828 = 0,163 кН/м²

Нормативная погонная по высоте здания ветровая нагрузка с учетом коэффициента надежности по назначению здания gn = 0,95 и при длине наветренного фасада L=3,6 м:

q_n= 0,828 ´ 3,6 ´ 0,95 = 2,83 кН/м

aq_n = 0,163 ´ 3,6 ´ 0,95 = 0,56 кН/м

Расчетная ветровая нагрузка при коэффициенте надежности по нагрузке g_f = 1,4:

q = 2,83 ´ 1,4 = 3,962 кН/м

aq = 0,56 ´ 1,4 = 0,78 кН/м

Определяем усилия: При действии на здание горизонтальной нагрузки, на стену дополнительно внецентренно–приложенной вертикальной нагрузки в ней возникают изгибающие моменты и силы поперечные и нормальные.

Находим полный изгибающий момент:

q(x) = q ( 1 + ( a - 1 ) x / H)

Q(x) = - q x ( 1 + ( a - 1 ) x / 2 H )

Mh(x) = - q x² ( 1 + ( a - 1 ) x / 3 H ) / 2

Определение прогиба здания.

Расчет многоэтажного здания на ветровую нагрузку предусматривает ограничение величины прогиба:

f_sup < (1/500)*H = 49,3/400 = 0,0986м

Находим изгибную жесткость : B_u = 0,85*γ_n*E_b*I_i

Для стен выбираем бетон В30 : Е_b = 29*10³ МПа.

γ_n- коэффициент учитывающий податливость горизонтальных и вертикальных швов.

δ_n–податливость раствора шва, при длительном сжатии равна 1,8.

h_fl = 2,8м - высота этажа.

B_u = 0,85*γ_n*E_b*I_i = 0,85*0,982*29*10⁶*0,18*6,3³/12 = 90,77*10⁶ кН/м²

f_sup = - (4α + 11)*q_н*Н⁴/120*В_u = - (4*0,16 + 11)* - 43,53*49,3⁴/120*90,77*10⁶ = 0,0275м

f_sup = 0,0275м < (1/500)*H = 49,3/400 = 0,0986м - жесткость здания обеспечена.

Определение нормальных напряжений

Считаем нашу стену внецентренно – сжатой и поэтому нормальные напряжения находим по формуле:

А =6,3*0,18 = 1,134 м²

W = bh²/6 = 0,18*6,3²/6 = 1,1907 м³

т.е. стенка находится в сжатом состоянии.

Подбор сечения и армирования

На первом этапе требуемое количество арматуры для элементов стены подбирается с учетом указаний по конструированию стен:

·   Стена армируется двумя расположенными вдоль его лицевых поверхностей сетками, объединенными в единый арматурный блок поперечными балочными каркасами с расстоянием между ними не более 1000 мм, размер ячеек сеток 200´200 мм;

·   Минимальный процент армирования горизонтального сечения стены должен составлять 0,2~0,3% ;

·   Площадь сечения горизонтальной распределенной арматуры у каждой грани стены должна составлять не менее 0,3 см2 на 1 м вертикального сечения.

·   В качестве рабочей арматуры следует применять арматуру класса А-III , Вр-I , а в качестве конструктивной А –I , Вр-I.

·   Диаметр арматуры сеток и каркасов назначается не менее 5мм.

Армируем стену в соответствии с эти требованиями: Две параллельные сетки с ячейками 200х200мм и поперечными каркасами продольные стержни которых Ø6 А-III , а поперечные - Ø5 Вр –I.

Материал стенки:

Бетон тяжелый класса В30, R_bn = R_b,ser = 22МПа, R_b,tn= R_b,ser= 1,8МПа , R_b=17 МПа, R_bt=1,2 МПа, коэффициент условия работы бетона  =1,1

Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Начальный модуль упругости Е_b =29*10³МПа. К трещиностойкости плиты предъявляются требования 3-й категории. Технология изготовления плиты – агрегатно – поточная.

стержни периодического профиля класса A-III Rs = 355МПа, Rsw = 285МПа, Es =20*10⁴ МПа.

Приведенная призменная прочность бетона:

R_b,red = g_b2 ´ R_b + m ´ R_s

где m = A_s/A - коэффициент армирования конструкции;

As - площадь продольной арматуры в стене;

A - площадь сечения бетона;

g_bi - коэффициент условий работы (g_b2 = 1,1);

A_s = ( 53*2 Æ 6 ) = 106 х 0,283 = 30 см²

0,002*18*630 = 22,7 см² минимальная площадь армирования.

30 см² > 22,7 см²

А = 18*630 = 11340 см²

m = 30/11340 = 0,00265 > 0,002

R_bret = 1,1*17+0,00265*355 = 18,7+0,941 = 19,64 МПа.

Проверка несущей способности.

Проверка расчетных усилий в столбе в уровне подвала Х =49,3м.

Расчетные усилия : M₁ = 343,47 кН*м N₁ = 2006,65 кН Q₁ = 22,47 кН

Размеры сечения : h =6,3м, b = 0,18м.

Проверка несущей способности внецентренно сжатого бетонного элемента производят из условия.

где α = 1 – коэффициент принимаемый для тяжелого бетона,

γ_b9 = 0,9 коэффициент условий работы для бетонных конструкций,

А_bi – площадь сжатой зоны бетона столба, определяемой при условии что ее центр тяжести совпадает с точкой равнодействующей внешних сил.

2006,65 < 0,9*1*19,64*1,134 = 20,04*10³ = 20044 кН.

Прочность сечения обеспечена.

Введение

Большое значение в строительстве имеет правильная организация строительного производства. Применение сетевых и линейных моделей календарного планирования, в том числе и в данном проекте, обеспечивает возможность оптимизации календарного плана, а так же позволяет достаточно точно описать принятую технологию строительства, взаимосвязь между работами и отдельными исполнителями, выполнение нормативного срока с максимально возможным совмещением работ на объекте.

Календарное планирование строительства объекта в виде линейного или сетевого графика предназначено для определения последовательности и сроков выполнения общестроительных, специальных и монтажных работ, осуществляемых при возведении объекта. Эти сроки устанавливают в результате рациональной увязки сроков выполнения отдельных видов работ, учета состава и количества основных ресурсов, в первую очередь рабочих бригад и ведущих механизмов, а также специфических условий района строительства, отдельной площадки и ряда других существенных факторов.

По календарному плану рассчитывают во времени потребность в трудовых и материально-технических ресурсах, а также сроки поставок всех видов оборудования. Сроки работ используют в качестве отправных в более детальных плановых документах, например, в недельно-суточных графиках и сменных заданиях.

Не меньшее значение для производительной работы имеет организация поточных методов работ. Применение поточного истода позволяет использовать специализированные бригады рабочих заданного профессионального состава, оснащение поставленным парком машин. Поточный метод позволяет обеспечивать планомерный, ритмичный выпуск готовой строительной продукции на основе непрерывной и равномерной работы трудовых коллективов (бригад, потоков) неизменного состава, снабженных своевременной и комплексной поставкой всех необходимых материально-технических ресурсов.

Использование поточных методов является естественной организационной формой выполнения СМР силами постоянно действующих, стабильных по составу и численности работающих строительных организаций.

В составе дипломного проекта разрабатываются в строгой последовательности все указанные ниже разделы. Разделы, отражающие особенности возведения зданий и сооружений в сборном железобетоне, описываются более подробно.

Основой для проектирования производства работ должны быть индустриальные методы их выполнения, комплексная механизация и поточность строительных процессов, применение новых технологий, конструкций и материалов.

Согласно СНиП 3.01.01-85, в состав ППР на выполнение отдельных видов работ входят:

- технологические карты производства работ по монтажу сборного железобетона и схемы операционного контроля качества, данные о потребности в основных материалах, полуфабрикатах, конструкциях и изделиях, а также используемых машинах, приспособлениях и оснастке;

- календарный план производства работ;

- строительный генеральный план объекта;

- пояснительная записка с необходимыми расчетами, обоснованиями и технико-экономическими показателями.

1. Условия осуществления строительства:

·           Город строительства - Ейск (застройка пустыря в 200м от существующей постройки – 16 этажного дома ).

·           Календарные сроки начала работ - 1.03.08 (1 марта 2008 года.)

·           Нормативные сроки строительства - 12 месяцев.

·           Поставку сборного железобетона производим с заводов Ж.Б.И., находящихся в 20 км от строительной площадки.

·           Доставка грузов производится со среднее расстояние 20 км автомобильным транспортом со средней скоростью 50 км/ч.

·           Минимальный предполагаемый запас строительных материалов – 3 дня.

·           Источник водоснабжения, электроснабжения и других ресурсов - городские коммуникационные сети, ранее протянутых в новый микрорайон.

·           Временные здания и сооружения - инвентарные сооружения контейнерного типа.