Содержание
Введение………..5
1. Архитектурно-конструктивный раздел………7
1.1. Характеристика природно-климатических условий………7
1.2. Градостроительный план участка………..9
1.3 Краткая характеристика производственного процесса………..10
1.4. Объемно- планировочное решение………...11
1.5. Конструктивное решение………...12
1.6. Расчет ограждающей конструкции………...……15
1.7. Противопожарные мероприятия………...…16
2. Мероприятия по обеспечению энергетической эффективности………...20
3. Расчетно- конструктивный раздел……….…..25
3.1. Общие положения……….…..25
3.2. Исходные данные……….…...25
3.3. Конструктивное решение здания……….….25
3.4. Сбор нагрузок……….….28
3.5. Методика выполнения расчета………..31
3.6. Задание жесткости в Лире………...…...33
3.7. Армирование конструкций………...……….34
3.8. Конструирование несущих элементов………..42
4. Технология строительного производства………...….43
4.1. Технологические карты на устройство надземной части здания……...43
4.2. Выбор машин, механизмов и приспособлений………...….50
4.3. Подсчёт объемов работ и составление калькуляции затрат труда и машинного времени……….……..…56
4.4.Требования по контролю качества……….………76
4.5. Охрана труда………..……..80
5. Организация строительного производства………..….…83
5.1 Организация застройки………..…..83
5.2. Расчет площади приобъектных складов………...….86
5.3 Определение временных зданий………...…...87
5.4 Обоснование потребности строительства в воде……….…..…89
5.5 Обоснование потребности в электроэнергии……….…..…..91
5.6 Мероприятия по охране окружающей среды………....….93
Библиографический список………...…94
Введение
Зерноперерабатывающая отрасль России объединяет мукомольную, крупяную и комбикормовую промышленности. Каждая из них за последние годы претерпела существенные изменения, связанные с различными этапами становления российской экономики. Наряду с общими проблемами, обусловленными неблагоприятной экономической ситуацией в стране, существуют и специфические, характерные для каждой промышленности в отдельности.
Зерноперерабатывающая промышленность входит в число наиболее социально значимых отраслей агропромышленного комплекса.
Вырабатываемые из муки хлеб, хлебобулочные, макаронные, крупяные и кондитерские изделия необходимы всем в любом возрасте. Именно поэтому основным критерием продовольственной безопасности страны является стабильное обеспечение среднедушевого потребления продуктов переработки зерна.
Крупяная промышленность наряду с другими отраслями стала одной из значимых в жизни людей. Крупа - любимая пища многих людей, незаменимый компонент ряда традиционных блюд. Россия полностью удовлетворяет потребности страны во всех видах круп, за исключением риса, значительная часть которого поступает по импорту.
Для производства крупы наиболее широко используют такие культуры, как гречиху, рис, просо и др. Основную массу зерна этих культур перерабатывают в крупу, поэтому их называют крупяными.
Фактическое производство крупы превышает объемы, фиксируемые официальной статистикой, которая учитывает производство в основном на крупных и средних предприятиях. По данным Росстата, производством круп занимаются около 400 предприятий отрасли, из них 50% - крупные и средние.
Большинство крупяных предприятий производят несколько видов круп. Из них гречку производят 78 предприятий, пшено - 80, геркулес - 18, манную - 118, рис -28 предприятий. Вместе с тем по оценке экспертов количество неучтенных крупоцехов в отрасли весьма значительно, на них приходится от 10 до 25% производимой в стране крупы, действует около 500 крупорушек, вырабатывающих около 150-200 тыс. т крупы в год.
Современный рынок крупяных изделий России отличается поразительной стабильностью и прекрасной динамикой развития. Несмотря на всевозможные внешние факторы, среднегодовой прирост его объемов составляет около 4,5
%.
Традиционно основными товарными группами на рынке крупяных изделий России являются гречиха, рис, пшено, геркулес, манка, пшеничная, перловая и ячневая крупы, горох, овсянка, а также кукуруза. В целом, выращиванием зерновых культур в нашей стране занято около 8 400 предприятий. Производством круп занимается примерно 750 компаний, причем 80 % их технологических мощностей нацелены на рис, гречиху, пшено и геркулес.
В следствии стремительного роста отдельных зерновых культур увеличилась потребность в реализации сырья. А стабильность сборов других зерновых культур говорит о необходимости поддержания роста ее реализации.
Поэтому строительство кропозаводов актуально и по сей день.
1. Архитектурно-конструктивный раздел
1.1. Характеристика природно- климатических условий Место строительства здания- г. Троицк
Климат Троицка относится к умеренно- континентальному. Троицку присущи сухой жаркий климат и морозная зима. Показатель солнечного света в среднем за год составляет 2218 часов. Среднегодовая температура воздуха 3.3 °С. Средняя температура в январе – 17 °С, в июле +19°С. В течении года выпадает значительное количество осадков, около 400 мм в год. Даже во время самого засушливого месяца в Троицке обильные осадки.
Относительная влажность около 45- 55 %. Ветровой режим на территории области зависит от особенности размещения основных центров действия атмосферы и изменяется под влиянием орографии. В январе- мае, в основном, преобладают ветры южного и юго-западного направления со средней скоростью 3-4 м/с. При метелях максимальная скорость увеличивается до 16-28 м/с. В Троицке была отмечена максимальная скорость ветра - 40 м/с.В сентябре-декабре ветер поворачивает на южный и юго-западный, средняя скорость ветра составляет 3 м/с, максимальная- 18-28 м/с. Сложный рельеф, большая протяженность с севера на юг позволяют в области выделить 3 зоны, различающиеся как по рельефу, так и по климатическим характеристикам: горно-лесная, лесостепная и степная.
Снеговой район - 4 Ветровой район - 2
Ориентация здания - широтная.
Зона влажности – сухая (по [1]) Влажностный режим = 54%.
Время отопительного периода от = 218 сут. (по [1] табл. 1)
Расчетная температура наружного воздуха в холодный период времени помещения н = −35℃.
Средняя температура наружного воздуха отопительного периода:
помещения от = −6,5℃ (по [1] табл. 1) Глубина промерзания грунта – 1,73м (по [2])
Роза ветров
Табл. 1.1 Повторяемость направлений и скорости, %
период С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
летний 17 10 10 8 6 11 16 22
зимний 9 7 7 15 17 20 13 13
Рис.1.1. Роза ветров
1.2. Градостроительный план участка
Генплан промышленного здания, проектируемого как органичная часть всего предприятия, включает кроме здания крупозавода объекты энергетики, водного хозяйства, складов, транспортные и инженерные коммуникации, здание административно-бытовых помещений с помещениями для отдыха и спорта, тротуары и озеленённые участки. Все эти составные элементы размещаются на генплане на основе социально-функционального зонирования территории с учётом перспективного расширения комплекса. Здание крупозавода имеет один вход на предприятие с улицы, один вход через примыкающее здание бытового корпуса, имеется вход через 5 этаж по мостику от силосного сооружения и вход через склад готовой продукции, который имеет вывод продукции по железнодорожным путям.
Здание оснащено круговым объездом автомобильных дорог.
На территории промышленной площадки совместно со зданием цеха предусмотрено здание бытового корпуса, которое расположено с восточной стороны цеха. С западной стороны от здания находится площадка с силосами хранения зерна. Как говорилось выше, к крупозаводу примыкает склад готовой продукции с южной стороны здания. С северной стороны находится магазин продукции данного объекта. Вся площадка предприятия ограждена.
Здание привязано к железнодорожным путям с южной стороны.
Основными видами озеленения территории являются газоны и деревья.
Вдоль дорог устроены тротуары. Между ними и автодорогой устроены разделительные полосы шириной 3 м. На площадке предприятия также устроена автостоянка.
Технико- экономические показатели
1. Площадь участка застройки 30000 м² 2. Площадь здания 576 м²
3. Площадь твердого покрытия 16000 м² 4. Площадь озеленения 20300 м²
5. Коэффициент твердого покрытия 0,5 6. Коэффициент озеленения 0,3
1.3. Краткая характеристика производственного процесса
Сырье поступает в здание на переработку через пятый этаж по мостику от площадки с силосами хранения. В здании сырье очищают от примесей на специальном зерноочистительном оборудовании, на сепараторе, камнеотборнике и т.д. Далее сырье проходит гидротермическую обработку на пропаривателе, сушилке, увлажнителе. Данная обработка облегчает и улучшает очищение зерна и делает ее рассыпчатой. Следующий этап это фракционирование и шелушение. Последний избавляет его от оболочки и на выходе получается цельное ядро крупы. Используются следующие оборудования: станки, центробежные шелушители и шелушительно- шлифовачные машины. Следующий этап переработки это дробление ядра. На данном этапе получают дробленную номерную крупу и производится сортировка по размеру. Далее происходит просеивание продукции на рассевах, сортировочных машинах и просеивателе. И на конечном этапе происходит шлифовка и полирование крупы для удаления с ядра оболочки и придания лучшего внешнего вида.
Вышеперечисленные этапы проводятся на 2-5 этажах.
На первом этаже проводится выбой готовой продукции, фасовка и упаковка. И далее готовая продукция отправляется на склад.
1.4. Объемно планировочное решение
Данный крупозавода представляет собой здание, состоящее из пяти этажей, расположенное в осях 1-5 и Е-Л. Расстояния между ними по 24 м.
Первый этаж занимает помещение башмаковых норий, фасовочное отделение, имеющее выход к складу готовой продукции, пультовая для управления оборудованием и электрощитовая. Со второго по пятый этаж в осях 1-4 здания занимает отделение производства крупы. Его размеры составляют 18х24м. В осях 4-5, И-К по всем этажам расположены вентпомещения. Его размеры составляют 6х6 м. В осях 4-5, Е-И с пятого до второго этажа устроены силосы для временного хранения зерна. Лестничная клетка расположена в осях 4-5, К- И.
1.5. Конструктивное решение
Проектируемое производственное здание имеет габаритные размеры в плане по осям:
- длина 24,0 м (оси 1...5 шаг колонн 9 и 6 м.);
- ширина 24,0 м (ряды Е-Ж-И-К-Л шаг колонн 6 м.)
По высоте здание 5-этажное уровень верха железобетонных конструкций покрытия 28,7 м.
Относительные отметки уровня верха пола этажей - 0.000, 6.000, 11.100, 16.200, 22.200:
Отметка верха парапета - 29,900.
Отметка верха несущих конструкций надстройки лестничной клетки (в осях 4- 5/К-Л) - 31,700.
Каркас здания состоит из сборно-монолитного железобетона, образованного сборными колоннами, монолитными ригелями и плитой перекрытия.
В качестве вертикальных диафрагм жесткости вдоль цифровых осей приняты монолитные железобетонные балки 600х600 с жестким сопряжением с колоннами установленные по осям 1 и 5 ряды Е-Ж на всех этажах и по осям 2/3 и 4 в пазличных пролетах на разных отметках.
Для опирания силосов в осях 4-5/Е-И на отм. 11.100 запроектированы монолитные балки сечением 600х900(h).
Основные рамные балки вдоль буквенных осей приняты следующего сечения:
- отм. 6.000 - 600х1000(h)
- отм. 11.100, 16.200, 22.200 - 600х900(h) - отм. 28.700 - 600х800(h) - покрытие.
Фундамент:
Фундамент представляет собой монолитную плиту класса В30, толщиной 900 мм, уложенный на щебеночную подготовку толщиной 2000 мм.
Колонны и ригели:
Основные железобетонные колонны каркаса приняты сборные с монтажными стыками в уровне балок перекрытий. Изготовление колонн в заводских условиях с армированием по чертежам данного проекта. Сечение основных железобетонных колонн 600х600 мм.
Перекрытие:
Перекрытие представляет собой железобетонную монолитную плиту толщиной 250 мм.
Стены:
Наружные стены здания не несущие, опираются на плиты перекрытий.
Конструкция стен многослойная - пеноблок толщиной 300 мм (армированный кладочной сеткой в каждом ряду) со штукатуркой цементно- песчаным раствором толщиной 20мм изнутри, снаружи облицовка профилированным настилом по металлической обрешетке и утеплением полужесткими минераловатными плитами общей толщиной 150 мм.
Стены надстройки лестничной клетки из керамического пустотелого кирпича толщиной 250 мм со штукатуркой цементно-песчаным раствором изнутри и облицовкой профилированным настилом по металлическому каркасу и утеплением полужесткими минераловатными плитами толщиной 150 мм.
Перегородки:
Внутренние перегородки в осях 4-5/Е-Л приняты из пеноблока толщиной 200 мм со штукатуркой цементно-песчаным раствором толщиной 20 мм Кровля:
Кровля принята рулонная с внутренним водостоком.
Гидроизоляционный ковер кровли из одного слоя рулонного материала
"техноэласт" ЭКП и одного слоя "унифлекс" ЭПП. Утеплитель принят из базальтоволокнистых плит общей толщиной 200мм с верхним слоем толщиной 50 мм из жесткой плиты Техно РУФ В60 с объемным весом 190кг/м³ и нижним слоем толщиной 150 мм из полужестких плит Техно РУФ Н30 с объемным весом 130 кг/м³.
Пароизоляция выполнена из полиэтиленовой пленки толщиной 200 мкм.
Несущим элементом кровли служит монолитная железобетонная плита.
Между гидроизоляционным ковром кровли и утеплителем выполнена разуклонка из доменного шлака (0...220мм).
Полы:
Толщина полов первого этажа принята 100 мм. на всех остальных 80 мм.
Полы бетонные шлифованные по монолитной железобетонной плите с покрытием "Топинг" или "Полиплан" в зависимости от назначения помещения.
Проемы:
Окна выполнены из ПХВ-профилей с однокамерными стеклопакетами по индивидуальному заказу.
Внутренняя и наружная отделка:
Наружная отделка фасадов не требуется, т.к. стальной профилированный лист имеет защитно-декоративное лакокрасочное покрытие заводской готовности.
Внутренняя отделка помещений предусматривает штукатурку и окраску воднодисперсионной краской.
1.6. Расчет ограждающей конструкции
Теплотехнический расчет стен и покрытий проводится в соответствии с данными СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», СП 131.13330.2012
«Строительная климатология», СП 23.101.2004 «Проектирование тепловой защиты здания»
Расчетные данные:
Район строительства – г. Троицк Зона влажности территории – сухая.
Влажностный режим помещений – нормальный.
Теплотехнический расчет стены
= 54% - влажностный режим
в = 20оС – расчетная температура воздуха внутри помещения
н=-35оС – температура наиболее холодной пятидневки с коэффициентом 0,92
от= -6,5оС – температура отопительного периода
от=218 сут. – продолжительность отопительного периода
в =8,7 [Вт/м2оС] – коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции
н =23[Вт/м2°С] – коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждающей конструкции.
△ н = 7° – нормируемый температурный перепад между внутренним
помещением и температурой внутри поверхности ограждающей конструкции Табл. 1.2 Теплотехнические показатели материала слоев
№ слоя
Материал Толщина , м
λ- расчетный коэффициент
теплопроводности, (Вт/м2 * ºС)
1 Штукатурка (цементно-
песчаный раствор)
0,02 1,2
2 Ограждающий слой (пеноблок)
0,3 0,168 3 Утеплитель
(минплита)
х 0,6 4 Профлист 0,0007 0,0377
1) Расчет нормированного сопротивления теплопередачи элементов ограждающих конструкций
норм = ГСОП + (по [3] табл.3 ) a = 0,0002; b = 1
ГСОП = ( в− от) ∙ от = (20 + 8,1) ∙ 218 = 6125,8℃ ∙ сут
норм = 0,0002 ∙ 6125,8 + 1 = 2,23
норм =( в− н)
∆ н∙ в =20 + 35
7 ∙ 8,7 = 0,903 2) Определение приведенного сопротивления теплопередачи
пр = 1
в+ + 1
н
= - сопротивление теплопередачи
= 1
в+ + + + + 1
н = норм
= норм − 1
в − − − − 1
н ∙
= 2,23 − 1
8,7−0,02
1,2 − 0,3
0,168−0,0007 0,0377 − 1
23 ∙ 0,6 = 0,149 м По конструктивным требованиям принимаем толщину утеплителя
= 0,15 м
Общее сопротивление теплопередаче наружной стены:
пр( ) = 1
8,7+0,02
1,2 + 0,3
0,168+0,15
0,6 +0,0007 0,0377+ 1
23 = 2,23 Вт м ℃
> норм
Проверка
Условие прив( ) = 2,23 = норм выполняется, принимаем толщину утеплителя = 0,15м
Принимаем толщину стены 470 мм
Рис.1.2 Конструкция наружной стены
1.7. Противопожарные мероприятия
Пожарная безопасность здания обеспечивается конструктивными, объемно-планировочными и инженерно-техническими решениями.
Объемно-планировочные решения:
Эвакуационные пути в пределах помещения обеспечивают безопасную эвакуацию людей через эвакуационные выходы из данного помещения;
Открытие дверей на путях эвакуации по направлению выхода из здания;
Ширина эвакуационных коридоров не менее 1,4 м. Минимальная ширина эвакуационного пути в данном здании 1,6 м, что соответствует нормам;
Объезд вокруг здания, достаточный для проезда пожарной машины (ширина объездных дорог 7м);
Наличие схемы эвакуации людей из здания и прилегающей территории.
Ширина лестничного марша должна быть не менее расчетной или не менее ширины эвакуационного выхода;
Число эвакуационных выходов не менее двух.
Инженерно-технические решения:
Установка систем оповещения;
Установка пожарных шкафов на каждом этаже;
Наличие места подключения пожарного оборудования к сети водоснабжения.
Конструктивные решения:
В целях предупреждения пожаров и ограничения распространения огня предусматривают требуемую огнестойкость здания. По огнестойкости здания подразделяются на 5 степеней. Степень огнестойкости здания определяется пределами огнестойкости его конструкций.
Данное здание относится к 1 степени огнестойкости.
Табл. 1.3 Степени огнестойкости здания
- потеря несущей способности (R);
- потеря целостности (E);
- потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения
температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений (I)
Пределы огнестойкости материалов Конструкция Ж/б плиты,
ригели
Ж/б колонны Стены из пеноблока Предел
огнестойкости
R45-R90 R90-R150 E30
При необходимости увеличения пределов огнестойкости железобетонных конструкций рекомендуется следующие мероприятия:
- увеличение толщины защитного слоя бетона;
- облицовка негорючими материалами;
- снижение пожарной нагрузки в помещении;
- снижение механической нагрузки на конструкцию;
- применение рабочей арматуры с более высокой критической температурой прогрева при пожаре.
Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности выполнены.
2. Мероприятия по обеспечению энергетической эффективности 2.1 Исходные данные для расчета теплоэнергетических параметров здания 2.1.1 Характеристика проектируемого объекта
Табл. 2.1 Технико-экономические показатели Наименование показателя Ед.
изм.
Показатель
Число этажей 5
Строительный объем м 17222,4 Полезная площадь м 2880 Расчетная площадь м 2649 2.1.2 Конструктивные решения
Наружные стены: конструкция стен многослойная - пеноблок толщиной 300 мм со штукатуркой цементно-песчаным раствором толщиной 20мм изнутри, снаружи облицовка профилированным настилом по металлической обрешетке и утеплением полужесткими минераловатными плитами общей толщиной 150 мм
Перекрытия: монолитное железобетонное толщиной 250 мм с полами толщиной 100 мм на первом этаже и 80 мм на остальных. Полы шлифованные с покрытием «Топинг».
Кровля: гидроизоляционный ковер кровли из одного слоя рулонного материала "техноэласт" ЭКП (с крупнозернистой посыпкой) и одного слоя
"унифлекс" ЭПП (полимерная посыпка). Утеплитель принят из базальтоволокнистых плит общей толщиной 200 мм с верхним слоем толщиной 50 мм из жесткой плиты Техно РУФ В60 с объемным весом 190кг/м³ и нижним слоем толщиной 150 мм из полужестких плит Техно РУФ Н30 с объемным весом 130 кг/м³. Пароизоляция выполнена из полиэтиленовой пленки. Несущим элементом кровли служит монолитная железобетонная плита.
2.1.3 Климатические и теплоэнергетические параметры Табл. 2.2 Климатические и теплоэнергетические параметры
№ п/п
Наименование расчетных параметров
Обозначение параметра
Единица измерения
Расчетное значение 1 Расчетная температура
внутреннего воздуха
tint °С +20
2 Расчетная температура наружного воздуха
text °С -35
3 Продолжительность отопительного периода
zht сут 218
4 Средняя температура наружного воздуха за отопительный период
tht °С -6,5
5 Градусо-сутки отопительного
периода Dd °С·сут 6125,8
6 Нормируемое сопротивление теплопередачи:
наружных стен оконных проемов
перекрытия первого этажа покрытие
норм м ∙ ℃/Вт 2,23 0,35 2,23 3,03 2.2. Объемно-планировочные характеристики здания
2.2.1. Коэффициент остекленности фасада здания
= + = 1092
1778,4 + 1092 = 0,38 -площадь заполнения световых проемов,
-площадь стен за исключением световых проемов.
2.2.2 Показатель компактности здания
= = 2337
15954 = 0,15м
-общая площадь внутренних поверхностей наружных ограждающих конструкций,
-отапливаемый объем здания.
2.2.3. В здании применены следующие энергосберегающие мероприятия:
- в качестве утеплителя ограждающих конструкций здания используются эффективные теплоизоляционные материалы;
- устанавливаются оконные блоки с двойным остеклением с высоким сопротивлением теплопередаче
- счетчики учета энергетических ресурсов
2.3 Теплотехнические расчеты ограждающих конструкций
2.3.1 Расчетное сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций Наружные стены: = 2,23 м ∙ ℃/Вт
Перекрытие первого этажа: = 2,25 м ∙ ℃/Вт Покрытие: = 3,15 м ∙ ℃/Вт
Остекленение: = 0,35 м ∙ ℃/Вт
2.3.2 Общий коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции
= +
-приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции,
-условный коэффициент теплопередачи здания.
= ( / + / + / )/
-площадь наружных стен за исключением проемов,
-приведенное сопротивление теплопередаче наружных стен, -площадь световых проемов,
-сопротивление теплопередаче световых проемов, - площадь перекрытия,
- сопротивление теплопередаче перекрытия,
- общая площадь ограждающих конструкций.
= (1778,4/2,23 + 1092/0,35 + 576/2,25)/2337 = 1,79 Вт/(м ∙ ℃)
= 0,28 /
c-удельная теплоемкость,
- средняя кратность воздухообмена за отопительный период
= +
-кратность воздухообмена,
-кратность воздухообмена за счет инфильтрующегося воздуха в лестничных клетках,
- коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций,
-отапливаемый объем,
-средняя плотность приточного воздуха за отопительный период,
-коэффициент учета влияния встречного теплового потока в светопрозрачных конструкциях.
= 3 /( ) = 3 ∙ 2880/(0,85 ∙ 15954) = 0,64 ч -полезная площадь.
= 353/[273 + 0,5( + )]
-расчетная средняя температура внутреннего воздуха,
- расчетная температура наружного воздуха в холодный период года
= 353
[273 + 0,5(20 − 35)] = 1,33 кг/м
= ( / )/( )
-количество инфильтрующегося воздуха в здание
= 0,15 общ = 0,15 ∙ 0,85 ∙ 17222,4 = 2195,86 кг/ч
= (2195,86 ∙ 1/1,33)/0,85 ∙ 15954 = 0,12 ч
= 0,64 + 0,12 = 0,76
= 0,28 ∙ 1 ∙ 0,76 ∙ 0,85 ∙ 15954 ∙ 1,33 ∙ 1
2337 = 1,64 Вт/(м ∙ ℃) Коэффициент теплопередачи здания:
= 1,79 + 1,64 = 3,43 Вт/(м ∙ ℃)
2.4 Расчеты энергетических показателей
Расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период
= [ − ]
-общие теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции, МДж,
- теплопоступления через окна от солнечной радиции в течении отопительного периода, МДж,
- коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций здания,
- коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в системах отопления,
- коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления.
= 0,0864 = 0,0864 ∙ 3,43 ∙ 6125,8 ∙ 2337 = 4242573 МДж
= ∙ ( + + + )
- коэффициент относительного пропускания солнечной радиации для окон, из заполнения стеклопакетами с двойным остеклением,
-площади светопроемов фасадов здания, ориентированных по четырем направлениям,
-средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные, ориентированная по четырем сторонам фасада здания (север, юг, запад, восток соответственно)
= 0,7(717,6 ∙ 223 + 717,6 ∙ 469 + 717,6 ∙ 559 + 717,6 ∙ 559)
= 909198,8 МДж
= [4242573 − 909198,8 ∙ 0,8 ∙ 1]1,05 = 3690974,7 МДж
3. Расчетно- конструктивный раздел 3.1. Общие положения
Необходимо выполнить расчет и конструирование колонны первого этажа и монолитного ригеля на отм. 5.920 5 этажного здания крупозавода в г.
Троицк
3.2. Исходные данные
Согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»:
Снеговой район участка застройки – IV, следовательно, нормативное значение веса снегового покрова на 1 м поверхности земли = 2 кПа Ветровой район участка застройки – II, следовательно, нормативное значение ветрового давления составит = 0,3 кПа
Здание расположено на окраине города, где постройки не достигают 10 м следовательно, тип местности – А
3.3. Конструктивное решение здания
Рассчитываемое здание имеет сборно-монолитный каркас, состоящий из колонн и ригелей, на которые опирается монолитная плита перекрытия. Бетон несущих конструкций здания класса В30. Ограждающие конструкции представляют собой пеноблок толщиной 300 мм опирающийся на плиту перекрытия. Материал рабочей арматуры – арматура класса А3
Размеры здания в плане 24х24м, первые два пролета по 9 м, третий 6 м, шаг колонн сечением 600х600 мм составляет 6 м. В качестве вертикальных диафрагм жесткости вдоль цифровых осей приняты монолитные железобетонные балки 600х600 с жестким сопряжением с колоннами установленные по осям 1 и 5 ряды Е-Ж на всех этажах и по осям 2/3 и 4 в пазличных пролетах на разных отметках. Для опирания силосов в осях 4-5/Е-И на отм. 11.100 запроектированы монолитные балки сечением 600х900(h). Основные рамные балки вдоль буквенных осей приняты следующего сечения:
- отм. 6.000 - 600х1000(h)
- отм. 11.100, 16.200, 22.200 - 600х900(h)
- отм. 28.700 - 600х800(h) - покрытие. Колонны устанавливаются на монолитную фундаментную плиту.
Рис. 3.1 Схема расположения колонн 1 этажа
Рис. 3.2 Схема расположения ригелей на отм. 5.920
3.4. Сбор нагрузок 1. Постоянная нагрузка
Нагрузка от веса кровли:
Табл. 3.1 Нагрузки на 1 м
Вид нагрузки Нормативная нагрузка н, кН/
м
Коэфф.
надежности по нагрузке
с
Расчетная
нагрузка P, кН/м
Гидроизоляция Техноэласт ЭКП
0,0036 1,2 0,0043
Гидроизоляция Унифлекс ЭПП
0,0039 1,2 0,0047
Утеплитель Техно РУФ В60 (Г1) 180 кг/
м -50 мм
0,09 1,3 0,117
Утеплитель Техно РУФ Н30 (Г1) 180 кг/м - 150 мм
0,27 1,3 0,351
Пароизоляция 0,05 1,2 0,06
Плита покрытия 6,25 1,1 6,87
Общая нагрузка 6,67 7,41
Расчетное значение нагрузки определяется путем умножения нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке
= н ∙ с Расчетная погонная нагрузка от веса кровли:
р = ∙ = 7,41 ∙ 6 = 44,46 кН/м
Где – шаг колонн
Собственный вес колонн 4,65 т Собственный вес ригеля 36 т
Вес железобетонных плит перекрытия 6,25 кН/м Нагрузка от веса конструкций пола – 1,8 кН/м
Нагрузка от собственного веса наружных стен – 2,05 кН/м
2. Полезная нагрузка
- Полезная равномерно- распределенная нагрузка в осях 1-4/Е-Л на отм.
6,000…22,200 м- 8 кН/м
- Полезная равномерно- распределенная нагрузка в осях 4-5/Е-Л на отм. 6,000 и в осях 4-5/И-Л 11,100…22,200 – 4 кН/м
- Полезная равномерно- распределенная нагрузка от веса заполнителя 8 кН/м 3. Кратковременные
Снеговая нагрузка:
Расчеты ведем по СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»
= 2 кПа- нормативное значение веса снегового покрова
Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия (п10.1)
= с с = 0,63 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 2 = 1,26 кПа
Где с – коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий здания под действием ветра
с = 1,2 − 0,4√ (0,8 + 0,002 ∙ ) = 1,2 − 0,4 1,31 (0,8 + 0,002 ∙ 24)
= 0,63
= 2 − = 2 ∙ 24 − 24
24 = 24 м
, – соответственно наименьший и наибольший размер покрытия в плане
с – термический коэффициент
– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие
– нормативное значение веса снегового покрова на квадратный метр
Тогда расчетное значение нагрузки от веса снегового покрова с учетом коэффициента надежности по нагрузке составит:
= = 1,26 ∙ 1,4 = 1,76 кПа Погонная нагрузка
р = 1,76 ∙ 6 = 10,56 кН/м Ветровая нагрузка:
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки
=
= 0,3 кПа- нормативное значение ветрового давления C=0,8 для наветренной стороны (напор)
C=-0,5 для подветренной стороны (отсос)
с- аэродинамический коэффициент
к=0,71- коэффициент учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от высоты
Напор:
= 0,3 ∙ 0,8 ∙ 0,71 = 0,17 кПа Отсос:
= 0,3 ∙ (−0,5) ∙ 0,71 = 0,1 кПа Расчетное значение ветрового давления
=
Где = 1,4 – коэффициент надежности по нагрузке Напор W=0,31 кПа
Отсос W=0,18 кПа Погонная нагрузка:
Напор
= ∙ = 0,17 ∙ 6 = 1,02 кН/м Отсос
= ∙ = 0,1 ∙ 6 = 0,6 кН/м – шаг колонн
При расчете на ветровую нагрузку рассматривают два варианта направления ветра:
- ветер вдоль буквенных осей здания - ветер вдоль цифровых осей здания
Для определения расчетных значений нагрузок приняты следующие коэффициент перегрузки:
- для собственного веса несущих конструкций – 1,1
- для полезной нагрузки на перекрытия от заполнителей - 1,3*0,9
3.5. Методика выполнения расчета
Определение усилий в несущих конструкциях здания крупозавода выполнено по программному комплексу Лира 9.6
По результатам статического расчета подбираем рабочую арматуру в колонне и ригеле.
Таблица расчетных загружений для расчетных сочетаний усилий (РСУ)
Загружение 1 – постоянные нарузки – собственный вес железобетонных конструкций
Загружение 2 – постоянная нагрузка - нагрузка от веса пола на конструкции Загружение 3 – временная длительная нагрузка – полезная нагрузка на конструкции
Загружение 4 – кратковременная нагрузка - снеговая нагрузка на конструкции покрытия
Загружение 5 – статический ветер для пульсации – ветровая нагрузка вдоль оси Х
Загружение 6 - статический ветер для пульсации – ветровая нагрузка вдоль оси Y
Законструируем наиболее нагруженную колонну К4 в осях 2/3- Ж и монолитный ригель по оси Ж
Расчетная схема представлена на рисунке 3.3
Рис. 3.3 Расчетная схема
3.6. Задание жесткости в Лире
Рис. 3.4 Значение жесткости для колонны
Рис. 3.5 Значение жесткости для ригеля
3.7. Армирование конструкций
Задание характеристик армирования представлены на рисунках 3.6-3.10
Рис. 3.6 Общие характеристики Рис. 3.7 Общие характеристики ригеля колонны
Рис. 3.8 Характеристика бетона для колонны и ригеля
Рис. 3.9 Характеристика арматуры Рис. 3.10 Характеристика арматуры колонны ригеля
По результатам расчета были получены площади требуемой арматуры в различных сечениях колонны и ригеля.
Расчет арматуры колонн
Требуемая арматура вдоль местной оси Z
Рис. 3.11 Требуемая арматура колонн К4
Требуемая арматура вдоль местной оси Y
Рис. 3.12 Требуемая арматура колонн К4
Расчет арматуры ригеля Требуемая нижняя арматура
Рис. 3.13 Требуемая нижняя арматура ригелей
Требуемая верхняя арматура
Рис. 3.14 Требуемая верхняя арматура ригелей
Требуемая боковая арматура
Рис. 3.15 Требуемая боковая арматура ригелей
3.8. Конструирование несущих элементов Конструирование колонны
Высота колонны составляет 3,27 м, до оси монтажного стыка с фундаментной плитой расстояние 500 мм, до оси монтажного стыка с ригелем 1625 мм. Рабочая арматура расположенная по углам сечения колонны 4 ∅ 28 А3, расстояния от центров сечения арматуры до края колонны составляет 30 мм, что обеспечивает защитный слой бетона. У продольных граней колонны устанавливаются по 2 стержня ∅25 А3. Продольная арматура связывается хомутами ∅ 8 А1.
Для монтажного стыка колонны с фундаментной плитой рабочая арматура выступает за поперечную грань колонны на 750 мм и перевязывается хомутами ∅8 А1.
Для монтажного стыка колонны с ригелем рабочая арматура выступает за поперечную грань колонны на 1000 мм и перевязывается хомутами ∅8 А1.
Конструирование ригеля
Длина ригеля составляет 24.3 м на 3 пролета. В первом пролете нижняя арматура ригеля 4 ∅ 28 А3, верхняя 4 ∅ 18 А3. Во втором пролете нижняя арматура 4 ∅ 25 А3, верхняя 4 ∅ 18 А3. В третьем пролете нижняя арматура 4
∅ 22 А3, верхняя 4 ∅ 16 А3. У продольных граней ригеля 2 ∅ 16 А3.
Поперечная арматура по оси Z ∅ 8 А3, по оси Y ∅ 10 А3. У продольных граней арматура соединяется хомутами ∅ 8 А3. В месте стыка ригеля с колонной нижняя арматура ∅ 18 А3, верхняя ∅ 36 по первой колонне и ∅ 32 по второй колонне.
Минимальный защитный слой бетона для рабочей арматуры 20 мм.
4. Технология строительного производства
4.1. Технологические карты на устройство надземной части здания 1. Устройство сборных колонн
Состав бригады:
Монтажник 5 разр. – 1 – М1, 4 разр. – 1 – М2, 3 разр. – 2 – М3, М4, Сварщики 5 разр. – 1
- Подготовительные работы
Монтажник М1 очищает поверхность нижележащего яруса. 2 монтажники М2 и М3 доставляют и размещают инструменты и выверяют теодолиты. С помощью металлического метра монтажник М1 наносит осевые риски. Далее монтажники М2, М3 принимают и устанавливаю подмости.
Проверив правильность установки, эти же монтажники затягивают болты и осуществляют расстроповку. На приобъектном складе монтажник М4 осматривает колонну, проверяет наличие сколов и трещин, т. е проверяет ее пригодность к монтажу. Далее счищает ее от грязи и наносит на торцевую часть осевые риски. Для предотвращения повреждения выпусков арматуры рабочий устанавливает металлическую инвентарную рамку.
- Монтажные работы
С помощью вертикальной траверсу монтажник М4 осуществляет строповку колонны. Далее дает сигнал машинисту, он поднимает колонну на 15-20 см, чтобы убедиться что конструкция надежно закреплена. Убедившись в надежности закрепления, монтажник демонтирует бандажную рамку и подает сигнал для подъема к месту установки. Далее рабочий М1 принимает колонну на высоте 20-30 см над кондуктором, разворачивает в нужное положение, опускает колонну в подмости и проверяет чтобы совпадали намеченные риски на оголовке колонны с рисками нижнего торца монтируемой колонны, при этом проверяя стыковку арматурных стержней.
Рабочие М2 и М3 с помощью теодолитов проверяют вертикальное положение колонны по рискам расположенным в верхней и нижней частях колонны по одной оси. После выверки М1 дает команду машинисту ослабить натяжение строп и далее расстроповывает колонну.
- Арматурные работы
Перед сваркой арматурные стержни должны быть очищены от грязи и бетона и осушены от влаги путем нагрева пламенем газовой горелки. Выпуски стержней должны быть соосны. Для сборки и сварки стержней применяют графитовые ванны. Концы арматурных стержней следует срезать под прямым углом. При сборке выпусков стержней в вертикальном положении зазор
между нижним и верхним, скошенным под 60 град. стержнем должен быть 6- 10мм. На арматурный выпуск привариваются прихватки, а после устанавливается графитовая ванночка. Сварка осуществляется по диагонали вручную с перерывами, не превышающими 1 минуты. По окончанию сварки, графитовые формы снимаются. Сварщик отстукивает специальным молоточком свежий шов, тем самым очищает его от шлака и убеждается в отсутствии видимых дефектов. Рабочий М1 и М2 разбирают и переставляют подмости для монтажа следующей колонны.
- Замоноличивание стыков колонн
Рабочий М1 устанавливает опалубку состоящую из 4х частей и соединяет их между собой замками. Машинист атобетононасоса подает стрелу, рабочий М1 направляет ее к месту бетонирования и вливает смесь в опалубку слоями с последующим виброуплотнением. По достижению бетона необходимой прочности рабочий М1 производит демонтаж опалубки.
2. Устройство монолитных горизонтально ориентированных конструкций Состав бригады:
Плотник бетонщик – 4 разр. – 2 – П1, П2 Плотник бетонщик – 3 разр. – 2 – П3, П4 Плотник бетонщик – 2 разр. – 2 – П5, П6 - Подготовительные работы
Закончить все работы по возведению колонн, которые будут воспринимать нагрузку от монолитных ригелей и перекрытия. Очистить основание, на которое будут устраиваться конструкции и основание, на которое будут устраиваться подмости для опалубки.
- Опалубочные работы
До начала монтажа опалубки рабочие П1 и П5 осуществляют разбивку основания под шаг основных стоек. В это время П2 и П3 осуществляют транспортировку элементов опалубки в контейнерах вертикальным транспортом с помощью крана. В это время рабочие П4, П6 устанавливают поддерживающие элементы опалубки: в стойку вставляют унивилку и закрепляют ее на месте установки. По высоте монтируемые стойки настраивают с таким расчетом, чтобы после монтажа палуба находилась на 20- 30 мм выше проектного положения. После установки основных стоек и настройки их по высоте, производят монтаж продольных балок, и устройство вертикальных связей с помощью досок и крепежных скоб для обеспечения устойчивости опалубки и восприятия ей горизонтальных нагрузок пир высоте опалубок более 3 м. Раочие П2, П3 транспортируют элементы опалубки в
