КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАССМАТРИВАЕМЫХ ЗДАНИЙ
ЯНГДЮМХЕ ДНЙСЛЕМРНБ НМКЮИМ
дНЙСЛЕМРШ Х АКЮМЙХ НМКЮИМ

нАЯКЕДНБЮРЭ

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАССМАТРИВАЕМЫХ ЗДАНИЙ

Строительство архитектура



Отправить его в другом документе Tab для Yahoo книги - конечно, эссе, очерк Hits:



ДРУГИЕ ДОКУМЕНТЫ

СОДЕРЖАНИЕ СТЕН
Библиотечные элементы пользователя
ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
ЧИНИМ АКВАРИУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЛЕСТНИЦ
КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАССМАТРИВАЕМЫХ ЗДАНИЙ
 

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАССМАТРИВАЕМЫХ ЗДАНИЙ.

2.1. Возможные варианты решения основных несущих конструкций и их сравнительный экономический анализ.

═════════ При  656e48ig 087;роектировании несущих конструкций следует использовать решения, которые в максимальной степени отвечали бы экономичному расходу материала, максимальному снижению массы конструкций, трудоёмкости и стоимости изготовления и возведения зданий. При  656e48ig 101;том необходимо учитывать местные условия района строительства: вид и качество строительных материалов и изделий, наличие заводов сборных ЖБК, оснащённость строительства машинами и механизмами. В технико-экономическом обосновании принимаемых решений учитывают в наибольшей степени при прочих равных условиях (надёжность, прочность, устойчивость) эстетические требования. Решающими показателями технической эффективности каменных и железобетонных конструкций являются энергоёмкость и трудоёмкость их изготовления, расход материала долговечность и надёжность в эксплуатации. Экономическая эффективность повышается за счёт применения рациональных тонкостенных и неразрезных систем, камня, бетонов и сталей повышенной прочности. Технико-экономическое сравнение строительных конструкций выполняется на всех этапах проектирования, в соответствии с инструкцией по определению экономической эффективности капитальных вложений в строительстве (СН 423-71).

═════════ В настоящее время наибольшее распространение в жилищно-гражданском строительстве, к которому относится строительство общеобразовательных учреждений, получили полносборные каркасные и бескаркасные здания (2√4 этажные).

═════════ Каркасные здания √ здания, основной несущей конструкцией которых является железобетонный каркас из ригелей и колонн. (Общеобразовательные учреждения по безбалочной системе не проектируются). Каркасные здания из-за относительно большого числа сборных элементов оказываются более трудоёмкими в изготовлении и монтаже и менее экономичными по сравнению с бескаркасными зданиями. Каркасные здания целесообразны при высоте не менее 10 этажей, применении в ограждающих конструкциях тепло- и звукоизоляционных материалов.




═════════ Бескаркасные здания √ здания, в которых полностью отсутствуют колонны, ригели и обвязки. Они состоят из стеновых панелей, перегородок и плит перекрытия.

═════════ Каменные здания √ здания, в которых основными конструктивными элементами являются наружные и внутренние стены, столбы, перекрытия и перегородки.

═════════ Общеобразовательные учреждения проектируют следующих типов:

1.     Здания с несущими стенами из кирпича.

2.     Здания с несущими стенами из крупноблочных элементов.

3.     Здания с неполным каркасом (наружные несущие кирпичные стены).

4.     Каркасные здания с самонесущими панельными или кирпичными стенами.

2.2. Особенности конструирования и расчёта конструкций покрытия.

Здания общеобразовательных учреждений в своём составе обязательно имеют зальные помещения √ спортивные, актовые залы и иногда бассейны. В зависимости от величины пролётов таких помещений применяются различные конструкции покрытия.

В зависимости от конструктивного решения здания покрытия могут быть плоскими, одно- и двускатными, арочными и т.д. Элементами ограждения являются сборные плиты (ребристые и плоские), которые несут нагрузки от утеплителя, защитных, выравнивающих слоёв, слоёв гидроизоляции, временных (снеговых) нагрузок, а также нагрузок от вентиляционных и других коробов и вытяжек. В качестве несущих элементов, на которые опираются плиты и панели покрытия, могут быть балки (односкатные, двускатные, с горизонтальными поясами), арки, рамы, фермы.

Плиты беспрогонных покрытий √ крупные ребристые панели размерами 3х12, 3х16 м, опирающиеся непосредственно на несущие стены или ригели. Беспрогонная система покрытия в наибольшей степени отвечает требованиям укрупнения элементов, уменьшения числа монтажных единиц и является основной. При  656e48ig 085;ебольших размерах спортивных и актовых залов в общеобразовательных учреждениях применяют ребристые плиты 3х12 м, с продольными рёбрами сечением 100х450 мм, поперечными √ 40х150 мм и полкой толщиной 25 мм. Продольные рёбра армируются напрягаемой стержневой или канатной арматурой, поперечные ребра и полки √ сварными каркасами и сетками. Бетон принимают классов В30, В40. также в качестве типовых конструкций приняты ребристые плиты размером 3х6 м. Альтернативным вариантом в данном случае являются двухконсольные плиты 2Т размерами 3х12 и 3х6 м. Эти плиты имеют продольные ребра через 1,5 м и консольные свесы полок. Поперечные рёбра не делаются благодаря уменьшению изгибающих моментов. Могут также применяться крупноразмерные плиты 3х18 м и 3х24 м для покрытий со скатной и малоуклонной кровлей. Плиты 2Т в этом решении имеют трапециевидные продольные рёбра с уклоном верхнего пояса 1:12 и полку переменной толщины 25┘60 мм. Плиты крупноразмерные железобетонные сводчатые КЖС имеют криволинейные продольные рёбра с уширениями в нижней и верхней частях, гладкую полку толщиной 40┘50 мм в середине пролета и 140┘160 в торце у опор. По технико-экономическим показателям ребристые малоуклонные плиты немного уступают сводчатым плитам КЖС, но их преимущество в том, что при малом уклоне покрытия можно широко применять средства механизации в производстве кровельных работ.

Ребристые плиты и балки рассчитываются по формулам изгибаемых моментов прямоугольного или таврового сечения.

Плиты прогонных покрытий размерами 3х0,5 и 1,5х0,5 опираются на железобетонные прогоны (балки), которые сами опираются на несущие конструкции здания. Балки покрытий в таких зданиях могут иметь пролёт 12, 18, 24 и 36 м. Шаг балок √ 6 и 12 м. Балки покрытия выполняют из бетона класса В25┘В40 и армируют напрягаемой проволочной, стержневой и канатной арматурой. Вместо балок можно применять железобетонные и стальные фермы, которые могут быть различного очертания. Усилия в элементах ферм рассчитываются обычными способами строительной механики, чаще всего построением диаграммы Максвелла-Кремона. Все усилия от покрытия прикладываются в узлах верхнего пояса. Влияние жесткости узлов в учитывается только в арочных безраскосных фермах с редким расположением стоек. Расчет сечений элементов ведется по формулам внецентренного сжатия или растяжения с учетом случайных эксцентриситетов. Для обеспечения жесткости всего покрытия и устойчивости сжатых поясов ферм при действии горизонтальных нагрузок вдоль здания ставят металлические горизонтальные и вертикальные связи, работающие совместно с другими элементами каркаса и повышающие общую пространственную жесткость здания.

Другие конструкции покрытия, например, арки, структурные плиты, оболочки и т.д. в общеобразовательных учреждениях не применяются из-за более высокой стоимости и сложности монтажа по сравнению с конструкциями, описанными выше и применяемых для пролётов 12√36 м.

2.3. Особенности конструирования и расчёта несущих конструкций.

═════════ Каменные и армокаменные конструкции используются во всех климатических районах. Каменные конструкции применяются в качестве несущих для внецентренно сжатых элементов с ограниченным эксцентриситетом приложения внешних сил. Армокаменные конструкции расширяют область применения каменных конструкций, приближая их к железобетонным. Каменные конструкции из штучных материалов (кирпич, керамика, блоки) продолжают занимать большой объём в современном строительстве, в частности, при строительстве общеобразовательных учреждений.

═════════ Основные конструктивные элементы каменных зданий √ наружные и внутренние стены, столбы, перекрытия и перегородки образуют пространственную систему, которая воспринимает горизонтальные и вертикальные нагрузки, действующие на здание и распределяют их между отдельными элементами системы в зависимости от их жёсткости, от материала кладки и от жесткости соединений, характеризующих в целом конструктивную схему здания. Пространственную жёсткость здания обеспечивают устройством связей; анкеровкой перекрытий в стенах, перевязкой камней в стенах.

═════════ Стены зданий рассчитываются на вертикальные нагрузки как неразрезные многопролётные балки с неподвижными опорами на уровне перекрытий. Для упрощения расчёта принимают расчётную схему стены в виде однопролётной балки с шарнирными опорами в плоскостях опирания перекрытий. Поперечное сечение такой балки принимается равным поперечному сечению простенка (между оконными проемами), на который передает нагрузку ригель перекрытия или покрытия. За расчётную ось балки принимают геометрическую ось сечения простенка. Расчётную длину балки принимают равной высоте стены от низа перекрытия вышележащего этажа до низа перекрытия вышележащего этажа.

═════════ Вертикальные нагрузки, действующие на простенок несущей стены в пределах каждого этажа: собственный вес N1 стен всех вышележащих этажей, приложенный по оси вышележащего этажа; вес покрытия и перекрытий вышележащих этажей; вес перекрытия F1 над рассматриваемым этажом, приложенный с фактическим эксцентриситетом e1 относительно оси простенка.

═════════ Сечение простенка рассчитывают на внецентренное сжатие.

═════════ Если толщина стены h<25 см, то при расчёте несущих и самонесущих стен учитывается случайный эксцентриситет, суммируемый с расчётным эксцентриситетом.

═════════ При  656e48ig 085;едостаточной несущей способности простенка увеличивают его сечение, повышают марку камня и раствора или усиливают кладку поперечным армированием.

2.4. Особенности конструирования и расчёта конструкций фундаментов.

═════════ При═ проектировании фундаментов для общеобразовательных учреждений принимаются во внимание те же требования, которые предъявляются к конструкциям фундаментов любых общественных зданий. Выбор типа фундамента и глубины его заложения зависит от следующих причин:

1)     Инженерно-геологические условия площадки строительства;

2)     Климатические воздействия на верхние слои основания;

3)     Особенности возводимого сооружения и соседних сооружений.

Кроме того, на выбор типа фундамента влияют возможности местного строительного производства.

Наибольшее распространение для общественных зданий получили фундаменты мелкого заложения на естественном основании и свайные фундаменты. По способу изготовления, применяемые железобетонные фундаменты могут быть как монолитные, так и сборные.

Основные типы фундаментов:

╥        отдельные фундаменты под колонны

╥        ленточные фундаменты под колонны

╥        ленточные фундаменты под стены

╥        сплошные фундаменты

Общие положения расчёта. В общем случае размеры подошвы фундамента назначаются согласно требованиям норм проектирования оснований зданий и сооружений √ СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений [10]. Расчёт производят по несущей способности и по деформациям. Предварительно (для зданий I и II класса) размеры подошвы определяются из условия, что среднее давление на основание под подошвой фундамента не превышает значения, вычисляемого по расчётному давлению R0, фиксированному для фундаментов шириной 1 м на глубине 2 м. R0 зависит от вида и состояния грунта и принимается по результатам ИГИ площадки строительства и по указаниям норм [10]. Размеры сечения фундамента и его армирование определяют как из расчёта прочности на воздействия, вычисленные при нагрузках и сопротивлении материалов по первой группе предельных состояний.

Применяемые материалы: бетон класса по прочности В12,5 √ В15 (монолитный) и В15 √ В25 (сборные конструкции). Арматура A-I, A-II, A-III, Вр-I, B-I.

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах фундаментов, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок следует принимать в соответствии с требованиями #M12293 0 5200280 3704477087 78 23941 2651470421 2685059051 3363248087 4294967268 584910322СНиП 2.01.07-85#S с учетом указаний #M12291 5200033СНиП 2.02.01-83#S.

Расчёт ленточных фундаментов.

Расчёт ленточного железобетонного фундамента охватывает: определение давления грунта по подошве фундамента с учётом его совместного деформирования с основанием, вычисление внутренних сил и моментов, установление размеров поперечного сечения ленты и её необходимого армирования.



Расчётная схема основания (линейно или нелинейно деформируемое полупространство; обжимаемый слой конечной толщины; среда, характеризуемая коэффициентом постели и т.д.) принимается из учёта механических характеристик грунтов, их напластований и особенностей сооружения. В практике для расчёта фундаментов применяют приемлем метод расчёта фундаментов на линейно деформируемом основании с коэффициентом постели.

Наиболее распространённым типом фундамента при проектировании общеобразовательных учреждений является ленточные фундаменты под несущие стены. Под несущие стены, например из кирпича, фундаменты преимущественно выполняют сборными. Они состоят из блоков-подушек и фундаментных блоков. Блоки-подушки могут быть постоянной и переменной толщины, сплошными, ребристыми, пустотными. Их укладывают вплотную или с зазорами. В данном случае рассчитывается только подушка, выступы которой работают как консоли, загруженные реактивным давлением грунта р (без учёта массы веса и грунта на ней). Сечение арматуры подушки подбирают по моменту , где - вылет консоли. Толщину сплошной подушки h устанавливают по расчёту на поперечную силу Q=pl, назначая её такой, чтобы не требовалось постановки поперечной арматуры.

В случае залегания на поверхности слабых, сильносжимаемых═ грунтов, а также при необходимости передачи нагрузки на надёжные грунты, залегающие на некоторой глубине, рекомендуется применять сваи. Для данного типа зданий характерны ленточные фундаменты с рядовым расположением свай, отдельные свайные фундаменты под колонны и сплошное свайное поле.

Расчет свайных фундаментов и их оснований должен быть выполнен по предельным состояниям:

а) первой группы:

по прочности материала свай и свайных ростверков (см.п.3.6);

по несущей способности грунта основания свай (см.п.3.10);

по несущей способности оснований свайных фундаментов, если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и др.) или если основания ограничены откосами или сложены крутопадающими слоями грунта и т.п. (см.п.3.13);

б) второй группы:

по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок (см.п.3.15, разд.6);

по перемещениям свай (горизонтальным ══углам поворота головы свай ══совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов (см. рекомендуемое приложение 1);

по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов (см. п.3.6).

Расчет свай, свайных фундаментов и их оснований по несущей способности необходимо выполнять на основные и особые сочетания нагрузок, по деформациям - на основные сочетания

Расчет по прочности материала свай и свайных ростверков должен производиться в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84, СНиП II-23-81, СНиП II-25-80. Расчет элементов железобетонных конструкций свайных фундаментов по образованию и раскрытию трещин следует производить в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84.

При  656e48ig 088;асчете свай всех видов по прочности материала сваю следует рассматривать как стержень, жестко защемленный в грунте в сечении, расположенном от подошвы ростверка на расстоянии ══определяемом по формуле═══


где ══- длина участка сваи от подошвы высокого ростверка до уровня планировки грунта, м;

* - коэффициент деформации, 1/м

Одиночную сваю в составе фундамента и вне его по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать исходя из условия

════════════════

где ══- расчетная нагрузка, передаваемая на сваю (продольное усилие, возникающее в ней от расчетных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее невыгодном их сочетании), определяемая в соответствии с указаниями п.3.11;

═ - расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи и определяемая в соответствии с указаниями разд. 4 и 5.

Коэффициент надежности═

Расчетную нагрузку на сваю N, кН (тс), следует определять, рассматривая фундамент как рамную конструкцию, воспринимающую вертикальные и горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты.

Для фундаментов с вертикальными сваями расчетную нагрузку на сваю допускается определять по формуле

где═ ════════- расчетная сжимающая сила, кН (тc);

═ - расчетные изгибающие моменты, кНм (тcм), относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка;

n - число свай в фундаменте;

═══ - расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м;

х, у - расстояния от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м.

Проверка устойчивости свайного фундамента и его основания должна производиться в соответствии с требованиями #M12291 5200033СНиП 2.02.01-83#S с учетом действия дополнительных горизонтальных реакций от свай, приложенных к сдвигаемой части грунта.

Расчет свай и свайных фундаментов по деформациям следует производить исходя из условия

где ══- совместная деформация сваи, свайного фундамента и сооружения (осадка, перемещение, относительная разность осадок свай, свайных фундаментов и т.п.), определяемая расчетом по указаниям пп. 3.3, 3.4, разд. 6 и рекомендуемого приложения 1;

*- предельное значение совместной деформации основания сваи, свайного фундамента и сооружения, устанавливаемое по указаниям СНиП 2.02.01-83.

Определение осадки ленточных свайных фундаментов. Осадка s, м (см), ленточных свайных фундаментов с одно- и двухрядным расположением свай (при расстоянии между сваями 3-4 d) определяется по формуле

где n - погонная нагрузка на свайный фундамент, кН/м (кгс/см), с учетом веса фундамента в виде массива грунта со сваями, ограниченного: сверху - поверхностью планировки; с боков - вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням крайних рядов свай; снизу - плоскостью, проходящей через нижние концы свай;

═- значения модуля деформации, кПа (кгс/), и коэффициента Пуассона грунта в пределах сжимаемой толщи, определяемые для указанного выше фундамента в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83;

═- коэффициент, принимаемый по номограмме (см. чертеж) в зависимости от коэффициента Пуассона═ ══приведенной ширины фундамента ══(где b - ширина фундамента, принимаемая по наружным граням крайних рядов свай; h - глубина погружения свай) и приведенной глубины сжимаемой толщи ════- глубина сжимаемой толщи).════