Монолитное 28-ми этажное здание

Содержание

стр

    Введение

1.  Архитектурно-строительная часть

1.1  Исходные данные

1.2  Природно-климатическое описание района строительства

1.3  Объемно-планировочное решение

1.4  Противопожарные меры

1.5  Конструктивное решение

1.6  Инженерное оборудование здания

1.7  Генеральный план и благоустройство

1.8  Теплотехнический расчет ограждающей конструкции

2.  Расчетно-конструктивная часть

2.1  Описание расчетной модели и методики решения

2.2  Расчет перекрытий 

    2.2.1  Кодировочные схемы

    2.2.2  Сбор нагрузок

2.3  Расчет системы «здание-основание» на динамическое воздействие ветра

    2.3.1  Кодировочная схема

    2.3.2  Определение ветровых нагрузок на многоэтажное здание

2.4  Расчет стен первого этажа

    2.4.1  Кодировочные схемы

    2.4.2  Сбор нагрузок

3.  Организация производства работ

3.1  Стройгенплан

3.2  Выбор монтажного крана

3.3  Расчет временных зданий и сооружений

3.4  Расчет площадей складов

3.5  Расчет временного водоснабжения

3.6  Расчет теплоснабжения

3.7  Расчет потребности мощностей электроэнергии

3.8  Расчет прожекторного освещения

4.  Технология строительного производства

4.1  Область применения

4.2  Организация и технология строительных процессов

    4.2.1  Армирование стен

    4.2.2  Монтаж и демонтаж опалубки стен

    4.2.3  Бетонирование стен

    4.2.4  Уплотнение бетонной смеси

4.3  Указания по технике безопасности

4.4  Пооперационный контроль качества

4.5  Потребность в основных машинах, оборудовании, инструменте и приспособлениях

4.6  Калькуляция затрат труда

5.  Экономическая часть

5.1  Локальная смета

5.2  Объектная смета

5.3  Договорная цена

5.4  Расчет балансовой прибыли

6.  Охрана труда и экологичность проекта

7.  Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях

    Литература

Введение

В современном жилищном строительстве широкое распространение получили дома, возводимые из сборного железобетона (панельные, крупноблочные, из объемных блоков) и из кирпича.

Крупнопанельные дома, занимающие доминирующее положение в строительстве жилья, наряду с очевидными достоинствами обладают целым рядом недостатков, приводящих к перерасходу энергоресурсов (на стадии изготовления элементов и монтаже), излишним затратам металла на закладные детали и неудовлетворительной эксплуатационной надежности, связанной с проблемой стыков конструктивных элементов.

Опыт строительства показал, что избежать этих недостатков можно при использовании в жилищном строительстве монолитных железобетонных зданий, отличающихся повышенной жесткостью. Специфическими преимуществами монолитного строительства является снижение расхода стали, исключаются протечки, промерзания благодаря отсутствию стыков и разрезки конструкций. Кроме того, неограниченность количества типоразмеров элементов и широкий выбор возможностей проектирования геометрических форм конструкций привели к созданию новых, более приемлемых объемно-планировочных решений зданий, воплощению ранее невыполнимых архитектурных идей.

Индустриальные опалубки в сочетании с техникой изготовления бетона и подача его к месту бетонирования сделали этот метод сравнимым по технико-экономическим показателям со сборным домостроением.

Кроме этого, современные веяния развивающейся жизни общества привели к необходимости создания комфортабельного жилья, удовлетворяющего полному спектру требований делового человека.

Поэтому, целю данного проекта является проектирование и расчет высотного жилого дома улучшенной планировки с административной частью и центром досуга и спорта. В дипломном проекте продолжены разработки, ведущиеся на кафедре СКО и НС по совершенствованию методики расчета монолитного здания. Ввиду большого распространения компьютерных технологий и программного обеспечения, в данном проекте помимо ППП АП «Лира» используются следующие программные приложения: AutoCAD, Microsoft Word, Microsoft Exel, Visual Basic и др.

Архитектурно-строительная часть

Исходные данные

Участок, отведенный под строительство жилого дома, расположен в Центральном районе г. Волгограда.

Класс здания – I, степень огнестойкости – II.

Проектируемое здание – монолитный 28ми этажный жилой дом, двухсекционный точечного типа. Высота типового этажа принимается равной 3,3 м. Сбоку расположен встроенный административный блок на 3 этажа, высота этажа 4,5 м. Верхние этажи и чердачное пространство используется для центра отдыха и спорта

Природно-климатическое описание района строительства

Строительная площадка проектируемого жилого 28ми этажного дома относится по своим физико-географическим и геологическим характеристикам к IIIВ климатическому району, зона влажности в соответствии с [1] – сухая.

Исходные данные района строительства:

температура наиболее холодных суток ;

температура наиболее холодной пятидневки ;

абсолютная минимальная температура –36°С;

абсолютная максимальная температура +42°С;

период со средней суточной температурой воздуха менее 8°С 182 сут, средняя температура –3,4°С;

среднемесячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца 83%;

-среднемесячная относительная влажность воздуха наиболее жаркого месяца 33%;

количество осадков за год 403 мм;

в январе преобладают северовосточные, восточные ветра;

в июле преобладают северо-восточные и северо-западные ветра;

нормативная глубина промерзания грунтов – 1,5м;

нормативная снеговая нагрузка (согласно [3]) - 70,0 кг/м2;

нормативное давление ветра – 38 кг/м2.

Объемно-планировочное решение

Проектируемое 28ми этажное жилое здание представляет собой двухсекционный дом точечного типа с выступающими в плане наружными стенами по периметру (эркеры и балконы), с перепадами высот и нерегулярной системой поэтажных планов.

Планы, разрезы.

Ввиду того, что здание в целом представляет собой пирамиду, поэтому с ростом высоты конфигурация планов постепенно сужается (особенно в секции 1). Высота этажа принимается равной 3,3 м.

В секции 2 на каждом этаже запроектировано две двухкомнатные и три трехкомнатные квартиры. Все квартиры имеют передние со встроенными шкафами или прилегающими прихожими, кухни, оборудованные электроплитами и мойками, совмещенные санитарные узлы-ванны и отдельный дополнительный туалет. Гостиная всех квартир выступает в плане в виде эркера трапециевидной формы с преломляющемся остеклением. Примыкающий к ним балкон (также трапециевидной формы), как бы повторяя форму эркера, еще более выдается наружу и образует целый выступающий комплекс. Выход на балкон осуществляется через боковую сторону эркера в гостиной. Во всех квартирах гостиная соединяется с кухней в целях использования ее как кухни-столовой. В трехкомнатных квартирах с торца дома также имеются балконы. Состав ванных комнат следующий: ваннаджакузи, раковина, унитаз и биде. Кроме того во всех квартирах имеется второй отдельный туалет.

Каждая квартира через переднюю выходит на поэтажный лестничнолифтовой узел, в центре которого распложена лифтовая площадка, выходящая непосредственно к наружной стене со сквозным по высоте остеклением. Количество лифтов – по два грузовых и пассажирских. С обеих сторон лифтовой площадки запроектирована незадымляемая лестница, дополнительная лестница с разбиением на противопожарные уровни. Выход на незадымляемую лестницу осуществляется по обводному коридору через лоджию. Также на лестничнолифтовом узле расположены отдельные отсеки для мусоропровода и инженерного оборудования.

За отметку 0,000 принят уровень пола первого этажа. Первый этаж дома имеет выступающий в плане холл (отметка –1,650 м) с постом охраны. Ввиду того, что уровень первого этажа приподнят на полэтажа, то доступ осуществляется по боковой лестнице, а лифт останавливается на уровне холла и второго этажа.

Планировочное решение см. графическую часть проекта.

Секция 1 проектируемого здания в плане совпадает со второй, за исключением крайних элементов, где расположена административная часть, художественная мастерская с зимним садом (18 этаж). Жилая часть второй секции имеет аналогичные планировочные показатели.

С правой стороны дома расположен трехэтажный административный блок, выступающий в плане за пределы основного здания (выступающие второй и третий этажи по периметру опираются на колонны). Первый этаж имеет регулярную систему очертания всего здания. Вход в административный корпус осуществляется с торца здания через пост охраны. Отметка пола первого этажа –0,300 м. Связь между этажами осуществляется через две лестницы, расположенные по наружным сторонам здания. Второй этаж имеет отметку 4,200 м. В центральной части здания расположен холл и туалеты, а по периметру – приемные и кабинеты. В торце расположен зал совещаний. Внешняя граница третьего этажа пропорционально сужается. Над залом заседания второго этажа расположен зимний сад под остеклением в виде купола с выходом на крышу. Отметка верха купола 17,000 м.

На 18 этаже расположена художественная мастерская с аналогичным зимним садом и изменением плана . Отметка верха купола 60,000 м.

На 2528 этажах обеих секций расположен центр отдыха и спорта: процедурные, сауна, тренажерные залы, два спортзала стандартных размеров и бассейн 9х15 м и глубиной 3 м. Пространство спортзалов и бассейна не ограничивается перекрытиями 27, 28 этажей. Этажи 27, 28 ограничиваются скатным покрытием в виде металлоконструкций с остеклением. Выход к спортзалам и бассейнам из женской и мужской раздевалок раздельный с двух этажей. В верхней части здания расположен железобетонный короб для выхода вентиляционных систем и мусоропроводных отдушин. Отметка верха короба здания 97,000 м.

Выход на кровлю осуществляется через короб. Незадымляемая лестничная клетка доходит до уровня перекрытия 28 этажа. На крышу ведет правая лестничная клетка.

Планировочная отметка земли –1,800 м, отметка заложения плиты фундамента принимается из конструктивных требований и равна –7,000м.

Расчет системы «зданиеоснование» на динамическое воздействие ветра

Кодировочная схема

Для комплексного расчета системы типа «зданиеоснование» применена следующая расчетная модель (рис.2.3.1-2.3.2). Каждый блок рассматривается как пространственный рамный стержень (5 КЭ) с геометрическими характеристиками реального блока (момент инерции относительно главных осей инерции сечения Ix и Iy, площадь поперечного сечения), по длине которого сконцентрированы массы этажей (ввиду ограничения на количество масс – принимается не более 50). Данные стержни опираются на сплошную плиту основания (13 КЭ – прямоугольный конечный элемент плиты на упругом основании). Так как опирающиеся на плиту стены придают ей дополнительную жесткость, то действие стен заменяется посредством устройства по месту опирания стен балок с жесткостью стен подвала. Через эти балки передается нагрузка от данного блока. Для включения в общую работу стержней с массами, они соединяются между собой в уровне каждого перекрытия дополнительными стержнями (5 КЭ).

На узлы плиты наложены связи: 1,2 и 6. Так как число степеней свободных колебаний ограничено, то в узлах концентраций масс этажей наложены связи: 2, 3, 4, 6.

Организация производства работ

Проект организации строительства монолитного жилого дома составлен на основании:

задания на проектирование;

данных инженерных изысканий;

технических решений, принятых в других частях проекта;

исходных данных.

Проект организации строительства выполнен в соответствии со следующими нормативами:

СНиП 3.01.0185 «Организация строительного производства»;

СНиП 1.04.0385 «Нормы продолжительности строительства предприятий, зданий и сооружений»;

«Расчетные нормативы для составления проекта организации строительства».

Стройгенплан.

Учитывая, что проектируемое многоэтажное здание состоит из помещений с нечетко выраженной поэтажной повторяемостью, (не позволяет организовывать выполнение повторяющихся строительных процессов), то настоящий объект может быть отнесен к объектам повышенной сложности.

Возведение коробки здания разбито на два периода:

выполнение работ нулевого цикла;

возведение надземной части.

К началу работ по возведению коробки здания должны быть выполнены все подготовительные работы, а также выполнена подземная часть здания.

К внутриплощадочным подготовительным работам относятся:

создание геодезической разбивочной основы для строительства;

расчистка территории строительной площадки;

инженерная подготовка территории строительной площадки с первоочередными работами по планировке территории и обеспечению временных стоков поверхностных вод;

устройство постоянных или временных внутриплощадочных дорог;

прокладка сетей водо, тепло- и энергоснабжения;

создание общеплощадочного складского хозяйства и площадок укрупнительной сборки, а также подготовки опалубки к новому обороту;

монтаж инвентарных зданий и временных сооружений;

обеспечение строительной площадки противопожарным водоснабжением и инвентарем, средствами связи и сигнализации;

Завершение подготовительных работ должно фиксироваться в общем журнале работ.

Работы по возведению стен подвала, цокольного и жилых этажей, помещений центра отдыха и спорта и надстроек над крыше ведутся с применением крупнощитовой опалубки .

Цикл работ по возведению железобетонной коробки здания включает в себя следующие операции:

установка на захватке панелей опалубки;

армирование стен с установкой закладных деталей, т.к. доступ к ним будет закрыт после последующей установки панелей второй стороны стены;

бетонирование внутренних и наружных стен керамзитобетоном;

выдерживание бетона в опалубке для приобретения к моменту распалубливания не менее 50% проектной прочности;

распалубка вручную, отрыв опалубки от поверхности бетона;

демонтаж опалубки с помощью башенного крана и перестановка на пост очистки и смазки;

доводка поверхностей бетона – ликвидация мелких дефектов бетонирования, срубка неровностей и затирка раковин.

Расположение башенного крана выбрано с учетом возможности его работы у стен здания при их возведении в крупнощитовой опалубке.

В качестве подъездных путей следует максимально использовать существующие дорожные покрытия.

Ограждение территории строительства во избежание доступа посторонних лиц следует осуществлять на весь период строительства из железобетонных плит. Обозначение опасных зон вокруг площадей грузоподъемных механизмов осуществляется по месту в зависимости от расположения этих зон в соответствии с правилами техники безопасности.

Приобъектные временные здания и сооружения должны бать преимущественно инвентарными, передвижными и сборно-разборными согласно ГОСТ. Размещение временных зданий в специально отведенной зоне осуществляется по усмотрению генподрядной организации.

Площадки и места расположения зон складирования позволяют размещать соответствующие материалы и конструкции для ведения работ на одном этаже при беспрерывной двухсменной работе.

Освещение – прожекторами, установленными на железобетонных или деревянных столбах высотой 13м.

Временное снабжение строительства водой, электроэнергией, теплом следует осуществлять от существующих городских сетей.

Стройплощадка должна быть обеспечена прямой городской телефонной связью, специальными переносными радиопереговорными средствами внутриплощадочной сети и средствами централизованной диспетчерской связи.

Технология строительного производства

Область применения.

Технологическая карта разработана на устройство внутренних, наружных стен и перекрытий из керамзитобетона в монолитном 28ми этажном жилом доме с использованием крупно-щитовой опалубки, Граждан строй.

Высота этажа 3,3 м, размер здания в осях 86,5х30,0 м, керамзитобетон В15.

В состав работ входят:

монтаж опалубки;

установка арматуры;

укладка бетона;

демонтаж опалубки.

Выполнение работ предусмотрено в две смены при температуре наружного воздуха выше 0˚С. В данной технологической карте приняты следующие способы укладки бетона: с помощью башенного крана с поворотной бадьей.

Организация и технология строительных процессов.

Армирование стен.

Армирование стен осуществляется установкой арматурных каркасов с креплением их между собой отдельными стержнями и вязкой узлов. Установка арматуры в конструкцию производится согласно рабочим чертежам.

В состав работ по армированию стен входят:

разметка мест расположения каркасов;

установка фиксаторов для создания защитного слоя;

установка арматурных каркасов;

вязка соединений каркасов;

сварка каркасов.

До начала монтажа арматуру необходимо тщательно проверить соответствие опалубки проектным размерам и качество ее выполнения; подготовить к работе такелажную оснастку, инструменты; очистить арматуру от ржавчины; закрыть проемы в перекрытиях щитами или поставить временное ограждение.

Поступившие на строительную площадку арматурные стержни укладывают на стеллажах закрытых складах рассортированными по маркам, диаметрам и длинам; сетки хранят свернутыми в рулонах в вертикальном положении. Плоские сетки и каркасы должны лежать штабелями в зоне действия крана на заготовительных прокладках и подкладках. Высота штабеля не должна превышать 1,5 м. Ширина прокладок должна быть не менее 150 мм, а толщина не менее 50 мм.

Арматуру к месту установки подают башенным краном типа.

Плоские и пространственные каркасы массой до 50 кг подают к месту монтажа краном в пачках и устанавливают вручную, а массой более 50 кг – краном. Отдельные стержни подаются к месту монтажа пучками.

Для временного хранения арматурных каркасов к опалубке используются струбцины.

Для образования защитного слоя бетона между арматурой и опалубкой устанавливаются фиксаторы с шагом 1,01,2 м в шахматном порядке.

К установке арматуры приступают после монтажа опалубки с одной стороны стены.

Работы по установке арматуры выполняют звеном из 3-х человек:

арматурщик-электросварщик 4-го разряда - 1;

арматурщик 3-го разряда – 1;

такелажник 2-го разряда – 1.

Монтаж и демонтаж опалубки стен.

До начала производства опалубочных работ должны быть осуществлены следующие подготовительные работы:

оборудована площадка для приема опалубки;

завезены на объект опалубка, оснастка, приспособления, инструмент, материалы и смазка для покрытия палубы щитов;

подготовлены основания мест установки опалубки (разбивка осей стен, нивелировка поверхности перекрытий, очистка перекрытий от мусора).

Опалубку следует хранить в соответствии с ГОСТ1515069. При этом элементы опалубки должны быть упакованы или сложены по маркам в штабеля на деревянных подкладках. Высота штабеля не должна превышать 1,01,2 м.

Длительное хранение осуществляется в закрытых помещениях или под навесами.

Сборка опалубочных панелей из отдельных унифицированных панелей (щитов) крупно щитовой опалубки производится на строй площадке по сборочным чертежам.

При сборке опалубочных панелей отдельные щиты соединяются с помощью шпонок, замков и шпилек. Опалубочные панели соединяются струбцинами.

При монтаже опалубки противостоящие щиты или панели соединяют стяжками, монтируемыми с шагом 1800 мм на двух уровнях по высоте.

Подача опалубочных панелей и отдельных щитов осуществляется краном КБ6750 с помощью двухветвевого стропа.

Опалубка стен устанавливается в два этапа: сначала монтируется опалубка одной стороны стены на всю высоту этажа, после установки арматуры монтируется опалубка второй стороны. Порядок монтажа см. графическую часть проекта.

Дверные проемообразователи следует устанавливать одновременно с установкой опалубки второй стороны. Работы по установке дверных проемообразователей ведут в следующей последовательности:

стропуют проемообразователь за монтажные петли и подают к месту установки;

устанавливают проемообразователь на место и фиксируют его распорками;

крепят проемообразователь к опалубочной панели с помощью болтов и расстроповывают.

Демонтаж опалубки разрешается производить только после достижения бетоном требуемой прочности согласно п.9.13 СНиП III1576.

Распалубка и загрузка конструкций должна производиться после испытания контрольных образцов, подтверждающего достижения бетоном необходимой прочности.

После каждого оборота опалубки на захватке необходимо: провести осмотр монтажных частей; очистить поверхности палубы и другие места от налипшей бетонной смеси скребками и металлическими щетками; нанести смазку на поверхности палубы; проверить и нанести смазку на винтовые соединения. Вертикальные и горизонтальные поверхности форм покрываются обратной эмульсией (ЭКС, насыщенным раствором извести при 5055˚С, соляровым маслом), прямой эмульсией (ЭКС, кальцинированным раствором соды). Поверхности деталей, невидимых в условиях эксплуатации, покрываются отработанными маслами групп ММО и МНО. Поверхности изделий, к качеству которым предъявляются повышенные требования - техническим вазелином, стеарином.

Смазка типа эмульсионных наносят распылителем типа СО20В или с помощью валика, масляные – кистью, консистентные - растиранием. Расход смазок на 1 кв. м поверхности палубы составляет: эмульсионных 200300 г, масляных 150200 г, консистентных – до 30 г.

Работы по демонтажу проемообразователя выполняют после демонтажа опалубочной панели с одной стороны стены в следующем порядке:

раскрепляют и снимают болты, крепящие проемообразователь к опалубочной панели;

снимают вторую опалубочную панель и стропуют дверной проем или оконный проемообразователь за монтажные петли;

выбивают клин верхнего замка проемообразователя и снимают упор;

снимают распорки;

машинист крана слегка отводит проемообразователь в сторону, после чего поднимает и подает на место очистки и смазки.

Работы по монтажу и демонтажу опалубки стен выполняют звеном из 5ти человек:

строительный слесарь 4-го разряда –2;

строительный слесарь 3-го разряда –2;

такелажник 2-го разряда -1.

Уплотнение бетонной смеси.

Бетонные смеси на пористых основаниях (керамзите) по сравнению со смесями на плотных материалах обладают повышенным трением, меньшей средней плотностью, большим сопротивлением сдвигу и большей склонностью к расслоению, особенно под воздействием вибрации. Для уплотнения бетонной смеси эффективно применять высокочастотные, глубинные вибраторы (ИВ66, ИВ-67, ИВ75). Минимальная продолжительность вибрирования из-за повышенного внутреннего трения и сопротивления сдвигу принимается несколько большая по сравнению со смесями на плотных заполнителях.

Максимальная продолжительность виброуплотнения легко бетонных смесей рекомендована в пределах 1520 сек для смесей с осадкой конуса, равной1012 см. Толщина слоя обрабатываемого бетона принимается 2025 см.

Признаками окончательного уплотнения являются: прекращение оседания бетонной смеси; появление бетонного молока на поверхности и прекращение выделения пузырьков воздуха. Особенно тщательно следует уплотнять бетонную смесь непосредственно у стенок опалубки, проемообразователей и вкладышей, в углах стен.

При выдерживании уложенного бетона в начальный период его твердения необходимо:

поддерживать температурновлажностный режим, обеспечивающий нарастание прочности бетона;

предохранять твердеющий бетон от ударов, сотрясений и других механических воздействий;

производить периодический полив бетона водой в течение первых дней твердения;

осуществлять при необходимости тепловую обработку.

Работы по укладке бетонной смеси выполняются звеном в следующем составе:

бетонщик 4-го разряда -1;

бетонщик 2-го разряда -2.

Указания по технике безопасности.

При производстве работ необходимо строго соблюдать правила СНиП III480 «Техника безопасности в строительстве» и инструкции заводов-изготовителей по эксплуатации оборудования. При установке и работе грузоподъемного механизма (крана) руководствуются требованиями «правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов».

При укладке бетонной смеси в ночное или темное время суток должны быть достаточно освещены стоянка авто бетоносмесителя, кран, проходы и места укладки бетонной смеси в соответствии с требованиями ГОСТ12.1.04685.

Запрещается производить монтаж опалубочных панелей при скорости ветра 10 м/с и более.