28 этажный монолитный дом / Защита

Листы 1-5

Тема дипломного проекта монолитный 28-ми этажный жилой дом. Участок, отведенный под строительство, расположен в Центральном районе г. Минска. На свободной от застройки территории устроен сквер с фонтаном.

Дом двухсекционный, точечного типа с перепадами высот и нерегулярной системой поэтажных планов.

Ввиду того, что здание в целом представляет собой высотное здание пирамидальной формы, с ростом высоты здание сужается. Высота типового этажа 3,3 м. В одной секции на каждом этаже запроектировано две двухкомнатные (полезная площадь 41,9 м²) и три трехкомнатные (полезная площадь 63-67 м²). Гостиная всех квартир выступает в плане в виде эркера трапециевидной формы с преломляющимся остеклением. Во всех квартирах гостиная соединяется с кухней с целью использования последней в качестве кухни-столовой. Все балконы имеют сплошное остекление.

Квартиры через переднюю выходят на поэтажный лестнично-лифтовой узел, в центре которого расположена лифтовая площадка, выходящая непосредственно к наружной стене со сквозным по высоте дома остеклением. С обеих сторон от лифтовой площадки расположены лестницы.

Во второй секции с торца расположена административная часть, художественная мастерская с зимним садом. Жилая часть второй секции имеет аналогичные с первой планировочные показатели.

Трехэтажный административный блок выступает в плане за пределы основного здания. Второй и третий этажи по периметру опираются на колонны. Вход в административный корпус осуществляется с торца здания через пост охраны. Высота этажа 4,5 м. Связь между этажами осуществляется через две лестницы, расположенные по наружным сторонам здания. В центральной части административного блока расположен холл, а по периметру – приемные и кабинеты. На 2-м этаже находится зал совещаний. Внешняя граница третьего этажа пропорционально сужается. Над залом заседания расположен зимний сад под остеклением в виде купола с выходом на смотровую площадку.

На 18 этаже расположена художественная мастерская с аналогичным зимним садом и смотровой площадкой.

На 25-28 этажах обеих секций расположен центр отдыха и спорта: процедурные, сауна, тренажерные залы, два спортзала и бассейн 9х15 м глубиной 3 м. Этажи 27, 28 ограничиваются скатным покрытием из металлоконструкций с остеклением. Отметка верха здания 97,000 м.

Общее количество квартир 229 (общая площадь 31200 м²), административных кабинетов 67 (общая площадь 3744 м²), помещений центра отдыха и спорта 32.

Лист 6-10, 14

В силу симметричности здания расчет производится для стен и перекрытия первого этажа правой секции. Расчет проводился с использованием пакета прикладных программ “ЛИРА-ПК” и самостоятельно разработанных программ. Закодировать здание в целом не представляется возможным.

При расчете перекрытия в какой-либо комнате из здания можно выделить блок, состоящий из элементов, непосредственно влияющих на напряженное состояние рассчитываемого перекрытия, т.е. из несущих элементов примыкающих комнат. При этом влиянием далеко расположенных стен и плит можно пренебречь. Расчет производится для блока перекрытия со стенами, ограниченного по вертикали серединами этажа, в плане разрезка проводится по серединам комнат. Данный принцип основан на характерной эпюре моментов и деформированной схеме. Исходя из того, что в середине стоек момент равен нулю, в расчетной схеме можно поставить шарнир. Так как в середине примыкающих пролетов касательная к изогнутой оси остается горизонтальной, то на расчетной схеме можно запретить угол поворота и горизонтальное смещение.

Рассматривается 4 загружения: постоянная нагрузка, полезная нагрузка во всех пролетах и 2 варианта загружения полезной нагрузкой через пролет. Общая картина распределения изгибающих моментов M_x, M_y при различных вариантах загружений представлена на листе (14).

Так проектируемое здание имеет высоту 99 м, то существенное значение для напряженного состояния стен имеет ветровая нагрузка, имеющая среднюю и пульсационную составляющие. Для определения средней составляющей ветровой нагрузки использовалась программа “VETER”.

При определении пульсационной составляющей использовалась расчетная схема в виде пяти стержней, опирающихся на плиту. Стержень заменяет собой блок здания. Для учета влияния перекрытий в расчетную схему включены горизонтальные стержни в уровне перекрытий, имеющие соответствующую жесткость. Каждый блок имеет свои геометрические и инерционные характеристики. Массы от 2-3 этажей сконцентрированы в уровне перекрытий, всего 50 масс. Это максимально допустимое количество для программы. При работе над дипломным проектом была составлена программа, позволяющая определять геометрические характеристики поперечного сечения блока. Включение в расчетную схему плиты позволяет определить динамические характеристики здания более точно по сравнению с традиционно применяемыми схемами с жестким закреплением стержней в основании. Учет совместной работы плиты и стен осуществляется за счет системы балок. Через эти балки передается нагрузка от стен блока на плиту.

Было проведено исследование влияния деформационных свойств основания на величины пульсационных составляющих ветровой нагрузки. Выполнен расчет по нескольким вариантам:

- расчет пространственной системы с жесткой заделкой стержней в основание, т.е. без учета деформаций основания;

- расчеты системы с плитой на упругом основании с заданием различных коэффициентов постели для песков средней плотности (С=3-7·10³ т/м³.)

Формы колебаний для двух вариантов приведены на листе 14. Следует отметить, что первая форма колебаний в расчетной схеме с учетом деформаций грунта совпадает с 1 формой колебания для классического расчета здания как одного консольного стержня. Во второй и третьей формах проявляются пространственные колебания. При этом с увеличением номера формы колебания искривление здания в плане увеличивается. Полученные значения динамических составляющих ветровой нагрузки с учетом влияния деформаций основания на 15-20% больше, чем без учета последнего.

Для расчета стен первого этажа вся секция была разделена на 5 блоков (схема разрезки аналогична перекрытиям). Ввиду большого объема составления исходных данных для программы “ЛИРА” при работе над проектом была составлена программа, позволяющая выводить на экран перспективное изображение рассчитываемого блока, производить с ним перемещения и повороты в пространстве, просмотр деталей, наложенных связей и деформаций под нагрузкой.

В расчете рассматривались стены первого этажа и половины второго. С помощью программы “DUNAJ" определены нагрузки на конечные элементы рассматриваемых блоков от собственного веса выше расположенных конструкций, полезной нагрузки и ветра. К стенам также были приложены опорные моменты, полученные при расчете перекрытий.

Армирование плит перекрытий осуществляется вязанными сетками. Схема раскладки стержней верхней и нижней арматуры приведена на листе 8. Армирование стен производится арматурными сетками и пространственными каркасами, установленными в плане через 1.5 м и в местах пересечения стен. Анализ деформированного состояния стен показывает, что в простенках следствие больших вертикальных усилий возникают горизонтальные растягивающие силы. Поэтому стены армируются сетками с рабочей арматурой в обоих направлениях. Для придания контуру здания большей жесткости и восприятия усилий от 2-ой и 3-ей форм колебаний дополнительно в уровне перекрытий кроме сеток в плитах ставятся каркасы по периметру стен.

Лист 12-13

Строительный генплан с размещением подкрановых путей, временных зданий и сооружений, открытых, закрытых складов и складов под навесом, временных коммуникационных сетей представлен на листе 13. Расположение башенного крана КБ-675-0 выбрано с учетом возможности его работы в стесненных условиях, поэтому для обеспечения безопасности устанавливаются ограничители. Продолжительность строительства 34 мес. Общая сметная стоимость здания 62805 тыс. руб. Стоимость 1м² общей площади составляет 1400 руб.

Лист 11

Технологическая карта разработана на бетонирование стен с использованием крупнощитовой опалубки. Схема раскладки панелей опалубки и последовательность бетонирования приведены на листе 11.