Расчетно-конструктивный раздел

Этот раздел пояснительной записки ВКР бакалавра включает:

· описание особенностей принятой компоновочной схемы здания (сооружения):

- выбор типа основной несущей системы, её генеральных размеров и конструктивной формы ее элементов;

- размещение основных несущих конструкций (выбор шага колонн, компоновка конструкций покрытия, перекрытий и т.д.);

- определение вертикальных и горизонтальных размеров поперечника и всей конструктивной системы в целом;

- выбор типа сопряжения (жесткое или шарнирное) колонн с фундаментом и ригелей с колоннами при соблюдении геометрической неизменяемости системы;

- обеспечение пространственной неизменяемости системы здания (сооружения), ее жесткости и устойчивости (разработка схем связей с обоснованием их постановки и требованиями нормативных документов);

- составление схем торцевого и продольного (если он имеется) фахверков.

· статический расчет конструктивной схемы здания (сооружения).

Этот расчет выполняется при необходимости по указанию руководителя

ВКР и содержит:

- выбор расчетной схемы (плоская или пространственная);

- подсчет нагрузок в соответствии с действующими нормами [37];

- статический расчет принятой расчетной схемы с использованием программных комплексов (например, SCAD office) с целью определения внутренних усилий в характерных сечениях конструктивных элементов и расчетных сочетаний усилий в них (основные и особые сочетания усилий с учетом нормативных коэффициентов); выполненные статические расчеты оформляются в пояснительной записке с обязательным приложением распечатки машинного счета.

· конструктивный расчет заданных конструкций (не более 2-х).

Проведение конструктивных расчетов имеет целью подбор сечений эле­ментов, проверку их прочности, общей и местной устойчивости, жесткости и т.д., а также расчет узлов сопряжения конструкций. При подборе сечений необходимо исходить из требований оптимизации по расходу материала и стоимости. Для стати­чески неопределимых систем обязательным является сравнение полученных жесткостей элементов с первоначально принятыми в расчете. Конструктивные расчеты должны иллюстрироваться схемами и рисунками и проводиться в строгом соответствии с действующими нормами проектирования и учетом их дополнений и изменений.

Особое внимание при разработке конструкций следует уделять вопросам пространственной работы и обеспечению общей устойчивости здания или со­оружения как в стадии законченного объекта, так и в период монтажа.

Завершается этот раздел проектирования графическим оформлением уточненных конструктивных решений. На 2-х листах (по согласованию с консультантом этого раздела) вычерчиваются чертежи, входящие в состав рабочей документации конструктивных решений. Это могут быть:

· либо рабочие чертежи, предназначенные для производства строительно-монтажных работ (например, схемы расположения элементов конструкций со спецификациями);

· либо чертежи рабочей документации на строительные изделия.

В состав рабочих чертежей монолитных железобетонных конструкций дополнительно включают схемы армирования монолитных железобетонных конструкций с ведомостью расхода стали.

Схему расположения элементов конструкций выполняют для каждой группы элементов конструкций, связанных условиями и последовательностью производства строительных работ. Например:

1. Схема расположения колонн, связей по колоннам, подкрановых балок.

2. Схема расположения ферм (балок).

3. Схема расположения блоков стен подвала,

4. Схема расположения элементов перекрытия на отметке +7.200 между осями 1-15, В-Г.

Правила выполнения рабочей документации приведены в разделах 6 и 7 ГОСТ 21.501 [4].

Рекомендуемая литература к этому разделу приведена в библиографическом списке [3-6, 23-64]

Проектирование фундаментов

ВКР бакалавра предполагает разработку (расчет и конструирование) фундаментов здания в двух вариантах - фундамента неглубокого заложения и свайного. На основании вариантного проектирования путем сравнения технико-экономических показателей делается вывод об окончательном выборе одного из вариантов

Сравнение вариантов фундаментов производят по стоимости и трудоемкости; предпочтение отдают более экономичному фундаменту. Однако, в ряде случаев, критерием выбора будет служить надежность фундамента. Так, например, в пучинистых грунтах фундаменты неглубокого заложения являются более экономичными, однако предпочтение отдают свайным, так как при устройстве фундаментов весьма сложно предохранить грунты основания от промерзания, a промораживание их приведет к деформациям фундаментов при от­таивании. Промораживание же грунтов у свайного фундамента практически не окажет влияния на его устойчивость.

В заключении в зависимости от стоимости и трудоемкости, а также от некоторых других факторов (надежности фундамента, возможности погружения свай на проектную отметку и др.), делается выбор типа фундамента.

Исходные данные для проектирования фундаментов включают:

- место строительства;

- данные о здании (размеры сечения колонны или толщину стены, нагрузки на фундамент);

- инженерно-геологические условия;

- абсолютную отметку дневной поверхности (отметку планировки) грунта.

Грунтовые условия задаются в виде инженерно-геологической колонки, где указывается наименование грунта каждого слоя и его мощность, а также необходимые характеристики грунта, определяемые в лаборатории: влажность, плотность твердых частиц. Для глинистых грунтов дополнительно указывается влажность на границе текучести и раскатывания. Для насыпных указывается только плотность, для крупнообломочных - плотность и модуль деформации, для илов - плотность, удельное сцепление, угол внутреннего трения и модуль деформации.

В случае, если имеются подземные воды и их уровень находится в пределах определенного слоя, то характеристики приводятся для грунтов, находящихся выше этого слоя.

Материалы инженерно-геологических условий должны содержать сведения о неблагоприятных процессах (оползни, сейсмика, наличие просадочных, вечномерзлых грунтов и др.).

Материалы изысканий, полученные в проектных или строительных организациях, в обязательном порядке согласовываются с консультантом по основаниям и фундаментам, который оценивает полноту изысканий и достаточность данных для проектирования.

При отсутствии материалов изысканий данные о грунтовых условиях можно принять как характерные для района строительства в соответствии с рекомендациями [9,10].

Это решение принимается консультантом.

При реконструкции требуются дополнительно данные о фундаментах существующих зданий (тип фундамента, глубина заложения, размеры), а также данные о состоянии наземных конструкций - о наличии трещин в стенах, раскрытии швов между конструкциями и др. При наличии признаков деформации зданий должна быть указана причина этих деформаций и прогноз их дальнейшего развития.

Если производится усиление фундаментов или в существующем здании устраиваются дополнительные фундаменты под вновь возводимые колонны или стены, то на месте показываются и существующие, и новые фундаменты.

Особенности проектирования фундаментов в специфических грунтовых условиях (просадочных, насыпных, пучинистых и др.), а также методика проектирования набивных свай, усиление фундаментов существующих зданий изложены в отдельных указаниях.

Проектирование фундаментов на вечномерзлых грунтах производится в соответствии с соответствующими нормами [69] и методической литературой [73].