Реконструкция геотехнической лаборатории в с. Калинино, Усть-Абаканского района РХ
|
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Архитектурно-строительная часть 8
1.1 Решение генерального плана 8
1.2 Объемно-планировочное решение до реконструкции 9
1.3 Объемно-планировочное решение после реконструкции 10
1.4. Конструктивное решение 10
1.5. Наружная и внутренняя отделка 13
1.6. Противопожарные требования 13
2 Конструктивный раздел 14
2.1 Программный комплекс для расчета каркаса 14
2.1.1 Выбор программного комплекса для расчета каркаса 14
2.1.2 Исходные данные для расчета в программном комплексе 14
2.2 Общие сведения о вариантах конструктивного решения 16
2.3 Комбинации загружений 17
2.4 Расчет каркаса в программном комплексе 18
2.4.1 Расчет модели пристройки с использованием монолитной лестницы по
грунту 18
2.4.2 Расчет модели пристройки с использованием сборных ж/б ступеней по
стальным косоурам 19
2.5 Данные о нагрузках 21
2.6 Результаты расчета модели 25
2.6.1 Протокол расчета монолитной лестницы по грунту в вычислительном
комплексе SCAD++ 26
2.6.2 Протокол расчета лестницы, с применением сборных ж/б ступеней по
косоурам в вычислительном комплексе SCAD++ 29
2.6.3 Отчет по подбору армирования в вычислительном комплексе SCAD++...
32
2.6.4 Отчет по подбору сечения в вычислительном комплексе SCAD++ 34
3 Основания и фундаменты 38
3.1 Инженерно-геологические условия 38
3.2 Определение исходных и классификационных характеристик грунта 39
3.3 Обоснование глубины заложения фундамента 43
3.4 Сбор нагрузок и расчет фундамента 44
3.4.1 Расчет столбчатого фундамента с глубиной заложения подошвы фундамента 2,5 м 44
3.4.2 Расчет на продавливание плитной части квадратных железобетонных
фундаментов 46
3.4.3 Технические и экономические обоснования для принятия рационалного решения оснований и фундаментов 48
4 Технология и организация строительства 50
4.1 Исходные данные 50
4.2 Спецификация сборных элементов 50
4.3 Выбор грузозахватных и монтажных приспособлении 51
4.4 Выбор монтажного автотранспорта 52
4.5 Выбор и расчет транспортных средств 55
4.6 Подсчет объемов работ 56
4.7 Проектирование общеплощадочного стройгенплана 58
4.7.1 Описание временных дорог 58
4.7.2 Привязка манипулятора к объекту 58
4.7.3 Расчет временных зданий и сооружений 58
5 Безопасность жизнедеятельности 60
5.1 Общие положения безопасности условий труда в строительстве 60
5.2 Охрана труда и техника безопасности при выполнении работ в условиях
реконструкции 60
5.3 Требования безопасности к обустройству и содержанию строительной
площадки, участков работ и рабочих мест 61
5.4 Требования безопасности при складировании материалов и конструкций 62
5.5 Безопасность транспортных и погрузочно-разгрузочных работ 62
5.6 Безопасность труда при электросварочных работах 63
5.7 Безопасность труда при монтаже конструкций 63
5.8 Безопасность труда при отделочных работах 64
5.9 Обеспечение защиты работников от воздействия вредных
производственных факторов 64
5.10 Обеспечение пожаробезопасности 64
6. Экологический раздел 65
6.1 Краткая характеристика участка застройки и объекта строительства .... 65
6.2 Климат и фоновое загрязнение окружающей среды 66
6.3 Оценка воздействия на атмосферный воздух 68
6.4 Расчет выбросов вредных веществ от сварочных работ 69
6.5 Расчет выбросов вредных веществ от лакокрасочных работ 71
6.6 Расчет выбросов вредных веществ от работы автомобильного
транспорта и строительной техники 73
6.7 Применение «ОНД-86 Калькулятор» для расчета концентрации вредных
веществ в атмосферном воздухе 78
6.8 Оценка воздействия на поверхностные и подземные воды 79
6.9 Мероприятия по уменьшению техногенной нагрузки в период
строительства объектов на атмосферный воздух, гидросферные объекты и почвенную среду 79
6.10 Оценка отходов строительства объектов 80
6.11 Современные строительные материалы, применяемые в проекте 82
7. Экономический раздел 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 87
ПРИЛОЖЕНИЕ А 92
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 95
1 Архитектурно-строительная часть 8
1.1 Решение генерального плана 8
1.2 Объемно-планировочное решение до реконструкции 9
1.3 Объемно-планировочное решение после реконструкции 10
1.4. Конструктивное решение 10
1.5. Наружная и внутренняя отделка 13
1.6. Противопожарные требования 13
2 Конструктивный раздел 14
2.1 Программный комплекс для расчета каркаса 14
2.1.1 Выбор программного комплекса для расчета каркаса 14
2.1.2 Исходные данные для расчета в программном комплексе 14
2.2 Общие сведения о вариантах конструктивного решения 16
2.3 Комбинации загружений 17
2.4 Расчет каркаса в программном комплексе 18
2.4.1 Расчет модели пристройки с использованием монолитной лестницы по
грунту 18
2.4.2 Расчет модели пристройки с использованием сборных ж/б ступеней по
стальным косоурам 19
2.5 Данные о нагрузках 21
2.6 Результаты расчета модели 25
2.6.1 Протокол расчета монолитной лестницы по грунту в вычислительном
комплексе SCAD++ 26
2.6.2 Протокол расчета лестницы, с применением сборных ж/б ступеней по
косоурам в вычислительном комплексе SCAD++ 29
2.6.3 Отчет по подбору армирования в вычислительном комплексе SCAD++...
32
2.6.4 Отчет по подбору сечения в вычислительном комплексе SCAD++ 34
3 Основания и фундаменты 38
3.1 Инженерно-геологические условия 38
3.2 Определение исходных и классификационных характеристик грунта 39
3.3 Обоснование глубины заложения фундамента 43
3.4 Сбор нагрузок и расчет фундамента 44
3.4.1 Расчет столбчатого фундамента с глубиной заложения подошвы фундамента 2,5 м 44
3.4.2 Расчет на продавливание плитной части квадратных железобетонных
фундаментов 46
3.4.3 Технические и экономические обоснования для принятия рационалного решения оснований и фундаментов 48
4 Технология и организация строительства 50
4.1 Исходные данные 50
4.2 Спецификация сборных элементов 50
4.3 Выбор грузозахватных и монтажных приспособлении 51
4.4 Выбор монтажного автотранспорта 52
4.5 Выбор и расчет транспортных средств 55
4.6 Подсчет объемов работ 56
4.7 Проектирование общеплощадочного стройгенплана 58
4.7.1 Описание временных дорог 58
4.7.2 Привязка манипулятора к объекту 58
4.7.3 Расчет временных зданий и сооружений 58
5 Безопасность жизнедеятельности 60
5.1 Общие положения безопасности условий труда в строительстве 60
5.2 Охрана труда и техника безопасности при выполнении работ в условиях
реконструкции 60
5.3 Требования безопасности к обустройству и содержанию строительной
площадки, участков работ и рабочих мест 61
5.4 Требования безопасности при складировании материалов и конструкций 62
5.5 Безопасность транспортных и погрузочно-разгрузочных работ 62
5.6 Безопасность труда при электросварочных работах 63
5.7 Безопасность труда при монтаже конструкций 63
5.8 Безопасность труда при отделочных работах 64
5.9 Обеспечение защиты работников от воздействия вредных
производственных факторов 64
5.10 Обеспечение пожаробезопасности 64
6. Экологический раздел 65
6.1 Краткая характеристика участка застройки и объекта строительства .... 65
6.2 Климат и фоновое загрязнение окружающей среды 66
6.3 Оценка воздействия на атмосферный воздух 68
6.4 Расчет выбросов вредных веществ от сварочных работ 69
6.5 Расчет выбросов вредных веществ от лакокрасочных работ 71
6.6 Расчет выбросов вредных веществ от работы автомобильного
транспорта и строительной техники 73
6.7 Применение «ОНД-86 Калькулятор» для расчета концентрации вредных
веществ в атмосферном воздухе 78
6.8 Оценка воздействия на поверхностные и подземные воды 79
6.9 Мероприятия по уменьшению техногенной нагрузки в период
строительства объектов на атмосферный воздух, гидросферные объекты и почвенную среду 79
6.10 Оценка отходов строительства объектов 80
6.11 Современные строительные материалы, применяемые в проекте 82
7. Экономический раздел 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 87
ПРИЛОЖЕНИЕ А 92
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 95
Качество современного строительства в значительной мере зависит от качества инженерно-геологических изысканий. За последние 10 лет для повышения качества инженерно-геологических изысканий сделан серьезный шаг, законодательством введены инженерно-геотехнические изыскания [1] Приказ №624
Система геотехнических экспертиз, и в первую очередь на пучинистых грунтах, должна охватывать все стадии жизненного цикла недвижимости: прединвестиционную (выбор, обоснование места строительства), инвестиционную, эксплуатационную и ликвидационную. Одним из приемов геотехнических экспертиз на инвестиционном этапе является совершенствование научно-технического сопровождения строительства. Он заключается в закладывании в проектное решение определенного риска путем понижения коэффициента надежности по нагрузкам, материалам, ответственности и повышения коэффициента надежности по условиям работы. Этот «разумный» риск контролируется предусмотренной системой обратной связи, позволяющий осуществлять оперативное инженерное вмешательство и предотвращающей негативные тенденции в развитии деформаций. Такой способ строительства предусматривает руководящую роль геотехника (не только консультационную и пожарную роль) при которой снижаются все сомнения, приводящие к запасам.
Однако, как зайти геотехнику на стадии разработки вариантов оснований фундаментов, как уточнить программу и объем инженерно-геологических изысканий на преобладающем большинстве объектов, а не только промороженных, простоявших несколько лет недостроенными. Этот механизм может заработать при запуске обязательных геотехнических экспертиз на всех этапах жизненного цикла недвижимости.
Взаимодействия между инженер-геологами и проектировщиками свое-временный и очень важный вопрос о взаимодействии между геологами и проектировщиками. Автор [2] делает вывод, что "задачи, которые ставят наши проектировщики перед инженер-геологами крайне расплывчаты, а в ряде случаев практически неразрешимы, что свидетельствует об оторванности проектировщиков от изыскательской практики и об отсутствии у них представлений о современном уровне инженерно-геологических изысканий. Требования, изложенные в нормативных документах (СНиП 2.02.01-83, ОП 50-101-2004) примитивны и базируются на устаревших подходах". И далее: "... изыскатели и проектировщики являются соратниками в едином процессе, который называется проектно- изыскательскими работами (ПИР) и отставание любого из соисполнителей ПИР тормозит общее развитие"B[2] отмечается, что согласно ГОСТ 12248-96, ГОСТ 20276, СП 11-105-97 величину модуля деформации грунта Е можно определять множеством методов. В Еврокоде 7 указаны 9 модулей деформации, а проектировщики используют "один-единственный". И, действительно, согласно СП 50-101- 2004 для конкретных расчетов осадок фундаментов для каждого вида грунта в пределах одного ИГЭ используется только одно значение Е, а при учете вторичного нагружения или разгрузки Е увеличивают в 5 раз. Для разных видов испытаний используют свои калибровочные формулы для перевода измеренных величин характеристик в расчетные. Эти формулы в идеале должны давать одни и те же значения, т.е. единственные значения расчетных характеристик, но на деле это не так. Отсюда неизбежная неопределенность часто с большим разбросом величин.
Важно также и то, что характеристики грунтов распределены в грунтовом массиве неравномерно, при изысканиях их можно определить только в дискретных точках (выработках), а для того, чтобы получить распределение этих характеристик в грунтовом массиве нужна интерполяция. Такая интерполяция в принципе неоднозначна, т.е. может быть проведена множеством способов, а в инженерно-геологических отчетах предлагается "один-единственный". Геологи проделывают такую интерполяцию вручную, выделяя ИГЭ и РГЭ субъективно. Чаще всего строится лишь один разрез, а, как распределяются характеристики в точках, не принадлежащих этому разрезу, приходится решать проектировщикам. Проектировщики тоже делают это субъективно единственным образом, хотя ответ на этот вопрос неоднозначен, отсюда еще один источник неопределенности.
Более того, количественное представление распределений характеристик грунтовом массиве связано со множеством лишних трудоемких ручных операций, проводимых субъективно. Отсюда расплывчатость и оторванность проектировщиков от инженер-геологов. Этот разрыв можно преодолеть с помощью виртуального моделирования, в котором можно рассмотреть все перечисленные виды неопределенностей, проводя не один, а серию расчетов, анализируя, как те или иные неопределенности сказываются на поведении системы "основание- фундамент-сооружение".
Система геотехнических экспертиз, и в первую очередь на пучинистых грунтах, должна охватывать все стадии жизненного цикла недвижимости: прединвестиционную (выбор, обоснование места строительства), инвестиционную, эксплуатационную и ликвидационную. Одним из приемов геотехнических экспертиз на инвестиционном этапе является совершенствование научно-технического сопровождения строительства. Он заключается в закладывании в проектное решение определенного риска путем понижения коэффициента надежности по нагрузкам, материалам, ответственности и повышения коэффициента надежности по условиям работы. Этот «разумный» риск контролируется предусмотренной системой обратной связи, позволяющий осуществлять оперативное инженерное вмешательство и предотвращающей негативные тенденции в развитии деформаций. Такой способ строительства предусматривает руководящую роль геотехника (не только консультационную и пожарную роль) при которой снижаются все сомнения, приводящие к запасам.
Однако, как зайти геотехнику на стадии разработки вариантов оснований фундаментов, как уточнить программу и объем инженерно-геологических изысканий на преобладающем большинстве объектов, а не только промороженных, простоявших несколько лет недостроенными. Этот механизм может заработать при запуске обязательных геотехнических экспертиз на всех этапах жизненного цикла недвижимости.
Взаимодействия между инженер-геологами и проектировщиками свое-временный и очень важный вопрос о взаимодействии между геологами и проектировщиками. Автор [2] делает вывод, что "задачи, которые ставят наши проектировщики перед инженер-геологами крайне расплывчаты, а в ряде случаев практически неразрешимы, что свидетельствует об оторванности проектировщиков от изыскательской практики и об отсутствии у них представлений о современном уровне инженерно-геологических изысканий. Требования, изложенные в нормативных документах (СНиП 2.02.01-83, ОП 50-101-2004) примитивны и базируются на устаревших подходах". И далее: "... изыскатели и проектировщики являются соратниками в едином процессе, который называется проектно- изыскательскими работами (ПИР) и отставание любого из соисполнителей ПИР тормозит общее развитие"B[2] отмечается, что согласно ГОСТ 12248-96, ГОСТ 20276, СП 11-105-97 величину модуля деформации грунта Е можно определять множеством методов. В Еврокоде 7 указаны 9 модулей деформации, а проектировщики используют "один-единственный". И, действительно, согласно СП 50-101- 2004 для конкретных расчетов осадок фундаментов для каждого вида грунта в пределах одного ИГЭ используется только одно значение Е, а при учете вторичного нагружения или разгрузки Е увеличивают в 5 раз. Для разных видов испытаний используют свои калибровочные формулы для перевода измеренных величин характеристик в расчетные. Эти формулы в идеале должны давать одни и те же значения, т.е. единственные значения расчетных характеристик, но на деле это не так. Отсюда неизбежная неопределенность часто с большим разбросом величин.
Важно также и то, что характеристики грунтов распределены в грунтовом массиве неравномерно, при изысканиях их можно определить только в дискретных точках (выработках), а для того, чтобы получить распределение этих характеристик в грунтовом массиве нужна интерполяция. Такая интерполяция в принципе неоднозначна, т.е. может быть проведена множеством способов, а в инженерно-геологических отчетах предлагается "один-единственный". Геологи проделывают такую интерполяцию вручную, выделяя ИГЭ и РГЭ субъективно. Чаще всего строится лишь один разрез, а, как распределяются характеристики в точках, не принадлежащих этому разрезу, приходится решать проектировщикам. Проектировщики тоже делают это субъективно единственным образом, хотя ответ на этот вопрос неоднозначен, отсюда еще один источник неопределенности.
Более того, количественное представление распределений характеристик грунтовом массиве связано со множеством лишних трудоемких ручных операций, проводимых субъективно. Отсюда расплывчатость и оторванность проектировщиков от инженер-геологов. Этот разрыв можно преодолеть с помощью виртуального моделирования, в котором можно рассмотреть все перечисленные виды неопределенностей, проводя не один, а серию расчетов, анализируя, как те или иные неопределенности сказываются на поведении системы "основание- фундамент-сооружение".
В бакалаврской работе представлено проектное решение реконструкции геотехнической лаборатории в с. Калинино, Усть-Абаканского района РХ. В состав вошли следующие группы помещений: утепленное, для хранения грунта, морозильная камера осенне-зимнего периода, тамбур и холодный склад. Конструктивная схема - сборная железобетонная с металлическим каркасом.
В конструктивном разделе с целью проверки подобранных ранее конструктивных элементов, выполнен сбор нагрузок и рассчитаны 2 варианта лестничного марша, вследствие чего подобрано необходимое армирование у железо-бетонных и сечение у металлических конструкций.
В разделе основания и фундаменты проанализированы инженерного- геологические условия, определены исходные и классификационные характеристики грунта, определена несущая способность столбчатого монолитного фундамента и подобраны геометрические размеры подушки фундамента.
В разделе технология и организация строительства выполнен подбор авто-транспорта для доставки и монтирования грузов, грузозахватных и монтажных приспособлений. Запроектирован общеплощадочный стройгенплан, построены календарные планы производства работ по каждому варианту лестничного мар¬ша. Для реконструкции геотехнической лаборатории в с. Калинино, Усть-Абаканского района РХ продолжительность строительства с применением 1 варианта лестничного марша - сборный ж/б лестничный марш составила 61 рабочий день в 1 смену. Продолжительность строительства с применением 2 варианта лестничного марша - монолитная лестница по грунту составила 64 рабочих дня в 1 смену. Продолжительность строительства с применением 3 варианта лестничного марша - сборные ж/б ступени по стальным косоурам составила 61 рабочий день в 1 смену.
В разделе безопасность жизнедеятельности определены требования безопасных условий труда при реконструкции объекта.
В экологическом разделе рассчитаны и проанализированы все возможные неблагоприятные воздействия на окружающую среду в ходе реконструкции геотехнической лаборатории, а также класс опасности строительных отходов.
В экономическом разделе на общестроительные работы был составлен локальный сметный расчет на реконструкцию геотехнической лаборатории с применением каждого варианта лестничного марша. Сметная стоимость с применением 1 варианта лестничного марша - сборный ж/б лестничный марш составила 1,748 млн. руб., сметная стоимость 1 м2 площади из расчетного на общестроительные работы 959,75 тыс. руб. Сметная стоимость с применением 2 варианта лестничного марша - монолитная лестница по грунту составила 1,715 млн. руб., сметная стоимость 1 м2 площади из расчетного на общестроительные работы 941,87 тыс. руб. Сметная стоимость с применением 3 варианта лестничного марша - сборные ж/б ступени по стальным косоурам составила 1,669 млн. руб., сметная стоимость 1 м2 площади из расчетного на общестроительные работы 916,81 тыс. руб.
В конструктивном разделе с целью проверки подобранных ранее конструктивных элементов, выполнен сбор нагрузок и рассчитаны 2 варианта лестничного марша, вследствие чего подобрано необходимое армирование у железо-бетонных и сечение у металлических конструкций.
В разделе основания и фундаменты проанализированы инженерного- геологические условия, определены исходные и классификационные характеристики грунта, определена несущая способность столбчатого монолитного фундамента и подобраны геометрические размеры подушки фундамента.
В разделе технология и организация строительства выполнен подбор авто-транспорта для доставки и монтирования грузов, грузозахватных и монтажных приспособлений. Запроектирован общеплощадочный стройгенплан, построены календарные планы производства работ по каждому варианту лестничного мар¬ша. Для реконструкции геотехнической лаборатории в с. Калинино, Усть-Абаканского района РХ продолжительность строительства с применением 1 варианта лестничного марша - сборный ж/б лестничный марш составила 61 рабочий день в 1 смену. Продолжительность строительства с применением 2 варианта лестничного марша - монолитная лестница по грунту составила 64 рабочих дня в 1 смену. Продолжительность строительства с применением 3 варианта лестничного марша - сборные ж/б ступени по стальным косоурам составила 61 рабочий день в 1 смену.
В разделе безопасность жизнедеятельности определены требования безопасных условий труда при реконструкции объекта.
В экологическом разделе рассчитаны и проанализированы все возможные неблагоприятные воздействия на окружающую среду в ходе реконструкции геотехнической лаборатории, а также класс опасности строительных отходов.
В экономическом разделе на общестроительные работы был составлен локальный сметный расчет на реконструкцию геотехнической лаборатории с применением каждого варианта лестничного марша. Сметная стоимость с применением 1 варианта лестничного марша - сборный ж/б лестничный марш составила 1,748 млн. руб., сметная стоимость 1 м2 площади из расчетного на общестроительные работы 959,75 тыс. руб. Сметная стоимость с применением 2 варианта лестничного марша - монолитная лестница по грунту составила 1,715 млн. руб., сметная стоимость 1 м2 площади из расчетного на общестроительные работы 941,87 тыс. руб. Сметная стоимость с применением 3 варианта лестничного марша - сборные ж/б ступени по стальным косоурам составила 1,669 млн. руб., сметная стоимость 1 м2 площади из расчетного на общестроительные работы 916,81 тыс. руб.