Помощь студентам в учебе
Анализ вариантов конструктивных решений многоэтажного гаража - стоянки общей площадью 10000 кв.м., г. Казань
|
Введение 5
Глава 1. Исследовательская часть 8
1.1 Метод конечных элементов 8
Глава 2. Архитектурная часть 11
2.1. Генплан и благоустройство 11
2.2. Объемно-планировочное решение 12
2.3. Конструктивные решения блока автостоянки 12
2.4. Конструктивные решения рамп 13
2.5. Конструкции плит перекрытия 13
2.6. Материал каркаса здания 17
2.7. Основания и фундаменты 20
2.7.1. Принятые грунтовые условия 20
2.7.2. Фундаменты 22
2.8. Требования, не связанные с конструктивной схемой 23
2.8.1. Организация хранения 23
2.8.2. Наружная отделка 25
2.8.3. Внутренняя отделка 26
2.8.4. Кровля 26
2.8.5. Полы 27
2.8.6. Лифты 29
2.8.7. Инженерное решение 29
Глава 3. Расчетная часть 32
3.1 Сбор нагрузок 32
3.2 Расчёт и проектирование монолитного ребристого перекрытия 33
3.3 Расчёт и проектирование безбалочного монолитного перекрытия 44
3.4 Сравнение вариантов 52
Заключение 59
Литература 61
Приложение
Глава 1. Исследовательская часть 8
1.1 Метод конечных элементов 8
Глава 2. Архитектурная часть 11
2.1. Генплан и благоустройство 11
2.2. Объемно-планировочное решение 12
2.3. Конструктивные решения блока автостоянки 12
2.4. Конструктивные решения рамп 13
2.5. Конструкции плит перекрытия 13
2.6. Материал каркаса здания 17
2.7. Основания и фундаменты 20
2.7.1. Принятые грунтовые условия 20
2.7.2. Фундаменты 22
2.8. Требования, не связанные с конструктивной схемой 23
2.8.1. Организация хранения 23
2.8.2. Наружная отделка 25
2.8.3. Внутренняя отделка 26
2.8.4. Кровля 26
2.8.5. Полы 27
2.8.6. Лифты 29
2.8.7. Инженерное решение 29
Глава 3. Расчетная часть 32
3.1 Сбор нагрузок 32
3.2 Расчёт и проектирование монолитного ребристого перекрытия 33
3.3 Расчёт и проектирование безбалочного монолитного перекрытия 44
3.4 Сравнение вариантов 52
Заключение 59
Литература 61
Приложение
Автомобильный транспорт оказывает существенное влияние на развитие городов. Их планировка и благоустройство в значительной степени определяются условиями движениями автомобилей. Несоответствие в развитии города и его автомобильного парка нарушают нормальную жизнь города. В настоящее время многие крупные города России не в состоянии вместить огромную массу автомобилей и обеспечить надлежащие условия для их хранения.
Это связано с недостатками проводимой градостроительной политики, в которой по вопросам хранения автомобилей не уделялось должного внимания. В градостроительном плане проблема хранения автомобиля - одна из наименее изученных.
При многообразии задач, решаемых автомобильным транспортом в экономической жизни города, потребность в автостоянках различна в отношении от длительности хранения: от кратковременной остановки на несколько минут до многочасовой стоянки.
За последние 10 лет количество автомобилей в стране увеличилось почти в полтора раза. Согласно данным аналитического агентства “АВТОСТАТ”, по состоянию на 1 января 2019 года парк автомобильной техники на территории Российской Федерации составил 51,8 млн единиц. 84 % от этого количества приходится на легковые автомобили, что соответствует 43,5 млн экземпляров. Таким образом, в России на 1000 человек приходится около 330 легковых автомобилей, что существенно выше показателя автомобилизации страны, зафиксированного ранее. В 2017 году на 1000 человек приходилось 305 машин.
Свободная территория для парковки постоянно находится в дефиците, каково же решение данной этой проблемы? А решение явное и полезное - строительство многоэтажных гаражей - стоянок. Многоэтажные гаражи - стоянки - это узкоспециализированные сооружения, предназначенные для вмещения в минимальном объеме как можно больше автомобилей.
При проектировании любого объекта, в т.ч. и гаража - стоянки, очень важным является создание оптимальной и взаимосвязанной объемно - планировочной и конструктивной системы объекта.
Для гаражей - стоянок в отечественной практике проектирования и строительства применяют различные конструктивные решения. Выбор конструктивного решения зависит от ряда факторов: размещения в городской среде; формы и размеров отведенного для строительства участка; типа - гаража стоянки; архитектурного и объемно - планировочного решения. Таким образом, проект здания должен представлять собой синтез архитектурных, конструктивных, инженерных, организационных решений. Подобный синтез необходим для того, чтобы конечный продукт - здание - максимально соответствовал требованиям потенциальных клиентов к его качественным параметрам, уровню обслуживания и эксплуатационным характеристикам.
В последние годы в стране существенно увеличился объем применения монолитного железобетона в гражданском строительстве. Это обусловлено тем, что данное решение обеспечивает возможность строительства зданий любой конфигурации в плане, с различными объемно-планировочными решениями, а также ведет к снижению трудозатрат, капитальных вложений и расхода стали. Возведение зданий из монолитного железобетона позволяет избежать монтажных стыков в несущих конструкциях и повысить их жесткость в целом.
Монолитные плоские железобетонные перекрытия по конструктивной схеме могут быть разделены на две основные группы: балочные и безбалочные. Балочными называют перекрытия, в которых балки работают совместно с опирающимися на них плитами перекрытий. Безбалочные перекрытия представляют собой плоские плиты, опирающиеся на колонны или их капители.
Цели данной диссертации:
1) Выявить в ходе исследования оптимальное конструктивное решение плиты перекрытия многоэтажного гаража - стоянки для хранения легковых автомобилей;
2) Установить зависимость расхода материалов на строительство в зависимости от принятого конструктивного решения.
Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:
1) Систематизация теоретического материала по данной теме;
2) Изучение компьютерной программы для проведения расчетов элементов основных конструкций;
3) Исследование конструктивных решений многоэтажного гаража стоянки;
4) Расчет армирования колонн, плит перекрытий двух вариантов конструктивных решений;
5) Сравнение, анализ результатов и выбор оптимального варианта.
Объектом исследования в данной работе выступает надземный многоэтажный рамповый гараж - стоянка с боксовой и манежной организацией хранения.
Предметом исследования являются надземные железобетонные каркасы блока здания с монолитным ребристым перекрытием и монолитным безбалочным перекрытием.
Это связано с недостатками проводимой градостроительной политики, в которой по вопросам хранения автомобилей не уделялось должного внимания. В градостроительном плане проблема хранения автомобиля - одна из наименее изученных.
При многообразии задач, решаемых автомобильным транспортом в экономической жизни города, потребность в автостоянках различна в отношении от длительности хранения: от кратковременной остановки на несколько минут до многочасовой стоянки.
За последние 10 лет количество автомобилей в стране увеличилось почти в полтора раза. Согласно данным аналитического агентства “АВТОСТАТ”, по состоянию на 1 января 2019 года парк автомобильной техники на территории Российской Федерации составил 51,8 млн единиц. 84 % от этого количества приходится на легковые автомобили, что соответствует 43,5 млн экземпляров. Таким образом, в России на 1000 человек приходится около 330 легковых автомобилей, что существенно выше показателя автомобилизации страны, зафиксированного ранее. В 2017 году на 1000 человек приходилось 305 машин.
Свободная территория для парковки постоянно находится в дефиците, каково же решение данной этой проблемы? А решение явное и полезное - строительство многоэтажных гаражей - стоянок. Многоэтажные гаражи - стоянки - это узкоспециализированные сооружения, предназначенные для вмещения в минимальном объеме как можно больше автомобилей.
При проектировании любого объекта, в т.ч. и гаража - стоянки, очень важным является создание оптимальной и взаимосвязанной объемно - планировочной и конструктивной системы объекта.
Для гаражей - стоянок в отечественной практике проектирования и строительства применяют различные конструктивные решения. Выбор конструктивного решения зависит от ряда факторов: размещения в городской среде; формы и размеров отведенного для строительства участка; типа - гаража стоянки; архитектурного и объемно - планировочного решения. Таким образом, проект здания должен представлять собой синтез архитектурных, конструктивных, инженерных, организационных решений. Подобный синтез необходим для того, чтобы конечный продукт - здание - максимально соответствовал требованиям потенциальных клиентов к его качественным параметрам, уровню обслуживания и эксплуатационным характеристикам.
В последние годы в стране существенно увеличился объем применения монолитного железобетона в гражданском строительстве. Это обусловлено тем, что данное решение обеспечивает возможность строительства зданий любой конфигурации в плане, с различными объемно-планировочными решениями, а также ведет к снижению трудозатрат, капитальных вложений и расхода стали. Возведение зданий из монолитного железобетона позволяет избежать монтажных стыков в несущих конструкциях и повысить их жесткость в целом.
Монолитные плоские железобетонные перекрытия по конструктивной схеме могут быть разделены на две основные группы: балочные и безбалочные. Балочными называют перекрытия, в которых балки работают совместно с опирающимися на них плитами перекрытий. Безбалочные перекрытия представляют собой плоские плиты, опирающиеся на колонны или их капители.
Цели данной диссертации:
1) Выявить в ходе исследования оптимальное конструктивное решение плиты перекрытия многоэтажного гаража - стоянки для хранения легковых автомобилей;
2) Установить зависимость расхода материалов на строительство в зависимости от принятого конструктивного решения.
Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:
1) Систематизация теоретического материала по данной теме;
2) Изучение компьютерной программы для проведения расчетов элементов основных конструкций;
3) Исследование конструктивных решений многоэтажного гаража стоянки;
4) Расчет армирования колонн, плит перекрытий двух вариантов конструктивных решений;
5) Сравнение, анализ результатов и выбор оптимального варианта.
Объектом исследования в данной работе выступает надземный многоэтажный рамповый гараж - стоянка с боксовой и манежной организацией хранения.
Предметом исследования являются надземные железобетонные каркасы блока здания с монолитным ребристым перекрытием и монолитным безбалочным перекрытием.
В магистерской диссертации решены задачи и достигнуты цели.
В ходе исследования проведен анализ двух вариантов конструктивных решений многоэтажного гаража-стоянки.
С помощью программного комплекса ЛИРА-САПР методом конечных элементов произведен подбор арматуры в сечениях элементов железобетонных конструкций.
Основные результаты, полученные в работе, заключаются в следующем:
1) Установлена зависимость расходов материалов на строительство ж/б конструкций каркаса блока здания в зависимости от принятого конструктивного решения.
Наименьший расход стали и бетона характерен для блока здания с монолитным ребристым перекрытием. Стали меньше на 1,8 %, бетона на 28 %.
2) Определена стоимость возведения 1м блока здания.
Наименьшая стоимость возведения 1м блока здания характерна для здания с монолитным ребристым перекрытием. Дешевле на 12 %.
3) Рассчитана трудоемкость возведения каркаса блока здания.
Наименьшая трудоемкость возведения ж/б конструкций, характерна для блока здания с монолитным безбалочным перекрытием. Разница - 1 день.
4) Отмечено, что безбалочное перекрытие имеет целый ряд преимуществ:
а) На безбалочные перекрытия по сравнению с ребристыми для устройства опалубки требуется меньшее количество опалубочных щитов (на 28%).
б) При использовании опалубки безбалочной плиты поверхность потолков получалась достаточно гладкой, не требующей сплошной затирки или штукатурки. Кроме того, поверхность перекрытия при безбалочных перекрытиях относительно меньше, чем при ребристых, и трудоемкость работ по отделке больших гладких поверхностей значительно ниже, чем для ребристых перекрытий. Также для покраски потолков потребуется меньшее количество отделочных материалов.
в) Уменьшается общая кубатура здания. Так так толщина нормального безбалочного перекрытия всегда меньше высоты балок в ребристых перекрытиях, то высота здания становится при безбалочном перекрытии меньше.
Однако в данном исследовании все эти преимущества безбалочных перекрытий не являются решающими при выборе оптимального конструктивного решения.
Проанализировав недостатки и преимущества монолитных балочных и безбалочных перекрытий в рамках исследования многоэтажного гаража-стоянки рекомендуется выбор монолитного ребристого перекрытия, как наиболее экономичного варианта с точки зрения расхода железобетона, стоимости возведения.
В ходе исследования проведен анализ двух вариантов конструктивных решений многоэтажного гаража-стоянки.
С помощью программного комплекса ЛИРА-САПР методом конечных элементов произведен подбор арматуры в сечениях элементов железобетонных конструкций.
Основные результаты, полученные в работе, заключаются в следующем:
1) Установлена зависимость расходов материалов на строительство ж/б конструкций каркаса блока здания в зависимости от принятого конструктивного решения.
Наименьший расход стали и бетона характерен для блока здания с монолитным ребристым перекрытием. Стали меньше на 1,8 %, бетона на 28 %.
2) Определена стоимость возведения 1м блока здания.
Наименьшая стоимость возведения 1м блока здания характерна для здания с монолитным ребристым перекрытием. Дешевле на 12 %.
3) Рассчитана трудоемкость возведения каркаса блока здания.
Наименьшая трудоемкость возведения ж/б конструкций, характерна для блока здания с монолитным безбалочным перекрытием. Разница - 1 день.
4) Отмечено, что безбалочное перекрытие имеет целый ряд преимуществ:
а) На безбалочные перекрытия по сравнению с ребристыми для устройства опалубки требуется меньшее количество опалубочных щитов (на 28%).
б) При использовании опалубки безбалочной плиты поверхность потолков получалась достаточно гладкой, не требующей сплошной затирки или штукатурки. Кроме того, поверхность перекрытия при безбалочных перекрытиях относительно меньше, чем при ребристых, и трудоемкость работ по отделке больших гладких поверхностей значительно ниже, чем для ребристых перекрытий. Также для покраски потолков потребуется меньшее количество отделочных материалов.
в) Уменьшается общая кубатура здания. Так так толщина нормального безбалочного перекрытия всегда меньше высоты балок в ребристых перекрытиях, то высота здания становится при безбалочном перекрытии меньше.
Однако в данном исследовании все эти преимущества безбалочных перекрытий не являются решающими при выборе оптимального конструктивного решения.
Проанализировав недостатки и преимущества монолитных балочных и безбалочных перекрытий в рамках исследования многоэтажного гаража-стоянки рекомендуется выбор монолитного ребристого перекрытия, как наиболее экономичного варианта с точки зрения расхода железобетона, стоимости возведения.