Реконструкция зданий и сооружений

Федеральное Агентство по Образованию

 

Вологодский Государственный  Технический Университет

 

 

 

 

 

Кафедра ПГС

 

 

Курсовой проект

 

 

«Реконструкция зданий и сооружений»

 

 

 

 

 

 

 

                                               Выполнил: Кирсанова М.Л.

                         Группа: СХ-51

                                                Проверил: Михалевич Н. В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вологда

2008

 

 

Содержание

 

Введение

1. Проверочный расчет существующих фундаментов
0. Расчетное сечение               
0. Сбор нагрузки на покрытие и перекрытие      
0. Сбор нагрузки по сечениям
0. Геологические условия
0. Проверка несущей способности фундаментов
0. Учет уплотнения основания при эксплуатации
0. Усиление фундамента железобетонной обоймой 
0. Графическая часть
2. Проверочный расчет кирпичного простенка
0. Сбор нагрузки на простенок
0. Расчетная характеристика кирпичной кладки
0. Усиление кирпичного простенка металлической обоймой

3. Расчет монолитного участка

Геометрические параметры монолитного  участка

Сбор нагрузки на монолитный участок

Расчет армирования монолитной плиты

Сбор нагрузки на продольное ребро

Расчет продольного ребра по нормальным сечениям

Расчет прочности наклонных  сечений продольного ребра

Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Реконструируемое здание располагается  в г. Череповец..

Данный город располагается в IV снеговом районе.

С расчетной снеговой нагрузкой  принимаемой по таблице 4[1].

Здание выполнено:

• Кирпичное, двух этажное, без подвала, фундаменты ленточные кирпичная кладка по бутовому основанию.

Стены:

• наружные стены кирпичные толщиной 950 мм;
• внутренние стены кирпичные толщиной 900 мм

Перекрытия сборные железобетонные пустотные, по деревянным балкам,монолитные.

При реконструкции в здании предполагается выполнение следующих видов работ:

1. перепланировка помещений (разборка старых и возведение новых перегородок);
2. устройство торговых залов на первом и втором этаже;
3. замена и ремонт конструкций и деталей;
4. заделка существующих проемов и пробивка новых проемов в существующих стенах;
5. в связи с перепланировкой помещений, выполнить полную замену инженерных коммуникаций.

Здание двух этажное. Высота этажей 3,0 и 3,5 м. здание без подвала, с продольными несущими стенами.

В соответствии с приложением 7 [1], проектное здание относится к  нормальному уровню ответственности  коэффициент γ_n =0.95. нагрузка от людей и оборудования зависит от назначения здания принимаем по таблице 3[1]. Торговые помещения полная 4 кПа

В процессе реконструкции предполагается замена большинства конструкций, а именно:крыши,перекрытий,полов и лестниц, проводится ремонт балконной плиты.

Конструкция пола 1 этажа представлена на рис.1, конструкция пола междуэтажного  перекрытия на рисунке 2.

 

  Конструкция пола 1 этажа

 

 

Рис.1.

 

Конструкция междуэтажного перекрытия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Проверочный расчет существующих фундаментов.

1.2 Сбор нагрузки на покрытие и перекрытие , кН/м²

Сбор нагрузки выполняется в табличной форме таблица 1-3.

Сбор нагрузки на покрытие, кН/м²

                                                                                                               Таблица 1

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка			Расчетная нагрузка
1.Кровля из металлочерепицы «Ranilla» Н 57-750-0,8	0,05	1,05	0,95	0,05
2.Обрезная доска t=32 мм.	0,157	1,1	0,95	0,164
3.Брус 50*50 с шагом 0,6 м	0,021	1,1	0,95	0,022
4.Утеплитель URSA М-25с	0,049	1,2	0,95	0,056
5.Сплошной настил t=32 мм	0,157	1,1	0,95	0,164
6.Стропильная нога 150*200 с шагом 0,9 м	0,163	1,1	0,95	0,170
Итого	0,597			1,076
Временная   Снеговая	1,596	0,7	0,95	2,4
Итого	2,193			3,476

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сбор нагрузки на междуэтажное перекрытие, кН/м²

                                                                                                              Таблица 2

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка			Расчетная нагрузка
1.Керамическая плитка на клей-цементе (ТИГИ-KNAUF) t=12 м  х 0,012м	0,212	1,3	0,95	0,262
2.Цементно-песчаная стяжка t=43 мм  х 0,043м	0,758	1,3	0,95	0,936
3.Керамзитовый гравий t=180 мм  х 0,18м	0,71	1,2	0.95	0,81
4. Стяжка из бетона В 7,5 t=40 мм  х 0,04м	0,98	1,3	0,95	1,21
5. Профнастил  Н 75-750-0,7	0,058	1,05	0,95	0,058
6.Балка 18Б-1	1,575	1,05	0,95	1,571
7.Подвесной потолок  «ARMSTRONG» t=10 мм	0,16	1,2	0,95	0,16
Итого	4,45			5,50
Временная 4	4	1,2	0,95	4,8
Итого	8,45			10,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Сбор нагрузки по сечениям

 

Сечение 1-1

 

 

1. Постоянная нагрузка от покрытия и междуэтажного перекрытия.

       N₁ⁿ= (G_тб1ⁿ + G _тб2 ⁿ  ×n )×L/2

- нормативное:

(0,597+ 8,45) ×6,4 = 57,9 кН/м.

- расчетное:

(1,076 + 10,3 ) ×6,4 = 72,81 кН/м.

   Временная нагрузка на покрытие и перекрытие

      N₂= (P_тб1 + P _тб2   )×L/2 × η

          η = a + 0.6/√m

 

     Временная нагрузка от покрытия  и междуэтажного перекрытия.

- нормативное:

   (1,596 +4) *6,4* 0,72 = 25,79 кН/м;

- расчетное:

   (2,4 +4,8 ) * 6,4* 0,72 = 33,18 кН/м.

2. Нагрузка от фермы.

   Погонная нагрузка от  фермы  qф = 1,97 кН/м,

-нормативное:

  =12,6 кН.

расчётное:

  кН.

 

 

3. Нагрузка от стены.

на рисунке 2 представлена конструкция стены.

 

Рис.2

В данном сечении необходимо посмотреть наличие оконных проемов. Если имеются  в стене оконные проемы, то необходимо ввести коэффициент остекления. В  сечении имеются оконные проемы, поэтому мы вводим коэффициент остекления.

     N₃=(1-К_ост)×δ_ст×Н_ст×ρ×γ_f×γ_n +(1-К_ост)×δ_у×Н_ст×ρ_у×γ_f×γ_n.

     К_ост =А_ост /А

     К_ост = 25,9/166,704= 0,155

 

- нормативное (1-0,155)* 7,55*0,95*18+(1-0,155)*7,55*0,06*0,35 = 109,22кН/м;

- расчетное (1-0,155)* 7,55*0,95*18*1,1*0,95+(1-0,155)*7,55*0,06*1*0,35*1,1*0,95 = 113.14кН/м

 

4. Нагрузка от фундамента

   N₄= δ_ф×Н_ф×1×ρ× γ_f×γ_n

 

- нормативное 1*2,5*1*18 = 45 кН/м;

- расчетное 1*2,5*1*18*1,1*0,95 = 47,03 кН/м.

 

Полная нагрузка по сечению 1-1 будет равна:

 

- нормативная N_1-1=ΣN=57,9+12,6+25,79+109,22+45 = 250,51 кН/м;

- расчетная N_1-1=ΣN=72,81+33.18+12,58+113,14+47,03 = 278,74кН/м.

 

 

 

 

Сечение 2-2.

 

Полная нагрузка в уровне подошвы  фундамента по сечению 2-2 будет складываться:

1. Постоянная нагрузка от покрытия и перекрытия

       N₁ⁿ= (G_тб1ⁿ + G _тб2 ⁿ) ×L₁/2+ (G_тб1ⁿ + G _тб2 ⁿ) ×L₂/2

 

- нормативное (0,597+ 8,45) ×6,4 + (0,597+ 8,45) ×1,925 = 75,32 кН.

- расчетное (1,076 + 10,3 ) ×6,4 +(1,076 + 10,3 ) ×1,925= 94,71 кН,

 

2. Временная нагрузка на покрытие и перекрытие

      N₂= (P_тб1 + P _тб2   ×n + P _тб3 )

          η = a + 0.6/√m

 

          Временная нагрузка от покрытия (η=0.72)

- нормативное    (1,596 +4) *6,4* 0,72 + (1,596 +4) *1,925* 0,72 = 33,55 кН;

- расчетное (2,4 +4,8 ) * 6,4* 0,72+ (2,4 +4,8 ) * 1,925* 0,72= 43,16  кН.

Нагрузка от фермы.

   Погонная нагрузка от  фермы  qф = 1,97 кН/м,

-нормативное:

  =12,6 кН.

расчётное:

  кН.

 

3. 3. Нагрузка от стены.

 

N₃=δ_ст×Н_ст×1×ρ×γ_f×γ_n

 

- нормативное  0,95*7,55*1*18 = 129,11 кН/м;

- расчетное  0,5*7,55*1*18*1,1*0,95= 134,92 кН/м

 

 

4. Нагрузка от фундамента

      N₄= δ_ф×Н_ф×1×ρ× γ_f×γ_n

 

- нормативное 1*2,5*1*18 = 45 кН/м;

- расчетное 1*2,5*1*18*1,1*0,95 = 47,03 кН/м.

 

Полная нагрузка по сечению 2-2 будет равна:

 

- нормативная N_2-2=ΣN=75,32+33,55+12,6+129,11+45=295,58 кН;

- расчетная N_2-2=ΣN=94,71+43,16+134,92+12,58+47,03=332,4 кН.

 

 

 

 

1.4 Геологические условия

     Были выполнены инженерно-геологические испытания для определения характеристик грунтов основания фундаментов здания по Советскому проспекту, 21. Для определения свойств грунта были выполнены 4 шурфа по углам здания. По данным изысканий было выявлено, что существующие фундаменты опираются на грунт слоя ИГЭ-2-суглинок мореный коричневый, от тугопластичной до до полутвердой консистенции, с прослойками и гнездами водонасыщенного песка. Содержание обломочного материала в виде гравия и гальки до 20%(на глубине от 1,24 до 3,4 м). Основные характеристики грунта приведены в таблице.

Физико-механические свойства грунта

Номер ИГЭ	Название грунта	Природная влажность, W %	Плотность г/куб см	Коэф пористости, е	Число платичности, Ip, %	Показатеь текучети	Модуль деформации, Е, МПа	Угол внутреннего трения, φº	Удельное сцепление, с, кПа	Степень пучинистости
ИГЭ2	Суглинок мореный коричневый , тугопластичный,с  прослойками водонасыщенного песка	23,7	2,26	0,684	11,5	0,23	35,6	24	17	Сильно пучинистый

 

 

Расчетное сопротивление грунта основания R, кПа:

R=

γ_с1, γ_с2 – коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 3 стр. 11                СНиП 2.02.01-83* ”Основания зданий и сооружений”: γ_с1=1,2

γ_с2 =1,0

κ – коэффициент, принимаемый равным 1, т.к. характеристики грунта определены непосредственными испытаниями

M_γ , M_q , M_c – коэффициенты, принимаемые по табл.4 стр. 12 СНиП 2.02.01-83*:

                                                                      M_γ = 0,56

M_q = 3,24

M_c = 5,84

κ _z – коэффициент, принимаемый равным 1, т.к. в‹10 м

в – ширина подошвы фундамента, м. в = 1

γ_II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), γ_II = 20 кН/м³

γ_II^I - то же залегающих выше подошвы

  

кН/м³