25 поверховий житловий будинок в складних інженерно-геологічних умовах в м. Харкові

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
квалификационного уровня «Специалист»
специальности «Промышленное и гражданское строительство»

Выполнил: ст. гр. П-51 Макаров Д.Ю.
Руководитель: канд. техн. наук, асс. кафедры ГПС Чепурной Д.А.

Для проектирования данного объекта выполнено моделирование и анализ НДС несущих конструкций здания в комплексе SOFiSTiK с применением модуля HASE. Расчет выполнен по первой и второй группам предельных состояний.

Конструктивная схема здания – связевая. Дом имеет монолитный железобетонный каркас, состоящий из безбалочных перекрытий, пилонов и ядра жесткости в виде шахты лифта. Пространственная устойчивость здания обеспечивается пилонами и ядром жесткости, связанными жесткими дисками перекрытий.
Район строительства – г. Харьков.
Ширина здания в осях– 27,7 м.
Длина здания в осях– 27,7 м.
Высота – 73,18 м.
Размеры и сечения пилонов, перекрытий, ростверка приняты в соответствии с архитектурными чертежами.

Сложность инженерно-геологических условий прощадки застройки заключается в наличии неслежавшихся насыпных грунтов мощностью до 12м, что учитывалось соответствующими методами расчетов несущей способности свай, в том числе с учетом негативных сил трения по их боковой поверхности.
В дипломной проекте проводилось сравнение двух вариантов свай в составе свайного фундамента:
– забивных, длиной 17м и размерами сечения 400х400мм;
– буронабивных, длиной 17м и диаметром 800мм.
Сваи объединены монолитным железобетонным плитным ростверком толщиной 1000мм, толщина ростверка принята исходя из расчета на продавливание. Основанием свай служат грунты ИГЭ-5 – пески светло-серые, желто-серые, с тонкими прослоями суглинков, плотные, от маловдажных до водонасыщенных со следующими физико-механическими характеристиками: модуль деформации E=34МПа, угол внутреннего трения φ=〖34〗^о, удельное сцепление грунта с=0,003МПа, удельный вес грунта – ɣ=16,82 кН/м^3, удельный вес водонасыщенного грунта – ɣsat=19,76 кН/м^3.
Диафрагмы жесткости (пилоны) приняты сечением 300мм и 200мм. Стены ядра жесткости приняты 200мм. Стены цокольного этажа приняты толщиной 300мм. Перекрытия монолитные железобетонные безбалочные толщиной 180мм.
Материал элементов каркаса – вертикальные несущие конструкции – бетон класса С25/30(В30), арматура класса А500С; горизонтальные несущие конструкции – бетон класса С25/30(В30), арматура класса А500С.
Сваи моделировались структурными точками конечной жёсткости, т.е. отношением нагрузки на сваю к её осадке. Также, сваи моделировались структурными стержнями типа Pile.
Нагрузки на элементы каркаса приняты в соответствии с действующими украинскими нормами (ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия»).
Класс ответственности здания – СС3 (ДCTУ-Н Б В.1.2-16:2013). Категория сложности – V. Категория ответственности конструкций – A. Коэффициент надёжности по ответственности n=1,2 – для постоянной нагрузки, n=0,975 – для кратковременной нагрузки.
Несущая способность забивной сваи исходя из аналитического расчета составила 850kH. Предварительное количество свай в поле составило 370 шт. После расчета здание с этим количеством свай в програмном комплексе SOFiTiK модулем ASE было определено что предварительное количество свай занижено, проверив продольные усилия в сваях, их количество было увеличено до 437 шт.

Аналогичным способом был произведен расчет свайного поля из буронабивных свай. Несущая способность 2110кН. Предварительное количество свай в поле составило 148 шт. Их количество было увеличено до 165 шт.
Максимальные осадки в сваях при максимальной комбинации нагрузок в нелинейной постановке в модуле HASE.

На рисунке можно видеть, что максимальная осадка находится в зоне ядра жесткости здания (лифтовой шахты), а это максимально нагруженное место здания.
Максимальная осадка составила < Условие выполняется.
Суммарные горизонтальные перемещения здания, в том числе и от эксплуатационного значения ветрового давления составляют 11,2мм, Допустимое перемещение:
fu=h/500=73180/500=146,36мм по ДСТУ Б В.1.2-3:2006 «Прогибы и перемещения».

Фотоотчет процесса защиты дипломного проекта Макаровым Д.Ю. представлен на фото.