Проектирование многоэтажных жилых зданий массовой застройки для Крайнего Севера

1. Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ФГБОУ ВО «ВГТУ», ВГТУ)
Кафедра проектирования зданий и сооружений им. Н.В. Троицкого
РЫБАЛКА ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ
ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ЗДАНИЙ
МАССОВОЙ ЗАСТРОЙКИ ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХСЯ В УСЛОВИЯХ
КРАЙНЕГО СЕВЕРА
Научный руководитель: доцент к.т.н.
Макарова Татьяна Васильевна
Воронеж 2019

2. Цели и задачи:

•Проанализировать природно-климатических и геологических факторов учитываемых при проектировании жилых зданий
в районах Крайнего Севера и сейсмоопасных районах;
•Сформулировать основные принципы разработки планировочных решений при проектировании жилых зданий массовой
застройки для эксплуатации в особых условиях строительства.
•Дать качественную оценку существующих технологий возведения зданий и их применимость при строительстве на
труднодоступных территориях;
•Подобрать эффективные методы активной и пассивной сейсмоизоляции;
•Проанализировать варианты применяемых конструктивных схем для заданных условий строительства, а также виды
защиты от сейсмических воздействий
•Экономическое сравнения стоимости доставки конструктивных элементов при возведении 9 этажного жилого здания.
•Разработка архитектурно-строительных решений многоквартирных жилых домов массовой застройки для территории
острова Кунашир.

3. Паспорт природно-климатических характеристик

Место строительства
Климатический район строительства
Температура наиболее холодных суток
обеспеченностью 0,92
Температура наиболее холодной
пятидневки обеспеченностью 0,92
Сахалинской область, г. ЮжноКурильск.
II Г
- 15°С
- 13°С
Продолжительность периода со средней
225 сутки со средней температурой
суточной температурой воздуха ниже 8°С
этого периода: -0,00°С
Снеговой район
V(2,5 кПа)
Ветровой район
VII, (0,85 кПа)
Магнитуда землетрясений
10 баллов (ОСР-97 Б)
Январь – СЗ
Господствующее направление ветров
(скорость ветра по румбам - 6,8)
Июль – Ю
(скорость ветра по румбам - 5,2)
Нормативная глубина промерзания
грунтов*
1,11 м
Роза ветров пгт. Южно-Курильск

4. Зависимость предельной допустимой этажности при сейсмичности площадки строительства 9 баллов

Объемно-блочные
панельноблочные
железобетонные стены
Крупнопанельные блоки
Стены из монолитного
железобетона
Железобетонный каркас
рамный без заполнений
Железобетонный каркас с
заполнением из штучной
кладки
Железобетонный
безригельный без
железобетонных дифрагм
Железобетонный с
железобетонными
дифрагмами
Зависимость предельной допустимой этажности при
сейсмичности площадки строительства 9 баллов
Предельная этажность
Необходимая этажность

5. Проекты жилых домов массовой застройки серии Д-25 от московского проектного института и серия жилых домов И-1279 «Колос»

Серия Д-25 Планировка типового этажа
Серия И-1279 Планировка типового этажа

6. Выбор объемно планировочного решения с учетом отсутствия резервных территорий в пгт. Южно-Курильск

Спутниковый снимок Google от 25 Октября 2018 г.
Варианты расположения проектируемых зданий.
(Размеры приведены в метрах)

7. Изополя перемещений конструктивных схем

Перемещения по оси Х от
особого сочетания нагрузок
крупнопанельной схемы
Перемещения по оси Х от особого
сочетания нагрузок объемноблочной схемы
Максимальные значения перемещений по оси Х от
особого сочетания нагрузок
Схема
Крупнопанельная схема
Объемно-блочная схема
Каркасная схема
Перемещения (мм)
17.30
2,96
84,40
Перемещения по оси Х от
особого сочетания нагрузок
каркасной схемы
Объем материалов несущих элементов для реализации каждой
конструктивной схемы без антисейсмических мероприятий
Конструктивная схема
Объем несущих элементов
Крупнопанельная
4101.755 м3
Объемно-блочная
2967.470 м3
Каркасная с диафрагмами
жесткости и монолитными блоками
3951,872 м3

8. Анализ прочности схем с проведением антисейсмических мероприятий

Перемещения по оси Х от
особого сочетания нагрузок
каркасной схемы.
Перемещения по оси Х от особого
сочетания нагрузок объемноблочной схемы
Перемещения по оси Х от особого сочетания нагрузок
Схема
Крупнопанельная схема
Объемно-блочная схема
Каркасная схема
Перемещения (мм)
0,28
0,028
44,30
Перемещения по оси Х от особого
сочетания нагрузок объемно-блочной
схемы
Объем материалов для реализации каждой конструктивной схемы с
антисейсмическими мероприятиями
Конструктивная схема
Крупнопанельная
Объемно-блочная
Каркасная с диафрагмами жесткости и монолитными
блоками
Показатели объема несущих
конструкций с учетом
антисейсмических
мероприятий, м3
4024,986
3022,397
4149,465

9. Соотношение изменения объема и перемещений при усилении схемы

Диаграмма 3: Перемещения (мм)
Диаграмма 2: Измнение объема материалов
4500
4000
3500
44,3
3000
0,028
С сейсмической защитой
2500
0,28
2000
1500
1000
84,4
500
2,96
Без сейсмической защиты
0
ПАНЕЛЬНАЯ СХЕМА
ОБЪЕМНО-БЛОЧНАЯ
СХЕМА
без сейсмической защиты
4101,755
Объемно-блочная
схема
2967,47
с сейсмической защиты
4024,98
3022,397
Панельная схема
17,3
КАРКАСНАЯ СХЕМА
Каркасная схема
0
10
20
30
40
50
60
70
3951,875
4149,465
Каркасная схема
Объемно-блочная схема
Панельная схема
На основании анализа можем заключить, что наиболее материалоемкой и подверженной к
сейсмическому воздействию является каркасная схема.
80
90

10. Анализ стоимостных параметров рассмотренных конструктивных решений с учетом логистики

Конструктивная схема
Объемно-блочная схема:
Масса элементов (т.)
- Объемные блоки
3129,678
- Доборные элементы
516,060
- Монолитные элементы
3909,416
- Общая масса
Крупнопанельная схема:
7555,154
- Наружные панели
1055,454
- Внутренние панели
2487,861
- Монолитные элементы
6896,685
- Общая масса
10440,564
Общая стоимость перевозок элементов:
- Объемно-блочной схемы
7555,154 т. х 4500 р./т.= 33 998 193 р.
- Панельной схемы
10440,564 т. х 4500 р./т.= 46 982 538 р.

11.

12. ВЫВОДЫ

1.
Проектирование зданий жилой застройки необходимо выполнять при комплексном учете всех
природно-климатических и эксплуатационных факторов характерных для особых условий
строительства.
2.
Проектирование жилой массовой застройки следует осуществлять на основании анализа
современных тенденций в строительстве с учетом опыта, традиций присущих данному региону
строительства.
3.
Исходя из анализа наиболее применяемых конструктивных систем для 9-этажного здания, объемноблочная конструктивная схема является целесообразной для строительства, основываясь на оценке
расхода основных конструкционных материалов в стоимостном выражении для заданного региона.
4.
При разработке проекта жилого дома на сейсмоопасной территории наиболее рациональным
является использование пассивных методов сейсмической защиты.
5.
Разработку объемно-планировочных решений при проектировании зданий необходимо
осуществлять с учетом оптимальных архитектурно-планировочных конфигураций учитывающих:
ограничение размера здания в плане, этажности, особенности размещения здания.
6.
Расчет усилий элементов здания целесообразно выполнять с использованием новейших
достижений в области создания информационных моделей.