В данной бакалаврской выпускной квалификационной работе разработан проект здания научно-исследовательского института с подземным паркингом на 52 машиноместа, высотой более 118 м. Разработана проектная документация в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 16 февраля 2008 г. №87 « О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию» (с изменениями на 1 декабря 2021 года). Определены объёмно – планировочные решения, разработана схема планировочной организации земельного участка, составлен проект по организации строительства, разработаны конструктивные решения, составлена сводная смета на строительство.

As part of this graduate qualification work, a bachelor’s project was developed of an scientific research institute with underground parking with 52 carplaces more than 118 meters high. Project documentation was developed in accordance with Decree of the Government of the Russian Federation of February 16, 2008, No. 87 “On the composition of sections of project documentation and requirements for their content” (as amended on December 1, 2021). Determined in scope - planning decisions, plan for the planning organization of the land. A project for the organization of construction was developed, constructive solutions, a consolidated estimate for construction were developed.

• РЕФЕРАТ
  • ABSTRACT
• Раздел 1. Схема планировочной организации земельного участка
• РАЗДЕЛ 2. АРХИТЕКТУРНЫЕ И ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ
  • 2.1. Описание и обоснование внешнего и внутреннего вида объекта капитального строительства, его пространственной, планировочной и функциональной организации
  • Высотное здание бизнес-центра запроектировано в соответствии с действующими нормативными документами.
  • Этажность – 27 этажей. Высота первого этажа – 4,2 м, типового – 4,2 м, подземных этажей – 3,9 м.
  • Здание сложной конфигурации в плане. Максимальная высота здания от уровня земли – 118,760 м.
  • Максимальные размеры в крайних осях – 39,000 х 45,500 м.
  • Лестничные клетки, лифты и коридоры обеспечивают необходимые функциональные связи.
  • Два подземных этажа занимает парковка для посетителей и рабочих. Общее количество машиномест – 52 машиноместа, в том числе 12 для МГН.
  • На 1-ом этаже размещены: лифтовой холл, холл, пост охраны, лифтовой холл,
  • кафе, гардеробы, администрация, пропускное бюро, охранный пункт, комната мед. помощи, комната отдыха, сан. узлы для мужчин, женщин и МГН, технические помещения, подсобные помещения, помещение для сбора тв. быт. отходов.
  • На 2-29 этаже размещены: лифтовой холл, холл, лаборатории, конференц-залы, рабочие кабинеты, комната отдыха, сан. узлы для мужчин, женщин и МГН, технические помещения, подсобные помещения.
  • Выход на кровлю осуществляется через две лестничные клетки типа Н3. На кровле предусмотрен парапет с постоянной высотой 1,2 м.
  • 2.2. Обоснование принятых объемно-пространственных и архитектурно-художественных решений, в том числе в части соблюдения предельных параметров разрешенного строительства объекта капитального строительства
• Архитектурно-планировочное решение института обосновано его функциональной и конструктивной схемами.
• В здании для вертикального сообщения предусмотрены лестничные и лифтовые узлы, оборудованные:
• - двумя лестничными клетками типа Н3;
• - четырьмя скоростными лифтами грузоподъемностью до 1600 кг.
• В подземной части объекта запроектирована автостоянка на 52 машиноместа.
• Сообщение с надземными этажами обеспечивается лифтовым и лестничными узлами, оборудованные:
• - двумя лестничными клетками типа Н3;
• Двери в лифтовой холл и тамбуры лестничных клеток предусмотрены противопожарные с пределом огнестойкости EI30, с уплотнителем в притворах, с прибором для самозакрывания.
• Выход на кровлю предусмотрен через лестничную клетку. Все входы оснащены противопожарными дверьми с пределом огнестойкости EI30, с уплотнителем в притворах, с прибором для самозакрывания.
• Габаритные размеры рабочих помещений определены в зависимости от необходимого для обеспечения работы сотрудников и оборудования, размещенного с учетом эргономических, санитарногигиенических норм, норм освещенности и эстетических требований.
• 2.3. Описание и обоснование использованных композиционных приемов при оформлении фасадов и интерьеров объекта капитального строительства
• 1. Наружные стены – сплошное остекление: голубой, технические помещения первого этажа огорожены газобетонной утепленной стеной с отделкой композитными панелями;
• 2. Отмостка – керамогранитная плитка;
• 3. Дверные блоки - ПВХ-профиль с трехкамерным стеклопакетом;
• 4. Парапет – газобетонное ограждение с отделкой из композитных панелей.
• В фасадной системе применены панели из стекла. Это позволяет избавиться от визуальной громоздкости здания. Фотореалистичные изображения представлены на рис. 2.1 и 2.2.
• 2.4. Описание решений по отделке помещений основного, вспомогательного, обслуживающего и технического назначения
• Внутренняя отделка проектируемого здания принята в соответствии с назначением помещений и учетом противопожарных и гигиенических требований.
• Все используемые строительные и отделочные материалы должны быть допущены к применению Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителя и благополучия человека и иметь сертификат пожарной безопасности, сертификат соответствия и санитарно...
• Разработан общий вид пола, который используется для различных функций:
• - плитка керамическая, 10 мм;
• - клей, 10 мм;
• - армированная цементно-песчаная стяжка, 80 мм.
• Кровля здания запроектирована плоская эксплуатируемая, с внутренним водостоком:
• - дренаж из гравия, 10 мм;
• - геотекстиль, 5мм;
• - рубероид, 20 мм;
• - цементно-песчаная стяжка, 20 мм;
• - плиты минераловатные, 150 мм;
• - рубероид, 10 мм.
• 2.5. Описание архитектурных решений, обеспечивающих естественное освещение помещений с постоянным пребыванием людей
• 2.6. Описание архитектурно-строительных мероприятий, обеспечивающих защиту помещений от шума, вибрации и другого воздействия
• 2.7. Описание и обоснование принятых объемно-планировочных решений зданий и сооружений объекта капитального строительства
• РАЗДЕЛ 3. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
  • 3.1. Сведения о прочностных и деформационных характеристиках грунта в основании объекта капитального строительства
  • 3.2. Описание и обоснование конструктивных решений зданий и сооружений, включая их пространственные схемы, принятые при выполнении расчетов строительных конструкций
• Размеры здания в осях: 46,5х39,9 м. Высота здания: 118,76 м. Высота этажа – 4,2 м.
• Конструктивная система представляет собой монолитный железобетонный каркас состоящий из:
• - несущих колонн сечением 800х800 мм и 400х400 мм, шаг колонн 6,5 х 6,5 м;
• - несущих стен подвала толщиной 200мм;
• - балок сечением 600х400 мм;
• - междуэтажные плиты перекрытий 200 мм;
• - двух ядер жесткости, включающих в себя лестничные клетки, лифтовые и сантехнические узлы. Ядра расположены у противоположных краев здания, и состоят из стен толщиной 200 мм.
• Ненесущие перегородки выполнены из газобетонных блоков толщиной 100 мм.
• Ограждающие конструкции представлены стеклопразрачными фасадными системами.
• Конструктивные решения здания обоснованы расчетом конечно-элементной модели здания в ПК SCAD 21.1 методом конечных элементов. Выполнен статический расчет здания. Расчетная схема представляет собой пространственную модель: несущие стены, плитный ростве...
• Совместность работы здания и основания получены путем задания связей конечной жёсткости на концах свай.
• Данные о жесткостных характеристиках описаны в пункте 5
• Данные об учтенных нагрузках и их сочетаниях описаны в пункте 6.1
• Подземная часть здания закреплена от горизонтальных перемещений.
• Элементы сопряжены жесткими узлами.
• 3.3. Описание и обоснование технических решений, обеспечивающих необходимую прочность, устойчивость, пространственную неизменяемость зданий и сооружений объекта капитального строительства в целом, а также их отдельных конструктивных элементов, узлов, ...
• 3.4. Описание конструктивных и технических решений подземной части объекта капитального строительства
• Подземная часть состоит из двух этажей и фундамента.
• Конструктивные решения этажей подвала аналогичны надземным этажам.
• Фундамент под зданием: плитно-свайный, представлен:
• - буронабивными сваями диаметром 1000 мм, длиной 35,75 м;
• - монолитной ж/б плитой толщиной 1500 мм, глубина заложения фундаментной плиты – -9,25 м.
• Сваи и фундаментная плита выполнены из бетона класса В40.
• Армирование всех конструкций выполнено продольной и поперечной арматурой классов А500 и А240 соответственно.
• 3.5. Общие положения по расчету конструкций
• 3.5.1. Характеристики материалов
• Класс бетона B40:
• Начальный модуль упругости, МПа: Eb = 36000.0; Расчетное сопротивление осевому сжатию, МПа: Rb = 22; Расчетное сопротивление осевому растяжению, МПа: Rbt = 1.4; Нормативное сопротивление осевому сжатию, МПа: Rbn = 29; Нормативное сопротивление осевому...
• Класс бетона B35:
• Начальный модуль упругости, МПа: Eb = 34500.0; Расчетное сопротивление осевому сжатию, МПа: Rb = 19.5; Расчетное сопротивление осевому растяжению, МПа: Rbt = 1.3; Нормативное сопротивление осевому сжатию, МПа: Rbn = 25.5; Нормативное сопротивление осе...
• Класс арматуры A500:
• Модуль упругости, МПа: Es = 200000.0; Расчетное сопротивление растяжению: продольной арматуры, МПа: Rs = 435.0; Расчетное сопротивление растяжению: поперечной арматуры, Мпа: Rsw = 300.0; Расчетное сопротивление сжатию, МПа: Rsc = 435.0; Нормативное со...
• Класс арматуры A240:
• Модуль упругости, МПа: Es = 200000.0; Расчетное сопротивление растяжению: продольной арматуры, МПа: Rs = 210.0; Расчетное сопротивление растяжению: поперечной арматуры, МПа: Rsw = 170.0; Расчетное сопротивление сжатию, МПа: Rsc = 210.0; Нормативное со...
• 3.6. Сбор нагрузок, формирование РСН и РСУ
• 3.6.1. Описание сочетаний нагрузок. Список загружений
• Учитывая требования норм и технического задания, расчет здания и его частей будет производиться на основное и особое сочетание нагрузок.
• Основное сочетание нагрузок включает в себя следующие загружения:
• 1. Собственный вес конструкций (рассчитывается в ПК SCAD);
• 2. Постоянная:
• а) вес конструкций пола и кровли;
• б) вес ограждающих конструкций и перегородок;
• в) вертикальное и боковое давление грунта на фундаментную плиту и стены подвала этажа соответственно;
• д) нагрузки от лифтового оборудования.
• 3. Временная длительная;
• а) на перекрытия – длительная часть полезной нагрузки на перекрытия во всех пролетах;
• б) на покрытие – пониженная снеговая.
• 4. Кратковременная;
• а) на покрытие – кратковременная часть снеговой;
• б) на стены – ветровая.
• Особое сочетание нагрузок включает в себя следующие загружения:
• 1. Собственный вес конструкций (рассчитывается в ПК SCAD);
• 2. Постоянная:
• а) вес конструкций пола и кровли;
• б) вес ограждающих конструкций и перегородок;
• в) вертикальное и боковое давление грунта на фундаментную плиту и стены подвала этажа соответственно;
• д) нагрузки от лифтового оборудования.
• 3. Временная длительная:
• а) на перекрытия – длительная часть полезной нагрузки на перекрытия во всех пролетах;
• б) на покрытие – пониженная снеговая.
• 4. Кратковременная:
• а) на покрытие – кратковременная часть снеговой;
• б) на стены – ветровая.
• 5. Особая:
• а) нагрузка от лифта на фундаментную плиту при аварии.
• 3.6.2. Описание РСН и РСУ
• Создадим комбинации загружений на основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных (расчетные и нормативные). Всего в проекте 16 комбинаций: 8 расчетных комбинации на основное сочетание (I гр. ПС) и соответствующие им...
• Рис.3.5. Список загружений
• Рис.3.6. Таблица РСН
• Рис.3.7. Таблица РСУ
• 3.6.3. Таблица нормативных и расчетных нагрузок
• ,Р-𝛼.=,Р-𝛼0.∙,𝛾-𝑓.=6184,5∙1,15=7112,18 кг/,м-2.
• Анализ осадки здания, выбор конструктивного решения свай, расчет несущей способности свай по грунту, анализ усилий, расчет на продавливание, результаты армирования конструкций, расчет длины анкеровки и нахлестки арматуры приведены в Приложении 1.
• РАЗДЕЛ 4. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
• 4.1. Область применения
• 4.3. Организация и технология выполнения работ
  • 4.3.2. Арматурные работы
  • 4.3.3. Опалубочные работы
  • 4.3.4. Бетонные работы
    • Транспортировка бетонных смесей
  • 4.3.5. Выдерживание бетона
  • 4.3.6. Распалубка
  • 4.3.7. Подбор машин и механизмов
  • 4.3.8. Календарный план
• 4.4. Требования к качеству работ
• Потребность в материально-технических ресурсах
• 4.5. Техника безопасности и охрана труда
• 4.6. Технико-экономические показатели
• РАЗДЕЛ 5. ПРОЕКТ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА
  • 5.1. Общие положения
  • 5.2. Характеристика условий строительства
  • 5.3. Основные положения по организации и методам ведения строительно-монтажных работ
    • 5.3.1. Общие положения
    • 5.3.2. Оценка развитости транспортной инфраструктуры
    • 5.3.3. Сведения о возможности использования местной рабочей силы при осуществлении строительства
    • 5.3.4. Обоснование принятой организационно-технологической схемы, определяющей последовательность возведения зданий и сооружений, инженерных и транспортных коммуникаций, обеспечивающих соблюдение установленных в календарном плане строительства сроков ...
    • 5.3.5. Технологическая последовательность работ
  • 5.4. Расчет нормативной продолжительности строительства
  • 5.5. Расчет потребности строительства в строительных машинах и механизмах
  • 5.6. Расчет потребности строительства в кадрах
    • 5.6.1. Расчет потребности строительства во временных зданиях и сооружениях
  • 5.7. Потребность строительства в основных строительных материалах
    • 5.7.1. Обоснование размеров и оснащения площадок для складирования материалов, конструкций, оборудования, укрупненных модулей и стендов для их сборки
  • 5.8. Расчет потребности строительства в воде
  • 5.9. Расчет потребности строительства в электроэнергии
  • 5.10. Расчет потребности строительства в сжатом воздухе
  • 5.11. Предложения по обеспечению контроля качества строительных и монтажных работ, а также поставляемых на площадку и монтируемых оборудования, конструкций и материалов
  • 5.12. Перечень мероприятий и проектных решений по определению технических средств и методов работы, обеспечивающих выполнение нормативных требований охраны труда
  • 5.13. Описание проектных решений и мероприятий по охране окружающей среды в период строительства
  • 5.14. Технико-экономические показатели
• РАЗДЕЛ 9. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ
  • 9.1. Актуальность, цели и задачи исследования
  • Освоение подземного пространства городов в России и во всем мире является одной из основных современных тенденций в градостроительстве. Это происходит ввиду множества причин, но многие из них объединены одной целью – наиболее эффективное и рациональн...
  • В связи с тем, что подземные сооружения зачастую находятся ниже уровня грунтовых вод (УГВ), это предполагает сложность их возведения. Непосредственный контакт с грунтовыми водами влечет за собой риск подтопления подземной части здания и прилегающей к ...
  • Барражный эффект – явление, которое возникает при полном или частичном перекрытии водоносного горизонта подземным сооружением или его частью. Результат этого явления – подъем уровня подземных вод перед преградой фильтрационному потоку и его снижении ...
  • Рис. 9.1. Схемы формирования барражного эффекта при частичном и полном перекрытии водоносного горизонта соответственно:
  • 1 – УГВ до строительства; 2 – УГВ после строительства;
  • 3 – поток ГВ до строительства; 4 – поток ГВ после строительства;
  • 5 – поверхность земли; 6 – сооружение; 7 – водоносный̆ слой; 8 – водоупор.
  • Нижнюю часть подземного контура здания для склонового потока ГВ можно считать за подземную плотину, которая разделяет и меняет равномерный поток ГВ на три части:
  • – перед сооружением (верхний бьеф подземной̆ плотины) УГВ повышается, формируется зона подтопления. В данной ситуации может быть нарушена не только норма осушения, но так же произойти заболачивание территории. Так же увеличивается гидростатическое дав...
  • – под сооружением формируется напорный̆ режим ГВ и происходит увеличение скорости фильтрации, что приведет к изменению характеристик грунтового основания и нарушению его взаимной работы с фундаментом;
  • – после сооружения (в нижнем бьефе подземной̆ плотины) УГВ и скорости потока грунтовых вод стремятся к исходным значениям. Одним из примеров негативного последствия данной ситуации является гниение и иссушение деревянных свай исторической застройки.
  • Цель исследования:
  • – проведение оценки подпора УГВ вследствие возникновения барражного эффекта при строительстве здания научно-исследовательского института с подземной автостоянкой.
  • Задачи:
  • – проанализировать методику расчета подпора подземных вод от барражного эффекта;
  • – произвести расчеты, требуемые для определения подпора УГВ на примере проектируемого здания научно-исследовательского института;
  • – анализ методов предотвращения негативных последствий барражного эффекта;
  • – выбор наиболее оптимального решения для устранения негативных последствий барражного эффекта.
  • 9.2. Обзор литературы
• В статье [9] приведены некоторые основные положения оценки барражного эффекта от заглубленных сооружений, зависимость величины подпора от гидрогеологических характеристик перекрытого водоносного горизонта и габаритов инженерного сооружения. Изменение...
• В статье [8] рассмотрена проблема подтопления территорий вследствие возникновения барражного эффекта, вызванного строительством подземных сооружений. В данной работе рассмотрена схема образования зоны подтопления территорий, а также получены схемы пла...
• В статье [5] проведена работа по анализу защиты от подтопления подземных сооружений, расположенных в условиях Северо-Западного региона РФ ниже уровня грунтовых вод (УГВ), обеспечение нормальной эксплуатации зданий (сооружений). Рассматривается использ...
• В пособии [4] описываются различные дренажные системы, схемы основных дренажных систем, конструкции дрен и сооружений, входящих в их состав. Приведены основные положения нормативных документов по защите от подтопления городских территорий и подземны...
• Проведя анализ различных публикаций из актуальной научной литературы, можно сделать вывод, что рассматриваемая тема является актуальной. Также необходимость проведения оценки подпора уровня грунтовых вод как следствие барражного эффекта зафиксирована ...
• 9.3. Основная часть исследования
• 9.3.1 Анализ методики расчета подпора подземных вод от барражного эффекта
• 9.3.2 Расчет подпора подземных вод от барражного эффекта
• Аналогичным образом рассчитаем значение подпора УГВ для всех точек, находящихся в зоне фронтального влияния, с шагом 0,5𝑎=11,58 м. Результаты расчета приведены в табл. 9.1.
• Рис. 9.4 Схема расположения точек, при расчете подпора УГВ
• Таблица 9.1.
• Значения подпора УГВ перед зданием
• На основании табличных данных, а так же с помощью интерполирования были построены линии-гидроизогипсы, в целях графического отображения зон подтопления возникающих вследствие барражного эффекта.
• Рис. 9.5 Схема изменения уровня грунтовых вод.
• С помощью результатов, полученных путем математических вычислений, а также на основании схемы гидроизогипс можно произвести оценку подпора уровня грунтовых вод как следствие барражного эффекта. Максимальное значение изменения УГВ достигает 0,53 м, чт...
• 9.3.3 Анализ методов решения
• Рис. 9.6 Варианты устройства антибарражного дренажа.
• а – по типу головного дренажа; б – по типу пристенного дренажа;
• 1 – сооружение; А и Б – ширина и длина сооружения; 2 – контур зоны влияния; 3 – контур зоны подтопления; В – размер зоны подтопления; 4 – дрена; 5 – коллектор; q – удельный расход грунтовых вод до сооружения; ql – удельный расход грунтовых вод под соо...
• В антибарражном дренаже образуются расходы, их сброс может производиться в различные системы отвода вод: сеть закрытой дождевой канализации, в элементы открытой гидрографической сети, в область фильтрации ниже по потоку ГВ.
• Также два выше перечисленных типа дренажей имеют свои особенности и имеют преимущественные области применения.
• Так, например, при наличии окружающей застройки, на территории которой имеется свой устоявшийся УГВ и его изменение повлечет за собой негативные последствия, оптимальным решением будет использование головного дренажа, так как он сохранит имеющийся УГВ...
• При возведении зданий и сооружений на территории, не имеющей окружающей застройки, а так же при выполнении условия, что норма осушения не будет нарушена, может быть использован пристенный тип антибарражного дренажа. Его преимущество – отведение грунто...
• 9.4. Результаты исследования
• На прилегающей территории, рассматриваемой для строительства нового здания – научно-исследовательского института – уже имеются существующая застройка. Так же на этой территории существует устоявшийся уровень грунтовых вод. Строительство нового здания ...
• Чтобы избежать вытекающих негативных последствий, целесообразно устройство антибарражного дренажа по типу головного дренажа, который будет находиться за пределами границ строительного котлована на удалении 5-10 метров от стены здания. Данный тип антиб...
• Выводы и рекомендации
• Проведя исследования по теме оценки подпора УГВ вследствие возникновения барражного эффекта при строительстве здания с подземной частью, было выяснено, что данная тема является крайне важной и должна обязательно учитываться при проектировании. Негатив...
• Список опубликованных работ по теме исследования