Разработка крытого плавательного бассейна в стальных конструкциях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

содержание

Введение

1. Архитектурно-строительный раздел

1.1 Генеральный план

1.2 Наружное оформление фасадов здания

1.3 Объемно-планировочное решение здания

1.4 Конструктивное решение здания

1.4.1 Фундамент

1.4.2 Стены подвала

1.4.3 Наружные и внутренние стены

1.4.4 Колонны и фахверки

1.4.5 Перегородки

1.4.6 Лестницы внутренние

1.4.7 Перекрытия

1.4.8 Покрытие

1.4.9 Кровля

1.4.10 Двери

1.4.11 Окна

1.4.12 Полы

1.4.13 Отделка помещений

1.5 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

1.5.1 Теплотехнический расчет покрытия

1.5.2 Теплотехнический расчет наружной стены

2. Расчетно-конструктивный раздел

2.1 Расчет стропильной фермы

2.1.1 Геометрическая схема фермы

2.1.2 Связи

2.1.3 Расчетная схема фермы

2.1.4 Нагрузки на ферму

2.1.5 Расчетные усилия в стержнях фермы

2.1.6 Подбор сечений стержней фермы из профилей гнутых замкнутых сварных

2.1.7 Подбор сечения стержней

2.1.8 Подбор сечения сжатых стержней

2.1.9 Подбор стержней при смене сечения

2.2 Конструирование и расчет узлов фермы

2.2.1 Расчет стенки при одностороннем примыкании к поясу

2.2.2 Расчет стенки в У-образных узлах

2.2.3 Расчет боковой стенки

2.2.4 Расчет элемента решетки

2.2.5 Расчет сварных швов

2.2.6 Расчет соединения двух полуферм в узлах и

2.2.7 Расчет прикрепления стойки к поясам фермы

2.2.8 Принятые типы сечения

3. Технологический раздел

3.1 Характеристика здания

3.2 Выбор метода производства строительно-монтажных работ

3.3 Определение объемов строительно-монтажных работ

3.4 Выбор монтажных приспособлений

3.5 Определение трудоемкости и продолжительности монтажных работ

3.6 Определение трудоёмкости и продолжительности монтажных работ

3.7 Расчет основных параметров и выбор монтажных кранов

3.7.1 Требуемая грузоподъёмность

3.7.2 Необходимая минимальная высота крюка крана

3.7.3 Требуемый вылет стрелы

3.7.4 Требуемая длина стрелы

3.8 Технико-экономическое обоснование выбранного варианта крана

3.9 Выбор и обоснование транспортных средств для доставки сборных конструкций

3.10 График производства работ

3.11 Основные технико-экономические показатели

3.12 Указания по производству работ

3.13 Указания по технике безопасности

3.14 Указания по осуществлению контроля и оценки качества монтажных работ

3.15 Указания по охране труда

4. Организационный раздел

4.1 Общие данные

4.2 Характеристика условий строительства

4.3 Климатические характеристики

4.4 Расчет численности персонала строительства

4.5 Расчет потребности во временных зданиях и сооружениях

4.6 Расчет потребности в ресурсах

4.6.1 Расчет потребности в электроэнергии

4.6.2 Расчет потребности в тепле

4.6.3 Расчет потребности в воде

4.6.4 Расчет потребности в транспортных средствах

4.6.5 Расчет площадей складов материалов, изделий и конструкций

4.7 Технико-экономические показатели

5. Раздел безопасности жизнедеятельности

5.1 Общий порядок действий в критических и чрезвычайных ситуациях

5.1.1 Задачи сотрудников спортивного комплекса

5.1.2 Задачи администрации

5.1.3 Задачи СБ

5.1.4 Мероприятия по эвакуации из помещений здания спорткомплекса

5.2 Порядок действий в возможных критических и чрезвычайных ситуациях в спорткомплексе в результате проведения диверсионно-террористиче-ких акций или экстремистских проявлений

5.2.1 Пожар (возгорание, задымление)

5.2.2 Взрыв

5.2.3 Получение угроз по телефону

5.2.4 Обнаружение подозрительных бесхозных предметов

5.2.5 Попытка захвата (захват) объекта, заложников

5.2.6 Массовые беспорядки, проявление экстремизма

6. Экологический раздел

6.1 Меры по охране окружающей среды при строительстве объекта

6.2 Меры по охране окружающей среды при эксплуатации объекта

7. Научно-исследовательский раздел

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Введение

Правительством Российской Федерации принята целевая программа развития физической культуры и спорта на 2009-2018 годы. Эта программа направлена на расширение и модернизацию спортивной инфраструктуры с целью повышения доступности занятий физической культурой и спортом для россиян. Я считаю что тема выпускной квалификационной работы “Крытый плавательный бассейн в стальных конструкциях в г.Вологда” является актуальной.

Данный проект разрабатывался в интересах популяризации здорового образа жизни и привлечения широких слоев населения к регулярным занятиям спортом. Спорткомплекс оснащен двумя чашами бассейна и большим гимнастическим залом с трибунами, что дает возможность проведения различных спортивных мероприятий. Очистка воды в бассейне производится с помощью ультрафиолетового облучения, что более благоприятно влияет на конструкцию металлического каркаса, нежели очистка воды хлором.

Цели работы: разработать объемно - планировочное решение здания с учетом назначения, рассчитать несущие конструкции металлокаркаса, разработать технологическую карту на монтаж металло - конструкций, спланировать процесс ведения СМР, обеспечить безопасность и экологичность ведения строительно - монтажных работ и дальнейшей эксплуатации.

1. Архитектурно-строительный раздел

1.1 Генеральный план

Генплан проектируемого здания разработан согласно требованиям [1].

Проезды и площадки выполнены на основании [1] и [2].

К зданию предусматриваются основные проезды со стороны ул. Чернышевского.

Зеленая зона и тротуары приподняты на 15см над уровнем проездов.

Организованная территория подвергается комплексному озеленению, которое предусматривает посев газонов, посадку многолетних деревьев и кустарников согласно [1]. Принятый в проекте ассортимент деревьев и кустарников подобран с учетом местных климатических условий.

Тротуары для пешеходов шириной от 1 до 2,25 м приняты из брусчатки. Тротуары в местах пересечения с дорогами и проездами должны иметь понижения для возможности беспрепятственного перемещения маломобильных групп населения.

При проектировании застройки местности предусмотрено размещение площадок, размеры которых приняты по табл. 2 [1].

Запроектированы следующие площадки:

1) для мусоросборников площадью 46,25м²;

2) для стоянки автомашин. Количество парковочных мест (50 шт.) принято с учётом количества работников и посетителей бассейна.

Подвод инженерных сетей предусмотрен от существующих городских коммуникаций по [1] табл. 14.

Таблица 1.1 - Основные технико-экономические показатели по генплану

№	Наименование показателей	Единица измерения	Количество, м2
1	2	3	4
1	Площадь участка	м2	22873
2	Площадь застройки	м2	3694,9
1	2	3	4
3	Площадь озеленения	м2	10254,1
4	Плотность застройки	%	16,19
5	Площадь дорог и площадок	м2	8921
6	Коэффициент использования территории	м2	0,56
7	Степень озеленения	%	45,2

1.2 Наружное оформление фасадов здания

Фасады здания по проекту должны отделываться фасадными плитами фирмы «Термостепс» системы навесных вентилируемых фасадов, утеплитель - минераловатные плиты на основе базальта типа «Термовент» толщиной 120 мм. Витражи и окна приняты из алюминиевых и ПВХ профилей белого цвета с двухкамерными стеклопакетами с твердым селективным покрытием. Расколеровка фасадов - согласно утвержденному эскизному проекту.

1.3 Объемно-планировочное решение здания

Данным проектом предусматривается возведение здания многофункционального спортивного комплекса с плавательным бассейном.

Класс ответственности здания - II.

Степень огнестойкости здания - II.

Функциональная пожарная опасность здания Ф 2.1 и Ф 3.6.

Здание комплекса имеет сложную конфигурацию в плане с максимальными размерами в осях 59,12 х 66,6м.

Максимальная высота здания 12,5м, высота подвального этажа - 3,0м, высота первого этажа - 3,5 - 9,1м, высота второго этажа - 3,6 - 5,3м, высота третьего этажа - 3,5м.

За отметку 0,000 принята отметка чистого пола первого этажа здания, соответствующая абсолютной отметке 149,00.

В здании запроектирован подвал в осях А-Д, Ж-М, 1-6, 7-8. В подвале расположен тренажерный зал, подсобные и складские помещения.

На первом этаже запроектированы зал спортивной гимнастики, зал бассейна с ванной 25,0х16,0 м, зал бассейна с ванной 12,5х6,0 м, блоки раздевалок для занимающихся, санузлы для посетителей, комната охраны, блок сауны, кабинет врача, процедурная, мастерская, рекреации для отдыха, вестибюль с выделенной зоной регистратуры и гардероба и другие служебные помещения.

На втором этаже расположены помещения кафе на 36 мест, пресс-центр, балкон над плавательным бассейном с ванной 25,0х16,0 м для размещения зрителей, блоки раздевалок, зал хореографии, малый зал спортивной гимнастики, зал подготовительных занятий (для занимающихся в бассейнах), методические кабинеты, тренерские и административные помещения спортивного центра.

На третьем этаже запроектированы помещения венткамер и административные помещения.

Здание состоит из трех объемов:

1) двухсветного пространства высотой - 9,1 метра, размерами 30,0 х 57,6 метра, где находятся зал спортивной гимнастики и помещение бассейна с ванной 25,0х16,0 метра, между собой функционально разделены перегородками на всю высоту;

2) трехэтажной части размерами 24,0 х 57,6 метра, где расположены блоки раздевалок, тренерские, малые спортивные залы;

3) трехэтажной части размерами 8,0 х 57,6 метра, где расположены вестибюль, кафе, административные помещения.

Данные объемы здания разделены на части противопожарными стенами 1-го типа. В трехэтажных частях здания этажи соединены между собой двумя лестницами в каждой части. Пути эвакуации в случае чрезвычайных ситуаций предусмотрены из каждого помещения на этаже в коридор, из которого на лестницы или непосредственно наружу. Санитарно-гигиенические правила выполнены путем устройства необходимого состава помещений бассейнов, душевых, раздевалок, санитарных комнат и отделки их поверхностей кафельной плиткой. Также предусмотрены необходимые инженерные системы по очистке воды и вентиляции воздуха.

1.4 Конструктивное решение здания

строительство крытый бассейн стропильный

Конструктивное решение здания представляет собой систему каркасной и бескаркасных частей. Каркасная часть запроектирована в осях 6-7, 1-6 по осям В-К. Бескаркасная часть в осях 1-6, А-В и К-М.

1.4.1 Фундамент

В проекте предусмотрены свайные фундаменты. Монолитные железобетонные ростверки высотой 600 мм из бетона класса В15 с армированием каркасами из арматуры класса А400. Сваи марки С60.30-6 по серии 1.011.1-10.

Для защиты стен от увлажнения в уровне обреза фундаментов предусмотрена гидроизоляция. Для отвода атмосферной влаги от конструкции здания по всему периметру устраивается отмостка шириной 1,0м с уклоном 3%.

1.4.2 Стены подвала

Стены подвала представлены из сборных бетонных блоков толщиной 400мм. С внешней стороны стен предусматривается оклеечная гидроизоляция рулонным материалом «Технониколь» по битумной мастике.

1.4.3 Наружные и внутренние стены

В проекте наружные и внутренние стены предусмотрены из керамического полнотелого кирпича марки К125/35 на цементно-песчаном растворе марки М75, с армированием через 4 ряда кладки арматурной сеткой 4В500-50/4В500-50;

1.4.4 Колонны и фахверки

Колонны и фахверки металлические, из широкополочных двутавров профилей 40Ш1 и 26Ш1 по ГОСТ26020-83, изготовленные из стали С345.

1.4.5 Перегородки

Перегородки запроектированы гипсокартонными на металлическом каркасе, часть перегородок - из керамического полнотелого кирпича К125/35 на цементно-песчаном растворе марки М75.

1.4.6 Лестницы внутренние

Железобетонные ступени по металлическим косоурам с облицовкой керамической плиткой с шероховатой поверхностью на цементно-песчаном растворе. После сборки лестничного марша косоуры и лобовые балки должны быть оштукатурены по металлической сетке для увеличения предела огнестойкости.

1.4.7 Перекрытия

Сборные перекрытия предусматриваются из железобетонных пустотных плит по серии 1.141-1 по кирпичным стенам и металлическим балкам, монолитные железобетонные - по металлическим балкам.

1.4.8 Покрытие

В каркасной части здания покрытие из оцинкованного профилированного настила Н75-750-0,9 по металлическим фермам с шагом 4,0 м, опирающимся на подстропильные балки двутаврового сечения. В бескаркасной части здания должны быть установлены сборные железобетонные пустотные плиты по серии 1.141-1 по кирпичным стенам и металлическим балкам.

1.4.9 Кровля

Кровля рулонная совмещенная с покрытием из полимерной мембраны LOGICROOFV-RP и разделительного слоя - стеклохолста с утеплителем ТехноНиколь 30-250 толщиной 60 мм. Водостоки внутренние с отводом в систему ливневой канализации.

1.4.10 Двери

Наружные двери - металлические, внутренние - деревянные однопольные, ПВХ двупольные, противопожарные. Витражи: двухкамерные стеклопакеты с твердым селективным покрытием в алюминиевых переплетах (R_пр?0,48С/Вт).

1.4.11 Окна

Окна индивидуальные двухкамерные стеклопакеты в ПВХ переплетах с междустекольным расстоянием 12 мм (R_пр?0,54С/Вт).

1.4.12 Полы

В зависимости от типа помещения, в здании предусмотрено несколько типов покрытий полов. Керамическая и стеклянная плитка фирм «Globe Smoke», «Globe Ice», «Керамин» запроектированы в помещениях вестибюля, регистратуры, санузлов, коридоров, залов бассейнов, раздевалки, кафе. Линолеум ПВХ на теплозвукоизоляционной основе предусмотрен в помещениях тамбура, гардероба, комнаты охраны, инвентарных, кабинета врача, судейской, пресс-центра и др. Паркет - в зале хореографии, и ковролин - в зале художественной гимнастики.

1.4.13 Отделка помещений

С внутренней стороны стеновые ограждения спортивных залов, коридоров оштукатуриваются и окрашиваются водоэмульсионной краской, стены помещений душевых, санузлов, бассейнов оштукатуриваются и покрываются стеклянной плиткой. Потолки бассейнов и гимнастических залов отделываются реечным подвесным перфорированным потолком, потолки коридоров и административных помещений - подвесным потолком типа «Армстронг». Несущие конструкции покрытия, как и колонны и ригели окрашиваются огнезащитным составом «Джокер» по слою грунтовки «ГФ - 021». Все выступающие элементы конструкций и их узлы закрываются пластиковыми накладками.

1.5 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

1.5.1 Теплотехнический расчет покрытия

Рисунок 1.1 - Конструкция покрытия

В ходе расчета определяется требуемое сопротивление теплопередаче R_req^тр (минимально допустимое) и сопротивление теплопередаче наружного ограждения R_req. Должно выполняться условие R_req^тр < R_req. R_req^тр должно быть не менее значения, исходя из условий энергосбережения; определяют с учетом градусо-суток отопительного периода:

D_d = (t_int - t_ht) ·z_ht, ⁰C·сут, (1.1)

где t_int - расчетная температура внутреннего воздуха, t_int = 27 ⁰C;

t_ht - средняя температура наружного воздуха периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 ⁰C, t_ht = - 4;

z_ht - продолжительность отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ниже или равной 8⁰C, z_ht = 228сут;

D_d= (27+4) ·228=7068

R^тр, м²·⁰С/Вт, (1.2)

где а и b - коэффициенты, по табл. 4 [2]; а = 0,0004; b = 1,6;

,

где R_req определяем в зависимости от конструкции стены:

,, (1.3)

где б_ext - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, б_ext = 23 Вт/(м²·⁰C);

б - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, б = 8,7 Вт/(м²·⁰C);

R_k - термическое сопротивление отдельных слоев, R_k = R₁ + R₂ + …+ R_n

где n - количество слоев;

R = д/л, (1.4)

где д - толщина слоя, м;

л - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м²·⁰C).

Первый слой - экструзионный пенополистирол Технониколь 30-250: t = 60, мм, = 0,031, Вт/(м·С).Второй слой - минераловатный утеплитель ТехноРУФ Н30: t = x мм, = 0,039, Вт/(м·С).

Слоями в виде стеклохолста и пароизоляции при теплотехническом расчете можно пренебречь, в виду их малой толщины и высокой теплопроводности.

R_req=

х = 0,088 м.

Принимаем толщину утеплителя 90 мм.

1.5.2 Теплотехнический расчет наружной стены

Рисунок 1.2 - Конструкция наружной стены

В ходе расчета определяется требуемое сопротивление теплопередаче R_req^тр (минимально допустимое) и сопротивление теплопередаче наружного ограждения R_req. Должно выполняться условие R_req^тр < R_req. R_req^тр должно быть не менее значений:

исходя из условий энергосбережения; определяют с учетом градусо-суток отопительного периода:

D_d = (t_int - t_ht) ·z_ht , ⁰C·сут, (1.5)

где t_int - расчетная температура внутреннего воздуха, t_int = 27 ⁰C;

t_ht - средняя температура наружного воздуха периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 ⁰C, t_ht = - 4 ⁰C;

z_ht - продолжительность отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ниже или равной 8⁰C, z_ht = 228сут;

D_d= (27+4) ·228=7068 ⁰C·сут.

R^тр, м²·⁰С/Вт, (1.6)

где а и b - коэффициенты, по табл. 4 [2]; а = 0,0003; b = 1,2;

Rreq^тр =0,0003·7068 + 1,2 = 3,32

R_req определяем в зависимости от конструкции стены:

,м²·⁰С/Вт, (1.7)

где б_ext - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, б_ext = 23 Вт/(м²·⁰C);

R_k - термическое сопротивление отдельных слоев: R_k = R₁ + R₂ + …+ R_n,

где n - количество слоев;

R = д/л, (1.8)

где д - толщина слоя, м;

л - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м²·⁰C).

Первый слой - кирпичная стена: t = 380, мм, = 0,81, Вт/(м·С).

Второй слой - утеплитель «Термовент»: t = x мм, = 0,041, Вт/(м·С).

Rreq=,

х = 0,1, м.

Принимаем толщину утеплителя 120 мм. Суммарная толщина конструкции t = 120 мм.

2. Расчетно-конструктивный раздел

2.1 Расчет стропильной фермы

2.1.1 Геометрическая схема фермы

В дипломном проекте запроектирована ферма из ЗГСП, в связи с этим принимается треугольная решетка для упрощения конструкции узлов. Уклон выполняется в зависимости от кровельных материалов и равен 7 %. Размер верхних и нижних панелей равен 3м. Для деления фермы на 2 отправочные марки в центре предусматривается центральная стойка.

Рисунок 2.1 - Геометрическая схема стропильной фермы

2.1.2 Связи

Связи - важные элементы здания с металлическим каркасом. Они обеспечивают пространственную неизменяемость каркаса, создают жесткость, необходимую для обеспечения нормальных условий эксплуатации металлоконструкций в течение всего срока службы сооружения, обеспечивают устойчивость сжатых элементов каркаса, воспринимают горизонтальные ветровые нагрузки действующие на здания, создают условия для качественного и удобного монтажа элементов каркаса.

Различают связи по покрытию и связи по колоннам.

Связи по колоннам по высоте каркаса условно разделяют на 2 яруса:

1) связи, размещаемые в пределах высоты колонны;

2) связи, размещаемые в пределах высоты сквозного ригеля на опорах.

Связи между колоннами устанавливают в середине длины температурного блока, а при большой его длине - в третях его длины. Расстояние от торца здания до вертикальной связи принимаем для отапливаемых зданий не более 90м.

Связи по покрытию подразделяют:

1) горизонтальные в плоскости верхних поясов ферм, которые состоят из поперечных связевых ферм и распорок, расположенных вдоль здания между фермами;

Рисунок 2.2 - Схема горизонтальных связей по покрытию по верхнему поясу

2) горизонтальные в плоскости нижних поясов, которые состоят из поперечных продольных ферм и распорок, расположенных вдоль здания между фермами;



Рисунок 2.3 - Схема горизонтальных связей по покрытию по нижнему поясу

3) вертикальные связи между стропильными фермами, которые в плоскости опорных, средних или ближайших к средним стоек.

При применении профилированного кровельного настила поперечные связевые фермы в плоскости верхних поясов ферм не устанавливают, а предусматривают более частое размещение вертикальных связей между фермами.

2.1.3 Расчетная схема фермы

В расчетах ферма принимается как балочная конструкция, свободно лежащая на опорах.

Рисунок 2.3 -Расчетная схема стропильной фермы

2.1.4 Нагрузки на ферму

Нагрузка, действующая на ферму, обычно прикладывается к узлам фермы, к которым крепятся элементы поперечной конструкции.

Основными нагрузками на ферму при её расчете являются:

1) постоянная - от веса ограждающих и несущих конструкций;

2) временная - снеговая и ветровая.

Определение постоянной нагрузки на ферму.

Таблица 2.1 - Нагрузка от покрытия

Состав нагрузки	Нормативная gn, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке гf	Расчетная g, кН/м2
1	2	3	4
1. Полимерная мембрана LOGICROOFV-RP, д = 1,5 мм	0,0185	1,2	0,0222
2. Разделительный слой - стеклохолст, д = 0,1 мм	0,001	1,2	0,0012
3. Экструзионный пенополистирол ТехноНиколь 30-250 д = 60 мм, с = 30 кг/м3	0,018	1,2	0,0216
4. Минераловатный утеплитель ТЕХНОРУФ Н30 д = 90 мм, с = 120 кг/м3	0,108	1,2	0,1296
5. Пароизоляция ТехноНиколь, д = 0,12 мм	0,04	1,2	0,048
6. Стальной профилированный лист Н75-750-0,9	0,125	1,05	0,1313
7. Стропильные фермы	0,2	1,05	0,21
8. Связи	0,04	1,05	0,042
Итого:	gnn = 0,5815		gn = 0,6385

Для определения расчетной погонной постоянной нагрузки на ферму g_П необходимо суммарную расчетную нагрузку от массы конструкций покрытия, приходящуюся на 1 м² горизонтальной проекции кровли, умножить на ширину грузовой площади, равную шагу стропильных конструкций.

Постоянная расчетная погонная нагрузка по ферме:

g_П = g_n•B, кН, (2.1)

где g_n - расчетная нагрузка от массы кровли, несущих конструкций покрытия и связей по табл. 2.1, g_n = 0,6385кН;

B - шаг стропильных конструкций, В = 4м.

g_П = g_n•B = 0,6385•4,0 = 2,55 кН/м,

Определение снеговой нагрузки.

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия по [4]:

S₀ = 0,7 c_e c_t S_g, кПа, (2.2)

где с_е - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов по [4]:

(2.3)

где V - средняя скорость ветра за три наиболее холодных месяца по [5] , V = 5 м/с;

k - принимается по таблице 11.2 [4],k = 0,85;

b - ширина покрытия, b = 30 м

c_t - термический коэффициент, принимаемый в соответствии с п. 10.10 [4], c_t = 1

- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с 10.4 [4], = 1

S_g - вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемый в соответствии с п. 10.2. [4], S_g = 2,4 кПа (для 4 снегового района)

S₀ = 0,7 0,636 1 1 2,4 10³ = 1,068 кПа

Расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия:

S = S₀ г_f, кПа (2.4)

S = S₀ г_f = 1,068 1,4 = 1,496 кПа

Расчетная погонная нагрузка на покрытие:

q_сн = S B, кН/м, (2.5)

q_сн = S B = 1,496 4 = 5,98кН/м

Расчетная постоянная нагрузка, действующая на промежуточный узел, стропильной фермы определяется:

где - длины примыкающих к узлу панелей, и

Расчетная постоянная нагрузка, действующая на опорный узел:

кН

Расчетная нагрузка от снега, действующая на промежуточный узел:



кН

Расчетная нагрузка от снега, действующая на опорный узел:

кН (2.9)

кН

2.1.5 Расчетные усилия в стержнях фермы

При расчете легких ферм предполагается:

1) в узлах фермы идеальные шарниры;

2) оси всех стержней прямолинейные и расположены в одной плоскости;

3) оси пересекаются в одной точке - центре узла.

Расчет усилий в стержнях выполнен в программе Exсel и представлен в приложении 1.

Таблица 2.2 - Усилия в стержнях фермы, кН.

Элементы фермы	Обозначения стержня	Усилия от отдельных загружений	Расчетные усилия
		постоянная нагрузка	снеговая	растяжение (+)	сжатие (-)
			Ш = 1,0
1	2	3	4	5	6
Верхний пояс	1-2	-25,90	-60,67	-	-86,57
	2-3	-71,96	-168,52	-	-240,49
	3-4	-106,53	-249,42	-	-355,94
	4-5	-129,59	-303,34	-	-432,93
	5-6	-141,15	-330,31	-	-471,46
Нижний пояс	17-18	144,06	337,05	481,11	-
	18-19	138,25	323,57	461,81	-
	19-20	120,93	283,12	404,05	-
	20-21	92,12	215,71	307,83	-
	21-22	51,81	121,34	173,15	-
Раскосы	1-22	44,25	103,63	147,88	-
	2-22	-41,48	-97,14	-	-138,02
	2-21	34,43	80,60	115,03	-
	3-21	-32,27	-75,55	-	-107,83
Раскосы	3-20	24,61	57,57	82,18	-
	4-20	-23,07	-53,97	-	-77,03
	4-19	14,79	34,54	49,33	-
	5-19	-13,86	-32,38	-	-46,24
	5-18	4,97	11,51	16,48	-
	6-18	-4,66	-10,79	-	-15,45
Стойки	6-17	20,09	47,01	67,11	-

2.1.6 Подбор сечений стержней фермы из профилей гнутых замкнутых сварных

Определим значения расчетных длин всех элементов фермы.

Таблица 2.3 - Формулы для определения расчетных длин элементов фермы

Направление продольного изгиба	Расчетная длина, lef
	Поясов	Опорных раскосов и стоек	Прочих элементов решетки
В плоскости фермы	l	l	0,9l
Из плоскости фермы	l1	l1	0,9l1

Таблица 2.4 - Значения расчетных длин элементов фермы

Элементы фермы	Обозначения стержня	lefx, мм	lefy, мм
1	2	3	4
Верхний пояс	1-2	3007	3007
	2-3	3007	3007
	3-4	3007	3007
	4-5	3007	3007
	5-6	3007	3007
Нижний пояс	17-18	1503	15000
	18-19	3007	13500
	19-20	3007	10500
	20-21	3007	7500
	21-22	3007	4500
Раскосы	1-22	2420	2420
	2-22	2320	2320
	2-21	2180	2180
	3-21	2320	2320
Раскосы	3-20	2180	2180
	4-20	2320	2320
	4-19	2180	2180
	5-19	2320	2320
	5-18	2180	2180
	6-18	2320	2320
Стойки	6-17	1800	1800

Таблица 2.5 - Значения коэффициента условия работы конструкции г_c

Элементы фермы	гc	Элементы раскоса	гc
Пояса: - сжатые - растянутые	1,00 1,00	Раскосы: - сжатые - растянутые	1,0 1,0
Опорные раскосы:	1,00	Стойки: - сжатые	1,0
Опорные стойки:	1,00

2.1.7 Подбор сечения стержней.

Растянутые стержни.

Стержень 17-18, нижний пояс.

Определение требуемой площади:

, см², (2.10)

где - требуемая площадь сечения элемента, см²;

N - усилие в стержне, N = 481,11 кН;

- расчетное сопротивление стали растяжению, принято согласно [3], = 240 МПа;

- коэффициент условий работы, = 1.

см²

Подбор сечения с А ? А_треб по [7] профиль 140х120х4,5:

А - площадь сечения, А = 20,27 см², i_x, i_y - радиусы инерции, i_x = 5,24см, i_y =4,04см.

Проверка сечения по гибкости:

где - расчетная длина элемента фермы, = 150,3 см;

- предельная гибкость, .

где - расчетная длина элемента фермы, = 1500 см;

Проверка сечения по прочности:

(2.13)

где - нормальные напряжения;

Недонапряжение составляет ? = 1,1 %.

Стержень 1-22 (опорный раскос)

Определение требуемой площади по формуле (2.10):

см²

Подбор сечения с А ? А_треб: профиль 60х60х3 с А = 6,61 см²; i_x = i_y = 2,31см.

Проверка сечения по гибкости по формулам (2.11) и (2.12):

Проверка сечения по прочности по формуле (2.13):

Недонапряжение составляет ? = 6,78 %.

2.1.8 Подбор сечения сжатых стержней

Стержень 5-6 (верхний пояс)

Задаёмся гибкостью = 100. Вычисляем приведенную гибкость

(2.14)

Вычисляем коэффициент продольного изгиба :

(2.15)

где - коэффициент, вычисляемый по формуле 9 [3]

, (2.16)

где - коэффициенты, значения которых зависит от типа сечения центрально-сжатого стержня, по табл. 7 [3] .

Определяем требуемую площадь сечения стержня:

Определение требуемых радиусов инерции:

Подбор сечения по по [6]: профиль 140х100х6,0 с А = 26,43 см²; i_x = 5,16 см; i_y = 3,97 см.

Проверка сечения на устойчивость:



Найдем приведённую гибкость по формулам (2.20) и (2.14):

Находим коэффициент продольного изгиба по формулам (2.15) и (2.16)

Предельная гибкость для сжатых поясов, опорных раскосов и стоек определяется по формуле (2.22)

(2.22)

где - коэффициент, определяемый по формуле (2.23).

Аналогично считаем предельную гибкость из плоскости .

По формуле (2.24) проверка сечения на прочность.

Недонапряжение составляет ? = 14,9 %.

Стержень 2-22 (раскос)

Задаемся гибкостью л = 100.

Вычисляем коэффициент продольного изгиба по формуле (2.15):

Определяем требуемую площадь сечения стержня по формуле(2.17):

Определение требуемых радиусов инерции по формулам (2.18) и (2.19):

Подбор сечения по по [6]: Профиль 60х60х5 с А = 10,36 см²; i_x = i_y = 2,21 см.

Проверка сечения на устойчивость. Найдем приведённую гибкость по формулам (2.20) и (2.14):

Находим коэффициент продольного изгиба по формулам (2.15) и (2.16)

Предельная гибкость для сжатых поясов, опорных раскосов и стоек определяется по формуле (2.22), а - коэффициент, по формуле (2.23):

По формуле (2.24) проверка сечения на прочность:

Недонапряжение составляет ? = 3,59 %.

2.1.9 Подбор стержней при смене сечения

Стержень 2-3 (верхний пояс)

Задаемся гибкостью л = 100.

Вычисляем коэффициент продольного изгиба по формуле (2.15):

Определяем требуемую площадь сечения стержня по формуле(2.17):

Определение требуемых радиусов инерции по формулам (2.18) и (2.19):

Подбор сечения по по [6]: профиль 120х80х3,5 с А = 13,19 см²; i_x = 4,47 см; i_y = 3,27 см.

Проверка сечения на устойчивость:

Найдем приведённую гибкость по формулам (2.20) и (2.14):

Находим коэффициент продольного изгиба по формулам (2.15) и (2.16)

Предельная гибкость для сжатых поясов, опорных раскосов и стоек определяется по формуле (2.22), а коэффициент по формуле: (2.23)

Аналогично считаем предельную гибкость из плоскости .

По формуле (2.24) проверка сечения на прочность.

Недонапряжение составляет ? = 9,22 %.

Стержень 5-19 (раскос).

Задаемся гибкостью л = 100.

Вычисляем коэффициент продольного изгиба по формуле (2.15):

Определяем требуемую площадь сечения стержня по формуле(2.17):

Определение требуемых радиусов инерции по формулам (2.18) и (2.19):

Подбор сечения по по [6]: Профиль 50х50х2,5 с А = 4,79 см²; i_x = i_y = 1,92 см.

Проверка сечения на устойчивость. Найдем приведённую гибкость по формулам (2.20) и (2.14):

Находим коэффициент продольного изгиба по формулам (2.15) и (2.16)

Предельная гибкость для сжатых поясов, опорных раскосов и стоек определяется по формуле (2.22), а - коэффициент, по формуле (2.23):

По формуле (2.24) проверка сечения на прочность:

Недонапряжение составляет ? = 10,47 %.

Стержень 20-21 (нижний пояс).

Определение требуемой площади по формуле (2.10).

см²

Подбор сечения с А ? А_треб по [6] профиль 120х80х3,5: А = 13,19см²; i_x = 4,47см, i_y =3,27см.

Проверка сечения по гибкости по формулам (2.11) и (2.12):

Проверка сечения по прочности по формуле (2.13):

Недонапряжение составляет ? = 2,75 %.

Таблица 2.6 - Подбор сечений элементов стропильной фермы из гнутосварных профилей

Элементы фермы	Стержень	Расчетные усилия, кН	Расчетные длины, см	Acall, см2	Площадь, см2	Радиусы инерции	Гибкости	б	[л]	цmin	гc	у, МПа	?,%
			lefx	lefy			ixcall	ix	iycall	iy	лx	лy
Верхний пояс	5-6 2-3	-471,46 -240,49	3007 3007	3007 3007	32,06 16,35	26,4313,35	3,007 3,007	4,64 4,47	3,007 3,007	2,36 3,27	59,5 67,27	77,33 91,96	0,85 0,91	128,95 125,53	0,87 0,84	1,0	204,18 217,86	14,9 9,22
Нижний пояс	17-18 20-21	481,11 307,83	1503 3007	15000 7500	20,05 12,83	20,27 13,19	-	5,24 4,47	-	4,04 3,27	28,68 67,27	229,54 300	-	400	-	1	233,38 216,7	2,75 4,9
Опорный раскос	1-22	147,88	2420	2420	6,16	6,61	-	2,31	-	2,31	104,79	104,79	-	400	-	1	223,7	6,78
Раскосы	2-22 5-19	-138,02 -46,24	2320 2320	2320 2320	9,38 3,14	10,36 4,59	2,32 2,32	2,21 1,92	2,32 2,32	2,21 1,92	104,98 120,83	104,98 120,83	0,96 0,9	122,15 126,28	0,58 0,47	1,0	231,39 214,87	3,59 10,47

Рисунок 2.4 - Предварительно принятые для отправочной марки ФС типы сечения из ЗГС

2.2 Конструирование и расчет узлов фермы

Фермы из гнутосварных профилей проектируются бесфасоночными узлами. Принимаем треугольную решетку без дополнительных стоек, при которой в узлах к поясам примыкает не более двух элементов. Толщину стенок стержней принимаем не менее 4 мм.

Узлы примыкания раскосов к поясу не менее 30° для обеспечения плотности участка сварного шва со стороны острого угла. Следует избегать пересечения стержней решетки в узлах во избежание двойной резки концов стержней.

Для свободного размещения стержней решетки на уровне примыкания их к поясу приходится нарушать центрацию элементов. Если эксцентриситет e?0,025h при расчете следует учитывать узловой момент:

(2.25)

где - усилия, действующие на узел, кН;

- эксцентриситет приложения усилий, м.

Гибкость стержней решетки в плоскости фермы значительно больше гибкости пояса, поэтому узловой момент воспринимается в основном поясе:

(2.26)

(2.27)

Узлы ферм из замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения (рисунок 2.4) следует проверять согласно требованиям Л.2 [3].

2.2.1 Расчет стенки при одностороннем примыкании к поясу

В случае одностороннего примыкания к поясу двух или более элементов решетки с усилиями разных знаков, а также одного элемента в опорных узлах при d/D ? 0,9 и g/b ? 0,25 несущую способность стенки пояса следует проверять для каждого примыкающего элемента:

где - коэффициент влияния знака усилия в примыкающем элементе, принимаемый равным 1,2 при растяжении и 1,0 - в остальных случаях;

- коэффициент влияния продольной силы в поясе, определяемый при сжатии в поясе, если

в остальных случаях принимать равным 1,0;

- длина участка линии пересечения примыкающего элемента с поясом в направлении оси пояса

(2.30)

- половина расстояния между смежными стенками соседних элементов решетки или поперечной стенкой раскоса и опорным ребром;

(2.31)



Рисунок 2.5 - Узлы ферм из гнутосварных профилей

а) - К-образный при треугольной решетке; б) - то же, при раскосной решетке; в) - опорный; г) - У-образный

2.2.2 Расчет стенки в У-образных узлах

Несущую способность стенки пояса в У-образных узлах при g/b 0,25 следует определять:

2.2.3 Расчет боковой стенки

Несущую способность боковой стенки в плоскости узла в месте примыкания сжатого элемента при d/D 0,85 следует проверять:

где - коэффициент влияния тонкостенности пояса, для отношений принимаемый равным 0,8, в остальных случаях - 1,0;

- коэффициент, принимаемый равным:

при ;

при

в остальных случаях .

2.2.4 Расчет элемента решетки

Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу следует проверять:

а) в узлах, указанных в пункте 2.2.1:

где следует принимать таким же как и в пункте 2.3, но с заменой характеристик элемента решетки: на большее из значений или d, t на и на .

б) в узлах, указанных в пункте 2.2.2:

2.2.5 Расчет сварных швов

1) в узлах, указанных в пункте 2.2.1:



где - коэффициент для расчета углового шва по металлу шва;

- катет углового шва

- расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва

2) в узлах, указанных в пункте 4.2:

2.2.6 Расчет соединения двух полуферм в узлах 6 и 17

Примыкание двух полуферм по верхнему и по нижнему поясам происходит с помощью ребер жесткости. Необходимо произвести расчет болтов и сварных швов.

Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом в таком соединении, следует определять по формулам:

На срез:

(2.37)

На смятие:

(2.38)

где - расчетное сопротивление болтов срезу, по табл Г.5 [3], ;

- расчетное сопротивление болтов смятию, по табл. Г6 [3],;

- коэффициент условий работы соединения, по табл. 41 [3], при работе на срез , при работе на смятие ;

- расчетная площадь сечения стержня болта брутто, см²;

- число расчетных срезов одного болта, ;

- наружный диаметр болта;

- наименьшая суммарная толщина элементов, сжимаемых в одном направлении.

,

Количество болтов в соединении:

(2.39)

где - суммарная расчетная постоянная и снеговая нагрузка, действующая на промежуточный узел, стропильной фермы;

- наименьшее из значений .

Расстояние между центрами болтов «а» и от края элемента «а*» или «b*» принимаем кратным 5 мм.

Конструктивно принимаем 2 болта по одну сторону.



Рисунок 2.7 - Узел 6

На растяжение:

(2.40)

где - расчетное сопротивление болтов растяжению, по табл. Г5 [3], ;

- коэффициент условий работы, определяемый по таблице 1[3], =0,9;

- расчетная площадь сечения резьбовой части нетто, см²;

При действии на болтовое соединение продольной силы N, количество болтов определяется по формуле (2.41)

где - продольное усилие в стойке 6-17, .

Принимаем 2 болта.



Рисунок 2.8 - Узел 17

2.2.7 Расчет прикрепления стойки к поясам фермы

Расчет угловых швов нахлестных соединений, прикрепляющие стойку к поясам фермы выполняется на условный срез по двум сечениям:

1) по металлу шва:

2) по металлу границы сплавления:

где - коэффициент для расчета углового шва по металлу шва, =0,9

- коэффициент для расчета углового шва по металлу границы сплавления, =1,05;

- расчетное значение сопротивления угловых швов, условному срезу по металлу шва, ;

- то же, по металлу на границе сплавления, ;

- длина шва, = 80 мм.

Принимаем катет шва = 5мм.

2.2.8 Принятые типы сечения

После конструирования узлов окончательно принимаем типы сечения ЗГСП фермы. Схема фермы представлена на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 - Принятые типы сечения из ЗГСП

3. Технологический раздел

3.1 Характеристика здания

Проектируемое здание представляет собой каркасное здание. Каркас здания образован металлическими колоннами двутаврового сечения, подстропильными балками двутаврового сечения и стропильными фермами покрытия.

Габариты здания: 59,12 х 66,6м. Стропильные фермы перекрывают два пролета здания - 24 и 30 метров. Шаг колонн 6 метров, шаг ферм 4 метра. Непосредственно по верхним поясам стропильных ферм укладывается и закрепляется профилированный лист, по которому укладывается двухслойный утеплитель и рулонный кровельный ковер.

В состав здания входят также фахверковые колонны для крепления витражей, комплекта окон и дверей.

Металлические конструкции поставляются на площадку строительства в полной заводской готовности, за исключением стропильных ферм, которые укрупняются до готовой конструкции на стенде на строительной площадке. Внутренний объем здания поделен на три отсека кирпичными стенами. Перегородки возводятся из гипсокартонных листов по металлическому каркасу отдельным потоком.

3.2 Выбор метода производства строительно-монтажных работ

Монтаж конструкций здания бассейна производится самоходным гусеничным краном СКГ-40. Монтаж производится комплексным методом, здание разбивается на захватки, в каждую из которых входит монтаж колонн, ригелей. Основное требование при монтаже - обеспечение жесткости и геометрической неизменяемости каркаса.

Сборные элементы подаются к рабочему месту с приобъектного склада, расположенного в зоне действия крана. По степени укрупнения монтаж ведется поэлементно в связи с небольшими объемами работ. По точности установки на опоры монтаж производится с выверкой при помощи геодезических инструментов. По способу подъема (перемещения) конструкции и установки ее на опоры применяют подъем со сложным перемещением в пространстве (кран перемещает и поворачивает конструкцию). По последовательности сборки конструкций по вертикали применяется способ наращивания, при котором вышележащие элементы укладываются на нижележащие.

3.3 Определение объемов строительно-монтажных работ

Таблица 3.1 - Спецификация элементов сборных конструкций

Наименование Конструктивных элементов	Марка элемента	Эскиз	Кол-во шт.	Масса,т
				Одного элемента	всего
1	2	3	4	5	6
1. Колонны
а) колонны K1, К2	40Ш1		22	0,96	21,12
б) колонны KФ-1.	26Ш1		10	0,37	3,70
2. Подстропильные балки
а) балки подстропи- льные БП-1	50Б2		10	0,52	5,2
б) балки подстропи- льные БП-2	45Б1		10	0,38	3,8
3.Профили-рованный лист	Н75-750-0,7		1728м2	0,0921	159,15
4. Мет. Фермы покрытия Ф-1			16	2,841	45,46
5. Установка крестовых связей -по колоннам -по фермам	[ ] №12 2 L №63Ч5		4 2	1,6 1,29	6,4 2,6

3.4 Выбор монтажных приспособлений

Таблица 3.2 - Ведомость монтажных приспособлений

Наименование сборного элемента	Масса элемента ,т.	Наимен. монтажного приспособления	Характеристика грузозахватных приспособлений	Эскиз
			грузоподъемность, т	масса, т	расчетная высота, мм
1	2	3	4	5	6	7
1. Колонны:
а) колонны K1, К2	0,96	Захват для колонн КР-3.2	4	0,035	1000
в) колонны KФ-1	0,37	Захват для колонн КР-3.2	4	0,035	1000
2. Подстропильные балки
а) балки подстропи льные БП-1	0,52	Строп двухветвевой 2СК-2-2 ГОСТ 25573-82	4	0,025
б) балки подстропи льные БП-2	0,38	Строп двухветвевой 2СК-2-2 ГОСТ 25573-82	4	0,025
3.Металличес-кие фермы покрытия Ф-1	2,8	Траверса	3	0,205	3000
4.Профилированный лист	0,30	Строп четырехветьевой 4СК-1-2 ГОСТ 25573-82	5	0,12	4500
5.Монтажная площадка с лестницей

3.5 Определение трудоемкости и продолжительности монтажных работ

Основным документом, определяющим затраты труда, стоимость, продолжительность работ является калькуляция, которая выполняется по форме (таблица 3.3), на основании [13], [14], [15]. Объемы работ для расчета калькуляции берутся из таблицы 3.1.

Суммарное время работы крана определяет общую продолжительность монтажных работ. Состав комплексной бригады (звена) определяем по ежедневному участию в монтаже рабочих различной квалификации.

Затраты труда:

, (3.1)

V- объем работы.

Заработная плата:

Таблица 3.3 - Калькуляция трудозатрат и машинного времени

Наименование работ	Ед. изм.	Объем работ	ЕНиР	Рекомендуемый состав звена	На единицу	На весь объём
					Нвр, челчас	Расценка руб.	Трудоемкость, челчас	Стоимость монтажа, руб.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1. Разгрузка МК
весом до 0,5т (подстропильных балок, колонн фахверка)	100т	0,075	Е1-7, т, 22, а,б	Такелажники 2р - 2 Машинист 5р-1	37 18,5	23-68 16-84	2,78 1,39	1-78 1-26
весом до 0,75т (подстропильных балок)	100т	0,052	Е1-7, т, 23а, б	Такелажники 2р - 2 Машинист 5р-1	25 12,5	16-00 11-38	1,3 0,65	0-83 0,59
весом до 1т (колонны)	100т	0,2112	Е1-7,т, 24а, б	Такелажники 2р - 2 Машинист 5р-1	19 9,4	12-16 8-55	4,01 1,99	2,57 1,81
весом до 1,5т (фермы)	100т	0,4546	Е1-7,т, 25а, б	Такелажники 2р - 2 Машинист 5р-1	14 6,9	8-96 6-28	6,36 3,14	4,07 2,85
2. Сортировка конструкций	1т	75,58	Е5-1-1 1, 2	Монтажник 4р-1 Монтажник 3р-1 Машинист 6р-1	0,33 0,33 0,32	0-48,4 0-33,9	24,94 24,94 24,19	36-58 25-62
3. Укрупнительная сборка ферм 30 м	1 эл.	16	Е4-1 5, 2 а,б	Монтажник 6р-1 Монтажник 4р-2 Монтажник 3р-1 Монтажник 2р-2 Электросварщик 5р-1 Машинист 6р-1	2,91 5,82 2,91 5,82 2,91 1,7	16-63 1-80	46,56 93,12 46,56 93,12 46,56 27,2	266-08 28-8
4. Установка средств подмащивания: (лестницы приставные)	1шт.	22	Е5-1-2 8а, б	Монтажник 4р-1 Монтажник 3р-1 Машинист 6р-1	0,17 0,17 0,17	0-25,3 0-18	3,74 3,74 3,74	5-56,6 3-96
5. Подача МК
весом до 0,5т (балки подстропильные, колонны фахверка)	100т	0,075	Е1-7, т, 22, а,б	Такелажники 2р - 2 Машинист 5р-1	37 18,5	23-68 16-84	2,78 1,39	1-78 1-26
весом до 0,75т (балки подстропильные)	100т	0,052	Е1-7, т, 23а, б	Такелажники 2р - 2 Машинист 5р-1	25 12,5	16-00 11-38	1,3 0,65	0-83 0,59
весом до 1т (колонны)	100т	0,2112	Е1-7, т, 24а, б	Такелажники 2р - 2 Машинист 5р-1	19 9,4	12-16 8-55	4,01 1,99	2,57 1,81
весом до 3 т (фермы)	100т	0,176	Е1-7, т, 25а, б	Такелажники 2р - 2 Машинист 5р-1	14 6,9	8-96 6-28	6,36 3,14	4,07 2,85
6. Монтаж колонн К1, К2
	1эл.	22	Е5-1-9 1а,б	Монтажник 6р-1 Монтажник 4р-2 Монтажник 3р-1 Машинист 6р-1	0,9 1,8 0,9 0,7	2-83 0-74,2	19,8 39,6 19,8 15,4	62-26 16-32
	1 т	21,12	Е5-1-9 2а,б	Монтажник 6р-1 Монтажник 4р-2 Монтажник 3р-1 Машинист 6р-1	0,19 0,38 0,19 0,15	0-60,6 0-15,9	4,01 8,03 4,01 3,17	12-79,9 3-35,8
7. Монтаж связей	1эл.	20	Е5-1-6 т. 2, 1г,3г	Монтажник 5р-1 Монтажник 4р-1 Монтажник 3р-1 Машинист 6р-1	0,21 0,21 0,21 0,21	0-51,2 0-22,3	4,2 4,2 4,2 4,2	10-24 4-46
8. Монтаж подстропильных балок	1эл.	20	Е5-1-6 т. 2, 1б,3б	Монтажник 5р-1 Монтажник 4р-1 Монтажник 3р-1 Машинист 6р-1	0,1 0,1 0,1 0,1	0-24 0-10,6	2 2 2 2	4-8 2-12
	1 т	9	Е5-1-6 т. 2, 2б, 4б	Монтажник 5р-1 Монтажник 4р-1 Монтажник 3р-1 Машинист 6р-1	0,33 0,33 0,33 0,33	0-80 0-35	2,97 2,97 2,97 2,97	7-2 3-15
9. Монтаж ферм
	1эл.	16	Е5-1-6 т. 2, 1а,3а	Монтажник 6р-1 Монтажник 4р-3 Монтажник 3р-1 Машинист 6р-1	0,58 1,74 0,58 0,58	2-40 0-61,5	9,28 27,84 9,28 9,28	38-4 9-84
	1 т	45,46	Е5-1-6 т. 2, 2а, 4а	Монтажник 6р-1 Монтажник 4р-3 Монтажник 3р-1 Машинист 6р-1	0,11 0,33 0,11 0,11	0-43,8 0-11,7	5 15 5 5	19,91 5-32
10. Подъем краном профлиста в пачке на перекрытие, на кровлю	100м2	17,28	Е5-1-20 т.5, 9а, 9б	Монтажник 4р-2 Монтажник 3р-2 Машинист 6р-1	0,05 0,05 0,03	0-07,5 0-03,2	0,84 0,84 0,51	1,47 1,47 0,55
11. Раскладка листов	100м2	17,28	Е5-1-20 т.5, 10а	Монтажник 3р-3	2,6	1-82	44,93	31-45
12. Монтаж колонн фахверка
	1эл.	10	Е5-1-9 1а,б	Монтажник 6р-1 Монтажник 4р-2 Монтажник 3р-1 Машинист 6р-1	0,88 1,75 0,88 0,7	2-83 0-74,2	8,8 17,5 8,8 7	28-3 7-42
	1 т	3,7	Е5-1-9 2а,б	Монтажник 6р-1 Монтажник 4р-2 Монтажник 3р-1 Машинист 6р-1	0,19 0,38 0,19 0,15	0-60,6 0-15,9	0,7 1,41 0,7 0,56	2-24 0-59
13. Электросварка монтажных стыков kf до 8мм - колонн - ферм	10м шва	11,7	Е22-1-6 1,3,4 д	Электросварщик 6р-1 Электросварщик 5р-1 Электросварщик 4р-1 Электросварщик 3р-1	0,68 0,68 0,68 0,68	2-13	7,96 7,96 7,96 7,96	24,92

, (3.2)

где ЗП - заработная плата звена монтажников на весь объем,

Р - расценка на выполнение единицы работы.

3.6 Определение трудоёмкости и продолжительности монтажных работ

Основным документом, определяющим затраты труда, стоимость, продолжительность работ является калькуляция. Суммарное время работы крана определяет общую продолжительность монтажных работ. Состав комплексной бригады определяем по ежедневному участию в монтаже рабочих различной квалификации.

Таблица 3.4 - Распределение трудоемкости по разрядам

Профессия	Разряд	Ежедневное участие в работе	Расчетный состав бригады	Принятый состав бригады
1	2	3	4	5
Монтажник	VЙ	46,56+9,28+8,8=64,64	64,64/113,32=0,57	1
Монтажник	V	4,2+2=6,2	6,2/113,32=0,05	1
Монтажник	ЙV	24,93+93,12+3,74+39,6+4,2+2+27,84+0,84+17,5=213,77	213,77/113,32=1,89	2
Монтажник	ЙЙЙ	24,94+46,56+3,74+19,8+4,2+2+9,28+0,84+8,8+44,93=165,09	165,09/113,32=1,46	2
Монтажник	ЙЙ	93,12	93,12/113,32=0,8	2
Машинист	VЙ	24,19+27,2+3,74+19,8+15,4+4,2+2+9,28+0,51+7=113,32	1	1

При правильном выборе бригады средний разряд рабочих не должен превышать среднего разряда работы.

Таблица 3.5 - Расчетное количество рабочих

Разряд	Расчетное количество рабочих	Произведение разряда на число рабочих
1	2	3
6	0,57	3,42
5	0,05	0,25
4	1,89	7,56
3	1,46	4,38
2	0,8	1,6
Итого	4,77	17,21

Средний разряд

Таблица 4.6 - Принятое количество рабочих

Разряд	Принятое количество рабочих	Произведение разряда на число рабочих
1	2	3
6	1	6
4	1	4
3	1	3
2	2	4
Итого	5	17

Средний разряд рабочих равен 17/5=3,4.

Средний разряд работы 17,21/4,77=3,61

Таким образом, состав бригады определен правильно.

3.7 Расчет основных параметров и выбор монтажных кранов

Выбор кранов для монтажа зданий и сооружений должен производиться на основе технико-экономических расчётов с учётом количества, размера и веса монтируемых элементов, этажности или высоты, конфигурации и размеров возводимого здания.

Основными параметрами монтажного крана являются:

-грузоподъёмность (кр);

-высота подъёма крюка (Hкр);

-вылет крюка крана (lкр);

-длина стрелы (Lстр).

Исходя из данных основных параметров определяем самую тяжелую, самую высокорасположенную и самую неудобную для монтажа конструкцию.

Рисунок 3.1 - Схема для определения требуемых параметров крана

Самая неудобная и тяжелая для монтажа конструкция - ферма покрытия Ф-1 массой 2,841 т.

3.7.1 Требуемая грузоподъёмность

, т, (3.3)

где - масса элемента, = 2,841 т;

- масса оснастки, = 0,205 т.

= 2,841 + 0,205 = 3,046т;

= 0,960 + 0,25 = 1,21т;

= 0,065 + 0,05 = 0,115т;

= 0,520 + 0,05 = 0,570 т.

3.7.2 Необходимая минимальная высота крюка крана

, м, (3.4)

где - высота монтажного горизонта, = 12,50 м;

- высота элемента в монтажном положении, = 2,1 м;

- запас по высоте, требуемый для заводки конструкции к месту установки или через ранее смонтированные конструкции, = 0,5м;

- высота строповки в рабочем положении от верха монтируемого элемента до низа крюка, для фермы = 3,00м.

- высота полиспаста в стянутом состоянии, = 1,5 м.

= 0 + 12,5 + 0,5 + 3,0 + 1,5 = 17,5м

= 11,5 + 0,05 + 0,5 + 1,8 + 1,5 = 15,35м

= 10,7 + 0,5 + 0,5 + 2,0 + 1,5 = 15,2м

4.7.3 Требуемый вылет стрелы

где е - половина толщины констр. стр. на уровне вероятного касания, е = 0,5м;

d - минимальный зазор между стрелой крана и конструкцией здания, d=1,5м;

Н_м - высота от крепления шарнира стрелы на уровне стоянки крана, Н_м = 1,5м;

L_м - расстояние от оси вращения крана до оси шарнирного крепления стрелы, L_м = 1,5м;

А_цт - расстояние от крайней конструкции здания до центра тяжести монтируемого элемента, м.

3.7.4 Требуемая длина стрелы

(3.6)

где h_ш - высота шарнира пяты стрелы от уровня стоянки крана, h_ш =1,8м;

а - расстояние от оси вращения крана до оси шарнира пяты стрелы, а=2,0м.

Для крана с гуськом:

l_{КР ф} = 14,24+5=19,24м

l_{КР кол} = 6,07+5=11,07м

l_{КР л} = 19,48+5=24,48м

l_{КР бал} = 13,95+5=18,95м

где l_ГУС - длина гуська, l_ГУС =5м

Определяют требуемую длину стрелы для крана с гуськом.

Если краны дополнительно оборудованы гуськом, то производятся дополнительные расчёты длины стрелы и высоты подъёма крюка.

Q_кр = 3,046т

H = 19,60м

l_кр = 24,0м

L_стр = 26,25м ;L_{стр с гуськом} = 16,9м

По справочным материалам подбираем краны - пневмоколесный кран КС-6362 без гуська, с длиной стрелы 30 м, и гусеничный кран СКГ-40 с гуськом длиной 5м и с длиной стрелы 30,8 м.

3.8 Технико-экономическое обоснование выбранного варианта крана

Таблица 3.7 Технические характеристики сравниваемых кранов

Наименование показателей	Модели кранов
	КС-6362	СКГ-40
1	2	3
1.Требуемая высота подъема крюка	29,50	29,50
2. Угол поворота стрелы между положением строповки груза и наводки на проектную отметку град.	90	90
3. Коэффициент, учитывающий совмещение операций, к=0,75	0,75	0,75
4. Скорость подъёма груза v1, м/с	0,08	0,12
5. Скорость опускания крюка, v2, м/с	0,08	0,12
6. Частота вращения n, с	0,01	0,005
7. Скорость движения крана, v3, м/с	0,3	0,22
9. Длина передвижки S, м	12	12
10.Инвертарно-расчетная стоимость, тыс.руб.	77,9	40,3
10.Усреднённая стоимость машино-смены, руб.	69,06	35,05

Основные показатели

1. Суммарная длительность цикла работы крана в минутах на монтаже выбранной конструкции:

, мин (3.7)

где - продолжительность машинного времени в минутах:

(3.8)

, - продолжительность ручных операций при монтаже, мин.

I вариант: КС-6362

II вариант: СКГ-40

2. Производительность кранов:

, т/см, (3.9)

где - продолжительность смены, = 8 час.

I вариант: СКГ-40

II вариант: КС-6362

3. Стоимость монтажа одной тонны конструкций:

, руб/т, (3.10)

где С_м-см - усреднённая стоимость машино-смены, руб.