Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Планировочное решение

1.2 Конструктивное решение

1.2.1 Фундаменты

1.2.2 Стены и перегородки

1.2.3 Перекрытия, лестницы

1.2.4 Кровля

1.2.5 Окна, двери и полы

1.2.6 Лифты производства ОАО «ЩЛЗ»

1.3 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

1.3.1 Теплотехнический расчет стены

1.4 Генплан

1.4.1 Описание ситуационного плана

1.4.2 Характеристика территории

1.4.3 Устройство проездов, площадок, дорожек

1.4.4 Малые архитектурные формы на территории застройки

1.4.5 Озеленение территории

1.4.6 Технико-экономические показатели

1.5 Внешняя и внутренняя отделка здания

1.5.1 Внешняя отделка

1.5.2 Внутренняя отделка

1.6 Инженерное оборудование

1.6.1 Отопление

1.6.2 Водоснабжение

1.6.3 Канализация

1.6.4 Электроснабжение

1.6.5 Молниезащита

2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Расчет фермы покрытия

2.1.1 Данные для проектирования

2.1.2 Характеристика района строительства

2.1.3 Конструкция кровли

2.1.4 Определение постоянной нагрузки

2.1.5 Нагрузки на ферму

2.1.6 Расчетные усилия в стержнях фермы

2.1.7 Подбор сечения стержней фермы

2.2 Конструирование и расчет узлов фермы

2.2.1 Расчет швов, прикрепляющих элементы решётки к фасонкам

2.2.2 Расчет узлов

3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Общие мероприятия по охране окружающей среды

3.2 Основные санитарные правила для создания оптимальных условий при организации и проведении строительных работ

3.2.1 Гигиенические требования к организации строительной площадки

3.2.2 Гигиенические требования к организации и производству строительных работ

3.2.3 Гигиенические требования к строительным материалам и конструкциям

3.2.4 Гигиенические требования к выполнению монтажных работ

3.2.5 Гигиенические требования к строительным машинам и механизмам

3.2.6 Гигиенические требования к выполнению каменных работ и кирпичной кладки

3.2.7 Гигиенические требования к охране окружающей среды

3.2.8 Гигиенические требования к обеспечению спецодеждой, спецобувью, головными уборами и средствами индивидуальной защиты

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

4.1 Техническое обслуживание лифтов

4.1.1 Техника безопасности при ремонте и техническом обслуживании лифтов

4.2 Безопасность жизнедеятельности при строительно-монтажных работах

4.2.1 Общие требования ведения строительно-монтажных работ

4.2.2 Мероприятия по безопасности труда при транспортных, погрузо-разгрузочных и монтажных работах

4.2.3 Пожарная безопасность при выполнении работ

5. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

5.1 Характеристика района по месту расположения района

5.2 Транспортная инфраструктура сведения о рабочей силе

5.3 Технологическая последовательность работ

5.4 Потребность строительства в кадрах, основных строительных машинах, механизмах и в энергоресурсах

5.5 Расчет численности персонала строительства

5.6 Расчет потребности в ресурсах

5.7 Временные здания и сооружения

5.8 Технико-экономические показатели

6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

6.1 Определение объёмов строительно-монтажных работ

6.2. Выбор метода производства монтажных работ

6.3 Выбор монтажных приспособлений

6.4 Определение трудоемкости и продолжительности монтажных работ

6.5 Подбор бригады

6.6 Подбор крана

6.7 График производства работ

6.8 Указания по производству работ

6.9 Требования безопасности и охраны труда

6.10 Перечень технологических процессов, подлежащих контролю в период монтажа МК

6.11 Ведомость средств индивидуальной защита

6.12 Ведомость средств подмащивания, инструмента, механизмов

6.13 График производства работ

7. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Отделка помещений

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Расчет усилий в ферме Ф-3

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Калькуляция трудовых затрат на монтажные работы



ВВЕДЕНИЕ

Тема ВКР: «Строительство физкультурно-оздоровительного комплекса в г. Североморск». Объект будет расположен в нижней части города на участке площадью в 4900 м2. Это большое трехэтажное здание с встроенным тиром и бассейном с двумя чашами для детей и взрослых с площадью зеркала воды 72 и 400 м2 соответственно. Планируется несколько хорошо оборудованных спортивных залов для игр в баскетбол, волейбол, минифутбол, занятий гимнастикой, аэробикой, борьбой и настольным теннисом, тренажерный зал и два бильярдных стола, а также небольшая сауна, просторное кафе. Много вспомогательных и административных помещений - холлы, гардероб, раздевалки, душевые, тренерские комнаты, классы. На прилегающей территории будут устроены две площадки, детская игровая и спортивная, предусмотрена автостоянка и удобная зона отдыха для горожан. Большое внимание уделено контролю качества воды в бассейне и её очистке. Будут оборудованы широкие проходы и лифты, пандусы и даже подъемные платформы для передвижения людей с ограниченными возможностями здоровья. В игровых залах и бассейне предусмотрены места для зрителей.

Развитие спорта и физкультуры - это показатель стабильности и устойчивого развития современного общества. Важнейшим условием успешных тренировок спортсменов различного уровня, а также развития массовой физкультуры и спорта, является создание специально оборудованных помещений, таких как физкультурно-оздоровительные комплексы, от качества которых, в свою очередь, зависят результаты, показываемые спортсменами на соревнованиях. Занятия спортом необходимы населению: они повышают работоспособность и способность к учебной и трудовой деятельности. Строительство ФОКов - это забота о здоровье общества в современном мире. Североморск достаточно большой закрытый город, который находится за полярным кругом, снег не сходит большую часть года. В целях всестороннего удовлетворения спортивных и физкультурно-оздоровительных потребностей населения, а также для активного отдыха и восстановления здесь важно наличие ФОКа, так как в городе недостаточно спортивных сооружений, где можно было бы заняться всевозможными видами спорта людям всех возрастов .

Природно-климатические условия города характеризуются длительными и холодными зимами с сильными ветрами, дефицитом естественной освещенности и ультрафиолетовой радиации, распространением вечной мерзлоты, большой влажностью. Город Североморск относится в соответствии с [1] к V снеговому району с весом снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли Sg = 3,2 кПа и к IV ветровому району с w0 = 0,48 кПа, преобладающие ветры - южные, располагается во IIА климатическом районе с расчетной зимней температурой -30°С в соответствии с [2]. Здание относится к III категории капитальности, с минимальным сроком эксплуатации 125 лет, и ко II степени огнестойкости.

В основании фундаментов залегает суглинок тугопластичный, его основные характеристики: Е=9,21 МПа, С=38 кПа, Y=20 град. Грунты слоев в пределах глубины промерзания по степени морозной пучинистости относятся к сильнопучинистым. Глубина промерзания грунтов - 1,5 м. Уровень подземных вод по данным изысканий залегает на глубине - 1,9 м от дневной поверхности. За условную отметку ±0.000 принята отметка чистого пола первого этажа, соответствующая абсолютной отметке 116.5.



1. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Планировочное решение

Здание физкультурно - оздоровительного комплекса в плане прямоугольной формы, размером по осям 134400х36890 м.

Здание разновысотное: 2-3 этажа. Площадь первого этажа 4714,93 м2, высота от 4,72 м до 12,47 м; площадь второго этажа 4838,06 м2, высота от 4,72 м до 5,92 м; площадь третьего этажа 2213,13 м2, высота от 2,8 м до 4м. Строительный объём здания 59485,33 м3.

Планировочными решениями обеспечена доступность на первый этаж маломобильных групп населения: для инвалидов в креслах-колясках и лиц с ограниченными двигательными возможностями предусмотрены подъемные платформы с вертикальным перемещением, модель БК 450.

В здании два главных входа.

На первом этаже располагаются спортивный зал - 686,05 м2, гимнастический зал - 616,61 м2, зал для настольного тенниса - 102,77 м2, раздевальные, душевые, умывальные, санитарные узлы, душевая для инвалидов, санитарный узел для инвалидов, комната старшего администратора, инвентарная, касса, вестибюль, пункт охраны, пункт проката формы и обуви, лаборатория воды, хлораторная, склад хлора, гардероб, тренерская.

На втором этаже основной бассейн - 400 м2, детский бассейн - 60 м2, зал для борьбы - 422,78 м2, зал для подготовительных занятий - 210,15 м2, раздевальные, душевые, умывальные, санитарные узлы, комната дежурной медсестры, комната дежурного тренера, комната отдыха, гардероб для персонала, вестибюль, холл, пожарозащищенный лифтовой холл, пожаробезопасная зона для МГН.

На третьем этаже расположились зал заседаний, кабинет заведующей хозяйством, машинописное бюро, кабинет копировальной техники, комната гравера, комната для хранения призов, учебный класс (методический кабинет), кабинет директора, приемная, кабинеты заместителя директора и главного инженера, кабинет начальника электротехнического отдела, рабочее помещение сотрудников электротехнического отдела, кабинет начальника санитарно-технического отдела, рабочее помещение санитарно-технического отдела, спортивный зал - 109,06 м2, тренажерный зал - 88,09 м2, склад оружия, комната для чистки оружия, тир - 146,84 м2, массажная, ожидальная, кабинет медсестры, кабинет врача, тренерская женская (мужская), судейская, раздевальные, душевые, умывальные, санитарные узлы, вестибюль, инвентарные, пожарозащищенный лифтовой холл.

Все помещения в здании расположены с учетом их функциональной принадлежности и с учетом обеспечения необходимого комфорта работающих людей и посетителей.

Здание имеет ЙЙ степень огнестойкости.

Для быстрой эвакуации людей в здании предусмотрены три эвакуационных выхода через главную внутреннюю и шесть через наружные пожарные лестницы.

1.2 Конструктивное решение

Конструктивная схема здания - несущий рамный металлический каркас, основой которого является рама по колоннам, балкам перекрытия и фермам покрытия.

Прочность и устойчивость здания в целом обеспечивается устройством связей по колоннам и фермам, обеспечивающих пространственную жесткость конструкции, и устройством перекрытия из пустотных плит по металлическим балкам.

1.2.1 Фундаменты

В проекте приняты фундаменты монолитные железобетонные столбчатые под колонны здания.

Фундаменты выполняются из бетона класса В15, W4, F50. Под фундаментами предусмотрена бетонная подготовка толщиной 100 мм из бетона класса В7,5, выполняемая по уплотненной песчаной подготовке t = 100 мм из крупнозернистого песка. Устройство фундаментов на промороженном основании запрещается.

Для создания цоколя здания по армированным подбетонкам столбчатых фундаментов выполняют монолнитные цокольные балки.

Цокольные балки выполнить из бетона В15, с продольным армированием арматурой диаметром 20 мм класса А400, и каркасами (нижний стержень диаметром 16 мм из арматуры класса А400, верхний стержень диаметром 10 мм из арматуры класса А400 и поперечные стержни диаметром 4 мм из проволоки класса В500 шаг у опор 100 мм, в середине пролета 300 мм).

Поверхности фундаментов, цокольных балок, крылец соприкасающиеся с грунтом, обмазываются горячим битумом за 2 раза.

Поверх фундаментных блоков уложить гидроизоляцию - 2 слоя "Линокрома".

Подсыпку под полы выполнять сухим непучинистым грунтом с послойным трамбованием, строго соблюдая требования СНиП 3.02.01-87.

Обратную засыпку пазух выполнять с тщательным послойным трамбованием. Засыпка пазух должна выполняться из однородных грунтов с обеспечением плотности скелета не менее 1600 кг/м при оптимальной влажности.

Для отвода поверхностных вод выполнить по периметру здания асфальтовую отмостку толщиной 30 мм и шириной 1000 мм по гравийно-песчаному основанию толщиной 150 мм.

Фахверковые колонны крепить к фундаментному блоку при помощи анкера "HILTI" HST М20х200/60.



1.2.2 Стены и перегородки

Наружные стены имеют трехслойную конструкцию с несущим слоем, толщиной 510 мм, из керамического камня КОРПо 1НФ/150/1,8/75 ГОСТ 530-2012 [3] на цементном растворе М100, слоя теплоизоляции Isover ВентФасад Моно толщиной 140мм и облицовкой наружного слоя системой навесных фасадов Краспан. Плиты утеплителя фиксируются специальными полимерными дюбелями ДС. Расход дюбелей составляет до 8 штук на 1 м2 утеплителя. Не допускается соприкосновение облицовочных плит с теплоизолирующим материалом, так как это препятствует свободной циркуляции воздуха. Минимально допустимый размер зазора - 40мм, максимальный размер - не более 250 мм. Для защиты теплоизоляции от возможного проникновения влаги применяется специальная гидроветрозащитная паропроницаемая пленка. Благодаря паропроницаемым свойствам пленки, она не препятствует выходу водяных паров из слоев конструкции. Монтаж пленки производится вплотную к изолируемой поверхности конструкции (теплоизоляции) с нахлестом 10 см. Закрепляется дюбелями совместно с утеплителем.

Внутренние стены выполнены из кирпича КОРПо 1НФ/150/2,0/50 [3] толщиной 380 мм.

Перегородки толщиной 120 мм выполнены из кирпича КОРПо 1НФ/100/2,0/50 [3] на сложном растворе марки М50 с армированием двумя стержнями диаметром 6 мм из арматуры класса А240 через 4 ряда кладки. Для связи перегородок со стенами предусматриваются штрабы или выпуски арматуры по 2 стержня диаметром 6 из арматуры класса А240 длиной по 0,5 м через каждые 2-3 ряда кладки перегородок.

Штрабы в стенах требуется закрыть деревянными щитами и оштукатурить. Штрабы инженерно-технических устройств после прокладки коммуникаций оштукатурить по сетке номер 25 по ГОСТ 5336-80 «Сетки стальные плетеные одинарные». Откосы оконных и дверных проемов оштукатурить известково- цементным раствором.

Армирование кирпичной кладки по всему периметру наружных стен выполняется через 4 ряда кладки, внутренних стен через 4 ряда кладки сетками диаметром 3 мм из проволоки класса В500 с размером ячейки 50х50 мм. Для уменьшения эксцентриситета нагрузки от плиты перекрытия на наружные стены из керамического камня в местах опирания проложить арматурные сетки диаметром 5 мм с ячейкой 70х70 мм.

В стенах под опорами перемычек окон и дверей укладывать арматурные сетки диаметром 3 мм из проволоки класса В500 с ячейкой 50х50 мм в трех верхних рядах кладки на длину 0,5 м от края проема.

Кладку стен под опорами балок и прогонов армировать сетками из проволоки диаметром 4 мм класса В500 с ячейкой 50х50 мм в каждом из трех верхних рядов кладки, а ниже (на высоту 1,5 м) - через два ряда.

В местах прохождения каналов два и более укладывать сетки из проволоки диаметром 3мм класса В500 с ячейкой 50х50мм через 3 ряда кладки. В трех верхних рядах под перекрытием сетки укладывать в каждом ряду.

Швы кладки армокаменных конструкций должны иметь толщину, превышающую диаметр арматуры не менее, чем на 4 мм.

Размещение приборов отопления предусмотрено без ниш. До навески приборов стены под них оштукатуриваются и оклеиваются фольгоизолом. Для крепления оконных и дверных блоков закладывают антисептированные деревянные пробки размером 250х250х65 мм: по две штуки на откос в оконных и по три - в дверных проемах. Над отверстиям шириной до 400 мм разрешается укладывать вместо перемычек сварные сетки из арматуры диаметром 10 мм класса А240 и диаметром 4 мм из проволоки класса В500 с опиранием по краям не менее250 мм.

1.2.3 Перекрытия, лестницы

Перекрытие запроектировано из сборных железобетонных плит. Плиты перекрытий изготовливаются с усилением торцов бетонными вкладышами. Плиты перекрытия укладываются на стены по выровненному слою цементного раствора марки М100. Анкеровку плит следует выполнять через 1 шов по серии 2.240-1 выпуск 6 «Перекрытия кирпичных зданий. Рабочие чертежи». Швы между плитами заделать цементным раствором марки М100. При опирании плит вдоль пустот более чем на 100 мм пустоты вскрываются и заполнятся бетоном марки В15. При опирании плит поперек пустот более чем на 120 мм пустоты вскрываются и заполняются бетоном марки В15. Плиты перекрытия приняты под расчетную нагрузку 80 Н/м2 без учета собственного веса плиты. Отверстия для пропуска сетей инженерного оборудования сверлятся по месту, не разрушая несущей арматуры, с последующей заделкой отверстий цементным раствором марки М100.

Покрытие из ферм. Материал конструкций - сталь С255. Сечения-уголки равнополочные. Антикоррозионная защита металлических конструкций выполняется согласно РСН 40-81 «Инструкция по применению органосиликатных композиций для противокоррозийной защиты металлических конструкций, технологического оборудования и для декоративной отделки строительных материалов и фасадов зданий».

Лестничные марши и площадки - железобетонные ступени по металлическим косоурам.

Лестница выполнена из железобетонных ступеней по металлическим косоурам и междуэтажной площадки. Ступени марша по серии 1.151.1-1 [4], косоуры - металлический швеллер 16П.

Металлические элементы лестницы покрыты огнезащитной краской "ТЕРМА Люкс Z" по грунтовке, толщиной необходимой для достижения предела огнестойкости R90. Материал металлических элементов - сталь С245. Сварные соединения выполнены по ГОСТ 5264-80* «Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» электродом Э-42 сварочной проволокой Св-08ГА.

Для наружных лестниц соединения элементов лестниц, площадок и ограждений производятся на болтовых и сварных соединениях. Не допускается образование обратного уклона ступеней более 1 градуса при монтаже лестниц. Металлические элементы наружной пожарной лестницы окрашиваются эмалью ЭП-1155 (ТУ 6-10-1504-75) по грунтовке ЭП-057. Перед покраской изделия подвергнуть очистке 3 степени от окислов. Лестничная клетка имеет искусственное и естественное освещение через оконные проемы. Ограждение лестниц выполняется из металлических звеньев, а поручень облицован пластмассой.

Так же для обеспечения противопожарных норм запроектирована наружная пожарная лестница по серии 1.450.3-7.94 [5] с шириной лестничного марша 1,1 м и высотой ступенек 0,2 м.

1.2.4 Кровля

Кровля - плоская, рулонная с внутренним водостоком. Конструкция плоской кровли: по прогонам укладывается профлист Н75-750-0,9, ребра заполняют бетоном, по нему устанавливают пароизоляцию Изоспан В, далее утеплитель ISOVER OL-Pe - 180 мм и ISOVER OL-TOP - 30 мм, гравий по уклону, цементно-песчаную стяжку, гидроизоляционный ковёр унифлекс и кровельный материал техноэласт.

1.2.5 Окна, двери и полы

Окна принимаем по ГОСТ 30674-99 [6] из поливинилхлорида одинарной конструкции со стеклопакетом с поворотно-откидным открыванием, двери деревянные по ГОСТ 6629-88 [7] для внутренних. Наружные двери металлические по ГОСТ 31173-2003 [8].

Для обеспечения быстрой эвакуации все двери открываются наружу по направлению движения на улицу исходя из условий эвакуации людей из здания при пожаре.

Полы в спортивных сооружениях должны удовлетворять требованиям прочности, сопротивляемости износу, достаточной эластичности, бесшумности, удобству уборки, должен быть ровным, без выбоин и выступов, нескользким. Экспликация конструкций полов помещений находится в приложении 1.

1.2.6 Лифты производства ОАО «ЩЛЗ»

В выпускной квалификационной работе для физкультурно-оздоровительного комплекса применяю гидравлический лифт по ГОСТ Р 53770-2010 [9] грузоподъемностью 800 кг с размерами кабины 1,4 м на 1,35 м. Высота кабины 2,2 м, а ширина прохода 0,9 м.

1.3 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

1.3.1 Теплотехнический расчет стены

Рисунок 1.1 - Конструкция наружной стены

Место проектирования: Российская Федерация, Мурманская область, Североморск.

Данные по слоям:

Слой № 1: Кирпичная стена - кирпич керамический.

Толщина слоя - 510 мм.

Расчетный коэффициент теплопроводности - лут.=0,81 Вт/(м•оС).

Слой № 2: Утеплитель - ISOVER ВентФасад Моно.

Толщина слоя - по расчету.

Расчетный коэффициент теплопроводности - лут.= 0,040 Вт/(м•оС).

В соответствии с [10] приведенное сопротивление теплопередаче Rо ограждающих конструкций следует принимать не менее нормируемых значений Rred, определяемых по таблице 4 [10] в зависимости от градусо-суток района строительства Dd.

Определим градусо-сутки отопительного периода - Dd в соответствии с [10] по формуле:

Dd = (tint - tht)•zht, ?С•сут,(1.2)

где tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, принимаемая по [10]: tint = +31 ?С (для помещения с бассейном);

tht - средняя температура наружного воздуха для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 ?С, принимаемая по [11]: tht = -3,4?С;

zht- продолжительность отопительного периода для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 ?С, принимаемая по [11]: zht = 275 день;

Dd = (31-(-3,4))•275=9460?С•сут.

Определим нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружной стены - Rred по таблице 4 [10]: Rred = 4,04 м2•?С/Вт.

Определим приведенное сопротивление теплопередаче Rо в соответствии с пунктом 9.1 [11] по формуле:

Rо = 1/бint+Rк+1/бext, м2•?С/Вт,(1.3)



где бint - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 7 [10]: бint = 8,7 Вт/(м2•оС);

бext- коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 8 [10]: бext = 23 Вт/(м2•оС);

Rк- термическое сопротивление ограждающей конструкции.

При определении Rк слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитываются.

Rо = 1/8,7+0,51/0,81+1/23=0,788 м2•?С/Вт.

Определим толщину утеплителя t по формуле:

t = (Rred- Rо)•лут , м,(1.4)

t = (4,04-0,788)•0,04=0,1301 м.

Принимаем толщину утеплителя t=140 мм.

tint = +21 ?С (для обычных помещений);

Dd = (21-(-3,4))•275=6710?С•сут.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружной стены: Rred = 3,21 м2•?С/Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче:

Rо=1/8,7+0,51/0,81+1/23=0,788 м2•?С/Вт.

Толщина утеплителя:

t = (3,21-0,788)•0,04=0,09688 м.

Принимаем толщину утеплителя t=100 мм.



1.4 Генплан

1.4.1 Описание ситуационного плана

Объект размещается: Мурманская область, Муниципальное образование ЗАТО г. Североморск, площадь Мужества.

Природно-климатические условия ЗАТО г.Североморск характеризуются длительными и холодными зимами с сильными ветрами, дефицитом естественной освещенности и ультрафиолетовой радиации, распространением вечной мерзлоты, большой влажностью.

ЗАТО г.Североморск относится к Атлантико-Арктической зоне умеренного климата с преобладанием теплых воздушных потоков с Северной Атлантики и холодных - из Атлантического сектора Арктики, для которой характерно увеличение повторяемости циклонов в холодное время года и антициклонов - в теплое. Близость теплого течения Гольфстрим обуславливает здесь аномально высокие зимние температуры воздуха, большие температурные различия Баренцева моря и материка в летние и зимние месяцы влекут за собой большую изменчивость температуры при смене направления ветра.

Вблизи земельного участка находится водоем.

1.4.2 Характеристика территории

Рельеф участка строительства ровный с естественным уклоном на юго-восток и северо-восток, перепад отметок земли до 1,68 м. Участок свободен от застройки, с юга граничит с существующей жилой застройкой.

По карте климатического районирования г. Североморск относится к району II А в соответствии с СП 131.13330.2012 [12].

В основании залегает суглинок тугопластичный ( Е=9,21 МПа, С=38 кПа, Y=20 град). Грунты слоев в пределах глубины промерзания по степени морозной пучинистости относятся к сильнопучинистым. Глубина промерзания грунтов 1,5 м. Уровень подземных вод по данным изысканий залегает на глубине 1,9 м от дневной поверхности. По отношению к бетонным конструкциям воды являются неагрессивными. Коррозийная агрессивность грунта на глубине 2м высокая.

Расчетная наружная температура наиболее холодной пятидневки - 30°С, продолжительность отопительного периода 275 суток.

Система поверхностного водоотвода выполнена открытого типа со сбором дождевых вод в лотки, расположенные вдоль проездов с пониженной стороны поперечного сечения, а также закрытый дренаж для понижения уровня грунтовых вод, следовательно, уменьшения тиксотропности грунтов.

1.4.3 Устройство проездов, площадок, дорожек

Благоустройство территории разработано по нормам [13].

Проектом предусмотрено следующее:

- один въезд на территорию объекта капитального строительства со стороны существующего проезда с улицы Главная аллея. Вдоль главного фасада предусмотрен проезд шириной 6 м, вдоль остальных фасадов - 3,5 м, являющиеся пожарным проездом;

- стоянка для автомобилей на 45 машино-мест площадью 587,5 м2, в том числе 5 машино-мест для парковки инвалидов. Покрытие - асфальтобетон;

- пешеходные проходы, дорожки, площадки для взрослого населения и площадка для отдыха персонала. Они приподняты на 15 см выше уровня проездов, ширина дорожек составляет 1,5 м, радиусы округлений 6 м, покрытие выполняется из бетонной тротуарной плитки с бордюрным камнем;

- площадка для отдыха детей из резиновых плит, комбинированная площадка для игр в баскетбол и волейбол;

- площадки для мусорных контейнеров площадью 18 м2;

Покрытие проездов, автостоянок и пешеходных дорожек должны обеспечивать отвод поверхностных вод, поэтому они проектируются с определенным уклоном. Для пешеходных дорожек продольный уклон должен быть не более 8%, а - поперечный не больше 3 %.

Наиболее эффективными являются покрытия из штучных элементов. Эти покрытия дают возможность использования плит, приготовленных индустриальным способом, позволяют быстро вводить покрытия в эксплуатацию, выполнять работу по их устройству в течение всего года и изготовлять плиты разнообразные по форме, цвету и фактуре. Тротуары выполнены из штучных элементов.

Покрытие детских площадок выполнено в виде спрессованных в плиты мелких фракций резины. Данное покрытие не нуждается в особом уходе. В случае необходимости его можно промыть водой из шланга или просто подмести. Еще одним из важных достоинств является долговечность резиновых плит. Также оно не проницаемо для семян. Резиновое покрытие может быть изготовлено в широкой цветовой гамме. Это очень экономичный и экологически чистый продукт.

В конструкцию дорожек и площадок входит бортовой камень, который ограничивает их от газона. Применяются бетонные и керамические бортовые камни в зависимости от вида площадки или проезда. Швы между отдельными бортовыми камнями заполняют цементным раствором.

Бортовые камни следует устанавливать на грунтовом основании, уплотненном до требуемой плотности. Борт должен повторять проектный профиль покрытия. Уступы в стыках бортовых камней в плане и профиле не допускаются. Швы между камнями должны быть не более 10 мм. В проекте предусмотрено применение БР 100-30-15 и БР 100-20-8 по ГОСТ 6665-91 [14].

Отмостки по периметру зданий должны плотно примыкать к цоколю здания, их уклон не менее 1% и не более 10%.

План проездов, тротуаров, дорожек, площадок, план озеленения и малых архитектурных форм представлены в графической части проекта (смотреть лист 1).

1.4.4 Малые архитектурные формы на территории застройки

Малые архитектурные формы одновременно выполняют утилитарную (парковая мебель, ограждения, урны, светильники) и декоративную (цветочные композиции) функции. Они придают объекту законченность и своеобразие. При проектировании необходимо органически вписать в единый ансамбль здание и зеленые насаждения.

Такие малые архитектурные формы как цветочницы, а так же освещение придадут благородный вид застраиваемой территории.

Малые архитектурные формы выполнены из различных материалов:

- дерева (скамьи, игровые снаряды);

- металла (светильники, мусоросборные контейнеры);

- пластика (детские горки);

- бетона (цветники, основания скамеек)

Практически все малые архитектурные формы имеют функциональное назначение.

Содержание малых архитектурных форм должно предусматривать их нормальную эксплуатацию. Так же они должны быть предельно безопасны в использовании. Малые архитектурные формы и оборудование должны иметь хороший внешний вид: окрашены, содержаться в чистоте, и находится в исправном состоянии. Их цветовое решение должно вносить в застройку жизнерадостный колорит и разнообразие.

1.4.5 Озеленение территории

Озеленение территории играет важную роль в санитарно-гигиеническом, противопожарном и художественном отношении. Они насыщают окружающую среду кислородом, защищая от действия ветра, деревья и кустарники служат естественным фильтром и предохраняют от пыли, копоти, вредных газов и шума. Растения можно эффективно использовать для защиты от прямых солнечных лучей и регулирования пешеходных потоков.

В выпускной квалификационной работе зеленые насаждения занимают 4234,5 м2 в границах участка и 98,4 м2 в границах участка дополнительного благоустройства, что в первом случае составляет 51,6%, а во втором 7% от благоустройства территории, и представлены следующими породами:

- деревья (липа мелколистная, ель Энгельмана);

- кустарники (сирень обыкновенная, роза морщинистая белая, кизильник блестящий, снежноягодник, бирючина);

- газон обычный и для затемненных участков;

- газон низкорослый, стойкий к механическим повреждениям;

- цветники из однолетних растений.

Газон высаживается по всей территории благоустройства. В зависимости от затенения территории газон разделен на два вида: обыкновенный и для затененных мест.

Работы по озеленению должны выполняться только после расстилки растительного грунта, устройства проездов, тротуаров, дорожек, площадок и оград и уборки остатков строительного мусора после строительства.

Цветочная рассада должна быть хорошо окоренившейся и симметрично развитой, не должна быть вытянутой и переплетенной между собой.

1.4.6 Технико-экономические показатели

Площадь застройки - 1086,8м2 (13,3%);

Площадь земельного участка в его границах - 8200м2 (100%);

Площадь в границах дополнительного благоустройства - 796,9 м2(9,7%);

Площадь озеленения - 4332,9м2 (52,8%);

Площадь покрытия - 3841,9м2 (46,9%).



1.5 Внешняя и внутренняя отделка здания

1.5.1 Внешняя отделка

Отделка наружных стен - вентилируемый фасад. Облицовка панелями КраспанФиброцеменКолор (компании Краспан), сендвич панели на третьем этаже, цвет по каталогу RAL [15].

Облицовка цоколя керамогранитными плитами Краспан.

1.5.2 Внутренняя отделка

Отделка стен, полов и потолков представлена в приложении 1. Она соответствуют условиям эксплуатации помещений и отвечают всем требованиям.

1.6 Инженерное оборудование

1.6.1 Отопление

Отопление и горячее водоснабжение запроектировано из магистральных тепловых сетей, с нижней разводкой в полу первого этажа. Приборами отопления служат радиаторы NovaFlorida, выполненные из алюминия, обладают высокой теплопроводностью и прекрасно противостоят коррозии. Радиаторы алюминиевые вскрываются двойным эмалевым покрытием, причем первый слой - методом анафореза, а второй - с использованием эпоксидных порошков, электростатическим методом.

Трубопроводы системы отопления выполнены из полипропиленовых армированных труб в муфтовом соединении. Вертикальные стояки систем отопления зашиваются гипсокартоном.

1.6.2 Водоснабжение

Источник водоснабжения - существующий трубопровод. На период строительства водоснабжение на хозяйственно-питьевые нужды привозное, на технические нужды - временное подключение к существующим водопроводным сетям при условии получения дополнительных технических условий и согласований.

1.6.3 Канализация

В жилых, общественных и административных зданиях проектируется бытовая система внутренней канализации. Системы внутренней канализаци проектируются безнапорными (самотечными). Внутренняя канализационная сеть состоит из следующих элементов: отводных труб, стояков, запусков, вытяжных труб и устройств для прочистки.

Отводные трубы принимающие сточную жидкость от унитазов проектируют диаметром 100 мм, от умывальников - 50 мм. Диаметр канализационного стояка принимается постоянным по всей высоте 100 мм. Диаметр выпуска 100 мм, угол соединения с дворовой линией не менее 90°, считая по движению сточных вод. Выпуски прокладываются с уклоном не менее 0,02. Трубы прокладываются прямолинейно и параллельно стенам здания, при этом необходимо стремиться к сокращению протяженности труб.

1.6.4 Электроснабжение

Электроснабжение проектируемого объекта предусматривается от существующей трансформаторной подстанции. Временные источники электроснабжения следует использовать только в начальный период строительства до ввода в эксплуатацию постоянных объектов электроснабжения.

1.6.5 Молниезащита

Молниезащита обеспечивает рассеивание атмосферного разряда. Для плоской кровли используется молниезащитная сетка с ячейками от 1 до 3 м, проволока диаметром не менее 6 мм, укладывается под несгораемый (трудносгораемый) утеплитель либо гидроизоляцию.

Максимальный размер сетки от 6х6 м до 12х12 м. Заземлители могут быть в виде одного глубокого штыря либо трех малых, а также в виде металлического контура вокруг здания.



2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Расчет фермы покрытия

2.1.1 Данные для проектирования

Величина пролета фермы L=18,357 м;

Продольный шаг колонн B= 6 м;

Ферма из парных уголков.

2.1.2 Характеристика района строительства

Район строительства: Мурманская область, город Североморск;

Расчетное значение снеговой нагрузки Sg=3,2 кН/м2;

Нормативное значение ветрового давления w0=0,48 кН/м2;

Средняя температура наиболее холодной пятидневки -30°С.

2.1.3 Конструкция кровли

По прогонам сплошного сечения из прокатных двутавров 30Ш1 укладывается профлист Н75-750-0,9, ребра заполняют бетоном д = 126 мм, по нему устанавливают пароизоляцию Изоспан В, далее утеплитель ISOVER OL-Pe (плотностью с=80 кг/м3 и теплопроводностью лБ=0,042 Вт/м °С) и ISOVER OL-TOP (плотностью с=80 кг/м3 и теплопроводностью лБ=0,045 Вт/м°С), гравий по уклону толщиной 30 мм, цементно-песчаную стяжку д = 50 мм, гидроизоляционный ковёр унифлекс и кровельный материал техноэласт.

Теплотехнический расчет кровли

- расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, text = -30 °С [11];

- расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, tint = 31 °С [10];

- средняя температура наружного воздуха отопительного периода, tht = -3,4 °С [11];

- продолжительность отопительного периода, zht = 275 суток [12];

- нормальный влажностный режим помещения и условия эксплуатации ограждающих конструкций -- Б [10];

- коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, n = 1;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, бext = 23 Вт/(мІ·°С) [10];

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, бint = 8,7 Вт/(мІ·°С) [10];

- нормируемое значение сопротивления теплопередаче, Rreq =5,38 мІ·°С/Вт.

Толщина искомого слоя: ISOVER OL-Pe t = 180мм и ISOVER OL-TOP t = 30мм.

Принимаем для кровли утеплитель толщиной 210 мм.

Рисунок 2.1- Конструкция кровли



2.1.4 Определение постоянной нагрузки

Постоянная нагрузка на ферму складывается из нагрузок от массы кровли, прогонов, стропильных ферм и связей.

Нагрузка от массы кровли определяется конструкцией кровли, плотностью материалов и толщиной слоев и находится суммированием нагрузки от массы ее элементов.

Таблица 2.1 - Сбор нагрузки на ферму Ф-2

Наименование	Нормативная нагрузка, кН/м2	гf	Расчетная нагрузка, кН/м2
1	2	3	4
Постоянная
Техноэласт, 5кг/м2	0,05	1,3	0,065
Унифлекс, 3,5кг/м2	0,035	1,3	0,05
Ц/п стяжка, t=50мм, с=18кН/м3 0,05·18=0,9кН/м2	0,9	1,3	1,17
Гравий по уклону t=100мм, с=5кН/м3 0,1·5=0,5кН/м2	0,5	1,3	0,65
Утеплитель ISOVER, t=210мм, с=0,8кН/м3 0,21·0,8=0, 168кН/м2	0,168	1,3	0,218
Изоспан В, 0,7Н/м2	0,0007	1,3	0,001
Заполнение ребер бетоном tпр=0,125 м, с=25кН/м3 0,125·25=3,125 кН/м2	3,125	1,1	3,438
Профлист Н75-750-0,9, 12,5кг/м2	0,125	1,05	0,131
Прогоны сплошные пролетом 6 м	0,06	1,05	0,063
Стропильные фермы	0,2	1,05	0,21
Связи	0,04	1,05	0,042
Итого постоянная:	5,2		6,04
Временная
Снеговая S0=0,7·1·1·1·3,2=2.24кН/м2	2,24	1,4	3,136
Всего:	qn =7,44		q=9,17

Определение снеговой нагрузки

Расчетное значение снеговой нагрузки S (кН/м) на горизонтальную проекцию покрытия согласно [1]:

,(2.1)

где гf - коэффициент надежности по снеговой нагрузке, гf =1,4;

св -коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра и других факторов, св =1;

сt - термический коэффициент, сt =1;

м -коэффициент перехода, учитывающий профиль покрытия, для одно- и двускатной кровли при б ? 25° м = 1;

Sg= 3,2 кH/м2 - расчетное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли для V-го снегового района ;

В - шаг стропильных конструкций - ферм (В=6 м).

кН/м

2.1.5 Нагрузки на ферму

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

Основными нагрузками при расчете фермы являются:

- постоянная: от веса ограждающих и несущих конструкций;

- временная: снег, ветер.

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

Fg = qп (di-1+di)/2,(2.2)

где di-1 и di - длины примыкающих к узлу панелей (di-1 =3 м и di =3 м);

qп - постоянная расчетная погонная нагрузка по ферме.

Для определения расчетной погонной постоянной нагрузки по ферме qп (кН/м) необходимо суммарную расчетную нагрузку от массы конструкций покрытия, приходящуюся на 1 м2 горизонтальной проекции кровли, умножить на ширину грузовой площади, равную шагу стропильных конструкций.

Ферма примыкает к колонне сбоку, первый прогон опирается на колонну.

Постоянная расчетная погонная нагрузка по ферме:

qп = qB,(2.3)

где q - расчетная нагрузка от массы кровли, несущих конструкций покрытия и связей по таблице 2.1

qп= q·В=6,04·6=36,24кН/м

Fg = 36,24· (3+3)/2=108,72 кH

Расчетная нагрузка от снега, действующая на промежуточный узел:

Fsi= qсн (di-1+di)/2,(2.4)

qсн = qвр·В=3,136·6=18,816кН/м, здесь qвр - постоянная расчетная погонная нагрузка от снега по таблице 2.1

Fsi =18,816· (3+3) /2=56,45 кH

Расчетная узловая ветровая нагрузка:

Fwi= w0·B·(di-1+di)/2,(2.5)

где w0 = 0,48 кH/м2 - расчетная ветровая нагрузка на 1м2 поверхности кровли.

Fwi =0,48·6·6/2=8,64 кH

Поскольку ветровая нагрузка направлена в сторону противоположную нагрузке от собственного веса покрытия и от снеговой нагрузки (отсос), и она меньше веса покрытия, то в расчете ее не учитываем.



2.1.6 Расчетные усилия в стержнях фермы

Геометрическая схема фермы принимается в зависимости от типа кровли (кровля плоская) и представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Геометрическая схема стропильной фермы

При прогонном решении кровли размер панели верхнего пояса назначается 3,0м.

При расчете легких ферм предполагается что:

- в узлах фермы идеальные шарниры;

- оси всех стержней прямолинейны и расположены в одной плоскости;

- оси пересекаются в одной точке - центре узла.

Расчетная схема фермы представлена на рисунке 2.3, расчет усилий был произведен в программе SCAD, результаты расчета в приложении 2.

Рисунок 2.3 - Расчетная схема фермы



Таблица 2.2 - Усилия в стержнях фермы, кН:

Элементы фермы	Обозначение стержня	Усилия от отдельных загружений, кН	Расчетные усилия, кН
		постоянная нагрузка	снеговая	растяжение (+)	сжатие (-)
			Ш=1,0
1	2	3	4	6	7
верхний пояс	2-4	0	0	-	-
	4-5	-449,1	-233,18	-	-682,28
	5-6	-449,1	-233,18	-	-682,28
нижний пояс	1-14	280,69	145,74	426,43	-
	14-13	505,24	262,33	767,57	-
раскосы	2-3	0	0	-	-
	1-4	-398,61	-206,96	-	-605,57
	4-14	239,17	124,18	363,35	-
	14-6	-79,72	-41,39	-	-121,11
стойки	2-1	-56,61	-29,39	-	-86
	5-14	-113,21	-58,78	-	-171,99
	6-13	0	0	-	-

2.1.7 Подбор сечения стержней фермы

Определим значения расчетных длин для всех элементов фермы.

Таблица 2.3 - Формулы для определения расчетных длин элементов фермы

Направление продольного изгиба	Расчетная длина lef
	поясов	опорных раскосов и опорных стоек	прочих элементов решетки
1. В плоскости фермы	l	l	0,8 l
2. Из плоскости фермы	l1	l1	l1

Примечания: l - геометрическая длина элемента (расстояние между центрами узлов) в плоскости фермы; l1 - расстояние между узлами, закрепленными от смещения из плоскости фермы (поясами ферм, специальными связями, жесткими плитами покрытий, прикрепленными к поясу сварными швами или болтами и т.п.).

Связи по покрытию изображены на рисунках 2.3 и 2.4.



Рисунок 2.3 - Схема расположения горизонтальных связей по верхним поясам ферм

Рисунок 2.4 - Схема расположения горизонтальных связей по нижним поясам ферм



Таблица 2.4 - Значения расчетных длин элементов фермы

Элементы фермы	Стержень	lef,x, мм	lef,y, мм
верхний пояс	2-4	3000	3000
	4-5	3000	3000
	5-6	3000	3000
нижний пояс	1-14	6000	6000
	14-13	3000	6000
опорные раскосы	1-4	2312	4371
раскосы	4-14	3394	4243
	14-6	3394	4243
опорные стойки	1-2	3000	3000
стойки	5-14	2400	3000
	6-13	2400	3000

Таблица 2.5 - Значения коэффициента условий работы конструкции гс

Элементы фермы	гс	Элементы фермы	гс
Пояса: - сжатые - растянутые	1,00 1,00	Раскосы: - сжатые - растянутые	0,8 1,00
Опорные раскосы:	1,00	Стойки: - сжатые	0,8
Опорные стойки:	1,00

Подбор сечения растянутых стержней

Стержень 14-13(нижний пояс).

Определение требуемой площади:

Acall = N/(Ry·гc),(2.6)

где N = 767,57 кH - расчетное усилие в стержне;

Ry = 255 МПа - расчетное сопротивление стали по пределу текучести по ГОСТ 27772-88 [16];

гc = 1,00 - коэффициент условий работы.

Acall =767,57/(255000·1,00)=0,00301м2=30,1 см2

Подбор сечения с A ? Acall по ГОСТ 8509-93 «Уголки стальные горячекатаные равнополочные» [17]: уголки 100х8 с А=15,6·2=31,2 см2; ix=3,07 см; iy=4,62 см (для фасонки 14 мм).

Проверка сечения:

- по гибкости:

лx = lefx / ix ? [л]=400,(2.7)

лy = lefy / iy ? [л]=400,(2.8)

где [л] - предельная гибкость растянутых стержней при статической нагрузке СП 16.13330.2011 таблица 33 [18], [л] = 400;

lefx, lefy - расчетные длины стержней в плоскости и из плоскости фермы;

ix, iy - радиусы инерции стержней.

лx =300/3,07=97,72 ? 400

лy = 600/4,62=129,87 ? 400

- по прочности:

у = N /A ? Ry·гc,(2.9)

у =767570 /0,00312=246,02 МПа ? 255 МПа

Недонапряжение составляет Д=((255 -246,02) /255)•100% = 3,5%

Стержень 4-14 (раскос).

Определение требуемой площади:

Acall =363,35/(255000·1,00)=0,001425м2=14,25 см2

Подбор сечения с A ? Acall [17]: уголки 75х5 с А=7,39·2=14,78 см2; ix=2,31см; iy=3,57 см (для фасонки 14мм).

Проверка сечения:

- по гибкости:

лx =339,4/2,31=146,93 ? 400

лy = 424,3/3,57=118,85 ? 400

- по прочности:

у = 363350/0,001478=245,84 МПа ? 255 МПа

Недонапряжение составляет Д=((255 -245,84) /255)•100% = 3,6%

Подбор сечения сжатых стержней

Стержень 5-6 (верхний пояс).

Задаемся гибкостью л:

л = 60ч100 - пояса, опорные раскосы и стойки;

л = 80ч100 - прочие сжатые элементы решетки фермы.

Примем л = 100.

Вычислим приведенную гибкость л:

,(2.10)

Вычисляем коэффициент продольного изгиба ц по формуле

,(2.11)

,

здесь б и в - коэффициенты, значение которых зависит от типа сечения центрально-сжатого стержня.

По таблице 7 [18] составное тавровое сечение из уголков относится к типу «с», для которого коэффициент б =0,04 и коэффициент в = 0,14.

Определяем требуемую площадь сечения стержня:



Aтр = N/(ц·Ry·гc) = 682,28/(0,48·255000·1)=0,00557 м2= 55,7см2

Определение требуемых радиусов инерции:

ix,тр = lefx / л = 300/100=3 см

iy,тр = lefy / л = 300/100=3 см

Подбор сечения по Aтр, ix,тр, iy,тр по [17]: уголок 125х12 с А=28,89·2=57,78 см2; ix=3,82 см; iy=5,7 см (для фасонки 14мм).

Проверка сечения на устойчивость:

лx = lefx / ix = 300/3,82=78,53 ? [л]x = 122,1

лy = lefy / iy =300/5,7=52,63

здесь [л] = 180-60·б - предельная гибкость для сжатых поясов (таблица 32 [18]), опорных раскосов и стоек;

здесь б=N/(ц·A·Ry·гc).

б=682,28/(0,48•57,78•10-4•255000)=0,965 > 0,5

лmax= лx

цx= цmin =0,48

[ л]х = 180-60·б= 180 - 60·0,965=122,1

уmax = N /(цmin·A) = 682280/(0,48·0,005778) =246,01 МПа ? Ry·гc =255 МПа

Недонапряжение составляет Д = ((255-246,01)/255)·100% = 3,5%.

Стержень 1-4 (опорный раскос).

Задаемся гибкостью л = 100.

Вычислим приведенную гибкость:

Вычисляем коэффициент продольного изгиба ц по формуле:

Определяем требуемую площадь сечения стержня:

Aтр = N/(ц·Ry·гc) = 605,57/(0,48·255000·1)=0,00495 м2= 49,5см2

Определение требуемых радиусов инерции:

ix,тр = lefx / л = 231,2/100=2,31 см

iy,тр = lefy / л = 434,3/100=4,34 см

Подбор сечения по Aтр, ix,тр, iy,тр по [17]: уголок 100х14 с А=26,28·2=52,56 см2; ix=3 см; iy=4,76 см (для фасонки 14мм).

Проверка сечения на устойчивость:

лx = lefx / ix = 231,2/3=77,07

лy = lefy / iy =434,3/4,76=91,24? [л]у= 130,38

б=605,57/(0,48*52,28*10-4*255000)=0,827 > 0,5

лmax= лу

цx= цmin =0,48

[ л]х = 180-60·б= 180 - 60·0,827=130,38

уmax = N /(цmin·A) = 605570/(0,48·0,005228) =241,32 МПа ? Ry·гc =255 МПа

Недонапряжение составляет Д = ((255-241,32)/255)·100% = 5,4%.

Стержень 6-14 (раскос), гс=0,8.

Задаемся гибкостью л = 80.

Вычислим приведенную гибкость:

Вычисляем коэффициент продольного изгиба ц по формуле:

Определяем требуемую площадь сечения стержня:

Aтр = N/(ц·Ry·гc) = 121,11/(0,227·255000·0,8)=0,002615 м2= 26,15см2

Определение требуемых радиусов инерции:

ix,тр = lefx / л = 339,4/80=4,24 см

iy,тр = lefy / л = 424,3/80=5,3 см

Подбор сечения по Aтр, ix,тр, iy,тр по [17]: уголок 90х8 с А=13,93·2=27,86см2; ix=2,76 см; iy=4,23 см (для фасонки 14мм).

Проверка сечения на устойчивость:

лx = lefx / ix = 339,4/2,76=122,97 ? [л]х= 153,66

лy = lefy / iy =424,3/4,23=100,31

б=121,11/(0,227•27,86•10-4•255000•0,8)=0,939> 0,5

лmax= лх

цx= цmin =0,227

[ л]х = 210-60·б=210 - 60·0,939=153,66

уmax = N /(цmin·A) = 121110/(0,227·0,002786) =191,5 МПа ? Ry·гc = 255•0,8 = =204 МПа

Недонапряжение составляет Д = ((204-191,5)/204)·100% = 6,1%.

Стержень 5-14 (стойка), гс=0,8.

Задаемся гибкостью л = 100.

Вычислим приведенную гибкость:

Вычисляем коэффициент продольного изгиба ц по формуле:

Определяем требуемую площадь сечения стержня:

Aтр = N/(ц·Ry·гc) = 171,99/(0,48·255000·0,8)=0,001757м2= 17,57см2

Определение требуемых радиусов инерции:

ix,тр = lefx / л = 240/100=2,4 см

iy,тр = lefy / л = 300/100=3 см

Подбор сечения по Aтр, ix,тр, iy,тр по [17]: уголок 75х8 с А=9,02·2=18,04см2; ix=2,5 см; iy=3,65см (для фасонки 14мм).

Проверка сечения на устойчивость:

лx = lefx / ix = 240/2,5=98,36 ? [л]х=151,56

лy = lefy / iy =300/3,65=78,13

б=171,99/(0,48•18,04•10-4•255000•0,8)=0,974> 0,5

лmax= лх

цx= цmin =0,48

[ л]х = 210-60·б= 210 - 60·0,974=151,56

уmax = N /(цmin·A) = 171990/(0,48·0,001804) =198,621 МПа ? Ry·гc =255•0,8 = =204 МПа

Недонапряжение составляет Д = ((204-198,621)/204)·100% = 2,6%.

Для стержней с N = 0 (2-4, 2-3, 6-13) необходимо провести проверку по гибкости.

Так как усилия в данных элементах отсутствуют, то подбираем самый маленький уголок, исходя из условий свариваемости - уголок 50х5 с А=4,8·2=9,6см2; ix=1,53 см; iy=2,61см (для фасонки 14мм).

Предельная гибкость: [ л]х = 210

Стержень 2-4:

лx = lefx / ix = 300/1,53=196,08 ? [л]х=210

лy = lefy / iy =300/2,61=114,94

Стержень 2-3:

лx = lefx / ix = 218,2/1,53=142,61 ? [л]х=210

лy = lefy / iy =218,2/2,61=83,6

Стержень 2-4:

лx = lefx / ix = 240/1,53=156,86 ? [л]х=210

лy = lefy / iy =300/2,61=114,94

Устойчивость данных элементов в плоскости и из плоскости фермы обеспечена. Принимаем уголок 50х5.



Рисунок 2.5 - Принятые для отправочной марки ФС типы сечений

Таблица 2.6 - Подбор сечений элементов стропильной фермы

Элементы фермы	Стержень	Расчетные усилия, кН	Расчетные длины, cм	Сечение	Acall, см2	Площадь см2	Радиусы инерции	Гибкости	б	[л]	цmin	гc	у, МПа	Д, %
			lef,x	lef,y				iхcall	iх	iycall	iy	лх	лy
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	21
верхний пояс	5-6	-682,28	300	300	¬-125х12	55,7	57,78	3	3,82	3	5,7	78,53	52,63	0,965	122,1	0,48	1	246,01	3,5
нижний пояс	13-14	767,57	300	600	¬-100х8	30,1	31,2	-	3,07	-	4,62	97,72	129,87	-	400	-	1	246,02	3,5
опорные раскосы	1-4	-605,57	231,2	434,3	¬-100х14	49,5	52,56	2,31	3	4,34	4,76	77,07	91,24	0,827	130,38	0,48	1	241,32	5,4
раскосы	4-14	363,35	339,4	424,3	¬-75х5	14,25	14,78	-	2,31	-	3,57	146,93	118,85	-	400	-	1	245,84	3,6
	6-14	-121,11	339,4	424,3	¬-90х8	26,15	27,86	4,24	2,76	5,3	4,23	122,97	100,31	0,939	153,66	0,227	0,8	191,5	6,1
стойки	1-2	86	300	300	¬-70х5	4,6	13,92	5	2,16	5	3,38	138,89	88,76	0,5	180	0,3	1	205,94	19,2
	5-14	-171,99	240	300	¬-75х8	17,57	18,04	2,4	2,5	3	3,65	98,36	78,13	0,974	151,56	0,48	0,8	198,621	2,6

2.2 Конструирование и расчет узлов фермы

2.2.1 Расчет швов, прикрепляющих элементы решётки к фасонкам

Длины швов, прикрепляющих элементы решетки к фасонкам определяют по формулам:

- по обушку

,(2.12)

- по перу

,(2.13)

где - расчетное усилие в элементе решетки фермы;

и - коэффициенты, учитывающие распределение усилия между шва ми по обушку и перу, = 0,7, =0,3;

- минимальное из значений: =126МПа или =166, 5 МПа;

- расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва, принимается по таблице Г2 [18], =180МПа;

- то же, по металлу границы сплавления, = 0,45·370 =166,5 МПа, здесь - временное сопротивление стали разрыву по таблице В5 [18]);

- коэффициент для расчета углового шва при ручной сварке, (таблица 39[18]);

- то же, по границе сплавления, (таблица 39[18]);

- катет шва при расчете по обушку принимается равным максимальному (здесь - минимальная толщина свариваемых элементов); по перу - равным минимальному по таблице 38 [18].

Длины сварных швов и округляются в большую сторону до размеров кратных 5 мм и принимаются: lw ? , lw ?40мм, lw ? 85• вf • Kf..

Расчет стержня 5-6.

N5-6= 682,28 кН, =1, t = 12 мм, =1,2·12 = 14,4 мм, = 4мм.

Принимаем катет шва по обушку 14 мм, по перу - 4 мм.

lwоб = ((0,7·682,28·103)/(2·126·106·14·10-3))+0,01= 0,141 м =141 мм,

принимаем lwоб = 145 мм.

lwп = ((0,3·682,28·103)/(2·126·106·1·4·10-3))+0,01= 0,213 м = 213 мм,

принимаем lwп = 215 мм.

Расчет стержня 13-14.

N13-14= 767,57 кН, = 1, t = 8 мм, =1,2·8= 9,6 мм, =4 мм.

Принимаем катет шва по обушку 9 мм, по перу - 4 мм

lwоб = ((0,7·767,57·103)/(2·126·106·9·10-3))+0,01= 0,232 м = 232 мм,

принимаем lwоб =235 мм.

lwп = ((0,3·767,57·103)/(2·126·106·1·4·10-3))+0,01= 0,238 м = 238 мм,

принимаем lwп =240 мм.

Расчет стержня 1-4.

N1-4= 605,57 кН, = 1, t = 14 мм, =1,2·14 = 16,8 мм, = 4 мм.

Принимаем катет шва по обушку 16 мм, по перу - 4 мм

lwоб = ((0,7·605,57·103)/(2·126·106·1·16·10-3))+0,01= 0,11 м = 110 мм,

принимаем lwоб =110 мм.

lwп =((0,3·605,57·103)/(2·126·106·1·4·10-3))+0,01=0,19м=190 мм,

принимаем lwп =190 мм.

Расчет стержня 4-14.

N4-14= 363,35 кН, = 1, t = 5 мм, =1,2·5=6 мм, =4 мм.

lwоб = ((0,7·363,35·103)/(2·126·106·1,0·6·10-3))+0,01=0,178 м=178 мм,

принимаем lwоб =180 мм.

lwп = ((0,3·363,35·103)/(2·126·106·1,0·4·10-3))+0,01=0,118 м=118 мм,

принимаем lwп =120 мм.

Расчет стержня 6-14.

N6-14 = 121,11 кН, = 0,8, t = 8 мм, =1,2·8=9,6 мм, =4 мм.

Принимаем катет шва по обушку 9 мм, по перу - 4 мм

lwоб = ((0,7·121,11·103)/(2·126·106·0,8·9·10-3))+0,01=0,054 м=54 мм,

принимаем lwоб =55 мм.

lwп = ((0,3·121,11·103)/(2·126·106·0,8·4·10-3))+0,01=0,055 м=55 мм,

принимаем lwп =55 мм.

Расчет стержня 1-2.

N1-2 =86 кН, = 1, t = 5 мм, =1,2·5=6 мм, = 4 мм.

lwоб = ((0,7·86·103)/(2·126·106·1,0·6·10-3))+0,01= 0,049 м=49 мм,

принимаем lwоб =50 мм.

lwп =((0,3·86·103)/(2·126·106·1,0·4·10-3))+0,01= 0,035 м=35 мм,

принимаем lwп =40 мм.

Расчет стержня 5-14.

N1-2 =171,99 кН, = 0,8, t = 8 мм, =1,2·8=9,6 мм, =4 мм.

Принимаем катет шва по обушку 9 мм, по перу - 4 мм

lwоб = ((0,7·171,99·103)/(2·126·106·0,8·9·10-3))+0,01= 0,072 м=72 мм,