Реконструкция пожарного депо в селе Молочное

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Архитектурно-строительный раздел
• 1.1 Технический паспорт здания
• 1.2 Оценка технического состояния здания
• 1.2.1 Определение физического износа здания
• 1.2.2 Определение морального износа здания
• 1.2.3 Общее заключение о техническом состоянии реконструируемого здания
• 1.3 Объемно-планировочное решение здания после реконструкции
• 1.4 Конструктивное решение здания после реконструкции
• 1.4.1 Фундаменты
• 1.4.2 Наружные стены
• 1.4.3 Внутренние стены и перегородки
• 1.4.4 Перекрытия
• 1.5 Отделка фасада
• 1.6 Противопожарные мероприятия
• 1.7 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
• 1.7.1 Теплотехнический расчет наружной стены
• 1.7.2 Теплотехнический расчет покрытия
• 1.8 Внешняя и внутренняя отделка здания
• 1.9 Инженерное оборудование
• 1.10 Описание генплана участка
• 1.10.1 Характеристика земельного участка
• 1.11 Технико-экономические показатели земельного участка
• 2. Расчетно-конструктивный раздел
• 2.1 Проверочный расчет прогонов
• 2.1.1 Сбор нагрузки на покрытие здания
• 2.1.2 Определение коэффициента снеговой нагрузки для зданий с перепадами по высоте
• 2.1.3 Проверочный расчет прогона в осях 8-9/Б-В
• 2.1.4 Перерасчет прогона в осях 8-9/Б-В с уменьшенным шагом
• 2.2 Расчет усиления прогонов
• 2.2.1 Описание конструкции усиления стальных прогонов
• 2.2.2 Проверка несущей способности конструкции усиления стальных прогонов в осях 8 - 9 / Б - В
• 3. Технологический раздел
• 3.1 Область применения
• 3.2 Технология и организация выполнения работ
• 3.3 Требования к качеству и приемке работ
• 3.4 Техника безопасности
• 3.5 Потребность в ресурсах
• 3.5.1 Перечень основного оборудования и машин
• 3.5.2 Применяемые материалы и комплектующие детали
• 3.6 Технико-экономические показатели
• 4. Организационный раздел
• 4.1 Общие данные
• 4.1.1 Характеристика условий строительства
• 4.1.2 Природно-климатические условия строительства
• 4.2 Описание методов выполнения основных СМР с указаниями по технике безопасности
• 4.2.1 Подготовительный и основной периоды строительства
• 4.2.2 Земляные работы
• 4.2.3 Устройство фундаментов
• 4.2.4 Монтаж здания
• 4.2.5 Общестроительные работы
• 4.2.6 Благоустройство территории
• 4.2.7 Транспортные работы
• 4.2.8 Строительный генеральный план
• 4.2.9 Указания по охране труда
• 4.3 Расчет численности персонала строительства
• 4.4 Подбор строительного крана
• 4.5 Расчет потребности в ресурсах
• 4.5.1 Расчет потребности в электроэнергии
• 4.5.2 Расчет потребности в тепле
• 4.5.3 Расчет потребности в воде
• 4.5.4 Расчет потребности в транспортных средствах
• 4.5.5 Определение площадей административно-бытовых помещений
• 4.6 Технико-экономические показатели проекта
• 5. Техническая эксплуатация
• 5.1 Контроль технического состояния здания в процессе эксплуатации
• 5.2 Проведение текущих и капитальных ремонтов
• 5.2.1 Текущий ремонт здания
• 5.2.2 Проведение капитального ремонта здания
• 5.3 Рекомендации по эксплуатации пожарного депо
• 5.3.1 Требования к пожарной технике
• 5.3.2 Требования к огнетушащим веществам
• 5.3.3 Требования к пожарному инструменту
• 5.3.4 Требования к дополнительному снаряжению пожарных
• 5.3.5 Общие требования к пожарному оборудованию
• 5.3.6 Требования к пожарным рукавам и соединительным головкам
• 5.3.7 Требования к пожарным кранам
• 6. Безопасность жизнедеятельности
• 6.1 Расчет времени эвакуации
• 6.2 Действия персонала в чрезвычайных ситуациях
• 7. Экологический раздел
• 7.1 Общие сведения по накоплению твердых бытовых отходов
• 7.2 Правила организации сбора, временного хранения и планово-регулярного вывоза твердых бытовых отходов
• 7.2.1 Общее положение
• 7.2.2 Организация сбора и временное хранение твердых бытовых отходов
• 7.3 Предотвращение загрязнения грунта и грунтовых вод при строительстве и эксплуатации общественных сооружений
• 7.4 Расчет количества мусоросборных контейнеров для ТБО
• Заключение
• Список использованных источников
• Приложение

Введение

Для выпускной квалификационной работы выбрана тема "Реконструкция пожарного депо в селе Молочное". Целью работы является усиление несущих конструкций покрытия, вследствие протечек кровли. Участок реконструируемого здания пожарного депо расположен в центральной части с. Молочное Вологодской области по ул. Мира 5, в створе примыкающей к ней улице Ленина. Здание было построено в 2010 году.

Здание пожарного депо на 4 машиновыезда с учебно-тренировочным комплексом - двухэтажное. В здании располагаются кабинеты сотрудников, дежурная часть, технические помещения, гараж машин, спортзал, бытовые помещения.

Назначение здания пожарного депо в с. Молочное Вологодской области - обеспечение защиты населения и материальных ценностей с. Молочное и близлежащих населенных пунктов от пожаров и других стихийных бедствий, а также проведение учебно-тренировочных мероприятий по спортивно-пожарной подготовке. Производственная зона здания образована помещениями гаража-стоянки, встроенной мойки, подсобными, бытовыми и административными помещениями пожарной части. В состав учебно-тренировочного комплекса, согласно технического задания входит крытая 100-метровая беговая дорожка с учебно-тренировочной башней, универсальный спортивный зал 30,0 х 21,0 м, два тренажерных зала и обслуживающие помещения. Производственная зона с выездом пожарной техники имеет свою дворовую территорию, учебно-тренировочный комплекс с главной входной группой ориентирован на ул. Мира, что обеспечивает его доступность, минуя производственную зону. Планировочным решением проекта предусмотрена доступность инвалидов и маломобильных групп населения на 1 этаж учебно-тренировочного комплекса, в т.ч. и возможность использования ими санузлов, раздевалок и универсального спортивного зала.

В соответствии с СП 131.13330.2012. Строительная климатология, климатические условия площадки:

- место строительства - с. Молочное Вологодской области;

- уровень ответственности здания - II;

- климатический район - II с расчетной температурой - 32°С;

- снеговой район - IV;

- расчетное значение веса снегового покрова - 2400 Па;

- ветровой район - I;

- нормативное значение ветрового давления - 230 Па;

- степень долговечности - II;

- степень огнестойкости - II;

- грунтовые условия - супесь.

Реконструируемое здание пожарного депо в с. Молочное Вологодской области имеет размеры в плане 128,4 х 36,0 м. Объемно-композиционное решение здания образовано различными по функциональному назначению и этажности объемами: одноэтажными объемами крытой беговой дорожки и гаража пожарной техники, двухэтажными объемами административного блока и блока спортивных залов с обслуживающими помещениями, а так же трехуровневым объемом тренировочной башни.

В процессе реконструкции предусмотрено усиление несущих конструкций покрытия.

1. Архитектурно-строительный раздел

1.1 Технический паспорт здания

Таблица 1.1 - Технический паспорт здания, с. Молочное, ул. Мира д. 5

Характеристика здания	По типовому проекту до реконструкции	Предусмотрено проектом реконструкции
1	2	3
Пожарное депо	2010	2016
Надстройка	Не производилась	Без изменений
Планировка	Зальная (общественное здание)	Без изменений
Количество этажей	2	2
Площадь здания	3126,6 м 2	3126,6 м 2
Фундаменты	Свайный с монолитными ж/б ростверками и фундаментными балками, Бетон В 15	Проведение ремонтных работ
Стены наружные	Стеновые трехслойные сэндвич-панели толщиной 150 мм производства ООО "Стройпанель"	Ремонт стыков, восстановление защитного слоя
Колонны	Металлические колонны по ГОСТ 26020-83	Металлические колонны по ГОСТ 26020-83
Стены внутренние	Стеновые трехслойные сэндвич-панели толщиной 100мм производства ООО "Стройпанель"	Проведение ремонтных работ
Перегородки	Поэлементной сборки из гипсокартонных листов на металлическом каркасе системы "Knauf" Сер.1.031.9-2.00 Вып.1	Проведение ремонтных работ
Перекрытия	Пустотные ж/б панели, толщиной 220мм Серия 1.141-1	Ремонт существующих перекрытий
Кровля	Трехслойные сэндвич-панели толщиной 200мм.	Усиление несущих конструкций кровли, замена кровельного материала из гибкой черепицы
Водосток	Организованный, наружный	Организованный, внутренний, системы HUNTER
Двери наружные	Двупольные остекленные по ГОСТ 30970-2002	Входная группа VEKASoftline и металлические глухие двери фирмы СТАЛ серия 60
Двери внутренние	Однопольные по ГОСТ 6629-88	Однопольные остекленные по ГОСТ 23747-88
Окна	Стеклопакеты по ГОСТ 11214-86	Замена на новые по ГОСТ 11214-86
Полы	Бетонные, керамогранит, керамическая плитка, линолеум, деревянные (спортзал)	Проведение ремонтных работ
Отделка наружная	Сэндвич-панели ООО "Стройпанель"	Проведение ремонтных работ
Отделка внутренняя	Облицовка стен штукатуркой и плиткой, окраска водными составами	Облицовка стен плиткой по ГОСТ 6141-91 и гипсокартоном; окраска потолков водоэмульсионной краской
Подвал	Высотой 2,4 м и 2,2м	Без изменений
Лифты	нет	нет
Лестницы	по металлическим косоурам, ступени железобетонные Сер.1.050.9-4.93 ГОСТ 8717.1-84	То же, с проведением ремонтных работ
Антикоррозийная защита конструкций	Окраска пентафталевой эмалью ПФ-115 в 2 слоя по грунтовке ГФ-021 ГОСТ 6465-76 ГОСТ 25129-82	То же, с проведением ремонтных работ
Огнезащита несущих конструкций	Огнезащитный состав Nullifire S607 HB: - колонны, фахверк, вертик.связи R=90; - балки перекрытия 1,2 этажей - REI=45; ООО "Полюс" г. Москва	То же, с проведением ремонтных работ
Инженерное оборудование
а) отопление	Централизованное	Централизованное
б) водопровод	Хозяйственно-питьевой	Хозяйственно-питьевой
в) канализация	Хозяйственно-фекальная в наружную сеть	Хозяйственно-фекальная в наружную сеть
г) газификация	нет	нет
д) электроснабжение	360/220 от наружной сети	360/220 от наружной сети
е) горячее водоснабжение	устройство горячего водоснабжения от сети	устройство горячего водоснабжения от сети
ж) телефонная антенна	Есть	Есть
з) противопожарная сигнализация	По ГОСТ 26342-82	То же

1.2 Оценка технического состояния здания

Нормативный срок эксплуатации здания определяется по основным несущим конструкциям (до реконструкции).

Фундамент - свайный, стены наружные - стеновые сэндвич-панели толщиной 150 мм, перекрытия - железобетонные многопустотные толщиной 220 мм.

Здание относится ко II группе капитальности с нормативным сроком эксплуатации 150 лет.

Уровень ответственности здания определяем по [2]. Здание относится ко 2 группе ответственности - нормальный г_n=1.0, поэтому в дальнейших расчетах условно учитывать его не будем.

1.2.1 Определение физического износа здания

Определение физического износа здания по срокам эксплуатации.

Здание было построено в 2010 году. На момент реконструкции фактический срок службы составил:

Т_э = 2016 - 2010 = 6 лет,

где 2016 г. - год планируемой реконструкции;

2010 г. - год постройки.

Физический износ определяем по [3]:

Ф_з = (Т_э / Т) •100, %, (1.1)

Ф_з= (6 / 150)•100 % = 4 %

Данный метод является приближенным, т.к. не оценивает фактических повреждений и дефектов конструкций. Его можно использовать для составления планов обследования зданий. Для реконструкции здания требуется более точная оценка технического состояния основных несущих конструкций.

Определение физического износа здания по удельным весам стоимости конструкции

В процессе обследования конструкций здания были выявлены дефекты и повреждения, на основании которых составлена таблица 1.2 физического износа конструкций здания.

Таблица 1.2 - Физический износ конструкций здания

Наименование элемента	Признаки износа	Количественная оценка	Физ. износ, %	Примерный состав работ
1	2	3	4	5
1. Фундамент свайный	Мелкие трещины, местные нарушения штукатурного слоя цоколя и стен	Ширина трещин до 1,5 мм	15	Затирка трещин
2. Стены панельные	Раскрытие замкового соединения, некачественная установка фасонных элементов	Ширина раскрытия шва до 1 см	10	Закрытие продольных швов, установка фасонных элементов согласно норм
3.Перегородки	Трещины в местах сопряжения перегородок с потолками, редкие сколы	Трещины шириной до 2 мм. Повреждения на площади до 10%	10	Заделка трещин и сколов
4.Перекрытия	Незначительное смещение плит одной относительно другой по высоте вследствие деформаций, отслоение выравнивающего слоя в заделке швов	Смещение плит до 1,5 см. Повреждения на площади до 10%	15	Выравнивание поверхности потолка
5. Кровля, крыша	Вздутия, коробления верхнего слоя, трещины, разрывы верхнего слоя кровли, отслаивания в местах сопряжения с вертикальными элементами, значительные протечки	--	65	Демонтаж всех слоев, замена кровельного материала, устройство необходимых слоев
6. Полы
- линолеум	Протертости у входов, в ходовых местах, порван в некоторых местах	Повреждения на площади до 10%	20	Замена на керамогранитные плитки
- из керамических плиток	Отсутствие отдельных плиток, местами вздутие	Повреждения на площади до 10%	15	Замена на керамогранитные плитки
7. Окна	В некоторых стеклопакетах на втором этаже присутствует вода	До 15%	15	Замена на новые стеклопакеты
8. Отделочные покрытия
- окраска масляными красками	Потемнение, загрязнение окрасочного слоя, матовые пятна и подтеки	До 15%	15	Промывка поверхности и покраска за 1 раз
- оклейка обоями	Трещины, загрязнения и обрывы в углах и местах установки электрических приборов, дверных проемов, обесцвечивание и потемнение рисунка	До 30 % площади	10	Оклейка отдельных мест
- плитка облицовочная	Мелкие трещины и сколы плитки. Частичное выпадение или неполное прилегание плиток	На площади до 20 % облицовки	15	Замена отдельных плиток
9. Система отопления (центральное)	Массовое повреждение трубопроводов (стояков и магистралей), сильное поражение ржавчиной, следы ремонта отдельными, неудовлетворительная работа отопительных приборов и запорной арматуры, их закипание; нарушение теплоизоляции трубопроводов	--	65	Полная замена системы
10. Система горячего водоснабжения	Неисправность системы: выход из строя запорной арматуры, смесителей, полотенцесушителей, следы больших ремонтов системы в виде хомутов, частичных замен, заварок; коррозия элементов системы	--	65	Полная замена системы
11. Система холодного водоснабжения	Полное расстройство системы, выход из строя запорной арматуры, большое количество хомутов, следы замены отдельными местами трубопроводов, большая коррозия элементов системы, повреждение до 30% смывных бачков	--	65	Полная замена системы
12. Система канализации и водостоков	Неисправность системы; повсеместные повреждения приборов; следы ремонтов (хомуты, заделка и замена отдельных участков)	--	65	Полная замена системы
13. Система электрооборудования	Неисправность системы: проводки, щитков, приборов; отсутствие части приборов; оголение проводов, следы больших ремонтов (провесы проводов, повреждения шкафов, щитков)	--	65	Полная замена системы
14. Лестницы	Выбоины и сколы местами в ступенях, перила повреждены, лестничные площадки имеют трещины поперек рабочего пролета	Ширина трещин до 2 мм	30	Заделка отбитых мест, ремонт перил. Усиление железобетонных лестничных площадок

Физический износ здания определяем в табличной форме, таблица 1.3.

Таблица 1.3 - Физический износ здания

Укрупненные конструктивные элементы здания	Удельный вес элемента по сборнику 28, %	Удельный вес элемента по приложению, %	Расчетный удельный вес элемента %	Физический износ, %
				По результатам обследования	Средне-взвешен. износ
1	2	3	4	5	6
1. Фундаменты	6	-	6	15	1
2. Стены	23	86	20	10	2
3. Перегородки		14	3	10	1
4. Перекрытия	8	-	8	15	1
5. Кровля	4	-	4	65	3
6. Окна	9	56	5	40	2
7. Двери		44	4	30	1
8. Полы: - линолеум - керамическая плитка	12	80	8	20	2
		20	4	15	1
9. Отделочные работы: - окраска масляными красками - оклейка обоями - плитка	19	9	3	15	0,5
		35	5	10	0,5
		56	11	15	2
12. Инженерное оборудование	13	-	13	10	1
13. Лестницы Остальное	6	35	2	10	0,5
		65	4	30	1
Итого	100		100		19,5

Заключение о состоянии здания по физическому износу.

По результатам обследования здания было выявлено, что состояние основных несущих конструкций, кроме несущих конструкций кровли, находится в работоспособном состоянии, поэтому в результате реконструкции проводим усиление. Оценка состояния несущих конструкций производилась в соответствии с [6]. Инженерное оборудование по физическому износу находится в работоспособном состоянии, но в процессе реконструкции по решению заказчика выполняется замена инженерного оборудования.

Окна, двери, полы и отделка находятся в работоспособном и ограниченно работоспособном состояниях. При проведении реконструкции также производятся ремонтные работы и частичная замена.

В целом физический износ составил 19,5%, поэтому реконструкция по физическому состоянию допустима и может быть произведена в 2016 году.

1.2.2 Определение морального износа здания

Моральный износ здания определяем в соответствии с [10].

Моральный износ здания определяется по трем показателям:

- дефекты архитектурно-планировочного решения;

- отсутствие отдельных видов инженерного благоустройства;

- несоответствие материала конструкций современным нормативным требованиям.

Определение морального износа архитектурно-планировочных решений выполняем в табличной форме, таблица 1.4.

Таблица 1.4 - Определение морального износа планировки

Наименование показателей	Нормативное значение	Фактическое значение	Отклонение от нормы	Моральный износ, %
1	2	3	4	5
1.Наличие утепленных тамбуров на входе	Двойной тамбур	Имеется	Отсутствует	0%
2.Помещение для дежурного	3,5 м 2	Имеется	Отсутствует	0%
3.Наличие мероприятий входной группы для маломобильных групп населения	Пандус, лифт	Имеется	Отсутствует	0%
4.Размер крыльца	1,2х 1,2; наличие навеса над крыльцом	Имеется	Отсутствует	0%
5.Ширина коридоров	Не менее 1,2 м	Имеется	Отсутствует	0%
6.Ширина маршей лестниц	1,35 м	Имеется	Отсутствует	0%
7. Высота помещений от пола до потолка	3,0 м	Имеется	Отсутствует	0%
8.Отметка пола помещения у входа в здание	выше отметки тротуара перед входом не менее чем на 0,15 м	Имеется	Отсутствует	0%
9.Минимальная площадь отдельных помещений	Не менее 6 м 2	Имеется	Отсутствует	0%
10.Оптимальная этажность здания	2 этажа - площадь свыше 1500 м 2	Имеется	Отсутствует	0%
11.Тип лестниц	Л 1, наличие естественного освещения в стенах на каждом этаже	Имеется	Отсутствует	0%
12.Площадь проема для освещения на лестничной площадке	1,2 м 2 на каждом этаже	Имеется	Отсутствует	0%
13.Аварийных выход	Не менее 2	Имеется	Отсутствует	0%

Отсутствие отдельных видов инженерного благоустройства выполнено в табличной форме, таблица 1.5.

Таблица 1.5 - Моральный износ инженерного оборудования здания

Наименование показателей	Фактическое значение	Отклонение от нормы	Моральный износ, %
1	2	3	4
1.Отопление	Имеется	Отсутствует	0%
2.Горячее водоснабжение	Имеется	Отсутствует	0%
3.Наличие оборудования для маломобильных групп населения	Имеется	Отсутствует	0%
4.Наличие пожарной сигнализации	Имеется	Отсутствует	0%
5.Наличие охранной сигнализации	Имеется	Отсутствует	0%
6.Наличие неоновой рекламы	Не имеется	Присутствует	1%

Полный моральный износ составляет 1 %.

Отсутствие неоновой рекламы.

1.2.3 Общее заключение о техническом состоянии реконструируемого здания

По результатам обследования здания и определении физического износа по удельным весам стоимости конструкции физический износ составляет 19,5%. Моральный износ здания составляет 1%.

В целом состояние здания в соответствии с [5] находится в работоспособном состоянии, в связи с протечками требуется ремонт кровли. Проведение реконструкции данного объекта допустима.

1.3 Объемно-планировочное решение здания после реконструкции

Реконструируемое здание пожарного депо в с. Молочное Вологодской области имеет размеры в плане 128,4 х 36,0 м. Объемно-композиционное решение здания образовано различными по функциональному назначению и этажности объемами: одноэтажными объемами крытой беговой дорожки и гаража пожарной техники, двухэтажными объемами административного блока и блока спортивных залов с обслуживающими помещениями, а так же трехуровневым объемом тренировочной башни.

Назначение здания пожарного депо в с. Молочное Вологодской области - обеспечение защиты населения и материальных ценностей с. Молочное и близлежащих населенных пунктов от пожаров и других стихийных бедствий, а также проведение учебно-тренировочных мероприятий по спортивно-пожарной подготовке. Производственная зона здания образована помещениями гаража-стоянки, встроенной мойки, подсобными, бытовыми и административными помещениями пожарной части. В состав учебно-тренировочного комплекса, согласно технического задания входит крытая 100-метровая беговая дорожка с учебно-тренировочной башней, универсальный спортивный зал 30,0 х 21,0 м, два тренажерных зала и обслуживающие помещения. Производственная зона с выездом пожарной техники имеет свою дворовую территорию, учебно-тренировочный комплекс с главной входной группой ориентирован на ул. Мира, что обеспечивает его доступность, минуя производственную зону. Планировочным решением проекта предусмотрена доступность инвалидов и маломобильных групп населения на 1 этаж учебно-тренировочного комплекса, в т.ч. и возможность использования ими санузлов, раздевалок и универсального спортивного зала.

Реконструируемое здание расположено в тихой зоне с. Молочное с низким уровнем звукового давления, что не требует устройства мероприятий по защите от шума.

Технико-экономические показатели здания пожарного депо приведены в таблице 1.6

Таблица 1.6 - Технико-экономические показатели

Наименование	Ед. изм.	Показатели по проекту
1	2	3
Количество этажей	шт.	2
Общая площадь здания	м 2	3126,6
Строительный объем	м 3	18609,26
Площадь участка	м 2	16930,0
Площадь застройки	м 2	2651,14
Количество одновременно занимающихся	чел.	30
Количество производственного персонала	чел.	36

1.4 Конструктивное решение здания после реконструкции

Конструктивная схема здания пожарного депо в с. Молочное Вологодской области - металлический рамный каркас.

В качестве ограждающей конструкции стен и покрытия приняты стеновые сэндвич-панели производителя ООО "Стройпанель", стены подвала выполнены из бетонных блоков.

Перекрытие подвала и первого этажа - ж/б многопустотные плиты покрытия. Необходимая прочность, устойчивость и неизменяемость здания обеспечивается рамно-связевым каркасом, дисками перекрытий.

Отметке 0.000 соответствует абсолютная отметка +142.45.

Отметка низа пола подвала - 2.140м.

Защита металлических конструкций предусмотрена на основании требований [7] по предварительно очищенной от окислов поверхности, грязи, масел, ржавчины.

Таблица 1.7 - Характеристика конструкций

Наименование конструкции	Характеристика конструкции	Обозначение
1	2	3
Фундамент	Свайный с монолитными ж/б ростверками и фундаментными балками	Бетон В 15
Стены наружные	Стеновые трехслойные сэндвич-панели толщиной 150мм	ООО "Стройпанель" г. Санкт-Петербург
Стены внутренние	Стеновые трехслойные сэндвич-панели толщиной 100мм	ООО "Стройпанель" г. Санкт-Петербург
Перегородки	Поэлементной сборки из гипсокартонных листов на металлическом каркасе	Сер.1.031.9-2.00 Вып.1
Перекрытие	Пустотные ж/б панели, толщиной 220мм.	Серия 1.141-1
Кровля	Стеновые трехслойные сэндвич-панели толщиной 200мм	ООО "Стройпанель" г. Санкт-Петербург
Лестницы	Лестница по металлическим косоурам, ступени железобетонные	Сер.1.050.9-4.93 ГОСТ 8717.1-84
Антикоррозийная защита конструкций	Окраска пентафталевой эмалью ПФ-115 в 2 слоя по грунтовке ГФ-021	ГОСТ 6465-76 ГОСТ 25129-82
Огнезащита несущих конструкций	Огнезащитный состав Nullifire S607 HB: - колонны, фахверк, вертик.связи R=90; - балки перекрытия 1,2 этажей - REI=45;	ООО "Полюс" г. Москва

1.4.1 Фундаменты

Здание пожарного депо выполнено на свайных фундаментах с монолитным железобетонным ростверком.

Сваи выполнены сечением 350х 350 мм длиной 5,0 и 7.0 м. Соединение свай с ростверком - жесткое. Крепление металлических колонн к ростверку фундамента выполнено на болтах.

1.4.2 Наружные стены

Наружные стены приняты в виде стеновых трехслойных сэндвич-панелей толщиной 150 мм. Завод изготовитель ООО "Стройпанель" г. Санкт-Петербург.

Стены помещения пожарной техники приняты панелями ООО "Стройпанель" толщиной 120мм.

1.4.3 Внутренние стены и перегородки

Внутренние стены приняты в виде стеновых трехслойных сэндвич-панелей толщиной 100 мм. Завод изготовитель ООО "Стройпанель" г. Санкт-Петербург.

Административно-бытовые помещения отделяются противопожарными перегородками с обшивкой с обеих сторон гипсокартоном толщиной 12,5мм. Перегородки гипсокартонные на металлическом каркасе системы "Knauf" по [8] толщиной 100 мм. В противопожарных перегородках устанавливаются двери EI 60.

1.4.4 Перекрытия

В качестве ограждающей конструкции стены приняты стеновые сэндвич - панели ООО "Стройпанель", стены подвала выполнены из бетонных блоков. Перекрытие подвала и первого этажа - ж/б многопустотные плиты.

1.5 Отделка фасада

Наружная отделка выполнена сэндвич-панелями ООО "Стройпанель". Ведомость отделки фасадов предоставлена в графической части на листе 1.

1.6 Противопожарные мероприятия

Несущие элементы каркаса здания покрыты огнезащитным составом Nullifire S607 HB ООО "Полюс" г. Москва, согласно требований [9], для следующих конструкций:

- колонны, стойки фахверка (R 90) - толщиной сухого слоя без грунта 1,69м;

- балки перекрытия 1 этажа и подвала (REI 45) - толщиной сухого слоя без грунта 1,01мм.

1.7 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Исходные данные

Тип работ - реконструкция.

Время строительства - 2010 г.

Тип здания - общественное.

Тип конструкции - наружная стена сэндвич-панель.

Температура внутреннего воздуха - +20,0 °C.

Место проектирования - Российская Федерация, Вологодская область, с. Молочное.

Средняя температура наиболее холодной пятидневки - 32,0 °C.

Средняя температура отопительного периода (t_оп) - 4,1 °C.

Продолжительность отопительного периода (Z_оп) - 231 сут.

Градусов в сутки отопительного периода (ГСОП) - 5798,0 °C·сут.

Данные по слоям

Слой №1:

- расчетный коэффициент теплопроводности - 58,000 Вт/(м^.ос):

- толщина слоя - 1 мм

Слой №2 (расчетный слой):

- расчетный коэффициент теплопроводности - 0,052 Вт/(м^.ос):

- толщина слоя - 150 мм

Слой №3:

- расчетный коэффициент теплопроводности - 58,000 Вт/(м^.ос):

- толщина слоя - 1 мм

Расчетное сопротивление конструкции: R₀ =2,90 м²·°C/Bт.

Требуемое сопротивление исходя из санитарно-гигиенических условий: R^о_тр=1,30 м²·°C/Bт.

Требуемое сопротивление исходя из условий энергосбережения:

R^о_тр=2,90 м²·°C/Bт.

1.7.1 Теплотехнический расчет наружной стены

Рисунок 1.1 - Конструкция стенового ограждения

Таблица 1.8 - Конструкция наружной стены

Название	Толщина, м	Теплопроводность материала, Вт/(м.ос)
1	2	3
1. Оцинкованная сталь	1 = 0,001	1= 58,000
2. Пароизоляция	2 = 0,0005	2 = 0,3
3. Минвата-50кг/м 3	3 = 0,150	3 = 0,047
4. Оцинкованная сталь	4 = 0,001	4 = 58,000

а) Определим требуемое сопротивление ограждающей конструкции R^о_тр исходя из D (градусо-сутки отопительного периода)

D = (t_int - t_ht)_· z_ht., (1.2)

где t _int = 21 ^оС - температура внутреннего воздуха для общественных учреждений;

t _ext = -31 ^оС - температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

t_ht = -4,1 ^оС - средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха в с. Молочное Вологодской области;

z_ht. = 231 - число суток отопительного периода в с. Молочное Вологодской области.

D = (21+4,1)·231=5798,1^оС·сут.

Из табл. 3 [3] выпишем значения ГСОП и R^о_тр для общественных учреждений.

Таблица 1.9 - Значение ГСОП для общественных зданий

D	4000	6000	8000
Rотр	2,8	3,5	4,2

R^о_тр = 2,4 м²·^оС/Вт

б) Фактическое термическое сопротивление наружных стен R_о:

R_о = 1/_н + 1/_в + R_i, (1.3)

где _н = 23 (Вт /м²·^оС) - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей поверхности;

_в = 8,7 (Вт /м²·^оС) - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей поверхности;

R_i = (_i /_i)

R_i - сумма термических сопротивлений многослойной ограждающей конструкции.

R_о = 1/8,7 + 0,001/58 + 0,0005/0,3 +0,150/0,047 +0,001/58+1/23 =3,36 м²·^оС/Вт.

R₀=3,360,92=3,09 м²·^оС/Вт.

R_о = 3,09 м²·^оС/Вт > R_тр = 2,4 м²·^оС/Вт - условие выполняется.

Вывод: По результатам теплотехнического расчета принят утеплитель Минвата - 50кг/м ³ толщиной 150 мм.

1.7.2 Теплотехнический расчет покрытия

Рисунок 1.2 - Конструкция покрытия

Таблица 1.10 - Конструкция чердачного перекрытия

Название	Толщина, м	Теплопроводность материала, Вт/(м.ос)
1	2	3
1. Оцинкованная сталь	1 = 0,001	1 = 58,000
2. Пароизоляция	2 = 0,0005	2 = 0,3
3. Минвата-50кг/м 3	3 = 0,200	3 = 0,047
4. Оцинкованная сталь	4 = 0,001	4 = 58,000

а) Определим требуемое сопротивление ограждающей конструкции R^о_тр

исходя из D (градус - сутки отопительного периода) по формуле (1.2),

где t _int = 21 ^оС - температура внутреннего воздуха для лечебных учреждений;

t _ext = -32 ^оС - температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

t_ht = -4,1 ^оС - средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха в с. Молочное Вологодской области;

z_ht. = 231- число суток отопительного периода.

D = (21+4,1)·231=5798^оС·сут.

Из табл. 3 [3] выпишем значения ГСОП и R^о_тр для общественных учреждений.

Таблица 1.11 - Значение ГСОП для общественных учреждений

D	4000	6000	8000
Rотр	3,7	4,6	5,5

R^о_тр = 4,415м²·^оС/Вт

б) Фактическое термическое сопротивление перекрытия R_о находим по формуле (1.3),

где _н = 23 (Вт /м^2оС) - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей поверхности;

_в = 8,7 (Вт /м²·^оС) - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей поверхности;

R_i = (_i /_i)

R_i - сумма термических сопротивлений многослойной ограждающей конструкции.

Приведенная толщина бетона t=60мм

R_а.l=0,15 - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки при t=159мм по [4].

R_о = 1/8,7 + 0,001/58 + 0,0005/0,3 + 0,001/0,17 + 0,18/0,047 + 0,001/0,58 + +1/23 = 3,96 м²·^оС/Вт.

R₀=3,960,92=3,64 м²·^оС/Вт.

R_о = 3,64 м²·^оС/Вт > R_тр = 3,54 м²·^оС/Вт - условие выполняется.

Вывод: По результатам теплотехнического расчета принят выбранный пирог кровли.

1.8 Внешняя и внутренняя отделка здания

Внешняя и внутренняя отделка представлена в таблице 1.12.

Таблица 1.12 - Внешняя и внутренняя отделка

Наружная отделка
1	2
Стены	Сэндвич - панели ООО "Стройпанель"
Цоколь	Улучшенная штукатурка
Кровля	Сэндвич - панели фирмы ООО "Стройпанель"
Металлические элементы козырьков	Окраска масляной краской за 2 раза
Окна, двери, витражи	Пластиковые из ПВХ профилей
Покрытие парапетов, цоколя, нащельники, обрамление проемов	Фасонные элементы ООО "Стройпанель"
Внутренняя отделка
Стены	Шпатлевка, оклейка обоями, облицовка глазурованной плиткой, окраска масляными красками и эмульсией ПВА, сэндвич - панели.
Потолок	Подвесной типа "Armstrong", сэндвич - панели
Полы	Бетонные, керамогранит, керамическая плитка, линолеум, деревянные (спортзал)

1.9 Инженерное оборудование

Инженерное оборудование перечислено в таблице 1.13

Таблица 1.13 - Инженерное оборудование

Инженерное оборудование
1	2
а) отопление	Централизованное
б) водопровод	Хозяйственно-питьевой
в) канализация	Хозяйственно-фекальная в наружную сеть
г) газификация	нет
д) электроснабжение	360/220 от наружной сети
е) горячее водоснабжение	устройство горячего водоснабжения от сети
ж) телефонная антенна	Есть
з) противопожарная сигнализация	По ГОСТ 26342-82

1.10 Описание генплана участка

1.10.1 Характеристика земельного участка

Реконструируемое здание пожарного депо в с. Молочное Вологодской области разделено планировочным решением на 2 функциональные зоны: производственную (помещения пожарной части) и спортивно-тренировочную (помещения учебно-тренировочного комплекса).

Производственная зона с выездом пожарной техники имеет свою дворовую территорию и ориентирована на проектируемую улицу, согласно профилю которой для функционирования пожарной части проектом предусматривается устройство проезда и тротуара с выходом на ул. Мира. В свою очередь учебно-тренировочный комплекс с главной входной группой ориентирован на ул. Мира, что обеспечивает его доступность для посетителей, минуя производственную зону. Проектом предусмотрено беспрепятственное передвижение по участку инвалидов и маломобильных групп населения, а также их доступ в помещения учебно-тренировочного комплекса.

Генпланом предусмотрены парковки для посетителей учебно-тренировочного центра, парковки для легкового транспорта пожарной части, универсальная спортивная площадка, площадка спортивных тренажеров, площадка для отдыха, площадка для мусорных контейнеров. Реконструируемое здание расположено с соблюдением санитарных и противопожарных разрывов. Проезд на территорию осуществляется с юго-востока, со стороны ул. Мира.

Разбивка реконструируемого здания выполнена с помощью координатной привязки. Посадка здания выполнена с учетом охранных зон от инженерных коммуникаций.

Вертикальная планировка участка выполнена методом проектных горизонталей в увязке с существующим рельефом, проездами и тротуарами. Соблюдены нормативно допустимые уклоны территории, что обеспечивает отвод поверхностных и талых вод со спланированной поверхности со скоростями, исключающими возможность эрозии почвы, в запроектированные лотки;

Отметка полов 1-го этажа (0,000) назначена с учетом существующего рельефа, и составляет + 142.45

Система координат - местная, система высот - Балтийская.

Комплекс мероприятий по благоустройству территории реконструируемого здания направлен на создание комфортных условий для населения, отвечающих утвержденным нормативам, и включает в себя следующие виды работ:

- устройство проездов и тротуаров с асфальтобетонным покрытием и установкой бортового камня;

- организация понижения бордюрного камня в местах примыкания тротуаров и автомобильных проездов;

- озеленение всех свободных от застройки покрытий, площадок участков путем посадки деревьев, кустарника, устройства газона с последующим засевом его травосмесью из расчета 200 кг/га;

- устройство необходимых площадок внешнего благоустройства различного назначения с установкой на них малых архитектурных форм.

Общее число мусорных контейнеров на площадке составляет 2 шт.

На территории предусмотрены места для отдыха с установкой скамеек и урн. При озеленении территории предусматривается высаживание деревьев и кустарников.

1.11 Технико-экономические показатели земельного участка

Площадь участка - 16930 м ².

Площадь благоустройства - 17102,86 м ².

В том числе площадь дополнительного благоустройства

(за границей участка) - 2824,0 м ².

Площадь застройки - 2651,14 м ².

Площадь проездов и стоянок - 3877,6 м ².

Площадь тротуаров - 2056,3 м ².

Площадь отмостки - 291,5 м ².

Площадь хоз.площадок - 8,0 м ².

Площадь спортивных площадок - 2432,5 м ².

Площадь озеленения - 8436,96 м ².

Количество стоянок автомашин - 25а/м (343,8 м 2).

в т.ч. стоянки легкового транспорта пожарной части - 8 а/м;

стоянки для посетителей учебно-тренировочного комплекса - 17а/м.

2. Расчетно-конструктивный раздел

2.1 Проверочный расчет прогонов

2.1.1 Сбор нагрузки на покрытие здания

Сбор нагрузки выполняется в табличной форме, таблица 2.1.

Таблица 2.1 - Сбор нагрузки на покрытие здания, кН/м ²

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м 2	гf	Расчетная нагрузка, кН/м 2
1	2	3	4
Постоянная
1.Гибкая черепица SHINGLAS	0,08	1,3	0,104
2.Подкладочный ковер SHINGLAS	0,03	1,3	0,039
3.Стеновая сэндвич-панель OOO "Стройпанель" толщиной 200 мм	0,31	1,2	0,372
Итого (постоянная)	0,42		0,515
Временная
1.Снеговая с м=1	1,68	1,4	2,4
Итого:	2,1		2,915

2.1.2 Определение коэффициента снеговой нагрузки для зданий с перепадами по высоте

Полное расчетное значение снеговой нагрузки S на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле

(2.1)

где S_g = 2,4 кН/м²-- расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли для IV снегового района;

- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Для зданий с перепадом высоты коэффициент следует принимать равным:

(2.2)

где h - высота перепада, м, отсчитываемая от карниза верхнего покрытия до кровли;

l'₁; l'₂ - длины участков верхнего (l'₁) и нижнего (l'₂) покрытия, с которых переносится снег в зону перепада высот, м;

т₁; m₂ - доли снега, переносимого ветром к перепаду высот; их значения для верхнего (т ₁) и нижнего (m₂) покрытий.

Длину зоны повышенных снегоотложений b следует принимать равной:

при b = 2h, но не более 16 м;

при но не более 5h и не более 16 м.

а) Определение коэффициента снеговой нагрузки на нижнее покрытие в осях Б-В перепада по оси 9

Высота перепада h=9,2 - 4,8=4,4 м;

Длины участков: верхнего покрытия - l₁^/ =24,0 м, нижнего - l₂^/ =30,0 м;

Доли снега, переносимого ветром к перепаду высот:

верхнего покрытия - , нижнего - т ₂ = 0,5 k₁ k₂ k₃,

где ;

;

.

Коэффициент не должен превышать:

,

где s₀=0,7·2,4=1,68 кН/м ²;

4 - если нижнее покрытие является покрытием здания;

6 - если нижнее покрытие является навесом.

Принимаем

Длину зоны повышенных снегоотложений:

Так как

,

то

b=2·h=2·4,4=8,8 м

Коэффициент ₁ следует принимать

.



Рисунок 2.1 - Определение снегового мешка в осях Б-В перепада по оси 9

2.1.3 Проверочный расчет прогона в осях 8-9/Б-В

Принимаем в расчетах - швеллер №24 по ГОСТ 8240-89:

p=24 кг; h=240 мм; b=90 мм;

W_x=243 cм ³; I_x=2910 cм ⁴;

W_у=39,5 cм ³; I_у=248 cм ⁴

шаг прогонов - 3,0 м, материал прогонов - сталь С 245 (R_у = 240 МПа), уклон кровли - 0,25 (б?14⁰).



Рисунок 2.2 - К расчету прогонов из швеллера 24П

Средний коэффициент в пределах прогона для снеговой нагрузки: µ_ср=2,8

Постоянная нормативная нагрузка на 1 м ² горизонтальной проекции кровли:

(2.3)

Расчетная постоянная нагрузка:

(2.4)

Нормативная снеговая нагрузка:

(2.5)



Расчетная снеговая нагрузка:

(2.6)

Суммарная линейная нагрузка на прогон при шаге прогонов 3,0 м равна:

- нормативная:

(2.7)

где q_пр - собственный вес прогона, кН/м.

- расчетная:

(2.8)

Составляющие нагрузки по осям симметрии прогона:

(2.9)

(2.10)

Расчетные изгибающие моменты равны:

(2.11)

(2.12)

Проверка прочности прогона:

(2.13)

1006 МПа>216 МПа

Условие не выполняется, следовательно, прочность прогона не обеспечена.

Проверка жесткости прогона:

Прогиб прогона определяют от действия составляющей нормативной нагрузки:

(2.14)

Условие выполняется, следовательно, жесткость прогона обеспечена.

2.1.4 Перерасчет прогона в осях 8-9/Б-В с уменьшенным шагом

Принимаем в расчетах - швеллер №24 по ГОСТ 8240-89:

p=24 кг; h=240 мм; b=90 мм;

W_x=243 cм ³; I_x=2910 cм ⁴;

W_у=39,5 cм ³; I_у=248 cм ⁴

Так как прочность прогонов не обеспечена - принимаем шаг прогонов 0,5 м, материал прогонов - сталь С 245 (R_у = 240 МПа), уклон кровли - 0,25 (б?14⁰).

Средний коэффициент в пределах прогона для снеговой нагрузки: µ_ср=2,8. Расчет выполняем по формулам 2.3 - 2.14.

Постоянная нормативная нагрузка на 1 м ² горизонтальной проекции кровли:

Расчетная постоянная нагрузка:

Нормативная снеговая нагрузка:

Расчетная снеговая нагрузка:

Суммарная линейная нагрузка на прогон при шаге прогонов 1,5 м равна:

- нормативная:

- расчетная:

Составляющие нагрузки по осям симметрии прогона:

Расчетные изгибающие моменты равны:

Проверка прочности прогона:

212 МПа < 216 МПа

Условие выполняется, следовательно, прочность прогона обеспечена.

Проверка жесткости прогона:

Прогиб прогона определяют от действия составляющей нормативной нагрузки:

Условие выполняется, следовательно, жесткость прогона обеспечена.

2.2 Расчет усиления прогонов

2.2.1 Описание конструкции усиления стальных прогонов

Проверочный расчет прогонов показал, что несущая способность конструкции кровли не обеспечивается, поэтому необходимо ее усиление. В работе исследован вариант усиления стальных прогонов, он заключается в конструировании ячеистой балки, сечение которой представляет собой: нижний пояс - это существующие прогоны, а верхний пояс из двух равнополочных уголков, соединение верхнего и нижнего пояса производится с помощью металлических пластин (фасонок), для которых в сэндвич-панелях прорезаются отверстия, к швеллерам и уголкам пластины привариваются.

Таким образом, существующие прогоны освобождаются от снеговой нагрузки. Нагрузка от снега будет приходиться на верхний пояс. Расчет выполнен в соответствии с СП 16.13330.2011 "Стальные конструкции".

Рисунок 2.3 - Конструкция усиления стальных прогонов пролетом 6 м

Рисунок 2.4 - Конструкция усиления стальных прогонов пролетом 3 м

2.2.2 Проверка несущей способности конструкции усиления стальных прогонов в осях 8 - 9 / Б - В

а) Исходные данные для определения нагрузок на покрытие здания:

L_балки=6 м;

h_балки=0,64 м;

b_планки=0,3 м;

t_планки=0,01 м;

шаг планок - 1,0 м;

прогон - швеллер №24П:

p=24 кг; h=240 мм; b=90 мм;

W_x=243 cм ³; I_x=2910 cм ⁴;

W_у=39,5 cм ³; I_у=248 cм ⁴

шаг прогонов - 3 м;

сталь - С 245;

с_C245=7850 кг/м ³

Масса планки:

m_планки= h_балки· t_планки· b_планки· с_C245, кг (2.15)

m_планки =0,64·0,01·0,3·7850=15,07 кг

Масса уголка 100x10:

m_L100x10=L_балки·Р _1м.п., кг (2.16)

m_L100x10=6·15,1=90,6 кг

Масса швеллера [24П:

m_[24П= L_балки·Р _1м.п, кг (2.17)

m_[24П=6·24=144 кг

Масса ячеистой балки:

m_балки=n_планок· m_планки + n_{уголков} · m_L100x10+ m_[24П, кг, (2.18)

где n - количество элементов, шт.

m_балки=6·15,07+3·90,6+144=506,22 кг - масса балки

Масса 1 погонного метра балки:

m_1п.м.= m_балки / L_балки (2.19)

m_1п.м.=506,22 / 6=84,37 кг

b) Сбор нагрузок

Таблица 2.2 - Сбор нагрузки на 1 п.м., кН/м ²

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	гf	Расчетная нагрузка, кН/м2
1	2	3	4
Постоянная (нижний пояс)
1.Гибкая черепица SHINGLAS	0,08	1,3	0,104
2.Подкладочный ковер SHINGLAS	0,03	1,3	0,039
3.Стеновая сэндвич-панель OOO "Стройпанель" толщиной 200 мм	0,31	1,2	0,372
4.Собственный вес ячеистой балки	0,8437	1,05	0,89
Итого (нижний пояс)	1,2637		1,4
Постоянная (верхний пояс)
1.Профилированный лист Н 60-845-0,8, t=0,8 мм, с=8400 кг/м3 0,8·10-3·8400·(10)	0,0672	1,05	0,071
2.Ориентированно-стружечная плита ОСП Kronoply (Германия) OSB3 Contifinish, t=9 мм, с=610 кг/м 3	0,0549	1,3	0,072
3.Гибкая черепица SHINGLAS	0,08	1,3	0,104
Временная (верхний пояс)
1.Снеговая с м=2,8	4,704	1,4	6,59
Итого (верхний пояс)	4,91		6,84
ИТОГО:	6,17		8,24

Рисунок 2.5 - Схема нагрузок, действующих на балку в осях 8-9/Б-В

с) Определение геометрических характеристик сечения балки

Разбиваем сечение на простые фигуры:

1. Швеллер №24П

z₀₁=2,72 см

А ₁=30,6 см ²

I_x1=2910 см ⁴

I_y1=248 см ⁴

I_x1· I_y1=0

2. Уголок 100х 10

z₀₂=2,83 см

А ₂=19,2 см ²

I_x2=178,95 см ⁴

I_y2=178,95 см ⁴

I_x2· I_y2=110 см ⁴

3. Пластина 300х 10

z₀₃=0,5 см

А ₃=30 см ²

I_x3=2250 см ⁴

I_y3=2,5 см ⁴

I_x3· I_y3=0 см ⁴

Находим центр тяжести всего сечения относительно осей х ₀у ₀:

х_с= , см (2.20)

у_с= , см, (2.21)

где А ₁, А ₂, А ₃, А ₄, А ₅- площади составных сечений

x_n, y_n - расстояние от центра тяжести составного сечения до осей х ₀у ₀.

х_с=

у_с=

Вычисляем момент инерции всего сечения:

(2.22)

Оси х_с и у_с не главные.

Находим положение главных осей:

(2.23)

Находим главные центральные моменты инерции сечения:

(2.24)



Находим главные центральные моменты сопротивления сечения:

(2.25)

Выполняем проверку. Находим тригонометрические функции

Проверяем соотношение:

(2.26)



Проверка выполнена, оси найдены верно.

Рисунок 2.6 - К определению геометрических характеристик всего сечения

d) d) Определение геометрических характеристик сечения верхнего пояса балки

Рисунок 2.7 - К определению геометрических характеристик сечения верхнего пояса балки

Находим центр тяжести сечения относительно осей х ₀у ₀ по формулам 2.20 - 2.21:

Центр тяжести составного сечения находится на расстоянии 71,7 мм от нижней грани.

Момент инерции верхнего пояса:



Рисунок 2.8 - К определению геометрических характеристик сечения верхнего пояса балки

Вычисляем момент инерции всего сечения:



(2.27)

Оси х_с и у_с главные.

Находим главные центральные моменты сопротивления сечения:

(2.28)

e) Определение геометрических характеристик сечения нижнего пояса балки



Рисунок 2.9 - К определению геометрических характеристик сечения нижнего пояса балки

Находим центр тяжести сечения относительно осей х ₀у ₀ по формулам 2.21 - 2.22:

Вычисляем момент инерции сечения по формуле 2.27:

Оси х_с и у_с не главные.

Находим положение главных осей:

Находим главные центральные моменты инерции сечения:

(2.29)

Выполним проверку:

I_max+I_min= I_x+ I_y

4081+947,18=4286,5+741,7

Проверка выполнена, следовательно, оси найдены верно.

Находим главные центральные моменты сопротивления сечения:

 (2.30)

f) Расчетные усилия, действующие на верхний пояс балки

(2.31)

(2.32)

F=q·d=19,983·1=19,983 кН

F/2=10 кН



Рисунок 2.10 - Схема расчетных усилий в верхнем поясе балки

g) Проверка несущей способности верхнего пояса балки

Прочность на изгиб определяется по формулам 2.33 - 2.34:

- на расстоянии l=2,35 м (ближе к середине пролета)

Q₁=10 кН

- в четверти пролета l=1,5 м

Q₂=30 кН

- у опоры на расстоянии l=0,3 м

Q₃=50 кН

Вывод: Несущая способность верхнего пояса балки обеспечена!

h) Расчетные усилия, действующие на нижний пояс балки

F=q·d=12,645·1=12,645 кН

F/2=6,32 кН



Рисунок 2.11 - Схема расчетных усилий в нижнем поясе балки

j) Проверка несущей способности нижнего пояса балки

- на расстоянии l=2,35 м (ближе к середине пролета)

Q₁=6,32 кН

- в четверти пролета l=1,5 м

Q₂=18,97 кН

- у опоры на расстоянии l=0,3 м

Q₃=31,6 кН

Вывод: Несущая способность нижнего пояса балки обеспечена!

i) Расчетные усилия, действующие в балке:

F=q·d=24,2·1=24,2 кН

F/2=12,1 кН



Рисунок 2.12 - Схема расчетных усилий в балке

k) Проверка прочности на изгиб всего сечения балки

- на расстоянии l=2,35 м (ближе к середине пролета)

Q₁=12,1 кН

- в четверти пролета l=1,5 м

Q₂=36,3 кН

- у опоры на расстоянии l=0,3 м

Q₃=60,5 кН

Прочность ячеистой балки в осях 8 - 9/Б - В на изгиб обеспечена.

Фактическое касательное напряжение в I простенке:

Прочность балки обеспечена.



Рисунок 2.13 - Эпюры касательных и нормальных напряжений в балке

Остальные расчеты по усилению прогонов в других осях аналогичны.

После выполненных расчетов было проведено технико-экономическое сравнение вариантов усиления, которое представлено в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Сравнительный анализ вариантов усиления по весу и расходу материала

	I вариант	II вариант
1	2	3
По весу материала, т	19,22	17,8
По стоимости материала, руб	844 368	481 797

I вариант усиления - это вариант с уменьшением шага прогонов

II вариант усиления - это конструирование ячеистой балки

В результате сравнения второй вариант получился дешевле на 43% и легче на 8%.

3. Технологический раздел

3.1 Область применения

здание фундамент теплотехнический нагрузка

Технологическая карта разработана на устройство кровельного ковра из гибкой черепицы "Shinglas".