Проектирование цеха по обработке и хранении картофеля и овощей

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

93

ВВЕДЕНИЕ

Сегодня развитие сельского хозяйства является одной из основных задач правительства области. Поэтому необходимо обеспечить аграрно-промышленный комплекс новыми производственными корпусами с применением современных технологий по организации хранения и обработке овощей.

Запроектированный цех специализируется на обработке и хранении картофеля и овощей, а также на производстве полуфабрикатов из них. Применение оборудования по голландской технологии (Goedhart) позволило сократить численность промышленно-производственного персонала, общие габариты здания и увеличить объем выпускаемой продукции.

Не менее пстро стпит прпблема защиты пкружающей среды пт выбрпспв промышленных предприятий. Для снижения вреднпго воздействия цеха на окружающую среду, в проекте приняты аммиачные холодильные установки фирмы Goedhart и системы тригенерации энергии, что на сегодняшний день является наиболее спвременным технолпгическим решением в плане ппвышения энергетической эффективности здания и решения экологических проблем.



1. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Генеральный план

Генплан строящегося здания разработан согласно требованиям [1]. Проезды и площадки выполнены на основании [1] и ФЗ №123 от 22.07.2008 года «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Проектируемое здание расположено в г. Вологда. Территория относится к климатическому району II-В [2]. Участок, на котором будет располагаться проектируемое здание, имеет прямоугольную форму, к нему предусматриваются основные проезды со стороны ул. Ананьинской. Организованная территория подвергается комплексному озеленению. Предусмотрена посадка деревьев и кустарников, посев газонов. За условную отметку ±0,000 принят уровень первого этажа, что соответствует абсолютной отметке 118,45 на генплане.

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

Запроектированы следующие площадки:

1) для мусоросборников,

2) для стоянки автомашин.

Подвод всех инженерных сетей осуществляется от существующих городских коммуникаций по [1].

1.2 Фасады

Фасады здания отделываются стеновыми сендвич-панелями “FACНMANN-SP” толщиной 100 мм с металлическими обшивками. Теплотехнический расчет прилагается (п. 1.5). В качестве утеплителя применяется экспандированный пенополистирол ПСБ-С-25 (ГОСТ 15588-86) с плотностью 22,0кг/м3 ,толщиной 100 мм. Витражи и окна выполняются с алюминиевым профилем и раздельно-спаренным стеклопакетом по серии 1.436.3-21. Покраска фасадов выполняется согласно проекту.

1.3 Основные архитектурные и объемно-планировочные решения

Участок для цеха по производству и хранению быстрозамороженных овощепродуктов выделен в г. Вологда на улице Ананьинской.

Цех является доминирующим объемом. Здание трехэтажное, с максимальной высотой цеха 22,2 м, и размерами в плане 42,0х78,0 м. Основная часть цеха имеет сетку колонн 10,5х6,0 м, что обуславливается габаритами оборудования (по голландской технологии), вспомогательная часть цеха - одноэтажная, с сеткой колонн 6,0х,06 м.

На первом этаже происходит приемка овощей с последующей обработкой. Повышенный уровень шума от оборудования (90 дБа), снижается с помощью устройства звукопоглощающих перфорированных потолков и перегородок, что позволяет снизить уровень шума на 6 - 9 дБа. Также на первом этаже расположены три помещения категории «В» (повышенная пожарная опасность). Эвакуация осуществляется через ворота и двери.

На втором этаже происходит упаковка и заморозка овощепродуктов и картофеля. Помещения относятся к категории «В», в связи с этим с этажа запроектировано два эвакуационных выхода.

Подготовительное отделение, относящееся к категории «Б», размещено на третьем этаже и отгорожено от других помещений несгораемыми конструкциями с пределом огнестойкости 0,75 часа. Вход в это отделение запроектирован через тамбур - шлюз. Выход взрывной волны обеспечивается через оконные и дверные проемы.

В целом, здание имеет класс капитальности , степень огнестойкости в целом , степень долговечности . Степень огнестойкости для стальных конструкций обуславливается нанесением огнезащитной сухой смеси ВЦС-350 с пределом огнестойкости до трех часов.

Основные технико-экономические показатели:

Площадь застройки: 3814 м2

Строительный объем:

подземный 52,5 м3;

надземный 60328 м3;

общий 60380,5 м3.

1.4 Конструктивные решения

1.4.1 Фундаменты

Под колонны корпуса и одноэтажной части применяются монолитные фундаменты из бетона пониженной проницаемости с маркой по морозостойкости F 50, по водопроницаемости - W 6, водоцементное отношение W/C не более 0,55.

Защита фундаментов от коррозии проведена в соответствии с СП 28.13330.2012.

Все стальные закладные детали защищены в соответствии с п.п. 2.40 и 2.42 лакокрасочными материалами ПФ - 115 ГОСТ 6465-76 и ПФ - 170 ГОСТ 15907-70 по грунтовке.

1.4.2 Фундаментные балки

Фундаментные балки выполняются сборными по серии 1.415-1

Защита фундаментных балок от коррозии предусматривается согласно СП 28.13330.2012 по п. 2.40 - 2.42, эмалью ПФ - 115 ГОСТ 6465 - 76 и ПФ - 170 по грунтовке.



1.4.3 Колонны

Приняты стальные колонны в форме двутавра по ГОСТ 26020-83. Крайние колонны I 40Ш1, средние - I 40К1, колонны одноэтажной части здания - I 23К1. Защита от коррозии стальных колонн выполнена по ГОСТ 9.402-80, под лакокрасочные покрытия и окрашиваются двумя слоями эмали ПФ -115 ГОСТ 6465 -76. Толщина лакокрасочного покрытия 55 мкм. Все стальные закладные детали защищены согласно СП 28.13330.2012 п.2.41 алюминиевым покрытием толщиной 120 - 150 мкм.

1.4.4 Стены

Стеновые сендвич-панели “FACНMANN-SP” толщиной 100 мм с металлическими обшивками. Теплотехнический расчет прилагается (п. 1.5).

1.4.5 Заполнение оконных проемов

Приняты окна с алюминиевым профилем и раздельно-спаренным стеклопакетом по серии 1.436.3-21. Габариты оконных блоков 1,8х2,4 м, 3,6х6 м, 0,6х1,2м и 1,2х1,2 м.

1.4.6 Перекрытия

Приняты стальные балки в форме прокатного двутавра по ГОСТ 26020-83 I 50Ш1, ребристые железобетонные плиты по серии 1.442.1 -5.94.

1.4.7 Покрытия

Приняты стальные балки в форме прокатного двутавра по ГОСТ 26020-83 I 50Ш1, ребристые комплексные плиты по серии 1.465.1 -18.

1.4.8 Лестницы и площадки

Железобетонные по серии 1.050.1-3; металлические, согласно технологического оборудования и правил пожарной безопасности. Защита от коррозии согласно СП 28.13330.2012 п.п. 2.40; 2.41; 2.42.

1.4.9 Полы

Наливной пол Темпинг 205С t=3 мм в помещениях 1 этажа , мозаичный бетонный пол t=20 мм в помещениях 2 этажа, плитки ПВХ “RHINOTEX” t=2,5 мм на 3 этаже.

1.4.10 Перегородки

В конструкции холодильных камер используются пенополиуретановые строительные панели профиля “шип-паз” и замкового соединения толщиной 80 мм.

1.4.11 Отопление и вентиляция

Принято центральное отопление и приточно-вытяжная вентиляция.

1.4.12 Водопровод

От существующей сети водопровода - питьевой, производственный и противопожарный.

1.4.13 Канализация

Производственная, фекальная, ливневая.

1.5 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

1.5.1 Исходные данные для расчета

Расчет выполняется по СП 50.13330.2012. «Тепловая защита зданий» Место строительства г. Вологда.



Таблица 1.1 - Климатические данные района проектирования

№ п/п	Наименование параметра	Значение
1	Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, , обеспеченностью 0,92	- 32
2	Средняя температура воздуха отопительного периода,	- 4
3	Продолжительность отопительного периода, сут	228
4	Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, м/с.	6
5	Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца, %	85
6	Зона влажности	Нормальная
7	Район строительства	II В

1.5.2 Теплотехнический расчет наружной стены

Наружное ограждение - стеновые сендвич-панели “FACНMANN-SP” с металлическими обшивками и утеплителем из пенополистирола.

Рисунок 1.1 - Конструкция стенового ограждения

а) теплотехнические характеристики наружного ограждения

1 - металлическая обшивка:

Плотность 1=7900 кг/м3

Коэффициент теплопроводности 1=17,5 Вт/(мС)

Коэффициент теплоусвоения S1=58 Вт/(м2С)

2 - пенополистирол ПСБ-С 25Т:

Плотность 1=22 кг/м3

Коэффициент теплопроводности 1=0,039 Вт/(мС)

Коэффициент теплоусвоения S1=0,41 Вт/(м2С)

б) определение приведенного сопротивления теплопередаче

Приведенное сопротивлении теплопередачи , , из санитарно-гигиенических и комфортных условий определяют по формуле:

, (1.1)

где: - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху,[2];

- нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции, , принимаемый по таблице 5[2];

- коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, , принимаемый по таблице 7 [2];

- расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, ;

- расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, .

в) определение нормируемого значения сопротивления теплопередаче.

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче конструкции исходя из условий энергосбережения:



, (1.2)

где: - коэффициенты, значения которых принимают по табл. 3 [10] для соответствующих групп зданий;

Градусо-сутки отопительного периода , , определяем по формуле:

, , (1.3)

где: - средняя температура наружного воздуха, ; =4

- продолжительность отопительного периода, сут/год, =228

Сопротивление теплопередачи элементов ограждающих конструкций принимаем не менее нормируемого значения , т.е.

.

Определяем термическое сопротивления теплоизоляционного слоя.

Сопротивление теплопередачи, многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями следует определять по формуле:

(1.4)

где: - термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции, ;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, ;

- коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, , принимаемый по таблице 7; =8,7

, (1.5)

где: - термическое сопротивление отдельных слоев ограждающих конструкций, , определяемые по формуле:

, (1.6)

где: - толщина слоя, м;

- расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, , принимаемый согласно 5.3;

,

Получаем толщину теплоизоляционного слоя

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя равной 100 мм и пересчитываем сопротивление теплопередачи элементов ограждающих конструкций по формуле 1.4:



Т.к. < , то данная конструкция стены удовлетворяет требованиям.

Фактическое значение коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций k, , определяем по формуле:

,, (1.7)

1.5.3 Теплотехнический расчет покрытия

Рисунок 1.2 - Конструкция кровли

а) теплотехнические характеристики наружного ограждения

1 - Ребристая ЖБ плита покрытия по серии 1.465.1-18:

Плотность 1=2500 кг/м3

Коэффициент теплопроводности 1=1,92 Вт/(мС)

Коэффициент теплоусвоения S1=17,98 Вт/(м2С)

Коэффициент паропроницаемости м=0,03 кг/м.ч.Па

2 - Пароизоляция ТехноНИКОЛЬ:

=0,12мм

3 - Теплоизоляция: утеплитель РУФ БАТТС ЭКСТРА

=110 мм

Коэффициент теплопроводности 1=0,039 Вт/(мС)

4 - Холодная битумная мастика

5 - Праймер битумный ТехноНИКОЛЬ 01

Коэффициент теплопроводности 1=0,029 Вт/(мС)

=3,5 мм

6 - Техноэласт ЭКП

Коэффициент теплопроводности 1=0,029 Вт/(мС)

= 4,2 мм

б) определение приведенного сопротивления теплопередаче

Приведенное сопротивлении теплопередачи , , из санитарно - гигиенических и комфортных условий определяют по формуле:

, (1.8)

где: - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6;

- нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции, , принимаемый по таблице 5;

-коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, , принимаемый по таблице 7;

- расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания,;

- расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, .

в) определение нормируемого значения сопротивления теплопередаче.

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче конструкции исходя из условий энергосбережения:

, (1.9)

где: - коэффициенты, значения которых принимают по табл. 3 [10] для соответствующих групп зданий;

Градусо-сутки отопительного периода , , определяем по формуле:

, , (1.10)

где: - средняя температура наружного воздуха, ; =4

- продолжительность отопительного периода, сут/год, =228

Сопротивление теплопередачи элементов ограждающих конструкций принимаем не менее нормируемого значения , т.е.

.

Определяем термическое сопротивления теплоизоляционного слоя.

Сопротивление теплопередачи, многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями следует определять по формуле:



(1.11)

где: - термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции, ;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, ;

- коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, , принимаемый по таблице 7; =8,7

, (1.12)

где: - термическое сопротивление отдельных слоев ограждающих конструкций, , определяемые по формуле:

, (1.13)

где: - толщина слоя, м;

- расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, , принимаемый согласно 5.3;

,

Получаем толщину теплоизоляционного слоя.

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя равной 110 мм и пересчитываем сопротивление теплопередачи элементов ограждающих конструкций по формуле 1.4:



Фактическое значение коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций k, , определяем по формуле:

,, (1.14)



2. РАСЧЕТНО - КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Расчет балки покрытия

2.1.1 Расчетная схема балки покрытия

Балки покрытия и перекрытий принимаем из прокатных двутавров. Схема расположения балок и колонн представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Схема балочного перекрытия, выбранного для расчета

Принимаем конструкцию узла сопряжения ригеля с колонной шарнирной. Расчетная схема балки представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Расчетная схема балки 

2.1.2 Сбор нагрузки на балку покрытия

Сбор нагрузки на балку покрытия в кПа производим в табличной форме(см.табл.2.1).

Таблица 2.1 - Сбор нагрузки на кровлю

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кПа		Расчетная нагрузка, кПа
Постоянная
1. Ребристая ЖБ плита	2,5	1,1	2,75
0=2500 кг/м3, =150 мм
2.Пароизоляция ТехноНИКОЛЬ	0,04	1,2	0,048
=0,12 мм
3. Утеплитель РУФ БАТТС ЭКСТРА	0,212	1,2	0,254
0=235 кг/м3, =110 мм
4. Холодная битумная мастика	0,28	1,2	0,336
0=1000 кг/м2, =1 мм
5. Праймер битумный ТехноНИКОЛЬ =3,5 мм	0,038	1,2	0,046
6. Техноэласт ЭКП =4,2мм	0,049	1,2	0,058
ИТОГО:	3,119		3,492
Временная
6. Снеговая (IV снеговой район)	1,68	1,4	2,352
ИТОГО:	4,799		5,844

Определение снеговой нагрузки

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия по формуле (10.1) [3]:

S0 = 0,7 ce ct Sg, кПа, (2.1)

где се - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов (10.9) [3]; ,

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

k - принимается по таблице 11.2 [3], k = 0,85;

b - ширина покрытия, b = 42 м;

ct = 1 - термический коэффициент, принимаемый в соответствии с 10.10 [3];

= 1 - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с 10.4 [3];

Sg - вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемый в соответствии с 10.2. [3], Sg = 2,4 кПа (для 4 снегового района)

S0 = 0,7 1 11 2,4 103 = 1,68 кПа

Расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия:

S = S0 гf, кПа (2.2)

S = 1,68 1,4 = 2,352 кПа

2.1.3 Определение расчетных усилий в балке

Определяем нормативное значение нагрузки на балку:

(2.3)

(2.4)

где 1,02 - коэффициент, учитывающий собственный вес балки, 1-2% от нагрузки приходящейся на балку;

В - шаг балок, м.

кН/м

Расчетное значение погонной нагрузки на балку:



(2.5)

кН/м

Определяем величину максимального изгибающего момента и поперечной силы в балке

Мmax = , кН*м, (2.6)

Qmax = , кН (2.7)

Мmax = = 492,8кН·м;

Qmax = = 187,74 кН;

Эпюры M и Q показаны на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Эпюры моментов и поперечных сил

Требуемый момент сопротивления сечения определяем по формуле

(2.8)

где гn - коэффициент, учитывающий степень ответственности сооружения, принимаемый равным 1[4];

с1 - коэффициент, учитывающий пластическую работу сечения и принимаемый в зависимости от отношения площади полки сечения Af к площади стенки Аw; при предварительном подборе сечения значение с1 принять равным 1,1[4];

RY - расчетное значение сопротивления стали растяжению, сжатию и изгибу, принимаемое для фасонного проката в зависимости от толщины и класса стали [4];

гс - коэффициент условий работы конструкции, принимаемый для балок равным 1,0 [4].

WХ треб = = 0,001866м3 = 1866см3.

По сортаменту подбираем двутавр с WX ? WX треб.

Принимаем №40Ш2.

WX = 2025см3; bf = 300мм; tf = 16мм; gсв = 1,111кН/м; IX =39700см4; h= 392мм; А=141,6см2; s=11,5мм.

Определяем значение Af и Aw:

(2.9)

(2.10)

Вычисляем Af / Aw = 48/45,6 = 1,05.

По табл. Е1 [4] уточняем значение с1 = 1,0685 и по таблице 4 [4] Ry = 240 МПа.

Уточняем значение:

qn = +gсв, кН/м (2.11)

qn = 6·4,799+1,111 = 29,905 кН/м;

q=·В, кН/м (2.12)

q =6·5,844 + 1,111·1,05 = 36,23кН/м;

Проверка принятого сечения по I группе предельных состояний (по прочности):

Проверка по II группе предельных состояний (по жесткости):

где [f/l] = 1/250.

Условие не выполняется, вычисляем требуемый момент инерции:



Окончательно подбираем двутавр №50Ш1 с IX = 60930 см4 ?, WX = 2518 см3; bf = 300 мм; tf = 15 мм; gсв = 1,144 кН/м;; h = 484 мм; А = 145,7 см2, s=11мм.

Определяем значение Af и Aw:

Вычисляем Af / Aw = 45/55,7 = 0,8.

Уточняем значение:

qn = 6·4,799+1,144 = 29,938 кН/м;

q =6·5,844 + 1,144 ·1,05 = 36,27кН/м;

Рисунок 2.4 - Вид сечения балки Б1

2.1.4 Конструирование и расчёт опорной части балки

Опорные части балок укрепляем диафрагмами с фрезерованным нижним торцом.

Размеры диафрагмы устанавливаем расчетом на смятие их торцов реакцией равной Qmax:

Аd ? , м2, (2.16)

где Rp - расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности принимаемое равным Rp =Ru = 360 МПа;

Аd - требуемая площадь смятия.

td ? (2.17)

td ==0,0014 м=1,4мм;

td ? (2.18)

td =

Принимаем bd = bf =300мм

(2.19)

Принимаем td=16мм.



Рисунок 2.5 - Опорная часть балки

Устойчивость опорной части балки из плоскости балки проверяется как устойчивость стойки таврового сечения с расчетной длиной равной высоте стенки hw и нагруженной опорной реакцией равной Qmax по формуле (2.20):

уs = ? Ry·гc, МПа, (2.20)

где As - площадь сечения условной стойки,

As=bd·td + S·tw, м2, (2.21)

где S - ширина участка стенки, м,

S = 0,65tw (2.22)

S = 0,650,011= 0,72 м;

As =0,3·0,016+0,72·0,011 = 0,01272м2;

цs - коэффициент продольного изгиба зависит от гибкости .

Л = = , (2.23)

is=, м, (2.24)

Js= , м4, (2.25)

Js == 0,000036 м4;

is== 0,053 м;

л = = 0,86;

(2.26)

= 0,86 0,029

Т.к. л, то значение .

уs = = 14,96 МПа ? 2401= 240 МПа.

Требуемый размер катета швов, прикрепляющих опорные диафрагмы к стенке балки, определяем по формулам (2.27) и (2.28):

По МШ:



kf тр ? (2.27)

По МГС:

kf тр ? (2.28)

Тип электрода Э50, d=2мм, вf = 0,9; вz = 1,05.

kf тр ? = 0,0025 м = 2,35 мм;

kf тр ? = 0,00266м = 2,48 мм.

kf min = 6 мм

Принимаем kf = 6 мм.

2.2 Расчет рамы

2.2.1 Расчет высоты колонны

Высота колонны от низа базы до нижнего пояса фермы:

	(2.29)

где: - полезная высотка здания от уровня пола до низа балки, 7,2 м;

- заглубления опорной базы колонны ниже нулевой отметки, м.

назначается из условия, чтобы верх базы не доходил до уровня чистого пола на 50-100 см. Для статического расчета рамы назначается приближенно 0,6 м. (для базы с траверсами). Участок в пределах высоты опорной части ригеля при шарнирном сопряжении его с колонной оформляют в виде отдельного отправочного элемента - опорной стойки.

.

Высоту сечения сплошных колонн бескрановых зданий назначают из условия жесткости:

	(2.30)

.

Предварительно принимаем колонны из двутавра широкополочного по [10] №40Ш1 с h = 388мм.

2.2.2 Расчетная схема рамы

Рисунок 2.6 - Расчетная схема рамы

2.2.3 Сбор нагрузки на балку покрытия

Сбор нагрузки на балку покрытия в кПа производим в табличной форме (табл.2.2).

Таблица 2.2 - Сбор нагрузки на кровлю

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кПа		Расчетная нагрузка, кПа
Постоянная
1. Ребристая ЖБ плита	2,5	1,1	2,75
0=2500 кг/м3, =150 мм
2.Пароизоляция Технониколь	0,04	1,2	0,048
=0,12 мм
3. Утеплитель РУФ БАТТС ЭКСТРА	0,212	1,2	0,254
0=235 кг/м3, =110 мм
4. Холодная битумная мастика	0,28	1,2	0,336
0=1000 кг/м2, =1 мм
5. Нижний слой гидроизоляции =2,8 мм	0,038	1,2	0,046
6. Верхний слой гидроизоляции =3,8 мм	0,049	1,2	0,058
ИТОГО:	3,119		3,492
Временная
6. Снеговая (IV снеговой район)	1,68	1,4	2,352
ИТОГО:	4,799		5,844

2.2.4 Сбор нагрузки на междуэтажное перекрытие при высоте этажа 4,8м

Таблица 2.3 - Сбор на междуэтажное перекрытие при высоте этажа 4,8 м

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кПа		Расчетная нагрузка, кПа
Постоянная
1. Плитки ПВХ “RHINOTEX” 0=5,4 кг/м2, =2,5 мм	0,054	1,1	0,0594
2. Цементно-песчаная стяжка 0=1800 кг/м3, =20 мм	0,36	1,3	0,468
3. Ребристая ЖБ плита 0=2500 кг/м3, =150 мм	2,5	1,1	2,75
4. Перегородки =80 мм	0,5	1,1	0,55
5. Собственный вес	0,051	1,05	0,054
ИТОГО:	3,465		3,88
Временная
6. Полезная нагрузка	15	1,2	18
7. Нагрузки от людей и оборудования	0,15	1,3	0,195
ИТОГО:	18,615		22,08



2.2.5 Сбор нагрузки на междуэтажное перекрытие при высоте этажа 7,2 м.

Таблица 2.4 - Сбор на междуэтажное перекрытие при высоте этажа 7,2 м

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кПа		Расчетная нагрузка, кПа
Постоянная
1. Мозаичный бетонный пол 0=1900 кг/м3, =15 мм	0,285	1,3	0,371
2. Цементно-песчаная стяжка 0=1800 кг/м3, =20 мм	0,36	1,3	0,468
3. Ребристая ЖБ плита 0=2500 кг/м3, =150 мм	2,5	1,1	2,75
4. Перегородки =80 мм	0,5	1,1	0,55
5. Собственный вес	0,055	1,05	0,058
ИТОГО:	3,7		4,197
Временная
6. Полезная нагрузка	15	1,2	18
7. Нагрузки от людей и оборудования	0,15	1,3	0,195
ИТОГО:	18,85		22,392

Постоянная нагрузка от массы колонн в кН определяется по геометрическим размерам колонны:

Nкол=гf qнкол l (2.31)

где гf - коэффициент надежности по нагрузке, для стальных конструкций, гf = 1,05;

qнкол - нагрузка от массы 1 погонного метра колонны в кН/м (принимается равной линейной плотности в кг/м предварительно принятого прокатного двутавра, умноженной на переходный коэффициент 10-2), qнкол = 109,7кг/м=1,097кH/м;

l=H - длина колонны, l=H=19,8 м.

Nкол = 1,05*1,097*19,8=21,65 кH,

Постоянная расчетная сосредоточенная нагрузка от массы колонны прикладывается в двух точках по длине колонны и равна Nкол/2.

Нагрузка от массы стеновых панелей и ригелей передается на колонны в виде сосредоточенных сил и изгибающих моментов.

Nстен=10-2 (2собшtобшHстенгf,обш+сутtутHстенгf,ут+nqриггf,риг) В (2.32)

где 10-2 - переходный коэффициент;

собш, сут - плотность обшивки и утеплителя сэндвич-панелей (собш=7850 кг/м3, сут=100 кг/м3);

tобш, tут - толщина обшивки и утеплителя сэндвич-панелей, tобш=0,7мм, tут=100мм;

qриг - нагрузка от массы ригеля из гнутого швеллера ГШ 160Ч80, qриг=13,68кг/м;

гf,обш, гf,ут, гf,риг - коэффициенты надежности по нагрузке для обшивки, утеплителя и ригеля, гf,обш=1,05, гf,ут=1,2, гf,риг=1,05;

n- количество ригелей для крепления стенового ограждения (шаг ригелей 1,2м), n=7;

Нст - высота стенового ограждения из сэндвич-панелей,

В - шаг колонн, В=6,0м.

Nстен=10-2(278500,000722,21,05+2522,20,11,2+713,681,05)·6=22,26 кH,

Нагрузка от стенового ограждения передается на колонны в виде сосредоточенных сил и изгибающих моментов в двух точках 1 и 2 (рисунок.2.9):



Nncтен = NстенHn/Hстен ,кН, (2.33)

где Hn=(H0-hцок)/2 - половина высоты стенового ограждения от цокольной панели до низа фермы, H1=(7,2-1,2)/2=3м

N1стен = 22,263 /22,2 = 3 кH

N2стен =22,266/22,2 = 6,01 кH

N3стен = 22,269,6/22,2 = 9,6 кH

N4стен = 22,2613,2/22,2 = 13,23 кH

N5стен = 22,2615,6/22,2 = 15,64 кH

Mnстен=Nnстенe,кHм, (2.34)

где е - эксцентриситет приложения силы N

e=tстен/2+hриг+h/2, мм (2.35)

где hриг =160мм; h=304мм - высота сечения колонны 30К3.

e=100/2+160+304/2=362мм,

M1стен = 30,362=1,19кHм,

M2стен = 6,010,362=2,18кHм,

M3стен = 9,60,362=3,47кHм,

M4стен = 13,230,362=4,79кHм,

M5стен = 15,640,362=5,66кHм,

При горизонтальной разрезке стен при определении эксцентриситета е высота ригеля hриг не учитывается.

Суммарная нагрузка от веса колонн и стенового ограждения:

Nn= -(Nnстен+ Nкол/2),кН (2.36)

N1= -(N1стен+ Nкол/2)= - (3,3+21,65/2) = - 14,13кН

N2= -(N2стен + Nкол/2) =-(6,01+21,65/2)= - 16,835 кН

N3= -(N3стен + Nкол/2) =-(9,6+21,65/2)= - 20,43 кН

N4= -(N4стен + Nкол/2) =-(13,23+21,65/2)= - 24,06 кН

N5= -(N5стен + Nкол/2) =-(15,64+21,65/2)= - 26,47 кН

M1 =- M1стен =- 1,19кHм,

M2 = - M2стен= - 2,18кHм,

M3 = - M3стен= - 3,47кHм,

M4= - M4стен= - 4,79кHм,

M5 = - M5стен= - 5,66кHм,

Определение ветровой нагрузки:

Ветровая нагрузка на раму складывается из нагрузки, действующей непосредственно на колонны и нагрузки, действующей выше низа ригеля. Интенсивность распределенной ветровой нагрузки определяется:

с наветренной стороны:

	(2.36)

с заветренной стороны:

	(2.37)

где - коэффициент надежности по снеговой нагрузке, принимаемый согласно [3] ;

- нормативный скоростной напор ветра для высоты над поверхностью земли до 5 м, принимаемый по [3] в зависимости от ветрового района, ;

- аэродинамические коэффициенты, принимаемые согласно [3], для вертикальных поверхностей , ;

- коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора в зависимости от высоты и типа местности, принимаемый по [3].

При z = 5,0 м, ;

z = 10,0м, ;

z = 20,0м, .

кН/м,

кН/м,

кН/м,

кН/м,

кН/м,

кН/м.

Неравномерную ветровую нагрузку, действующую ниже отметки низа ригеля, заменяют эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой, вызывающей в нижнем сечении колонны такой же изгибающий момент, что и действующая неравномерно распределенная. Эквивалентная ветровая нагрузка с наветренной стороны:

	(2.38)

где - изгибающий момент, кН*м

,кН*м, (2.39)

где , м;

, м;

,

.

.

.



Эквивалентная ветровая нагрузка с заветренной стороны равна:

кН/м,	(2.40)

.

Выше отметки низа ригеля равномерно распределенная нагрузка заменяется сосредоточенной силой, приложенной в уровне нижнего пояса ригеля.

	(2.41)

.

Сосредоточенная сила с заветренной стороны:

	(2.42)

.

Рисунок 2.7 - Схема загружения рамы



Рисунок 2.8 - Ветровая нагрузка

Рисунок 2.9 - Нагрузки от стеновых панелей



Рисунок 2.10 - Порядок узлов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 2.5 - Усилия и их сочетания в сечениях колонны

Нагрузки		Усилия
Индекс	Наимен.		7	6	5	4	3	2	1
			M	N	M	N	M	N	M	N	M	N	M	N	M	N
1	пост	1	0	-18,33	3,99	-18,33	2,32	-33,97	-2,47	-163,12	-2,07	-172,72	0,48	-296,29	-0,71	-299,59
2	снег	1	0	-12,35	0	-12,35	0	-12,35	0	-12,35	0	-12,35	0	-12,35	0	-12,35
2*		0,9	0	-11,115	0	-11,115	0	-11,115	0	-11,115	0	-11,115	0	-11,115	0	-11,115
3	Ветер слева	1	0	0	0,34	0	6,85	0	7,63	0	22,28	0	26,32	0	48,15	0
3*		0,9	0	0	0,31	0	6,17	0	6,87	0	20,05	0	23,69	0	43,34	0
4	Ветер справа	1	0	0	1,1	0	2,19	0	7,68	0	13,17	0	21,21	0	32,47	0
4*		0,9	0	0	0,99	0	1,97	0	6,91	0	11,85	0	19,09	0	29,22	0
5	+Mmax и Nсоотв	NN		1+3	1+3	1+3	1+3	1+3	1+3
		У			4,33	-18,33	9,17	-33,97	5,16	-163,12	20,21	-172,72	26,8	-296,29	47,44	-299,59
6	-Mmax и Nсоотв	NN		1+4	1+4	1+4	1+4	1+4	1+4
		У			5,09	-18,33	4,51	-33,97	5,21	-163,12	11,1	-172,72	21,69	-296,29	31,76	-299,59
7	Nmax и ±Mсоотв	NN	1+2	1+2	1+2	1+2	1+2	1+2	1+2
		У	0	-30,68	3,99	-30,68	2,32	-46,32	-2,47	-175,47	-2,07	-185,07	0,48	-308,64	-0,71	-311,94
8	Для анкерных болтов: внутренних Nmin+Mсоотв (+Mmaxи Nсоотв	NN		1+4
		У		31,76	-299,59
		NN		1+3
		У		47,44	-299,59
	Наружных Nmin -Mсоотв	NN		1+3
		У		47,44	-299,59

Таблица 2.6 - Определение невыгодных сочетаний усилий в сечениях колонны

Сечения и элементы	Индексы из табл.	Усилия	Наружная ветвь	Внутренняя ветвь
		M, кН·м	N, кН	M/h	N/2	Nпр	M/h	N/2	Nпр
7	5
	6
	7	0	-30,68	0	-15,34	-15,34	0	-15,34	-15,34
6	5	4,33	-18,33	14,24	-9,165	5,08	-14,24	-9,165	-23,41
	6	5,09	-18,33	16,74	-9,165	7,58	-16,74	-9,165	-25,91
	7	3,99	-30,68	13,13	-15,34	-2,22	-13,13	-15,34	-28,47
5	5	9,17	-33,97	30,16	-16,98	13,18	-30,16	-16,98	-47,14
	6	4,51	-33,97	14,84	-16,98	-2,15	-14,84	-16,98	-31,82
	7	2,32	-46,32	7,63	-23,16	-15,53	-7,63	-23,16	-30,79
4	5	5,16	-163,12	16,97	-81,56	-64,59	-16,97	-81,56	-98,53
	6	5,21	-163,12	17,14	-81,56	-64,42	-17,14	-81,56	-98,70
	7	-2,47	-175,74	-8,13	-87,87	-96,00	8,13	-87,87	-79,75
3	5	20,21	-172,72	66,48	-86,36	-19,88	-66,48	-86,36	-152,84
	6	11,1	-172,72	36,51	-86,36	-49,85	-36,51	-86,36	-122,87
	7	-2,07	-185,07	-6,81	-92,53	-99,34	6,81	-92,53	-85,72
2	5	26,8	-296,29	88,16	-148,14	-59,99	-88,16	-148,14	-236,30
	6	21,69	-296,29	71,35	-148,14	-76,80	-71,35	-148,14	-219,49
	7	0,48	-308,64	1,58	-154,32	-152,74	-1,58	-154,32	-155,90
1	5	47,44	-299,59	156,05	-149,79	6,26	-156,05	-149,79	-305,84
	6	31,76	-299,59	104,47	-149,79	-45,32	-104,47	-149,79	-254,26
	7	-0,71	-311,94	-2,34	-155,97	-158,31	2,34	-155,97	-153,63
Анкерные болты	8	31,76	-299,59	104,47	-149,8	-254,27	-104,47	-149,8	-254,27
		47,44	-299,59	156,05	-149,8	-305,85	-156,05	-149,8	-305,85
		47,44	-299,59	156,05	-149,8	-305,85	-156,05	-149,8	-305,85

Примечание: Nпр = N/2 ± M/h( «+» - при определении Nпр во внутренней ветви; «-» - при определении Nпр в наружной ветви), h = 0,304 м - предварительная высота сечения колонны

2.3 Расчет и конструирование внецентренно-сжатой колонны

Расчетные длины колонны К1:

В плоскости рамы:

	(2.43)

Из плоскости рамы:

	(2.44)

где - коэффициент расчетной длины колонны в плоскости рамы, при жестком закреплении колонны к фундаменту и при шарнирном прикреплении ригеля к колонне в двухпролетной раме, ;

- то же, из плоскости рамы, предварительно ;

- геометрическая длины колонны, .

.

.

2.3.1 Подбор сечения стержня колонны

Предварительно высоту сечения колонны принимаем по формуле (2.30):

.

Требуемая площадь сечения определяется по условной гибкости стержня колонны:



	(2.45)

где - радиус инерции сечения, предварительно при расчете для двутавра .

Определяем относительный эксцентриситет mx

	(2.46)

где - эксцентриситет приложения силы, м;

- момент сопротивления сечения, вычисленный для наиболее сжатого волокна, .

Эксцентриситет определяется как отношение момента к продольной силе сечения элемента 3 по таблице 2.6:

- в предварительных расчетах принимаем:

;

Вычисляем приведенный относительный эксцентриситет :

	(2.47)



где - коэффициент влияния формы сечения, определяем по табл. Д.2[2], предварительно при :

Требуемая площадь сечения колонны:

	(2.48)

где - коэффициент снижения расчетных сопротивлений при внецентренном сжатии, определяемый по табл. Д.3[2];

,

С учетом требуемой высоты сечения и площади принимаем широкополочный двутавр с параллельными гранями полок №40Ш1 по [10].

Таблица 2.7 - Геометрические характеристики двутавра

№

h

b

s

t

A

Ix

Wx

ix

Iy

Wy

iy

q

мм

мм

мм

мм

см2

см4

см3

см

см4

см3

см

кг/м

40Ш1

388

300

9,5

14

122,4

34360

1771

16,76

6306

420

7,18

96,1

2.3.2 Проверка сечения колонны

В плоскости рамы:



Площадь сечения пояса и стенки определяется по формулам (2.49) и (2.50):

	(2.49) (2.50)

При

Уточним приведенный относительный эксцентриситет

Проверка по I группе предельных состояний по (2.35):

Предельная гибкость определяется по (2.51):

Принимаем

Предельная гибкость стержня колонны:



Проверка по II группе предельных состояний:

Принимаем подобранное сечение двутавра 40Ш1 в качестве стержня колонны.

Из плоскости рамы.

Гибкость стержня из плоскости рамы:

Приведенная гибкость из плоскости рамы:

Предельная гибкость определяется по формуле (2.51), но с учетом, что: - коэффициент продольного изгиба, определяемый как для центрально-сжатых колонн по табл. Д.1[2], тип сечения с, .

Принимаем

Предельная гибкость из плоскости рамы:

Проверка по II группе предельных состояний:

Проверка по I группе предельных состояний:

	(2.53)

где с - коэффициент, принимаемый по [2] при :



	(2.54)

где - коэффициенты, определяемые по формулам (2.55) и (2.56):

	(2.55)
	(2.56)

= 0,65+0,052,29 = 0,76

МПа

Окончательно принимаем подобранное сечение двутавра 40Ш1 в качестве стержня колонны.

Рисунок 2.10 - Вид сечения стержня колонны



2.3.3 Расчет базы колонны

В расчетной схеме рамы принято жесткое закрепление колонны в фундаменте.

Комбинация расчетных усилий принята по максимальному приведенному усилию в сечении 1 по табл. 2.6: M = 47,44 кН•м и N = -299,59 кН.

Определение размеров опорной плиты в плане

Ширина опорной плиты определяется по формуле (2.57):

	(2.57)

где - толщина траверсы базы колонны, принимаем ;

- размеры консольных свесов, принимаем .

(в соответствии ширине листа универсальной листовой стали)

Отсюда следует, что:

Длина опорной плиты определяется по формуле (2.58):

	(2.58)

где - расчетное сопротивление бетона смятию, ,

где ,

- площадь верхнего обреза фундамента, принимаем



Расчетная длина плиты получилась меньше, чем высота сечения колонны, поэтому принимаем длину опорной плиты исходя из конструктивных требований:

Определение толщины опорной плиты из условия прочности на изгиб.

Краевые напряжения в бетоне фундаменты под опорной плитой определяются по формулам (2.60) и (2.61):

	(2.60)
	(2.61)

(сжатие)

(растяжение)

	(2.62)

Изгибающий момент в опорной плите определяется по максимальному моменту из трех участков, которые имеют различное опирание на фундамент:

Участок 1, опертый на 4 канта:

Моменты в направлении короткой и длинной сторон соответственно:

	(2.63) (2.64) (2.65)

где - коэффициенты для расчета на изгиб прямоугольных плит, опертый по четырем и трем сторонам.

При b/a = 360/145,3 = 2,47 ? 2,

При a1/d1 = 60/300 = 0,19 ? 0,5,

Участок 2, опертый на 3 канта:

Участок 3, консольный:

	(2.66)

Толщина опорной плиты

	(2.67)

где - максимальный момент из .

м

Принимаем опорную плиту размерами: 420х510х12 мм.



Рисунок 2.11 - Жесткая база колонны

2.3.4 Расчет траверсы

Определяем необходимую длину швов, приваривающих траверсы к полкам колонны. Принимаем ручную сварку, тип электрода Э42*.

Ведем расчет по металлу шва.

Принимаем .

Требуемая длина шва определяется по формуле (2.68):

	(2.68)



где

Назначаем высоту траверсы кратной 10 мм,

Изгибающий момент в траверсе определяем как в консоли вылетом по формуле:

	(2.69)

где ,

где - ширина грузовой площади траверсы.

Прочность траверсы по нормальным напряжениям определяется по формуле (2.70):

	(2.70)

Прочность траверсы по нормальным напряжениям обеспечена.

Прочность траверсы по касательным напряжениям определяется по формуле (2.71):

	(2.71)

Прочность траверсы по касательным напряжениям обеспечена.

2.3.5 Расчет анкерных болтов

Конструктивно принимаем 4 анкерных болта с d = 16 мм с , т.к. приведенные усилия в анкерных болтах все со знаком « - » , т.е. в них не возникает растягивающих усилий

2.4 Расчет и конструирование центрально-сжатой колонны

2.4.1 Определение расчетной схемы колонны К2, расчетных длин и расчетных усилий

Рисунок 2.11 - Расчетная схема центрально-сжатой колонны

Расстояние между точками, препятствующими смещению колонны из плоскости закрепления в фундаменте, опирания стропильных конструкций, крепления ригелей и и т.д.:

(2.77)

где - коэффициент, зависящий от условия закрепления концов стержня колонны, ;

- геометрическая длина колонны с учетом заглубления подошвы фундамента ниже нулевой отметки на 0,6 - 1,0 м, .

.

Расчетная нагрузка на колонну определяется по формуле:

(2.78)

2.4.2 Подбор и проверка сечения колонны

Сечение колонны сплошное двутавровое,

Предварительно назначаем гибкость л = 50, по формуле (2.45):

Определяем требуемое значение площади сечения и требуемые радиусы инерции:

, (2.79)

, (2.80)

где - коэффициент продольного изгиба, определяемый как для центрально-сжатых колонн по табл. Д.1[2], тип сечения с,



Подбор сечения и проверка устойчивости колонны из прокатного профиля.

В сортаменте определяем подходящий номер двутавра: принимаем №40К1:

№

h

b

s

t

A

Ix

Wx

ix

Iy

Wy

iy

q

мм

мм

мм

мм

см2

см4

см3

см

см4

см3

см

кг/м

40К1

393

400

11

16,5

175,8

52400

2664

17,26

17610

880

10,00

138,0

Уточняем нагрузку N = + l?g?лf = 2960 + 7,8•1,38•1,05 = 2971,3 кН

Проверка устойчивости:

По I группе предельных состояний:

Вычисляем по формуле (2.44):

По формуле (2.45):

По таблице Д1 [2]: 5



Проверяем по II группе предельных состояний:

(2.81)

(2.82)

(2.83)

Рисунок 2.12 - Двутавр 40К1

2.4.3 Расчёт опирания балки на колонну

При опирании балок на колонну сбоку вертикальная реакция передается через торцевое ребро главной балки на опорный столик.

tf=16,5 мм; tw=11 мм; td=16 мм.

Ширина столика ищется из условия прочности на смятие:



,мм, (2.84)

Rp = Ru = 360 МПа,

Примем bst=430 мм.

tст= td+(5-10), мм (2.85)

tст=16+10=26 мм.

(2.86)

(2.87)

. Условие выполняется.

Принимаем сварку проволокой 08Г2С.

Run=370МПа.

Rwf = 215 МПа.

При полуавтоматической сварке с d=1,4-2: kfmin = 6мм; kfmax = 1,2 Ч tmin = 1,2Ч 11 = 13мм.

Принимаем kf=10мм. вf = 0,8; вz = 1,0.

Rwz = 0,45·Run = 0,45·370 = 166,5 МПа.

nw = 2

Расчет ведем по металлу границы сплавления:

(2.88)

Принимаем lp= 370 мм.

Рисунок 2.13 - Опирание балок на колонну сбоку

2.4.4 Конструирование и расчет базы колонны

Определение размеров опорной плиты в плане: h = 393 мм; b = 400 мм; ts = 16,5 мм; tw = 11 мм; Nут = 2971,3 кН.

Требуемая площадь опорной плиты



, м2, (2.89)

где - расчетное сопротивление бетона смятию, равное ,

где ,

- площадь верхнего обреза фундамента.

Принимаем ;

- расчетное сопротивление бетона осевому сжатию (для бетона класса В12,5 ).

Размеры опорной плиты из конструктивных требований:

,мм, (2.90)

, мм, (2.91)

где - толщина траверсы, принимается равной ;

с - консольные свесы, принимаются не более 100120мм.

При этом должно соблюдаться условие

Предварительно берем с = 90мм, ttr = 16 мм.

Впл = 400+2Ч16+2Ч90= 612 мм

Lпл ? 360+2Ч16,5+2Ч70 = 533 мм.

Принимаем Впл =630мм, (в соответствии ширине листа универсальной листовой стали) Lпл=540 мм

(2.92)

Rb,loc = 7,5Ч1,2 = 9 МПа.

.

0,34> 0,33.

фасад балка перекрытие конструкция

2.4.5 Определение толщины опорной плиты tpl из условия прочности на изгиб

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

, МПа, (2.93)

МПа.

Изгибающие моменты, действующие на полосе шириной 1см:

- для участка плиты, опертого на четыре стороны в направлении короткой стороны

(2.94)

b = 400 - 11 Ч 2 = 378 мм; a = (393 - 16,5) / 2 = 188,25мм;

;

б = 0,1 (по табл. Е.2 [2]);

М1 = 0,1 Ч 8,7 Ч 106 Ч 0,188252 = 30,83 кНм.

- для участка плиты, опертого на четыре стороны в направлении длинной стороны

(2.95)

b1 = c = 99мм;

a1 = bf = 400мм;

=> =0,06.

М2 = 0,06 Ч 8,7 Ч 106 Ч 0,42 = 83,5 кНм.

(2.96)

.

Принимаем tпл = 20 - 40мм; Ry = 240МПа

=> tпл=40мм.

2.4.6 Определение высоты траверсы

Принимаем полуавтоматическую сварку, колонна относится к третьей группе конструкций, то есть для стали С245 принимаем проволоку Св08Г2С табл. Г.1 [4].

Run = 370МПа; Rwz = 0,45·Run = 0,45·370 = 166,5 МПа; Rwf = 215 МПа.

Для нижнего положения шва при тавровом соединении с односторонними швами и проволоке Ш1,4-2 мм по табл. 39 [2] принимаем: вf = 0,8; вz = 1,0;

kfmin=6мм, kfmax = 1,2 х tmin=1,2х16=19мм.

Принимаем kf=12мм.

< .

По МГС:



.

Принимаем высоту траверсы hтр = 380мм

Конструктивно принимаем 4 анкерных болта с d = 16 мм с

Рисунок 2.14 - База колонны



3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Область применения технологической карты

Технологической картой предусмотрено устройство металлического каркаса с проведением сопутствующих работ.

В состав работ, рассматриваемых в технологической карте, входят:

подготовка конструкции к монтажу;

строповка и перемещение конструкций;

приемка деталей монтажниками;

подготовка места установки;

установка конструкций;

временное закрепление конструкций;

выверка конструкций;

окончательное закрепление конструкций.

Работы производятся комплексной бригадой состоящей из монтажников, такелажников, сварщиков, слесарей.

Монтажные работы производятся в 2 смены.

3.2 Определение объемов строительно-монтажных работ

Таблица 3.1 - Сводная ведомость объемов работ

Наименование конструкций (марка) и рабочих операций	Едини-цы измере-ния	Объем	Эскиз и размеры конструкций(мм)	Масса (т)
1	2	3	4	5
1. Колонны К1, К2 I23K1	шт т	60 0,405		24,34
2. Колоны К3, К4 I23К1	шт т	16 0,38		6,08
3. Колонны К5, К6 I20К1	шт т	60 0,3		18
4. Колонны К7, К8 I20Ш1	шт т	40 0,15		6
5. Колонны К9, К10 I20Ш1	шт т	26 0,22		5,72
6. Фахверковые колонны ФК1 I20К1	шт т	6 0,27		1,65
7. Фахверковые колонны ФК2 I20К1	шт т	24 0,3		7,2
8. Балки покрытия и перекрытия Б1, Б2 I23Б1	шт т	96 0,27		25,92
9. Балки покрытия и перекрытия Б3, Б4 I30Б1	шт т	48 0,32		15,36
10. Балки покрытия и перекрытия Б5, Б6 I30Б1	шт т	9 0,37		3,33
11. Установка связей по колоннам ВС-1 [ №16	шт т	20 0,36		7,2
12. Установка связей по колоннам ВС-2 [ №16	шт т	10 0,29		2,9
13. Установка связей по колоннам ВС-3 [№16	шт т	2 0,35		0,7
14. Плиты покрытия и перекрытия	шт	980		2,6
15. Заделка стыков колонн V>0.1м3	шт	76
16. Заливка швов плит покрытия	100м	68,4	V=26·66·3+10·42·3+26·12+2·42=6804м
17. Ст.панель ж/б трехслойная самонесущая ПСТ 30	шт	320		2,7
18. Сварка монтажных стыков плит покрытия	10м	8,82	V=9800,09=88,2м
19. Сварка монтажных стыков стеновых панелей	10м	20,48	V=3200,64=204,8м
20. Сварка монтажных стыков ригеля к колонне	10м	3,84	V=321,2=38,4м
21. Сварка монтажных стыков двух колонн	10м	18	V=120·1,5=180м

3.3 Выбор монтажных приспособлений

Таблица 3.2 - Приспособления для монтажных сборных конструкций

Наименование приспособления	Эскиз	Грузоподъем-ность, т	Вес,т	Расчетная высота, м
1	2	3	4	5
Строп 2-х ветвевой 2СК		10	0,14	4,5
Фрикционный захват для колонн		15	0,25	1,5
Многоветвевой уравновешивающийся строп		7	1,066	2,1
Универсальный строп		до 10	0,02
Распорки		10	0,04
Монтажная площадка с лестницей
Временное ограждение крупнопанельных плит				1,05

3.4 Определение трудоемкости и продолжительности монтажных работ

Калькуляция трудозатрат представлена в табл. 3.3.

Таблица 3.3 - Калькуляция трудозатрат

Наименование работ	Единицы изме-рения	Количество	Параграф ЕНиР	Состав звена	Норма времени, чел*час	Трудозатраты, чел*час
					Рабо-чих	Машиниста	Рабочих	Машиниста
Выгрузка колонн массой до 0,5 т	100т	0,69	Е1-5, т.2-1, а,б	Т2-2 МК6-1	22	11	15,18	7,59
Выгрузка плит покрытия и перекрытия массой до 3 т	100т	25,48	Е1-5, т.2-5, а,б	Т2-2 МК6-1	5,4	2,7	137,59	68,8
Выгрузка стеновых панелей массой до 3 т	100т	8,64	Е1-5, т.2-5, а,б	Т2-2 МК6-1	5,4	2,7	46,66	23,33
4. Монтаж колонн первого этажа	1 эл-т	76	Е5-1-9, 1- а, б	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	0,875 1,75 0,875	0,7	66,5 133 66,5	53,2
	на 1т	30,42	Е5-1-9, 2- а, б	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	0,188 0,376 0,188	0,15	5,72 11,44 5,72	4,56
5. Заделка стыков колонн и фундамента	1 ст	76	Е4-1-25, т1, 2	М4-1 М3-1	0,6 0,6		45,6 45,6
6. Монтаж портальных связей по колоннам первого этажа	1 эл-т	12	Е5-1-6 т.2, 1,3- г	М5-1 М4-1 М3-1 МК6-1	0,21 0,21 0,21	0,21	2,52 2,52 2,52	2,52
	на 1т	4,3	Е5-1-6 т.2, 2,4- г	М5-1 М4-1 М3-1 МК6-1	1 1 1	1	4,3 4,3 4,3	4,3
7. Монтаж балок покрытия и перекрытия первого этажа	1 эл-т	52	Е5-1-9, 1- в, г	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	0,525 1,05 0,525	0,42	27,3 54,6 27,3	21,84
	на 1т	14,16	Е5-1-9, 2- в, г	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	0,12 0,24 0,12	0,1	1,75 3,5 1,75	1,42
8. Укладка плит покрытия и перекрытия первого этажа до 20 м2	1э-т	364	Е4-1-7 т.1, 11-а, б	М4-1 М3-2 М2-1 МК6-1	0,28 0,56 0,28	0,28	101,92 203,84 101,92	101,92
9. Заливка швов плит перекрытия первого этажа вручную	100 м	25.32	Е4-1-26, т.1, 3-а, б	М4-1 М3-1	3.2 3.2		81,02 81,02
10.Монтаж колонн второго этажа	1 эл-т	60	Е5-1-9, 1- а, б (ПР-1)	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	1,31 2,62 1,31	1,05	78,6 157,2 78,6	63
	на 1т	18	Е5-1-9, 2- а, б (ПР-1)	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	0,282 0,564 0,282	0,225	5,08 10,16 5,08	4,05
11. Монтаж портальных связей по колоннам второго этажа	1 эл-т	10	Е5-1-6 т.2, 1,3- г	М5-1 М4-1 М3-1 МК6-1	0,21 0,21 0,21	0,21	2,1 2,1 2,1	2,1
	на 1т	3,6	Е5-1-6 т.2, 2,4- г	М5-1 М4-1 М3-1 МК6-1	1 1 1	1	3,6 3,6 3,6	3,6
12. Монтаж балок перекрытия второго этажа	1 эл-т	48	Е5-1-9, 1- в, г	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	0,525 1,05 0,525	0,42	25,2 50,4 25,2	20,16
	на 1т	13,78	Е5-1-9, 2- в, г	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	0,12 0,24 0,12	0,1	1,65 3,3 1,65	1,38
13. Укладка плит перекрытия второго этажа до 20 м2	1э-т	308	Е4-1-7 т.1, 11-а, б	М4-1 М3-2 М2-1 МК6-1	0,28 0,56 0,28	0,28	86,24 172,48 86,24	86,24
14. Заливка швов плит перекрытия второго этажа вручную	100 м	21,36	Е4-1-26, т.1, 3-а, б	М4-1 М3-1	3.2 3.2		68,35 68,35
15.Монтаж колонн третьего этажа в осях 4-12	1 эл-т	40	Е5-1-9, 1- а, б (ПР-1)	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	1,31 2,64 1,31	1,05	52,4 104,8 52,4	42
16.Монтаж колонн третьего этажа в осях 4-12	на 1т	6	Е5-1-9, 2- а, б (ПР-1)	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	0,282 0,564 0,282	0,225	1,69 3.38 1,69	1,35
17. Монтаж портальных связей по колоннам третьего этажа	1 эл-т	10	Е5-1-6 т.2, 1,3- г	М5-1 М4-1 М3-1 МК6-1	0,21 0,21 0,21	0,21	2,1 2,1 2,1	2,1
	на 1т	2,9	Е5-1-6 т.2, 2,4- г	М5-1 М4-1 М3-1 МК6-1	1 1 1	1	2,9 2,9 2,9	2,9
18. Монтаж балок покрытия в осях 12-15	1 эл-т	36	Е5-1-9, 1- в, г	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	0,525 1,05 0,525	0,42	18,9 37,8 18,9	15,12
	на 1т	9,72	Е5-1-9, 2- в, г	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	0,12 0,24 0,12	0,1	1,17 2,34 1,17	0,97
19.Монтаж колонн третьего этажа в осях 12-15	1 эл-т	20	Е5-1-9, 1- а, б (ПР-1)	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	1,31 2,62 1,31	1,05	26,2 52,4 26,2	21
	на 1т	4,4	Е5-1-9, 2- а, б (ПР-1)	М6-1 М4-2 М3-1 МК6-1	0,28 0,54 0,28	0,23	1,23 2,46 1,23	1,01
20.Укладка плит покрытия до 20 м2	1э-т	308	Е4-1-7 т.1, 11-а, б (ВЧ-2)	М4-1 М3-2 М2-1 МК6-1	0,308 0,616 0,308	0,308	94,86 189,73 94,86	94,86
21.Заливка швов плит покрытия вручную	100 м	21,36	Е4-1-26, т.1, 3-а, б (ВЧ-2)	М4-1 М3-1	3,52 3,52		75,19 75,19
22.Установка стеновых панелей S<15 м2 при H<15 м	1 эл.	250	Е4-1-8, т.2, 3а,б	М5-1 М4-1 М3-1 М2-1 МК6-1	1 1 1 1	1	250 250 250 250	250
23.Установка стеновых панелей S<15 м2 при 15<H<20 м	1 эл.	50	Е4-1-8, т.2, 3а,б (ТЧ-1)	М5-1 М4-1 М3-1 М2-1 МК6-1	1,05 1,05 1,05 1,05	1,05	52,5 52,5 52,5 52,5	52,5
24.Установка стеновых панелей S<15 м2 при H>20 м	1 эл.	20	Е4-1-8, т.2, 3а,б (ТЧ-2)	М5-1 М4-1 М3-1 М2-1 МК6-1	1,1 1,1 1,1 1,1	1,1	22 22 22 22	22
25.Сварка	10м шва	51,14	Е22-1-6, 1,2,3,4,5-д.	ЭС3-1 ЭС4-1 ЭС5-1 ЭС6-1	0,675 0,675 0,675 0,675		34,52 34,52 34,52 34,52

3.5 Распределение трудоемкости по разрядам

Таблица 3.4 - Распределение трудоемкости по разрядам

Разряд	Ежедневное участие	Расчётный состав бригады	Принятый состав
М VI	66,5+5,73+27,3+1,75+78,6+5,08+25,2+1,65+52,4+1,69+18,9+1,17+26,2+1,23=313,39	313,39/976,13=0,32	1
М V	2,52+4,3+2,1+3,6+2,1+2,9+250+52,5+22=342,02	342,02/976,13=0,35	-
М IV	133+4,44+45,6+2,52+4,3+54,6+3,5+101,92++81,02+157,2+10,16+2,1+3,6+50,4+3,3+90,55+68,35+104,8+3,38+2,1+2,9+37,8+2,34+52,4+2,46+94,86+75,19+250+52,5+22=1519,29	1519,29/976,13=1,56	2
М III	66,5+5,72+45,6+2,52+4,3+27,3+1,75+203,84+81,02+78,6+5,08+2,1+2,9+18,9+1,17+26,2+1,23+94,86+75,19+250+52,5+22=1405,37	1405,37/976,13=1,44	2
М II	15,18+137,59+46,66+101,92+90,55+94,86+250+52,5+22=811,26	811,26/976,13=0,83	1
MK VI	7,59+68,8+23,33+53,2+4,56+2,52+4,3+21,84+1,42+101,92+63+4,05+2,1+3,6+20,16+1,38+90,55+42+1,35+2,1+2,9+15,12+0,97+21+1,01+94,86+250+52,5++22=976,13	976,13/976,13=1	1

Таблица 3.5 - Средний разряд работы

Разряд	Расчётное количество рабочих	Произведение разряда на число
6	0,32	1,92
5	0,35	1,75
4	1,56	6,24
3	1,44	4,32
2	0,83	1,66
Итого	4,5	15,89



Таблица 3.6 - Средний разряд рабочих

Разряд	Расчётное количество рабочих	Произведение разряда на число
6	1	6
5	-	-
4	1	4
3	1	3
2	1	2
Итого	4	15

Средний разряд рабочих равен 15/4=3,75

Средний разряд работы 15,89/4,5=3,53

Таким образом, состав бригады определен правильно.

3.6 Выбор монтажного крана

Монтаж конструкций металлического каркаса трехэтажных четырехпролетных промышленных зданий ведется, как правило, гусеничными и пневмоколесными кранами. Подбор кранов производят сравнением технических параметров кранов с требуемыми.

На основании ведомости монтажных элементов выбираем группу элементов, которая характеризуется максимальными монтажными параметрами, для этой группы подбираем монтажный кран с необходимыми характеристиками.

Для монтажа элементов выбираем кран МКГ-40. Технические характеристики крана МКГ-40 см. в табл. 3.7.



Таблица 3.7 - Технические характеристики крана МКГ-40

Наименование показателей	МКГ-40
Длина основной стрелы, м	3
Грузоподъемность основного крюка, т	30,8
На опорах, при вылете: наим. наиб.
Без опор, при вылете: наим. наиб.	40 8
Вылет крюка, м основного: наиб. наим вспомогат.: наиб. наим.	24,5 8,2 20 9-15
Высота подъема крюка, м основного при вылете: наиб. наим. вспомог.: наиб. наим.	22 32 8 17
Скорость подъема крюка, м/с: основного вспомогат.	0,4-8,3 2,4-5,0
Скорость передвижения, км/ч: рабочая транспортная	0,8 0,8
Частота вращения, мин	0,3
Радиус, описываемый хвостовой частью, м	-
Преодолеваемый краном уклон подъема пути, град.	10
Габаритные размеры в транспортном положении, м: ширина высота длина гусениц	4,3 4,27 5,46
Инвентарно-расчетная стоимость, тыс. руб.	61
Единовременные затраты, руб.	175
Усредненная стоимость машино - смены, руб.	50,59

Схема монтажа крана МКГ-40 представлена на рис. 3.1.



Рис. 3.1 - Схема монтажа крана МКГ-40 30.8 - 6 м

Таблица 3.8 - Сводная ведомость машин и оборудования

Наименование, марка	Характеристика	Единицы измерения	Коли-чество	Назначение
1	2	3	4	5
Кран МКГ-40	Q=40 т Lс=30,8 м	шт.	1	Выгрузка конструкций, монтаж каркаса здания
Плитовоз ПК - 2021	Q=18 т	шт.	1	Транспортировка плит, ригелей, колонн
Панелевоз УПЛ - 1412	Q=14 т	шт.	1	Транспортировка панелей стен
Базовые машины КраЗ - 258 МАЗ - 5429	Q=20 т Q=17,75 т	шт. шт.	1 1	Окраска, заделка стыков
Краскопульт СО - 6А	Пр-ть 20 м2/ч	шт.	1	Заделка стыков
Бетононасос	Пр-ть 10 м3/ч	шт.	1	Заделка стыков
Растворонасос	Пр-ть 3 м3/ч	шт.	1	Заделка стыков



3.7 Организация и технология выполнения работ

3.7.1 Подача конструкций к месту монтажа

Конструкции подает к месту установки стропальщик при помощи монтажного крана. При этом выполняют следующие работы: подготовку деталей к монтажу, строповку, наблюдают за перемещением деталей краном. Заканчивается подача конструкций приемом ее монтажниками, которые устанавливают деталь на место.

3.7.2 Подготовка конструкций к монтажу

Подготовка конструкций к монтажу заключается в определении пригодности ее по внешнему виду, очистке деталей, проверке размеров и нанесении разметочных рисок.

При внешнем осмотре металлических конструкций проверяют, есть ли на них маркировка, не погнулись ли они при транспортировании, не появилась ли ржавчина, особенно в местах стыках, заусенцы, проверяют комплектность деталей монтажных конструкций. Лед предварительно соскабливают скребком или растапливают паяльной лампой, растапливать снег и лед горячей водой не разрешается. В поврежденных местах восстанавливают окраску металлоконструкций.

3.7.3 Строповка и перемещение деталей

Строповку и перемещение деталей выполняют следующим образом:

- прежде чем застроповать деталь, монтажник устанавливает на кран грузозахватные приспособления, указанные в ППР. Примерзшие детали сдвигают при помощи лома; кран в этих случаях можно использовать для поддерживания высоких деталей от опрокидывания. Гибкие конструкции перед подъемом усиливают, чтобы при подъеме не возникли остаточные деформации. Конструкции стропуют за все предусмотренные для подъема в соответствующем положении петли, сапфы;

- прежде чем подать сигнал о подъеме конструкции, стропальщик должен убедиться, что конструкция надежно застропована и ни чем не удерживается на месте установки, проверить, нет ли на конструкции незакрепленных деталей и инструментов, а в трубах - комков земли или других предметов, которые могут выпасть, удостовериться, что деталь во время подъема ни за что не зацепится;

- при подаче сигнала о подъеме стропальщик должен выйти из опасной зоны;

- при подъеме и перемещении груза стропальщик соблюдает следующие правила: детали, масса которых близка к предельно допустимой грузоподъемности, поднимают на высоту 20-30 см и проверяют правильность строповки, равномерность натяжения стропов, устойчивость крана и действие тормозов, и только после этого подают сигнал о подъеме деталей на необходимую высоту;