Физкультурно-оздоровительный комплекс с бассейном в г. Грязовец

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Архитектурно-строительный раздел

1.1 Исходные данные

1.1.1 Климатические условия района строительства

1.1.2 Грунтовые условия

1.2 Генеральный план

1.3 Объемно-планировочное решение

1.4 Конструктивное решение здания

1.5 Наружная и внутренняя отделка

1.6 Инженерное оборудование

2. Расчетно-конструктивный раздел

2.1 Расчет стального прогона

2.1.1 Исходные данные

2.1.2 Сбор нагрузок на 1 погонный метр прогона

2.1.3 Статический расчет

2.1.4 Проверка прочности

2.1.5 Проверка жесткости

2.2 Расчет стальной фермы Ф2

2.2.1 Исходные данные

2.2.2 Сбор нагрузок на 1 погонный метр фермы

2.2.3 Подбор сечений стержней фермы

2.2.4 Проверка сечений

2.2.5 Конструирование и расчет узлов фермы

3. Технологический раздел

3.1 Область применения технологической карты

3.2 Организация и технология выполнения строительного процесса

3.2.1 Определение объемов земляных работ

3.2.2 Указания по производству работ

3.3 Требования к качеству приемки работ

3.4 Указания по технике безопасности

3.5 Потребность в ресурсах

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 строительно-монтажных работ

4.3 Стройгенплан

4.3.1 Описание организации строительной площадки

4.3.2 Расчет и выбор временных зданий и сооружений

4.3.3 Расчет площадей складов

4.3.4 Проектирование и расчет временного водоснабжения

4.3.5 Проектирование и расчет временного электроснабжения

4.3.6 Потребность в строительных машинах

4.3.8 Технико-экономические показатели по стройгенплану

5. Безопасность и экологичность проекта

5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при организации отделочных работ

5.2 Расчет устойчивости монтажного крана

5.3 Меры пожарной безопасности при эксплуатации здания

5.4 Мероприятия по предотвращению загрязнения грунтовых вод и почвы

Заключение

Список использованных источников

Приложение

Введение

На сегодняшний день очень остро стоит проблема заболевания детей. По статистике каждый третий школьник выпускается из школы с рядом серьезных заболеваний. В связи с этим была разработана Федеральная целевая программа «Развитие физической культуры и спорта в Российской Федерации на 2016-2020 года», которая планирует строительство спортивных и физкультурных комплексов в стране. Поэтому я выбрала тему дипломного проекта «Физкультурно-оздоровительный комплекс с бассейном в г. Грязовец ».

В ходе проектирования были решены задачи по подбору новых строительных материалов, разработка более современных методов технологического изготовления и монтажа элементов здания.

Проектируемое здание переменной этажности различного функционального значения: административно-тренерский блок, бассейн и спортивный зал. Административно-тренерский блок - трехэтажный, в исполнении метало-каркаса, бассейн - двухэтажный, в кирпичном исполнении, спортивный зал - одноэтажный - металло-каркас.

1. Архитектурно-строительный раздел

1.1 Исходные данные

1.1.1 Климатические условия района строительства

1. Назначение здания - Физкультурно-оздоровительный комплекс

2. Место строительства - г.Грязовец Вологодской области

3. Степень огнестойкости - 3

4. Степень здания по функциональной пожарной опасности - Ф2.1

5. Уровень ответственности здания - нормальный

6. Нормативная глубина промерзания - 1,5м

7. Климатический район - 2В

8. Расчетная температура наружного воздуха - 32 ⁰С

9. Преобладающие ветра - Ю.З.

10. Грунтовые условия - суглинок

1.1.2 Грунтовые условия

Рисунок 1- Инженерно-геологический разрез

1.2 Генеральный план

Проектируемое здание располагается на участке площадью

45311,0 м2. Главным фасадом здание ориентировано на северную сторону. Его расположение принято согласно направлению господствующих юго-западных ветров для города Грязовца, а также с учетом инсоляции.

Планируемые отметки здания рассчитаны с учетом рельефа местности. Вертикальная планировка выполнена с учетом организации нормального стока поверхностных вод в пониженные места естественного рельефа.

Комплекс работ по благоустройству предусматривает устройство заасфальтированных въездов, шириной 3,0м, к зданию и на стоянку для автомобилей, пешеходных дорожек из брусчатки, шириной 1,0м, устройство ограждения в виде забора. Проезды и тротуар ограждены бордюрным камнем высотой 150мм. Свободная от застройки территория озеленяется путем устройства газонов и посадки лиственных деревьев.

Проектирование транспортных и пешеходных связей, озеленение территории, размещение площадок различного назначения, покрытия приняты по всем требованиям и правилам [39].Генплан участка строительства приведен на листе 1 графической части.

Рельеф местности спокойный с небольшим уклоном.

ТЭП

Площадь участка в границах благоустройства 45311 м2.

Площадь застройки 2336,6 м2.

Площадь проездов 2225,6 м2.

Площадь тротуаров 896,7 м2.

Площадь озеленения 2754,2 м²

Площадь отмостки 288,2 м².

Площадь хозплощадок 4,5 м².

1.3 Объемно-планировочное решение

Проектируемое здание имеет сложную форму в плане. Габаритные размеры 61,4 м * 60,0 м. Спортивный зал в осях 5/1-11 и В-Ж одноэтажный; бассейн в осях 2-5 и Ж-П двухэтажный; административно-тренерский блок в осях 1-5 и Б-Ж трехэтажный. Полная экспликация помещений приведена в приложении 1.

Сообщение между этажами осуществляется при помощи двухмаршевой лестницы из металлических косоуров и бетонных ступеней.

Путями для эвакуации служат главный вход, служебные входы. Степень огнестойкости здания III.

1.4 Конструктивное решение здания

1.4.1 Конструктивная схема здания

Конструктивная схема здания ФОКа - металлический рамный каркас. В качестве ограждающих конструкций приняты трехслойные сэндвич-панели производства завода строительных биоконструкций «Armax». Применены стеновые и кровельные панели класса «Bukker». Для установки оконных и дверных блоков предусмотрен стеновой фахверк.

1.4.2 Фундамент

В проектируемом здании разработаны фундаменты монолитные ж/б столбчатые под колонны. Поверху фундаментов укладываются фундаментные балки. Глубина заложения фундамента составляет 2,4м. Фундаменты защищаются от пучения грунтов с помощью керамзитового гравия.

При производстве работ предусмотреть следующие мероприятия:

- пристенный дренаж выполнять одновременно с устройством фундаментов;

- фундаменты выполнить из бетона класса В15, по водонепроницаемости марки W4, по морозостойкости марки F50;

- предусмотреть под фундаменты бетонную подготовку толщиной 100мм из бетона кл. В7,5, выполняемую по уплотненной песчаной подготовке t=100мм из крупнозернистого песка;

- гидроизоляцию из слоя цементного раствора состава 1:2 толщиной 20 мм выполнять по верху фундаментных балок, а также в уровне пола 1 этажа;

- для отвода поверхностных вод по периметру здания устраивается асфальтобетонная отмостка шириной 1000мм: (мелкозернистый асфальтобетон - 30мм по гравийно-песчаной смеси толщиной 120мм);

- подсыпку под полы выполнить сухим непучинистым грунтом с послойным трамбованием, строго соблюдая требования

СП 131.13330.2012 [3].

- толщину защитного слоя принять не менее 25 мм;

Арматура должна монтироваться в последовательности, обеспечивающей правильное ее положение и закрепление. Перед установкой на ней должны быть закреплены прокладки (сухарики из цементного раствора) для обеспечения фиксации защитного слоя согласно табл.9 СП 126.13330.2012 [4]. Стыковые и крестообразные сварные соединения следует выполнять в соответствии с ГОСТ 14098-91[5].

1.4.3 Стены

В проектируемом здании в качестве ограждающей конструкции стен приняты сэндвич-панели класса «BURKKER» толщиной 120мм, производства ООО «Завод строительных биоконструкций «АРМАКС» г.Санкт-Петербург. Сэндвич-панели крепятся к конструкциям каркаса согласно «Технического каталога» завода-производителя стеновых панелей. Комплектация фасонных элементов в узлах соединения выполняется заводом-производителем.



Рисунок 2- Узлы крепления стеновых панелей

Также в проектируемом здании предусмотрены наружные стены из кирпича. Толщина стены принята по конструктивным соображениям и составляет 380мм. Кладка выполнена из кирпича КОРПо 1НФ/100/2,0/50 ГОСТ 530-2007 [6] на цементном растворе М 75, с наружным утеплением (Rockwool Венти Баттс Д” - 130мм) и навесным вентилируемым фасадом КРАСПАН. Для удобства установки оконных блоков и уменьшения инфильтрации холодного воздуха кладка простенков выполнена с четвертями - выступами наружного ряда кладки в сторону проема на четверть длины кирпича. По верху проемы перекрыты сборными железобетонными перемычками. Перемычки запроектированы комбинированными из нескольких самонесущих или сочетания самонесущих и несущих.

Рисунок 3- Конструкция стены: 1- утепление наружной стены; 2- узел крепления кирпичной стены к колонне; 3- узел крепления стеновой панели к колонне.

Таблица 1.4 - Спецификация стеновых панелей

1.4.4 Перегородки

Перегородки в здании двух типов: кирпичные и гипсовые пазогребневые. Кирпичные перегородки выполняются толщиной 120 мм, из кирпича марки КОРПо 1НФ/100/2,0/50 на растворе М50 с прокладкой в горизонтальных швах арматуры 2ф6 АI через 5 рядов кладки. Для связи кирпичных перегородок со стенами предусмотрены выпуски арматуры 2ф6 АI длиной 500мм. Кирпичные перегородки крепятся к стенам и между собой по серии 2.230-1, в.5 Перегородки устанавливают на плиты перекрытия и защемляют чистым полом. В процессе возведения их не доводят до несущих конструкций перекрытий на 20-30 мм во избежание передачи на них нагрузки. Зазоры заполнить упругим материалом полиэтиленовые уплотняющие прокладки «Вилатерм-СМ» или «Вилатерм-ТМ».

Так же принимаются гипсовые пазогребневые перегородки системы "КНАУФ" толщиной 80мм (шифр М:25.55/2002) [8]. Соединение перегородок осуществляется за счет пазов и гребней на клею.

Рисунок 4- Деталь устройства перегородки

1.4.5 Перекрытия

В проектируемом здании приняты перекрытия над этажами из сборных железобетонных плит серии 1.141.1-в64 [9] и 1.141.1-в60[10] .

В проекте использовано 13 типов плит перекрытия, выбранные марки плит перекрытий представлены в таблице 1.2. Монтаж плит производится по выровненному слою цементного раствора М100 с тщательной заделкой швов между плитами раствором М100.

Таблица 1.2 - Спецификация элементов перекрытия

В качестве сборного перекрытия используются круглопустотные железобетонные плиты толщиной 220мм. Опираются плиты перекрытия по коротким сторонам, минимальная величина опирания 100 мм. Анкеровка плит перекрытий на наружных стенах и внутренних стенах (между собой) выполнена через один шов. Анкерные связи сварены при плотном зацеплении за монтажные петли с последующим отгибанием петель и изоляцией всех металлических элементов слоем цементного раствора М100 t=30мм. Необходимые отверстия в панелях для пропуска сетей инженерного оборудования просверлены по месту, не нарушая несущих ребер, с последующей заделкой их цементным раствором М100. При пропуске труб отопления и водопровода через перекрытия на каждой трубе предусматривается гильза из обрезков труб большего диаметра. Зазор между гильзой и конструкцией перекрытия заделывается жестким цементно-песчаным раствором на всю толщину перекрытия.

1.4.6 Окна и витражы

Проемы для установки оконных и дверных блоков назначены в соответствии с объемно-планировочным решением здания и увязаны с размерами стандартных столярных блоков.

Окна принимаются раздельно-спаренной конструкции по индивидуальному заказу. Остекление тройное, поскольку в холодный период года в городе Грязовец средняя температура наружного воздуха составляет -32 0С.

Окна выполнены на заказ из ПВХ профиля, они отличаются особой прочностью и долговечностью.

Вставляются оконные блоки в проем и крепятся ершами и антисептированными деревянными пробками размером 250х120х88мм по 4шт, заложенными в кладку. Крепление оконных блоков выполняется по ГОСТ 30971-2002 [11]. Зазор между кладкой и оконными блоками заполняется монтажной пеной. Со стороны улицы устраивают заведенный в паз коробки слив из оцинкованной стали. Со стороны помещения устраивается подоконная доска.

Индивидуальные оконные рамы имеют следующий вид:

Витражи принимаются с двухкамерным стеклопакетом 7 типоразмеров серии 4М1-8-4М1-8-4М1 по ГОСТ 21519-2003[12]. Установка стеклопакетов (стекол) в рамочные элементы изделий и уплотнение притворов производят при помощи эластичных полимерных уплотняющих прокладок, устанавливаемых в пазы профилей в натяг по всему периметру притвора.

Рисунок 5- Оконные рамы

Зазоры в стыках прокладок не допускаются. Прилегание прокладок должно быть плотным, препятствующим проникновению воды. Соединение профилей осуществляется при помощи угловых и Т-образных металлических крепежных элементов (уголков) с использованием винтов, самонарезающих шурупов или путем опрессовки. Для повышения герметичности и прочности соединения заполняют клеями-герметиками, не вызывающими коррозии металлических деталей соединений.

Витражи имеют следующий вид:

Рисунок 6- Витражи



Рисунок 7- Витражи

Рисунок 8- Витражи

1.4.7 Двери

В проектируемом здании приняты индивидуальные двери из алюминиевых сплавов. Двери с обозначением Д-1, Д-11, Д-12, Д-13,13* выполнены с пределом огнестойкости, установлены с приспособлениями для самозакрывания, с уплотнением в притворах и с армированным стеклом. Дверные блоки с обозначением В-3, В-6, В-7 установлены с приспособлениями для самозакрывания с уплотнением в притворах; не имеют запоров, препятствующих их свободному открыванию изнутри. Двери с обозначением Д-11, Д-13,13* изготовлены с пределом огнестойкости Е160. Размеры дверных блоков перед изготовлением уточняются по фактическим размерам проемов. Двери приняты однопольные и двупольные. Также в зависимости от назначения помещения запроектированы остекленные и глухие двери.

Крепление осуществляется при помощи стальных ершей и антисептированных пробок размером 250х120х88мм по 6 шт., заложенных в кладку. Зазор между стеной и дверной коробкой заполняется монтажной пеной и закрывается наличником.

Индивидуальные дверные блоки имеют следующий вид:

Рисунок 9- Дверные блоки

1.4.8 Полы

В проектируемом здании приняты 5 типов полов: керамические, бетонные, дощатые, брусковые и линолеум. Конструкции полов приведены в таблице 1.3

Таблица 1.3 - Экспликация полов

1.4.9 Крыша, кровля

В проектируемом здании для крыши принята конструкция висячих стропил. Основными элементами, которой являются: фермы, прогоны и балки покрытий.

Кровля выполнена из кровельных панелей класса «BUKKER» толщиной 200,250мм, шириной 1000мм производства ООО «Завод строительных биоконструкций «АРМАКС» г.Санкт-Петербург по сплошному настилу из металлического профилированного настила Н75-750-0,9 , установленного по стальным прогонам. Отверстия под веншахты выполняются по месту.

Ограждение крыши металлическое серии 1.100.2-5 в.1[13]. Выход на крышу осуществляется по металлической пожарной лестнице.

Стропильная конструкция изготовлена из стали марки С245. Элементы ферм, соприкасающиеся с кладкой, изолируют 2 слоями рубероида на битумной мастике.

Таблица 1.4 - Спецификация кровельных панелей

1.4.10 Лестница

В проектируемом здании принята двухмаршевая ж/б лестница по металлическим косоурам.

Изготовление и монтаж конструкций производится в соответствии с требованиями СП 70.13330.2012[14]. Заводские соединения приняты сварными. Монтажные соединения приняты на монтажных болтах М16 и монтажной электросварке. Сварка производится электродами типа Э-42. Высота катета шва не менее 4 мм. Перед покраской металлические изделия подвергаются 3-ей степени очистки от окислов согласно. Все металлические конструкции окрашиваются двумя слоями эмали ПФ-115 по грунтовке ГФ-021. Профильный прокат принимается из стали С235 .

Так же предусмотрены ограждения лестниц высотой 1,5 м, крепятся на сварке. Спецификация элементов лестницы приведена в приложении 3.

1.4.11 Теплотехнический расчет наружной стены

Рисунок 10 - Конструкция наружной стены

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

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

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

где t_int - расчетная температура внутреннего воздуха, ⁰C;

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

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

t_int = 15 ⁰C,

t_ht = - 4,1 ⁰C,

z_ht = 231 сут.

D_d= (15+4,1)*231=4412,1 (⁰C*сут)

Rтр; м2*0С/Вт, (1.2)

где а и b - коэффициенты, по табл. 4 [3].

а = 0,0003; b = 1,2.

Rreqтр =0,0003*4412,1 + 1,2 = 2,524 м2*/Вт.

б) R_req^тр исходя из санитарно-гигиенических (комфортных) условий:

R_req^тр=; м²*⁰С/Вт, (1.3)

где n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху. t_int - расчетная температура внутреннего воздуха, ⁰C;

t_ext - расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 ( по табл. 1 [4]), ⁰C;

- нормативно-температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (по [3]), ⁰C;

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций (по [3]).

n = 1

t_ext = - 32 ⁰C

= 4,5 ⁰C

= 8,7 Вт/(м²*⁰C)

R_req^тр = (м²* ⁰С/Вт)

Из полученных значений выбираем наибольшее, т.е.

R_req^тр = 2,524 м²*/Вт

R_req определяем в зависимости от конструкции стены:

, (1.4)

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

R_k - термическое сопротивление отдельных слоев.

б_ext = 23 Вт/(м²*⁰C)

R_k = R₁ + R₂ + …+ R_n,

где n - количество слоев.

R = д/л.,

где д - толщина слоя, м;

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

Горячеоцинкованную тонколистовую сталь толщиной 0,5 мм в расчету учитывать не будем.

Rreq=

м.

Принимаем толщину утеплителя 150 мм.

Суммарная толщина конструкции t = 151 мм.

1.4.12 Теплотехнический расчет покрытия

Рисунок 1.2 - Конструкция покрытия

а) исходя из условий энергосбережения:

D_d= (15+4,1)*231=4412,1 (⁰C*сут) (по 1.1)

а = 0,0004; b = 1,6.

Rreqтр =0,0004*4412,1 + 1,6 = 3,365 м2*/Вт (по 1.2)

б) R_req^тр исходя из санитарно-гигиенических (комфортных) условий:

n = 1

= 4 ⁰C

= 8,7 Вт/(м²*⁰C)

R_req^тр = (м²* ⁰С/Вт) (по 1.3)

Из полученных значений выбираем наибольшее, т.е.

R_req^тр = 3,365 м²*/Вт

б_ext = 23 Вт/(м²*⁰C)

Горячеоцинкованную тонколистовую сталь толщиной 0,5 мм в расчету учитывать не будем.

Rreq=

м.

Принимаем толщину утеплителя 200 мм.

Суммарная толщина конструкции t = 201 мм.

1.5 Наружная и внутренняя отделка

Стены во влажных помещениях отделываются плиткой на всю высоту, в общественных и рабочих кабинетах обои под покраску, в спортзале и тренажерном зале сэндвич-панели. Полы в санузлах выкладываются плиткой, полы в помещениях общественного назначения керамической гранитной плиткой, полы в спортзале и тренажерном зале - деревянные. Потолок подвесной типа «Armstrong», клеевая побелка.

Наружная отделка входной группы, спортзала и тренажерного зала: сэндвич-панели, двух расцветок (белый и серый), отделка здания бассейна - навесной фасад.

Подробно ведомости отделки фасадов и помещений приведены в приложении 2.

1.6 Инженерное оборудование

Инженерные коммуникации -водопровод, канализация, отопление приняты в виде трубопроводов, подводятся к проектируемому зданию под землей.

В проектируемом здании планируется хозяйственно-питьевой водопровод от внешних городских сетей. От наружного водопроводного колодца прокладывается трубопровод с холодной водой под уклоном 0,005% (ввод в здание). В здании располагается водомерный узел, который состоит из водосчетчика, задвижек, контрольно-спускного крана, насосная установка. Далее идет магистральный трубопровод, по которому вода поступает к сантехническим приборам и к оборудованию моечных камер. На всех ответвлениях от магистрального трубопровода устанавливается запорная арматура. Манометры устанавливаются до и после насоса, термометры - до и после водонагревателя. Трубопроводы системы водоснабжения - стальные оцинкованные.

Хозяйственно-бытовая канализация - с выводом во внешнюю городскую канализацию через канализационный выпуск, который устраивается под уклоном 0,003% к колодцу. Каждый сантехнический прибор оборудуется гидрозатвором. На канализационном выпуске, на каждом этаже устанавливается ревизия, которая позволяет очищать трубу в обоих направлениях. Канализационные трубопроводы - чугунные.

Отопление - водяное централизованное с температурой воды-теплоносителя 95⁰ С. На входе в здание его температура равна 70⁰С. На подающей магистрали устанавливается элеватор. Далее идет главный стояк, от которого отходят разводящие магистрали. От них теплоноситель поступает к отопительным приборам - стальным штампованным радиаторам. От прибора вода идет к обратной магистрали, проходя через водомер. Термометры и манометры устанавливаются до и после элеватора и до водомера.

Вентиляция - механическая, непрерывно действующая приточно-вытяжная, при которой загрязненный воздух удаляется из помещений через специальные трубыс обеспечением гарантированного подпора воздуха и кратностью воздухообмена не менее 8 объемов помещения в час. Система вентиляции в процессе эксплуатации обеспечивает температуру воздуха, кратность и нормы воздухообмена в различных помещениях в соответствии с установленными требованиями. При достижении критического порога содержания транспортируемого газа в воздухе помещений автоматически включаются аварийная вытяжная вентиляция. Вводы в помещения оборудованы вентиляционной установкой (ВУ) и вентиляционно-распределительным устройством (ВРУ). В помещениях насосных и компрессорных, аварийная вентиляция должна обеспечивать

8-кратный воздухообмен дополнительно к постоянно действующей механической общеобменной вентиляции.

Вентиляционные камеры должны быть вентилируемыми, поэтому приточные камеры - имеют подпор, вытяжные - естественную вытяжку.

Осветительные сети подводятся от внешнего источника и выполняются скрытыми под штукатуркой.

здание стальной водоснабжение

2. Расчетно-конструктивный раздел

2.1 Расчет стального прогона

2.1.1 Исходные данные

Прогон служит для опирания кровельных панелей.

Пролет: l = 6м

Шаг прогонов: а = 3м

Сечение: швеллер №24,

Вес погонного метра = 24 кг.

Марка стали: С245

Уклон крыши: б - 6 0

2.1.2 Сбор нагрузок на 1погонный метр балки

Таблица 2.1- Сбор нагрузок, Па

Поз.	Вид нагрузки	Нормативная gn, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке гf	Расчетная g, кН/м2
1	Кровельные панели «Армакс»	342	1,2	410,2
2	Временная снеговая S0 =0,7*Sg**Ce*Ct= 0,7*2400*1*0,8*1	1344	1,4	1881,6
3	Итого полная	1686		2291,8

sq - расчетный вес снегового покрова земли (тб.10.1 СП 20.13330.2011); sq=2400 Па

- коэффициент перехода от снегового покрова земли к снеговому покрову крыши; =1

Нормативная нагрузка от прогона Gпр = 24 * 6 =144 =1,44 кН

Полная нагрузка на 1 погонный метр:

- Полная нормативная

qn = q n * а + Gпр

qn = 1,686 * 3 + 1,44 = 6,498 кН/м

- Полная расчетная

q = q * а * Ggh * гf ,

где, гf - коэффициент, учитывающий степень ответственности здания;

гf = 1,05

q=2,2918 * 3 + 1,44 =8,387 кН/м

2.1.3 Статический расчет

M = q * l2 / 8

где, l - расчетный пролет прогона. l = 6 м.

M = 8,387 * 62 / 8 = 35,269 кНм

Мn = qn2*l2 / 8

Mn = 6,4982*5,82 / 8 = 42,224 *33,64/8 = 177,55 кНм

Mx = M * cosб

Mx = 177,55 * 0,995 = 176,577 кНм

My = M * sinб

My = 177,55 * 0,104 = 18,559 кНм

2.1.4 Проверка прочности

Прогон работает на косой изгиб

Геометрические характеристики сечения:

Wx = 242 см3

Wy = 31,6 см3

Yx = 2900 см4

Yy=208см4

Рисунок 10- Схема сечения прогона

Mx = M * cosб

Mx = 6,081 * 0.995 = 35,093 кНм

My = M * sinб

M_y = 6,081 * 0,104 = 3,686 кНм

у = Mx / Wy + My / Wx ? R_y ?_c

у=35,093/242*10 -6+3,686/31,6*10 -6=0,23167*106=231,67МПа<Ry

гc =240Мп

Вывод: условие выполняется, прочность обеспечена.



Рисунок 11- Расчетная схема прогона

2.1.5 Проверка жесткости

1. Расчетный прогиб:

fx = 176,577*5,82 / 10*2*108 * 2900*10-8 = 0,1024 м

fy= 18,559*5,82 / 10*2*108 * 208*10-8 = 0,15 м

f = vfx2+ fy2 = v0,10242 + 0,152 = 0,015 м

1. Предельно-допустимый прогиб:

fu = l / 250 = 0,029 м

2. Условие жесткости:

f ? fu

0,015 < 0,029 см

Вывод: условие выполняется, жесткость обеспечена.

2.2 Расчет стальной фермы Ф2

2.2.1 Исходные данные

Ферма покрытия в осях В-Ж:

Пролет l=21 м.

Шаг ферм s=6 м.

Кровля-сэндвич-панели `'Армакс'' по стальным прогонам(швеллер 24).

Шаг прогонов-а=3 м.

Марка стали С245

Сечение из сварных гнутых прямоугольных труб, верхний и нижний пояс из цельной трубы, стыкуются в середине фермы.

2.2.2 Сбор нагрузок на 1 погонный метр фермы

Таблица 2.3- Сбор нагрузок, Па

Поз.	Вид нагрузки	Нормативная gn, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке гf	Расчетная g, кН/м2
1	Кровельные панели «Армакс»	342	1,2	410,2
2	Итого постоянная	342		410.2
2	Временная снеговая S0 =0,7*Sg**Ce*Ct=0,7*2400*1*0,8*1	1344	1,4	1881,6
3	Итого полная	1686		2291,8

sq - расчетный вес снегового покрова земли(тб.10.1 СП 20.13330.2011); sq=2400 Па

- коэффициент перехода от снегового покрова земли к снеговому покрову крыши; =1

Нагрузка от прогона Gпр = 24 * 6 =144 =1,44 кН

2.2.3 Побор сечений стержней фермы

Усилия в стержнях фермы определены графическим способом и представлены на листе 6 графической части.

Алгоритм подбора сечений:

1. Расчетные длины стержней фермы определяем по табл. 24 [19] :

Для нижнего пояса l_efx = 1•l; l_efу - по схеме связей по нижнему поясу.

Для верхнего пояса l_efx = 1•l; l_efу - по схеме связей по верхнему поясу.

Для элементов решетки l_efx = 0,9•l; l_efу = 0,9.

2. Подбор сечений растянутых стержней:

Определение требуемой площади сечения стержня:

, (2.1)

где N - расчетное усилие в стержне, кН;

R_у - расчетное сопротивление стали, МПа;

г_с - коэффициент условий работы.

Определение требуемых радиусов инерции:

; , (2.2)

где l_efx,y - расчетная длина стержня, м;

[л] - предельная гибкость растянутых элементов, определяется по таблице 33 [19].

По требуемой площади и радиусам инерции подбираем квадратную трубу подходящего сечения.

Определяем гибкость и выполняем проверку по II группе предельных состояний:

Определяем прочность:

, (2.3)

3. Подбор сечений сжатых стержней:

Задаемся гибкостью:

[л] = 180 60· - для сжатых поясов, опорных стоек и раскосов,

где - коэффициент принимаемый не менее 0,5

Определяем требуемую площадь сечения стержня:

, (2.4)

где N - расчетное усилие в стержне, кН;

ц= - коэффициент продольного изгиба при сжатии, определяется по таблице Д.1 [19];

R_у - расчетное сопротивление стали, МПа;

г_с - коэффициент условий работы.

Определяем требуемые радиусы инерции по формуле (2.2).

По требуемой площади и радиусам инерции подбираем квадратную трубу по ГОСТ 30245-94 [20].

Определяем коэффициент продольного изгиба, ц_min.

Проверка устойчивости ( I группа предельных состояний):

(2.5)

По II группе предельных состояний:

(2.6)

- для поясов

- для решетки

2.2.4 Проверка сечений

1. Растянутые.

а) стержень л-10; усилие N=412.5кН; сечение 140х6

у=N/A ? Ry гc

Ry =240МПа=240*10-3

гc=1

у =412.5кН/32.1*10-4м2=12.85*104кПа=128.5МПа<240Мпа

2.Сжатые.

а) стержень е-9; усилие N=-399кН

Определяем требуемую площадь сечения стержня по формуле (2.4)

[л] = 180 60*1.003=119.82

По формуле (2.2) определяем требуемые радиусы инерции

Подбираем квадратную трубу 70х70х6

ix,y=2.57 см А=14.43 см2

ц= 0.437

По I группе предельных состояний (2.5)

63.03 МПа<240 МПа

б)стержень 1-2; усилие N=126кН; сечение 120х5

у=N/A*? ? Ry гc

Ry =240МПа=240*10-3

гc=1

? по тб. В зависимости от лmax=lo/imin

lox=0.9 lгеом loy=lгеом

lox=0.9*1.2=0.96м=96см loy=1.2м=120см

ix=4.66см iy=4.66см

лх=96см/4.66см=20.6 лy=120см/4.66см=25.75

лmax=25.75 ?=0.949

у=126кН/(0.949*22.9*10-4м2)=5.83*104кПа=58.3МПа<240МПа

в)стержень 2-3; усилие N=-129кН; сечение 100х3

у=N/A*??< Ry гc

Ry =240МПа=240*10-3

гc=1

? по тб. В зависимости от лmax=lo/imin

lox=0.9lгеом loy=lгеом

lox=0.9*1.9=1.52м=152см loy=1.9м=190см

ix=3.94см iy=3.94см

лх=152см/3.94см=38.58 лy=190см/3.94см=48.22

лmax=48.22 ?=0.860

у=129кН/(0.860*11.6*10-4м2)=12.93*104кПа=129.3МПа<240МПа

г)стержень 6-7;усилие N=-24кН; сечение 100х3

у=N/A*??< Ry гc

Ry =240МПа=240*10-3

гc=1

? по тб. В зависимости от лmax=lo/imin

lox=0.9lгеом loy=lгеом

lox=0.9*2.4=1.92м=192см loy=2.4м=240см

ix=3.94см iy=3.94см

лх=192см/3.94см=48.73 лy=240см/3.94см=60.91

лmax=60.91 ?=0.800

у=24кН/(0.800*11.6*10-4м2)=2.586*104кПа=25.86МПа<240МПа



Рисунок 12 - Геометрическая схема фермы

2.2.5 Конструирование и расчет узлов фермы

Расчет ведем по приложению Л [19]

В узлах ферм с непосредственным прикреплением элементов решетки к поясам следует проверять:

- продавливание (вырывание) участка стенки пояса, контактирующей с элементом решетки;

- несущую способность участка боковой стенки пояса (параллельной плоскости узла) в месте примыкания сжатого элемента решетки;

- несущую способность элемента решетки в зоне примыкания к поясу;

- прочность сварных швов прикрепления элемента решетки к поясу.

Узел 1

Рисунок 13 - Узел 1

1) В случае примыкания к поясу одного элемента в опорных узлах при d /D ? 0,9 (d/D = 80/120 = 0,666) и g / b ? 0,25 (g/b = 13/118 = 0,11) продавливание (вырывание) участка стенки пояса, контактирующей с элементом решетки, следует проверять по формуле:

(2.11)

где N - усилие в примыкающем элементе (решетки), кН;

М - изгибающий момент от основного воздействия в примыкающем элементе, кНм;

R_y - расчетное сопротивление стали пояса, МПа;

t = 3 мм - толщина стенки (полки) пояса;

б = 43⁰ - угол примыкания элемента решетки к поясу;

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

г_d - коэффициент влияния продольной силы в поясе, определяемый при сжатии в поясе, если |F| / (AR_y) > 0,5, по формуле г_d = 1,5 - |F| / (AR_y), в остальных случаях г_d = 1,0;

|F| / (AR_y) = 176,06 / (32,16*10^-4*240*10³) = 0,228 < 0,5, г_d = 1,0;

b = 118 мм - длина участка линии пересечения примыкающего элемента с поясом в направлении оси пояса, равная d_b / sin б;

g = 13 мм - половина расстояния между смежными стенками соседних элементов решетки или поперечной стенкой раскоса и опорным ребром;

f = (D-d) /2 = (120-80)/2 = 20 мм

2) Несущую способность боковой стенки в плоскости узла в месте примыкания сжатого элемента при d / D > 0,85 следует проверять по формуле

(2.12)

d/D = 80/160 = 0,5 < 0,85

Проверка не требуется.

3) Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу следует проверять:

(2.13)

где k - коэффициент, принимаемый по п.Л.2.4 [7]:

4(t_d/d_b)² - R_yd/E = 4(3/80)² - 240/(2,1*10⁵) = 0,0045, тогда k = 1

4) Прочность сварных швов, прикрепляющих элементы решетки к поясу, следует проверять:

(2.14)

где в_f = 0,9 по таблице 39 [7];

k_f = 5 мм по таблице 38 [7];

R_wf = 180МПа, марка проволоки Св-08А, тип электрода Э42.

Узел 2

1) Продавливание (вырывание) участка стенки пояса, контактирующей с элементом решетки, при d /D ? 0,9 и g / b ? 0,25 проверяем по формуле 2.11.

d/D = 80/120 = 0,666<0,9, g/b = 13/80 = 0,163<0,25,

|F| / (AR_y) = 276,8 / (32,16*10^-4*240*10³) = 0,359 < 0,5, г_d = 1,0;



Рисунок 14 - Узел 2

g/b = 13/113 = 0,115<0,25,

2) Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу проверяем по формуле 2.13.

4(t_d/d_b)² - R_yd/E = 4(3/80)² - 240/(2,1*10⁵) = 0,0045, k = 1;

3) Прочность сварных швов, прикрепляющих элементы решетки к поясу, следует проверять по формуле 2.14.

Узел 3

1) Продавливание (вырывание) участка стенки пояса, контактирующей с элементом решетки, при d /D ? 0,9 и g / b ? 0,25 проверяем по формуле 2.11.



Рисунок 15 - Узел 3

d/D = 80/120 = 0,666<0,9, g/b = 24,5/128 = 0,19<0,25,

|F| / (AR_y) = 376,71 / (32,16*10^-4*240*10³) = 0,478 < 0,5, г_d = 1,0;

g/b = 24,5/103 = 0,238<0,25

2) Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу проверяем по формуле 2.13.

4(t_d/d_b)² - R_yd/E = 4(3/80)² - 240/(2,1*10⁵) = 0,0045, k = 1;

3) Прочность сварных швов, прикрепляющих элементы решетки к поясу, следует проверять по формуле 2.14.

Узел 4

Рисунок 16 - Узел 4

1) Продавливание (вырывание) участка стенки пояса, контактирующей с элементом решетки, при d /D ? 0,9 и g / b ? 0,25 проверяем по формуле 2.11.

d/D = 80/120 = 0,666<0,9, g/b = 15/113 = 0,133<0,25,

|F| / (AR_y) = 386,84 / (32,16*10^-4*240*10³) = 0,498 < 0,5, г_d = 1,0;

g/b = 15/97 = 0,15<0,25

2) Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу проверяем по формуле 2.13.

4(t_d/d_b)² - R_yd/E = 4(3/80)² - 240/(2,1*10⁵) = 0,0045, k = 1;



3) Прочность сварных швов, прикрепляющих элементы решетки к поясу, следует проверять по формуле 2.14.

Узел 5

Рисунок 17 - Узел 5

1) Продавливание (вырывание) участка стенки пояса, контактирующей с элементом решетки, при d /D ? 0,9 и g / b ? 0,25 проверяем по формуле 2.11.

d/D = 80/120 = 0,666<0,9, g/b = 15/113 = 0,133<0,25,

|F| / (AR_y) = 386,84 / (32,16*10^-4*240*10³) = 0,498 < 0,5, г_d = 1,0;

g/b = 15/97 = 0,15<0,25

2) Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу проверяем по формуле 2.13.

4(t_d/d_b)² - R_yd/E = 4(3/80)² - 240/(2,1*10⁵) = 0,0045, k = 1;



3) Прочность сварных швов, прикрепляющих элементы решетки к поясу, следует проверять по формуле 2.14.

Узел 6

Рисунок 18 - Узел 6

1) Продавливание (вырывание) участка стенки пояса, контактирующей с элементом решетки, при d /D ? 0,9 и g / b ? 0,25 проверяем по формуле 2.11.

d/D = 80/120 = 0,666<0,9, g/b = 13/125 = 0,104<0,25,

г_d = 1,0;

g/b = 13/80 = 0,16<0,25



2) Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу проверяем по формуле 2.13.

4(t_d/d_b)² - R_yd/E = 4(3/80)² - 240/(2,1*10⁵) = 0,0045, k = 1;

3) Прочность сварных швов, прикрепляющих элементы решетки к поясу, следует проверять по формуле 2.14.

Узел 7

Рисунок 19 - Узел 7

1) Продавливание (вырывание) участка стенки пояса, контактирующей с элементом решетки, при d /D ? 0,9 и g / b ? 0,25 проверяем по формуле 2.11.

d/D = 80/120 = 0,666<0,9, g/b = 13/125 = 0,104<0,25,

г_d = 1,0;

g/b = 13/114 = 0,114<0,25

2) Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу проверяем по формуле 2.13.

4(t_d/d_b)² - R_yd/E = 4(3/80)² - 240/(2,1*10⁵) = 0,0045, k = 1;

Узел 8

Рисунок 20 - Узел 8

1) Продавливание (вырывание) участка стенки пояса, контактирующей с элементом решетки, при d /D ? 0,9 и g / b ? 0,25 проверяем по формуле 2.11.

d/D = 80/120 = 0,666<0,9, g/b = 13/114 = 0,114<0,25,

г_d = 1;

g/b = 13/103 = 0,126<0,25

2) Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу проверяем по формуле 2.13.

4(t_d/d_b)² - R_yd/E = 4(3/80)² - 240/(2,1*10⁵) = 0,0045, k = 1;

Узел 9

Рисунок 21 - Узел 9

1) Продавливание (вырывание) участка стенки пояса, контактирующей с элементом решетки, при d /D ? 0,9 и g / b ? 0,25 проверяем по формуле 2.11.

d/D = 80/120 = 0,666<0,9, g/b = 10/103 = 0,097<0,25,

г_d = 1;

g/b = 10/97 = 0,103<0,25

2) Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу проверяем по формуле 2.13.

4(t_d/d_b)² - R_yd/E = 4(3/80)² - 240/(2,1*10⁵) = 0,0045, k = 1;

Узел 10

Рисунок 22 - Узел 10

Расчетное усилие Q_bh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, определяется по формуле:

, ()

где R_bh = 0,7 R_bun - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта, здесь R_bun - нормативное сопротивление стали болтов,

м и г_h - коэффициенты трения и надежности,

г_b - коэффициент условий работы,

A_bn - площадь болта нетто,

Принимаем болт d = 20 мм.

A_bn = 2,45 см², R_bun = 1100 МПа

Принимаем способ обработки соединяемых поверхностей - дробеметный с консервацией, при способе регулирования натяжения болтов по углу поворота гайки: м = 0,5.

При разности номинальных диаметров отверстий и болтов д = 1-4 мм: г_h = 1,02.

г_b = 1

Q_bh = = 92,475 кН

Необходимое количество высокопрочных болтов для крепления накладки в стыке поясов вычисляют по формуле:

n = ,

где N_f = - усилие в поясе;

здесь М - полный изгибающий момент в месте стыка,

M_w - момент, воспринимаемый стенкой, вычисляется по формуле:

M_w =

m_тр - количество поверхностей трения в стыке.

I _w = = = 6,75*10^-7 м⁴

M_w = = 376,932 кН·м

N_f = = 2236,154 кН

n = = 12,09

Принимаем 14 болтовых соединений в одну сторону стыка.

а* = (1,34)d_отв = 28,6 88 мм а*_min = 30 мм а*_max = 85 мм

а = (2,58)d_отв = 55176 мм а_min = 55 мм а_max = 175 мм

3. Технологический раздел

3.1 Область применения техкарты

Технологическая карта разработана на нулевой цикл в летний период, глубина котлована 2,1 м, размеры смотреть технологическую карту, и устройство монолитных столбчатых фундаментов стаканного типа для трехэтажного здания физкультурно-оздоровительного комплекса. Для разработки котлована и траншей использованы одноковшовый экскаватор с гидравлическим приводом ЭО-3122 - обратная лопата на гусеничном ходу, для планировки территории - бульдозер ДЗ-28 на базе трактора Т-130. Укладка бетонной смеси производится автобетоносмесителем СБ-92В-2 и автобетононасосом СБ-170-1, укладка щитов опалубки и арматуры производится краном стреловым МКГ 25.01. Арматурные сетки и щиты опалубки завозятся на объект в готовом виде.

3.2 Организация и технология выполнения строительного процесса

График производства работ.

Работы выполняются комплексными бригадами землекопов-12 человек, а также машинистами 6р-2ч. Это специалисты разных квалификаций и разрядов. Работы выполняются последовательно.

Схемы производства работ.

Перед выполнением работ проводится геодезическая разбивка на местности, а также подготовительные работы, в состав которых входит предварительная планировка с созданием уклона рельефа, с целю отведения ливневых вод. Разработка котлована ведется с помощью экскаватора ЭО 3122 -который копает грунт на транспорт и в отвал. Завозятся элементы опалубки ,а затем производятся высотная и плановая разбивка фундамента.

3.2.1 Определение объемов земляных работ

Таблица 3.1- Сводная ведомость объемов работ

Наименование работ	Ед. изм.	Кол-во	Формулы
Срезка растительного слоя грунта бульдозером	1000м2	4,1856	по проекту
Планировка площадки под застройку бульдозером	1000м2	4,1846	по проекту
Разработка грунта экскаватором "обратная лопата" емкостью ковша 0,5 м3 с погрузкой в транспортное средство	100 м3	2,4987	по проекту
тоже в отвал	100 м3	1,373	по проекту
Перемещение грунта бульдозером на 10 м	100 м3	1,373	по проекту
Ручной добор грунта	м3	81	по проекту
Обратная засыпка пазух фундамента вручную с уплотнением	м3	27,46	по проекту
Обратная засыпка пазух фундамента бульдозером	100 м3	1,098	по проекту
Уплотнение грунта трамбовками	м3	109,8	по проекту
Устройство песчаной подготовки под фундаменты	100 м2	4,23	по проекту
Устройство железобетонных фундаментов общего назначения под колонны объемом до 3 м3	100 м3	2,154	по проекту
Устройство железобетонных фундаментов общего назначения под колонны объемом до 5 м3	100 м3	1,2615	по проекту
Укладка балок фундаментных длинной до 6 м	100 шт	0,43	по проекту
Устройство горизонтальной изоляции	100 м2	1,486	по проекту
Устройство вертикальной гидроизоляции - обмазка битумной мастикой на 2 слоя	100 м2	5,635	по тех. карте

3.2.2 Указания по производству работ

Подготовительный период производства земляных работ ведется механизированным способом при помощи одноковшового экскаватора с гидравлическим приводом ЭО-3122 -обратная лопата на гусеничном ходу и бульдозера ДЗ-28 на базе трактора Т130. Экскаватор производит работы ниже уровня своей стоянки. Погрузка происходит частично на транспорт, частично в отвал. Был произведен расчет транспортных средств необходимых для отвоза грунта на расстояние 12 км - получилась одновременная работа 5 автосамосвалов камаз 5511.

После подготовительных работ (планировка территории, отведение ливневых вод) производится разбивка основных осей и контуров котлована сначала на площадке.

Разработка грунта ведется экскаватором обратная лопата со стоянками через 2м, с погрузкой грунта в автосамосвалы и в отвал. При разработке котлована устраиваются откосы шириной 1.41м., при разработке траншей - 0,67 м.

Перед бетонированием, устанавливается деревянная опалубка с помощью крана стрелового МКГ25.01. Последовательность установки опалубки указывается в технологической карте. Затем укладывается и сваривается арматура.

Перед укладкой бетонной смеси необходимо:

- проверить надежность основания, правильность установки опалубки, арматуры и закладных деталей; составить акты скрытых работ;

- очистить основания и опалубку от грязи и мусора, арматуру от ржавчины.

Укладка бетонной смеси производится «на себя», горизонтальными слоями. Каждый вышележащий слой должен укладываться до начала схватывания предыдущего.

3.3 Требования к качеству приёмки работ

Контроль за качеством работ по укладке и уплотнению грунта должен осуществлять производитель работ.

Качество оснований должно быть освидетельствовано и оформлено актом в соответствии с требованиями проекта.