Возведение торгово-развлекательного комплекса для развития торговой индустрии в городе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Пояснительная записка 126 листов, рисунков, 22 таблицы, 19 чертежей формата А3, 59 источников

ТОРГОВО-РАЗВЛЕКАТЕЛЬНЫЙ центр площадью 1500 м

Цель работы - запроектировать возведение торгово-развлекательного комплекса для развития торговой индустрии в городе.

В проекте рассмотрены следующие вопросы: архитектурно-строительный раздел, включающий в себя архитектурно-конструктивное решение, объемно-планировочное решение, генплан, архитектурно-художественное решение; расчетно-конструктивный раздел, состоящий из расчета металлической фермы, колонны и фундамента; раздел технологии и организации строительства, включающий в себя описание технологии основных строительных процессов, расчет матрицы, циклограммы и сетевого графика, разработку стройгенплана и технологических карт на погружение ж/б свай, монтаж ферм и колонн. Также в проекте рассмотрены разделы экономика строительства, безопасность технологического процесса и экологический раздел. В результате работы над проектом были рассмотрены все основные разделы проектирования согласно требованиям строительных норм и правил.

Содержание

Введение

1. Общие данные о месте строительства

1.1 Генеральный план

1.2 Объемно-планировочное решение

1.3 Архитектурно-конструктивное решение

1.4 Теплотехнический расчёт

1.5 Инженерное оборудование

1.6 Противопожарные мероприятия

2. Конструирование и расчет стропильной фермы

2.1 Учет пространственной работы каркаса

2.2 Определение усилий в элементах фермы

2.3 Расчет соединений стержней в узлах

3. Проектирование фундамента

3.1 Определение несущей способности сваи

3.2 Определение требуемого количества свай в фундаменте

3.3 Технологическая карта на монтаж ферм покрытия

3.4 Технологическая карта на монтаж колонн

4. Технико-экономический раздел

4.1 Маркетинговые исследования

4.2 Список использованной литературы

5. Потребность в строительных материалах, полуфабрикатах, изделиях и конструкциях

5.1 Выбор методов производства основных строительно-монтажных работ с расчетом потребности в основных машинах, механизмах и транспорте

5.2 Определение трудоемкости работ, потребности в машинах, механизмах, транспорте

5.3 Расчет потребности во временных зданиях, и сооружениях

5.4 Расчет поточного метода производства работ

5.5 Мероприятия по контролю и повышению качества строительства

5.6 Мероприятия по охране труда, противопожарной технике и охране окружающей среды

5.7 Технико-экономические показатели

6. Общие положения

6.1 Факторы воздействия строительства на окружающую среду

6.2 Метеорологические характеристики и коэффициенты (г.Саратов)

6.3 Характеристика источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

6.4 Обоснование и расчет количества образования отходов

7. Декомпозиция рассматриваемой системы

7.1 Идентификация опасностей

7.2 Оценка опасностей

7.3 Инженерное решение по защите от опасности или уменьшению ее воздействия

7.4 Прогнозирование ЧС и ликвидация ее последствий

7.5 Оценка эффективности

Введение

Строительство крупных торгово-развлекательных комплексов имеет огромное значение для развития торговой индустрии в городе. В связи с этим необходимо проектировать и возводить сооружения подобного рода параллельно со строительством жилых микрорайонов. В данном торгово-развлекательном комплексе будет осуществляется торговля мебелью, одеждой, товарами мультемедийного рынка и др., так же в данном комплексе будет располагаться кинозал, блок аттракционов и кафе на 50 посадочных мест.

Удобное расположение комплекса будет способствовать большому объему продаж, а интересный дизайн экстерьера и интерьера будет привлекать покупателей.

При проектировании данного комплекса предусмотрено применение современных и эффективных строительных материалов, надежных несущих и ограждающих конструкций. При проектировании технологии возведения здания особое внимание уделено повышению механовооруженности, снижению трудоемкости ручных операций, а также применению поточного метода организации строительства.

Здание торгово-развлекательного комплекса относится к числу таких сооружений, которые обеспечивают актуальность их проектирования и строительства.

1. Общие данные о месте строительства

Проект возведения торгово-развлекательного комплекса разработан на основании задания на дипломное проектирование.

Проект торгово-развлекательного комплекса разработан в соответствие с действующими нормами, правилами, инструкциями и государственными стандартами и предусматривает мероприятия, обеспечивающие пожарную и взрывопожарную безопасность объекта.

Площадка строительства расположена в городе Саратове. Климатический район - III. Климатические характеристики района I сведены в таблицу 1.

Таблица 1.1

Наименование	Значение	Источник
расчетная зимняя температура воздуха	- 27 0С	СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»
температура наиболее холодных суток	- 34 0С
температура одной пятидневки	- 27 0С
нормативное значение ветрового давления	0.38 кПа	СНиП 2.01.07-93* «Нагрузки и воздействия»
нормативное значение веса снегового покрова	1.80 кПа
относительная влажность наружного воздуха	60%	СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»
господствующие ветры: - летом - зимой	северо-западный северо-западный

В соответствии со СНиП 21-01-99 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» здание по функциональной пожарной опасности относится к классу Ф.1.3. По степени огнестойкости здание относится к первому классу.

Расчетная глубина промерзания грунта составляет 1,55 м от поверхности земли. Участок строительства имеет спокойный рельеф. Глубина залегания грунтовых вод по результатам инженерно-геологических изысканий составила 4,7 м от поверхности земли.

Проектируемый торгово-развлекательный комплекс имеет удобные транспортные подъездные пути, расположенные с улицы Соколова и Большая Горная.

1.1 Генеральный план

Здание торгово-развлекательного комплекса относится к числу таких сооружений, которые обеспечивают актуальность их проектирования и строительства.

Генеральный план торгово-развлекательного комплекса расположенного в Волжском районе города Саратова выполнен в соответствии с основными исходными данными и документами на проектирование:

- архитектурно-планировочным заданием;

- строительным паспортом участка;

- техническими условиями на присоединение проектируемого объекта к источникам инженерного обеспечения, сетям и коммуникациям со сроком их действия не менее нормативной продолжительности проектирования и строительства.

Участок, отведённый под строительство торгово-развлекательного комплекса, находится в Волжском районе города Саратова, в квартале, ограниченном улицами Большая Горная, Соколовая и Рогожина. Участок имеет трапециевидную в плане форму. В данный момент представляет собой участок застроенный ветхим жильем и гаражами.

Рельеф отведённого участка относительно спокойный.

Главным фасадом здания ориентированы на улицу Большая Горная.

Вертикальная планировка участка решена методом проектных отметок по материалам генерального плана с учётом природных условий, строительных требований, условий организации стока поверхностных вод с проектируемого участка.

Здание садится в естественных отметках на свободную от деревьев площадку, отсутствует какая - либо трансформация рельефа. Вертикальной планировкой решается сбор и организованное отведение поверхностного стока с площадки, имеющей асфальтобетонное покрытие. Необходимый для этого рельеф образуется за счет выравнивания и подсыпки площадки.

Подъездная дорога и площадка стоянки автомобилей представляют собой единую водосборную площадь. Для отвода поверхностных вод с нее запроектирован водосборный лоток, расположенный поперёк въезда на стоянку. Все лотки устраиваются с отстоянной частью и перекрываются чугунными решётками. Водосборный лоток соединяется с сетью ливневой канализации. Запроектировано твёрдое покрытие проезда и площадки, а также ограждение их бордюрным камнем высотой 15 см для препятствия растеканию дождевых вод.

Проектом предусматривается строительство торгово-развлекательного комплекса, а также благоустройство примыкающей территории.

Большое значение отводится развитию парковой зоны. Предусмотрена посадка большого количества деревьев ценных пород, разбивка цветников и газонов. Для озеленения используется посадочный материал местных питомников.

В целях благоустройства участка предусмотрено также устройство внутриквартальных проездов, площадок, тротуаров и отмосток асфальтобетонным покрытием.

Продольные уклоны внутриквартальных проездов приняты равными:

- максимальный 33%;

- минимальный 10%.

Поперечный профиль проездов принят односкатный, с поперечным уклоном l=2%, ширина проезжей части 3,5 м.

Поперечный уклон тротуара принят равным 1,5-2,0%, отмосток 3,0%.

Конструкция дорожной одежды проездов - двухслойный асфальтобетон 9 см:

- горячий, плотный, мелкозернистый асфальтобетон - 4 см;

- горячий, плотный, крупнозернистый асфальтобетон - 5 см.

Основание - щебень 25 см. Постилающий слой - песок 20 см.

Конструкция одежды тротуаров и отмосток: покрытия - мелкозернистый асфальтобетон - 5см, основание - каменный щебень - 10 см с бордюром типа Бр 100.20.8 из бетона М-200 на бетонной подушке М-100.

Инженерная подготовка площадки строительства включает в себя следующие мероприятия:

- временное ограждение территории;

- установка временных санитарно-бытовых помещений;

- вырубка кустарников;

- устройство временных дорог;

- вертикальная планировка территории;

- отведение поверхностных вод на период строительства;

- подведение временных инженерных сетей.

Технико-экономические показатели к генплану

Общая площадь - 12800 м2

Площадь застройки - 4760 м2

Строительный объем -45470 м3

Процент застройки - 37 %

Процент озеленения - 28%

1.2 Объемно-планировочное решение

Выбор объемно-планировочного решения, этажности здания, оформления фасадов обусловлен сложившейся структурой квартала, необходимостью обеспечения нормативной инсоляции, благоустройства и транспортной доступностью.

Принятое решение позволило разместить на площадке здание переменной этажности высотой от 16,8 м до 22,2 м ; Выбор типоразмеров торговых павильонов определен требованиями сложившегося рынка недвижимости. Архитектура здания решена в соответствии с современным развитием архитектуры городов Западной Европы; использованы современные технологии и материалы.

Проектируемое здание предназначено для размещения предприятий торговли, общественного питания, детского развлекательного центра и кинозала.

Проектируемое здание торгово-развлекательного комплекса разделено на две части. В перовой части здания запроектированы торговые павильоны, с первого по четвертый этажи, с возможностью размещения на четвертом этаже кафе на 50 посадочных мест. Во второй части запроектирован блок игровых аттракционов и кинозал вместимостью 278 посадочных мест.

Торгово-развлекательный комплекс оснащен эскалаторами. Эвакуация людей осуществляется по внутренним лестницам, размещаемым в лестничных клетках с остекленными проемами в наружных стенах.

Для обеспечения технологического процесса в здании предусмотрены грузовые лифты.

Конструктивный несущий остов предполагается выполнить из стальных металлических конструкций. Благодаря принятому конструктивному решению планировочное решение здания ориентировано на возможность свободной перепланировки помещений здания в зависимости от пожеланий заказчика. Ограничениями в свободной планировки является неизменяемость основных несущих конструкций, таких как колонны и связи.

1.3 Архитектурно-конструктивное решение

Фундаменты.

Под торгово-развлекательный комплекс запроектированы кусты свайных фундаменты из ж/б свай длиной 7 м.

При устройстве свайных оснований под фундаменты:

- повышается надежность работы фундаментов,

- уменьшаются земляные работы

- уменьшается материалоемкость

-возможность работать в зимний период времени без боязни проморозки грунтового основания

-в случае заполнения подвала и замачиванием основания нет опасности посадок при последующей эксплуатации.

Для защиты от капиллярной влаги устраивается обмазочная гидроизоляция.

Ростверк принимается монолитно-столбчатый с размерами в плане 3,3х3,3 м, высотой 1,9 м из бетона класса В15.

Каркас здания.

Каркас представляет собой комплекс несущих конструкций, воспринимающий и передающий на фундамент собственный вес, атмосферные нагрузки, нагрузки от веса ограждающих конструкций, технологического оборудования и т.п.

Здание торгово-развлекательного комплекса запроектировано из стального каркаса.

1-я часть здания представляет собой четырехэтажное здание с сеткой колонн 12х9, высота этажей 4,2 м.

2-я часть здания представляет собой двухэтажное здание с сеткой колонн 12х9 м высота первого этажа - 4,2 м, второго этажа - 6,8 м.

Перекрытием кинозала являются стальные фермы пролетом 24 м.

Пространственная жесткость и устойчивость здания обеспечиваются:

а) в горизонтальной плоскости - работой стальных балок, прогонов покрытия и стропильных конструкций покрытия как горизонтальных диафрагм жесткости.

б) в вертикальной плоскости - жесткой заделкой колонн в фундаментах.

Перегородки.

Перегородки представляют собой ненесущие стены, предназначенные для деления в пределах этажа больших, ограниченных капитальными стенами объёмов на отдельные помещения.

Перегородки опираются на междуэтажные перекрытия, а на первом этаже - на конструкцию пола без устройства специального фундамента.

Перегородки возможно выполнить из гипсокартонных листов комплексной системы «Кубань-KNAUF» с предварительной звукоизоляцией из плит «URSA». В качестве каркаса используется металлический профиль КНАУФ. Металлические профили КНАУФ изготавливаются в соответствии с ТУ 111-004-04001508-95 и представляют собой длинномерные элементы, выполненные методом холодной прокатки тонкой стальной ленты толщиной 0,55-0,8 мм на современном профилегибочном оборудовании. Каркасы в свою очередь являются жестким основанием для крепления гипсокартонных листов.

Наружные стены.

Наружные стены здания запроектированы из сэндвич-панелей, с облицовкой системы навесных вентилируемых фасадов из алюминиевых композитных панелей. Эта система представляет собой конструкцию, состоящую из материалов облицовки, утеплителя и несущей конструкции, которая, в свою очередь, крепится к стене таким образом, чтобы между защитно-декоративным покрытием и стеной оставался воздушный промежуток.

Кровля.

Основным назначением кровли является защита от атмосферной влаги.

Кровля выполняется из рулонного материала «Техноэласта» марки ЭКП 50. Водоотвод с кровли осуществляется по водосточным трубам.

Лестницы.

Для беспрепятственного сообщения между этажами проектом предусматривается устройство лестниц. Внутренние лестницы запроектированы по металлическим косоурам с использованием железобетонных ступеней по ГОСТ 8717.1-84. Входные лестницы и пандусы запроектированы в монолитном исполнении.

Окна.

Витражи выполнены из алюминиевых конструкций с заполнением переплетов тонированным оконным стеклом темного цвета. Оконные проемы в лестничных клетках заполняются пластиковыми оконными блоками.

Внутренняя отделка помещений.

Внутренняя отделка запроектирована с использованием современных материалов и технологий.

В соответствии с принятыми решениями интерьеров соответствующих помещений отделка выполняется из гипсокартонных листов комплексной системы «Кубань-KNAUF» с предварительной звукоизоляцией из плит «URSA».

Потолки помещений предусмотрены подвесными типа «Амстронг»

Стены офисных помещений штукатурятся, грунтуются, шпатлюются и оклеиваются высококачественными обоями на основе вспененного винила.

Стены санитарных узлов облицовываются керамической плиткой.

Освещение принято проектом подвесное. В тамбурах и в торговых залах устанавливаются системы кондиционирования и вентиляции воздуха.

1.4 Теплотехнический расчёт

Теплотехнический расчёт выполняется согласно требованиям СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

Исходные данные:

- зона влажности: сухая;

- средняя температура наиболее холодной пятидневки: tn = - 27 0C;

- расчётная температура внутреннего воздуха: tв = 18 0С;

- относительная влажность воздуха: ц = 60%;

- влажностной режим помещений: нормальный;

- условия эксплуатации: А;

Определение требуемого сопротивления теплопередаче из условий энергосбережения:

Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены из условий энергосбережения определяется по таблице 1б изменений №3 к СП 23-101-2004 в зависимости от градусо-суток отопительного периода (ГСОП):

ГСОП = (tв - tот.пер.) • zот.пер.,

ГСОП - (18 + 5) • 198 = 4554 0С.сут., где:

tот.пер. = - 5 0С,

zот.пер. = 198 сут.

Приведённое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций определяем методом интерполяции по таблице 1б изменений №3 к СП 23-101-2004: при ГСОП = 4554 0С.сут., R0 энерг. = 2.99 м2 • 0С/Вт.

Приведённое сопротивление теплопередаче наружной стены принимается не менее сан. и энерг.:

R = R0 энерг. = 2.99 м2 • 0С / Вт.

Конструктивное решение ограждающей конструкции:

Принимаем конструкцию наружной стены из сэндвич-панелей (г= 160кг/м3) толщиной 200 мм., с облицовкой системы навесных вентилируемых фасадов из алюминиевых композитных панелей. В качестве теплоизолирующего слоя принимаем минераловатные плиты.

Определение требуемого сопротивления теплопередаче исходя из санитарно-гигиенических условий:

Требуемое сопротивление теплопередаче отвечает санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяется по формуле:

 где:

n = 1,

= 8.7 Вт/(м2 • 0С),

= 23.0 Вт/(м2 • 0С),

= 4.0 0С.

м2 • 0С / Вт.

Таблица 1.2

Слои ограждающей конструкции	Плотность материала, г0, кг/м3	Расчётный коэффициент теплопроводности л, Вт/(м2 • 0С)	Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки Rв.п., м2 • 0С / Вт	Толщина слоя д, мм
Сэндвич-панель	160	0.045	-	200
Воздушный зазор	-	-	0.13	10
Алюминиевые композитные панели (алюкобонд)	1460	0.46	-	3,5
Минераловатные плиты	28	0,042	-

Таким образом, при данных условиях, задача теплотехнического расчёта сводится к определению толщины дополнительного слоя теплоизоляции (минераловатных плит). Определим её при помощи формулы для определения сопротивления теплопередачи многослойной ограждающей конструкции:

где:

R1, R2, R3, R4 - термические сопротивления отдельных слоёв ограждающей конструкции, определяемые по формуле: .

,

.

,

Определим толщину дополнительного слоя теплоизоляции:

,

утеплителя не требуется

1.5 Инженерное оборудование

Водоснабжение.

Водоснабжение проектируемого торгово-развлекательного комплекса предусмотрено от существующих сетей. Врезка осуществляется в соответствующем водопроводном колодце с установкой отключающего вентиля.

Водопроводная сеть прокладывается из полиэтиленовых напорных труб для воды питьевого качества. Для учёта расхода воды на вводе монтируется водомерный узел с водомером ВСКМ - 15.

Горячее водоснабжение.

Горячее водоснабжение в здании принято приготовлении в отопительных двухконтурных котлах, устанавливаемых на первом этаже.

Канализация.

Бытовые стоки от санитарно-гигиенических приборов отводят в существующую сеть канализации. Подключение осуществляется в существующем колодце. Сеть канализации запроектирована из керамических канализационных труб.

Электроснабжение.

Электроснабжение объекта предусмотрено кабелем от существующей трансформаторной подстанции. Сети выполнены кабелем с медными жилами, проложенными, в основном, скрыто под гипсокартонными листами.

Газоснабжение

Для газоснабжения используется природный газ.

Газ используется на пищеприготовление, отопление и горячее водоснабжение.

Источник газоснабжения - подземный газопровод низкого давления д.у.150 по ул. Соколовая.

Для строительства подземных газопроводов приняты стальные электросварные трубы.

Надземные газопроводы, проложенные по фасадам проектируемого жилого дома, приняты из электросварных труб.

Электроосвещение.

Освещённости помещений приняты в соответствии со СНиП 23-05-95. В качестве источников света приняты лампы накаливания и люминесцентные лампы.

Проектом предусмотрено рабочее и эвакуационное освещение.

Освещение территории осуществляется светильниками с лампами ДРЛ-125, установленными на парковых опорах. Сеть освещения выполнена кабелем с медными жилами. Управление освещением - дистанционное.

Автоматическая пожарная сигнализация.

К установке принят прибор «Сигнал-ВК-4». Контроль возгорания осуществляется тепловыми и дымовыми пожарными извещателями. Для выносной сигнализации о пожаре предусмотрена сирена СП-1. Сеть выполнена проводом ТРВ.

Защитные мероприятия.

Проектом предусмотрено:

- повторное заземление нулевого провода на вводе в здание;

- установка устройства защитного отключения;

- заземление элементов электрооборудования;

- молниезащита;

- установка световых указателей «Выход»;

- звонковая сигнализация (питание системы предусмотрено от щита эвакуационного освещения).

1.6 Противопожарные мероприятия

Проектируемое здание относится к первому классу огнестойкости по СНиП 21-21-99 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».

В соответствии с таблицей 9 СНиП 2.08.02-2001 "Общественные здания и сооружения" расстояния по путям эвакуации от дверей наиболее удаленных помещений составляет: из помещений, расположенных между лестничными клетками или наружными выходами - 18 м, из помещений с выходами в тупиковый коридор или холл - 10 м.

В данном проекте все эти требования СНиП 21-01-99 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» выполнены.

Двери на путях эвакуации открываются по направлению выхода из здания. Ширина дверей 0.9 м, высота 2.1 м.

Лестничные клетки запроектированы с естественным освещением, предусмотрено ограждение с поручнями.

В данной работе рассматриваются особенности размещения конструктивных элементов каркаса в плане и по высоте, схемы связей между колоннами, горизонтальных и вертикальных связей по покрытию, правила определения величин и характера действующих на каркас различных нагрузок - постоянной, временных.

Расчет стальных конструкций производится по методу предельных состояний в соответствии с положениями СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» и согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Расчет фундаментов производится по методу предельных состояний в соответствии с положениями СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений».

2. Конструирование и расчет стропильной фермы

Сбор нагрузок.

Компоновка поперечной рамы.

Высота цеха Н0 определяется расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса Н1 и расстоянием от головки кранового рельса до низа стропильных конструкций Н2, т.е.

Расстояние 12450мм

Стропильная ферма принимается типовой, поэтому высота фермы равна

Нф =3150 мм.

Пролет l = 24000 мм

Расчетная схема рамы.

2.1 Сбор нагрузок на раму

Сбор постоянной равномерно распределенной нагрузки представлен в табличной форме:

Таблица1

Вид нагрузки	Нормат. кН/м2	Коэфф. перегр.	Расчетн. кН/м2
Изоэласт	0,055	1,3	0,0715
Плита минераловатная	0,3	1,3	0,39
Пароизоляция - пленка полиэтиленовая	0,04	1,2	0,05
Настил ВН-45-90	0,099	1,05	0,1
Прогоны покрытия швеллер №24	0,109	1,05	0,114
Стропильные фермы	0,3	1,05	0,32
Итого	0,903		1,06

Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка на ригель рамы:

= 0,956Ч12 = 12,312 кН/м

cosб=1, гн=1.

Сила F1 включает в себя собственный вес колонны и вес навесных стеновых панелей на участке от низа рамы до верха колонны.

F1 = 260,23 кН

F2 = 266,686 кН

Опорное давление ригеля рамы от постоянной нагрузки

Величина момента



Снеговая нагрузка.

Снеговую нагрузку на ригель поперечной рамы одноэтажного промышленного здания принимают равномерно распределенной, равной распределению веса снегового покрова на 1 м2 покрытия на ширину расчетного блока В.

Расчетная равномерно распределенная снеговая нагрузка на ригель рамы определяется по СНиП «Нагрузки и воздействия» и равен для Саратова

qs = 0,95 Ч1,8Ч12 Ч1,55 = 21,204 (кН/м).

Опорная реакция ригеля FRС = 21,204Ч24/2 = 254,448 кН.

Ветровая нагрузка.

Нормативное значение ветрового давления w0=0,38 кПа, расчётная линейная ветровая нагрузка определяется по формулам:

С наветренной стороны

С заветренной стороны



Где =1,4 коэффициент надёжности по ветровой нагрузке;

- нормативное значение ветрового давления, принимаемого по СНиП «Нагрузки и воздействия»;

k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте берется по СНиП «Нагрузки и воздействия»;

с и с' - соответственно 0,8 и 0,6.

С наветренной стороны

До 5 м:

До 10 м:

До 15 м:

С заветренной стороны

До 5 м:

До 10 м:

До 15 м:

Расчётное значение сосредоточенной ветровой нагрузки с наветренной стороны

С заветренной стороны

Величина эквивалентной равномерно распределенной по высоте нагрузки qэ определяется из выражения

2.1 Учет пространственной работы каркаса

Каркас промышленного здания представляет собой пространственное сооружение, все рамы которого связаны между собой продольными элементами. Эти элементы при загружении отдельных рам местными нагрузками вовлекают в работу соседние рамы.

Поэтому при действии нагрузок, приложенных к одной или нескольким поперечным рамам, необходимо учитывать пространственную работу каркаса здания.

Коэффициент пространственной работы при жесткой кровле

n - число рам в температурном блоке

ai - расстояние между симметрично расположенными относительно середины блока рамами

a2 - расстояние между второми от торцов рамами

- сумма ординат линии влияния реакции рассматриваемой рамы.

n = 7, n1 = 28, n2 = 3,41.

Результаты расчета.

Расчет поперечной рамы производился с использованием ЭВМ, результаты расчета сведены в таблицу 2:

Таблица 2

№ нагр	Нагрузка	nc
			1-1
			M, кН м	Q, кН	N, кН
1	Постоянная	1	49,265	0,06	-674,6
2	Снеговая	1	95,304	-4,08	-254,4
		0,9	85,77	-3,67	-229,1
3	Ветровая	Слева	1	-622,5	76,43	-
			0,9	-560,25	68,79	-
3*		справа	1	584,81	-66,98	-
			0,9	526,33	-60,28	-
2-2
M, кН м	Q, кН	N, кН
-52,91	0,06	-147,7
-99,83	-4,08	-254,4
-89,85	-3,67	-229,1
-187,62	-101,6
123,24	1,41
110,91	1,27
-139,83	-10,76
-125,85	-9,69

По полученным данным составляются расчетные комбинации усилий при самом невыгодном нагружении для каждого из сечений.

Сочетания номеров загружений Таблица3.

Сечение Сочетание	1-1	2-2
+Ммах N	1	1	1,3
	0,9	1,2,3*	1,3
-Ммах N	1	1,3	1
	0,9	1,3	1,2,3-*
N +Ммах	1	1	1,2
	0,9	1,2,3*	1,2,3
N -Ммах	1	1,	1,2
	0,9	1,2,3-	1,2,3*

Сочетания расчетных усилий Таблица 4.

Сечение	Сочетание	1-1	2-2
+Ммах N	1	766,05 -1717,3	70,35 -147,7
	0,9	1306,6 -1151,86	70,87 -147,7
-Ммах N	1	-578,3 -674,6	-403,95 -147,7
	0,9	-792,3 -3672,3	-598,57 -376,8
N +Ммах	1	691,3 -2905,3	-152,78 -402,1
	0,9	1239,39 -2911,3	-6,68 -376,8
N -Ммах	1	263,26 -2905,3	-152,78 -402,1
	0,9	-706,56 -3901,19	-584,58 -376,8

Проектирование стропильной фермы.

Материал стержней ферм - сталь марки С245 R=24кН/см2, фасонок С255 R=25кН/см2, пояса из тавров, решётка из уголков.

Сбор нагрузок на ферму.

Постоянная нагрузка.

Построение диаграммы Максвелла-Кремоны от постоянной нагрузки

Снеговая нагрузка

Нагрузка от рамных моментов:

М1max = -598,57кН•м ( сочетание 1,2,3,4-,5*);

М2соот = -611 кН•м.

Нагрузка от распора рамы:

Н1 = 0,067 + (4,09 + 101,63 + 82,4194-1,42+9,86)Ч0,9 =176,98 кН

H2 = 0,,067 + (4,09 + 60,56 - 14,57 -7,4+10,75)Ч0.9 = 53,492кН

2.2 Определение усилий в элементах фермы

Определение усилий в элементах фермы производилось графическим способом при помощи построения диаграммы Максвелла-Кремоны.

Для построения диаграммы единичный момент заменяется парой сил с плечом, равным расчетной высоте фермы на опоре:

,

Уz0=100мм - сумма привязок осей поясов таврового сечения к их внешним граням.

Вертикальные опорные реакции фермы:

FA= -FB=M/L=1/29,1=0,043кН.

Полученные результаты сведены в таблицу 5.

Усилия в элементах фермы.

2.3 Расчет соединений стержней в узлах

Для сварки узлов фермы принимаем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-0,8ГА, d=1,4…2мм, вш=0,9, вс=1,05, гу.ш.св= гу.ссв=1.

RyшсвЧвш = 19,8Ч0,9 = 17,82> Ryссв вс = 1,05Ч360Ч0,45 = 17,1. (Ryссв=0,45Rbн - расчетное сопротивление срезу (условному) металла границы сплавления шва).

Несущая способность швов - из условия прочности по границе сплавления:

(гу.ссв Ryссвв)min=17,1МПа=17,1кН/см2.

Результаты расчета сведены в таблицу 7.

Расчет сварных швов. Таблица7

Таблица расчета швов

№ стержня	Сечение	N, кН	Сварной шов по обушку	Шов по перу
			Nоб	Кш,см	lw,см	Nп	Кпм	lп,см
1	2	3	4
1-2	160*160*12	-926,6	694,95	0.8	24.8	231,65	0,6	11
2-3	160*160*12	724	506	0.8	18	217,2	0,6	11
4-5	100*100*7	281	196,7	0.7	8	84,3	0,5	5
5-6	100*100*7	146	102,2	0.7	4	71,54	0,5	4
3-4	75*75*6	171	119,7	0.6	6	42,75	0,4	3
6-7	75*75*6	171	119,7	0.6	6	42,75	0,4	3

Расчет опорной части.

РАСЧЕТ ОПОРНОЙ ЧАСТИ.

Опорное давление фермы передается с опорного фланца фермы через строганные или фрезерованные поверхности на опорный столик. Опорный фланец для чёткости опирания выступает на 10-20мм ниже фасонки опорного узла. Площадь торца фланца определяется из условия смятия:

 =136,08/33.6=4,05см

Опорный столик делают из листа t=30…40мм. Опорный фланец крепят к полке колонны на болтах грубой или нормальной точности, которые ставят в отверстие на 3-4мм больше диаметра болтов, чтобы они не могли воспринять опорную реакцию фермы в случае неплотного опирания фланца на опорный столик.

Швы крепления фланца к фасонке воспринимают опорную реакцию фермы F и внецентренно приложенную силу H. Под действием этих усилий угловые швы работают на срез в двух направлениях.

Н1=М1/h=-598,56/3,15=190 кН.

Н=Н1+Нр=190+176=366кН.

Прочность соединения по основному металлу по границе сплавления проверяют в точке действия наибольших результирующих напряжений т.А по формуле:

Расчет столика

Примем размеры столика 120Ч160Ч36мм

РАСЧЕТ ВЕРХНЕГО ФЛАНЦА

В узле верхнего пояса сила Н1 стремится оторвать фланец от колонны. Поэтому болты рассчитываем на растяжение

Принимаем 4 болтов d = 20мм класса 4,6.

Расчет монтажного стыка.

Стык выполняем на сварке: полку пояса перекрываем накладкой по внешней стороне, стенки поясов перекрываем на кладками с двух сторон, накладки на поясах принимаем конструктивно. Верхний пояс.

Принимаем ручную дуговую сварку электродами Э46. Принимаем накладку сечением 150Ч14мм. Длину накладки принимаем из условия размещения сварных швов.

Длину накладки принимаем: принимаем накладку длиной 40см.

Количество болтов принимаем по несущей способности стенки, принимаем 2 болта класса 5,6 диаметром 20мм.

Нижний пояс.

Принимаем накладку сечением 155Ч14мм. Длину накладки принимаем из условия размещения сварных швов.

Длину накладки принимаем: принимаем накладку длиной 40см. Количество болтов принимаем по несущей способности стенки, принимаем 3 болта класса 5,6 диаметр.

КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ КОЛОННЫ

СПЛОШНОГО СЕЧЕНИЯ.

Вид нагрузки	Нормат. кН/м2	Коэфф. перегр.	Расчетн. кН/м2
Изоэтил 1 слой 5,5-6,0 кг\м2	0,055	1,3	0,0715
Плита минераловата 200кг\м2-150мм	0,3	1,3	0,39
Пароизоляция - пленка полиэтил	0,04	1,2	0,05
Профнастил	0,099	1,05	0,1
Прогоны покрытия №24	0,109	1,05	0,114
Собственный вес металлической конструкции	0,3	1,05	0,32
полезная нагрузка	10	1,05	10,5
Керамогранитная плитка	0,23	1,1	0,26
Цементная стяжка	0,66	1,3	0,86
Бетон В 15,	2,125	1,3	2,76
Полезная нагрузка	4	1,2	4,8
Вспомогательная балка	0,16	1,05	0,168
Керамогранитная плитка	0,23	1,1	0,26
Цементная стяжка	0,66	1,3	0,86
Бетон В 15,	2,125	1,3	2,76
Полезная нагрузка	4	1,2	4,8
Вспомогательная балка	0,16	1,05	0,168
	25,253		29,24

Принимаем собственный вес колонны 5 кН

При опирании фермы на колонну сверху, колонна рассмат-

ривается как шарнирно закрепленная в верхнем конце.

Принимаем сталь С235 (т.к. III гр. по табл. 50 СНиП II-23-81*.).

Ry=230 МПа.

Подбор сечения колонны.

Задаёмся гибкостью колонны 50?, из условия устой-

чивости определяем требуемую площадь одной ветви.

Коэффициент продольного изгиба определяется по

СНиП II-23-81*.Определим требуемую площадь

сечения и радиус инерции:

Подбираем колонну круглого сечения диаметром 630 мм и толщиной стенки 10мм с площадьюи массой на 152,9кг/м

Для которой

;;

У полученного сечения вычисляются фактические геометрические характеристики, определяют гибкости. По наибольшей гибкости находят коэффициент продольного изгиба и если местная устойчивость обеспечена, проверяют общую устойчивость. Перенапряжение не допускается, а недонапряжение следует стремиться подобрать такое, чтобы не превышало 5%.

Наибольшая гибкость не должна превышать предельной гибкости для сжатых элементов:

Проверим устойчивость колонны:

Устойчивость полки обеспечена.

катет шва для автоматической сварки с двусторонними угловыми швами.

Конструирование и расчет базы колонны.

Конструкция базы должна обеспечивать: равномерную передачу нагрузки от колонны на фундамент; принятое в расчетной схеме соединение колонн с фундаментами; простоту монтажа.

Была принята база - с траверсами.

После того, как выбран тип базы, определяют размеры опорной плиты в плане. Для простоты расчета принимаем, что расчетное усилие в колонне N распределяется равномерно базой колонны по всей площади контакта с фундаментом. Требуемая площадь плиты

Ширина базы с траверсами принимается по конструктивным соображениям:

Принимаем 80см.

Длина плиты

,

принимаем конструктивно 80 см.

Принимаем размеры плиты 800Ч800 мм.,

В зависимости от конструкции базы опорная плита может иметь участки с опиранием на два канта и консольные.

Изгибающие моменты для участков с опиранием на четыре канта определяем по формуле

q=N/Aпл=3776,9кН/6400см2=0,590кН/см2 - давление на 1см2 плиты;

По моменту определяют требуемую толщину плиты по формуле

Принимаем =60 мм.

Усилие стержня колонны передается на траверсу через сварные швы, длина которых и определяет высоту траверсы.

Траверсы приваривают к полкам колонны наружными швами. По [1] =8-14,4 мм. , принимаем =8 мм. Сварка полуавтоматическая в лодочку =0,9. Для Э42

Приваривание траверсы к колонне ведется полуавтоматической сваркой проволокой Св08Г2С; толщина траверсы .

3. Проектирование фундамента

3.1 Определение несущей способности сваи

Произведем расчет ж/б сваи сечением 30х30 см длиной 12 м.

Несущая способность висячей сваи определяется по формуле:

,

где гс=1 - коэффициент условий работы сваи в грунте;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

А - площадь поперечного сечения сваи, равна 0,09 м2;

- наружный периметр поперечного сечения сваи;

fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи;

гCR,гcf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи.

Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяем по таблице 1 [2]: R=6852 кПа (IL=0.111).

По таблице №2 [2] определяем расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи:

f1=22,5 кПа; f2=26,0 кПа; f3=18,84 кПа; f4=21,0 кПа; f5=61,55 кПа.

По таблице №3 [2]: . Несущая способность сваи:



Рис. 2.4

3.2 Определение требуемого количества свай в фундаменте

Требуемое количество свай в кусте определяют по формуле:

,

где ,

n=1,1 - коэффициент перегрузки;

dp=1.35 м - глубина заложения подошвы ростверка от отметки планировки;

г0=20 кН/м3 - осредненный удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах;

- площадь ростверка (здесь a - расстояние между осями свай, для висячих призматический забивных свай принимается a=3d=0.9 м, d=0,3 м - размер поперечного сечения сваи );

гk=1,4 - коэффициент надежности;

- расчетная нагрузка на обрез свайного фундамента;

Требуемое количество свай:

.

Принимаем 4 сваи и располагаемых на расстоянии 1,2 м в осях друг от друга.

Нагрузка с учетом изгибающего момента, действующего на крайние сваи:

,

где Nd - вертикальная сила, действующая на обрезе фундамента с учетом;

М - расчетный изгибающий момент в уровне обреза фундамента

y - расстояние от главной оси до сваи, для которой определяется нагрузка;

yi - расстояние от главной оси до каждой сваи.

Проверим выполнение условия:

.

Условие выполняется, поэтому конструируем ростверк для фундамента из 4 свай.

Конструирование ростверка

Принимаем ростверк с одной ступенью высотой 1350 мм и размерами в плане 2,2х2,2 м. Материал ростверка - бетон кл. В15.

Определение осадки основания свайного фундамента.

Определим средневзвешенное расчетное значение угла внутреннего трения:

,

где ,, - расчетные значения углов внутреннего трения для пройденных сваей слоев грунта толщиной соответственно d1, d2, d3;

d - глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка.

Вусл=2,4м; Lусл=2,4 м.

Вес ростверка: .

Вес свай: .

Вес грунта в объеме АБВГ:

Давление под подошвой условного фундамента:

Используя эпюру напряжения от действия собственного веса грунта, полученную для фундамента мелкого заложения, определим ординату эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса на уровне подошвы условного свайного фундамента: .

Дополнительное давление под подошвой условного фундамента:

Отношение сторон условного фундамента: . Задаемся высотой элементарного слоя грунта:.

Результаты расчетов сведены в таблице 2.8. Расчетная схема на рис. 2.5.

Таблица 2.8

z, м	г, кН/м3	уzq, кПа	ж	б	уzp, кПа	уzp,i кПа
0	26,574	145,87	0	1	154	150,92
0,48	26,574	158,625	0,4	0,96	147,84	135,52
0,96	26,574	171,38	0,8	0,8	123,2	108,262
1,44	26,574	184,136	1,2	0,606	93,324	81,235
1,92	26,574	196,892	1,6	0,449	69,146	60,445
2,4	26,574	209,647	2	0,336	51,744	45,661
2,88	26,574	222,403	2,4	0,257	39,578	35,266
3,36	26,574	235,158	2,8	0,201	30,954

Осадки основания:

Проверим выполнение условия: . Осредненный удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента:

.

Расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента:

где =1,1; =1; k=1; =0,56; =3,24; =5,84; =1; =26,57 кН/м3; ; сII=60 кПа; d1=8,25 м.

- основное условие при расчете свайного фундамента по второй группе предельных состояний удовлетворяется.

Возведение торгово-развлекательного комплекса складывается из ряда строительных работ, которые, в свою очередь, подразделяются на отдельные процессы. При этом выполнение строительных работ осуществляется в определенной технологической последовательности.

В целях сокращения сроков строительства все вид работ совмещают по времени, т.е. осуществляют поточным методом.

Добиться эффективного возведения здания помогает рационально подобранная технология с умелой организацией строительных процессов, а также на стадии проектирования проводить технико-экономические сравнения вариантов различных технологий ведения работ, ведущих механизмов, инструментов и приспособлений.

3.3 Технологическая карта на монтаж ферм покрытия

Область применения технологической карты.

Технологическая карта разрабатывается на монтаж ферм покрытия торгово-развлекательного комплекса. Ферма пролет - 24м, высота 2,8 м. Материал - стальная из уголков.

Ферма металлическая массой 3,6 т. Доставка конструктивных элементов фермы осуществляется специализированным полуприцепом УПЛ-1412 на базе КамАЗ-5410.

Монтируется башенным краном КБ-503 А.1.

Техническая готовность предшествующих работ

До начала производства работ должны быть выполнены следующие работы:

- оформление акта приемки колонн;

- в зоне сборки и монтажа блока должны быть установлены инвентарь, приспособления, монтажный инструмент и средства для безопасного производства работ, размещены на монтажной площадке монтажные механизмы и подъемно-транспортное оборудование;

- доставка и складирование необходимого количества материалов;

- устройство временного электроснабжения и освещения

- устройство временных дорог.

Технология и организация выполнения работ.

Техническая готовность:

Приняты предыдущие работы: до начала монтажа конструтивных элементов рам должны быть устроены фундаменты и колонны под ферму, проверено соответствие их проектному положению.

Юридическая готовность:

- акты о предыдущих работах;

- журнал инструктажа по Т.Б.;

- акты о работоспособности техники и энергоносителей;

- журнал ведения монтажных работ;

- удостоверения рабочих ответственных специальностей;

- паспорта на конструктивные элементы ферм.

2.3. Состав К.Т.П.

В состав К.Т.П. «Монтаж конструктивных элементов ферм» входят два Т.П.:

1 Т.П. - доставка конструктивных элементов ферм специализированным полуприцепом УПЛ-1412;

2 Т.П. - установка конструктивных элементов ферм в проектное положение гусеничным стреловым краном МГ-25.

1 Т.П. Доставка конструктивных элементов ферм.

I. 1.1. Вид продукции: доставка на строительную площадку и складирование конструктивных элементов ферм к месту укрупнительной сборки.

II. Назначение продукции: для выполнения последующих процессов.

III. Вход в процесс.

2.1. Техническая готовность: подготовка площадки под складирование: установлены и проверены монтажные подмости, подготовлен и проверен необходимый инвентарь и приспособления; оборудованы подъездные пути.

2.2. Юридическая готовность: акты о работоспособности техники и энергоносителей, удостоверения рабочих ответственных специальностей, журналы инструктажа по Т.Б.

IV. Состав процесса по операциям:

1. Доставка конструктивных элементов ферм.

2. Приемка.

3. Строповка и подача конструктивных элементов ферм к месту укрупнительной сборки.

4. Установка конструктивных элементов ферм на монтажные подмости и расстроповка.

V. Ресурсы.

Материалы: конструктивные элементы отправочных марок ферм.

Машины и механизмы.

Подбор транспортного средства.

Исходя из размеров и массы ферм используем для их транспортировки универсальный полуприцеп-фермовоз УПЛ-1412 на базе автомобиля - тягача КамАЗ-5410 по ГОСТ 9314-59.

УПЛ-1412

Техническая характеристика универсального полуприцепа- фермовоза

УПЛ-1412.

Грузоподъемность - 11,6 т.

Размеры грузовой площадки:

длина - 19,5;

ширина - 2,488 м.

Исходя из экономической целесообразности, выбираем для разгрузки стреловой автомобильный кран СК-4561 грузоподъемностью 12 т и длиной стрелы 14м.

Приспособления и инвентарь.

Монтажные опоры стальные

Лестница Л-1.

Подбор грузозахватного устройства.

В соответствии с параметрами элемента и его типом, конструктивный элемент, принимаем вид грузозахватного устройства - траверса (ПИ Промстальконструкция, №50627Т-9) грузоподъемностью 2,5 т.

Инструмент.

Лом стальной строительный ПГ-24

Шанцевой молоток (ГОСТ 110425-72) массой 2,3 кг - для подгибания монтажных петель.

Средства контроля.

Визуальное наблюдение за разгрузкой и складированием.

Рулетка измерительная металлическая ЗП...