Разработка проекта хлебопекарни в городе Вельск Архангельской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АРХИТЕКТУРНО - СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание генплана

1.2 Объемно - планировочное решение здания

1.3 Конструктивное решение здания

1.4 Наружная и внутренняя отделка

1.5 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

1.6 Технико-экономические показатели

2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Расчёт несущей рамы

2.2 Расчет крайней колонны

2.3 Расчет стропильной фермы

3. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ

3.1 Характеристика условий строительства

3.2 Методы выполнения основных СМР, техника безопасности

3.3 Стройгенплан

3.4 Описание сетевого графика

3.5 Расчет численности персонала строительства

3.6 Обоснование потребности и выбор типов временных зданий и сооружений

3.7 Расчет потребности в коммунальном обеспечении

3.8 Технико-экономические показатели проекта производства работ

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

4.1 Область применения

4.2 Технология и организация выполнения работ

4.3 Требования к качеству и приемке работ

4.4 Указания по технике безопасности

4.5 Определение объемов, трудоёмкости и продолжительности монтажных работ

4.6 Комплектация бригады на монтаж каркаса

4.7 Выбор крана для монтажа металлоконструкций

4.8 Потребность в материалах и конструкциях

5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

6. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОЕКТА

6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при организации земляных работ

6.2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда при организации земляных работ на объекте

6.3 Расчет времени эвакуации из здания

6.4 Действие персонала в условиях ЧС

7. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка проекта хлебопекарни в г.Вельск Архангельской области.

Хлебопекарная промышленность России относится к ведущим отраслям пищевой промышленности. Производственная база включает около 1500 хлебозаводов и более 5000 мини-пекарен. Причем на долю крупных и средних предприятий приходится более 80% от общей выработки хлебобулочной продукции. Уровень среднедушевого потребления хлебопродуктов в России составляет 120 кг в год, хлебобулочные изделия в структуре потребления хлебопродуктов занимают основную часть. Годовой объем производства составляет прмерно7 млн тонн.

Хлебопечение является социально значимой отраслью экономии России. Большинство хлебозаводов, выпускающих основные сорта хлеба, решают важную стратегическую задачу обеспечения дешёвым хлебом как можно большего количества человек.

Ассортимент продукции составляет около 1000 наименований. Наибольший удельный вес - около 80% - занимают массовые наименования хлеба из пшеничной, ржаной муки и их смеси. Производство развивается как на основе выработки традиционных видов изделий, так и расширения ассортимента нетрадиционных видов изделий, которые становятся более конкурентоспособными и рентабельными.

Современный хлебозавод является высокомеханизированным предприятием. В настоящее время практически решены проблемы механизации производственных процессов, начиная от приемки сырья и кончая погрузкой хлеба в автомашины. Дальнейшее внедрение прогрессивных способов транспортирования и хранения основного и дополнительного сырья на хлебозаводах является актуальной задачей.

Большое значение имеет внедрение более совершенных способов приготовления теста. Особенностью таких способов является уменьшение продолжительности брожения теста, что позволяет снизить затраты, сократить потребность в емкостях для брожения полуфабрикатов, снизить энергоемкость оборудования.

Также широко используются традиционные способы приготовления пшеничного и ржаного теста на больших густых опарах и заквасках, на жидких опарах и заквасках, обеспечивающие высокое качество готовых изделий, в том числе вкус и аромат. В промышленности применяются преимущественно отечественные технологии.

Уровень ответственности здания - II.

Степень огнестойкости здания - IV.

Класс конструктивной пожарной опасности С1.

Климатический район - II В.

Вес снегового покрова - 3,2 кПа.

Нормативный скоростной напор ветра - 0,3 кПа.

Расчетная температура воздуха наиболее холодной пятидневки -33 °С.

Нормативная глубина промерзания грунтов (для глин) - 1,5м.

1. АРХИТЕКТУРНО - СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание генплана

Генеральный план выполнен в соответствии с основными требованиями норм и правил проектирования, градостроительных решений в увязке с существующей застройкой и окружающей средой.

Въезд на территорию предусмотрен с постоянной автодороги.

На свободной от застройки территории устроены газоны, посажены деревья. Комплекс работ по благоустройству предусматривает устройство асфальтобетонных проездов и тротуаров.

На генплане показаны привязки проектируемого здания к координатным осям и горизонталям, а также основные оси здания, размерные линии в продольном и поперечном направлении проходящие через проектируемое здание с указанием габаритных размеров.

На территории предусматриваются автомобильные стоянки на 13 машиномест, с асфальтобетонным покрытием.

В проекте предусмотрено:

- устройство асфальтового покрытия проездов;

- устройство площадок для парковки легковых автомобилей;

- устройство асфальтового покрытия пешеходных дорожек и площадки перед входом;

- озеленение территории устройством газонов, посадкой деревьев;

- искусственное освещение территории фонарями.

Поверхность проездов имеет специальное асфальтовое покрытие. Поперечный уклон составляет 20‰.

Проезды устраиваются с бордюром из бортового камня, в местах взаимного пересечения и примыкания имеют радиусы скруглений 5 метров.

Мусороконтейнер, для временного хранения мусора, располагается в 7 м от проектируемого здания.

Вертикальная планировка участка выполнена с учетом организации нормального отвода поверхностных вод.

В качестве плодородного слоя для газонов используется почвенный покров, снятый с площади участка, привозной грунт.

Уровень пола первого этажа принят за относительную отметку +0.000 и соответствует абсолютной отметке 94,65 м в Балтийской системе координат.

1.2 Объемно - планировочное решение здания

Проектируемое здание имеет сложную форму в плане с размерами в осях (60х24) м и пристройкой 4,43х24 и 4,43х12 м. Этажность здания переменная. Относительная отметка верха строительных конструкций +9,59 м. За относительную отметку 0,000 принята отметка уровня чистого пола первого этажа, что соответствует абсолютной отметке 94,65 м. Здание однопролетное, одноэтажное в осях 1-4, 7-9 и двухэтажное в осях 4-7, 9-11, с сеткой колонн основного каркаса 6м.

Таблица 1.1 - Экспликация помещений

Номер помещения	Наименование	Площадь, м2	Категория помещения
1	2	3	4
1 этаж
1	Цех подготовки муки	113,20	Б
2	Цех подготовки теста	45,80	Б
3	Помещение холодного склада (хранения муки)	157,60	Б
4	Помещение фасовки крупы	90,80	В2
5	Помещение вентиляционной камеры	20,50
6	Тамбур-шлюз	5,20
7	Хлебный цех	330,50
8	Лаборатория	23,30

Плановое расположение встроенных помещений в здании предусмотрено с учетом организации технологического процесса. Для обслуживающего персонала выделены бытовые помещения: помещение для приема пищи, душевые, раздевалки и санузел.

Окна - ленточное остекление на отметке +2,550 и +4,950 м высотой 1,2 м из условий освещения, отсутствия в помещении склада постоянного пребывания людей и экономической целесообразности.

Высота первого этажа в двухэтажной части здания 3,64 м, высота помещений второго этажа - 2,86 м.

1.3 Конструктивное решение здания

Здание корпуса запроектировано в каркасном исполнении. Основными несущими конструкциями каркаса здания являются однопролетные рамы пролетом 18м. шаг рам - 6м. Стойки рамы - металлические колонны двутаврового сечения по СТО АСЧМ 20-93. Ригель - металлические фермы из стальных квадратных труб по ГОСТ 30245-2003.

Опирание балок на стальные колонны жесткое. Для обеспечения устойчивости балок выпуски арматуры плит перекрытий соединяют с балками на сварке.

Стойки фахверка - из стальных квадратных труб ГОСТ 30245-2003.

До начала производства работ по устройству перекрытия должен быть закончен монтаж металлических балок перекрытия.

В качестве ограждающих конструкций в проекте применяем из сэндвич-панелей Trimoterm FTV STANDART по ТУ 5262-001-54610108-01 ООО «Тримо-ВСК» толщиной 150мм.

Перегородки выполнены из сендвич-панелей толщиной 80 мм, пазогребневых плит толщиной 80 мм, газобетонных блоков толщиной 200мм, противопожарногостекла.

Покрытие здания - поэлементной сборки: несущие сендвич-панели Trimoterm SNV по ТУ 5262-001-54610108-01 ООО «Тримо-ВСК» толщиной 200 мм.

На основании инженерно-геологических изысканий фундаменты под колонны запроектированы монолитные железобетонные отдельно стоящие. Связи вертикальные металлические крестовые.

Фундаменты выполняются из бетона класса В20, W6, F100. Под фундаментами предусмотреть бетонную подготовку толщиной 50 мм из бетона класса В7.5, выполняемую по уплотненной (Купл=0.92) подсыпке из ПГС по ГОСТ 23735-79 толщиной 300мм. Устройство фундаментов на промороженном основании запрещается.

Для опирания стеновых панелей здания предусмотрены цокольные балки. Опирание фундаментных балок осуществляется на монолитные набетонки столбчатых фундаментов.

Поверхности фундаментов, цокольных балок, соприкасающиеся с грунтом, обмазать горячим битумом за 2 раза по грунтовке из холодной мастики.

Внутренние лестницы - железобетонные ступени по металлическим косоурам и открытые металлические из прокатных профилей с уклоном 450.

1.4 Наружная и внутренняя отделка

Отделочные работы выполняются в соответствии с действующими нормами.

В данном здании заполняются оконные проёмы во встроенных помещениях блоками из ПВХ профилей с однокамерным стеклопакетом по ГОСТ 23166-99.

Ворота наружные подъемные. Двери металлические по ГОСТ 31173-2003.

Стеновые сэндвич-панели толщиной 150мм, используемые в качестве внешнего ограждения, состоят из металлических облицовок и ламелированной минеральной ваты по ТУ 5262-001-54610108-01. Панели являются самонесущими навесными конструкциями, полной заводской готовности, не требуют дополнительной отделки. Сэндвич-панели обладают высокими теплотехническими и звукоизоляционными качествами, их монтаж выполняют в сжатые сроки, при любых погодных условиях. При этом снижаются затраты на капитальное строительство и идет дополнительное энергосбережение в процессе эксплуатации.

Полы на первом этаже бетонные, керамические, на втором этаже - линолеум, керамическая плитка. Экспликацию полов смотри на листе 3 графической части.

Внутренняя отделка пазогребневых перегородок и перегородок из газобетонных блоков в помещениях - водоэмульсионная окраска по шпаклевке.

1.5 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Теплотехнический расчёт стены

Стены - трехслойные стеновые панели Trimoterm FTV STANDART по ТУ 5262-001-54610108-01 ООО «Тримо-ВСК» с несгораемым утеплителем из ламелированной минеральной ваты 150 мм с приведённым сопротивлением теплопередаче не менее R=3,64 м2°С/Вт. Конструкция стены представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Конструкция стены здания

Состав стены:

- фасадно-защитный отделочный слой: сталь 0,6 мм: л=58 Вт/м• ?С, д=0,0006 м;

- утепляющий слой: ламелированная минеральная вата - 150мм;

- внутренний слой: сталь 0,6 мм: л=58 Вт/м• ?С, д=0,0006 м.

Влажностный режим помещения по табл.1 [3] для tint св.12 до 24?С и цint св. 50 до 60% - нормальный.

Зона влажности по приложению В - нормальная.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций по табл.2 [3] в зависимости от влажностного режима помещения и зоны влажности - Б.

Расчетная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки - 33?С.

D=, С·сут,

где t - средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8С, по [1];С;

- продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8С, по [1]; сут.

tint- расчетная температура внутреннего воздуха, по [1]; С;

= 21С;

= -4,5С;

= 250 сут.

D=, С·сут.

Требуемое сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций из условия энергосбережения:

R, м2·С/Вт,

где а = 0,0002 (для стен);

в = 1,0 (для стен).

Rм2·С/Вт.

Для принятой панели R=3,64 м2°С/Вт, что больше Rм2·С/Вт. Следовательно толщина панели принята верно.

Теплотехнический расчёт покрытия

Панели покрытия - трехслойные кровельные несущие сендвич-панели Trimoterm SNV по ТУ 5262-001-54610108-01 ООО «Тримо-ВСК» с несгораемым утеплителем из ламелированной минеральной ваты толщиной 200 мм с приведённым сопротивлением теплопередаче не менее R=5,02 м2°С/Вт.

Состав стены:

- фасадно-защитный отделочный слой: сталь 0,7 мм: л=58 Вт/м•С, д=0,0007 м;

- утепляющий слой: ламелированной минеральной ваты - 200 мм;

- внутренний слой: сталь 0,7 мм: л=58 Вт/м•С, д=0,0007 м.

= 21С;

= -4,5С;

= 250 сут.

Градусо-сутки отопительного периода

D=, С·сут.

а = 0,00025 (для покрытия);

Rм2·С/Вт.

Для принятой панели R=5,02 м2°С/Вт, что больше Rм2·С/Вт. Следовательно толщина панели принята верно.

1.6 Технико-экономические показатели

Таблица 1.2 - Технико-экономические показатели

Наименование	Ед.изм.	Показатель
1	2	3
Строительный объем здания	м3	16024,7
Площадь застройки	м2	1687,5
Общая площадь здания	м2	2008,3
Количество этажей	шт	переменно
Площадь озеленения	м2	1922
Площадь тротуаров	м2	140
Площадь отмостки	м2	102
Площадь проезда, стоянки автомашин	м2	1713
Площадь площадки для мусоросборников	м2	18

2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Расчёт несущей рамы

Выполним расчет наиболее нагруженной рамы двухэтажной части здания.

Нагрузками, действующими на поперечную раму являются:

- постоянная нагрузка от массы кровли;

- снеговая нагрузка;

- давление ветра на продольные стены здания;

- эксплуатационная нагрузка от людей и оборудования.

Определение постоянной нагрузки

Постоянная нагрузка на ригель рамы складывается из нагрузки от массы кровли, массы стропильных ферм или балок

Таблица 2.1 - Сбор нагрузки от покрытия

Состав нагрузки	Норм. нагрузка gn, кН/м2	Коэф. надежности по нагрузке гf	Расчетная нагрузка g, кН/м2
1) Панель кровельная ПКБ-200 Термопанель толщиной 200мм	0,358	1,2	0,43
2) Прогоны из швеллера №20П шаг 1,5м 0,184/1,5	0,123	1,05	0,129
3) Стропильная ферма со связями (ориентировочно)	0,17	1,05	0,179
Всего g1	0,651		0,738

Таблица 2.2 - Сбор нагрузки на перекрытие 1-го этажа

Состав нагрузки	Норм. нагрузка gn, кН/м2	Коэф. надежности по нагрузке гf	Расчетная нагрузка g, кН/м2
1	2	3	4
1) Керамическая плитка на клее толщиной 20мм	0,36	1,3	0,468
2) Армированная стяжка из раствора М200 толщиной 60мм	1,08	1,3	1,404
3) Железобетонная плита	2,75	1,1	3,025

Постоянная расчетная погонная нагрузка по ригелю рамы:

, кН/м,

где g1 - расчетная нагрузка от массы кровли, несущих конструкций покрытия по таблице 2.1;

Постоянная расчетная погонная нагрузка на перекрытие 1-го этажа:

, кН/м

где g2 - расчетная нагрузка от перекрытия по таблице 2.2;

Узел 5

N = 0

М=0

Узел 4

N4 = - (GB +GCT.В)

где GB - собственный вес верхней части колонны, принимаемый как 50 % от всего веса колонны

GB = 0,5 Ч GК, кН,

GК = , кН,

где - переходный коэффициент;

гf - коэффициент надежности по нагрузке, для стальных конструкций

гf = 1,05;

qкол - нагрузка от массы 1 погонного метра предварительно принятого сечения колонны в кН/м;

- длина колоны в м,

.

GК =

GB = 0.5 Ч 3,62 = 1,81 кН

GCT.В = gст x hВ x B x гf , кН,

GCT.В = 0,27 x 4,54 x 6 x 1.2 = 8,83 кН

gст =27 кг/м2

N4 = -(1,81+8,83) = -10,64 кН

М4 = GCT.ВЧ e, кН·м,

М4 = 8,83 Ч (0,34/2 + 0,15/2) = 2,16 кН·м

Узел 3

N = 0

М=0

Узел 2

N2 = - (GН + GСТ.Н)

где GН = 0,5GК - собственный вес нижней части колонны

GК =

GН = 0,5Ч2,96 = 1,48 кН

GCT.Н = 0.27 x 3,19 x 6 x 1.2 = 6,2 кН

N2 = -(1,48+6,2) = -7,68 кН

М2 = 7,68 Ч (0,34/2 + 0,15/2) = 1,88 кН·м

Узел 1

N = 0

М = 0

Узел 7

GК =

GН = 0,5Ч6,58 = 3,29 кН

GCT.Н = 0.27 x 7,73 x 6 x 1.2 = 15,03 кН

N7 = -(3,29+15,03) = -18,32 кН

М7 = 18,32 Ч (0,34/2 + 0,15/2) = 4,49 кН·м

В узлах 6, 8 продольные силы такие же как и у соответствующих им узлах левой стойки, а моменты меняют знаки на противоположные.

Рисунок 2.1 - Расчетная схема поперечной рамы от постоянной нагрузки

Определение снеговой нагрузки

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия определяется по формуле (10.1) [2]:

S0 = 0,7 ce ct Sg, кПа,

где се - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов (10.9) [2]:

ct = 1 - термический коэффициент

= 1 - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие

Sg = 3,2 кПа - вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли (для 5 снегового района).

Для скатных кровель 2 варианта загружения.

S01 = 0,7 1 1 1 3,2 103 = 2,24 кПа

S02 = 0,7 1 1 0,75 3,2 103 = 1,68 кПа

S03 = 0,7 1 1 1,25 3,2 103 = 2,8 кПа

S = S0 гf , кПа,

S1 = 2,24 1,4 = 3,136 кПа

S2 = 1,68 1,4 = 2,352 кПа

S3 = 2,8 1,4 = 3,92 кПа

qсн = S B, кН/м,

qсн1 = S B = 3,136 6 = 18,82 кН/м

qсн2 = S B = 2,352 6 = 14,11 кН/м

qсн3 = S B = 3,92 6 = 23,52 кН/м



Рисунок 2.2 - Загружение снеговой нагрузкой

Определение ветровой нагрузки

Ветровая нагрузка будет состоять из двух загружений:

- ветер слева - направо

- ветер справа - налево

Интенсивность распределенной ветровой нагрузки определяется по формулам:

- с наветренной стороны (активное давление)

w = гf x c x w0 x к x Bк, кН/м,

- с заветренной стороны (отсос)

w/ = гf x c/ x w0 x к x Bк, кН/м,

где с и с/ - аэродинамические коэффициенты

w0 = 0,3 кПа - нормативный скоростной напор ветра для высоты над поверхностью земли до 5 м;

Bк = 6 м - шаг рам;

к - коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора в зависимости от высоты и типа местности для городской застройки к5.000 = 0,5, к10.000 = 0,65.

w5.0 = 1,4 x 0,8 x 0,3 x 0,5 x 6 = 1,008 кН/м

w/5.0 = 1,4 x 0,6 x 0,3 x 0,5 x 6 = 0,756 кН/м

к7,86= к5000 + (к10000- к5000) x = 0,5 + (0,65 - 0,5) x = 0,586

w7,86= 1,4 x 0,8 x 0,3 x 0,586 x 6 = 1,181 кН/м

w/7,86 = 1,4 x 0,6 x 0,3 x 0,586 x 6 = 0,886 кН/м

В практике инженерных расчетов такую меняющуюся с высотой нагрузку, действующую на колонну, обычно заменяют эквивалентной равномерно распределенной. За эквивалентную нагрузку на колонны рамы можно принять равномерно распределенную нагрузку wэкв., вызывающую в нижнем сечении колонны такой же изгибающий момент, что и действующая неравномерно распределенная.

, кН/м,

M = w5.0 Ч( lк-Нб )y1+(wнр-w5,0) Ч (lк - 5,0) Ч y2, кНм,

где

y2 = 5,000 + Ч (lk - 5,000) = 5 + Ч (7,86- 5) = 6,91 м

M = 1,008Ч (7,86-0,2) Ч3,73+(1,181 - 1,008) Ч (7,86-5) Ч6,91 = 32,22 кНм

w/экв. = Ч wэкв. = = 0,83 кН/м

Выше отметки верха ригеля распределенная нагрузка заменяется сосредоточенной силой W , приложенной в уровне нижнего пояса ригеля.

W/. = W = 0.

Рисунок 2.3 - Загружение ветровой нагрузкой

Определение временной эксплуатационной нагрузки

Нормативное значение временной эксплуатационной нагрузки от людей и оборудования на перекрытие:

Pn = 2,0 кH/м2

p = Pn Ч B Ч гf , кН/м2

p = 2,0 Ч 6 Ч 1,2 = 14,4 кН/м2

Рисунок 2.4 - Загружение эксплуатационной нагрузкой

Выполняем статический расчёт рамы в программе SCAD Office.

Поперечная рама имеет 6 загружений:

1. от действия постоянной нагрузки;

2. от действия снеговой нагрузки(I вариант);

3. от действия снеговой нагрузки(II вариант) - для двускатных кровель;

4. от действия ветровой нагрузки слева направо;

5. от действия ветровой нагрузки справа налево.

6. от действия эксплуатационной нагрузки.

Рисунок 2.5 - К статическому расчету поперечной рамы

Таблица 2.3 - Усилия и напряжения, Т, м

Усилия и напряжения
Элемент	Сечение	Загружение	Значения
1	2	3	4	5	6
			N	M	Q
1	1	1	-15,701	-2,344	2,117
1	1	2	-22,973	0,025	-0,041
1	1	3	-20,095	0,022	-0,036
1	1	4	0,236	0,201	-0,035
1	1	5	-0,238	-0,107	-0,055
1	1	6	-4,02	-1,13	1,041
1	2	1	-14,918	1,595	2,117
1	2	2	-22,973	-0,047	-0,041
1	2	3	-20,095	-0,041	-0,036



Рисунок 2.6 - Рассматриваемые сечения колонн

Таблица 2.4 - Усилия и их сочетания в сечениях колонны

Нагрузки	ш	Усилия в сечениях
Индекс	Наименование		Крайняя колонна
			Сечение 1-1	Сечение 2-2	Сечение 3-3
			M кНЧм	N кН	M кНЧм	N кН	M кНЧм	N кН
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Постоянная	1	-23,44	-157,01	-4,95	-65,04	9,58	-72,86
2	Снеговая 1вариант	1	0	-229,73	0	-230,21	0	-230,21
2/		0,9	0	-206,76	0	-207,19	0	-207,19
3	Снеговая 2вариант	1	0	-200,95	0	-201,38	0	-258,93
3/		0,9	0	-180,86	0	-181,24	0	-233,04
4	Ветровая слева	1	2,01	-2,36	16,87	0	14,48	0
4/		0,9	1,81	-2,12	15,18	0	13,03	0
5	Ветровая справа	1	-2,38	-1,07	-17,56	0	-17,05	0
5/		0,9	-2,14	-0,96	-15,8	0	-15,35	0
6	Временная на перекрытие 1 этажа	1	-40,2	-11,3	-2,63	0	4,79	0
6/		0,9	-36,18	-10,17	-2,37	0	4,31	0
9	+Mmax и Nсоотв.	инд.		1+4	1+4'+6'
		У		11,92	-65,04	26,92	-72.86
10	-Mmax и Nсоотв.	инд.	1 + 6	1+5	1+5
		У	-63,64	-168,31	-22,51	-65,04	-7.47	-72.86
11	Nmax ± Mсоотв	инд.	1 +2'+4'+6'	1+2'+5'+6'	1+3'+4'+6'
		У	-57,81	-376,06	-23,12	-272,23	26.92	-305.9
12	Для анкерных болтов внутренних Nmin + Mсоотв +Mmax и Nсоотв	инд.			1'+4
		У				23.1	-65.57
		инд.			1'+4'+6'
		У				25.96	-65.57
	наружных Nmin + Mсоотв	инд.			1'+4
		У				23.1	-65.57

Таблица 2.7 - Определение невыгодных сочетаний усилий в сечениях крайней колонны

Сечения и элементы колонны	Индексы из таблицы	Усилия	Наружная ветвь	Внутренняя ветвь
		M кНЧм	N кН	M/h кН	N/2 кН	Nпр. кН	M/h кН	N/2 кН	Nпр. кН
1	11	-57.81	-376.06	-170.03	-188.03	-358.06	170.03	-188.03	-18.0
	10	-63.64	-168.31	-187.18	-84.16	-271.34	187.18	-84.16	103.02
2	11	-23.12	-272.23	-68.0	-136.12	-204.12	68.0	-136.12	-68.12
	10	-22.51	-65.04	-66.21	-32.52	-98.73	66.21	-32.52	33.69
	9	11.92	-65.04	35.06	-32.52	2.54	-35.06	-32.52	-67.58
3	11	26,92	-305,9	79,18	-152,95	-73,77	-79,18	-152,95	-232,13
	10	-7,47	-72,86	-21,97	-36,43	-58,4	21,97	-36,43	-14,46
	9	26,92	-72,86	79,18	-36,43	42,75	-79,18	-36,43	-115,61
Анкерные болты	12	23.1	-65.57	67.94	-32.79	35.15	-67.94	-32.79	-100.73
		25.96	-65.57	76.35	-32.79	43.56	-76.35	-32.79	-109.14
		23.1	-65.57	67.94	-32.79	35.15	-67.94	-32.79	-100.73

Таблица 2.8 - Расчетные усилия в сечениях крайней колонны

Сечения и элементы колонны	Ветвь	M кНЧм	N кН	Nпр. кН
1	Наружная	-57.81	-376.06	-358.06
	Внутренняя	-57.81	-376.06	-18
2	Наружная	-23.12	-272.23	-204.12
	Внутренняя	-23.12	-272.23	-68.12
3	Наружная	26,92	-305,9	-73,77
	Внутренняя	26,92	-305,9	-232,13
Анкерные болты	Наружная	25.96	-65.57	43.56
	Внутренняя	-	-	-
База	Наружная	-57.81	-376.06	-358.06
	Внутренняя	-57.81	-376.06	-18

2.2 Расчет крайней колонны

Коэффициент µ находим по формуле (145) [12] таблица 31:

Т.к. при шарнирном креплении нижних или верхних ригелей к колоннам принимается 0 по п. 6.10* СНиП II-23-81, то

lefx = 0,7 Ч 3,54 = 2,48 м

Определение требуемой площади сечения:

, см2,

где Rу = 240 МПа - расчетное сопротивление стали по пределу текучести (С 255)

гn = 1; гс = 1

цe - коэффициент, определяемый в зависимости от условной гибкости стержня и приведенного относительного эксцентриситета mef

,

,

С учетом того, что колонна на 2 этажа и общая длина 7,86м

, примем 340мм.

где - условная гибкость стержня колонны;

- радиус инерции сечения (в предварительных расчетах принять для двутавра

ix = 0,42 Ч h = 0,42 Ч 0,34 = 0,143 м

Е = 2,1 Ч 105 МПа - модуль упругости стали

,

где - приведенный относительный эксцентриситет;

- коэффициент влияния формы сечения (табл. Д.2 [12]);

- относительный эксцентриситет, определяется

,

(здесь , , в предварительных расчетах принять , )



з =

=(1,90,1*1,29)0,02(61,29) *0,59=1,72

цe = 0,499 - по таблице Д.3 [12]

Требуемая площадь:

По сортаменту СТО АСЧМ 20-93 принимаем двутавр 35Ш2:

А = 101,51 см2, h = 340 мм,

b = 250 мм, s = 9 мм,

t = 14 мм, ix = 146,1 мм,

iу = 60 мм, Wх = 1275,2 см3

Iх = 21678 см4

Уточняем:

см;

>

=(1,90,1*1,22)0,02(61,22) *0,57=1,63

=> цe = 0,53 - по таблице Д.3 [12].

Проверка принятого сечения

Проверку прочности внецентренно-сжатых колонн выполняют при приведенном относительном эксцентриситете mef > 20.

Проверка устойчивости в плоскости рамы, т.к. mef = 1,99 < 20

, МПа,

Проверка устойчивости:

- из плоскости рамы:

,

- в плоскости рамы:

По п. 9.2.8 [12] при лx < лy проверка из плоскости момента не требуется.

Проверка по гибкости:

лх?[ лх],

[лх]=180-60*бх,

где - коэффициент принимаемый не менее 0,5

,

x=,

x=

Тогда по таблице Д.1. [12] цx = 0,825

= 0.187

[л] х = 180 60 Ч 0,5 = 150

y=

Тогда по таблице Д.1. [12] цy = 0,988

= 0.156

[л] y = 180 60 Ч 0,5 = 150

Колонна К1 в пределах 2 этажа

Коэффициент µ находим по формуле (145) [12] таблица 31

Т.к. при шарнирном креплении нижних или верхних ригелей к колоннам принимается 0 по п. 6.10* СНиП II-23-81, то

lefx = 0,7 Ч 4,32 = 3,02 м

ix = 0,42 Ч h = 0,42 Ч 0,34 = 0,143 м

=(1,90,1*0,71)0,02(60,71) *0,71=1,75

цe = 0,64 - по таблице Д.3 [12]

Требуемая площадь:

По сортаменту СТО АСЧМ 20-93 принимаем двутавр 35К2:

А = 101,51 см2, h = 340 мм,

b = 250 мм, s = 9 мм,

t = 14 мм, ix = 146,1 мм,

iу = 60 мм, Wх = 1275,2 см3

Iх = 21678 см4

Уточняем: см;

>

=(1,90,1*0,67)0,02(60,67) *0,7=1,76

=> цe = 0,656 - по таблице Д.3 [12].

Проверка принятого сечения

Проверку прочности внецентренно-сжатых колонн выполняют при приведенном относительном эксцентриситете mef > 20.

Проверка устойчивости в плоскости рамы, т.к. mef = 1,18 < 20

Проверка устойчивости:

- из плоскости рамы:

- в плоскости рамы:

По п. 9.2.8 [15] при лx < лy проверка из плоскости момента не требуется.

Проверка по гибкости:

x=

= 0.115

[л] х = 180 60 Ч 0,5 = 150

y=

Тогда по таблице Д.1. [12] цy = 0,749

= 0.149

[л] y = 180 60 Ч 0,5 = 150

Т.к. колонна К1 с другой стороны имеет длину в 2 этажа, то проверим на устойчивость.

где - геометрическая длина колонны;

- коэффициент расчетной длины колонны в плоскости рамы при жестком креплении колонны к фундаменту и при шарнирном прикреплении ригеля к колонне.

- то же, из плоскости рамы.

- из плоскости рамы:



- в плоскости рамы:

По п. 9.2.8 [12] при лx > лy проверка из плоскости момента требуется по формуле 2.24.

y=

- коэффициент, принимаемый:

- при

здесь - коэффициенты, принимаемые по таблице 21 [12]);

см;

Проверка по гибкости:

x=

Тогда по таблице Д.1. [12] цx = 0,449

= 0.28

[л] х = 180 60 Ч 0,5 = 150

= 0.33

[л] y = 180 60 Ч 0,5 = 150

База внецентренно-сжатой колонны К1

М= -57,81 кНм; N=376,06 кН.

По конструктивным соображениям принимаем В=45 см. Фундамент из бетона класса В20 с Rb=11.5МПа и Rb,lok=цb·Rb=1.2·11.5=13.8 МПа.

, м,



Принимаем по конструктивным соображениям L=600 мм.

Положение нулевой точки на эпюре напряжений:

Определяем толщину опорной плиты.

Участок 1(консольный участок):

Изгибающий момент по формуле

где А1-площадь трапеции условного консольного участка плиты, см2;

С1-расстояние от центра тяжести трапеции до условной опорной кромки плиты, см.

Толщина опорной плиты

Сталь С255 при t > 20 мм, Ry=230 МПа

Участок 2(консольный участок):

Участок 3 (участок опертый на 3 канта):

Для участка плиты, опертого на три стороны, а зависит от отношения по таблице Е.2 [12], где d1- длина свободной стороны, длина стороны, перпендикулярной к свободной.

=>

.

Принимаем толщину плиты 30мм.

Рисунок 2.7 - Напряжения в базе колонны

Проверяем прочность опорной плиты в сечении 1-1:

, МПа,



Здесь:

, кН,

, МПа,

Прочность обеспечена.

Расчет анкерных болтов

Растягивающее усилие в анкерных болтах:

, кН,

На один анкерный болт приходится усилие 47,75 кН. Назначаем анкерные болты диаметром 30 мм.

Проверка приведенных напряжений в плите в зоне действия анкерных болтов по сечению 1-1:



, МПа,

, МПа,

Прочность обеспечена.

2.3 Расчет стропильной фермы

Сбор нагрузок

Постоянная нагрузка от покрытия

Снеговая нагрузка

S01 = 0,7 1 1 1 3,2 103 = 2,24 кПа

S02 = 0,7 1 1 0,75 3,2 103 = 1,68 кПа

S03 = 0,7 1 1 1,25 3,2 103 = 2,8 кПа

S1 = 2,24 1,4 = 3,136 кПа

S2 = 1,68 1,4 = 2,352 кПа

S3 = 2,8 1,4 = 3,92 кПа

qсн1 = S B = 3,136 6 = 18,82 кН/м

qсн2 = S B = 2,352 6 = 14,11 кН/м

qсн3 = S B = 3,92 6 = 23,52 кН/м

Рисунок 2.8 - Расчетная схема ФС для расчета на постоянную и снеговую нагрузку

Определение расчетных усилий в стержнях фермы и расчетных длин стержней

Определение усилий в стержнях фермы и подбор сечений стержней выполнены с помощью программы «SCAD» (см. приложение 1).

Усилия в элементах фермы представлены в приложении 8.

Подбор сечений сжатых стержней начинается с определения требуемой площади:

см2,

где N - расчетное усилие в стержне;

гn- коэффициент надежности по нагрузке.

Rу - расчетное сопротивление стали по пределу текучести (см.табл.В.5[12]);

ц-коэффициент продольного изгиба (см. табл. Д.1[12]);

гс- коэффициент условия работы (см.табл. 1[12] ).

Коэффициент продольного изгиба ц зависит от расчетного сопротивления стали по пределу текучести Ry и от гибкости л.

Расчетная длина стержней плоских ферм и связей принимается в соответствии с табл.24 [12].

При предварительном подборе сечений сжатых стержней сначала задаются гибкостью:

- для поясов и опорных раскосов можно принять л=80-100;

- для решетки л=100-120.

Задавшись гибкостью, можно найти требуемые радиусы инерции сечения:

где lefx , lefу - расчетные длины стержней фермы;

По формуле (2.47) определяется требуемая площадь. В соответствии со значениям Атр, iтр,x и iтр,y по сортаменту подбирается подходящий профиль и выписываются его геометрические характеристики.

Затем вычисляется гибкость элементов по формуле:

При этом значения гибкости не должны превышать предельной гибкости л ? [л].

Значения предельной гибкости сжатых элементов вычисляются по фор-мулам, приведенным в табл.32 [12].

- для сжатых поясов, опорных раскосов и стоек

[л]=180?60б

- для остальных сжатых элементов фермы

[л ] =210?60б,

где ,

Окончательно производится проверка по формуле:

Если условие не выполняется, то необходимо принять больший профиль по сортаменту и затем выполнить проверку по формуле (2.56). Если условие выполняется, но разница между левой и правой частями составляет более (10-14)%, то необходимо попробовать принять меньший профиль по сортаменту.

Определение требуемой площади сечения растянутого стержня производится по формуле:

см2,

где N - расчетное усилие в стержне;

гn- коэффициент надежности по нагрузке;

Rу - расчетное сопротивление стали;

гс- коэффициент условия работы;

Находим радиусы инерции по формулам (2.48), (2.49). По требуемой площади и радиусам инерции подбираем элемент фермы.

Определяем гибкость по формуле (2.50).

Проверка устойчивости:

 МПа < , МПа, (2.56)

Рисунок 2.9 - Расчетные сечения стержней ФС

Таблица 2.8 - Конструктивные (расчетные) элементы

Конструктивный элемент	Результат подбора
9-10, 10-11, 11-12, 12-13, 13-14, 14-15, 15-16, 16-17, 17-18, 18-19, 19-20, 20-21, 21-22, 22-23, 23-24, 24-25 верхний пояс	Стальные гнутые замкнутые сварные квадратные профили по ГОСТ 30245-2003 180x7
1-2, 2-3, 3-4, 4-5, 5-6, 6-7, 7-8 нижний пояс	Стальные гнутые замкнутые сварные квадратные профили по ГОСТ 30245-2003 160x7
раскосы: 1-9, 8-25	Стальные гнутые замкнутые сварные квадратные профили по ГОСТ 30245-2003 160x6
раскосы: 1-11, 8-23	Стальные гнутые замкнутые сварные квадратные профили по ГОСТ 30245-2003 120x6
раскосы:2-11, 2-13, 3-13, 3-15, 4-15, 4-17, 5-17, 5-19, 6-19, 6-21, 7-21, 7-23	Стальные гнутые замкнутые сварные квадратные профили по ГОСТ 30245-2003 80x4
стойки: 1-10, 2-12, 3-14, 4-16, 5-18, 6-20, 7-22, 8-24	Стальные гнутые замкнутые сварные квадратные профили по ГОСТ 30245-2003 80x4

Конструирование и расчет узлов фермы

Для выбранных стержней фермы выполняется расчет швов, прикрепляющих элементы решетки к элементам пояса.

Заводские швы предполагается выполнять полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа, сварочной проволокой СВ-08А d=1,2-1,4мм. Монтажные швы предполагается выполнять электродами типа Э42А для С255 по [12].

Для стали С 255:

Rwf -расчетное сопротивление металла швов соединений с угловыми швами, Н/мм2;

Rwf = 180 Н/мм2 (по табл. Г.2 [12] )

Расчетное сопротивление сварного соединения по металлу границы сплавления:

, Н/мм2, (2.57)

где Run- нормативное сопротивление, Н/мм2;

Run(для t=2…20мм.) = 370 Н/мм2( табл. 5В [12] )

Н/мм2

Сравниваем значение по металлу шва и по металлу границы сплавления:

Если

то расчет ведем по металлу шва.



Если

то расчет ведем по металлу границы сплавления.

где вf , вz - коэффициенты при нормальных режимах сварки и катетов швов;

kf- катет шва, мм;

вf=0,7 вz =1 ( табл. 39 [12] ).

Требуемый катет шва определяется из условия:

, мм,

где гn - коэффициент надежности по нагрузке.

Окончательно назначенный размер катета шва должен удовлетворять условиям:

, мм,

, мм,

где кmin- минимальный катет шва (по табл. 38 [12] ), мм;

t - наименьшая из толщин, мм.

По остальным стержням в табличной форме представленной ниже.

Проверка узлов фермы по приложению Л [12]

В узлах ферм с непосредственным прикреплением элементов решетки к поясам проверяют:

Несущую способность стенки (полки) пояса, к которой примыкает элемент решетки;

несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу;

прочность сварных швов.

В приведенных далее формулах обозначено:

N - усилие в примыкающем элементе (решетки);

M - изгибающий момент от основного воздействия в примыкающем элементе в плоскости фермы в сечении, совпадающем с примыкающей стенкой (полкой) пояса (момент от жесткости узлов допускается не учитывать), для ферм из круглых труб - аналогичный момент в рассматриваемом элементе в сечении, проходящем через точку пересечения этого элемента с образующей пояса;

F - продольная сила в поясе со стороны растянутого элемента решетки;

А - площадь поперечного сечения пояса;

Ry - расчетное сопротивление стали пояса;

t - толщина стенки (полки) пояса;

a - угол примыкания элемента решетки к поясу;

Ad - площадь поперечного сечения элемента решетки;

td - толщина стенки (полки) элемента решетки;

Ryd - расчетное сопротивление стали элемента решетки.

В случае одностороннего примыкания к поясу двух элементов решетки или более с усилиями разных знаков, а также одного элемента в опорных узлах при d / D ? 0,9 и g / b ? 0,25 несущую способность стенки пояса проверяют для каждого примыкающего элемента по формуле:



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

гD - коэффициент влияния продольной силы в поясе, определяемый при сжатии в поясе, если

, (2.66)

по формуле:

,

в остальных случаях гD = 1,0;

b - длина участка линии пересечения примыкающего элемента с поясом в направлении оси пояса, равная:

db / sinб,

g - половина расстояния между смежными стенками соседних элементов решетки или поперечной стенкой раскоса и опорным ребром:

f = (D - d) / 2,

Несущую способность стенки пояса в У-образных узлах, а также в узлах, указанных выше, при g / b> 0,25 проверяют по формуле:

,

Несущую способность боковой стенки в плоскости узла в месте примы-кания сжатого элемента при d / D> 0,85 проверяют по формуле:

N ? 2gcgtkRytdb /sin2 a,

где gt - коэффициент влияния тонкостенности пояса, для отношений

Db / tі ? 25 принимаемый равным 0,8, в остальных случаях - 1;

k - коэффициент, принимаемый равным:

при 4 (t / Db)2 - Ry / E ? 0:

k = 3,6 (t / Db)2E / Ry;

при 0 < 4 (t / Db)2 - R / E< 6·10-4:

k = 0,9 + 670 (t / Db)2 - 170 R / E;

в остальных случаях - 1.

Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу проверяют:

В К-образных узлах, а также одного элемента в опорных узлах при углах примыкания б = 40° - 50° по формуле:

где k - определяют, так же как и выше, но с заменой характеристик пояса на характеристики элемента решетки: Db на большее из значений d или db, t на td и Ry на Ryd.

Для элемента решетки неквадратного сечения в левую часть формулы (2.74) вводят множитель:



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

а) в узлах, указанных в Л.2.2 настоящего приложения, по формуле

где вf, kf, Rwf следует принимать согласно требованиям;

б) в узлах, указанных в Л.2.3 настоящего приложения, по формуле

в) сварные швы, выполненные при наличии установочного зазора, равного (0,5 - 0,7)td, с полным проплавлением стенки профиля следует рассчитывать как стыковые.

г) сварные швы, выполненные при наличии установочного зазора, равного (0,5 - 0,7) td, с полным проплавлением стенки профиля рассчитвают как стыковые.

Весь расчет ведем в программе «EXCEL» (см приложение 9).

Расчет опорного узла

В верхнем поясе конструктивно принимаем болты диаметром 20мм, диа-метр отверстия 22 мм.

Ширину фланца определяем по формуле



где - усилие в элементе, кН;

-толщина фланца, м;

- расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению, кН/мм2;

- коэффициент условий работы 1;

Высоту фланца назначаем с учетом длины сварных швов.

Расчетная длина шва

где - коэффициент надежности по ответственности;

- усилие в элементе, кН;

-количество швов, шт;

- коэффициент для расчета углового шва 0,7;

- катет углового шва 6 мм;

- коэффициент условий работы 1;

Расстановка болтов.

Расстояние между центрами отверстий при Ryn375Н/мм2

а) минимальное

б) максимальное

Расстояние от центра отверстия болта до края элемента с Ryn375Н/мм2

а) минимальное вдоль усилия

то же поперек усилия

б) максимальное:

Рисунок 2.10- Опорный узел фермы ФС

Расчет укрупнительного стыка

В верхнем поясе конструктивно принимаем болты диаметром 20 мм, диаметр отверстия 22мм.

Для нижнего пояса принимаем фланец толщиной 30 мм.

Принимаем с учетом размещения болтов и сечения верхнего пояса

=340мм (см. рисунок 2.11).



Несущая способность одного болта из условия работы на растяжение болтов

где - расчетное сопротивление одноболтового соединения принимаемое равным

МПа;

- площадь сечения стержня болта в резьбовой части таблица Г.9

[12], мм2;

- коэффициент условий работы болтового соединения таблица 41[12]

Необходимое количество болтов определяем по формуле

-коэффициент условий работы конструкции;



Принимаем 6 болтов М20.

Рисунок 2.11 - Фланец нижнего пояса укрупнительного узла ФС

Для верхнего пояса принимаем фланец толщиной 20 мм.

Принимаем с учетом размещения болтов и сечения верхнего пояса

=350мм (см. рисунок 2.12).

Расчет количества болтов



Принимаем 6 болтов М20.

Рисунок 2.12 - Фланец верхнего пояса укрупнительного узла ФС

3. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ

3.1 Характеристика условий строительства

Характер строительства - новое.

Существующая застройка - есть.

Проектируемое здание расположено в г. Вельск Архангельской области. Нормативная продолжительность строительства по [9] - 7 месяцев.

Источником покрытия потребности в рабочей силе являются кадровые рабочие СУ. Обеспечение строительства бетоном производится заводом ЖБИ. Строительными механизмами строительство обеспечивается автоколонной.

Из физико-геологических процессов для района характерно сезонное промерзание грунтов. Нормативная глубина сезонного промерзания глин составляет 1,50 м.

Среднее расстояние подвозки основных материалов составляет 30 км. Относительной отметке 0.000 соответствует абсолютная отметка 94,65.

3.2 Методы выполнения основных СМР, техника безопасности

Подготовительный период

Строительство проектируемого объекта выполняется в два периода: подготовительный и основной.

В состав подготовительного периода входят работы, связанные ...