Реконструкция спортивного комплекса "Витязь" в г. Ярославль

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Архитектурно-строительный раздел

1.1 Технический паспорт здания

1.1.1 Внутренняя отделка

1.1.2 Наружная отделка фасадов

1.2 Определение технического состояния здания

1.2.1 Определение нормативного срока эксплуатации здания

1.2.2 Определение физического износа здания

1.2.3 Определение морального износа

1.3 Объемно-планировочное решение

1.4 Конструктивное решение

2. Расчетно-конструктивный раздел

2.1 Теплотехнические расчеты ограждающих конструкций

2.2 Расчет несущей способности грунта основания под фундаментами

2.2.1 Расчет по предельным состояниям первой группы

2.3 Расчет статически неопределимой рамы

2.3.1 Сбор нагрузки на раму

2.3.2 Загружение ветровой нагрузкой слева направо

2.3.3 Варианты загружения временной эксплуатационной и снеговой нагрузкой

2.3.4 Расчет рамы на ЭВМ

2.4 Расчет балки перекрытия

2.5 Расчет и конструирование колонны

2.5.1 Расчет безтраверсной базы внецентренно-сжатой сплошной колонны

2.5.2 Расчёт длины сварных швов в узле 1

2.6 Сбор нагрузки на раму 3-ого этажа

2.6.1 Сбор постоянной нагрузки на раму

2.6.2 Расчет рамы на ЭВМ

2.7 Расчет и конструирование колонны

3. Организационный раздел

3.1 Строительный генеральный план

3.2 Характеристика условий реконструкции и природно-климатические условия

3.3 Общая организация работ

3.4 Земляные работы

3.5 Расчет численности персонала

3.6 Расчет потребности в электроэнергии

3.7 Расчет потребности в транспортных средствах

3.8 Расчет площадей складов материалов, изделий и конструкций

3.9 Расчет потребности в воде и определение диаметров временного водопровода

3.10 Технико-экономические показатели проекта производства работ

4. Технологический раздел

4.1 Метод и порядок построения геодезической разбивочной основы

4.2 Определение объёмов строительно-монтажных работ

4.3 Выбор метода производства монтажных работ

4.5. Определение трудоёмкости и продолжительности монтажных работ

4.6. Подбор монтажного крана

4.7 Календарный график производства работ

4.8 Указания по производству работ

4.9 Указания по технике безопасности

4.10 Требования к транспортированию, складированию и хранению изделий и материалов

4.12 Указания по охране труда

5. Техническая эксплуатация

5.1 Техническая эксплуатация спортивного комплекса

5.1.1 Функциональное назначение реконструируемого здания 101

5.1.2 Системы осмотров общественных зданий 102

5.1.3 Составление графика осмотра здания 102

5.1.4 Составление графиков проведения текущих ремонтов

5.1.5 Проведение капитального ремонта здания

5.2 Рекомендации по эксплуатации спортивного комплекса

5.3 Мероприятия, предусмотренные для маломобильных групп населения

6. Безопасность жизнедеятельности и экологичность

6.1 Охрана труда при выполнении монтажных работ

6.2 Обеспечение пожарной безопасности объекта

6.2.1 Требования к эвакуационным выходам и путям

6.2.2 Определение времени эвакуации

6.3 Мероприятия по охране окружающей среды предусмотренные проектом

6.3.1 Мероприятия по охране окружающей среды, в процессе строительства здания

6.3.2 Мероприятия по охране окружающей среды, в процессе эксплуатации здания

6.3.3. Мероприятия по предотвращению загрязнения подземных вод

7. Научно-исследовательский раздел

7.1 Утеплитель ROCKWOOL Лайт Баттс

7.1.1 Особые свойства

7.1.2 Технические характеристики

7.2 Утеплитель Изорок Изолайт

7.2.1 Особенности и назначение материала

7.2.2 Описание Изорок Изолайт

7.2.3 Технические характеристики

7.2.4 Цены на продукцию

Вывод

Заключение

Список используемых источников

ВВЕДЕНИЕ

Для дипломного проектирования выбрана тема «Реконструкция спортивного комплекса «Витязь» в г. Ярославль».

Реконструкция зданий различного назначения - это особый, наиболее сложный и трудоёмкий вид строительных работ, отличающийся большим разнообразием проектных решений и используемых технологий. К существующему зданию школы запроектирована надстройка мансардного этажа и пристройка входного контроля.

Реконструкция общественных зданий на сегодня является самым перспективным направлением в сфере переустройства зданий и сооружений различного назначения.

В последнее время, наметилась тенденция увеличения объемов строительства, это связано в первую очередь с улучшением экономической ситуации в стране. Возводятся современные жилые многоквартирные дома, увеличивается сектор индивидуальной застройки. Социальное развитие общества, постоянное совершенствование всех форм жизнедеятельности людей стимулирует развитие сферы обслуживания, способствующее комфортному осуществлению населением всех многоплановых функций, во многом определяет уровень цивилизации общества. К сожалению, существенно отстает обеспеченность населения учебно-воспитательными, лечебно-профилактическими, культурно-бытовыми, спортивными и другими массовыми учреждениями обслуживания.

Подобная ситуация сложилась в Ярославле. За последние 8 лет, проблема спортивно-оздоровительных учреждений для данного микрорайона, так и не была решена, хотя необходимость в этом стала еще острее. Здание расположено в спальном районе вблизи образовательных учреждений. Это дает ему хорошие шансы на прибыльное ведение своей деятельности в будущем. На мой взгляд, в связи с возросшим интересом населения к спорту решение о реконструкции данного объекта является актуальным.

Работы по обследованию здания спортивного комплекса «Витязь» по адресу: Ленинградский проспект д. 93 проводились на основании договора № 13К от 6 марта 2016 года между ООО «Ремстрой-98» и Администрацией спортивного комплекса «Витязь»

При работе использовались следующие материалы:

1. Проект на возведение спортивного комплекса (архитектурно-строительный раздел)

2. Планы БТИ.

3. Отчет об инженерно-геологических изысканиях.

4. Действующая строительно-нормативная документация.

Комплект чертежей состоит из 38 листов архитектурно-строительного раздела. Данный проект был выполнен в соответствии с действующими нормами и правилами (в том числе по взрыво-пожарной безопасности).

1. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Технический паспорт здания

Технический паспорт здания показывает все конструктивные элементы и инженерное оборудование, находящееся в здании, а также изменения, происходящие в процессе реконструкции. Составление технического паспорта при реконструкции здания позволяет определиться с перечнем основных видов работ, необходимых для восстановления эксплуатационных качеств здания.

Технический паспорт приведен в таблице 1

Таблица 1.1

Технический паспорт здания спорткомплекса «Витязь» в г. Ярославль

Характеристика здания	По типовому проекту	Предусмотрено проектом реконструкции
1	2	3
Спортивный комплекс	2008	2016
Надстройка	не производилась	мансардный этаж
Планировка	в двух уровнях	надстройка одного этажа
Кол-во этажей	2	3
Покрытие	Совмещенное, невентилируемое из сборных железобетонных круглопустотных и ребристых панелей со швами, заделанными цементным раствором марки 200. Основанием крови служит цементно-песчаная стяжка, устраиваемые поверх теплоизоляционного слоя. Так как уклон кровли 1%, то кровля делается из четырёх слоёв рубероида с антисептированной основой. Полотнища раскладывают и наклеивают перпендикулярно стоку вод. Рулонные битумные материалы наклеивают на битумных мастиках. Рубероид наклеивают внахлёстку в продольном и поперечном направлениях (70, 100 мм) с разбежкой стыков в смежных слоях.
Водосток	Внутренний	Внутренний
Наружные стены	Внутренняя часть наружной стены толщиной 510 мм выполнена из полнотелого керамического кирпича марки М75 на цементно-песчаном растворе М50, внешняя верста наружной стены толщиной 120 мм выполнена из полнотелого силикатного кирпича.
Внутренние стены	Внутренние стены толщиной 510 и 640 мм выполнены из полнотелого керамического кирпича марки М75	Кирпичные толщина 510 и 640мм
Полы	Покрытие полов: во всех помещениях кроме больших залов колы из керамической плитки по цементно-песчаной стяжке. В залах полы выполнены деревянные.
Двери наружные	Щитовые, двухпольные, глухие.	Дверной блок стальной двупольный по ГОСТ 24698-81, ГОСТ 31173-2003
Двери внутренние	Однопольные, глухие однопольные	Однопольные, глухие однопольные по ГОСТ 6629--88
Окна	однокамерные стеклопакеты в металлопластиковых переплетах по ГОСТ 23166-99
Техническое подполье	Не имеется	Не проектируется
Лестницы	Железобетонные марши	Железобетонные марши серия 1.050.1-2
Инженерное оборудование
Водопровод	Водоснабжение и наружное пожаротушение осуществляется от городской водопроводной сети, потребление которой регулируется водомерными счетчиками.	Устройство новых систем в надстройке по конструктивному решению аналогично существующим.
Канализация	Хозяйственно-фекальная в наружную сеть	Устройство новых систем в пристройке по конструктивному решению аналогично существующим.
Отопление	Теплоснабжение осуществляется от наружной теплосети.	Устройство новых систем в надстройке по конструктивному решению аналогично существующим.
Электроснабжение	360/220В, от наружной сети	Устройство новых систем в надстройке по конструктивному решению аналогично существующим
Горячее водоснабжение	Централизованное горячее водоснабжение.	Устройство новых систем в надстройке по конструктивному решению аналогично существующим
Связь и сигнализация	Городской автоматической телефонной связи; тревожной (пожарной и охранной) сигнализации; радиофикации.

1.1.1 Внутренняя отделка

Отделочные работы внутри помещений выполняются согласно действующим нормам.

На всех этажах потолки лестничных клеток белятся клеевой побелкой, стены на высоту этажа окрашиваются масляной краской.

Во всем здании стены помещений отделаны листами гипсокартона и окрашены, потолки подвесные.

В туалетах предусматривается облицовка стен керамической плиткой на всю высоту помещения, на полах устройство герметичного покрытия из керамической плитки. Потолок белится клеевой побелкой.

1.1.2 Наружная отделка фасадов

Наружные стены здания по типовому проекту предполагалось выполнить из кирпичной кладки с тщательным подбором лицевой поверхности и глубокой расшивкой швов (швы западающие). Отдельные участки фасадов оштукатурить терразитовым раствором с добавлением мраморной крошки и слюды. Цоколь - терразитовая штукатурка крупным набрызгом с добавлением битого стекла и гранитной крошки мелкой фракции.

С учетом новых требований, согласно, изменения №3 строительных норм и правил СНиП II-3-79 “Строительная теплотехника” принятого 11.08.95, необходимо увеличить теплозащитные свойства наружных ограждающих конструкций. Т.к. наибольшие теплопотери происходят через стены, и составляют 42-49% от общего количества, через окна - 32-35%, через входные двери - 5-8%. Таким образом, для того чтобы реально сократить потери тепла в здании, необходимо выполнить комплекс мероприятий по утеплению стенового ограждения.

Комплекс энергосберегающих мероприятий в существующих зданиях при их модернизации и утеплении обеспечивает снижение расходов энергоресурсов в среднем на 45-50% по сравнению с исходным уровнем.

В нашем проекте для утепления наружной стены можно принять фасадную систему с вентилируемым воздушным зазором «Краспан». Разработчиком системы является ООО «Профис» (г. Красноярск), а поставщиком комплектующих деталей и исполнителем подрядных работ - ООО «Фаско-Строй» (г. Москва).

Система предназначена для теплоизоляции и облицовки прессованными фиброцементными плитами фасадов зданий и сооружений с II этапом СНиП II-3-79^*.

Систему допускается применять для строительства и реконструкции зданий с кирпичными, бетонными и стенами из других материалов плотностью более 600 к/м³

В системе слой наружной облицовки фасада установлен с воздушным зазором относительно расположенного за ним слоя плит утеплителя. Облицовочный слой выполняется из прессованных фиброцементных плит «Краспан», окрашенных или покрытых крошкой натурального камня. Система апробирована на достаточном количестве зданий в г. Красноярске и других городах России.

Система является многослойной конструкцией, состоящей из несущего каркаса, утепляющего слоя, фасадных плит «Краспан», см. рисунок 1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Фрагмент конструктивного решения фасадной системы «Краспан»

Элементы несущего каркаса, применяемые в системе, в основном выполняются из оцинкованных стальных листовых материалов по ГОСТ 14918-80, кронштейны (2) из стали толщиной 1,5 мм, горизонтальные (4) и вертикальные (5, 6) профили - 1,2 мм.

В качестве утеплителя применяются негорючие плитные материалы, на которые имеется Техническое свидетельство Госстроя России.

Наиболее нагруженными элементами несущего каркаса являются кронштейны (2), которые крепятся к основанию (1) с помощью анкерных болтов (3). Длина анкерных болтов определятся расчетом, и выбирается в зависимости от материала стены. Рекомендуемые шаги кронштейнов: по горизонтали - 600 мм, по вертикали - 995 и 595 (чередующийся шаг). Кронштейны отличаются длиной рабочей части, которая зависит в основном от толщины утепляющего слоя, для нашего региона от может быть равен 150-175 мм. Для устранения мостиков холода под кронштейны устанавливают изолирующие паронитовые прокладки (12).

Горизонтальные несущие профили (4), крепятся к кронштейнам стальными оцинкованными заклепками размером 4,8 Ч 8 мм. Максимальный шаг не должен превышать 995 мм. Стыковка горизонтальных профилей производится с учетом зазоров для компенсации температурных деформаций (15мм). Запрещается скреплять горизонтальные профили между собой.

Минераловатные плиты утеплителя (7) устанавливаются на горизонтальные профили и крепятся к стене специальными полимерными анкерами (8) или дюбелями. Расход дюбелей не менее 5 штук на м². Если применяются несколько слоев теплоизоляции, для избежания потерь тепла швы в слоях утеплителя следует выполнять в перевязку.

Для защиты теплоизоляции от возможного проникновения влаги может применяться влагозащитная паропроницаемая пленка типа «TYVEK» (Франция), которая укладывается непосредственно на теплоизоляцию с нахлестом 150ч200 мм.

Вертикальные несущие профили крепятся к горизонтальным стальными оцинкованными заклепками 4,8 Ч 8 мм и предназначены для крепления на них фасадных плит. Профили (5) устанавливаются в местах вертикальных стыков фасадных плит, а профили (6) - в средней части фасадных плит, боковых откосах окон и конструкциях наружного и внутреннего углов здания. Стыковка несущих вертикальных профилей производится с зазором 15 мм, учитывающим температурные деформации.

Для облицовки фасадов применяются фасадные плиты «Краспан» (9) плотностью г = 2400 кг/м³, изготавливаемые на основе высокопрочных волокнистоцементных листов толщиной 8 мм. Используются 2 вида фасадных плит:

- с поверхностью из каменной крошки (Краспан Стоун), размерами 1200Ч1200Ч8 мм;

- с гладкой цветной поверхностью (Краспан Колор), размерами 1200Ч1200 (1570, 2400)Ч8 мм.

Крепление фасадных плит (9) к несущим вертикальным профилям производится с помощью стальных оцинкованных фасадных заклепок (10) размером 4,8 Ч 21 мм с окрашенной головкой. Шаг заклепок по высоте у кромок плиты - 300 мм, в середине плиты - 600 мм. Учитывая возможность теплового расширения плит в местах их крепления к несущим вертикальным стальным профилям, необходимо оставлять зазор, для чего отверстия в плитах для фасадных заклепок просверливаются на 1,5 мм больше их диаметра. Во избежания непосредственного контакта фасадных плит со стальными вертикальными профилями между ними в местах креплений прокладывается резиновая уплотнительная лента ПР. Не допускается крепление фасадных плит к двум соседним по высоте вертикальным несущим профилям.

Монтаж системы начинается с разметки фасада установки маяков, по которой будут устанавливаться и крепится к основанию кронштейны и горизонтальные профили. Разметка выполняется с помощью геодезических приборов, уровня и отвеса. Монтаж ведут снизу вверх. В процессе монтажа элементов системы должен выполняться пооперационный контроль качества и составляться акты на скрытые работы. Работы по монтажу системы могут выполнять организации, специалисты которых прошли обучение и имеют лицензию на право выполнения работ от ООО «Фаско-Строй».

1.2 Определение технического состояния здания

1.2.1 Определение нормативного срока эксплуатации здания

Нормативный срок эксплуатации здания определяется на основании несущих конструкций: фундаментов, стен, перекрытий. Нормативный срок эксплуатации составляет 150 лет.

Для определения конструкция фундамента было произведено отрытие шурфа под наружной стеной по оси «П» и под внутренней несущей стеной по оси «Л».

В результате обследования фундамента под внутренней стеной выявлено следующее:

Фундамент под внутренней несущей стеной выполнен из железобетонных блоков до отметки -1.800 м. В основании фундамента под пилястрами находиться фундаментная подушка шириной 1800 мм и высотой 300 мм, основание фундаментной подушки находиться на отметке -2,100 от чистого пола 1 этажа; в уровне обреза фундамента под перегородкой выполнен слой гидроизоляции из 1 слоя рубероида.

В проекте реконструкции здания спорткомплекса предусмотрено усиление фундаментов под внутренней несущей стеной в виде монолитных железобетонных подушек.

На участке пристройки дополнительного объема спроектирован мелкозаглубленный монолитный железобетонный фундамент.

Рекомендации:

Для отвода поверхностных вод по периметру здания должна быть устроена бетонная отмостка шириной 1,0 м (бетон класса В15, F150 - 10 см по песчаной подготовке толщиной 10 мм).

По периметру всех стен в уровне верха ростверка выполнить горизонтальную гидроизоляцию из цементного раствора состава 1:2 толщиной 20 мм на отметках -3,340; - 1,840 м. По наружным стенам устраивается дополнительно гидроизоляция из 2-х слоев гидроизола от отметках -0,340; -1,540; -1,250; -0,050 м.

По степени ответственности - здание II уровня по [6] п.9. В здании предусмотрены три эвакуационных выхода: через центральный выход, выход из зала и лестничную клетку.

Учитывая, что в здание является общественно-культурным центром, проектом предусматривается:

- устройство автоматической пожарной сигнализации;

- пожарный водопровод;

- все входы в лестничную клетку с самозакрывающимися дверями.

Кроме этого проектом предусмотрено автоматическое отключение вентиляции при пожаре. Коэффициент = 1,поэтому в дальнейших расчетах условно учитывать его не будем.

1.2.2 Определение физического износа здания

Определение физического износа здания по срокам эксплуатации

Здание было построено в 2008 г. На момент реконструкции фактический срок службы здания составляет 8 лет.

Определяем физический износ по формуле:

, (1.1)

где - срок эксплуатации здания;

- минимальный нормативный срок эксплуатации.

.

Данный метод является приблизительным т.к. не оценивает фактических повреждений и дефектов конструкции. Его можно использовать для составления планов обследования.

Определение физического износа по удельным весам стоимости конструкций

В процессе обследования конструкций в здании не было выявлено значительных дефектов и повреждений.

Заключение состояния по физическому износу здания в соответствии [1].

По результатам обследования здания было выявлено, что состояние основных несущих конструкций (фундамента, стен, перекрытия) находится в хорошем работоспособном состоянии. Инженерное оборудование по физическому износу находится в работоспособном состоянии. Окна, двери, полы и отделка находятся в работоспособном состоянии. В целом физический износ составляет 6%. Поэтому реконструкция здания по физическому износу допустима и может быть произведена в 2016 году.

1.2.3 Определение морального износа

Моральный износ здания определяется по трем показателям [1]:

А) дефекты архитектурно-планировочного решения.

Б) отсутствием отдельных видов инженерного благоустройства.

В) не соответствие материала конструкции современным нормативным требованиям.

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

Таблица 1.4

Определение морального износа планировки здания

Наименование показателей	Нормативное значение	Фактическое значение	Отклонение от нормы	Моральный износ %.
1. Наличие утепленных тамбуров на входах 2. Помещение для дежурного	Двойной тамбур 3,5м2	Не имеется Имеется	Отсутствует Отсутствует	1 0
3. Наличие мероприятий входной группы для маломобильных групп населения	Пандус, входная площадка, размер тамбура	Имеется	Отсутствует	0
4. Размер крыльца	1,2х1,2м, лестница шириной не менее 1 м на входе, наличие навеса над крыльцом	Имеется	Отсутствует	0
5. Ширина коридоров	При длине коридоров до 40м-1,4 м	Имеется	Отсутствует	0
6. Ширина маршей лестниц	1,05 м	Имеется	Отсутствует	0
7. Тип лестницы	Наличие естественного освещения в стенах на каждом этаже	Не имеется	Присутствует	1
8. Площадь проема для освещения на лестничной площадке	1,2 м2 на каждом этаже	Не имеется	Присутствует	1
9. Аварийный выход с высотой расположения этажа 15м и более	При наличии 2 этажа рабочих мест на втором этаже 15 человек должно быть две лестничные клетки внутри здания.	Не имеется	Присутствует	1

Отсутствие отдельных видов инженерного благоустройства выполняется в табличной форме.

Таблица 1.5

Моральный износ инженерного оборудования здания

Наименование показателей	Нормативное значение	Фактическое значение	Отклонение от нормы	Моральный износ %.
1. Наличие пожарной сигнализации	Каждый объект защиты должен иметь систему обеспечения пожарной безопасности.	Имеется РЕЧОР (БАС-4 и БУМ-1/4)	Присутствует	3
2. Охранная сигнализация	Все объекты защиты должны иметь систему обеспечения пожарной безопасности	Имеется РЕЧОР (БАС-4 и БУМ-1/4)	Присутствует	3

Полный моральный износ составил 10%.

Общее заключение о техническом состоянии реконструируемого здания

По результатам обследования здания и определения физического износа по удельным весам строительной конструкции износ составил 6%, моральный износ составил 10%.

Проведение реконструкции данного объекта допустимо.

1.3 Объемно-планировочное решение

В дипломном проекте предусмотрена реконструкция спортивного комплекса «Витязь», а именно пристройка входной группы в осях «А»-«Д»/1-6, и надстройка третьего этажа в осях «Л»-«Р»/4-17. Здание спортивного комплекса имеет сложную в плане конфигурацию переменной этажности с несущими наружными и внутренними стенами. В осях «Е»-«Н»/1.1-1 и «Г»-«Л»/5-11 здание одноэтажное, с высотой помещений 7.3 м. и 8.0 м. соответственно. Остальная часть здания выполнена двухэтажной, с высотой помещений 3.3м. Габаритные размеры: 80.77х31.4 метра.

По оси 12 здание спортивного комплекса сблокировано с недостроенной частью здания.

Пространственная жесткость здания обеспечивается с помощью взаимного пересечения и примыкания наружных и внутренних стен, продольных и поперечных, а так же горизонтальным диском железобетонных пустотных плит перекрытий.

Общая площадь - 3040,8 м.

Площадь застройки - 602,1 м².

Здание относится ко второму (нормальному) уровню ответственности по назначению (ГОСТ 27751-88), ко второй группе капитальности с нормативным сроком службы 150 лет.

1.4 Конструктивное решение

Здание спорткомплекса запроектировано с применением индустриальных сборных конструкций, выпускаемых строительной промышленностью, на основе каталога строительных изделий.

Конструктивная схема здания решена с несущими наружными и внутренними стенами, расположенными с шагом: 18; 12; 9; 6; 4,2; 3м. Пространственная жесткость здания обеспечивается совместной работой стен и перекрытий, рассматриваемых, как жесткие неизменяемые диски.

Пристраиваемая и надстраиваемая части проектируются в виде металлического каркаса, ограждающие элементы - многослойные стеновые и кровельные «сэндвич» панели.

2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Теплотехнические расчеты ограждающих конструкций

Теплотехнические расчеты провожу в соответствии с нормами: СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» [3].

Исходные данные: здание административно-офисного назначения.

Параметры воздуха:

- внутренняя температура t_вн = 21єС;

- относительная влажность 51-60%;

- расчетная зимняя температура t_н = -32єС.

Порядок расчета:

1) градусо-сутки отопительного периода

, єС·сут, (2.1)

где t_int - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, єС, принимаемая по [2];

t_ht - средняя температура наружного воздуха периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8єС, по табл.2 [3];

z_ht - продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8єС сут, по табл.2 [3].

2) нормируемое сопротивление теплопередаче рассчитываемой ограждающей конструкции определяется по табл.3 [3] помощью интерполяции.

3) сопротивление теплопередаче многослойной конструкции

(2.2)

(2.3)

где б_i - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности конструкции;

б_e - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности конструкции

а) покрытие

єС·сут

Для покрытий общественных зданий по табл. 3 [3]

В качестве утепления используются минераловатные плиты Rockwool ЛАЙТ БАТТС с коэффициентом теплопроводности

л = 0,045

(2.4)

Отсюда получаем необходимую толщину утеплителя д = 0,169м.

Принимаем окончательную толщину минераловатных плит Rockwool ЛАЙТ БАТТС 200мм.

б) пол первого этажа

єС·сут

Для перекрытий общественных зданий по табл.4 [4]

1 слой: ж/б плита t = 220 мм, л = 2,04 ;

2 слой: утеплитель ПЕНОПЛЭКС л = 0,030;

3 слой: цементно-песчаная стяжка t = 40мм, л = 0,93

(2.5)

Отсюда получаем необходимую толщину утеплителя д = 0,1м.

Принимаем окончательную толщину минераловатных плит ПЕНОПЛЭКС 100мм.

в) Наружная стена

єС·сут

Для стены общественных зданий по табл.4 [4]

1 слой: сталь листовая t = 4мм, л = 58 ;

2 слой: минвата л = 0,038 ;

3 слой: сталь листовая t = 4мм, л = 58 .

(2.6)

Отсюда получаем необходимую толщину минваты д = 0,126м.

Принимаем окончательную толщину минераловатных плит Rockwool Фасад Баттс 150мм.

2.2 Расчет несущей способности грунта основания под фундаментами

2.2.1 Расчет по предельным состояниям первой группы

Сбор нагрузок на 1 м/п фундамента представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Сбор нагрузок на фундамент по оси Ж 1 (под пилястрой), кН/м

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м	f	Расчетная нагрузка, кН/м
Постоянная нагрузка:
Покрытие: Рубероид: 6Ч0,015Ч9 Ц/П стяжка: 18Ч0,03Ч9 Фиброцементные плиты: 3Ч0,15Ч9 Плиты покрытия ребристые: 25Ч0,11Ч9 Прогоны под панели: Панели покрытия: 2.26/4.5	0.81 4.86 4.05 24,75 0,117Ч4 = 0,47 0,502	1,2 1,2 1,2 1,1 1,05 1,2	0.972 5.832 4.86 27,225 0,123Ч4 = 0,493 0,602
Плиты перекрытия многопустотные: 2Ч(3,11Ч4,5)	13,995Ч2 27,99	1,1	15,394Ч2 30,789
Балки покрытия Ж/Б: Балка покрытия:	60,5 2,547	1,1 1,05	66,55 2,674
Стена кирпичная: 18Ч9,61Ч0,9	155,682	1,1	171,25
Пол керамический по ц/п стяжке Плитка: 28Ч0,015Ч4,5 Ц/п стяжка: 18Ч0,065Ч4,5	1,89Ч2 = 3,78 5,265Ч2 = 10,53	1,1 1,1	2,079Ч2 = 4,158 5,791Ч2 = 11,58
Фундаментные блоки: 2,4Ч0,6Ч1,8 Фундаментная подушка:	31,46 8,3	1,1 1,1	34,61 9,13
Итого постоянная нагрузка:	336,23		372,329
Полезная нагрузка: 2Ч2Ч4,5	18Ч2 = 36	1,2	21,6Ч2 = 43,2
Снеговая нагрузка: 2,4Ч4.5	7.56	1/0,7	10.8
Полная нагрузка	379.8		432,929

Расчет ведется в соответствии с [1]

R?N/A, (2.7)

где R - расчетное сопротивление грунта, определённое в приложении А;

N - нагрузка на фундамент;

А - площадь фундамента.

275.7 кН ?379.8/1.8 = 210.99 кН

Вывод: несущей способности основания под фундаменты достаточно для восприятия фактических нагрузок.

Таблица 2.2

Сбор нагрузок на фундамент по оси Ж 1, кН/м

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м	f	Расчетная нагрузка, кН/м
Постоянная нагрузка:
Покрытие: Прогоны под панели: Панели покрытия: 2.26/4.5	0,117Ч4 = 0,47 0.502	1,05 1,2	0,123Ч4 = 0,493 0.602
Плиты перекрытия многопустотные: 2Ч(3,11Ч4,5)	13,995Ч2 27,99	1,1	15,394Ч2 30,789
Балка покрытия:	2,547	1,05	2,674
Стена кирпичная: 18Ч9,61Ч0,64	110,71	1,1	121,78
Пол керамический по ц/п стяжке Плитка: 28Ч0,015Ч4,5 Ц/п стяжка: 18Ч0,065Ч4,5	1,89Ч2 = 3,78 5,265Ч2 = 10,53	1,1 1,1	2,079Ч2 = 4,158 5,791Ч2 = 11,58
Фундаментные блоки: 2,4Ч0,6Ч2,185	31,46	1,1	34,61
Итого постоянная нагрузка:	187.99		257,179
Полезная нагрузка: 2Ч2Ч4,5	18Ч2 = 36	1,2	21,6Ч2 = 43,2
Снеговая нагрузка: 2,4Ч4.5	7.56	1/0,7	10.8
Полная нагрузка	231.55		332,779

R?N/A, (2.8)

264,41 кН <231.55/0,6 = 285.92 кН.

Вывод: несущей способности основания под фундаменты недостаточно для восприятия фактических нагрузок. Требуется усиление фундамента.

Таблица 2.3

Сбор нагрузок на фундамент по оси П 1, кН/м.п

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м	f	Расчетная нагрузка, кН/м
Постоянная нагрузка:
Покрытие: Рубероид: 6Ч0,015Ч4,5 Ц/П стяжка: 18Ч0,03Ч4,5 Фиброцементные плиты: 3Ч0,15Ч4,5 Прогоны под панели: Панели покрытия: 2.26Ч4.5	0.81 4.86 4.05 0,117Ч4 = 0,47 10,17	1,2 1,2 1,2 1,05 1,2	0.972 5.832 4.86 0,123Ч4 = 0,493 12,204
Плиты перекрытия многопустотные: 2Ч(3,11Ч4,5)	13,995Ч2 27,99	1,1	15,394Ч2 30,789
Балка покрытия:	2,547	1,05	2,674
Стена кирпичная: 18Ч6,6Ч0,64	76,032	1,1	83,63
Пол керамический по ц/п стяжке Плитка: 28Ч0,015Ч4,5 Ц/п стяжка: 18Ч0,065Ч4,5	1,89Ч2 = 3,78 5,265Ч2 = 10,53	1,1 1,1	2,079Ч2 = 4,158 5,791Ч2 = 11,58
Фундаментные блоки: 2,4Ч0,6Ч2,185 Фундаментная подушка:	31,46 5,53	1,1 1,1	34,61 6,09
Итого постоянная нагрузка:	178,229		197,892
Полезная нагрузка: 2Ч2Ч4,5	18Ч2 = 36	1,2	21,6Ч2 = 43,2
Снеговая нагрузка: 2,4Ч4,5	7,56	1/0,7	10,8
Полная нагрузка	221,789		251,892

R?N/A, (2.9)

270,06 кН ?221,789/1,2 = 184,82 кН.

Вывод: несущей способности основания под фундаменты достаточно для восприятия фактических нагрузок.

2.3 Расчет статически неопределимой рамы

2.3.1 Сбор нагрузки на раму

Рисунок 2.1 - Расчетная схема рамы

Расчетная схема рамы имеет 17 узлов. Между двумя узлами размещается элемент. В раме 18 элементов, пять опорных закрепления и три типа жесткости (таблица 2.4):

I - колонны,

II - балки перекрытия,

III - балки покрытия.

Таблица 2.4

Типы жесткости

Тип жесткости	Е, кПа	I, см4	А, см2
1		3746	52,69
2		6319	40,6
3		3537	32,68

Элементы рамы соединены жестко.



Рисунок 2.2 - Расчетная схема рамы от постоянной нагрузки

G₁ = G₂ = G_Ст ;

G_Ст.1 = 0,865 кН/м

Таблица 2.5

Сбор нагрузок на покрытие,

Наименование нагрузки	Нормативное значение		Расчетное значение
1. Линокром: 2. Панели покрытия: 0,3583/6 3. Балки покрытия ][ 20Б1: 0,213/6 4. Прогоны под покрытие: 0,12/1	0,05 0,06 0,036 0,12	1.2 1,2 1.05 1.05	0,06 0,072 0,038 0,126
Итого постоянная:	0,266		0,296
5. Временная снеговая:	1,68	1/0.7	2,4
Итого:	2,046		2,696

Таблица 2.6

Сбор нагрузок на перекрытие,

Наименование нагрузки	Нормативное значение		Расчетное значение
1. Плитка керамическая д = 0,01 м; с = 18 кН/м3 2. ц/п стяжка д = 0,02 м; с = 18 кН/м3 3. Керамзитобетон В7.5 д = 0,05 м; с = 8 кН/м3 4. Профнастил Н75-750-0.9 5. Балка перекрытия ][25Б1 0,32/6 6. Прогоны [18 0,163/1	0,18 0,36 0,4 0,13 0,053 0,163	1.2 1.3 1,3 1,05 1,05 1,05	0,216 0,468 0,52 0,136 0,056 0,171
Итого постоянной:	1,286		1,567
7. Временная эксплуатационная:	2	1,2	2,4
Итого:	3,286		3,967

2.3.2 Загружение ветровой нагрузкой слева направо

Рисунок 2.3 - Загружение ветровой нагрузкой слева направо

Интенсивность распределенной ветровой нагрузки определяем по формуле:

- с наветренной стороны

w = c·w_o·K·B·_f (2.10)

где с - аэродинамический коэффициент (приложение 4 [4]), с = 0,8;

w_o - нормативный скоростной напор ветра для высоты над поверхностью земли до 5,0 м, принимаемый в зависимости от района строительства (w_o = 0,23 кПа);

К - коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора в зависимости от высоты и типа местности, принимаемый по табл. 6 [4] (К₅ = 0,5; К₁₀ = 0,65).

Определяем пассивное давление:

1) q_x = w₁

w₁ = w_{0 f}

w₁ = 0,23 = 0,772 кН/м

2) q_x = w₂

w₂ = w_0f

К₂ =

К₂ =

w₂ = 0,23 = 0,846 кН/м

2.3.3 Варианты загружения временной эксплуатационной и снеговой нагрузкой

Рисунок 2.4

Рисунок 2.5

Рисунок 2.6

2.3.4 Расчет рамы на ЭВМ

а) Расчет балки покрытия

Определение погонной распределенной нагрузки на балку.

Нормативные и расчетные значения погонных (в Н/м) нагрузок на балки определяют,как произведение нагрузки, распределенной по площадкам (в Н/м²) на ширину грузовой площади по формулам:

q^н_* = (g^н + p^н) ·a, (2.11)

где g^н - нормативная постоянная нагрузка (по табл.2 [4]), g^н = 0,266 кН/м²;

p^н - нормативная временная нагрузка (по табл.2 [4]), pⁿ = 1,68 кН/м²;

а - шаг балок, а = 6 м.

q^н_пог = (0,266 + 1,68) ·6 = 11,676 кН/м

q = ( g + p)·a, (2.12)

где g - расчётная постоянная нагрузка, g^н = 0,296 кН/м²;

p - расчётная временная нагрузка, pⁿ = 2,4 кН/м²;

а - шаг балок, а = 3 м.

q = (0,296 + 2,4)·6 = 16,176 кН/м

б) Определение расчетных усилий.

Расчетные усилия: максимальный изгибающий момент (на опоре) и максимальная поперечная сила (на опорах).

М_МАХ = 26,79 кН·м

Q_МАХ = 37,3 кН

в) Определение требуемого момента сопротивления.

Требуемый момент сопротивления сечения определяется по формуле:

W_{X call} = = = 111,62 см³ (2.13)

где R_Y - расчетное значение сопротивления стали растяжению, сжатию и изгибу, принимаемое по таблице 5 [5] для фасонного проката в зависимости от толщины и класса стали;

R_Y = 240 МПа

г_с - коэффициент условий работы конструкции, принимаемый для балок равным 1,0.

По сортаменту подбираем двутавр с W_X ? W_{X call}

Принимаем: №18Б1

W_X = 120,1 см³; b_f = 91 мм; t_w = 4,3 мм; t_f = 6,5 мм;

g^н_бн = 15,4 кг/м = 0,154 кН/м; I_X = 1063 см⁴; h = 177 мм; A = 19,58 см².

г) Проверка принятого сечения по первой группе предельных состояний

у = ? R_Y·г_c, (2.14)

у = = 223,06МПа

R_Y·г_c = 240?10⁶?1 = 240 МПа

223,06 МПа ? 240 МПа = > проверка выполняется

Д = , (2.15)

Д =

Проверка по второй группе предельных состояний

f = ? [f/l], где [f/l] = (1/200) ·l (2.16)

f = = 0,028 < 0,0225 = > проверка не выполняется

Принимаем: №18Б2

W_X = 146,3 см³; b_f = 91 мм; t_w = 5,3 мм; t_f = 8 мм;

g^н_бн = 18,8 кг/м = 0,188 кН/м; I_X = 1317 см⁴; h = 180 мм; A = 23,95 см²

f = ? [f/l], где [f/l] = (1/200) ·l

f = = 0,0223 < 0,0225 = > проверка выполняется

2.4 Расчет балки перекрытия

а) Определение погонной распределенной нагрузки на балку.

Нормативные и расчетные значения погонных (в Н/м) нагрузок на балки определяют как произведение нагрузки, распределенной по площадкам (в Н/м²) на ширину грузовой площади по формулам:

q^н_* = (g^н + p^н) ·a, (2.17)

где g^н - нормативная постоянная нагрузка, g^н = 1,286 кН/м²;

p^н - нормативная временная нагрузка, pⁿ = 2 кН/м²;

а - шаг балок, а = 6 м;

q^н_пог = (1,286 + 2) ·6 = 19,716 кН/м.

q = ( g + p)·a, (2.18)

где g - расчётная постоянная нагрузка, g^н = 1,567 кН/м²;

p - расчётная временная нагрузка, pⁿ = 2,4 кН/м²;

а - шаг балок, а = 6 м;

q = (1,567 + 2,4)·6 = 23,802 кН/м.

б) Определение расчетных усилий.

Расчетные усилия: максимальный изгибающий момент (на опоре) и максимальная поперечная сила (на опорах).

М_МАХ = 32,99кН·м

Q_МАХ = 45,82 кН

в) Определение требуемого момента сопротивления.

Требуемый момент сопротивления сечения определяется по формуле:

W_{X call} = = = 137,46 см³ (2.19)

где R_Y - расчетное значение сопротивления стали растяжению, сжатию и изгибу, принимаемое по таблице 5 [5] для фасонного проката в зависимости от толщины и класса стали;

R_Y = 240 МПа

г_с - коэффициент условий работы конструкции, принимаемый для балок равным 1,0

По сортаменту подбираем двутавр с W_X ? W_{X call}

Принимаем: №20Б1

W_X = 184,4 см³; b_f = 100 мм; t_w = 5,5 мм; t_f = 8 мм;

g^н_бн = 21,3 кг/м = 0,213 кН/м; I_X = 1844 см⁴; h = 200 мм; A = 27,16 см².

г) Проверка принятого сечения по первой группе предельных состояний

у = ? R_Y·г_c, (2.20)

у = = 178,9 МПа

R_Y·г_c = 240?10⁶?1 = 240 МПа

214,5 МПа ? 240 МПа = > проверка выполняется

Д = (2.21)

Д =

Проверка по второй группе предельных состояний

f = ? [f/l], где [f/l] = (1/200) ·l (2.22)

f = = 0,0227 < 0,0225 =

> проверка не выполняется

Принимаем: №20Ш1

W_X = 277,3 см³; b_f = 150 мм; t_w = 6 мм; t_f = 9 мм;

g^н_бн = 30,6 кг/м = 0,306 кН/м; I_X = 2690 см⁴; h = 194 мм; A = 39,01 см².

f = ? [f/l], где [f/l] = (1/200) ·l

f = = 0,0190 < 0,0225 = > проверка выполняется

2.5 Расчет и конструирование колонны

а) установка расчетной длины колонны

Расчетные длины l_ef колонн постоянного сечения следует определять по формуле

l_ef = l (2.23)

где l длина колонны;

коэффициент расчетной длины.

Коэффициенты расчетной длины колонн постоянного сечения для несвободных рам определяется по формуле:

(2.24)

где J_c и l_c соответственно момент инерции сечения и длина проверяемой колонны;

J_s и J_i моменты инерции сечения ригелей, примыкающих соответственно к верхнему и нижнему концу проверяемой колонны;

l пролет рамы;

p = 50 (J_i = )

Расчетные длины колонн в направлении вдоль здания (из плоскости рам) следует принимать равными расстояниям между закрепленными от смещения из плоскости рамы точками (опорами колонн, подкрановых балок и подстропильных ферм; узлами креплений связей и ригелей и т. п.). Расчетные длины допускается определять на основе расчетной схемы, учитывающей фактические условия закрепления концов колонн.

l_efх = 0,46*3,6 = 1,656 м

l_efу = 1,656 м

б) подбор сечения стержня колонны и проверка общей и местной устойчивости

Подбор сплошного сечения колонны.

Определение требуемой площади сечения:

(2.25)

где R_у = 240 МПа - расч. сопротив. стали по пределу текучести (С 240);

г_с = 1;

ц_е - коэфф. определяемый в зависимости от условной гибкости стержня и приведенного относительного эксцентриситета m_ef.

(2.26)

где i_x = 0,42 Ч h = 0,42 Ч 0,196 = 0,082 м;

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

= 0,683.

m_ef = з Ч m_x

где m_x - относительный эксцентриситет

m_x = =

е = м

с_х - ядровое расстояние

с_х = = 0,35 Ч h = 0,35 Ч 0,196 = 0,069 м

m_x =

з - коэфф. влияния формы сечения:

; m_х = 1; з = (1,9 - 0,1m) - 0,02(6 - m) = 1,79

m_ef = 1,79 Ч0,3 = 0,537

ц_е = 0,816

Требуемая площадь:

= 0,00069 м²

По сортаменту принимаем 20К1:

А = 52,69 см²; h = 196 мм;

b = 199 мм; s = 6,5 мм;

t = 10 мм; i_x = 8,54 см;

i_у = 4,99 см; W_х = 392,5 см³

Уточняем:

см

m_x = = 0,28

= 1,74 > з =

= (1,9 - 0,1m) - 0,02(6 - m) = 1,8

m_ef = 1,8 Ч ...