Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Исходные данные для проектирования

2. Сравнение и выбор варианта конструктивного решения

3. Архитектурно-строительная часть

3.1 Генеральный план участка

3.2 Объемно-планировочное решение

3.3 Конструктивная часть

3.4 Внутренние сети водопровода и канализации

3.5 Отопление и вентиляция

3.6 Электроосвешение

3.7 Защита строительных конструкций от коррозии и гниения

3.8 Противопожарные мероприятия

3.9 Теплотехнический расчет наружный ограждающих конструкций

4. Расчетно-конструктивная часть

4.1 Расчет фундаментов существующего здания

4.2 Расчет ж/б монолитного безкапительного безбалочного перекрытия

4.3 Расчет стыка колонны с плитой

4.4 Антисейсмические мероприятия

5. Технологическая часть

5.1 Выбор монтажных кранов по техническим параметрам

5.2 Разработка технологической карты на устройство монолитного каркаса

6. Сметная стоимость строительства

7. Организация строительного производства

7.1 Описание принятых методов организации строительства

7.2 Составление таблицы исходных данных для сетевого графика

7.3 Расчет сетевого графика с анализом технико-экономических показателей

7.4 Материально-технические и трудовые ресурсы строительства

7.5 Организация строительной площадки

7.6 Расчет потребности в воде для нужд строительства

7.7 Расчет потребности в электроэнергии, выбор траснформаторов

7.8 Расчет потребности в сжатом воздухе, выбор компрессора

7.9 Расчет потребности в тепле и выбор источников временного теплоснабжения

7.10 Технико-экономические показатели проекта

8. Безопасность жизнедеятельности на производстве

8.1 Организация безопасных условий труда при выполнении отделочных работ фасада здания

9. Защита населения и территории в чрезвычайных ситуациях

9.1 Расчет времени эвакуации при пожаре

10. Мероприятия по выполнению работ в зимний период

11. Противопожарные мероприятия

12. Охрана окружающей среды

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Реконструкция стала одним из магистральных направлений в области капитального строительства. Ее объемы неуклонно возрастают. По своей специфике проектирование и проведение работ по реконструкции существенно отличаются от процесса создания новых зданий и сооружений, что обуславливает необходимость подготовки новых инженерных кадров.

Реконструкция зданий и сооружений - это их переустройство с целью частичного или полного изменения их функционального назначения, улучшения застройки территорий, приведение зданий и сооружений в соответствие с современными возросшими нормативными требованиями. Реконструкция направлена на сведение к минимуму морального и физического износа строительных объектов.

Переустройство включает перепланировку и увеличение высоты помещений, усиление, частичную разборку и замену конструкций, а также надстройку, пристройку и улучшение фасадов зданий.

Немаловажную роль реконструкция играет в улучшении архитектурного облика города, придание ему индивидуальности. В связи с этим реконструкция должна носить комплексный характер, учитывать длительную перспективу развития города, района, строительного объекта.

Как правило, реконструкция жилых, гражданских и производственных предприятий проводится в условиях повышенной стесненности, что не позволяет использовать оптимальные комплекты строительных механизмов и машин, организовывать места складирования для создания оптимальных запасов строительных материалов и изделий. Реконструкция связана с восстановлением эксплуатационных показателей и усилением несущих элементов зданий и сооружений. Эти работы требуют индивидуальных подходов, отличных от типовых подходов к конструктивным решениям при новом строительстве.

1. Исходные данные для проектирования

Дипломный проект на тему: "Реконструкция Краснодарского государственного историко-археологического музея-заповедника" выполнен на основании задания на дипломное проектирование.

Район строительства характеризуется следующими условиями:

1 Климатический район - IIIВ.

2 Нормативное значение снеговой нагрузки - 50 кгс/см2.

3 Нормативное значение ветрового давления - 48 кгс/см2.

4 Нормативная глубина промерзания - 0,4м.

5 Сейсмичность площадки строительства - 7 баллов.

6 Категория грунтов по сейсмическим свойствам - 2.

7 Коэффициент надежности по назначению здания - ?н=0,95

Согласно инженерно-строительным изысканиям, выполненных ЗАО

«СевКавТИСИз» в основании фундаментов залегают тугопластичные суглинки (характеристики грунтов приведены в таблице 1.1). На рисунке 1.1 изображен инженерно-геологический разрез, составленный по данным инженерно-геологических изысканий.

Таблица 1.1 - Характеристики грунтов

№ п.п.	Наименование грунта	М, м	s, кН/м3	о, кН/м3	Сn, МПа	n, град.	Е, МПа
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Насыпной грунт	1,20
2	Суглинки лессовые высокопрочные, тугопластичные	1,50	27,0	19,8	0,02	18,1	12,5
3	Зеленовато-серый мергель, слоистый, крепкий, трещиноватый	3,80	17,9	17,8	0,015	19,0	12,0
4	Тугопластичная глина	2,70	27,0	19,2	0,042	15,8	14,7



Рисунок 1.1 - Инженерно-геологический разрез грунта в зоне строительства

2. Сравнение и выбор варианта конструктивного решения

Экономическое сравнение вариантов конструктивных решений перекрытия музея выполнено в соответствии с методическими рекомендациями по выполнению экономической части дипломного проекта для студентов всех форм обучения специальности 290500 - «Городское строительство хозяйство», 2005 г.

Для технико-экономического сравнения при проектировании здания музея в г. Краснодаре принимаются следующие конструктивные решения перекрытий:

1 Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами;

2 Сборно-монолитное перекрытие;

3 Монолитное безбалочное безкапительное перекрытие.

Определяются объемы работ, расходы строительных материалов, трудоемкость и сметная себестоимость конструктивных решений предложенных вариантов. Все расчеты выполнены в табличной форме.

Строительный объем здания - 6750,5 м3;

Общая площадь - 1636,5 м2.

Для принятия решения о наиболее эффективном варианте конструкций покрытия необходимо в рамках методики приведенных затрат определить суммарный экономический эффект по формуле (1):

Э общ = Э пз + Э э + Э т ; (1)

где: Э пз - экономический эффект, возникающий за счет разности приведенных затрат сравниваемых вариантов конструктивных решений;

Э э - экономический эффект, возникающий в сфере эксплуатации здания за период службы выбираемых конструктивных элементов;

Э т - экономический эффект, возникающий в результате сокращения продолжительности строительства здания.

Определим составляющие суммарного экономического эффекта.

1. Определение экономического эффекта, возникающего за счет разности приведенных затрат сравниваемых вариантов конструктивных решений

Экономический эффект, возникающий за счет разности приведенных затрат сравниваемых вариантов конструктивных решений, определяется по формуле:

Э пз = З б * Кр - З i; (2)

где: З i , З б - приведенные варианты по базисному и сравниваемым вариантам конструктивных решений; за базисный вариант в расчетах принимается вариант, имеющий наибольшую продолжительность (трудоемкость) строительства.

Кр - приведенный коэффициент реновации, который учитывает разновременность затрат по рассматриваемым вариантам, поскольку период эксплуатации конструктивных решений может быть различным; он определяется по формуле (3):

Кр =(Рб + Ен) / (Рi + Ен ); (3)

где: Е н - норматив сравнительной экономической эффективности капитальных вложений, который принимаем равным 0,22;

Рб, Рi - коэффициенты реновации по вариантам конструктивных решений, которые учитывают долю сметной стоимости строительных конструкций в расчете на 1 год их службы.

Нормативные сроки службы покрытия принимаем по данным приложения 3: для перекрытия из монолитного железобетона при любых вариантах конструктивного решения сроки составляют 150 лет, т.е. более 50 лет. Поэтому Кр = 1 и в нашем случае

Э пз = З б - З i ; (4)

Причем, приведенные затраты по вариантам определяются так

З i = Сс i + Е н* (З м i + Сс i) / 2 (5)

где: Сс i - сметная стоимость строительных конструкций по варианту конструктивного решения;

З м i - стоимость производственных запасов материалов, изделий и конструкций, находящихся на складе стройплощадки и соответствующая нормативу; определяется по формуле:

З мi = Мj * Цj * Н зом j ; (6)

где: Мj - однодневный запас основных материалов, изделий и конструкций, в натур. Единицах;

Цj - сметная цена франко - приобъектный склад основных материалов, изделий и конструкций;

Н зом j - норма запаса основных материалов, изделий и конструкций, дн., принимается равной 5 - 10 дней;

Используем данные о стоимости материалов, приведенные в таблице 2.5, для расчета величины (З м i). Величина стоимости однодневного запаса материалов по вариантам конструктивных решений может определиться так:

? Мj * Цj = М i / t дн i ;

где: М i - сметная стоимость материалов по данным локальных расчетов i - го варианта;

t дн i - продолжительность выполнения варианта конструктивных решений i - го варианта, в днях, определяемая по формуле (7):

t дн i = mi / (n *r*s); (7)

где: mi - трудоемкость возведения конструкций варианта, чел.-дн; принимается по данным сметного расчета;

n - количество бригад, принимающих участие в возведении конструкций вариантов;

r - количество рабочих в бригаде, чел.;

s - принятая сменность работы бригады в сутки.

Расчет приведенных затрат показан в таблице 2.6.

Определение экономического эффекта, возникающего в сфере эксплуатации здания за период службы выбираемых конструктивных элементов

Эксплуатационные затраты, учитываемые в расчете, зависят от конкретных условий работы конструкций; к ним относятся: затраты на отопление, вентиляцию, освещение, амортизацию и содержание конструкций.

Затраты на отопление, вентиляцию, освещение и прочие при сравнении конструкций покрытий можно принять одинаковыми и в расчетах не учитывать.

Затраты на содержание строительных конструкций складываются из следующих видов которые нормируются в виде амортизационных отчислений от их первоначальной стоимости в составе строительной формы здания: затрат, связанных с восстановлением конструкции; затрат на капитальный ремонт конструкций; затрат на содержание конструкций, связанных с текущими ремонтами, окраской, восстановлением защитного слоя покрытий и т. п.

Размер этих затрат определяется по формуле:

С экс = (a1 + a 2 + a 3) / С с *100 ; (8)

где: a1 - норматив амортизационных отчислений на реновацию, %;

a 2 - норматив амортизационных отчислений на капитальный ремонт, %;

a 3 - норматив амортизационных отчислений на текущий ремонт и содержание конструкций, %.

Нормативы отчислений на содержание строительных конструкций принимаются согласно приложению 5.

Тогда экономический эффект инвестора, возникающий в сфере эксплуатации зданий, определится по формуле:

Э э = С б экс /(Рб + Ен) - С iэкс / (Рi + Ен ) + ? К ; (9)

где: ? К - разница приведенных сопутствующих капитальных вложений, связанных с эксплуатацией конструкций по вариантам; под ними понимаются затраты, предназначенные для приобретения устройств, которые используются в процессе эксплуатации конструкций; при их отсутствии сопутствующие капитальные вложения не учитываются.

Для условий нашей задачи (отсутствие сопутствующих капитальных вложений, одинаковый срок эксплуатации конструкций разных вариантов) формула (9) принимает вид:

Э э = С б экс - С iэкс ; (10)

Вместе с тем, согласно приложения 5 принимаем нормативы амортизационных отчислений, по формуле (8) :

Э э = [ (a1 + a 2 + a 3) * ( 1/ С б экс - 1 / С iэкс ) ] /100 ; (11)

Расчет экономического эффекта, возникающего в сфере эксплуатации здания за период службы сравниваемых вариантов конструкций покрытия, приведен в таблице 2.7.

2. Определение экономического эффекта, возникающего в результате сокращения продолжительности строительства здания.

Экономический эффект для здания музея определяется по формуле

Э т = 0,5 *Ен * ( К б * Тб - К i * Тi ) ; (12)

где: Кс б , Кс i - средний размер капитальных вложений, отвлеченных инвестором за период строительства, по базовому и сравниваемому вариантам.

Определяется величина капитальных вложений по базовому варианту согласно формулы (по данным укрупненных показателей сметной стоимости работ в ценах 2005 г. ):

К = С уд * V зд * К пер * ? 1 * ? 2 * Iсмр

где: С уд - удельный средний показатель сметной стоимости строительно - монтажных работ в ценах 2005 г., руб/м3; принят по данным сборника УПВС (№26, т. II, отдел II) и проиндексирован с 1970 до 2005 (Iпер1 = 1,2 - от 1970 к 1984 г; Iпер2 = 84,01 - от 1984 к 2005 г.) (2288,43 руб);

V зд - строительный объем здания, м3; (6750,5 м3)

К пер - коэффициент перехода от сметной стоимости строительно- монтажных работ к величине капитальных вложений принимается: для объектов социально- культурной сферы - 1,5;

? 1 - коэффициент учета территориального пояса; для условий г. Краснодара он принимается равным 1,0;

? 2 - коэффициент учета вида строительства равен 1, 01.

К = С уд* V зд* К пер* ? 1*? 2= 2288,43*6750,5*1,5*1*1,01 = 23 403 750 руб

Величина капитальных вложений по сравниваемым вариантам определяется, исходя из того, что в здании меняются только конструкции по вариантам, по формуле:

К i = К б - (Cc б - С с i ) ;

где: Cc б , С с i - сметная стоимость базисного и сравниваемого вариантов конструктивного решения здания; принимается по данным сметных расчетов.

К 2 = К б - (Cc б - С с i ) = 23 403,75 - (2916,80 - 2621,41) = 23 108,36 тыс. руб

К 3 = К б - (Cc б - С с i ) = 23 403,75 - (2916,80 - 2240,68) = 22 727,62 тыс.руб

Тб , Тi - продолжительность строительства по базовому и сравниваемому вариантам, год.

Продолжительность строительства по базисному варианту принимаем на основании СНиП «Нормы задела и продолжительности строительства», [5, с.202,п.32].

Здание имеет строительный объем 6750,5 м3, принимаем Тб = 2,9 мес.

Для сравниваемых вариантов конструктивных решений продолжительность возведения здания определяется по формуле:

Тi = Тб - (t б - t i ) ; (14)

где: t б , t i - продолжительность осуществления конструктивного решения для варианта с наибольшей продолжительностью и для сравниваемых вариантов, год.

Продолжительность возведения конструкций (в годах) определяется по формуле:

t i = (mi / (n *r*s) / 260; (15)

Расчет экономического эффекта, возникающего от сокращения продолжительности строительства здания по сравниваемым вариантам конструкций покрытий, приведен в таблице 2.8.

Определим суммарный экономический эффект (таблица 2.9) по формуле (1): наибольший суммарный экономический эффект имеет третий вариант конструктивного решения - безбалочное безкапительное монолитное перекрытие.

Вывод: для дальнейшего проектирования принимаем третий вариант конструктивного решения - безбалочное безкапительное монолитное перекрытие.

3. Архитектурно-строительная часть

3.1 Генеральный план участка

Расположение и ориентация зданий на участке выполнены с соблюдением требований действующих строительных норм и правил (далее СНиП) к ориентации и инсоляции помещений. Выдержаны санитарные и противопожарные разрывы между зданиями и сооружениями.

Запроектированные проезды и подъезды к зданию обеспечивают нормальное транспортное обслуживание проектируемого объекта, а также проезд пожарных машин в соответствии с требованиями СНиП.

Согласно СНиП проектом предусмотрено устройство открытых площадок для временного размещения автомобилей.

Площадки расположены с соблюдением санитарных требований и оборудованы малыми архитектурными формами в минимально необходимом количестве. Проектом предусмотрена вертикальная планировка участка, обеспечивающая отведение атмосферных вод от проектируемого здания частично на площади зеленых насаждений, частично по лоткам проездов к существующим дождеприемным колодцам.

Плодородный грунт используется для засыпки в верхний слой газонов и цветников (толщина слоя до 0,50 м) и для засыпки при посадке деревьев.

В связи с расположением объекта в зоне сложившейся городской застройки и невозможностью расширения тротуаров и уменьшения проезжей части автомобильных дорог, вдоль улицы Гимназической озеленение предусмотрено в виде малогабаритных мобильных клумб. В зоне пристраиваемого объема предусматривается устройство клумбы с посадкой многолетних цветов и трав, огороженной кирпичным забором; вдоль существующего здания предусматривается посадка хвойных деревьев. Снижение повышенной загрязненности и загазованности воздуха в зоне автомобильных дорог предполагается за счет зеленых насаждений в парковой зоне, расположенной на противоположной стороне улицы Гимназической.

3.2 Объемно-планировочные решения

Здание музея имеет разную этажность: часть здания вдоль улицы Гимназической имеет два этажа, а часть здания вдоль улицы Красноармейской - помимо двух надземных этажей имеет подвальный этаж. Планировка помещений на первом и подвальных этажах: коридорного типа с двусторонней ориентацией комнат (комнаты для хранения экспонатов и служебные помещения); на втором этаже расположены выставочные залы.

К существующему зданию музея предполагается пристройка трехэтажного комплекса, в котором размещаются выставочные залы в подвальном (помимо выставочных залов в подвальном помещении предусматривается расположение служебных помещений и венткамеры), на первом и втором этажах. На третьем этаже предполагается размещение служебных помещений.

На первом этаже музея располагаются: вестибюль, касса, гардероб, санузлы, комнаты для хранения экспонатов и помещения для администрации музея.

Вертикальные связи в проектируемом здании обеспечены тремя лестничными клетками.

Во внутренней отделке применены современные материалы, соответствующие современным гигиеническим, экологическим и эстетическим требованиям к дизайну интерьера и обеспечивающие длительную и надежную эксплуатацию помещений музея. Для защиты от биоразрушения существующие стены, пораженные грибком, перед оштукатуриванием обрабатываются раствором полифлюида по технологии фирмы АLРА.

Кроме того в отделке сохраняемых фасадов музея применены отделочные смеси повышающие срок службы конструкций из кирпича, обеспечивающие более длительную эксплуатацию материала стен в условиях атмосферных воздействий. Это современные материалы разработанные фирмой «ЭМАКО» специально для выполнения ремонтных работ и восстановления, и даже повышения прочностных показателей материалов. Материалы той же фирмы использованы для ремонта и восстановления гидроизоляции фундаментов существующего здания.

Здание музея обеспечено инженерными коммуникациями: электроснабжение, водопровод, канализация, отопление, вентиляция, связь, пожарная сигнализация.

3.3 Конструктивные решения

Конструктивные решения определены карточкой основных технических решений, предварительно согласованной заказчиком и генподрядной строительной организации. В соответствии с объемно-планировочным заданием архитектурного сектора, в проекте приняты следующие конструктивные решения:

- конструкции пристраиваемого объема решены по каркасной схеме в монолитном железобетоне;

- перекрытие выполняется из монолитного железобетона толщиной 200 мм;

- фундаменты пристройки выполнены в виде монолитной плиты толщиной 500 мм;

- стены выполнены из монолитного железобетона.

Перекрытия по деревянным балкам в реконструируемой части здания заменены на безбалочные безкапительные монолитные перекрытия. Толщина плиты 200 мм.

Нагрузка со стен существующего здания от перекрытия была снята и стены стали самонесущими, поэтому усиление фундаментов под стенами существующего здания не требуется. Фундаменты в реконструируемой части здания под колонны решены в виде отдельностоящих фундаментов из монолитного железобетона (это уменьшает объем земляных работ, поскольку разработка грунта будет производится вручную).

Все конструктивные решения, принятые в проекте соответствуют нормам проектирования и обеспечивают надежную защиту от агрессивного воздействия окружающей среды.

3.4 Внутренние сети водопровода и канализации

Внутренняя сеть холодного водоснабжения принята объединенной хозяйственно-питьвой-противопожарной. Горячее водоснабжение принято от котельной.

Сети холодного и горячего водоснабжения монтируются из стальных легких оцинкованных труб диаметром от 15 до 50 мм по ГОСТ 3262-75*. Трубы покрываются масляной краской. Магистральные сети и стояки сетей горячего и циркуляционного трубопроводов изолируются тепловой изоляцией.

Для учета расхода воды в здании музея предусматривается водопроводный узел с обводной линией и установкой водомера марки ВСКМ-32.

В здании музея проектируется бытовая канализация для отвода стоков от санитарных приборов. Сети канализации прокладываются под полом и монтируются из канализационных труб диаметром 50 и 100 мм по ГОСТ 6942-890.

3.5 Отопление и вентиляция

Отопление

Система отопления здания запроектирована однотрубная с нижней разводкой магистральных трубопроводов под полом 1-го этажа и П-образными стояками.

Нагревательные приборы - чугунные радиаторы МС-140-108. Воздух из систем отопления удаляются через краны Маевского, установленными в верхних приборах. Температура регулируется кранами двойной регулировки КДРП-20. Теплоноситель в системе отопления - вода с параметрами 95-70?С.

Вентиляция

В связи с расположением реконструируемой части здания музея вдоль автодорог, а следовательно повышенным уровнем шума и загрязненностью воздуха естественную вентиляцию в здании невозможно предусмотреть через оконные проемы. Эту проблему помогли решить современные приточно-вытяжные клапаны, разработанные французской фирмой «АЭРЭКО». Оборудование, предлагаемое фирмой, помимо обеспечения естественной вентиляции помещений и обеспечения нормативных тепло-влажностных показателей в помещении, решает проблему обеспечения необходимого уровня защиты от шума.

Поскольку в здании музея предполагается скопление большого количества людей, а следовательно повышенная влажность воздуха, связанная с выделением влаги при дыхании людей, то установка гигрорегулируемой вентиляционной системы «ГИГРО», функционирующей в зависимости от присутствия человека в жилом помещении практически и экономически оправдана. Примеры дефектов, наблюдаемых на внутренней отделке в помещениях с повышенной влажностью и нарушением тепловлажностного режима, приведены на рисунке 3.1. Номенклатура изделий фирмы «АЭРЭКО» включает в себя специальные приточные и вытяжные устройства, работа которых зависит от уровня относительной влажности в помещении.

Устройство клапанов (см рис. 3.2) несложное: специальные датчики из полиамидной ткани без использования электропитания реагируют на увеличение влажности и приводят в действие заслонки приточных и вытяжных устройств. С точки зрения работы, приточные устройства «АЭРЭКО» - это маленькие автоматические форточки с шумозащитой до 42 дБА. При увеличении уровня влажности такое устройство открывается, впуская в помещение внешний, более сухой холодный воздух, который, разбавляя и вытесняя грязный воздух, снижает тем самым относительную влажность в помещении. Введение таких устройств в комплект окна позволяет избежать конденсации влаги на стеклопакетах и откосах в холодное время года и плесень в районе окна.

Еще одной важной особенностью такого оборудования помимо удобства обращения жильцов является принцип гигрорегулирования, в котором заложен очень большой энергосберегающий ресурс. Дело в том, что в современных зданиях с утепленными стенами и энергосберегающими окнами до 60 % идущего на обогрев помещений тепла, идет на нагрев вентиляционного воздуха. Поскольку потребность в свежем воздухе в помещениях музея носит ярко выраженный неоднородный характер по времени суток и по различным комнатам. Поэтому только автоматическая привязка к объективным параметрам загрязненности воздуха, в первую очередь уровню влажности, позволяет экономить тепло. Практика использования системы «ГИГРО» «АЭРЭКО» показала, что она может сэкономить до 40 % затрат тепла на вентиляцию.

Вытяжка в санузлах предусмотрена через воздуховоды. Воздуховоды выполняются из стали тонколистовой оцинкованной толщиной 0,5 мм по ГОСТ 19904-90.

3.6 Электроосвещение

Предусматривается три вида освещения - рабочее, аварийное и эвакуационное на напряжение 220 В переменного тока. Учет потребляемой электроэнергии осуществляется трехфазными счетчиками, установленными на вводно-распределительном устройстве. Величины освещенности в помещениях приняты в соответствии со СниП 23.05 - 95 «Естественное и искусственное освещение».

Питание сети рабочего и дежурного освещения предусматривается от вводно-распределительного щита. Питающие сети электроосвещения выполняются проводом марки АПВ в полиэтиленовых трубах. Групповая сеть рабочего и дежурного освещения выполняется проводом ПУНП в каналах, швах, пустотах перекрытий и по стенам под штукатуркой.

Управление рабочим освещением производится выключателями, установленными по месту. Управление аварийным освещением - со щитка аварийного освещения. Все металлические нетоковедущие части электрооборудования, осветительной арматуры и технологического оборудования присоединить к нулевому защитному проводнику.

3.7 Защита строительных конструкций от коррозии и гниения

Учитывая агрессивные воздействия внешней среды запроектированы мероприятия обеспечивающие защиту конструкций от коррозии и гниения.

Защиту стальных закладных деталей в железобетонных конструкциях и соединительных элементов производить путем обетонирования этих деталей. Для обетонирования принять бетон той же плотности, что и бетон конструкций. Закладные детали, которые невозможно обетонировать, защитить цинковым покрытием.

Защиту поверхностей бетонных и железобетонных конструкций предусматривать в зависимости от степени агрессивности в соответствии с таблицей 13 СниП2.03.11-85.

3.8 Противопожарные мероприятия

Противопожарная защита здания принята на основании СниП 2.01.02-85, СниП 2.09.02-85, СНиП 2.09.03-85.

Проезды для пожарных машин к зданию предусмотрены с двух продольных сторон. Эвакуация людей из здания предусмотрена через три лестничные клетки со второго этажа, и общую лестничную клетку с обособленным выходом на улицу и отдельную лестницу непосредственно на улицу - из подвальных помещений. Помещения оборудованы автоматической пожарной сигнализацией.

3.9 Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций

Данный расчет предназначен для обеспечения основного требования - рационального использования энергетических ресурсов путем выбора соответствующего уровня теплозащиты здания с учетом эффективности систем теплоснабжения и обеспечения микроклимата, рассматривая здание и системы его обеспечения как единое целое.

Выбор теплозащитных свойств здания следует осуществлять по одному из двух альтернативных подходов:

- потребительскому, когда теплозащитные свойства определяются по нормативному (требуемому) значению удельного энергопотребления здания в целом или отдельных замкнутых объемов;

- предписывающему, когда нормативные требования предъявляются к отдельным элементам теплозащиты здания.

Для расчета применяем предписывающий подход (поэлементные требования к ограждающим конструкциям).

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций производим для пристраиваемого объема.

Расчетные условия.

Расчетная температура внутреннего воздуха: tint = +200С.

Расчетная температура наружного воздуха: text = -190C.

Расчетная температура теплого чердака: tintc = +140C.

Расчетная температура теплого подвала: tintf = +1,90C.

Продолжительность отопительного периода: Zht = 149сут.

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период для г. Краснодар: textav = +2,00C.

Градусосутки отопительного периода: Dd = 26820C*сут.

Объёмно-планировочные параметры здания.

8. Общая площадь наружных ограждающих конструкций здания, площадь стен, включающих окна, балконные и входные двери в здание:

,

где - длина периметра внутренней поверхности наружных стен этажа;

- высота отапливаемого объема здания;

м2.

Площадь наружных стен , м2 определяется по формуле:

,

где - площадь окон определяется как сумма площадей всех оконных проемов.

Для рассматриваемого здания:

площадь остекленных поверхностей = 127,14 м2;

площадь входных дверей = 7,36 м2.

Площадь глухой части стен:

, м2.

Площадь покрытия и перекрытия над подвалом равны (соответственно):

, м2; , м2.

Общая площадь наружных ограждающих конструкций:

, м2.

13 - 15. Площадь отапливаемых помещений (общая площадь и жилая площадь) определяются по проекту:

, м2.

16. Отапливаемый объем здания, м3, вычисляется как произведение площади этажа на высоту здания (от пола первого этажа до потолка последнего этажа):

, м3.

17. Коэффициент остекленности фасадов здания:

.

18. Показатель компактности здания:

.

Теплотехнические показатели.

19. Согласно СНиП -3-79* приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждений должно приниматься не ниже требуемых значений R0req, которые устанавливаются по таблице 1б СНиП -3-79* в зависимости от градусосуток отопительного периода. Для Dd = 26820C*сут требуемое сопротивление теплопередаче равно для:

стен Rwreq = 2,34 м2 . 0С/Вт;

окон и балконных дверей Rfreq = 0,35 м2 . 0С/Вт;

входных дверей Redreq = 1,2 м2 . 0С/Вт;

покрытия Rcreq = 3,54 м2 . 0С/Вт;

перекрытие первого этажа Rfreq = 3,11 м2 . 0С/Вт.

По принятым сопротивлениям теплопередаче определим удельный расход тепловой энергии на отопление здания qdes и сравним его с требуемым удельным расходом тепловой энергии qhdes, определенным по таблице 3.7 СНКК 23-302-2000.

Если удельный расход тепловой энергии на отопление здания окажется меньше 5% от требуемого, то по принятым сопротивлениям теплопередаче определимся с конструкциями ограждений, характеристиками материалов и толщиной утеплителя.

Если удельный расход тепловой энергии на отопление здания окажется меньше требуемого значения на 5% и более, то разрешается снижение сопротивлений теплопередаче отдельных элементов ограждения по сравнению с требуемым, но не ниже минимально допустимых значений, обеспечивающих санитарно-гигиенические и комфортные условия.

20. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания определяется по формуле:

,

(Вт/(м2.0С)).

21. Воздухопроницаемость стен, покрытия, перекрытия первого этажа:

кг/(м2.ч);

окон в пластиковых (ПВХ) переплетах:

кг/(м2.ч). (Таблица 12 СНиП -3-79*).

22. В общественных зданиях, функционирующих не круглосуточно, средняя кратность воздухообмена определяется по формуле:

(1/ч),

где nareq - кратность воздухообмена в рабочее время, 1/ч, определяемая согласно СНиП 2.08.02 для учреждений, функционирующих в рабочем режиме неполные сутки; 0,5 1/ч в нерабочее время;

zw - продолжительность рабочего времени в учреждении, ч.

23. Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания определяется по формуле:

,

(Вт/(м2.0С)),

где с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг.0С);

аht - средняя плотность наружного воздуха за отопительный период, принимаем равной 1,284;

k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях (0,8 - для окон и балконных дверей).

24. Общий коэффициент теплопередачи определяют по формуле:

(Вт/(м2.0С)).

Теплоэнергетические показатели.

25. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период определяют по формуле:

,

, МДж.

26. Удельные бытовые тепловыделения следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро- и газопотребления здания, но не менее 10 Вт/м2. Принимаем

Вт/м2 (с учетом проектного числа людей в здании 125 чел.)

27. Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период, МДж:

,

, МДж.

28. Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период определяются по формуле:

.

По генеральному плану определяем ориентацию здания на местности, находим, что AF1 = 10,96 м2 остекленной поверхности будет ориентировано на север, AF2 = 11,51 м2 - на юго-запад и AF2 = 104,67 м2 - на запад. Определим теплопоступления:

, МДж.

29. Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период определяют по формуле:

, МДж

при автоматическом регулировании теплопередачи нагревательных приборов в системе отопления.

, МДж.

30. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания определяется по формуле:

,

(кДж/(м2.0С)).

31. Расчетный коэффициент энергетической эффективности системы отопления и централизованного водоснабжения здания от источника теплоты принимаем равным 0des = 0,5, так как здание подключено к существующей системе централизованного теплоснабжения.

32. Требуемый удельный расход тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания принимается по таблице 3.7 для 3-х этажного здания он равен 100 кДж/(м2.0С). Следовательно, полученный результат значительно меньше требуемого, поэтому имеется возможность уменьшить приведенные сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, определенные ранее.

Вносим изменения в пункт 19.

19. Для второго этапа расчета принимаем следующие значения сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций здания:

стен Rwreq = 1,20 м2 . 0С/Вт;

окон и балконных дверей Rfreq = 0,375 м2 . 0С/Вт;

входных дверей Redreq = 0,90 м2 . 0С/Вт;

покрытие Rcreq = 1,80 м2 . 0С/Вт;

перекрытие первого этажа Rfreq = 1,70 м2 . 0С/Вт.

20. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания определяется по формуле:

,

(Вт/(м2.0С)).

(Вт/(м2.0С)).

Производим перерасчет с пункта 25:

Теплоэнергетические показатели.

25. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период определяют по формуле:

,

, МДж.

26. Удельные бытовые тепловыделения следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро- и газопотребления здания, но не менее 10 Вт/м2. Принимаем

Вт/м2.

27. Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период, МДж:

,

, МДж.

28. Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период не изменились:

, МДж.

29. Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период определяют по формуле:

, МДж

при автоматическом регулировании теплопередачи нагревательных приборов в системе отопления.

, МДж.

30. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания определяется по формуле:

,

, (кДж/(м2.0С)).

Требуемый удельный расход тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания равен 100 кДж/(м2.0С). Следовательно, разница между полученным результатом и требуемым значением не превышает 5% (0,9%). Принимаем полученные значения сопротивлений теплопередаче. Определимся конструкциями ограждений и толщиной утеплителя стен, совмещенного покрытия и перекрытия первого этажа.

Стены: принимаем следующую конструкцию стены:

1. Цементно-песчаный раствор

плотность = 1600 кг/м3;

А = 0,76 Вт/(м0С);

2. Железобетон:

плотность = 2500 кг/м3;

А = 1,92 Вт/(м0С);

3. Пенополистирол Рисунок 1 - Конструкция наружной стены

плотность = 100 кг/м3;

А = 0,041 Вт/(м0С);

4. Железобетон:

плотность = 2500 кг/м3;

А = 1,92 Вт/(м0С);

5. Цементно-песчаный раствор

плотность = 1600 кг/м3;

А = 0,76 Вт/(м0С);

Сопротивление теплопередаче:

м =11 см

Толщина стены:

м.

Совмещенное покрытие.

Термическое сопротивление пароизоляционного слоя и рулонного ковра относим в запас.

1. Цементно-песчаный раствор

плотность = 1800 кг/м3;

А = 0,76 Вт/(м0С);



2. Монолитная ж/б плита

плотность = 2500 кг/м3;

А = 1,92 Вт/(м0С); Рисунок 2 - Состав совмещенного покрытия

3. Плиты минераловатные повышенной

жесткости на органофосфатном

связующем

плотность = 200 кг/м3;

А = 0,07 Вт/(м0С);

4. Цементно-песчаный раствор

плотность = 1800 кг/м3;

А = 0,76 Вт/(м0С);

м,

Толщина покрытия:

м.

Перекрытие первого этажа.



1. Сосна вдоль волокон

плотность =500 кг/м3;

А = 0,29 Вт/(м0С);

2. Цементно-песчанный раствор

плотность = 1800 кг/м3; Рисунок 3 - Состав перекрытия первого этажа

А = 0,76 Вт/(м0С);

3. Плиты древесно-волокнистые

плотность = 1000 кг/м3;

А = 0,23 Вт/(м0С);

4. Вермикулит вспученный

плотность = 200 кг/м3;

А = 0,09 Вт/(м0С);

5. Железобетонная монолитная плита

плотность = 2500 кг/м3;

А = 1,92 Вт/(м0С);

, м м,

Толщина перекрытия:

м.

4. Расчетно-конструктивная часть

4.1 Проектирование отдельностоящего фундамента под колонну

Таблица 4.1 - Нормативные и расчетные нагрузки на 1м2 перекрытия

Нагрузка	Нормативное значение, кПа	?1	Расчетное значение, кПа
Постоянная от веса:
1) плиты железобетонной монолитной плиты перекрытия hred=20,0 см; ?0=2500 кг/м3;	5,0	1,1	5,5
2) перегородок из гипсокартонных листов ?0=800 кг/м3;	0,5	1,1	0,55
3) цементно-песчаной стяжки h=3см; ?0=1800 кг/м3;	0,54	1,1	0,594
4) слоя мастики h=4мм; ?0=600 кг/м3;	0,024	1,3	0,03
5) паркетных досок h=1см; ?0=500 кг/м3;	0,05	1,2	0,06
6) Звукоизоляции - ДВП h=2,5см; ?0=1000 кг/м3;	0,25	1,2	0,30
Итого:	6,364		7,034
Временная:
полная:	4,0	1,3	5,2
в том числе длительная:	1,2		1,56
в том числе кратковременная:	2,8		3,64
Всего полная нагрузка:	10,364		12,234

Грузовая площадь на колонну 5,82*6,25 = 36,375 м2. Вес колонны сечением 30х30 см высотой h1 = 4,50 м - для первого этажа, h2 = 4,0 м - для второго этажа:

G1 = 0,95 = 11,14 кН;

G2 = 0,95= 9,90 кН;

Нагрузка:

· от покрытия (см. табл. 4.2):

-длительная: Nдлпокр = (6,394 + 0,293) 36,3750,95 = 243,24 кН;

-кратковременная: Nкрпокр = 0,682 36,3750,95 = 24,81 кН;

· от перекрытия (см. табл. 4.1):

-длительная: Nдлперек = (7,034 + 1,56) 36,3750,95 = 312,61 кН;

-кратковременная: Nкрперек = 3,64 36,375 = 132,41 кН.

Расчетные продольные нагрузки в сечениях колонн, расположенных на уровне обреза фундамента:

1 этаж:

N1дл = Nдлпокр + Nдлперек + G2 + G1 = 243,24 + 312,61 + 11,14 + 9,90 = 576,89 кН;

N1кр = Nкрпокр + Nкрперек = 24,81 + 132,41 = 157,22 кН;

N1 = N1дл + N1кр = 576,89 + 157,22 = 734,11 кН.

Таблица 4.2 - Нормативные и расчетные нагрузки на 1м2 покрытия

Нагрузка	Нормативное значение, кПа	?1	Расчетное значение, кПа
Постоянная от веса:
1) плиты железобетонной монолитной плиты перекрытия hred=20,0 см; ?0=2500 кг/м3;	5,0	1,1	5,5
2) пароизоляции - один слой рубероида	0,05	1,2	0,06
2) утеплителя - вермикулит вспученный h=10см; ?0=200 кг/м3;	0,20	1,2	0,24
3) цементно-песчаной стяжки h=3см; ?0=1800 кг/м3;	0,54	1,1	0,594
Итого:	5,79		6,394
Временная:
полная:	0,75	1,3	0,975
в том числе длительная:	0,225		0,293
в том числе кратковременная:	0,525		0,682
Всего полная нагрузка:	6,54		7,369

Усилие колонны у заделки в фундаменте N = 734,11 кН (расчетное усилие); усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке ?f = 1,15; нормативное усилие

Nn = N / ?f = 734,11 / 1,15 = 638,36 кН.

Расчетное сопротивление грунта - 0,4 МПа; бетон тяжелый класса В20: Rbt = 0,9 МПа; ?b2 = 0,9; арматура класса А-II: Rs = 280 МПа. Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах ? = 20 кН / м3.

Высоту фундамента предварительно принимаем равной Н = 80 см, глубину заложения фундамента Н1 = 180 см.

Площадь подошвы фундамента определяем предварительно без поправок R0 на ее ширину и заложение:

А = N / (R0 - ? Н1) = 638,36 103 / (0,4 106 - (20 1,8) 103 ) = 1,75 м2.

Размеры сторон квадратной подошвы фундамента a = b = = 1,32. Принимаем a = b = 1,4 м. Давление на грунт от расчетной нагрузки р = N / А = 734,11 / (1,4 1,4) = 374,55 кН / м2.

Рабочая высота фундамента из условия продавливания:

h0 = - 0,25 (hк + bк) + 0,5 = - 0,25 (0,3 + 0,3) + +0,5 = 0,244 м.

Полную высоту фундамента устанавливаем из условий: продавливания - Н = 24 + 4 = 28 см; заделки колонны в фундаменте - Н = 1,5 hк + 25 = 1,5 х 30 + 25 = 70 см; анкеровки сжатой арматуры колонны O 20 АIII в бетоне колонны класса В20 - Н = 24d + 25 = 24 х 2,0 + 25 = 73 см.

Принимаем окончательно без пересчета фундаментную подушку высотой Н = 40 см, h0 = 36 см - одноступенчатый.

Проверим, отвечает ли рабочая высота нижней ступени фундамента h0 = 40 - 4 = 36 см условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающемся в сечении I-I:

Q ? 0,6 ?b2 Rbt h02 b.

Для единицы ширины этого сечения

(b = 100 см) Q = 0,5 (а - hк - 2 h0) р =

= 0,5 (1,4 - 0,3 - 2 0,36) 374,55 = 71,16 кН;

Q = 0,6 ?b2 Rbt h02 b = 0,6 0,9 0,9 36 100 100 = 174,96 кН > 71,16 кН - условие выполняется, поперечное армирование по расчету не требуется.

Проверку фундамента по прочности на продавливание колонной производят из условия:

F ? Rbt hо bср,

где F = N - р(hк + 2hод)2 - расчетная продавливающая сила;

bср = 4(hк + hод) - среднее арифметическое периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания колонной.

F = 734,11 - 374,55 (0,3 + 2 0,31)2 = 417,09 кН;

bср = 4(0,3 + 0,31) = 2,44 м;

Rbt hо bср = 0,9 0,9 103 2,44 0,31 = 612,68 кН;

417,09 кН < 612,68 кН - условие выполняется.



Рис. 4.1 - К расчету отдельностоящего монолитного ж/б фундамента

Проверку прочности фундамента на раскалывание производят из условия:

N ? 2 ? ? А1 Rbt,

где ? = 0,75 - коэффициент трения бетона по бетону;

? = 1,3 - коэффициент условий работы фундамента в грунте;

А1 - площадь вертикального сечения фундамента в плоскости, проходящей по оси сечения колонны, 1,41 м2;

2 0,75 1,3 1,41 0,9 0,9 103 = 2227,10 кН;

734,11 кН < 2227,10 кН - условие выполняется.

Так как все условия выполняются, то прочность фундамента считается обеспеченной.

Расчетные изгибающие моменты в сечении I-I:

МI = 0,125р (а - а1)2 b = 0,125 374,55 (1,4 - 0,5)2 1,4 = 53,09 кН м.

Площадь сечения арматуры:

АsI = МI / 0,9 h0 Rs = 53,09 105 / (0,9 36 280 100) = 5,85 см2.

Принимаем сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой размером 1350х1350 мм; 10 O 10 А-II Аs = 7,85 см2 с шагом s = 15 см (доборный шаг 10 см).

Процент армирования расчетного сечения:

?I = АsI 100 / bI h0 = 7,85 100 / 140 36 = 0,16 %.

4.2 Расчет пространственной системы на статические и динамические воздействия с выбором расчетных сочетаний усилий

4.2.1 Введение

Расчет выполнен программным комплексом "ЛИРА". В основу расчета положен метод конечных элементов в перемещениях. В качестве основных неизвестных приняты следующие перемещения узлов:

· X линейное по оси X

· Y линейное по оси Y

· Z линейное по оси Z

· UX угловое вокруг оси X

· UY угловое вокруг оси Y

· UZ угловое вокруг оси Z

В ПК "ЛИРА" реализованы положения следующих разделов СНиП (с учетом изменений на 1.01.97): СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»; СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»; СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах»; СНиП II-23-81* «Стальные конструкции».

В расчетную схему включены следующие типы элементов: Tип 10 - универсальный пространственный стержневой КЭ. Tип 41 - универсальный прямоугольный КЭ оболочки.

Расчет выполнен на следующие загружения:

загружение 1 - статическое загружение

загружение 2 - статическое загружение

загружение 3 - статическое загружение

загружение 4 - динамическое (сейсмика 01.01.2000 г.)

В расчете учитывается заданное количество форм собственных колебаний (KF).

Количество динамических составляющих равно количеству форм собственных колебаний, по которым раскладывается динамическая нагрузка. Значения сейсмических нагрузок, соответствующих каждой форме собственных колебаний, вычислены согласно положениям СНИП II-7-81* (пп.2.5-2.7.2.10, табл.1.3-6, рис.2), с изменениями, введенными с 01 января 2000 г.

Расчетные сочетания усилий для стержней выбираются по критерию экстремальных нормальных и сдвиговых напряжений в периферийных зонах сечения. Расчетные сочетания напряжений для пластинчатых элементов выбираются по критерию экстремальных напряжений с учетом направления главных площадок.

При выборе расчетных сочетаний усилий учитывались следующие характеристики загружений:

загружение 1 - статическое загружение. Данное загружение учитывается как постоянная нагрузка от собственного веса конструкций (вес железобетонных конструкций с учетом коэффициента f = 1,1);

загружение 2 - статическое загружение. Данное загружение учитывается как длительно-действующая нагрузка (вес конструкции гипсокартонных перегородок и вес конструкции фонарей, опирающихся на плиту покрытия с учетом коэффициентов f = 1,2 - для гипсокартонных перегородок и f = 1,05 - для металлических конструкций фонаря);

загружение 3 - статическое загружение. Данное загружение учитывается как длительно-действующая нагрузка (полезная нагрузка на перекрытие 4,0 кПа и временная полезная нагрузка на плиту покрытия 0,75 кПа с учетом коэффициента f = 1,3);

загружение 4 - динамическое (сейсмика 01.01.2000 г.). Данное загружение учитывается как сейсмическая нагрузка. Данное загружение является знакопеременным.

4.2.2 Чтение результатов расчета

Перемещения узлов рассчитываемой задачи от перечисленных выше загружений приведены на рисунках. Размерность перемещений указана на рисунках.

Линейные перемещения считаются положительными, если они направлены вдоль осей координат. Положительные угловые перемещения соответствуют вращению против часовой стрелки, если смотреть с конца соответствующей оси.

Перемещения имеют следующую индексацию:

X - линейное по оси X

Y - линейное по оси Y

Z - линейное по оси Z

UX - угловое вокруг оси X

UY - угловое вокруг оси Y

UZ - угловое вокруг оси Z

Усилия в наиболее характерных элементах рассчитываемой задачи приведены в таблице 4 (с учетом РСУ). Размерность усилий указана в шапке таблицы.

В первой графе указывается тип КЭ из библиотеки конечных элементов, номер загружения и индексация усилий. В последующих графах указываются: в первой строке шапки - номер элемента и номер сечения в этом элементе, для которого печатаются усилия; во второй строке - номера первых двух узлов.

В табличной форме выдаются расчетные сочетания усилий в элементах для каждого сечения и дополнительная информация о сочетаниях усилий. Шапка таблицы содержит следующие графы:

ЭЛМ - номер элемента.

НС - номер сечения.

КРТ - номер критерия, по которому составлено данное сочетание усилий (печатаются только неповторяющиеся сочетания).

СТ - номер столбца коэффициентов сочетаний(номер сочетания нагрузок).

КС - информация о наличии крановых и сейсмических воздействий, вошедших в сочетания.

Индексами А или В помечаются группы РСУ:

А - группа РСУ, содержащая только те загружения, которые имеют длительность.

В - группа РСУ, содержащая все загружения.

Далее следуют списки видов усилий от расчетных нагрузок и номера загружений, вошедших в расчетные сочетания.

Для каждого динамического загружения распечатываются значения периодов собственных колебаний, а также для каждого динамического (или модального) загружения распечатываются значения относительных перемещений узлов, соответствующих формам собственных колебаний. Для каждого динамического загружения распечатываются значения составляющих динамической нагрузки после разложения ее по формам собственных колебаний. Для каждого динамического загружения распечатываются значения масс, собранных в узлы. Размерность масс указана в шапке таблицы.

В первой графе находится номер загружения и индексация масс. В остальных графах - номера узлов в порядке возрастания и соответствующие величины.

4.2.3 Индексация и правила знаков усилий в конечных элементах

Tип 10. Универсальный пространственный стержневой КЭ.

Конечный элемент воспринимает следующие виды усилий: N осевое усилие; положительный знак соответствует растяжению; MK крутящий момент относительно оси X1; положительный знак соответствует действию момента против часовой стрелки, если смотреть с конца осиX1, на сечение, принадлежащее концу стержня; MY изгибающий момент относительно оси Y1 положительный знак соответствует действию момента против часовой стрелки, если смотреть с конца оси Y1, на сечение, принадлежащее концу стержня; MZ изгибающий момент относительно оси Z1; положительный знак соответствует действию момента против часовой стрелки, если смотреть с конца оси Z1, на сечение, принадлежащее концу стержня; QY перерезывающая сила вдоль оси Y1; положительный знак соответствует совпадению направления силы с осью Y1 для сечения, принадлежащего концу стержня; QZ перерезывающая сила вдоль оси Z1; положительный знак соответствует совпадению направления силы с осью Z1 для сечения, принадлежащего концу стержня.

Tип 41. Универсальный прямоугольный КЭ оболочки.

Конечный элемент воспринимает следующие виды усилий, напряжений и реакций: NX нормальное напряжение вдоль оси X1; положительный знак соответствует растяжению; NY нормальное напряжение вдоль оси Y1; положительный знак соответствует растяжению; NZ нормальное напряжение вдоль оси Z1 (для случая плоской деформации); положительный знак соответствует растяжению; TXY сдвигающее напряжение, параллельное оси X1 и лежащее в плоскости, параллельной X10Z1; за положительное принято направление, совпадающее с направлением оси X1,если NY совпадает по направлению с осью Y1; MX момент, действующий на сечение, ортогональное оси X1; положительный знак соответствует растяжению нижнего волокна ( относительно оси Z1 ); МY момент, действующий на сечение, ортогональное оси Y1; положительный знак соответствует растяжению нижнего волокна ( относительно оси Z1 ); MXY крутящий момент; положительный знак соответствует кривизне диагонали 1-4, направленной выпуклостью вниз ( относительно оси Z1 ).

QX перерезывающая сила в сечении, ортогональном оси X1; положительный знак соответствует совпадению направления силы с направлением оси Z1 на той части элемента, в которой отсутствует узел 1.

QY перерезывающая сила в сечении, ортогональном оси Y1; положительный знак соответствует совпадению направления силы с направлением оси Z1 на той части элемента, в которой отсутствует узел 1.

RZ реактивный отпор грунта (при расчете оболочек на упругом основании); положительное усилие действует по направлению оси Z1 (грунт растянут).

4.3 Результаты расчета пространственной системы на нагрузку от собственного веса элементов

Собственный вес элементов в ПК «Лира» назначается в зависимости от жесткости элементов. Колоннам назначен тип жесткости «Брус» сечением 30х30 см. Приняты следующие характеристики материала: Е = 2,7*106 тс/м2 = 2, R0 = 2,5 тс/м3. Для плиты принят тип жесткости «Пластина» толщиной h = 20 см и те же характеристики материала.

В результате расчета получены следующие значения усилий в элементах:

- для наиболее нагруженной колонны эпюры усилий имеют вид (наиболее нагруженным элементом является элемент № 825);

- для плиты распределение напряжений отображено на рисунках

Для характерных элементов значения усилий собраны в таблице 4.3 (для расчетных сочетаний усилий).

4.4 Результаты расчета пространственной системы на нагрузку от веса перегородок и конструкции фонаря

Перегородки в здании выполнены из гипсокартонных листов ( = 800 кг/м3) на каркасе из алюминиевых направляющих общая толщина перегородок составляет 150 мм. Вес конструкции перегородок приложен к элементу «плита» как равномерно распределенная нагрузка с учетом коэффициента надежности нагрузке (f = 1,2).

Конструкция фонарей состоит из металлических профилей и светопрозрачных стеклопакетов. Общий вес одного фонаря составляет 1,2 т. Вес конструкции фонаря приложен по периметру отверстий в плите покрытия как равномерно распределенная нагрузка с учетом коэффициента надежности по нагрузке для металлических конструкций f = 1,05 по [1].

Результаты полученные для наиболее нагруженной колонны приведены на рисунке 4.4.1..