ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ

Содержание

Строительство - одно из основных отрасли народного хозяйства страны, обеспечивающая создания новых, расширение и реконструкцию действующих основных фонд.

Капитальному строительству принадлежит важнейшая роль в развитии всех отраслей производства, повышения производительности общественного труда, подъема материального благосостояния и культурного уровня.

Современное строительство представляет собой сложный комплекс ра- бот, сочетающихся определенным образом. Закон экономики времени требует с одной стороны синхронизации смежных работ, что может быть достигнуто лишь при условий научной организации труда.

Основной такой организации является система единых норм и правил проектирования организации производства, планирования и управления строи- тельством. С увеличением объемов работ, усложнением объектов и развитием специализации усилилась необходимость в совершенствования методов управ- ления одним из методов является метод сетевые графики эффективное средство планирования и организации производства.

Рост объемов и мощности строящихся комплексов и отдельных объек- тов, возрастающие требование, сокращение сроков и улучшение качество стро- ительства повышения уровня сборности здания, оснащенности строительных организации машинами и механизмов, внедрение новых эффективных материалов и конструкции, необходимость привлечение к строительству большего числа специализированных организации распределяют необходимость частной координации работ принятые оптимальных решении по планированию и организации строительного производства.

В 1993 - 1997 годы в связи с переходом на рыночные отношения, как и в других отраслях народного хозяйства и в строительстве произошла спад произ- водства и сокращение численности рабочих и уход квалифицированных кадров в другие отрасли.

Начиная с 1999 года и в настоящее время положения в данной отрасли изменился в лучшую сторону, так как строительство и создание государство с передовыми достижениями не мыслимо без ввода в действия новых промыш- ленных предприятий с передовой технологией, сети авто и железнодорожных магистралей, высоко комфортного жилья, отелей и общественных, торговых и физкультурно-оздоровительных зданий и сооружений.

Прогрессивные технологические процессы требуют качественных изме- нений объемно-планировочных, архитектурно-эстетических и конструктивных решений производственных, административных зданий и сооружений. Этим и определяется все возрастающее значение капитального строительства как про- изводственной отрасли. Одной из ее центральных задач является наращивание производственного потенциала РК на совершенно новой основе. Повышение эффективности капитальных вложений проблема сложная и многоцелевая.

1. Общая часть

Проект разработан в соответствий действующих норм и правил. Место строительства - г. Тараз, Республика Казахстан;

Рельеф местности спокойный, ровный с малым уклоном в одну сторону. Климатический район - IV Г;

Расчетная температура наружного воздуха:

• наиболее холодной пятидневки -

− 26 ⁰ С ;

• наиболее холодных суток -

− 32 ⁰ С .

Вес нормативная снеговая нагрузка - 500 Н м 2 ;

Нормативный скоростной напор ветра -

450 Н м 2 ;

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта составляет - 80 см ; Сейсмичность района - 8 баллов;

Класс здания - ІІ;

Степень долговечности - ІІ; Степень огнестойкости - ІІ;

Грунтовые воды на глубине более 3м.

Электроснабжение, холодное и горячее водоснабжения от центральной сети. Канализация подключена к центральной сети.

Генеральный план разработан в соответствии с требованиям СНиП РК

2. - 2001 гг. «Общественные здания».

Генеральный план данного объекта который входит в состав архитек- турного комплекса г. Тараз разработан в соответствии с действующими норма- тивами по строительному проектированию, а также с учетом специфических наличии данного объекта.

Участок под застройку расположено по центральной улице на террито- рий свободной от застройки.

Данный участок с одной стороны примыкает к вышеуказанной улице, а два боковые стороны к забору других административных зданий. А задняя сто- рона примыкает к участку частных жилых домов.

Участок под застройку имеет форму прямоугольника

Рельеф участка спокойный и ровный имеет небольшой уклон в одну сторону.

На площадке под строительство проектом предусмотрено размещение следующих зданий и сооружений:

1. Здание многопрофильной детской больницы на 200 коек в г. Тараз.
2. Рынок.
3. Школа.
4. Парковка.
5. Бассейн тип 1.
6. Насосная станция.
7. Грязеотстойники.

Подъезд транспорта непосредственно к главному входу в проектируемое здание не предусмотрено, поэтому площадь перед зданием покрыта декоратив- ными бетонными плитками с включением газонов и цветников.

Покрытие тротуаров, проездов и хозплощадок одно и двухслойным из асфальтобетона. Покрытие отдельных площадок выполнена из песчаного и ис- кусственного материала.

Перед строительством на участке производится срезка плодородного растительного слоя толщиной 10 см и часть срезанного грунта возвращается на участок и используется при благоустройстве территории.

Водоотвод атмосферных осадков решен путем планировки с уклоном к автодорогам и проездам с последующим сбросом в арычную сеть.

В целях создания нормальных санитарно-гигиенических условий работ- никам и посетителям проектом предусмотрено озеленения участков свободных от застройки.

Озеленение осуществляется посадкой деревьев (листовых, хвойных) ку- старников, цветников и многолетних зеленых трав.

Пространство, окружающее здание по периметру, занято зеленым газо- ном, на котором размещены группа кустарников, деревьев и многолетние зеле- ные травы.

1. Асфальтовое покрытие (тротуар) - 2385, 0 м2.
2. Асфальтовое покрытие (проезд) - 9520, 0 м2.
3. Искусственное покрытие детской площадки - 400, 0 м2.
4. Автопарковка на 66 машин - 1975, 0 м2.
5. Площадь застройки (блок А, Б, В, Г) - 6740, 0 м2.
6. Строительный объем (блок А, Б, В, Г) - 24745, 0 м2.

Больница запроектирована отдельно стоящим четырехэтажным зданием с цокольным этажом. Архитектурно-планировочное и конструктивное решение здания больницы выполнено с соблюдением потоков движения персонала, больных, обеспечивающих полную взаимосвязь, исключающих пересечение чистых и грязных потоков. Предусмотрена закрытая галерея для перехода в прачечное отделение (цокольный этаж) и отделения ЛФК, физио-, водо- и гря- зелечения.

Высота надземных этажей принята -3, 6м (4, 5м) ; цокольный этаж блока А-2, 8м;

блока Б-3, 6м; блока В-4, 2м; блока Г-3, 6м.

Согласно задания на проектирование лечебные, вспомогательные отделения и службы располагаются в главном корпусе по этажам в следующем порядке: Цокольный этаж:

• центральное стерилизационное отделение;
• прачечная;

-аптечный склад;

-дезинфекционное отделение;

-гардероб для персонала и душевые;

-отделение лучевой диагностики;

-технические помещении. 1 этаж:

• приемное отделение с боксами для инфекционных больных;
• отделение гематологии на 15 коек;
• отделение кардиоревматологии на 15 коек;
• отделение эндокринологии на 15 коек;

-лаборатория ( бактериологическая ) ; 2 этаж:

-отделение аллергологии на 15 коек;

-отделение пульмонологии на 15 коек;

-отделение офтальмологии на 20 коек;

• отделение нефрологии на 15 коек;
• отделение урологиина 15 коек3этаж:

-отделение травматологии и ортопедии на 15 коек;

-отделение нейротравм на 15 коек;

-отделение общей хирургии на 35 коек;

• отделение реанимации на 9 коек4этаж:

-операционное отделение ;

• лечебно-диагностическое отделение;
• отделение функциональной диагностики;
• лаборатория (КДЛ)

Патоморфологическая служба, утилизация биоотходов, пищевой блок распо- ложены в отдельно стоящих зданиях.

Для сообщения между этажами запроектированы 10 лифтов и лестницы. Из каждого отделения предусмотрено по два эвакуационных выхода.

Проектом предусмотрены условия для полноценной эксплуатации клиники маломобильными группами населения. Для лиц с ограниченными возможно- стями предусмотрены пандусы, лифты, расширенные дверные проемы, по от- делениям предусмотрены специализированные санузлы и ванные комнаты. Лифты запроектированы больничные и пассажирские. Учитывая направление клиники - детское лечебное учреждение, проектом предусмотрены поручни в коридорах отделения и по ходу лестничного марша.

4. Полезная площадь - 22623, 0 м2.
5. Строительный объем - подземный (цокольный) - 16815, 0 м3.

надземный - 77712, 0 м ³ .

Полный - 94527, 0 м ³ .

1. Конструктивно здание в блоках А, Б, В, Г представляет собой рамную систему в виде полного пространственного каркаса с применением ригелей. Все несущие конструкции здания выполнены в монолитном железобетоне.
2. Фундаменты - столбчатые.
3. Наружные стены цокольного этажа выполнить из бетона В25 толщиной 300мм. Стену утеплить снаружи минераловатными плитами "П-150" по ГОСТ 10140-80 толщиной 60мм . Облицовочный слой из сплитерных блоков по ГОСТ 6133-99 толщиной 90мм. Вокруг здания устроить асфальтобетонную отмостку шириной 1000 мм.
4. Наружную стену выполнить из газобетонных блоков фирмы "Экотон" условной марки блока Б250, марки бетона по прочности на сжатие М35 толщи- ной 250мм ( размер блока 600х250х250) . Снаружи стену утеплить полужест- кой плитой на битумном связующем"П-150" ( ГОСТ 10140-80) толщиной 50мм и облицовать керамогранитом по направляющим с воздушным зазором 50мм.
5. Минплита крепится к стене при помощи пластмассовых фишеров по 5 штук на 1 плиту. При производстве работ по утеплению наружных стен преду- смотеть мероприятия, обеспечивающие фиксированное положение минерало- ватных плит.
6. Внутренние перегородки - в цокольном этаже - кирпич марки М50 на цементно-песчанном растворе марки М25, на остальных этажах выполнить перегородки гипсокартонными системы "knauf" с применением комплектного каркаса.
7. Лестницы - монолитные.
8. Кровля - скатная из деревянных конструкций, смотри альбом "КД".
9. Окна - из поливинилхлоридных профилей по ГОСТ 23166-99 с тройным остеклением.
10. Витражи - из поливинилхлоридных профилей по ГОСТ30764-99 с тройным остеклением, а также алюминиевых сплавов по ГОСТ21519-2003 с двойным остеклением.
11. Наружные двери - деревянные по ГОСТ 24698-81, металлические утеп- лѐнные - ГОСТ 31173-2003.
12. Внутренние двери - деревянные по ГОСТ 6629-88.
13. Подоконные доски - из поливинилхлоридных профилей в габаритах ГОСТ 8242-88.
14. Полы и внутренняя отделка выполнена из современных материалов, соответствующих санитарно-гигиеническим, эстетическим и противопожарным требованиям и имеющих соответствующие сертификаты качества.

Фасады оштукатуривается терразитовым раствором, цокольная часть облицовывается керамической плиткой типа «кабанчик».

Железобетонные элементы, выступающая на фасаде затираются цемент- но-песчаным раствором с последующей окраской кремнеорганическими крас- ками белого цвета.

Столярные изделия окрашиваются масляной краской.

Витражи выполняются из черного металла с деревянными обкладками, остекление из витринного полированного стекла.

Стены - улучшенная штукатурка, облицовка глазурованными плитка-

ми.

Подвесной потолок (вестибюль, холл) - плитки типа «акмигран» по

металлическому каркасу.

Потолки - затирка цементно-песчаным раствором, с последующей окраской водоэмульсионными красками.

Система водоснабжения запроектировано объединенная для обслужива- ния хозяйственно-питьевых противопожарных нужд. Водоснабжение зданий, запроектировано от колодца поселковой сети расположенной на территорий из

стальных труб d = 100 мм .

Нормы расхода воды на внутренние пожаротушения - 10 л сек ; на наружное пожаротушение - 15 л сек ; сброс сточных вод в самотечных трубо- проводах отводится в отстойник.

Внутренняя система водопровода предназначена для обслуживания про- изводственных и противопожарных нужд. Водоснабжение зданий решено от внутриплощадочных сетей с вводом в здание из стальных труб.

Горячее водоснабжение здания проектом предусмотрено от центральной магистральной сети проходящей по центральной улице.

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

По степени обеспечения надежности и бесперебойности электроснабже- ния относится к потребителям ІІ - категорий. Проектом предусмотрено уста- новка компактной трансформаторной подстанций с трансформаторами 250кВт, проходного типа с воздушным вводом.

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

Источником теплоснабжения объекта являются магистральная теплосеть проходящей по центральной улице.

Теплоноситель - нагретая вода с t = 96 − 70 ⁰ C , суммарный расчетный ча-

совой расход тепла составляет 201089

ккалчас .

Проект отопления разработан исходя из расчетной отрицательной тем- пературы наружного воздуха.

ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ УСЛОВИЯ

Здания ІІ - степени огнестойкости. Стена и другие конструктивные эле- менты железобетонные.

Каждая группа помещений имеет рассредатоточенные пути эвакуаций.

Все деревянные изделия применяемые для отделки, перед установкой подвергается глубокой пропитки антипиренами, лаками и ХСА.

Металлические косоуры лестниц оштукатуривается по металлической

сетке.

Все пожароопасные помещения оборудованы огнезащитными дверями. Скрытая электропроводка за подшивным потолкам и декоративной об-

лицовкой стен располагаются в стальных трубах.

1. Покрытие

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче тр по формуле:

R ^mp = n ( tв − tн ) , (1. 1)

⁰ ∆ t

⋅α _в

где: п - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной по- верхности, ограждающей поверхности по отношению к наружному воз-

духу, п = 1;

tв - расчетная температура внутреннего воздуха, согласно ГОСТ 12. 1. 005 - 76 t = 23 ⁰ С ;

tн - расчетная зимняя температура наружного воздуха наиболее холодных пятидневок, обеспеченностью 0, 92 t = −25 ⁰ С

∆ tн

- нормативный температурный перепад,

∆ tн = 3 ;

α _в - коэффициент, теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, α _в = 8, 7

_mp 1(21 − (− 25) )

⁰ 3 ⋅ 8, 7

= 1, 762

м ² ⋅ ⁰ С Вт

ний:

Теперь определяем сопротивление теплопередаче - R ₀

слоев огражде-

R 0 =

в

• R1
• R2
• R3
• R4

+ R 5 +

н

≥ R ^тр , (1. 2)

где:

R 1 − R 5

- термические сопротивления слоев ограждающих конструкций,

определяемый по формуле:

R = δ i

i λ

, (1. 3)

i

где:

δ _i - толщина i - го слоя;

λ _i - расчетный коэффициент теплопроводности материала (

Вт )

м ⋅ ⁰ С

1. слой. Защитный слой (гравийно-песчаный) :

δ ₁ = 0, 005 м ; λ ₁ = 0, 111

2. слой. Четырехслойный рубероидный ковер:

δ ₂ = 0, 01 м ; λ ₂ = 0, 17

3. слой. Цементная стяжка:

δ ₃ = 0, 025 м ; λ ₁ = 0, 76

4. слой. Керамзит (утеплитель) :

δ ₄ = х ; λ ₄ = 0, 13

5. слой. Железобетонная плита с толщиной полки:

∑δ ₅ = 0, 06 м ; λ ₅ = 1, 92

Полученные данные подставляем в формулу и определяем толщину утеплителя:

R = 1

+ 0, 005 + 0, 01 + 0, 025 + 0, 06 +



х + 1

= 1, 762

⁰ 8, 7

0, 111 0, 17 0, 76 1, 92

0, 13 23

х = 0, 187 м = 18, 7 см

Толщину принимаем 20см=200мм.

Определяем тепловую инерцию D ограждающей конструкции:

D = R 1 ⋅ S 1 + R 2 ⋅ S 2 + R 3 ⋅ S 3 + R 4 ⋅ S 4 + R 5 ⋅ S 5, (1. 4)

где:

S 1 − S 5

- расчетные коэффициенты теплоусвоения

D = 0, 005 ⋅ 2, 07 + 0, 01⋅ 3, 53 + 0, 025 ⋅ 9, 5 + 0, 2 ⋅1, 87 + 0, 06 ⋅17, 98 ≈ 3, 956

0, 111

0, 17

0, 76

0, 13

1, 92

D = 3, 956, оно удовлетворяет условия

1, 5 < D < 4

то есть для расчета

должны приниматься температура наиболее холодных пятидневок с обеспечен- ностью 0, 92, перерасчет толщины утеплителя не требуется.

2. Стена

Рис. 1. 2. Состав стены

штукатурка цементно-песчаная, δ = 0, 02 м

керамзитобетонные блоки, δ = х

внутренняя цементно-песчаная штукатурка,

δ = 0, 015 м

Rmp

= n ( tв − tн )

⁰ ∆ t

⋅α _в

п = 1; t = 21 ⁰ C ; t = −26 ⁰ C ;

∆ tн = 4

_mp 1⋅ (20 − (− 29) )

⁰ 4 ⋅8, 7

= 1, 322

м ² ⋅ ⁰ С Вт

R 0 =

в

• R1
• R2
• R3

+ 1 ;

α _н

R = δ 1

λ ₁

R = δ 2

λ ₂

= 0, 02

0, 76

= δ ₂

0, 24

= 0, 03

;

м ² ⋅ ⁰ С

;

Вт

R = δ 3 =

λ ₃

0, 015

0, 76

= 0, 02

м ² ⋅ ⁰ С

;

Вт

R 0 =

1

8, 7

+ 0, 02 +

δ ₂

0, 24

+ 0, 03 + 1

23

= 1, 322

δ ₂ = 0, 267 м

Толщину панели принимаем δ ₂ = 0, 3 м = 30 см . Определяем массивность:

D = R 1 ⋅ s 1 + R 2 ⋅ s 2 + R 3 ⋅ s 3 = 0, 03⋅ 8, 18 +1, 11⋅ 3, 83 + 0, 02 ⋅ 8, 18 = 4, 618

D > 4

То есть перерасчет стенового ограждения не требуется, δ ₂ = 0, 3 м = 30 см .

1. Общие данные сетчатого купола

Пременения конструкции типа шатеров складчитых элементов и куполов шла по пути увеличения количества связей и конструктивных элементов для придачи жесткости. Или другими словами от концентрации материала в ребрах к равномерному распределению материала, а следовательно и усилий по всей поверхности указанных конструкции и куполов. Создание в разные время и в конце XIX века металлических куполов Феппля и Шведдра скомпонованных на основе радиально-кольцевой системы, но со связями в каждой ячейке, ограни- ченной соседними ребрами и кольцами, привело к появлению нового конструк- тивного типа куполов, которые впоследствии были названы сетчатыми. Ниже рассмотрим основные конструктивные решения этих куполов.

В частности, купол Феппля (рис. 1) представляет собой статически опре- деляемую систему причем только при нечетном числе сторон система геомет- рический изменяемо и статический не определимо.

Рис. 1. Купол А. Феппля

Дополнительно купол Шведлера (рис. 2) представляет собой также стати- чески определяемую систему (при открытом кольце в вершине) . Первый купол, диаметром 60 м был сооружен в г. Вена (Австрия) в 1874 году. Использование данных куполов в основном предусматривался в массивных сооружениях типа соборов и церквей. В дальнейшем в течение десятков лет эта конструкция многократно тиражировалось, причем наибольшее распространение получили купола с крестовыми связями.

В дальнейшем развитие сетчатых куполов шло по пути разработки разно- образных способов членения (разрезки) поверхностей, прежде всего сфериче- ской, на конструктивные элементы (стержни и панели) для формирования не- сущего каркаса купола. В основе разнообразия способов разрезки поверхности купола на конструктивные элементы (стержни или панели) для формирования несущего каркаса купола, шатров и сводов. В основе разнообразия способов разрезки поверхности купола на конструктивные элементы лежат два направ- ления:

А) меридиональная разрезка поверхности вращения,

Б) применение правильных многогранников, вписанных в сферу.

Купол с разрезкой на основе правильных многогранников в ряде литературных источников еще называют геодезическими или кристаллическими.

Рис. 2. Купол Шведлера

А) Вид купола с крестовыми связами; Б) Возможные размещения связей

2. Расчет купола

Требуется подобрать сечение стержней сферического сетчатого купола диаметром 8 метров с высотой подъема f=0. 75 м (рис. 1) . Разрезка поверхностей типа «Ромб». Средняя длина стержней l=780 мм; узлы сопряжения - шарнирные; нагрузка равномерно распределеннная интенсивностью q=2. 4 кН/м ²

Определим радиус кривизны купола (рис. 1)

Рис. 1. Сетчатый сферический купол

D ² + 4 f ²

R =

8 f

= 8 ² + 4× 0. 75 ²

8× 0. 75

= 11. 04

Максимальные усилия в стержнях купола могут быть определены по формуле:

N = K ₁ qRl

Где, k=0, 36 - коэффициент, зависящий от угловой координаты φ стержня, определяемый по таблице 1, при φ ₁ =280;

N=0. 36х2, 4х6, 375х0, 78=4х295 кН

Сечение стержнями будем подбирать по устойчивости как центрально сжатого элемента, а затем проверять устойчивость узла сетчатого купола под нагрузкой (предотвращение прищелкивания узла) .

Для расчета последнего предварительно определим следующие парамет-

ры:

В = 1 2 R

= 0, 78

2 ×11, 04

= 0, 035

угол наклона стержня к касательной плоскости в узле;

ξ = 0, 65 δ = 0, 65

0 β 21

0, 0005

0, 035 ² × 0, 78

= 0, 34

- безразмерный параметр.

Начальное перемещение узла, определяемые по формуле, происходят из за наличие допусков в изготовлении отдельных стержней δ=0, 0005 м.

Усилие в стержне N _ef с учетом его возрастания в процессе деформирова- ния стержней системы определяется расчетом по следующей формуле:

N _ef =Nk

Где, k- коэффициент возрастания продольной силы, определяемый по формуле:

k = 1

ξ ₀ ×ξ

---

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.

• Информатика
• Банковское дело
• Оценка бизнеса
• Бухгалтерское дело
• Валеология
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Религия
• Общая история
• Журналистика
• Таможенное дело
• История Казахстана
• Финансы
• Законодательство и Право, Криминалистика
• Маркетинг
• Культурология
• Медицина
• Менеджмент
• Нефть, Газ
• Искуство, музыка
• Педагогика
• Психология
• Страхование
• Налоги
• Политология
• Сертификация, стандартизация
• Социология, Демография
• Статистика
• Туризм
• Физика
• Философия
• Химия
• Делопроизводсто
• Экология, Охрана природы, Природопользование
• Экономика
• Литература
• Биология
• Мясо, молочно, вино-водочные продукты
• Земельный кадастр, Недвижимость
• Математика, Геометрия
• Государственное управление
• Архивное дело
• Полиграфия
• Горное дело
• Языковедение, Филология
• Исторические личности
• Автоматизация, Техника
• Экономическая география
• Международные отношения
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда