Коротко о файле:ТГТУ / Кафедра "Конструкции зданий и сооружений" / Выпускная квалификационная работа заключается в разработке проекта производственного здания по выпуску металлоконструкций. В задачи бакалаврской работы входят: разработка архитектурных решений, расчёт и проектирование несущих конструкций покрытия, расчёт свайных фундаментов (забивных и буронабивных), составление технологической карты монтажа металлического каркаса, разработка объектного строительного генплана, а также расчёт стоимости строительства. / Состав: 7 листов чертежи + ПЗ (157 страниц).
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Архитектурно-строительный раздел 9
1.1 Общие данные 9
1.1.1 Исходные данные для подготовки проектной документации 9
1.1.2 Сведения о функциональном назначении объекта капитального строительства 10
1.1.3 Технико-экономические показатели проектируемого объекта капитального строительства 10
1.2 Схема планировочной организации земельного участка 10
1.2.1 Характеристика земельного участка, предоставленного для размещения объекта капитального строительства 10
1.2.2 Обоснование схем транспортных коммуникаций, обеспечивающих внешний и внутренний подъезд к объекту капитального строительства 11
1.3 Архитектурные решения 11
1.3.1 Описание и обоснование внешнего и внутреннего вида объекта капитального строительства, его пространственной, планировочной и функциональной организации 11
1.3.2 Обоснование принятых объемно-пространственных и архитектурно - художественных решений, в том числе в части соблюдения предельных параметров разрешенного строительства объекта капитального строительства 12
1.3.3 Описание и обоснование использованных композиционных приемов при оформлении фасадов и интерьеров объекта капитального строительства 13
1.3.4 Описание решений по отделке помещений основного, вспомогательного, обслуживающего и технического назначения 14
1.3.5 Описание архитектурных решений, обеспечивающих естественное освещение помещений с постоянным пребыванием людей 14
1.3.6 Описание архитектурно-строительных мероприятий, обеспечивающих защиту помещений от шума, вибрации и другого воздействия 15
1.3.7 Описание решений по светоограждению объекта, обеспечивающих безопасность полета воздушных судов (при необходимости) 15
1.3.8 Описание решений по декоративно-художественной и цветовой отделке интерьеров 16
1.4 Конструктивные и объемно-планировочные решения 16
1.4.1 Сведения об особых природных климатических условиях территории, на которой располагается земельный участок, предоставленный для размещения объекта капитального строительства 16
1.4.2 Описание и обоснование конструктивных решений зданий и сооружений, включая их пространственные схемы, принятые при выполнении расчетов строительных конструкций 16
1.4.3 Описание конструктивных и технических решений подземной части объекта капитального строительства 18
1.4.4 Описание и обоснование принятых объемно-планировочных решений зданий и сооружений объектов капитального строительства 18
1.4.5 Обоснование проектных решений и мероприятий, обеспечивающих соблюдение требуемых теплозащитных характеристик ограждающих конструкций 19
1.4.6 Обоснование проектных решений и мероприятий, обеспечивающих снижение шума и вибраций 19
1.4.7 Обоснование проектных решений и мероприятий, обеспечивающих гидроизоляцию и пароизоляцию помещений 20
1.4.8 Обоснование проектных решений и мероприятий, обеспечивающих соблюдение безопасного уровня электромагнитных и иных излучений, соблюдение санитарно-гигиенических условий 21
2 Расчетно-конструктивный раздел 22
2.1 Исходные данные 22
2.2 Описание и обоснование конструктивных решений 22
2.3 Расчет и конструирование несущих конструкций покрытия 23
2.3.1 Расчет прогона 23
2.3.2 Расчет стропильной фермы 29
2.3.3 Определение расчетных усилий в стержнях стропильной фермы 32
2.3.4 Подбор сечения стержней фермы 38
2.4 Расчет и конструирование узлов стропильной фермы 45
3. Проектирование фундаментов 60
3.1 Определение физико-механических характеристик грунтов 60
3.2 Выбор варианта фундамента 61
3.3 Сбор нагрузок на фундамент 61
3.4 Проектирование свайного фундамента на забивных сваях 62
3.4.1 Выбор высоты ростверка и длины свай 62
3.4.2 Определение несущей способности сваи 63
3.4.3 Определение количества свай и их размещение 64
3.4.4 Расчет ростверка на изгиб и определение сечения арматуры 65
3.4.5 Подбор сваебойного оборудования и назначение отказа 66
3.5 Проектирование фундамента на буронабивных сваях 67
3.5.1 Выбор высоты ростверка и длины свай 67
3.5.2 Определение несущей способности сваи 68
3.5.3 Определение количества свай и их размещение 70
3.5.4 Расчет ростверка на изгиб и определение сечения арматуры 71
3.6 Определение объемов работ и стоимости затрат 72
4 Технология строительного производства 75
4.1 Условия осуществления строительства 75
4.2 Работы подготовительного периода 76
4.3 Технологическая карта 77
4.3.1 Область применения технологической карты на монтаж металлического каркаса 77
4.3.2 Общие положения 77
4.4 Организация и технология выполнения работ 77
4.4.1 Подготовительные работы 78
4.4.2 Основные работы 80
4.4.3 Заключительные работы 81
4.5 Требование к качеству работ 81
4.6 Потребность в материально-технических ресурсах 84
4.7 Грузозахватные средства монтажа 84
4.8 Подбор крана для производства работ 84
4.9 Техника безопасности и охрана труда 87
4.10 Технико-экономические показатели 89
5 Организация строительного производства 92
5.1 Определение нормативной продолжительности строительства 92
5.2 Объектный строительный генеральный план на возведение надземной части здание 92
5.2.1 Область применения стройгенплана 92
5.2.2 Подбор грузоподъемных механизмов 93
5.2.3 Привязка грузоподъемных механизмов к строящемуся зданию 93
5.2.4 Определение зон действия грузоподъемных механизмов 93
5.2.5 Определение размера монтажной зоны 94
5.2.6 Проектирование временных дорог и проездов 94
5.2.7 Расчет требуемых площадей складов и организации складского хозяйства 95
5.2.8 Потребность строительства в кадрах. Расчет потребности и подбор временных административных, хилых, хозяйственных и культурно- бытовых зданий 96
5.2.9 Расчет потребности в электроснабжении строительной площадки 97
5.2.10 Расчет потребности во временном водоснабжении строительства 99
5.2.11 Расчет потребности в сжатом воздухе, кислороде и ацетилене 100
5.2.12 Мероприятия по охране труда и технике безопасности 101
5.2.13 Мероприятия по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов 102
5.2.14 Расчет технико-экономических показателей стройгенплана 103
6 Экономика строительства + сметы 105
6.1 Технико-экономическое обоснование строительства объекта 105
6.2 Составление и анализ локально сметного расчета на общестроительные работы 107
6.3 Технико-экономические показатели проекта 112
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 114
Список используемых источников 115
Чертежи проекта:
1. План на отм.0.000. План на отм.+3.000. Фасад 1-10. Узел 3
2. Разрез 1-1. Разрез 2-2. План кровли. Узел 1. Узел 2. Узел 4
3. Схема расположения колонн и стоек фахверка на отм.0.000. Схема расположения стропильных ферм, связей по нижним поясам и путей подвесного транспорта. Разрезы 1-1, 2-2, 3-3. Узлы 1, 2
4. Геометрическая схема фермы ФС1. Монтажная схема фермы ФС1. Узлы 3, 4, 5, 6, 7, 8. Разрезы 1-1, 2-2, 3-3, 4-4, 5-5, 6-6
5. Схема расположения свай. Схема расположения ростверков. Инженерно-геологическая колонка. РСМ-1. Разрез 1-1. Разрез 2-2. С-1
6. Объектный строительный генеральный план на период возведения надземной части здания. ТЭП
7. Схема производства работ. График производства работ. Разрез 1-1. Разрез 2-2. Схемы строповок основных конструкций.
Данный цех, предназначенный для изготовления металлических конструкций, используемых при ремонте судов речного флота, вносит разнообразие в застройку промышленной зоны и органично в неё вписывается. Объект рассчитан на одновременное пребывание 60 человек. Поскольку цех не ориентирован на использование маломобильными группами населения, соблюдение требований СП 59.13330.2016 не требуется.
Здание цеха представляет собой одноэтажное однопролётное промышленное сооружение прямоугольной формы в плане. Габаритные размеры — 54×30 м. Пристроенная часть, также прямоугольная в плане, расположена в осях А/1-А и 1-3/4 и имеет размеры 15,5×6 м. За относительную отметку 0,000 принят уровень чистого пола первого этажа (что соответствует абсолютной отметке 139,65). На первом этаже цеха размещены технические помещения: вентиляционная камера, электрощитовая, индивидуальный тепловой пункт (ИТП).
Здание оснащено двумя кран-балками грузоподъёмностью 5 тонн каждая. Согласно ГОСТ 34017-2016, они имеют средний режим работы L2 (эксплуатация с нагрузками ниже номинальных, причём работа с нагрузками, близкими к номинальным, составляет не более 30% времени). Площадки для их обслуживания находятся на отметках +6,400 в осях Б-В и +6,500 в осях А-Б. В пределах осей 1-10 и А/1-В организован второй свет на всю высоту здания.
Предусмотрено 8 входных групп:
• для завоза основных сырья и материалов, необходимых для производства;
• для вывоза и транспортировки готовой продукции;
• для беспрепятственного прохода рабочих на свои места.
Согласно технологическому процессу, в цехе имеются склад лакокрасочных материалов и окрасочный участок. Кроме того, в здании предусмотрены санитарный узел и гардеробная, размещённые с учётом обеспечения удобного доступа к ним работников.
Каркас здания — стальной, выполненный по рамно-связевой схеме. В его состав входят: рамы постоянного по высоте сечения, вертикальные жёсткие связи и распорки по стойкам рам, прогоны из прокатных швеллеров, профилированный настил покрытия, а также стойки торцевого фахверка из холодногнутых квадратных профилей.
Здание имеет прямоугольную форму в плане. Размеры по осям А-В составляют 30 м, по осям 1-10 — 54 м. Пристроенная часть прямоугольной формы расположена в осях А/1-А и 1-3/4 и имеет размеры 15,5×6 м.
Шаг колонн — 6 м — принят в соответствии с габаритами стеновых сэндвич-панелей (6×1,19 м), укладываемых горизонтально. Привязка крайних колонн к осям А/1, А и В — центральная. Для удобства оформления углов здания ось стоек фахверка смещена относительно основных осей на 400 мм.
Высота от отметки чистого пола первого этажа до верха парапета составляет 13,5 м. Полезная высота здания (от чистового пола до низа стропильной фермы) — 9,2 м.
Фундаменты — свайные железобетонные из бетона класса В15. С наружной стороны цоколь утеплён плитами Технониколь XPS CARBON толщиной 80 мм. Отделка цоколя выполнена акриловой краской для наружных работ.
Наружные стены — из металлических трёхслойных сэндвич-панелей с заполнением из минераловатных плит «Технолайт ОПТИМА» толщиной 150 мм.
Внутренние перегородки:
• кирпичные толщиной 120 и 250 мм из полнотелого одинарного кирпича КР-р-по 250×120×65/1НФ/100/2,0/50/ГОСТ 530-2012 на растворе М100 с армированием кладки каркасами К1 и К2 соответственно (через каждые 8 рядов кладки по высоте);
• перегородки из металлических трёхслойных сэндвич-панелей с заполнением из минераловатных плит «Технолайт ОПТИМА» толщиной 100 мм.
Перемычки — сборные железобетонные по серии 1.038.1-1, выпуск 1. Лестницы — металлические из стали марки С245.
Кровля — двускатная, совмещённая с негорючим утеплителем, выполненная из профнастила полистовой сборки по металлическим прогонам и фермам. Предусмотрен организованный наружный водосток.
Конструкция покрытия включает:
1. Кровлю в составе:
• стальной профилированный настил Н60-845-0,7 «Эталон» (плотность 7850 кг/м³, толщина 7 мм) с заводской окраской в синий цвет RAL 5002;
• ветрозащитную строительную плёнку (плотность 300 кг/м³, толщина 2 мм);
• минераловатные плиты «Технолайт ОПТИМА» толщиной 150 мм;
• пароизоляционную плёнку «ТехноНИКОЛЬ» (плотность 300 кг/м³, толщина 2 мм).
2. Ограждающие конструкции — стальной профилированный настил Н60-845-0,7 «Эталон» (7850 кг/м³, толщина 7 мм).
3. Несущие конструкции:
• прогоны прокатные пролётом 6 м;
• стропильные фермы пролётом 30 м;
• связи по нижним и верхним поясам стропильных ферм.
Связи по покрытию включают вертикальные связи между фермами, а также горизонтальные связи по верхним и нижним поясам ферм. В плоскости нижних поясов стропильных ферм предусмотрены поперечные связевые фермы (устраиваемые в торцах с двух сторон здания в осях 1-2 и 9-10), продольные связевые фермы, а также распорки и растяжки, обеспечивающие развязку связевых блоков с нижними поясами остальных стропильных ферм. В совокупности они образуют жёсткий диск покрытия и обеспечивают восприятие горизонтальных ветровых нагрузок.
Поперечные связевые фермы по нижним поясам совмещены в плане со связевыми фермами по верхним поясам. В местах их расположения предусмотрены вертикальные связи, необходимые для удержания стропильных ферм в проектном положении.
Связи между колоннами, создающие продольную жёсткость каркаса, воспринимающие ветровые нагрузки и обеспечивающие устойчивость колонн, размещены в середине температурного блока в осях 5-6.
Поперечную устойчивость каркаса здания обеспечивают поперечные рамы, колонны которых жёстко закреплены в ростверке фундамента и жёстко сопряжены с фермами покрытия.
Каркас здания — стальной, выполненный по рамно-связевой схеме. В его состав входят: рамы постоянного по высоте сечения, вертикальные жёсткие связи и распорки по стойкам рам, прогоны из прокатных швеллеров, профилированный настил покрытия, а также стойки торцевого фахверка из холодногнутых квадратных профилей.
Заключение
Результаты, полученные в ходе выполнения выпускной квалификационной работы, сводятся к следующему.
В архитектурно-строительной части приняты объёмно-планировочные и архитектурно-конструктивные решения здания. С учётом требований источника <2> разработаны поэтажные планы, фасадные развёртки, вертикальные разрезы и ключевые архитектурные узлы, вынесенные на листы 1 и 2 графической документации. Также выполнен теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций.
В расчётно-конструктивном разделе проведены расчёт и проектирование несущих элементов покрытия — прогона и стропильной фермы. В соответствии с нормами <26> подготовлены рабочие чертежи, размещённые на листах 3 и 4. В их состав вошли: план расстановки колонн и стоек фахверка на отметке 0,000; схема расположения стропильных ферм, связей по нижним поясам и путей подвесного транспорта; разрезы здания; монтажная и геометрическая схемы фермы ФС1, а также узлы её сопряжений.
В разделе, посвящённом конструированию фундаментов, рассчитаны и запроектированы свайные основания двух типов — на забивных и буронабивных сваях. Для варианта, признанного оптимальным, разработана рабочая документация, представленная на листе 5.
В разделе технологии строительного производства составлена технологическая карта на монтаж металлического каркаса. Разработан рабочий чертёж (лист 6), включающий схему организации работ, календарный график производства, вертикальные разрезы здания и схемы строповки основных конструктивных элементов.
В разделе организации строительного производства разработан объектный стройгенплан на период возведения надземной части здания, вынесенный на лист 7. Определены мероприятия, направленные на соблюдение всех требований охраны труда и техники безопасности в соответствии с нормативными документами.
В разделе экономики строительства составлен и проанализирован локальный сметный расчёт на общестроительные работы по надземной части здания в ценах первого квартала 2024 года. Сметная стоимость работ составила 41 889 629,51 руб.
Таким образом, в процессе выполнения бакалаврской работы все поставленные задачи были решены в полном объёме.
