Дипломный проект - Промышленный ангар 64 х 24 м в г. Новокузнецк Кемеровской области

Проект промышленного ангара с металлическим каркасом для размещения на территории города Новокузнецка Кемеровской области обладает высокой актуальностью, обусловленной устойчивым ростом промышленного сектора региона, развитием транспортно-логистической инфраструктуры и увеличением потребности в современных складских и производственных площадях.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ    7
1 АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 
1.1 Архитектурные решения    9
1.1.1 Описание и обоснование внешнего и внутреннего вида объекта капитального строительства, его пространственной, планировочной и функциональной организации    9
1.1.2 Обоснование принятых объемно-пространственных и архитектурно-художественных решений, в том числе в части соблюдения предельных параметров разрешенного строительства    9
1.1.3 Описание и обоснование использованных композиционных приемов при оформлении фасадов и интерьеров объекта капитального строительства 10
1.1.4 Описание решений по отделке помещений основного, вспомогательного, обслуживающего и технического назначения    11
1.1.5 Описание архитектурных решений, обеспечивающих естественное освещение помещений с постоянным пребыванием людей    12
1.1.6 Описание архитектурно-строительных мероприятий, обеспечивающих защиту помещений от шума, вибрации и другого воздействия    12
1.1.7 Описание решений по светоограждению объекта, обеспечивающих безопасность полета воздушных судов (при необходимости)    12
1.1.8 Описание решений по декоративно-художественной и цветовой отделке интерьеров – для объектов непроизводственного назначения    12
1.2 Конструктивные и объемно-планировочные решения    13
1.2.1 Описание и обоснование конструктивных решений зданий и сооружений, включая их пространственные схемы, принятые при выполнении расчетов строительных конструкций    13
2 РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ    14
2.1 Расчетно-конструктивные решения    15
2.1.1 Характеристика района строительства    15
2.1.2 Расчет прогона    15
2.1.2.1  Исходные данные для расчета прогона    15
2.1.2.2  Сбор нагрузок на прогон    17
2.1.2.3  Подбор сечения прогона    19
2.1.3 Расчет стропильной фермы покрытия    23
2.1.3.1  Исходные данные для расчета стропильной фермы покрытия    23
2.1.3.2  Сбор нагрузок на стропильную ферму    23
2.1.3.3  Статический расчет стропильной фермы    27
2.1.3.4  Подбор сечения стерхней стропильной фермы    29
2.1.3.5  Расчет и конструирование узлов стропильной фермы    44
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ    52
3.1 Исходные данные для проектирования фундаментов    53
3.2 Анализ инженерно-геологических данных и оценка трудовых условий    54
3.3 Выбор варианта фундамента    55
3.3.1 Проектирование столбчатого фундамента    55
3.3.1.1 Выбор глубины заложения фундамента    55
3.3.1.2 Определение предварительных размеров подошвы и расчетного сопротивления грунта    55
3.3.1.3 Приведение нагрузок к подошве фундамента и определение давлений под подошвой фундамента   57
3.3.1.4 Расчет осадки фундамента и проверка условия по деформациям    59
3.3.1.5 Конструирование столбчатого фундамента под стальную колонну . 61
3.3.1.6 Проверка на продавливание подколонником    63
3.3.1.7 Расчет арматуры плитной части    64
3.3.1.8 Расчет  стоимости  и  трудоемкости  возведения  столбчатого фундамента        66
3.3.2 Проектирование свайного фундамента    68
3.3.2.1 Выбор высоты ростверка и длины свай    68
3.3.2.2 Определение несущей способности сваи    69
3.3.2.3 Определение числа свай в ростверке    70
3.3.2.4 Приведение нагрузок к подошве фундамента    71
3.3.2.5 Определение нагрузок на кахдую сваю    71
3.3.2.6 Конструирование ростверка    72
3.3.2.7 Расчет на продавливание ростверка колонной    72
3.3.2.8 Расчет на продавливание ступени ростверка угловой сваей    73
3.3.2.9 Расчет ростверка на изгиб и определение сечения арматуры    74
3.3.2.10Выбор свайного оборудования    75
3.3.2.11Определение объемов и стоимости работ    76
4 ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА    78
4.1 Технология строительного производства    79
4.1.1 Природно-климатические характеристики    79
4.1.2 Нормативный срок строительства    79
4.2 Сведенья об условиях обеспечения материалами и конструкциями, о расстояниях для их доставки, видах транспорта, о необходимых запасах материала    79
4.3 Источник обеспечения строительной площадки водой, электроэнергией, сжатым воздухом и т.д    80
4.4 Данные о потребности строительной площадки в инвентарных временных зданиях и сооружениях производственного и жилищно-бытового назначения. 80
4.5 Технологическая карта на возведение металлического каркаса    80
4.5.1 Область применения    80
4.5.2 Организация и технология выполнения работ    81
4.5.3 Требования к качеству и приемке работ    85
4.5.4 Расчет объемов работ    86
4.5.5 Расчет и обоснование выбора строительных машин, механизированного инструмента и приспособлений для выполнения работ    88
4.5.6 Калькуляция трудовых затрат и машинного времени    90
4.5.7 Ведомость необходимых машин, механизмов, оборудования, инструмента, инвентаря    91
4 5.8 Ведомость потребности в конструкциях, материалах, полуфабрикатах 95
5 ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА    96
5.1 Проектирование объектного строительного генерального плана    97
5.1.1 Область применения строительного генерального плана    97
5.1.2 Выбор монтажных кранов и грузоподъемных механизмов    97
5.1.3 Определение привязки  монтажных  кранов  и  грузоподъемных механизмов к строящемуся зданию    97
5.1.4 Определение зон действия монтажных кранов и грузоподъемных механизмов    97
5.1.5 Проектирование временных дорог и проездов    98
5.1.6 Проектирование складского хозяйства    99
5.1.7 Проектирование бытового городка    100
5.1.8 Расчет потребности в электроэнергии строительной площадки    103
5.1.9 Расчет потребности во временном водоснабжении строительства    105
5.1.10 Определение потребности в сжатом воздухе    107
5.1.11 Мероприятия по охране труда и техники безопасности    108
5.1.12 Мероприятия по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов    
5.1.13 Технико-экономические показатели    110
6 ЭКОНОМИКА СТРОИТЕЛЬСТВА    111
6.1 Определение прогнозной стоимости строительства объекта    112
6.2 Составление и анализ локального сметного расчета на металлический каркас    116
6.3 Анализ локального сметного расчета на металлический каркас    118
6.4 Технико-экономические показатели проекта    120
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ    121
Приложения (теплотехнические расчеты, смета)

Чертежи проекта:
1. Фасад 12-1; Фасад А-Г; Разрез 1-1; Разрез 2-2; Узел 1
2. План на отметке 0.000; План кровли; Экспликация помещений; Примечание
3. Схема расположения колонн на отметке 0.000; Схемы расположения конструкций покрытия по верхним и нижним поясам стропильных ферм и балок; Разрезы 1-1, 2-2, 3-3; Ведомость элементов
4. ФС1; Геометрическая и монтажная схемы ФС1; П1; Узлы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8; Спецификация на отправочный элемент
5. План фундамента и фундаментных балок; Инженерно-геологическая колонка; Условные обозначения; Разрезы 1-1, 2-2; С-1; С-2; С-3; Спецификация элементов и изделий; Ведомость расхода стали
6. Схема производства работ; Схема строповки связи, балки, колонны, прогонов; Схема временного крепления колонны; Схема монтажа стропильных ферм; График производства работ; Техническая характеристика крана МКГ-25; Требования к качеству работ
7. Объектный строительный генеральный план на возведение надземной части здания; Экспликация зданий и сооружений; Технико-экономические показатели СГП; Условные обозначения

Функциональная структура промышленного ангара включает следующие помещения: две тамбурные группы, основной производственный зал, внутренний коридор, комплекс подсобных и технических помещений, санитарно-гигиенические блоки, а также пост охраны с комнатой дежурного персонала.
Помещение охраны и вспомогательные технические зоны оборудованы системами естественного бокового освещения, что обеспечивает комфортные условия для круглосуточного дежурства и обслуживания.
Конфигурация здания предусматривает два обособленных входа: основной — через тамбурную группу и внутренний коридор, ведущий непосредственно в производственную зону, и служебный — через помещение охраны, предназначенный для контролируемого доступа персонала и ограниченного круга посетителей.
Архитектурный облик здания формируется на основе сочетания строгих лаконичных объёмов и современных высококачественных отделочных материалов.
Фасадное решение выполнено в двухцветовой гамме с использованием оттенков по каталогу RAL: коричневого шоколадного (RAL 8017) и слоновой кости (RAL 1014).
Наружные стены запроектированы из трёхслойных стеновых сэндвич-панелей системы «Металл Профиль» с открытым креплением типа Z-Lock (модификации МП ТСП-Z и AIRPANEL®Z) шириной 1200 мм. Конструкция AIRPANEL®Z состоит из двух профилированных стальных листов с полиэстеровым покрытием цвета RAL 1014, между которыми размещён сердечник из пенополиуретанового утеплителя толщиной 80 мм, скреплённых между собой полиуретановым клеем. Фиксация панелей осуществляется открытым способом с помощью самонарезающих винтов. Результаты теплотехнического расчёта ограждающих конструкций приведены в приложениях А и Б.
Цокольная часть оформлена фасадными кассетами PUZZLETON®Z в составе вентилируемой фасадной системы «Металл Профиль». Кассеты имеют квадратную форму с размером заготовки 1250 мм, цветовое решение — RAL 8017. Монтаж выполняется открытым способом с использованием цветных саморезов.
Кровельное покрытие выполнено из трёхслойных кровельных сэндвич-панелей системы «Металл Профиль» (МП ТСП-К и AIRPANEL®К) шириной 1000 мм. Конструкция панели аналогична стеновому варианту: два листа профилированной стали с полиэстеровым покрытием цвета RAL 8017, между которыми расположен пенополиуретановый сердечник толщиной 100 мм, соединённый полиуретановым клеем. Крепление — открытое, саморезами. Теплотехнические расчёты для кровельных конструкций представлены в приложениях В и Г.
Покрытие входных крылец выполнено из декоративного бетона производства компании «Битиз».
Карнизные свесы обшиваются софитами из оцинкованной стали с полиэстеровым покрытием цвета RAL 1014.
Наружные двери приняты металлические производства «СТРОЙГОСТ» с отделкой по каталогу ВН2Т90N425 (цвет «Антик Медь»).
Воротные проёмы оборудованы складными секционными автоматическими воротами с нижней направляющей от производителя «DoorHan». Окраска выполнена по системе «Артис Полимер» в цвете RAL 8017.
Водосточная система организована по профилю «МП Проект» от компании «Металл Профиль» из оцинкованной стали с полиэстеровым покрытием цвета RAL 8017.
Внутренняя отделка помещений промышленного ангара дифференцирована в зависимости от функционального назначения каждой зоны.
Стены:
в тамбурных группах — обшивка гипсокартонными листами (ГКЛ) по металлическому каркасу с последующей окраской водо-дисперсионным акриловым составом ВД-АК-121;
в основном ангарном зале — металлические несущие конструкции с заводским лакокрасочным покрытием, сохраняющие индустриальный облик;
в коридорной зоне — окраска стен составом ВД-АК-121;
в комнате отдыха персонала, кладовой расходных материалов и учебном классе — обшивка ГКЛ по металлическому каркасу с финишной оклейкой обоями;
в санитарно-гигиенических узлах — обшивка ГКЛ по металлическому каркасу с облицовкой керамической плиткой.
Потолки:
в тамбурах — подвесная реечная алюминиевая конструкция с отметкой низа +3,000 м;
в ангарном зале — открытые металлические конструкции с заводским окрашиванием;
в коридоре — подвесной потолок типа «Армстронг» на отметке +3,200 м;
в комнате отдыха персонала, кладовой расходных материалов и учебном помещении — подвесная конструкция из ГКЛ по металлическому каркасу с отметкой низа +3,200 м;
в санузлах — подвесной реечный алюминиевый потолок с отметкой +3,200 м, а в санузле, примыкающем к комнате охраны, — на отметке +3,000 м;
Полы:
в тамбурах — керамогранитная или керамическая напольная плитка с противоскользящей поверхностью;
в ангарном зале — промышленное бетонное наливное покрытие, устойчивое к механическим нагрузкам и воздействию масел;
в коридоре и комнате охраны — линолеум на тепло-звукоизолирующей основе;
в комнате отдыха персонала, кладовой и учебном помещении — ламинированное напольное покрытие (ламинат);
в санитарных узлах — напольная керамическая плитка с нескользящим покрытием. Обязательным требованием выступает устройство гидроизоляционного слоя из четырёх слоёв рубероида на горячей битумной мастике с присыпкой верхнего слоя крупнофракционным песком. Гидроизоляция заводится на стены на высоту 300 мм от уровня чистового пола.
Проектные решения по несущему остову промышленного ангара разработаны на основании исходных данных, климатических параметров района строительства и действующих нормативных требований к объектам производственного назначения.
Здание представляет собой одноэтажный каркасный объём с металлическим несущим каркасом. Габариты сооружения в плане — 42,0 × 30,0 м, отметка низа ригеля принята на уровне +7,400 м. Пространственная жёсткость и устойчивость конструкции обеспечиваются совместной работой поперечных и продольных рам, развитой системой вертикальных и горизонтальных связей, а также жёстким защемлением колонн в фундаментных основаниях.
В поперечном направлении устойчивость каркаса реализована по рамной схеме с жёстким сопряжением колонн с фундаментами и шарнирным прикреплением ригелей к колоннам. Шаг поперечных рам принят равным 6 метрам, что обеспечивает оптимальную металлоёмкость и технологичность монтажных операций.
Продольная устойчивость и геометрическая неизменяемость каркаса достигаются установкой вертикальных связей по каждому ряду колонн, а также горизонтальными диафрагмами жёсткости в плоскости покрытия. Связевая система по покрытию формирует замкнутую пространственную конструкцию, воспринимающую горизонтальные ветровые нагрузки, обеспечивающую устойчивость сжатых стержней и фиксацию элементов в процессе монтажа.
Колонны каркаса запроектированы из стальных широкополочных двутавров по ГОСТ 57837-2017. В основном объёме здания применяются колонны сечений 30Ш1 и 25Ш1 с продольным шагом 6 метров. Торцевые стойки фахверка выполнены из гнутосварных профилей коробчатого сечения по ГОСТ 30245-2003 с шагом 6 метров.
Покрытие ангара решено по системе стальных стропильных ферм и прогонов. Фермы — треугольные, решётчатой конструкции, изготовлены из равнополочных уголков по ГОСТ 8509-93. Пролёт ферм — 12 метров, высота в коньке — 1,8 м, уклон верхнего пояса — 15°. Шаг ферм принят 6 метров. Прогоны покрытия — прокатные швеллеры №16П по ГОСТ 8240-97 с шагом 1,5 метра.
В административно-бытовой части здания балки покрытия выполнены из прокатных двутавров 30Б1 и 40Б1 по ГОСТ 57837-2017.
Фундаменты разработаны в двух вариантах: столбчатые монолитные железобетонные на естественном основании и свайные из забивных железобетонных свай. Бетон принят классов В15 и В25, армирование — стержневой арматурой классов А400 и А240. Глубина заложения назначена с учётом расчётного промерзания и инженерно-геологических условий площадки.
Наружные стены — трёхслойные сэндвич-панели системы «Металл Профиль» с утеплителем на базальтовой основе. Толщина утеплителя для ангарного зала — 60 мм, для административно-бытовых помещений — 80 мм. Цоколь облицован керамогранитными фасадными кассетами.
Кровля — из кровельных сэндвич-панелей с базальтовым утеплителем толщиной 200 мм производства «Профиль-Центр». Цветовая гамма фасадов и кровли — RAL 1014 и RAL 8017.
Перекрытие административно-бытового блока — монолитное железобетонное толщиной 150 мм из бетона В25, обеспечивающее дисковую работу и дополнительную жёсткость. Лестницы — сборные железобетонные ступени по металлическим косоурам.
Все конструктивные решения приняты согласно СП 16.13330.2017, СП 20.13330.2016, СП 63.13330.2018 с учётом сейсмичности района (8 баллов по СП 14.13330.2018) и расчётной температуры минус 41°С.
Материал стальных конструкций — сталь С345-3 с расчётным сопротивлением 330 МПа. Сварка — электродами Э-50А по ГОСТ 9467-75. Болтовые соединения — на высокопрочных болтах с нормируемым натяжением.
Принятые конструктивные решения обеспечивают надёжность, долговечность и безопасность эксплуатации промышленного ангара при соблюдении проектных параметров и нормативных требований.