39514

Крытая хоккейная площадка общей площадью 2800м2

Дипломная

Архитектура, проектирование и строительство

Нагрузки и воздействия. Переходя с одного элемента на другой нагрузки и воздействия постоянно меняются принимая форму нормальных и поперечных сил изгибающих и крутящих моментов а в тесных рамках тонкостенных стержней преобразуются в изгибнокрутящие бимоменты или другие более сложные формы.85 €œНагрузки и воздействия.1 Нагрузки и воздействия Место строительства г.

Русский

2013-10-05

178 KB

27 чел.

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусская государственная политехническая академия

Строительный факультет

Кафедра «Металлические и деревянные конструкции»

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему:

«Крытая хоккейная площадка общей площадью 2800м2»

Заведующий кафедрой:      И.В.Башкевич

Руководитель:       Ю.И.Лагун

Консультанты:

 по архитектурно-

конструктивной части     Ю.И.Лагун

 по организации строительства   Н.И.Зайко

 по технологической части    В.В.Павлович

 по экономике строительства   Л.К.Корбан

 по охране труда и технике    Н.М.Углик

 безопасности

Дипломник       студент гр. 112111

В.А.Мисаревич

Минск 2006


Содержание

Введение

1

Архитектурно-строительная часть

1.1

Общие указания

1.2

Характеристика здания

1.3

Конструктивное решение

1.4

Основные расчётные положения

1.5

Материал конструкций

2

Расчетно-конструктивная часть

2.1

Нагрузки и воздействия

2.1.1

Снеговая нагрузка

2.1.2

Ветровая нагрузка

2.1.3

Полезная нагрузка

Список литературы


Введение

Здания и сооружения, предназначенные для удовлетворения определенных потребностей общества, состоят из множества элементов, объединенных в системы. Обычно, приступая к проектированию, инженер решает технические задачи для отдельных подсистем, например для несущих конструкций, но при этом он должен учитывать влияние целого. Главной функциональной задачей несущих конструкций является передача силовых потоков от мест приложения нагрузок и воздействий на фундамент. В соответствии с объективными законами механики силовой поток, устремляясь к фундаментам, последовательно проходит по множеству конструктивных элементов, что не способно обеспечить ему свободное продвижение. Переходя с одного элемента на другой нагрузки и воздействия постоянно меняются, принимая форму нормальных и поперечных сил, изгибающих и крутящих моментов, а в тесных рамках тонкостенных стержней преобразуются в изгибно-крутящие бимоменты или другие более сложные формы.

Задача конструктора состоит в том, чтобы при соблюдении технологических и иных требований к объекту проектирования создать конструктивную схему с подбором параметров элементов и узловых соединений, обеспечивающих простой и надежный путь для передачи силовых потоков. При этом каждый конструктивный элемент, конструкция и сооружение в целом должны удовлетворять комплексу условий: прочности, устойчивости, жесткости, долговечности, ремонтопригодности и многим другим. В сочетании с экономическими ограничениями названные условия труднореализуемы. Сложность проектирования состоит в том, что база знаний и нормативная база о силовом сопротивлении конструкций построена не на принципах их синтеза, а на принципах поверочных расчетов элементов с фиксированными геометрическими параметрами и идеализированными схемами работы, свойствами материала, условиями загружения.

Особенность проблемы состоит в том, что формирование расчетной модели с решением вопросов о необходимости учета тех или иных факторов приходится делать дважды: первый раз – когда составляются расчетные формулы и положения норм проектирования, а второй раз – когда конструктор применяет эти формулы при расчете реальных конструкций. Совершенно очевидно, что конструктор может принять обоснованное решение только в том случае, когда он знает, что учитывали и чем пренебрегали при разработке нормативных документов.

Вторая особенность определена стремлением максимально упростить расчетные приемы при сохранении требуемой надежности конструкций. К усложнению расчетных положений привело стремление к дополнительной экономии стали с учетом возможностей компьютерной технологии проектирования. Часто экономия стали за счет усложнения расчетных формул оказывается призрачной, поэтому следует ориентироваться на масштабы внедрения. При проектировании типовых и других массовых конструкций применение ложных формул, способствующих снижению металлоемкости, является оправданным. В рядовых случаях лучше опираться на простые и понятные приемы.

Основными достоинствами стальных конструкций по сравнению с конструкциями из других материалов являются надежность, легкость, непроницаемость, индустриальность, а также простота технического перевооружения, ремонта и реконструкции.

Недостатками стальных конструкций являются их подверженность коррозии и сравнительно малая огнестойкость. Но при грамотном проектировании, и соответствующей эксплуатации эти недостатки не представляют опасности для выполнения конструкцией своих функций, но приводят к повышению начальных и эксплуатационных затрат.

Проектирование металлических конструкций выполняют в одну или две стадии:

в одну стадию – рабочий проект (для технически несложных объектов, а также для объектов, строительство которых будет осуществляться по типовым или повторно применяемым проектам)

в две  стадии – проект и рабочая документация (для сложных объектов, проектирование которых осуществляется впервые).

На стадии проекта дают краткое описание и обоснование архитектурно-строительных решений, определяют конструктивную схему здания и подбирают соответствующие типовые конструкции. Разрабатывают основные чертежи: планы и разрезы со схематическим изображением несущих и ограждающих конструкций.

В состав рабочей документации металлических конструкций входят рабочие чертежи КМ (конструкции металлические) и деталировочные чертежи КМД  (конструкции металлические деталировочные).

В состав рабочих чертежей КМ входят пояснительная записка, данные о нагрузках, расчеты конструкций и самостоятельных элементов в составе здания (сооружения) с таблицами сечений, расчеты и чертежи наиболее важных узлов и полная спецификация металла по профилям.

По чертежам КМ заказывают металл и разрабатывают деталировочные чертежи КМД.

Процесс проектирования металлических конструкций начинают с разработки компоновочного решения и конструктивной схемы объекта. Исходными данными для проектирования сооружений являются: район строительства, пролет, высота и длина здания, грузоподъемность и высота расположения мостовых кранов (если таковые имеются). При разработке конструктивной схемы решают комплекс вопросов, включающий компоновку конструкций покрытия, стен, фахверка, связей и т.д.


1  Архитектурно-строительная часть

1.1 Общие указания

1.1.1 Площадка строительства – г. Витебск

1.1.2 Климатические условия:

— расчётная температура наружного воздуха — –30ºC;

— вес снегового покрова для района IIБ;

— ветровое давление для I района. Тип местности «А».

1.1.3 Степень агрессивного воздействия наружной среды на металлоконструкции (по СНиП 2.03.11-85): слабоагрессивная.

1.1.4 За условную отметку ±0,000 принята отметка верха плиты перекрытия фундамента.

1.1.5 Металлоконструкции должны быть запроектированы в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85*, СНиП II-23-81*, СНиП 2.03.11-85.

1.1.6 Технические требования, принятые в рабочих чертежах, должны соответствовать требованиям экологических, санитарно-гигиенических, противопожарных и других норм и правил и обеспечивать безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных рабочими чертежами мероприятий.

1.2 Характеристика здания

1.2.1 Крытая хоккейная площадка представляет собой прямоугольное здание .

1.2.2 Параметры сооружения:

—ширина — 39 м;

—длина  -72 м;

—шаг колонн — 6000 мм;

— Высота до низа рамы — 6,0 м;


1.3 Конструктивное решение

1.3.1 Каркас корпуса запроектирован в легких металлических конструкциях комплексной поставки.

1.3.2 В поперечном направлении здание представляет собой однопролётную раму с жёстким соединением колонн с фундаментами.

1.3.3 Устойчивость каркаса обеспечивается:

- в поперечном направлении – жесткостью поперечных рам;

- в продольном направлении – жестким диском образованным профилированным настилом с системой  связей покрытия и вертикальных связей по колоннам.

1.3.4 Прогоны – из прокатных швеллеров.

1.3.5 Стойки несущих торцов – из замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения.

1.3.6 Связи покрытия и вертикальные связи по колоннам – из замкнутых  гнутосварных профилей прямоугольного сечения и из прокатных уголков.

1.3.7 Балки покрытия торцов – из сварных двутавров.

1.3.8 Ригели фахверка – из гнутых швеллеров.

1.4 Основные расчётные положения

1.4.1 Расчёт конструкции произведён в соответствии со СНиП 2.01.-85 “Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования” и СНиП II-23-81* “Стальные конструкции. Нормы проектирования”.

1.4.2 Класс здания – I (коэффициент надёжности по назначению – γn=1.0)

1.5 Материал конструкций

- Стали С345-3, С255, С235 по ГОСТ 27772-88*;

- Сталь марки Ст3кп по ГОСТ 380-94.


2  Расчетно-конструктивная часть

2.1 Нагрузки и воздействия

Место строительства — г. Витебск. Согласно картам 1 и 3 обязательного приложения 5 СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» город расположен в районе IIБ по весу снегового покрова и в районе I по давлению ветра.

Согласно табл. 4 и изменению №2 СНиП 2.01.07-85* нормативное значение снеговой нагрузки составляет s0 = 1,2 кПа.

Согласно табл. 5 СНиП 2.01.07-85* нормативное значение ветрового давления  составляет w0 =0.23 кПа. Тип местности — А (открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни степи, лесостепи, тундра).

2.1.1 Снеговая нагрузка

Полное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия

s = s0 · μ · γf··B = 1,2 · 1,0 · 1,4·6 = 10,08 кПа, где

 s0 — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли (s0 = 1,2 кПа);

μ — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие. Согласно схемы 1, б прил. 3
СНиП 2.01.07-85* для α=10° - μ =1,0 на всем пролете здания;

γf — коэффициент надежности для снеговой нагрузки. · γf = 1,4.

B— шаг стропильных рам B=6м  ;


2.1.2 Ветровая нагрузка

При расчёте одноэтажных производственных зданий высотой до 36м при отношении высоты к пролёту менее 1,5 размещаемых в местностях типов А и В, учитывается только статическая составляющая ветровой нагрузки, соответствующая установившемуся напору на здание.  В соответствии с п.6.3 СНиП 2.01.07-85* нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm  на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле

Wm = w0 k c γf , где

w0 — нормативное значение ветрового давления (см. табл.5 СНиП 2.01.07-85*),w0 = 0,23 кПа для I ветрового района;

k —коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания (см. табл.6 СНиП 2.01.07-85*);

с — аэродинамический коэффициент; с=0.8-для наветренной стороны, с=0,6-для подветренной стороны (см. прил. 4 СНиП 2.01.07-85*).

Определим ординаты фактических эпюр расчётной погонной нагрузки на раму, а также в уровне низа рамных  конструкций для напора и отсоса при направлении действия ветровой нагрузки слева и справа.

Ветровые нагрузки

h

K

Напор qw,кН/м

Отсос qw, кН/м

5,0

0,75

0,83

0,62

6,64

0,83

0,92

0,69

8,59

0,93

1,03

0,77

Отобразим эпюры ветровых давлений на раму при действии ветра справа и слева:

Для упрощения расчёта фактическую ветровую нагрузку заменяем эквивалентной, равномерно распределённой по всей высоте здания. Величину эквивалентной нагрузки находим из условия равенства изгибающих моментов в защемлённой стойке от фактической эпюры ветрового давления и от равномерно распределённой нагрузки.

Найдем эквивалентную нагрузку над опорой А:

Отсюда

Найдем эквивалентную нагрузку над опорой В:

Отсюда  

2.1.3 Постоянная нагрузка от покрытия.

Постоянные нагрузки на ригель рамы от веса кровли, связей по покрытию принимаются обычно равномерно распределёнными по длине ригеля.

Постоянные нагрузки зависят от типа покрытия, которое может быть тяжёлым или лёгким, утеплённым или не утеплённым. В данной дипломной работе применяется стальной профилированный настил по прогонам.

Покрытие состоит из стального профнастила, опирающегося непосредственно на рамы, пароизоляции, водоизоляционного ковра, защитного слоя.

Конструкция кровель из рулонных материалов зависит от уклонов. При уклоне 2,5…10% устанавливается трёхслойный гидроизоляционный ковёр с защитным слоем гравия. Толщина защитного слоя из гравия должна составлять на кровлях покрытий с применением металлического профнастила – 20мм. Нагрузка от покрытия определяется суммированием отдельных элементов, значения которых сведены в таблицу.

Постоянные нагрузки

Вид нагрузки

Нормативная

кПа

γf

Расчётная

кПа

1

Защитный слой (слой гравия, втопленный в мастику)

0,21

1,3

0,273

2

Трёхслойный гидроизоляционный ковёр

0,1

1,3

0,13

3

Пароизоляция

0,04

1,3

0,052

4

Стальной профнастил

0,12

1,05

0,126

5

Стальные прогоны при шаге 6 м

0,12

1,05

0,126

6

Собственный вес рамы со связями

0,2

1,05

0,21

Итого

gn=0.79

-

g=0,917

Расчётная нагрузка при шаге стропильных рам составит:

gрасч=g*B=0.917*6=5.502 кН/м


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

64257. Краткая история зоопсихологии 32.5 KB
  В трудах античных мыслителей анализировались основные проблемы поведения животных обсуждались вопросы врожденного и благоприобретаемого поведения инстинкта и научения а также роль внешних и внутренних факторов психической активности животных.
64258. Зоопсихологические исследования в России 30.5 KB
  В своих работах он выступал против представлений о непознаваемости психической деятельности отстаивал необходимость изучать различные формы поведения наравне с анатомией физиологией и экологией животных.
64259. Методы исследования в зоопсихологии 34 KB
  Для того чтобы получить представление о тех или иных психических качествах и процессах у животных зоопсихологи в своих исследованиях анализируют конкретные формы их двигательной активности структуру действий и актов поведения направленных на компоненты среды.
64260. Проблема инстинкта и научения в свете эволюционных учений Ж.Б. Ламарка, К.Ф. Рулье, Ч. Дарвина 32 KB
  Рассматривая историю зарождения и становления зоопсихологии развитие взглядов на психическую деятельность и поведение животных можно заметить что еще древние мыслители предвосхитили в ряде существенных моментов современные взгляды на поведение животных.
64261. Инстинктивное поведение 24.5 KB
  Если же под этим термином подразумевать врожденное наследственно фиксированное видотипичное поведение то его можно для облегчения этологического анализа условно разделить на инстинктивные действия или акты которые в свою очередь состоят из отдельных инстинктивных движений поз звуков и тому подобное.
64262. Пластичность инстинктивного поведения 27.5 KB
  Он пришел к выводу что инстинктивные компоненты поведения животных возникли и развивались под воздействием и контролем естественного отбора. Он указывал что инстинктивное поведение это развивающаяся пластическая деятельность изменяемая внешними воздействиями...
64263. Таксисы. Общая ориентация инстинктивных движений 27.5 KB
  Таксисы это врожденные генетически фиксированные реакции животных на определенные агенты среды которые играют роль направляющих ключевых раздражителей. Таксисы отвечают на направляющие ключевые раздражители и меняют вектор протекания инстинктивной реакции но они не способны обусловливать начало...
64264. Проблема мотивации поведения у животных. Мотивационные системы 32.5 KB
  Традиционное понимание мотивации у животных основано на принципе простой обратной связи а именно изменение во внутреннем состоянии воспринимается и оценивается головным мозгом животного и побуждает его к определенному поведению создает драйв.
64265. Мотивационное состояние 27 KB
  Это одновременно физиологическое и перцептивное состояние представлено в головном мозгу так называемым мотивационным состоянием животного. Оно включает факторы вызывающие как начало деятельности так и поведение животного в данный момент.