Автовокзал. 1. архитектурный раздел техникоэкономическая характеристика района строительства
 Скачать 394.94 Kb.
|
|
Высота горизонтальных участков путей эвакуации в свету должна быть не менее 2 м, ширина горизонтальных участков путей эвакуации и пандусов должна быть не менее: - 1,2 м - для общих коридоров, по которым могут эвакуироваться из помещений класса Ф1 более 15 чел., из помещений других классов функциональной пожарной опасности - более 50 чел.; - 0,7 м - для проходов к одиночным рабочим местам; - 1,0 м - во всех остальных случаях. В любом случае эвакуационные пути должны быть такой ширины, чтобы с учетом их геометрии по ним можно было беспрепятственно пронести носилки с лежащим на них человеком. В полу на путях эвакуации не допускаются перепады высот менее 45 см и выступы, за исключением порогов в дверных проемах. В местах перепада высот следует предусматривать лестницы с числом ступеней не менее трех или пандусы с уклоном не более 1:6. При высоте лестниц более 45 см следует предусматривать ограждения с перилами. Требования безопасной эвакуации людей Это требования по обеспечению благоприятных условий эвакуации из помещений и здания в целом. Эвакуационные пути должны обеспечивать безопасную эвакуацию всех людей через эвакуационные выходы в течение необходимого времени. Количество эвакуационных выходов из здания принимается по расчету, но не менее двух. Эвакуационные выходы должны располагаться рассредоточено. При устройстве двух эвакуационных выходов каждый из них должен обеспечивать безопасную эвакуацию всех людей, находящихся в помещении, на этаже или в здании. Двери эвакуационных выходов из поэтажных коридоров, холлов, фойе, вестибюлей и лестничных клеток не должны иметь запоров, препятствующих их свободному открыванию изнутри без ключа. Двери эвакуационных выходов и другие двери на путях эвакуации должны открываться по направлению выхода из здания. Выходы, не отвечающие требованиям, предъявляемым к эвакуационным выходам, могут рассматриваться как аварийные (выход на балкон или выход на кровлю здания I и II степени огнестойкости) и предусматриваться для повышения безопасности людей при пожаре. Ширина марша лестницы, предназначенной для эвакуации людей, должна быть не менее расчетной, и не менее ширины любого эвакуационного выхода (двери) на нее, но не менее 0,9 м. Ширина лестничных площадок должна быть не менее ширины марша. Пути эвакуации должны быть освещены в соответствии с требованиями [5] естественным светом на каждом этаже. Для зданий II степени огнестойкости ширина эвакуационного выхода на лестничную клетку, а также ширина маршей лестниц устанавливается в зависимости от числа эвакуирующихся через этот выход из расчета не более 165 человек на 1 м ширины выхода (двери). Расстояние по путям эвакуации от дверей наиболее удаленных помещений (кроме уборных, умывальных, курительных и других обслуживающих помещений) до выхода наружу или лестничную клетку должно быть не более 50 м. 1.1.4.2. Конструктивная система здания Горизонтальные несущие конструкций (перекрытия и покрытия) представляют собой горизонтальные железобетонный диск жесткости, который обеспечивает распределение горизонтальных нагрузок между элементами несущего остова и создает пространственную жёсткость здания. В здании используется связевая с элементами рамно-связевой конструктивной системы. 1.2. Обоснование выбора конструктивных элементов Выбрав на основе проектирования здания, принципиальное решение его элементов и конструкций приступают к обоснованию и уточнению размеров и разработке отдельных деталей конструкций. 1.2.1. Фундаменты Фундамент здания ленточный, монолитный , находятся в хорошем состоянии. 1.2.2. Наружные стены Наружные стены здания - кирпичные несущие, толщиной 640 мм. Для обеспечения требований теплотехники стены утеплены, но изнутри, так как утепление снаружи произвести невозможно без потери художественной выразительности здания. Внутри пенополистирольные плиты обшиваются пароизоляционным материалом, набивается армирующая сетка и покрывается слоем штукатурки. Толщина утеплителя определяется по теплотехническому расчету. Конструкция наружной стены показана на рисунке 1.5.   Рисунок 1.5. – Сечение наружной стены Материалы и размеры слоев стен, а так же другие характеристики приведены в таблице 1.7. Таблица 1.7. – Характеристики слоев ограждения
1.5.7. Лестницы Из–за ограниченного пространства и высокого уровня перекрытия, в данном проекте применяются лестницы, выполняемые из несущих стальных балок – косоуров с уложенными по ним железобетонными сборными ступенями. 1.2.8. Окна Окна должны надежно изолировать помещения от наружного шума и удовлетворять требованиям теплозащиты. Естественное освещение наземных помещений вокзалов обеспечивается равномерным по помещению размещением окон с соотношением к площади пола не менее 1: 5. Требуемое приведённое сопротивление теплопередаче окон для административных зданий в соответствии с [2, табл.1б*]  =0,51 м2оС/Вт. В соответствии с этим принимаем оконные заполнения из пластиковых профилей с двухкамерным стеклопакетом с межстекольным расстоянием 12 мм, при этом Ro=0,54 м2оС/Вт.Элементы конструкции оконного блока приведены на рисунке – 1.11. Спецификация окон приведена в таблице 1.12. Таблица 1.12. – Спецификация окон
1.2.9. ДвериСпецификация дверей приведена в таблице 1.13. Таблица 1.13. – Спецификация дверей
Детали и узлы крепления дверной коробки в дверном проеме приведены на рисунке 1.12.  Рисунок 1.12 – Детали и узлы крепления дверных коробок. Крыша Крыша представляет собой – мансардный этаж. Кровля из металлической черепицы типа «Scan» Конструкция кровли показана на рис. 1.10. Система водоотвода наружная не организованная.  Рис. 1.10. Конструкция кровли Теплотехнические характеристики отдельных слоёв конструкции кровли приведены в таблице 1.11. Таблица 1.11. - Теплотехнические характеристики материалов слоев кровли
1.2.2.1. Теплотехнический расчёт наружных стен Ограждающие конструкции здания по своим теплотехническим качествам должны обеспечивать в помещениях необходимый температурно-влажностный режим и ограничивать теплопотери здания в отопительный период года. Для этого общее сопротивление ограждения теплопередаче должно быть не менее требуемого R0тр, определяемое из санитарно-гигиенических условий и требований экономической эффективности. Определение требуемого сопротивления теплопередаче из санитарно-гигиенических требований не производим, так как согласно [3, п. 2.1*] этот расчет обязателен только для зданий с влажным или мокрым режимом, зданий с избытками явного тепла. Расчет толщины утеплителя из условия энергосбережения:  где Rтро – требуемое сопротивление теплопередаче,  ;Rо – приведенное сопротивление теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции .Требуемое сопротивление теплопередаче определяется по формуле: R0тр. = f (ГСОП); ГСОП = (t в – t от.пер.) zот.пер., где tв – расчётная температура внутреннего воздуха по нормам проектирования соответствующих зданий, оС; tот.пер., zот.пер. - средняя температура и продолжительность периода со средней температурой ниже или равной 8 оС, принимаем по [таблица 1.1] tот.пер.= -10,10С, Zот.пер=205 сут, tв=180С [8, п.10.3] Тогда ГСОП = (18 – (–10,1)) 205 = 5761 градусо-суток. По [3,таблица 1б*] принимаем R0тр= 2,93 м2˚С / Вт. Сопротивление теплопередаче  неоднородных ограждающих конструкций определяют по формуле согласно [2, п. 2.6*]
   Принимая толщина утеплителя  , тогда толщина стены  .2. Архитектурно – конструктивное проектирование 2.1. Расчет конструкций здания автовокзала 2.1.1. Конструктивная схема покрытия автовокзала В данном разделе проекта необходимо рассчитать конструкции мансарды. В качестве несущей конструкции выбрана металлическая рама из прокатного профиля, поскольку металл имеет наилучшее соотношение несущая способность – собственный вес. Помимо этого металлические конструкции легко и быстро монтируются. Принятая конструктивная схема несущей конструкции представляет собой рамно – связевую систему. Шаг рам выбирается конструктивно, в зависимости от расположения оконных проемов, и на расчетном участке реконструируемого здания шаг составляет 2,8 м. Устойчивость рамы, из плоскости, обеспечивается горизонтальными связями (прогонами) с шагом 1 м. Кровля выполнена из металлочерепицы, уложенной по обрешетке. 2.1.2. Расчетная схема и нагрузки Расчетная нагрузка, действующая на покрытие, воспринимается стальной рамой, которая передает ее в виде сосредоточенной нагрузки на наружные несущие стены. Нижние узлы несущей рамы, назначены опорными. В них запрещены перемещения по всем направлениям и углам поворота. Такая связь моделирует жесткое сопряжение стальной рамы и закладной детали железобетонного пояса. На рисунке 2.2 показана схема несущей стропильной рамы. 2.1.2.1. Снеговая нагрузка Величину нормативной снеговой нагрузки на 1 м2 определим по формуле:  ,
Согласно [13, п. 5.7] коэффициент надежности по нагрузке  для снеговой нагрузки следует принимать равным 1,4;  = 0,95 - коэффициент надежности.Тогда расчетное значение снеговой нагрузки с учетом коэффициентов и равно Нагрузка от снега на раму:  2.1.2.2. Ветровая нагрузка Объект находится в г. Ош, что соответствует III ветровому району. Нормативное значение ветрового давления для данного района строительства, в соответствии с [13, прил.1, табл.4], равен  = 0,38 кН/м2. Интенсивность ветрового давления увеличивается при удалении от поверхности земли, что учитывается введением поправочного коэффициента k для типа «В» местности. Ветровая нагрузка прикладывается к раме в виде равномерно распределенной по. Эпюра изменения ветрового давления по высоте приведена на рисунке 2.4. Нормативное значение ветровой нагрузки  на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле:
Аэродинамический коэффициент активного давления с наветренной стороны Се = 0,8; коэффициент пассивного давления с подветренной стороны Се3 определяется по [13, прил. 4]: при отношении высоты рамы до перелома к пролёту Н / L = 2 / 11,38 = 0.18 и отношении длины здания к его ширине Вад/ L = 26,86 / 11,38 = 2,36: Се3= -0,5. Коэффициент k учитывающий изменение ветрового давления по высоте, в зависимости от типа местности [3, табл. 5] (B-городская территория), определяется интерполяцией по нормативным значениям [3, табл.6] и приведён в таблице 2.2: Таблица 2.2 – Нормативные и рассчитанные коэффициенты k, для типа местности - В
Найдём нормативное значение ветрового давления на каждой высоте без учёта аэродинамического коэффициента (рис. 2.4):  =0,38 0,551 0,95 1,4 = 0,278 кН/м2;  =0,38 0,614 0,95 1,4 = 0,310 кН/м2;  =0,38 0,644 0,95 1,4 = 0,325 кН/м2; Рис. 2.4 – Определение эпюры ветрового давления. Найдём средние значения давления полученных трапециевидных эпюр:  =(0.278+0.310)/2 =0,294 кН/м2; =(0.310+0.325)/2 =0,318 кН/м2;Получаем давления с наветренной и подветренной стороны:  = СеB= 0.294 0,8 2,8 = 0,659 кН/м; = Се3В= 0.294 0,5 2,8= 0,412 кН/м.2.1.3. Расчёт обрешетки под металлочерепицу Обрешетка под металлочерепицу выполняется из досок сечением 100х50 мм с шагом 350 мм. Расчёт её заключается в определении шага прогонов (l) по условию предельных прогибов. Расчётная схема показана на рисунке 2.5.  Рис. 2.5 - Расчётная схема обрешётки Расчётная нагрузка на обрешётку qо состоит из веса черепицы, собственного веса обрешетки, снеговой нагрузки:  ;где мч – вес металлочерепицы, мч =4,5 кг/м2; b1 – ширина грузовой полосы, b1 = 0,38 м; д – плотность древесины, д =600 кг/м3; f – коэффициент надежности по нагрузке; bо и hо – соответственно ширина и высота сечения обрешетки, bо =0,1 м, hо =0,05 м. qо =4,50,351,05 + 0,10,056001,2 + 91,30,35= 37,21 кг/м=372,1 Н/м; Для дальнейшего расчета определяется максимальный пролёт исходя из допустимых прогибов равных [1/150] [13, табл.19]:  ,где  - модуль упругости древесины равный 10000 МПа [14, п.3.5]; qо – равномерно распределённая нагрузка на обрешётку; - момент инерции сечения обрешётки определяемый по формуле: ,где b – ширина сечения; h – высота сечения.  м4. м.Из конструктивных соображений принимаем шаг прогонов 1 м. Проверяем обрешётку по прочности. Максимальный момент в середине пролёта: М = qоl2/8 = 372,112 / 8 = 46,51 Нм; Напряжения в середине пролёта:  ,где mб – коэффициент учитывающий размеры и формы сечения (mб =1), согласно [14, табл. 7]; W – момент сопротивления сечения изгибу, определяемый по формуле:  ; м3; .Полученное напряжение меньше расчётного сопротивления для сосны третьего сорта. 2.1.4. Расчёт несущих прогонов Прогоны изготовляются из равнополочных уголков. Номер уголка по сортаменту определяется расчетами по прогибам и прочности. Расчётная схема и нагрузки на прогон показаны на рисунке 2.6.  Рис. 2.6 – Схема загружения прогона Для расчета прогона определяется расчётная нагрузка q, которая состоит из веса черепицы, обрешетки, снега, брусков крепления и собственного веса уголков. Собирается нагрузка от обрешетки на 1 м прогона qпо: грузовой шириной 1 м и длиной 1 м:  ;где sп и so – соответственно шаг прогонов и обрешетки, sп = 1 м, so = 0,35 м. qпо = 372,1  = 1063,1 Н/м;Полная нагрузка на прогоны собирается с грузовой площадки, шириной 1 м и длиной 1 м: (нагрузка от собственного веса прогонов принимается в размере 20% от остальной нагрузки,  ): ; ;где  - нагрузка от обрешетки, металлочерепицы, брусков крепления; qп – равномерно распределённая нагрузка на прогон; bбк и hбк – соответственно ширина и высота сечения бруска крепления, bбк = 0,07 м, hбк = 0,07 м.qп = (1063,1 + 0,070,076001,2)1,2 = 1,0671,2 = 1,24 кН/м. Собственный вес прогона  кг/м.Определим требуемый момент инерции сечения  исходя из допустимых прогибов равных [l/150] [13, табл.19]: ,где  - модуль упругости стали равный 2,06105 МПа [16, табл.63];; .Принимаем равнополочный уголок №7 по ГОСТ 8509-93 (масса  кг/п.м, размеры в см: b=7, t=0,6; А=8,15; Ix=37,6; z0=1,94).Уточняется полная нагрузка на прогоны:  ;qп = 1,067 + 0,0639 = 1,131 кН/м. Производится проверка принятого прогона по прочности, для этого определяется максимальный момент в середине пролёта: М = qпB2/8 = 1,1312,82 / 8 = 1,11 кНм. Проверка на прочность изгибаемых элементов осуществляется по формуле:  ;где  = 235 МПа – расчётное сопротивление [16, табл.51*];  =1,05 – коэффициент условий работы по [16, табл.6* п.8б]; Wn - момент сопротивления: . Поскольку условие прочности выполняется, принимается уголок №7. 2.1.5. Расчёт внутренних прогонов Прогоны с внутренней стороны устраиваются с той же целью, что и сверху, плюс ко всему они воспринимают изгибающий момент от собственного веса и веса утеплителя. Шаг принят таким же, как и для несущих прогонов – 1 м. Нагрузка от собственного веса прогонов принимается в размере 20% от нагрузки утеплителя:  : ; ;где  - нагрузка от утеплителя; bут и hут – соответственно ширина и высота плиты утеплителя, bут = 1 м, hут = 0,2 м; ут – плотность утеплителя, согласно [3, прил.3*] для пенополистирола ут = 100 кг/м3.qут = 10,21001,2= 0,24 кН/м. Собственный вес  кг/м.  кН/м.Требуемый момент инерции сечения по формуле: ; .Принимаем равнополочный уголок №4,5 по ГОСТ 8509-93 (масса  кг/п.м, размеры в см: b=4,5, t=0,4; А=3,48; Ix=6,63; z0=1,26).Уточняется полная нагрузка на прогоны:  ;qпв = 0,24 + 0,0273 = 0,267 кН/м. Проверим принятый прогон по прочности. Максимальный момент в середине пролёта: М = qпвB2/8 = 0,2672,82 / 8 = 0,26 кНм. Проверка на прочность изгибаемых элементов осуществляется по формуле: ;где = 235 МПа – расчётное сопротивление [16, табл.51*]; =1,05 – коэффициент условий работы по [16, табл.6* п.8б]; Wn - момент сопротивления: . Поскольку условие прочности выполняется, принимается уголок №7. 2.1.6. Расчет рамы Основной несущий элемент конструкции покрытия мансарды, является поперечная рама. Ширина грузовой полосы для средней рамы В = 2,8 м. Определяется расчётная нагрузка от веса покрытия и собственного веса рамы на 1 п.м (собственныё вес принят для двутавра №20):  ;где b – ширина грузовой полосы, b = 1м;  - вес рамы,  кН/м.qр = (1,154 + 0,267)2,81+ 0,227 = 4,21 кН/м. Дальнейший расчет ведется при помощи комплекса «Лира 8.0». Необходимые исходные данные приведены в таблице 2.1 (координаты и раз меры приведены в метрах). Номера узлов и стержней показаны на рисунке 2.1. Таблица 2.1 – Исходные данные для расчёта на ПЭВМ.
Приняты следующие схемы загружения: Собственный вес и вес покрытия; Ветровая нагрузка слева; Снеговая нагрузка на весь пролёт. Таблица 2.2 – Перемещений в раме (мм).  Таблица 2.3 – Усилия в раме с затяжкой (тс, тс*м).  Таблица 2.4 – Усилия в раме без затяжки (тс, тс*м).  2.1.6.2. Подбор высоты двутаврового сечения Для марки стали ВСт3пс6 в соответствии с [16, табл.51а] расчётное сопротивление при толщиной полки до 15 мм составляет: Ry = 235 МПа; Ru = 350 МПа. Коэффициент условий работы по [14, табл.6* п.8б] равен:  =1,05.Расчет на прочность сжато – изогнутых элементов выполняется по формуле [16, (50)]:  .Принимаем двутавр №20 (А= 26,8 см2, W=184 см3). Из таблицы 2.3 для 1 элемента в 1 сечении нормальные напряжения в верхней части сечения равны:  ,в нижней части сечения:  .Поскольку условие выполняется принимается двутавр №20. Конструкция рамы получается недонапряжена, но из – за конструктивных особенностей покрытия мансарды (утеплителя h=20 см), принять двутавр меньшего номера, под действующие нагрузки, не является возможным. Проверка на устойчивость выполняется по формуле:  ;где е – коэффициент для сжато – изогнутых элементов постоянного сечения, определяется по [16, табл. 74], в зависимости от условной гибкости  и приведенного относительного эксцентриситета mef, определяется по формуле: ;где - эксцентриситет влияния формы сечения, определяется по [16, табл. 73], в зависимости от и m;  - относительный эксцентриситет (здесь e – эксцентриситет,  , W – момент сопротивления сечения W=23,1х10-6 м3). .Согласно [16, табл. 73] =1,2, следовательно  , тогда согласно [16, табл. 74] методом двойной интерполяции е = 207,2: .Условие устойчивости выполняется, следовательно данная конструкция несущей стальной рамы (двутавр №20) приемлема. 2.1.6.3. Расчет затяжки Стальная несущая рама, по мимо изгибающих и сжимающих усилий, испытывает и распор. Для восприятия растягивающих усилий (распор), устраивается затяжка. Затяжка находится в центрально – растянутом состоянии. Расчет на прочность элементов конструкции, подверженных центральному растяжению силой N, следует выполнить по формуле:  ;Для марки стали ВСт3пс6 в соответствии с [16, табл.51а] расчётное сопротивление при толщиной полки до 10 мм составляет: Ry = 235 МПа; Ru = 350 МПа. Коэффициент условий работы по [14, табл.6*п.8б] равен: = 1,05.Принимаем равнополочный уголок №4 (А= 2,35 см2). Из таблицы 2.3 для 11 элемента в 1 сечении нормальные напряжения равны:  .Поскольку условие выполняется принимается уголок №4. Затяжка получается недонапряжена, но меньше номера уголка нет. Принимать уголок с таким запасом прочности экономически не выгодно. Для затяжки можно принять и стержневую арматуру А-I. Произведем перерасчет затяжки на стержневую арматуру. Для А-Iв соответствии с [16] расчётное сопротивление арматуры составляет: Ry = 225 МПа. Принимается А-I 28 (А=1,01 см2):  .Данный вариант более приемлем по экономическим и прочностным характеристикам. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, принимаемый по [3, табл. 6*]. 
определяемое для многослойной по формуле согласно [3, п. 2.7];
, принимаемый по [3, прил. 3*];
.
–