Расчетно-конструктивный раздел

При выполнении расчетно-конструктивного раздела студент на примере отдельных конструктивных элементов должен показать умение выполнять расчеты и конструирование несущих элементов здания с использованием научных подходов [33]. Для этого необходимо использовать специализированное программное обеспечение (ПО) на основе метода конечных элементов. Рекомендуется использовать ANSYS.

Расчетно-конструктивный раздел проекта выполняется на основании материалов архитектурно-строительного раздела и в соответствии с заданием на проектирование, выданным руководителем проекта и согласованным с консультантом по этому разделу.

Раздел включает в себя расчет и конструирование основных несущих строительных конструкций уникального здания или сооружения. При этом расчету подлежат два – три элемента конструктивной системы здания и отдельных конструкций. Расчеты являются обязательным элементом подготовки проектной документации [2]. Расчетная модель (расчетная схема) и метод расчета определяются в каждом случае индивидуально и зависят от вида (характера) проектных решений сооружения и исходных данных для проектирования. Расчетная модель (расчетная схема) сооружения должна отражать действительные условия работы сооружения и особенности его взаимодействия с основанием. Она должна выбираться с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации конструкций сооружения и его основания (конструктивной схемы сооружения, особенностей его возведения, геологического строения и свойств грунтов основания, возможности их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения и т.д.) [34]. В необходимых случаях нужно учитывать: пространственную работу, геометрическую, физическую (пластичность, ползучесть и др.), генетическую (последовательность возведения) и иные виды нелинейности.

Принятые конструктивные решения должны быть приведены в графической части расчётно-конструктивного раздела.

Графическую часть конструктивного раздела дипломного проекта выполняют в соответствии с ГОСТ [1, 2] и другим нормам СПДС и ЕСКД с разработкой маркировки элементов. Конструкции вычерчивают обычно в масштабе 1:20 (допускаются масштабы 1:25, 1:50), причём главная проекция элемента должна соответствовать его рабочему положению в конструкции здания. Конструктивные элементы вычерчивают на листах в виде планов и разрезов по наиболее характерным сечениям. Узлы конструкции выполняют в масштабе 1:5 или 1:10 с изображением примыкающих элементов, привязочных размеров к осям, характера соединения элементов друг с другом.

Разработка всех конструируемых элементов проектируемого здания осуществляется на стадии рабочих чертежей.

В состав основного комплекта чертежей строительных конструкций в дипломном проекте включают:

схемы расположения элементов и конструкций;

чертёж строительной конструкции и ее элементов;

спецификации.

В состав рабочих чертежей железобетонных конструкций дополнительно включают:

1) опалубочные чертежи, на которых показывается внешний вид в различных проекциях и сечения конструктивного элемента со всеми наружными размерами, необходимыми для проектирования опалубочных форм, в которых производится бетонирование; здесь же даются закладные детали и их привязки, масштаб 1:50;

2) арматурные чертежи, на которых дается расположение арматурных изделий (каркасов, сеток, отдельных стержней) и закладных деталей; расположение арматурных изделий показывается изображением продольных и поперечных разрезов, на которых арматура изображается жирными линиями, масштаб 1:50, показываются номера арматурных изделий, контур опалубки и размеры показываются тонкими линиями;

3) спецификации арматурных изделий, при этом каждое арматурное изделие обозначают маркой, например, сетка С-1, каркас К-1 и т.п.; элементы изделий – арматурные стержни, профили - порядковым номером с единой системой нумерации на одном листе.

4) ведомость расхода стали на железобетонные конструкции.

В спецификации каждое арматурное изделие обозначается маркой (в том числе закладные детали), а элементы изделий (арматурные стержни, прокатные профили) — порядковым номером с единой системой нумерации на одном листе.

Для металлических конструкций выполняются схемы сооружения с указанием всех видов связей. Чертежи конструкций разрабатываются в стадии КМ и не менее чем для одной отправочной марки в стадии КМД со спецификацией составляющих элементов. На чертежах КМ также должна быть спецификация стальных профилей с указанием марки стали, для сварных конструкций — марки применяемых электродов.

В графической части по деревянным конструкциям разрабатываются рабочие чертежи рассчитанных конструктивных элементов с детальной проработкой узловых соединений и составлением соответствующих спецификаций.

В графической части по фундаментам выполняются:

- для надземных конструкций: монтажные схемы и разрезы с маркировкой элементов, чертежи расчетных (проектируемых) конструкций с сечениями и узлами, спецификация элементов, ведомость расхода стали на элемент;

-для подземных конструкций: разрез по зданию, совмещенный с инженерно-геологический разрезом, схемы расположения свай и ростверков с маркировкой элементов и привязками к осям, деталь заделки сваи в ростверк, схема армирования ростверка с сечением, спецификация элементов к схемам расположения, общие указания и указания по производству работ.

Обоснование конструктивных решений, отчетная документация по результатам расчетов приводятся в пояснительной записке, которая должна содержать необходимые сведения о расчетах основных конструктивных элементов и узлов, обеспечивающих прочность, жесткость, устойчивость и пространственную неизменяемость сооружений.

Отчетная документация по результатам расчетов строительных конструкций должна содержать:

· основные положения, включающие краткие сведения о цели выполнения расчета, о строительном объекте (здании или сооружении) и его уровне ответственности, о его месторасположении;

· характеристику района строительства, сведения о климатических, геологических и особых условиях площадки строительства;

· описание конструктивных решений здания или сооружения, включая его пространственную схему и описание технических решений, обеспечивающих необходимую прочность, устойчивость, пространственную неизменяемость здания или сооружения в целом, а также его отдельных конструктивных элементов и узлов;

· ссылки на действующие нормативные документы, специальные технические условия, проектную документацию и строительное задание на основании которых выполнены расчеты;

· сведения и материалы, обосновывающие учтенные в расчетах значения:

o нагрузок и воздействий (постоянных, временных и особых);

o коэффициентов надежности по ответственности, по материалу, условиям работы и т.д.;

o прочностных и деформационных характеристик материалов, устанавливаемых в нормативных документах или по результатам обследования технического состояния конструкций, а для грунтов – по результатам инженерно‒геологических изысканий;

o геометрических параметров конструкций;

o условий обеспечения надежности конструкций или оснований для соответствующих групп предельных состояний (регламентируемые нормами проектирования предельные значения усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытия трещин и т.п.);

· схемы приложения нагрузок, описание и сочетания нагрузок (основные и особые сочетания) для соответствующих групп предельных состояний;

· протокол выполнения расчёта; визуализированные результаты расчётов (графическое отображение эпюр, изополей (изолиний) характерных параметров деформаций, усилий, напряжений, требуемой арматуры, коэффициентов использования сечений стальных конструкций, коэффициентов устойчивости, таблицы динамических характеристик расчётной модели (частоты/периоды и формы собственных колебаний, суммы эффективных модальных масс); другие сведения, необходимые для анализа и интерпретации результатов расчётов;

· конкретные выводы по результатам расчетов конструктивной системы в целом, а также основных конструктивных элементов и узлов с оценкой их соответствия требованиям (критериям) рассмотренных предельных состояний

Окончательное содержание раздела в пояснительной записке дипломник должен согласовать с руководителем и консультантом по разделу.

В некоторых случаях при проектировании сложных конструкций по указанию руководителя может быть выполнен расчет конструкции на монтажные нагрузки.

Все принятые конструктивные решения утверждаются подписью консультанта и руководителя.

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

При выполнении технологического раздела дипломного проекта выпускник должен показать умение разрабатывать технологические карты. Технологические карты являются одним из основных документов проекта производства работ, который содержит комплекс инструктивных указаний по рациональной организации, технологии строительного производства, направленных на повышение производительности труда, улучшение качества и снижение себестоимости строительно-монтажных работ [16-17].

Разработка технологических карт выполняется на основании материалов архитектурно-строительного и расчетно-конструктивного раздела проекта, в строгом соответствии с заданием на проектирование, выданным руководителем проекта и согласованным с консультантом по этому разделу.

Технологические карты могут быть разработаны на выполнение отдельных видов работ, результатами которых являются законченные конструктивные элементы или части зданий и сооружений, и содержать: описание методов производства работ; калькуляцию затрат труда и машинного времени, ведомости потребности в материалах, машинах, оснастке; схемы операционного контроля качества и т.д.

Возможными технологическими картами, разрабатываемыми в дипломном проекте, могут быть:

разработка земляного сооружения;

устройство фундаментов;

возведение несущих конструкций;

возведение ограждающих конструкций;

производство отделочных работ (различных видов).

По согласованию с руководителем может быть выполнена детальная разработка технологических вопросов производства работ, например: технология изготовления отдельных конструкций, укрупнительная сборка конструкций, обеспечение точности возведения сооружения, применение специальной монтажной оснастки, лесов, опалубки, разработка способов безопасного ведения работ, выполнение работ в сложных производственных условиях и др.

Технологические карты разрабатываются по рабочим чертежам здания (сооружения) и должны быть согласованы с техническими решениями, которые принимаются при разработке строительного генерального плана, а также календарного плана строительства, основные положения и порядок разработки изложены в [18].

Технологические карты в дипломном проекте должны включать в себя следующие обязательные разделы:

область применения технологической карты;

технология выполнения работ;

требования к качеству и приёмке работ;

калькуляция трудовых затрат и машинного времени;

ведомость основных строительных машин и механизмов, потребность в трудовых ресурсах;

материально-технические ресурсы;

технико-экономические показатели.

Графическая часть технологической карты включает в себя планы и разрезы, схемы, графики, чертежи, при этом графические материалы должны быть предельно ясными для понимания и не должны содержать лишних размеров, обозначений и пр.

Чертёж технологической части, в общем виде, содержит:

технологическую схему производства строительно-монтажных работ;

план с указанием пути движения строительных машин, их мест стоянки, складирование конструкций и материалов;

разрез здания с монтажным краном (при необходимости);

грузовые характеристики монтажных кранов;

грузозахватные устройства;

устройства для выверки и временного закрепления строительных конструкций;

схемы строповки грузов;

график производства строительно-монтажных работ;

технико-экономические показатели.

В подразделе «Область применения технологической карты» приводятся:

наименование технологического процесса;

наименование конструктивного элемента или части здания, на котором производится технологический процесс;

краткие характеристики материалов, применяемых при строительстве;

условия и особенности производства работ, включая температурные, влажностные, гидрогеологические и другие условия;

номенклатура видов работ, охватываемых картой;

наименование строительных материалов, используемых в технологическом процессе;

рекомендации по использованию технологической карты.

Подраздел «Технология выполнения работ» должен отражать:

указания по подготовке объекта и требования к готовности предшествующих работ и строительных конструкций, которые обеспечивают необходимый и достаточный фронт работ для выполнения строительного процесса, предусмотренного картой;

план и разрезы той конструктивной части здания или сооружения, на которой будут выполняться работы, предусмотренные технологической картой, а также схемы организации строительной площадки (рабочей зоны) в период производства данного вида работ (на планах, разрезах и схемах должны быть указаны все основные размеры и размещение агрегатов, машин, погрузочно-разгрузочных устройств, складов основных материалов, полуфабрикатов, изделий, дорог);

методы и последовательность производства работ, разбивку здания (сооружения) на захватки и ярусы, способы транспортирования материалов и конструкций к рабочим местам, типы применяемых подмостей, приспособлений, монтажной оснастки;

численно-квалификационный состав бригад и звеньев рабочих с учетом совмещения профессий;

график выполнения работ и калькуляцию трудовых затрат и машинного времени;

указания по осуществлению контроля и оценки качества работ в соответствии с требованиями глав СП на производство и приёмку работ и перечень требуемых актов освидетельствования скрытых работ;

решения по охране труда и технике безопасности при выполнении работ.

 

Таблица 5.1 - Перечень технологических процессов, подлежащих контролю

Наименование технологических процессов	Предмет контроля	Способ контроля и инструмент	Время проведения контроля	Ответственный за контроль	Техническая характеристика качества
1	2	3	4	5	6

 

В подразделе «Требования к качеству и приёмке работ» следует указать перечень технологических процессов, подлежащих контролю, требования к качеству строительных материалов и изделий с указанием схемы операционного контроля. Требования могут быть выполнены в виде таблицы (таблица 5.1) и дополнены аксонометрическими схемами объектов контроля.

Подраздел выполняется на основании требований СП [19-20] и других нормативных источников на соответствующие виды работ. Типовые схемы контроля качества и приёмки работ рекомендуется принимать из типовых технологических карт на производство отдельных видов работ (ТТК).

Подраздел «Охрана труда» должен включать основные решения и мероприятия, направленные на обеспечение безопасного выполнения работ с указанием принятых конкретных мер, требуемых при выполнении проектируемого процесса.

Здесь должны быть определены:

методы безопасного производства работ в технологической последовательности их выполнения;

организация рабочих мест, методы и приспособления для безопасной работы;

расположение и зоны действия машин, границы опасных зон;

мероприятия по охране окружающей среды;

противопожарные мероприятия.

Мероприятия по охране труда разрабатываются на основании СНиП, СП и пособий [21-28].

Для обеспечения оптимальных условий труда и трудового процесса при организации и проведении строительных работ, снижения риска нарушения здоровья работающих, а также населения, проживающего в зоне влияния строительного производства, в проекте должны соблюдаться санитарно- эпидемиологические правила и нормативы.

В разделе «Потребность в материально-технических ресурсах» необходимо отразить перечень технических средств механизации, привлеченных к выполнению процесса, перечень (нормокомплект) технологической оснастки, инструмента и приспособлений, требуемых для обеспечения процесса. Потребность в ресурсах определяется на основании типовых технологических карт, карт трудовых процессов и т.п. Отражение потребности проектируемого процесса приводится в виде таблиц (табл. 5.2 и табл. 5.3).

Подраздел «Технико-экономические показатели» (ТЭП) является обобщающей характеристикой проектируемого процесса и отражает эффективность применяемой технологии и представляются в виде таблицы 5.4.

По показателям ТЭП, в первую очередь, анализируют затраты времени, труда и материально-технических ресурсов.

 

Таблица 5.2 - Перечень машин и приспособлений

Наименование технических средств	Тип, марка	Техническая характеристика	Назначение	Количество
1	2	3	4	5

 

Таблица 5.3 - Ведомость потребности в опалубке и оснастке

Наименование элемента	Обозначение	Размеры, мм	Количество в комплекте
			на захватку	всего, с учетом оборачиваемости
1	2	3	4	5

 

Таблица 5.4. – Технико-экономические показатели

Наименование показателя	Единица измерения	Величина показателя
1	2	3
1. Общий объем СМР	ед. прод.
2. Общая трудоёмкость работ	чел.-дн.
3. Продолжительность выполнения работ	дн.
4. Трудоемкость единицы продукции	чел.-дн./ед.прод.
5. Выработка на одного рабочего в смену	ед.прод./см.
6. Общие затраты машино-смен основной машины	маш.-см.

 

Объём СМР берётся из ведомости объёмов работ, а общая трудоёмкость работ - из калькуляции затрат труда и машинного времени, как суммарная трудоёмкость всего комплекса работ. Трудоёмкость работ складывается из затрат труда на эксплуатацию машин, выполнение строительных процессов, осуществляемых вручную.

Трудоёмкость работ единицы продукции определяется делением общей трудоёмкости на объём СМР.

Выработка на одного рабочего в смену определяется делением общей трудоёмкости работ на объём СМР.

Общие затраты машино-смен ведущей машины принимаются из графика производства работ.