Данная магистерская диссертация разработана в рамках «Стратегии социально – экономического развития Республики Татарстан до 2030 года».
Елабуга выделяется своей самобытностью на общем фоне самых сохранившихся малых исторических городов России, гармоничным сочетанием окружающей среды, природного ландшафта и архитектуры, целостной исторической застройкой, органичным соединением многочисленных музейных объектов, памятников истории и культуры, туристской инфраструктурой, успешным современным социально-экономическим развитием.
За последние десять лет туристический поток вырос в 5,7 раз и составил в 2018 году 505 тысяч туристов, что значительно превышает численность жителей города. Для дальнейшего укрепления позицией продолжается развитие музейного дела, производства сувенирной продукции, инфраструктуры туризма и развлечений, физкультуры и спорта.
С 2007 года город Елабуга входит в Ассоциацию малых туристских городов (АМТГ), созданная с целью разработки и внедрения стратегии совместного продвижения на российском и зарубежном туристическом рынках.
Таким образом, в Елабужском муниципальном районе имеется первоначальная база для дальнейшего развития территории как туристического центра Российской Федерации с перспективой выхода на международный рынок, что свидетельствует об актуальности и необходимости продолжения работы, направленной на решение комплекса проблем развития туристической отрасли программными методами.
Цель проекта: создание благоприятных условий для развития туристической сферы, физической культуры и спорта.
Задачи проекта:
1. Увеличение количества средств размещения и отдыха для жителей и гостей города;
2. Обеспечение населения учреждениями досуга;
3. Повышение числа спортивных комплексов и площадок в «шаговой доступности».
Рациональный подбор несущих конструкций играет очень важную роль при проектировании здания. Исходя из этого, можно выделить цели и задачи исследовательской части данной работы.
Цель исследования: разработка, конструирование деревянного и металлического ребристого куполов, исследование их напряженно- деформированного состояния и узлов, отвечающих требованиям быстрого монтажа и демонтажа.
Задачи исследования:
1. Обобщить, сравнить и проанализировать опыт конструкторских разработок в направлении предпринятых исследований;
2. Провести численный эксперимент для исследования напряженно- деформируемого состояния деревянного и металлического ребристого куполов с использованием программных комплексов SCAD Office + Декор 21.1.9.3 и Лира СОФТ 10.8 соответственно;
3. Проверить расчеты программных комплексов с ручным расчетом;
4. Разработать технические решения нескольких вариантов узлов, обладающие надежностью, экономичностью, отвечающие требованиям быстрого монтажа;
5. Сравнить полученные результаты и выбрать оптимальное решение.
1. Изучив историю купольных покрытий и рассмотрев конструктивные решения и узлы ребристых куполов знаменитых зданий, можно сказать, что, купольных конструкций очень много, все они разные, отличаются стрелой подъема, диаметром и материалом. А в данной работе был рассмотрен в двух вариантах (деревянный и металлический) трехшарнирный ребристый купол с высотой подъема 5 м, диаметр 20м. Также были рассчитаны в нескольких вариантах узлы для верхнего кружального и нижнего опорного кольца.
2. а) Расчет деревянного купола был проведен в программных комплексах SCAD Office и Декор 21.1.9.3. Статический расчет был проделан в SCAD Office 21.1.9.3, а проверка сечения проводилась в программе Декор 21.1.9.3. Результат был проверен ручным расчетом. Результаты сошлись. Как итог проведения статического и конструктивного расчета было принято ребро купола с прямоугольным поперечным сечением высотой 54,4 см и шириной 9 см из досок 10х4 см.
Также для деревянного купола были рассчитаны узлы в вариантах. Узлы КК1(ø 750 мм) и КК2 (ø 1100 мм) для верхнего кружального кольца и узлы С1 (бесшарнирный) и С2 (шарнирный) для нижнего опорного кольца.
а) Расчет металлического купола был сделан в программном комплексе Лира Софт 10.8. Результат программного расчета также был подтвержден ручным расчетом. В итоге, было подобрано коробчатое сечение 240х160х8 мм.
И для металлического купола были рассмотрены узлы в вариантах. Узлы КК3 (ø 1330мм) и КК4 (ø 1700 мм) для верхнего кружального кольца и узлы С3 (бесшарнирный) и С4 (шарнирный) для нижнего опорного кольца.
3. Исходя из предложенных вариантов узлов, можно сделать вывод, что узлы КК1, С1 (для деревянного купола) и узлы КК3, С3 (для металлического купола) обладают меньшим весом, чем узлы КК2, С2 и КК4, С4 соответственно. И для дальнейшего сравнения были приняты следующие купола: деревянный купол с узлами КК1 и С1 и металлический купол с узлами КК3 и С3.
4. В итоге, исходя из проведенного исследования, был выбран деревянный ребристый трехшарнирный купол с узлами КК1 для верхнего кружального кольца и С1 для нижнего опорного кольца. Так как, во-первых, деревянные конструкции обладают легкостью, по сравнению с металлическими (в 2,14 раза). Во-вторых, металлические конструкции дороже деревянных почти в 2 раза. А трудоемкость монтажа деревянного купола на 11,72 чел./час (≈1,5 дня) больше.
1. Проект «Стратегия социально-экономического развития Елабужского муниципального района до 2021 года и на перспективу до 2030 года»
2. СП 00.13330.2016 «Здания гостиниц. Правила проектирования». М., 2016
3. СП 160.1325800.2014 «Здания и комплексы многофункциональные» Справочное пособие к СНиП 2.08.02-89 «Проектирование предприятий общественного питания». М., 2014
4. СП 31-112-2004 «Физкультурно-спортивное залы» часть 1. М., 2004
5. СП 31-112-2004 «Физкультурно-спортивные залы» часть 2. М., 2004
6. СП 31-115-2008 «Открытые физкультурно-спортивные сооружения лыжные виды спорта». М., 2008
7. СП 1.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы». М., 2009
8. СП 31-113-2004 «Бассейны для плавания». М., 2004
9. СП 35-103-2001 «Общественные здания и сооружения, доступные маломобильным посетителям». М., 2001
10. СП 42.13330.2011«Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Актуализированная редакция СНиП 2.07.01-89*». М., 2011
11. СП 59.13330.2016«Доступность зданий и сооружений для маломобильных групп населения». М., 2016
12. СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003». М., 2012
13. СП 112.13330.2011 «Пожарная безопасность зданий и сооружений». М., 2011
14. СП 113.13330.2012 «Стоянки автомобилей Актуализированная редакция СНиП 21-02-99*». М., 2012
15. СП 118.13330.2012 «Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06-2009». М., 2012
16. СП 17.13330.2011 «Кровли». М., 2011
17. СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». М., 2012
18. СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции». М., 2017
19. СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». М., 2016
20. СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции». М., 2017
21. СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции». М., 2012
22. ГОСТ 30245-2003 Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные и прямоугольные для строительных конструкций
23. Железобетонные конструкции. Общий курс - 6- издание. Издательство АТП, Екатеринбург, 2014, В.Н. Байков.
24. Железобетонные и каменные конструкции, учебник для вузов -Высшая школа, Москва, , В.М. Бондаренко, Д.Г. Суворкин
25. Шишкин В.Е. Примеры расчёта конструкций из дерева и пластмасс./ г. Минск «Высшая школа» 2010 год.
26. Проектирование и расчет деревянных конструкций. Справочник под ред. И.М. Гриня. - Липецк, 2005.-239 с.: ил.
27. Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования. В.А. Иванов. М.: 1981.
28. Конструкции из дерева и пластмасс: Учебник/ М.М. Гаппоев, И. М. Гуськов, Л.К. Ермоленко, В.И. Линьков, Е.Т.Серова, Б.А. Степанов, Э.В. Филимонов - М.: Издательство АСВ,2004,-440с.
29. Конструкции из дерева и пластмасс: Учебное пособие для студентов ВУЗов / Г.Н. Зубарев, Ф.А. Бойтемиров, В.М. Головина и др. / Под ред. Ю.Н. Хромца.- 3— изд., перераб. и доп.-М.: Издательский центр «Академия», 2004.-304 с.
30. Шмидт А.Б., Дмитриев П.А. Атлас строительных конструкций из клееной древесины и водостойкой фанеры; Учебное пособие. / М: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2001. - 292 с., ил.
31. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80). М. 1986
32. Деревянные конструкции: Учебное пособие для студентов вузов, Г.Н. Шмелева, 2010
33. Круговые и стрельчатые арки: Учебное пособие. Казань: КГАСУ, 2015. – 117 с., Шмелев Г.Н.
34. Расчет арки: практикум к расчетно-графической работе по дисциплине
«Пространственные конструкции в современной архитектуре» для студентов напраления «Строительство» профиля «Промышленное и гражданское строительство» всех форм обучения/ сост. А.В. Тур. – Ульяновск: УлГТУ, 2016.-27 с.
35. Металлические конструкции: Общий курс: Учебник для вузов / Е.И. Беленя, В.А. Балдин, Г.С. Ведеников и др.; Под ред. Е.И. Беленя. – 6-е изд., перераб. и доп.
– М.:Стройиздат, 1986. – 560 с., ил.
36. Металлические конструкции: учебник для студ. высш. учеб. заведений /
[Ю.И. Кудишин, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.]; под ред. Ю.И. Кудишина. – 11- е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 688 с. ISBN 978-5-7695- 5413-1
37. Пространственные металлические конструкции покрытий зданий: Учебное пособие – Вологда: ВоГТУ, 2002.-120с., Казакова И.С.
38. Учебное пособие по дисциплине «Металлические конструкции» для студентов очной и заочной формы обучения специальностей 27010265, 27011565, бакалавриат по направлению «Строительство»/Составитель: Столбов А.В. Набережные Челны: ИНЭКА, 2007. 129с
39. Купольные конструкции: формообразование, расчет, конструирование, повышение эффективности: Учебное пособие. – М.: Издательство АСВ, 2004.- 96 стр., Тур В.И.
40. Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения: труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых/ Сиб. Гос. индустр. ун-т; под общ. ред. М.В. Темлянцева. – Новокузнецк: Изд. Центр СибГИУ, 2017.- Вып.21.-Ч. V. Технические науки. -390с., ил. -161, та.-34.
41. Введение в программный комплекс Лира 10.4: учебное пособие/О.А. Ковальчук, А.В. Колесников, Е.М. Русанова; М-во образования и науки РФ, Нац.
1. https://www.glasstroy.ru/fire-resistant-glass-construction/steklyannyy-kupol-kak- dekorativnyy-element-dlya-zdaniy - Glass строй. Стеклянный купол как декоративный элемент здания
2. http://www.am-aliance.ru/zenitnye-fonari-i-steklyannie-kupola.htm - А-Альянс Технология профильных систем
3. https://glassproekt.ru/stelkianniy-kupol/ -Glass proekt. Стеклянный купол
4. http://www.tn.ru/ - официальный сайт продукции ТехноНИКОЛЬ
5. http://isospan.gexa.ru/ - ИЗОСПАН паро-влагоизоляция
6. http://gkvental.ru/catalog/alyuminievye-kompozitnye-paneli/goldstar/- алюминиевые композитные панели «Goldstar»
7. http://www.reklama-reklama.ru/download/akp/Goldstar-metallic.pdf- алюминиевые композитные панели «Goldstar»
8. https://lt-style.tiu.ru/g10814783-alyuminievye-kompozitnye-paneli - алюминиевые композитные панели «Goldstar»
9. http://sktstandart.ru/plastifikatory/universal-p-2.html - Универсал- П-2
10. http://bikton.ru/ - газобетон «BIKTON»
11. http://www.tatprof.ru/ - конструкции из алюминиевого профиля