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.
