Введение 4
ГЛАВА I. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 7
1.1 История развития проектирования зданий и сооружений 8
1.2 Вариантное проектирование строительных процессов 11
1.3 Основные методы проектирования строительных конструкции 14
1.3.1 Развитие методов проектирования металлических конструкций 14
1.3.1.1 Метод расчета металлических конструкции по допускаемым
напряжениям 14
1.3.1.2 Метод расчета металлических конструкции по предельным
состояниям 19
1.3.1.3 Новый метод определения комбинаций предельных сил и
моментов, с учётом пластических свойств материала 21
ГЛАВА II. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 40
2.1 Эскизное проектирование 40
2.1.1 Технико-экономическая характеристика района строительства 40
2.1.2 Климатические условия района строительства 41
2.1.3 Требования, предъявляемые к зданиям 43
2.1.4 Разработка эскизов объемно-планировочного решения здания 57
2.1.5 Генплан участка застройки 65
2.2 Обоснование выбора конструктивных элементов 66
ГЛАВА III . РАСЧЕТНО-КОНСТРУИРОВАНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 93
3.1 Расчет конструкций мансарды здания автовокзала 93
3.1.1 Конструктивная схема покрытия мансарды 93
3.1.2 Расчетная схема и нагрузки 93
3.1.3 Расчет обрешетки под металлочерепицу 97
3.1.4 Расчет несущих прогонов 99
3.1.5 Расчет внутренних прогонов 101
3.1.6 Расчет несущей рамы мансарды на ЭВМ 102
3.1.7 Расчет соединений 112
3.1.8 Расчет металлической рамы методом определения комбинации предельных сил и моментов, с учетом пластических свойств материала. 118
ГЛАВА IV. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ 138
Список литературы 140
Главной задачей расчета несущих конструкций является создание определенных гарантий обеспечения нормальной и безопасной работы конструкции в течение расчетного срока службы сооружения. Поставленная цель должна быть достигнута при минимальных расходах материалов, энергии, трудовых затрат и обеспечении высоких эксплуатационных качеств здания или сооружения.
С этой целью широко применяют вариантное проектирование, задача которой заключается в составлении и анализе конкурирующих вариантов, из которых на основе технико-экономического анализа выбирается наиболее рациональный. Выбор эффективного объемно-планировочного или конструктивного решения проектируемого здания осуществляется оценкой технико- экономических показателей двух-трех вариантов и сопоставлением их между собой.
Для анализа каждого варианта проектного решения здания (или его части) необходимы следующие исходные данные: назначение здания, мощность или вместимость, характер производства для промышленных зданий, географическое местоположение, объемно-планировочная и конструктивная характеристика. Сравниваемые варианты должны иметь одинаковое влияние на окружающую среду, должны быть сопоставимы по уровню ветровых и снеговых нагрузок, климатических и инженерно-геологических условий, сейсмичности и т.д.
Данная магистерская диссертация разработана на тему: «Сравнительный анализ по прочности вариантов несущих конструкций автовокзала, площадь 1000 м2, г. Нурлат».
Актуальность темы. Важнейшей задачей строительной отрасли является снижение себестоимости конструкций зданий и сооружений при обеспечении требуемой для них несущей способности. Одним из путей решения этой проблемы является оптимальное проектирование.
Проектирование конструкций - многоэтапный процесс, включающий в себя выбор конструктивной формы, расчет и разработку чертежей для изготовления и монтажа конструкций. Целью расчета является строгое обоснование габаритов конструкции, ее размеров поперечных сечений и их соединений обеспечивающих условия эксплуатации в течение всего срока с необходимой надежностью и долговечностью при минимальных затратах материалов и труда на их создание и эксплуатацию. Эти требования часто противоречат друг другу (минимальный расход металла и надежность), поэтому реальное проектирование является процессом поиска конструктивного оптимального решения.
Поэтому тема магистерской диссертации, связанная с исследованием работы конструктивных элементов здания, при различных методах проектирования, представляется актуальной.
Цель работы: сравнительный анализ по прочности вариантов конструктивных элементов здания при разных методах расчета. В частности расчет металлической рамы с различными вариантами сечения. Вопрос усложняется тем, что оптимальный поиск сечения элементов конструкции и самих проектируемых конструкций необходимо выполнять на дискретных множествах параметров, к которым следует отнести, в частности, геометрическое сечение элементов. В данном случае целесообразно использовать программные обеспечения для расчета строительных конструкций.
Для достижения цели требуется решить следующие задачи:
1. Изучить основные методы и цели вариантного проектирования.
2. Спроектировать объект расчета.
3. Выполнить сбор нагрузок для расчета конструкции
4. Выполнить расчет металлической рамы, подобрать сечения.
5. Сделать выводы по полученным результатам.
Объект исследования - конструктивные элементы (металлическая рама) здания (автовокзала).
Предмет исследования - сравнительный анализ, исследование работы конструктивных элементов здания вокзала при разных методах расчета.
Структура и объем диссертации. Структура диссертационной работы определяется общими замыслом и логикой проведения исследований. Работа
состоит из введения, 4 глав, списка литературы, приложения, из источников, содержит страниц текста.
