x

Концепции

Спорткомплекс с административно-бытовыми помещениями

Строительство крытого спорткомплекса с административно-бытовыми помещениями в Киевской области.



 
1. Исходные данные


  • Рассматривается крытый спорткомплекс с административно-бытовыми помещениями
  • Район строительства – Киевская обл.
  • Вид строительства – новое строительство
  • Особые условия площадки (сейсмичность, просадочные грунты, подрабатываемые и подтопляемые территории) – отсутствуют
  • Размеры здания в осях – 22х54
  • Расстояние в свету до низа несущих конструкций в коньке – 9м.
  • Тип кровли – арочная
  • Отопление – воздушное
  • Вентиляция – естественная, без кондиционирования
  • Категория сложности и класс ответственности объекта - соответственно III и СС2 (Количество людей, которые постоянно находятся на объекте – 50-300; Количество людей, которые периодически находятся на объекте – 100-500; Предполагаемые экономические потери - 2000-15000 м.р.з.п.)
  • В конструкции должны быть использованы материалы, производимые на заводах Украины

2. Нагрузки и воздействия


Собственный вес стальных конструкций в расчетной схеме определялся автоматически с учетом коэффициента надежности по предельному расчетному значению нагрузки γfm = 1,05.

Собственный вес перекрытий

Материал Распределенная нагрузка (kПа) Объемный вес (т/куб.м) Толщина (м) γf
С18-1000-0,6 0,063     1,05 
Пергамин кровельный в один слой 0,013     1,2
Плиты минераловатные на битумной связке при g=300 кг/куб.м толщиной 70 мм 0,206   0,05 1,2
Плиты полужесткие минераловатные на битумной связке при g=400 кг/куб.м толщиной 100 мм 0,392     1,2
С44-1000-0,7 0,073     1,05
 
Эксплуатационная нагрузка 0,747 kПа
Предельная нагрузка 0,876 kПа

Снег
Расчет выполнен по нормам проектирования «ДБН B.1.2-2:2006 с изменением №1»

Параметр Значение Единицы измерения
 Местность
Снеговой район 5  
Характеристическое значение снеговой нагрузки 1,6 kПа
Высота размещения строительного объекта над уровнем моря 0 км
Здание
 
Высота здания H 7,6 м
Ширина здания B 55 м
L 22,5 м
f 3 м
Неутепленная конструкция с повышенным тепловыделением нет  
Коэффициент надежности по предельному расчетному значению γfm 1,14  
Коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению γfe 0,49  


Ветер
Расчет выполнен по нормам проектирования «ДБН B.1.2-2:2006 с изменением №1»

Исходные данные
Характеристическое значение ветрового давления 0,37 kПа
Тип местности IV - городские площади, на которых, по крайней мере, 15% поверхности заняты зданиями, имеющими среднюю высоту, превышающую 15 м
Тип сооружения Здания без фонарей, постоянно открытые с одной стороны
Высота размещения строительного объекта над уровнем моря 0 км 



Параметры
Поверхность Кровля
Шаг сканирования 2 м
Коэффициент надежности по предельному расчетному значению γfm 1,14
Коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению γfe 0,21

H 7 м
B 55 м
f 3 м
L 22,5 м
 




Расстояние от края кровли (м) Эксплуатационное значение (kПа) Предельное значение (kПа)
0 -0,015  -0,08
2 -0,015  -0,08
4 -0,015  -0,08
6 -0,015  -0,08
8 -0,06 -0,326
10 -0,06 -0,326
12 -0,06 -0,326
14 -0,06 -0,326
16 -0,024 -0,128
18 -0,024 -0,128
20 -0,024 -0,128
22 -0,024 -0,128
22,5 -0,024 -0,128




Параметры
Поверхность Левая стена
Шаг сканирования 2 м
Коэффициент надежности по предельному расчетному значению γfm 1,14
Коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению γfe 0,21

H 7 м
B 55 м
f 3 м
L 22,5 м
 




Высота (м) Эксплуатационное значение (kПа) Предельное значение (kПа)
0 0,037 0,202
2 0,037 0,202
4 0,037 0,202
6 0,042 0,229
7 0,047 0,256



Параметры
Поверхность Правая стена
Шаг сканирования 2 м
Коэффициент надежности по предельному расчетному значению γfm 1,14
Коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению γfe 0,21

H 7 м
B 55 м
f 3 м
L 22,5 м
 




Высота (м) Эксплуатационное значение (kПа) Предельное значение (kПа)
0 -0,023 -0,127
2 -0,023 -0,127
4 -0,023 -0,127
6 -0,026 -0,143
7 -0,03 -0,16

Временные нагрузки на перекрытия
Расчет выполнен по нормам проектирования «ДБН B.1.2-2:2006 с изменением №1»

Для расчета объекта в целом
2.Служебные помещения административного, инженерно-технического, научного персонала организаций и учреждений, классные помещения учреждений просвещения, бытовые помещения (гардеробные, душевые, умывальные, уборные) промышленных предприятий и общественных зданий и сооружений
Нагрузка:
Эксплуатационная 1,962 kПа
Квазипостоянная 0,834 kПа
 
Коэффициент надежности по нагрузке γf 1,2   
 
Эксплуатационная нагрузка  1,962 kПа
Предельная нагрузка 2,354 kПа
Квазипостоянная нагрузка 0,834 kПа

Собственный вес перекрытий

Материал Распределенная нагрузка (kПа) Объемный вес (т/куб.м) Толщина (м) γf
Линолеум   1,8 0,005 1,2
Битумы нефтяные   1,4 0,003 1,2
Обмазка цементно-песчаным раствором с добавкой латекса толщиной 30 мм. Засыпка из сухого песка толщиной 50 мм 0,53     1,3
Засыпка из сухого песка толщиной 50 мм 0,785     1,3
Тяжелый бетон на гравии или щебне   2,4 0,15 1,1


Эксплуатационная нагрузка 4,976 kПа
Предельная нагрузка 5,749 kПа

3. Архитектурно-планировочные решения




 Первый этаж    Второй этаж
   
   
Экспликация помещений Экспликация помещений
№ п/п Наименование Площадь кв.м № п/п Наименование Площадь кв.м
1 Спортивный зал 922,50  1 Тамбур 4,20
2 Лестничная клетка  12,05  2 Лестничная клетка 12,05
3 Гардероб верхней обежды 8,90  3 Гардероб верхней одежды 5,90
4 Коридор 21,00 4 Коридор 21,00
5 Раздевальная 22,20 5 Комната инструкторов 22,20
6 С/у 3,45 6 С/у 3,45
7 Душевая 2,28 7 Душевая 2,28
8 Душевая 3,48 8 Кладовая спорт инвентаря 3,48
9 С/у 2,73 9 С/у 2,73
10 Раздевальная 27,82 10 Администрация 27,82

Общая характеристика здания

Проект спортивного комплекса предназначен для строительства Киевской области
Климатические район - IIВ
Степень огнестойкости - III
Класс здания по функциональному назначению - физкультурно-оздоровительное сооружение
Габаритные размеры - 54,85м х 22,600м
За относительную отметку 0,000 принята отметка уровня главного входа в здание (уровень земли)

Объемно планировочные решения

Спортивный комплекс предназначается для круглогодичного проведения занятий по минифутболу, большому теннису и сквошу, а так же для проведения занятий по зальным видам спорта
Здание переменной этажности, в части спортивного зала высота этажа составляет 9,00м,
в части вспомогательных помещений ( двухэтажной) - высота этажа 3,00м
Основной спортивный зал располагается в цокольном этаже на отметке -1,500 от уровня земли. Так же в цокольном этаже расположены: гардероб верхней одежды, раздевальные, душевые, санитарные узлы. На втором этаже ( отм.+1,500) располагаются помещения хозяйственного и бытового назначения, тренерская, душевая, санитарные узлы, административное помещение

В спортивном зале расположены основные спортивные площадки:
  • Поле для минифутбола - размером 36,20м х 20,00м
  • Два поля для сквоша - 9,75м х 6,40м
В отделке фасадов применены современные отделочные материалы: керамогранит, композитные сэндвич-панели. Для остекления фасадов применены окна из металлопластика, алюминиевые витражи. Витражи выполнены с тонировкой стекол.

Ведомости внутренней отделки помещений необходимо выполнить в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями к спортивным сооружениям. Отделка спортивного зала и других помещений должна быть уточнена проектами интерьеров.

Яркая цветовая гамма обусловлена ассоциациями здания, как сооружения для занятия активным видом деятельности спортом. Эта энергия движения перенесена на фасад.

Технико-экономические показатели
 
№ п/п Наименование показателей Единицы измерения Количество
1 Пропускная способность в смену чел. до 50
2 Строительный объем куб.м 13 016,00
3 Площадь застройки кв.м 1 239,61
4 Общая площадь кв.м 1 116,47
5 Расчетная площадь кв.м 1 058,22
6 Полезная площадь кв.м 1 116,47

4. Конструктивная схема


Вариант №1

Предполагает полностью каркасную конструктивную схему:

1.1. Несущий каркас здания - система поперечных однопролетных рам
1.2. Сечения ригелей поперечных рам могут быть приняты из сварных двутавровых балок переменного сечения или балок с гофрированной стенкой
1.3. Колонны выполнены из сварных двутавровых профилей переменного сечения
1.4. Решение кровли - прогонное. Прогоны могут быть выполнены из прокатных либо холодногнутых тонкостенных профилей.
1.5. Все остальные конструкции выполняются из прокатных, сварных и гнутых профилей соответствующих сортаментам заводов-производителей в Украине
1.6. Пространственная жесткость каркаса в целом обеспечивается постановкой вертикальных связей по колоннам и системой связей по покрытию
1.7. Опирание колонн на фундаменты – шарнирное
1.8. Карнизный узел основных рам – жесткое фланцевое соединение
1.9. Плиты перекрытия – сборные железобетонные конструкции с монолитными участками
1.10. Лестничная площадка предусматривает частичное опирание на несущие кирпичные стены
1.11. Фундаменты - отдельно стоящие железобетонные

Ограждающие конструкции:

1.12. Здание спорткомплекса - теплое
1.13. Стены – сэндвич-панели с минераловатным, ППУ или PIR наполнителями
1.14. Кровля – теплая, постойной сборки с минераловатным утеплителем. Нижняя обшивка – профнастил высотой до 45мм. Верхняя обшивка может быть выполнена из профнастила или специальных кровельных систем (Kalzip, Riverclack, Legato и т. д.)


Вариант 1. Вид основной рамы


Вариант 1. Диметрия



Вариант №2

Предполагает бескаркасную кровлю, опирающуюся на нижележащий каркас:

2.1. Конструкция здания представляет собой стойки с обвязочными (подстропильными балками), на которые опирается бескаркасная арочная кровля, выполненная по таким технологиям как UBM (MIC Industries), LEGATO и т.д.
2.2. Кровля представляет собой арочный холодногнутый профиль с цинковым или полимерным покрытием трапециевидной или другой формы с фальцевым замком. Для восприятия распора от арки предусматривается затяжка в уровне верхних поясов обвязочных балок. Для уменьшения прогибов и гибкости затяжки предусматриваются подвесы или другие дополнительные элементы
2.3. Колонны и остальные конструкции выполняются из прокатных, сварных и гнутых профилей соответствующих сортаментам заводов-производителей в Украине
2.4. Пространственная жесткость каркаса в целом обеспечивается постановкой вертикальных связей по колоннам и жесткостью диска покрытия
2.5. Опирание колонн на фундаменты – жесткое
2.6. Плиты перекрытия – сборные железобетонные конструкции с монолитными участками
2.7. Лестничная площадка предусматривает частичное опирание на несущие кирпичные стены
2.8. Фундаменты - отдельно стоящие железобетонные

Ограждающие конструкции:

2.9. Здание спорткомплекса - теплое
2.10. Стены – сэндвич-панели с минераловатным, ППУ или PIR наполнителями
2.11. Кровля – теплая. Обшивочным материалом является сам несущий профиль. Утепление может выполняться двумя способами: 1 - трехслойной кровлей с системой из двух арочных профилей и утеплителя; 2 – однослойным арочным профилем с напылением на нижнюю его сторону пенополиуретана (ППУ)


Учитывая назначение и проектный срок эксплуатации здания, для дальнейших расчетов быт принят более дорогой, но и более конструктивно надежный каркасный Вариант 1.
5. Укрупненная спецификация основных конструкций каркаса


С учетом конструктивного коэффициента полный вес металлоконструкций составил 42,40 т.
Из них:

Основные и фахверковые рамы 24,800
Прогоны покрытия 8,700
Колонны перекрытия 1,200
Балки перекрытия 3,900
Связи 2,500
Подрамники окон, ворот и дверей 1,300
Итого  42,40 т

Разделив на площадь застройки, получим расход стали на кв.м – 42400/1239,61=34,2 кг/кв.м. Этот расход не разделяет отдельно площадь перекрытий административно-бытовой зоны.

Наименование профиля ГОСТ, ТУ Марка металла ГОСТ Обозначение и размер профиля, мм Общая масса, т Площадь поверхности, кв.м
1 2 3 15 16
ГОСТ 19903-74 С235  Лист 8 4,32 141,5 
Итого 4,32  
Всего профиля 4,32  
ГОСТ 19903-74 С235 BL220x12 5,92 135,4
Итого 5,92  
Всего профиля 5,92  
ГОСТ 19903-74 С235 BL220x25 0,96 12,5
Итого 0,96  
Всего профиля 0,96  
ГОСТ 19903-74 С235 HI353-2.4-10x180 1,60 66,0
С235 HI450-8-12x180 1,74 46,3
С235 HI774-3-10x180 4,00 199,6
Итого 7,34  
Всего профиля 7,34  
ГОСТ 19903-74
ГОСТ 26020-83
С235 HI774-3-12x200 3,84 160,2
С235 Двутавр20К1 4,56 129,2
Итого 8,40  
Всего профиля 8,40  
ГОСТ 8509-93 С235 Уголок 50х5  0,18 12,5
Итого 0,18  
Всего профиля 0,18  
ГОСТ 19903-74 С235 L200x100*8 0,31 10,6
Итого 0,31  
Всего профиля 0,31  
ГОСТ 30245-2006 С235 Профиль (кв.) 80х80х4,0 2,60 84,9
Итого 2,60  
Всего профиля 2,60  
ГОСТ 30245-2006 С235 Профиль (кв.) 100х100х4,0 2,15 73,0
Итого 2,15  
Всего профиля 2,15  
ГОСТ 2590-88 С235 Круг 16 0,33 10,3
Итого 0,33  
Всего профиля 0,33  
ГОСТ 2590-88 С235 Круг 20 0,62 16,3
Итого 0,62  
Всего профиля 0,62  
ГОСТ 82440-97 С235 Швеллер 200П 0,42 15,8
Итого 0,42  
Всего профиля 0,42  
ГОСТ 19903-74 С235 KARNIZ66.61x80*80*290*25 0,88  108,1
Итого 0,88  
Всего профиля 0,88  
ГОСТ 19903-74 С235 ZSCHRAG81x74*25*25*260 7,98 801,3
Итого 7,98  
Всего профиля 7,98  
Всего масса металла  42,41  2 841,3
В том числе по маркам металла: С235 42,41  


6. Основные узлы

Крепление панелей к стальной колонне.
Горизонтальный монтаж.
  Крепление панелей к стальной колонне.
Угловое соединение панелей.
 
1. Фасонный элемент
2. Самосверлящий шуруп
3. Герметик для наружных работ
4. Уплотнительная лента
5. Колонна
6. Самосверлящий шуруп
7. Герметик силиконовый
  1. Сэндвич-панель стеновая
2. Уплотнительная лента
3. Герметик для наружных работ
4. Угловой элемент
5. Самосверлящий шуруп
6. Самосверлящий шуруп (заклепка)
7. Герметик силиконовый
8. Уплотнительная лента
9. Колонна
10. Уголок
7. Укрупненный расчет затрат времени на монтаж металлокаркаса здания



Данный расчет времени включает только монтаж металлокаркаса без учета фундаментов, земляных и других видов строительно-монтажных работ.

С целью приближения к реальным условиям были приняты следующие укрупненные показатели, основанные на результатах предложений подрядчиков и опыте возведения аналогических конструкций:

Монтаж металлических колонн:  30 шт/день на бригаду
Монтаж металлических балок и прогонов:  50 шт/день на бригаду
Связи и другие элементы: 40 шт/день на бригаду

Позиция Кол-во Норма времени,
шт/день
Общая
продолжительность,
дней
 1 НЕСУЩИЙ МЕТАЛЛОКАРКАС      
 1.1 Колонны 31 30 2
 1.2 Балки и прогоны 114 50 3
 1.3 Связи и другие элементы 246 42 7
  Итого     12

8. Противопожарная и антикоррозионная защита стальных конструкций


В соответствии с ДБН В.2.2-9-2009 «Гражданские здания и сооружения. Основные положения» зданию была присвоена требуемая степень огнестойкости ІІІ, для которой требуется огнезащита стальных конструкций балок перекрытия (R45, M1), лестниц (R60, M0) и колонн (R120, M0). Принимается, что огнезащита балок перекрытия и лестниц будет выполнена конструктивными методами (гипсокартон, обкладка кирпичом и т. д.) Для огнезащиты колонн должны быть применены огнезащитные штукатурки или плиты. В расчете стоимости были приняты плитные огнезащитные материалы.

Для ограждающих конструкций стен рекомендуется применять сэндвич-панели с пределами огнестойкости не ниже (REI60, M0), что должно бать подтверждено сертификатом на продукцию. Требования к ограждающим конструкциям покрытия – не регламентируются.

Антикоррозионная защита конструкций здания регламентируется ДСТУ Б В.2.6-193:2013 «Защита металлических конструкций от коррозии. Требования к проектированию». Назначение здания позволяет отнести среду в помещении к категории «А» агрессивных газов по ДСТУ Б В.2.6-193:2013. С учетом сухого или нормального влажностного режима для теплого здания степень агрессивного воздействия среды по ДСТУ Б В.2.6-193:2013 – неагрессивная. Для таких условий достаточно 55 мкм лакокрасочного покрытия со степенью очистки поверхности не ниже 3-й (Sa2 или St2 по ISO). В случае нанесения на определенные элементы огнезащитных покрытий, проектные решения по антикоррозионной защите этих элементов должны учитывать необходимые требования к огнестойкости. Данные проектные решения должны предусматривать совместимость и адгезию антикоррозионных и огнезащитных покрытий, а также их совместное влияние на класс огнестойкости стальных конструкции.