Проектирование строительных конструкций конного спортивно-оздоровительного комплекса

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

В виду того, что проектируемый комплекс имеет непосредственное отношение к  лошадям, преобладающее большинство которых проводят большую часть своей жизни в конюшнях и что атмосфера и материалы, из которых выполнено помещение имеют огромное влияние на состояние их здоровья – принимаем решение использовать в качестве основных материалов конструкций – дерево и кирпич.

2.1. Конструктивное решение здания.

Основной объем помещений конного спортивно-оздоровительного комплекса располагается под ребристо-кольцевым куполом, радиусом 32,00 м. Основным элементом купола является меридианное ребро, которое представляет собой полуарку, пролетом 28,00 м и высотой 12,00 м и устанавливается по нижнему опорному кольцу с шагом не более 6,00 м. В ребристо-кольцевых схемах купольных покрытий в общую работу каркаса купола включены непрерывные кольцевые прогоны, которые пересекают меридианные ребра и работают не только на местный изгиб, но и воспринимают растягивающие кольцевые усилия, являясь ярусными затяжками. Высоту поперечного сечения ребра принимаем 205 мм*520 мм. Кольцевые прогоны и ребра изготавливают из клееной древесины. Для обеспечения устойчивости ребер из плоскости и повышения общей жесткости покрытия между двумя соседними ребрами купола устанавливают связи. Такое соединение ребер повторяется через каждые 40°.

Верхнее сжатое кольцо выполняется из сваренных металлических швеллеров, к которым крепятся ребра купола. Снизу ребра купола опираются на обвязочный брус, который в свою очередь опирается на контрфорс, высотой 2,00 м.

В верхней части купола устраивается светоаэрационный фонарь шириной 8,00 м с одним ярусом переплетов высотой 1,80 м. Стойки фонаря устанавливаются на верхнюю поверхность ребра купола, через каждые 30°, сечение стойки принимается конструктивно 100*100 мм. Для обеспечения пространственной жесткости между стойками сверху и снизу устраиваются распорки в каждом пролете и раскрепление досками через пролет. На стойки укладываютя обвязочные брусья, на которые опирается пологий деревянный купол, пролетом 8,00 м, высотой 0,50 м. Сечение ребра фонарного купола по расчету принимаем 60*286 мм. Два противоположно лежащих ребра представляют собой трехшарнирную арку с затяжкой. Затяжки всех арок в месте пересечения  друг с другом свариваются с металлическим кольщом.

 По ребрам фонарного купола укладываются трехслойные светопрозрачные панели трапецевидной формы из стеклопластика, рассчитываемые как трехслойные плиты покрытия. Высота панели по расчету принимается 55 мм. Верхние и нижние обшивки выполняются из плоского полиэфирного стеклопластика толщиной 2,5 мм, по бокам – обрамление из металлических швеллеров №5, средний слой из волнистого полиэфирного стеклопластика. Средний слой и обшивки склеиваются между собой.

На ребра основного купола опираются дощатоклееные арки, сечение которых принимаем 205*1040 мм. В нижней части они опираются непосредственно на кирпичную стену, которая имеет круговое очертание в плане. Устойчивость арок из плоскости обеспечивается продольными стальными диагональными тяжами, которые расположены в торцах здания и не более чем через 24,00 м вдоль здания и образуют поперечные связевые фермы.

Ограждающая часть покрытия состоит частично из трехслойных пластиковых непрозрачных плит, частично из стеклопластиковых светопрозрачных плит покрытия.

2.2. Конструкция покрытия фонаря.

Несущими конструкциями покрытия фонаря является пластмассовый гладкий ребристый купол. Место строительства- IV снеговой район. Ограждающая часть покрытия состоит из светопрозрачных панелей, укладываемых непосредственно на ребра купола. Два противоположных ребра составляют трехшарнирную арку с затяжкой.

Геометрические размеры оси арки: l=8,00 м;

Стрела подъема f=0,50 м.

Радиус арки: r=(l²+4f ²)/8f=(8,00²+4*0,50²)/(8*0,50)=16,25 м;

Центральный угол дуги полуарки α определяем из выражения:    

cos φ=(r-f)/r=(16,25-0,50)/16,25=0,97,

        φ=14°;

sin α=l/(2*r)=8,00/(2*16,25)=0,246;

      α=14°;

Длина дуги арки: S=√l²+16/3f²=√8,00²+16/3*0,50²=8,08 м;

Координаты точек оси арок вычисляются по формуле:

y=√r²-(l/2-x)²-c, где с=r-f=16,25-0,50=15,75 м,

2.2.1. Плита покрытия.

        2.2.1.1. Компановка рабочего сечения плиты покрытия.

Для покрытия фонаря здания применяем стеклопластиковые панели. В плане плиты имеют трапецевидную форм. Размеры большей плиты: длина: l1= 1,68 м, l2=2,46 м; ширина b= 1,5 м. Для расчета плиты покрытия приводим ее к прямоугольной форме со следующими размерами: длина l=2,07 м, ширина b=1,5 м.