4. Расчетно-конструктивный раздел

На этапе проработки расчетно-конструктивного раздела студент оценивает технические решения с позиций характера работы конструкций и применения упрощенных методов расчета. В разделе должны предлагаться новые прогрессивные строительные материалы и конструкции, допускающие индустриальные методы изготовления и монтажа.

Раздел состоит из этапа, в котором прорабатывается компоновочная схема здания (сооружения), уточняется и детализируется конструктивное решение отдельных элементов, а также их сопряжений на основе необходимых статических и конструктивных расчетов.

Составление компоновочной схемы разрабатываемого здания (сооружения) следует проводить путем комплексного решения следующих вопросов:

1. Определение типа основной несущей системы, ее генеральных размеров и принципиальных типов сечений.

2. Размещение основных несущих конструкций.

3. Размещение и схемы остальных элементов, назначение их основных размеров и типов сечений.

4. Обеспечение пространственной неизменяемости, требуемой жесткости и устойчивости всего здания (сооружения) и отдельных его элементов.

5. Принципиальное конструктивное решение основных сопряжений элементов.

В пояснительной записке к этому разделу проектирования дается анализ особенностей конструктивной схемы здания, обоснование решения по обеспечению пространственной неизменяемости, жесткости и устойчивости, указываются противосейсмические мероприятия (если в этом есть необходимость), а также проводятся статические и конструктивные расчеты.

Проведение статических расчетов возможно только после установления четкой конструктивной схемы сооружения и имеет своей целью определение внутренних усилий в элементах сооружения от действующих на него внешних нагрузок и воздействий. Номенклатура нагрузок, их сочетание и величина принимаются в соответствии с действующими нормами [24]. Статические расчеты выполняются на ЭВМ с использованием программных комплексов: Лира, ППП, АПЖБК, Спринт, Astra-PC, SCAD Office, Cosmos и другие. Важным моментом при этом является правильный выбор расчетной схемы сооружения, которая должная как можно более полно отвечать конструктивной схеме сооружения. Вместе с тем без ущерба для точности расчета возможны различные упрощения как в самой расчетной схеме, так и в схеме приложения нагрузок. Выполненные статические расчеты четко и ясно оформляются в пояснительной записке с обязательным приложением распечатки машинного счета и эпюр усилий по видам загружения. Завершается статический расчет определением расчетных комбинаций усилий.

Проведение конструктивных расчетов имеет целью подбор сечений элементов, проверку их прочности, общей и местной устойчивости, жесткости, выносливости, в некоторых случаях частоты и амплитуды колебаний, а также расчет узлов сопряжения конструкций. При подборе сечений необходимо исходить из требований оптимизации по расходу материала и стоимости. Для статически неопределимых систем обязательным является сравнение полученных жесткостей элементов с первоначально принятыми в расчете. Конструктивные расчеты должны иллюстрироваться схемами и рисунками и приводиться в строгом соответствии с действующими нормами проектирования [25-32] и учетом их дополнений и изменений.

Особое внимание при разработке конструкций следует уделять вопросам пространственной работы и обеспечению общей устойчивости здания или сооружения, как в стадии законченного объекта, так и в стадии монтажа.

Завершается раздел графическим оформлением конструктивных решений. На 1-2 листах по согласованию с консультантом вычерчиваются все необходимые схемы расположения элементов для групп конструкций с соответствующей маркировкой и необходимыми таблицами, а также 2-3 узла конструкций.