- •Содержание:
- •1.Современное состояние вопроса по применению стветопрозрачных покрытий
- •1. 1. Материалы для светопрозрачного покрытия Канальный поликарбонат
- •Профилированный пвх
- •Полиэстер, армированный стекловолокном.
- •1.2. Металлический каркас.
- •Технические требования
- •Компоновка арочных покрытий
- •1.3 Градостроительное решение
- •2. Архитектурно-строительное решение
- •2.1 Выбор конструкций для выставочного комплекса со светопрозрачным покрытием:
- •2.2 Объемно-планировочное решение.
- •2.3 Конструктивное решение. Стены.
- •Колонны.
- •Покрытие.
- •Окна и двери.
- •Фундамент
- •3.Конструктивный расчет
- •3.1 Сбор нагрузок:
- •3.1.1.Расчет прогонов
- •3.2.2. Снеговая нагрузка
- •3.1.3. Ветровая нагрузка
- •Список литературы:
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
(ННГАСУ)
Кафедра металлических конструкций
Выпускная квалификационная работа по направлению 270100 – строительство, профиль – «Информационные технологии в строительстве».
Тема:
«Проектирование выставочного комплекса со светопрозрачным покрытием»
Студент 4 курса гр.154______________________________________ Крылова М.Д.
(подпись, дата)
Научный руководитель________________________________________ Колесов А.И.
(оценка, подпись, дата)
Нижний Новгород – 2013
Содержание:
1.Современное состояние вопроса по применению
стветопрозрачных покрытий ………………………………………………3
1.1 Материалы для светопрозрачного покрытия……………………..4
1.2 Металлический каркас…………………………………………..…18
2. Архитектурное решение………………………………………………….29
2.1 Дизайнерское решение…………………………………………...…29
2.2 Градостроительное решение…………………………………….…30
2.3 Объемно-планировочное решение………………………………….31
2.4 Конструктивное решение……………………………………………33
3. Конструктивный расчет……………………………………….…………..36
3.1Выбор конструкций для выставочного комплекса со светопрозрачным покрытием………………………………………………………………….…36
3.2 Сбор нагрузок………………………………………………………..38
Список литературы………………………………………………………….46
1.Современное состояние вопроса по применению стветопрозрачных покрытий
Светопрозрачная кровля — наиболее перспективный и быстроразвивающийся сектор строительства. Благодаря появлению на рынке новых материалов и технологий архитекторы получили поистине безграничные возможности в создании любых типов светопропускающих кровель.
В настоящее время интерес к светопропускающим конструкциям значительно возрос. Это вызвано стремлением к использованию всех уголков здания: от чердачных помещений до подвальных, реконструкции старых зданий, а также новыми веяниями в области дизайна и архитектуры.
Основным назначением светопрозрачной кровли является максимальное использование естественного света для освещения внутренних помещений зданий и сооружений, что приводит к существенной экономии электроэнергии (особенно в зимний период), а также к улучшению условий труда работающего там персонала.
Существует три системы естественного освещения помещений: верхнее, боковое и комбинированное. Так как светопропускающие конструкции являются ограждающими, они могут быть как “теплыми”, так и “холодными” в зависимости от назначения и предъявляемых требований. Кроме того, такие конструкции должны обеспечивать статическую прочность, гидроизоляцию, пароизоляцию, теплоизоляцию и звукоизоляцию.
Среди материалов, используемых для изготовления светопрозрачных кровель, особое место занимают пластики. Среди всего многообразия светопрозрачных полимерных кровельных материалов можно выделить три основных группы пластиков: листовые, которые делятся на: канальный поликарбонат и профилированный ПВХ, а также рулонный материал — полиэстер, армированный стекловолокном. Неоспоримым достоинством этих материалов по сравнению со стеклом является их малый вес в сочетании с высокой прочностью и гибкостью.
1. 1. Материалы для светопрозрачного покрытия Канальный поликарбонат
Плиты из канального поликарбоната (ПКП) являются самыми распространенными материалами, применяемыми для создания светопрозрачных кровель в строительной индустрии.
Канальный поликарбонат представляет собой полые плиты, в которых две стенки соединены между собой продольными ребрами жесткости, образуя воздушные каналы. Благодаря такой структуре главным достоинством ПКП является высокая теплоизоляция (коэффициент теплопередачи К — от 3,9 до 1,5 Вт/м2°С).
Плиты из канального поликарбоната производятся стандартных размеров: ширина — 2100 мм, длина — 6000 мм. В зависимости от версии исполнения ширина может быть 980 мм, 1050 мм, 1200 мм, 1250 мм. Длина же листов может быть до 13 метров. Толщина производимых плит — 4 мм; 4,5 мм; 6 мм; 8 мм; 10 мм; 16 мм; 20 мм; 25 мм и 32 мм. Соответственно чем больше толщина плиты, тем больше жесткость материала. Минимальный радиус изгиба до 800 мм (для толщины 4 мм). Возможные цвета: молочный, белый, прозрачный, бронзовый, графитовый, синий, зеленый, бирюзовый, желтый и красный.
Особенностью ПКП является линейное изменение размеров в зависимости от температуры. Этот процесс характеризуется коэффициентом линейного термического расширения материала, равным 0,07мм/м°С. Этот показатель необходимо учитывать при монтаже канальных плит. Минимальный допуск, рекомендуемый при креплении, составляет 3,5 мм на каждый метр длины и ширины плиты. В связи с особенностью структуры плит особое внимание нужно уделять защите воздушных каналов от проникновения влаги, пыли и насекомых. Несоблюдение этого требования приводит не только к ухудшению эстетического вида кровли в целом, но и к разрушению самих плит. Защитой каналов служат специальные паропропускающие ленты на клеевой основе. Эти ленты обладают следующими особенностями: способствуют удалению конденсата изнутри каналов и препятствуют попаданию влаги и пыли внутрь, т.е свойством односторонней проводимости.
Элементами крепления канальных плит служат специальные системы алюминиевых и поликарбонатных профилей. При монтаже ПКП с помощью алюминиевых профилей необходимо использовать резиновые уплотнители, которые предохраняют плиты от контакта как с самими профилями, так и с металлическим каркасом накрываемой конструкции. Несоблюдение этого требования ведет к короблению канальных плит и заметному снижению срока службы, т.к. термическое расширение пластика и металла значительно отличается. Кроме того, резиновые уплотнители герметизируют места соединения ПКП с конструкцией от проникновения влаги.
1. Декоративная крышка
2. Профиль
3. Уплотнитель
4. Поликарбонат
5. Уплотнитель самоклеящийся
6. Саморез
7. Лента антипыльная
8. Профиль торцевой
9. Элемент подконструкции
Технические характеристики:
Физические
Плотность 1.20 г/см3
Поглощение влаги:
- смоченный при 23оС/вл.возд.50% 0.15 %
- смоченный в воде при 23оС 0.35 %
Коэффициент преломления при 20оС 1.586
Светопропускание (толщина листа 4 мм) 88 %
Механические
Напряжение при растяжении 60
Удлинение при текучести 7 %
Прочность на разрыв 50-80 МПа
Удлинение при разрыве >60 %
Модуль упругости при растяжении 2400 МПа
Предельное напряжение при изгибе 90 МПа
Нагрузки до 2 кН/м2
Ударопрочность
- по Шарпи без надреза не ломается
- по Шарпи с надрезом ~ 10 кДж/м2
- прочность на растяжение при ударе >= 150 кДж/м2
Твердость, определяемая вдавливанием шарика 130 Н/мм2
Термические
Широкий диапазон температур эксплуатации: от —40 до +120°С
Температура размягчения по Вика 145 оС
Теплопроводность 0.20 Вт/мК
Коэффициент теплового линейного расширения 0.065 мм/моС
Максимальная рабочая температура:
продолжительно 120 оС
Минимальная рабочая температура - 40 оС
Электрические
Электрическая прочность диэлектрика 35 кВ/мм
Объемное удельное сопротивление >1016 Ом/см Поверхностное удельное сопротивление >1015
Диэлектрическая постоянная при 50 Гц Диэлектрический показатель при 50 Гц 0.0007
Применение:
Остекление крыш торговых центров, производственных и складских помещений; изготовление легковесных куполообразных сводов, прозрачных арочных крыш, скатных навесов, козырьков, маркизов; остекление оранжерей, теплиц, зимних садов, террас; в качестве прозрачной кровли спортивных объектов; остекление остановок общественного транспорта; изготовление перегородок любого типа; в качестве светорассеивающих элементов в подвесных потолках и осветительной арматуре; “плавающее” покрытие бассейнов; дополнительное остекление.
Достоинства:
Высокая теплоизоляция
ПКП легко подвергается всем видам механической обработки (резанию, сверлению, пилению, фрезерованию, склеиванию и т.д.).
ПКП имеет 10-летнюю гарантию производителя от обесцвечивания и изменения своих свойств под воздействием атмосферных явлений.
Высокая светопроницаемость.
На рисунке: а) светопропускание стеклом
б) светопропускание ПКП