1_Metod_ukaz_po_DP_Spets-st_PZ_Shmidt_AB

ходного движения.

Во втором разделе приводится объемно-планировочное решение объекта или комплекса:

обосновывается характеристика архитектурно-планировочного за-

мысла;

учитывается специфика функционально-технологического процес-

са;

дается обоснование архитектурно-планировочного и объемнопространственного решения объекта, выбора типа здания, его структуры, этажности, архитектурно-конструктивного решения;

определяются взаимосвязи помещений и функциональных групп в горизонтальных и вертикальных плоскостях;

приводится таблица состава и площадей помещений по проекту; схемы подсчета строительной кубатуры здания, а также методика;

– обосновывается композиция объекта и идейно-художественное раскрытие темы средствами создания архитектурного образа здания – масштаба, тектоники, выразительности, пропорции, гармонизации формы

ипрочее.

Примерный состав чертежей архитектурно-строительной части

ДП:

генеральный план участка с благоустройством и озеленением в мас-

штабе 1:500 и 1:1000;

градостроительный фрагмент (или макет) застройки;

фасады или перспективы здания в масштабе 1:100 или 1:200;

планы этажей проектируемого здания в масштабе 1:100 или 1:200;

поперечный и продольный разрезы здания в масштабе 1:100 или 1:200;

план кровли в масштабе 1:200 или 1:400;

детали, узлы (по указаниям консультанта) в масштабе 1:10 или 1:20.

Состав чертежей архитектурно-строительной части зависит от проек-

тируемого объекта (жилое, общественное или промышленное здание) и определяется совместно с консультантом по разделу и руководителем ДП.

При разработке специального проекта по гражданской защите или инженерным сооружениям, обеспечивающего охрану окружающей среды, состав архитектурно-строительной части ДП определяется особо.

Расчетно-пояснительная записка к архитектурно-строительной части ДП должна содержать:

описание местных условий (климатических, гидрогеологических, рельефа местности), наличия местных строительных материалов, мощности строительной индустрии и т. п.;

описание генерального плана объекта; компоновку генплана;

описание технологического процесса или функциональных процессов,

11

которые имеют место в проектируемом здании;

расчеты по решению задач размещения технологического оборудования и/или размещения помещений на этаже;

объяснение связи технологических и функциональных процессов с планировкой и конструктивными особенностями объекта и пересчет основных помещений по этажам с указанием площадей;

описание и обоснование выбранной дипломником конструктивной схемы здания;

расчеты по строительной физике (теплотехнические, акустические, светотехнические и пр.);

принципиальные решения проекта в части санитарно-технических систем здания: выбор основной системы отопления и вентиляции; водопровода, канализации и средств пожаротушения; размещение вентиляционных приточных и вытяжных каналов, котельных установок, дымовых труб, складов топлива, трансформаторных подстанций и др.;

описание внутренней и наружной отделки здания, полов, кровли с применением новых материалов;

технико-экономические показатели проекта.

Чертежи архитектурно-строительной части рекомендуется выполнять с помощью графических редакторов Revit, AutoCAD, ArchiCAD и др. Здесь следует отдавать предпочтение форматам A2 и А3, как наиболее популярным в среде проектировщиков и архитекторов.

Расчеты строительной физики – с помощью электронных таблиц Excel или математического пакета MathCAD.

Описательную часть пояснительной записки рекомендуется набирать и редактировать в текстовом редакторе Word, а окончательно сформированный вариант всего раздела (текста с таблицами, схемами и фотографиями), представляемый к защите, оформлять в pdf-формате.

2.5.3.Расчетно-конструктивная часть (РК)

Примерный объем РК части:

4–5 листов электронных чертежей формата A1 (или соответствующее число листов формата А2 (А3);

30–50 страниц текста формата А4.

Расчетно-конструктивная часть ДП условно делится на два раздела. В первом разделе рассматривается конструктивная схема всего зда-

ния. В этом разделе в соответствии с заданием на ДП составляется расчетная схема сооружения и рассчитывается все здание с учетом действующих нагрузок и воздействий с помощью расчетных программных комплексов метода конечных элементов (МКЭ) (SCAD, Lira, SOFiSTiK и др.).

Здесь, в зависимости от принятого архитектурного и объемно-

12

планировочного решения, выбирается:

схема с полным каркасом (как правило, это многоэтажные, высотные и большепролетные сооружения);

схема бескаркасного здания (чаще это небольшие в плане и по высоте здания с кирпичными стенами и сборным (или монолитным) железобетонным перекрытием или полностью монолитные высотные здания с навесным стеновым ограждением);

схема здания с неполным каркасом (например, с внутренним каркасом и наружными продольными несущими стенами);

комбинированная схема, которая состоит из частей, относящихся

квышеописанным схемам.

Во втором разделе рассматриваются отдельные конструкции, их узлы и фрагменты. В этом разделе рассчитываются и составляются чертежи отдельных несущих или ограждающих конструкций, предусмотренных заданием на проектирование ДП.

Выбор основных конструктивных решений и их обоснование

На основе объемно-планировочного решения из архитектурностроительной части в исследовательских целях может быть принято несколько вариантов конструктивного решения. Это может составить исследовательскую часть ДП и стать предметом определения наиболее эффективного решения.

Целесообразность того или иного конструктивного решения, принятого как основное, объясняется:

отысканием принципиально нового конструктивного решения, дающего значительный экономический эффект,

предложением конструктивного решения, аналогичного известному в практике, но с улучшением и совершенствованием отдельных конструкций и узлов их сопряжения.

Здесь основными направлениями совершенствования конструкций являются:

снижение собственного веса элементов за счет применения легких бетонов, алюминиевых сплавов, клееной древесины, пластмасс и т. д.;

улучшение конструкций узлов и стыков сборных элементов, усиление типовых конструкций за счет их преднапряжения;

уточнение статической работы конструкций за счет более тщательного расчета с использованием современных расчетных комплексов.

Внесение изменений в существующие конструкции приводит к их перепроектированию и исключает прямой перенос типовых решений в дипломный проект.

13

Расчетно-конструктивная часть проекта включает решения следующих вопросов:

выбор видов основных конструкций и их обоснование;

технико-экономическое сравнение вариантов конструктивных решений, расчет и оптимизация конструкций основного варианта;

– разработка чертежей выбранного варианта конструкции.

Дипломник сравнивает между собой возможные варианты конструктивных схем здания и основных несущих конструкций в соответствии с выбранным объемно-планировочным решением.

Взависимости от принимаемой конструктивной схемы здания возможны изменения как общей габаритной схемы здания, так и ее отдельных элементов. При сравнении вариантов конструктивных схем здания дипломник может принимать за базовые существующие типовые несущие конструкции, в качестве вариантов рассматривать прогрессивные конструктивные решения из отечественного и зарубежного опыта. Однако во всех случаях должны быть сохранены эксплуатационные параметры здания, указанные в задании на дипломное проектирование.

При выборе конструктивной схемы следует учитывать пространственную работу всего сооружения в условиях действия нагрузок различного направления, характеристики основания и условий площадки строительства (сейсмичности, рельефа и пр.).

Проектируемый дипломником объект может быть решен с применением эффективных конструкций типа структурных плит, оболочек, сводчатых покрытий, куполов, вантово-стержневых и мембранных покрытий и т. д.

Технико-экономическое сравнение вариантов конструктивных решений

Выбор основного конструктивного решения проводится на основе технико-экономического сравнения рассматриваемых вариантов. При этом не требуется детальных проработок вариантов конструктивных решений и их экономического обоснования. Дипломник должен рассмотреть

исравнить варианты по следующим трем факторам рациональности:

объемно-планировочным решениям;

конструктивным решениям;

методам производства строительно-монтажных работ.

Сравнивать варианты можно также путем выявления суммарных приведенных затрат на расчетную единицу (например, на 1 кв. м площади, перекрываемой конструкциями) и сопоставления их. Определение величин приведенных затрат на расчетную единицу можно выполнить, напри-

14

мер, по формулам, приведенным в СН 423–71.

Комплексное рассмотрение вариантов заключается в сравнении суммарных размеров приведенных затрат на расчетную единицу, зависящих от принятых объемно-планировочных решений, конструкций и методов возведения здания. Сравнение можно проводить в табличной форме.

Технико-экономическая оценка различных вариантов и результаты сравнения приводятся в экономическом разделе пояснительной записки. В этом разделе необходимо представить технико-экономические показатели по каждому рассматриваемому варианту (в табличной форме) и сопроводить их изображением каждого варианта решения, эскизным изображением конструктивной схемы и эскизом главной несущей конструкции.

На чертежный лист в таблицу выносятся также показатели: расход материала на единицу измерения (например, расход стали на 1 кв. м перекрываемой площади), трудоемкость изготовления и стоимость конструкций.

Расчет и оптимизация конструкций основного варианта

Работа по этому разделу сводится к решению одной из следующих задач расчета и оптимизации:

статический расчет конструкций с большим количеством неизвестных (расчетных усилий в сечениях элементов);

динамический расчет конструкций;

поиск оптимальных типовых элементов конструкций;

выбор оптимальных геометрических форм;

выбор рациональных конструкций;

рациональный подбор материалов;

оптимальное армирование и преднапряжение конструкций;

создание конструкций минимальной массы с высокой надежностью

ит. д.

Создать оптимальную расчетную модель с полным учетом всех свойств проектируемой конструкции принципиально невозможно. Да и сама «оптимальность» – всегда условна, так как подчинена, как правило, какому-либо одному или группе условий. Поэтому дипломник при участии консультанта и руководителя ДП выбирает расчетную модель, отражающую основные свойства проектируемой конструкции (тип элементов, вид конструктивных схем, вид связей и силовых воздействий, механические свойства материалов и т. п.). Расчетная модель должна быть достаточно простой, допускающей возможность построения расчетной схемы в современных расчетно-графических вычислительных комплексах и в то же время достаточно адекватно отражающей состояние реальной кон-

15

струкции под различными воздействиями.

Оптимизация принятого конструктивного решения с помощью современных комплексов программного обеспечения (ПО), реализующих численный подход к решению задач, выполняется следующим образом.

В первую очередь ставится цель и задача оптимизации. Как правило, этот этап сводится к построению функции цели и формулированию критерия оптимизации. Например, это может быть минимальная масса конструкций, минимальное количество конструктивных элементов, минимальные деформации каких-либо элементов или, например, учет или игнорирование работы каких-либо свойств системы или каких-либо элементов.

Затем в комплексах ПО (например, Lira или SCAD) создаются 1–3 варианта расчетных схем, в которых элементам сооружения задаются различные параметры, например, типы конечных элементов, их жесткости в различных направлениях (вид анизотропии), наличие геометрической или физической нелинейности, типы связей и опор со специальными свойствами, динамическими характеристиками и др.

Далее в программе задаются нагрузки и воздействия, приложенные к элементам расчетных схем. Здесь следует соблюдать идентичность нагрузок во всех вариантах расчетных схем, чтобы избежать влияния способа приложения нагрузок на результат при сравнении вариантов решений.

Наконец, выполняются соответствующие расчеты, и результаты решений сравниваются по ранее сформулированному критерию. Возможно, после этого потребуется провести уточнение расчетных схем и вновь произвести расчет.

За «оптимальный» принимается тот вариант расчетной схемы, который соответствует в большей степени заданному критерию.

Примерный состав чертежей расчетно-конструктивной части ДП:

план несущих конструкций перекрытия (покрытия) в масштабе 1:100 и

1:200;

продольный и поперечный разрезы в масштабе 1:100 и 1:200;

фрагменты планов разрезов в масштабе 1:125 и 1:40;

несущие конструкции с узлами крепления в масштабе 1:125 и 1:40;

ограждающие конструкции с узлами крепления в масштабе 1:125 и

1:40;

детали, спецификации и прочее в масштабе 1:10 или 1:20.

Состав чертежей расчетно-конструктивной части зависит от проектируемого объекта и определяется совместно с консультантом по разделу и руководителем ДП.

Пояснительная записка к расчетно-конструктивной части ДП должна содержать:

16

описание конструктивной схемы, конструктивных элементов и строительных материалов, основные особенности и показатели конструктивного решения;

расчетные схемы конструкций и фрагментов зданий;

обзор и схемы приложения нагрузок;

основные результаты расчета по МКЭ – эпюры напряженного и деформированного состояния конструкций и всего остова сооружения;

сводные таблицы сравнения показателей НДС вариантов конструктивных решений;

схемы и размеры полученных сечений конструктивных элементов и их армирования в различных участках сооружения;

конструктивные и расчетные схемы ответственных конструкций, их узлов и сопряжения с подсчетом нагрузок и описанием воздействий;

протоколы расчетов (MathCAD) отдельных конструкций и узлов;

сводные таблицы расхода основных стройматериалов.

Расчеты РК раздела выполняются с помощью современных программных средств.

Например, с помощью электронных таблиц Excel рекомендуется собирать нагрузки и составлять спецификации, которые затем импортируются в программы (AutoCAD, Revit и др.).

С помощью ПО (программного обеспечения) МКЭ (метода конеч-

ных элементов), такого как SCAD, Lira, APM Civil Engineering, Ing+, SOFiSTiK и др., выполняются расчеты напряженно-деформированного состояния здания в целом и, если удается, подбираются сечения и армирование отдельных конструктивных элементов. Не следует увлекаться выводом на бумагу всех протоколов расчета этих программных средств, поскольку они могут составить сотни страниц. Достаточно вывести иллюстрации напряженного и деформированного состояний наиболее ответственных фрагментов конструкций.

В большинстве случаев данные результатов расчета ПО МКЭ можно импортировать в табличный процессор Excel и проводить в нем фильтрацию, выборку и сортировку, строить диаграммы и графики зависимостей с исследовательскими целями.

Расчеты узлов, сопряжений конструкций, контактные и другие задачи, не реализуемые в ПО МКЭ, рекомендуется выполнять в универсальном математическом пакете для инженера – MathCAD.

Чертежи расчетно-конструктивной части рекомендуется выполнять с помощью графических редакторов Revit, AutoCAD, ArchiCAD и др. Здесь следует отдавать предпочтение формату А3 как наиболее популярному в среде расчетчиков-проектировщиков.

Описательную часть пояснительной записки, иллюстрации расчета МКЭ и MathCAD рекомендуется вставлять и редактировать в текстовом

17

редакторе Word. Окончательно сформированный вариант раздела (текста с таблицами, схемами и фотографиями), представляемый к защите, рекомендуется оформлять в pdf-формате (например, посредством виртуальных pdf-принтеров).

2.5.4.Научно-исследовательская часть (НИРС)

Примерный объем НИРС части:

1–2 листа электронных чертежей формата A1 (или А2, А3);

10–15 страниц текста формата А4.

Научно-исследовательская работа студентов (НИРС) является одним

из важнейших направлений деятельности вуза под руководством проректора по инновационной и научной работе СПбГАСУ.

Основной целью НИРС в ДП является привитие студенту навыков выполнения научных и конструкторских исследований.

Тематика дипломной работы, носящей исследовательский характер, должна соответствовать основным научным направлениям кафедры и профилю специализации студента. На профилирующей кафедре имеется утвержденная тематика научных работ, которые проводятся ведущими преподавателями кафедры. Исследования, проводимые в рамках дипломного проектирования, являются важной частью НИРС и считаются обязательными.

Тема исследовательской части формулируется руководителем ДП совместно со студентом-дипломником в задании на дипломное проектирование.

Содержанием НИРС в ДП могут быть следующие теоретические или экспериментально-теоретические задачи:

автоматизированное вариантное проектирование (сопоставление вариантов расчетов с целью нахождения наиболее эффективного по заданным критериям);

теоретические исследования, связанные с оптимизацией архитектурнопланировочных, конструктивных или организационно-технологических решений, а также с экономическим анализом эффективности разрабатываемых САПР;

экспериментальное исследование, включающее разработку плана и методики планирования эксперимента, выбор аппаратуры и макетирование, алгоритмизацию задачи проведения научного исследования: обработку результатов эксперимента на ЭВМ, сопоставление с теоретическими данными и выводы;

аналитический обзор с включением самостоятельных переводов науч- но-технической литературы по проблемам автоматизации проектирования, управления или проведения научных исследований в строительной практике;

оценка патентоспособности разработанного с участием студента

18

устройства (конструкции).

Научно-исследовательская часть ДП может также заключаться в разработке вариантов градостроительных, планировочных, объемнопланировочных или архитектурно-конструктивных решений. Сравнение этих вариантов по различным показателям и получение в результате новых знаний или рациональных решений также входит в состав исследовательской части ДП.

В исследовательской части могут применяться различные новые методы расчета или новое программное обеспечение для получения новых нетрадиционных результатов.

Научно-исследовательская часть выделяется в отдельный самостоятельный раздел пояснительной записки ДП. Если основные расчеты и материалы исследований находятся в других разделах ДП, то в научноисследовательской части должны быть кратко сформулированы цели, задачи, результаты и выводы исследований.

Исследовательская часть в структуре пояснительной записки может предшествовать архитектурно-строительной или расчетно-конструктив- ной части. Этот вопрос решается совместно с руководителем и зависит от целей, задач и характера исследований.

2.5.5.Организационно-технологическая часть (ОТ)

Примерный объем ОТ части:

2–3 листа электронных чертежей формата A1 (или соответствующее число листов формата А2 (А3);

15–30 страниц текста формата А4.

В организационно-технологической части ДП разрабатываются:

организационно-технологические схемы возведения основных зданий и сооружений комплекса;

строительный генеральный план комплекса зданий (общеплощадочный) или отдельного здания и сооружения (объектный);

календарный план строительства с графиком движения рабочих;

технологические карты производства отдельных видов строитель- но-монтажных работ (СМР).

Разработка организационно-технологических схем

Организационно-технологические схемы возведения основных зданий и сооружений в реальных проектах разрабатываются в составе проекта организации строительства (ПОС). Проектные решения могут быть представлены на чертежном листе или в пояснительной записке, где сле-

19

дует дать краткое описание методов производства основных видов строи- тельно-монтажных работ.

Разработка стройгенпланов

Назначение стройгенпланов – разработка и осуществление наиболее эффективной модели организации строительной площадки, обеспечивающей наилучшие условия для высокопроизводительного труда работающих, оптимальную механизацию строительно-монтажных процессов, эффективное использование строительно-монтажных машин и транспортных средств, соблюдение требований охраны труда. Различают общеплощадочный (для комплекса зданий) и объектный стройгенпланы (для отдельного здания).

Общеплощадочный стройгенплан представляет собой план строительства всего комплекса объектов и размещения на строительной площадке временных зданий и сооружений, постоянных и временных коммуникаций. Общеплощадочный стройгенплан может разрабатываться для подготовительного и основного периодов строительства и, как вариант, основного периода строительства с выделением объектов, сооружаемых в подготовительный период. Он выполняется в том же масштабе, что и генплан, на нем приводится экспликация постоянных и временных зданий.

В пояснительной записке даются все необходимые расчеты и техни- ко-экономические обоснования к стройгенплану, в том числе – расчет потребности в воде, энергетических ресурсах на периоды строительства и эксплуатации.

Объектный стройгенплан входит составной частью в проект производства работ (ППР), разрабатывается со значительно большей степенью детализации и проектируется самой строительной организацией. На объектном стройгенплане уточняют и детализируют решения, принятые на общеплощадочном стройгенплане. Объектный стройгенплан может разрабатываться для нескольких стадий строительства: подготовительной, производства работ «нулевого цикла», монтажного цикла, отделочных и кровельных работ.

Разработка календарных планов

Вкалендарном плане строительства объекта приводятся очередность

исроки строительства основных и вспомогательных зданий и сооружений, пусковых комплексов и работ подготовительного периода с распределением капитальных вложений и объемов строительно-монтажных работ по этапам строительства и по времени. По указанию руководителя ДП отдельно может быть разработан календарный план подготовительного

20