Быстровозводимые сооружения | Проектирование и расчет

Проектирую на все территории России и возможно на всём постсоветском пространстве. В основном это металлокаркас и фундаменты зданий.

Быстровозводимые сооружения — это предварительно-изготовленные конструкции, которые полностью собираются на болтах на подготовленной строительной площадке. В моём случае это небольшие строение без применения ограждающих элементов из сэндвич панелей, которые всё же требует к себе ответственного внимания. Это построение расчётной модели работы, сбор нагрузок, подбор сечений и расчет узлов. Затем — подготовка проектно-конструкторской документации для Заказчика. Как следствие, он может самостоятельно привлечь по выгодной цене любую фирму для монтаж под ключ.

С ЛСТК разбирался весьма долго и сделал вывод что это не моё. Это трудоёмко а расчётных программ для себя не обнаружил. Ещё препятствием к этому служит что на них смотрят как на панацею дешевизны и объяснять что то не всегда так трудновато.

Здесь привожу небольшие строения, объём которые весьма незначительный. Это смонтированные под ключ строительными компаниями по моей документации. Мою документацию можно отдать на любое производство для изготовления конструкций. Стоимость СМР в этом случае может заметно оказаться ниже и это большое преимущество!

Содержание

Полярная станция

Поставлена задача сконструировать металлокаркас полярной станции строго на болтах пришли и собрали. Потому что любое дополнительное оборудование доставить туда затратно. Уклон при этом что бы меньше винтовых, которые предусматриваются под каждую несущую стойку. Сваи предлагалось мне спроектировать — но в связи с тем что спрос весьма редкий — я даже не открывал СП

Примечательное строение тем что место строительство на крайнем севере а именно: это Бухта Марии Прончищевой и на острове Уединения. Строительство намерено осуществить в двух местах. Не сразу начали проектировать и причиной тому, архитектурные решения заметно менялись в плане локальной и общей архитектуры быстровозводимого сооружения.
Следующая примечательность — это готовые жилые блоки, которые объединяются в единый. Мне сразу возникли ассоциации с фантастическими фильмами, оказывается нечто подобное существует.
Планировка элементов включает защиту от белых медведей, а именно стойки должны располагаться заглубленными под площадку, что бы они не смогли взобраться по ним
Вопрос ко мне стоял так что бы обеспечить устойчивость всего этого конструктива за счет связей, которые я предложил выполнить по моему решению, взамен на предлагаемое из готовых из интернета. Так что здесь присутствует, может быть, некая уникальность!

В общем такие строения я избегаю по причине: во-первых там нестандартный спектр инженерных трудоёмких работ, который требует дополнительного внимания; Во-вторых это небольшие по металлоёмкости объекты и, как-правило, расценки соответствующие. Всё же по цене они согласились мгновенно, хотя я дал их чуть выше, при этом желания не увеличилось. Но их настойчивость верой в меня специалиста — склонила меня разработать эту полярную станцию. Хотя признаться устал я с ним заметно — потом отходил и набирался сил. Всё же решающим фактором это красивая визуальная картинка, которую можно выложить на сайте как показательный пример интересного объекта

Копер шахты

Данный копер шахты устанавливается на Дальнем Востоке, к сожалению переписку поспеши удалить и не заполни местность, визуально помню, что это самый северо-восточный край территории России, а с расчётной температурой 52°C. Назначением сооружения я так и не интересоваться, что-то подсказывает связано с газом, и опишу то что знаю. Закладываются некие 8-метровые гильзы под углом в грунт на длительный срок и раз или два в год их приходится изымать. Сами по себе они весят немного может пару тонн, но с учётом примерзая к вечномёрзлому грунту это усилие по их интуиции составляет около 20т. С учётом запаса — решили сконструировать металлоконструкции на усилие 40т, и соответственно поставить такое подъёмно-транспортное оборудование.

С чего начну описания с финиша, а именно что проектирование продолжалось очень долго (с июля 2021-по декабрь 2022) по следующими причинам:

Ранее заказчики покупали проекты в американских бюро, а это выходит дорого заметно. А связано это с тем, по моему мнению что условно все нефтедобывающие и газодобывающие корпорации как минимум зарегистрированы в в США. А следовательно всё оборудование и прочее по законом экономическим и внутриполитическим зазываются у партнёров. Они понимаю обратились к ним, ужаснулись и стали искать в России. Мне в качестве примера выслали английские чертежи. На что я ответил что это слишком тяжелые конструкции — там вроде было более 20т, а я высказал мнение что у нас будет 10т максимум 15т. Кончено сэкономить пару миллионов рублей это достаточно заманчиво
Так они нашли завод изготовитель и тот ответил Заказчикам своей сильной интуицией — кончено всё будет, сделаем! Подписан договор и осталось найти конструктора — нашли меня по этому сайту. Ни кто ни в чём не уверен на все 100% и предлагали мне своё видение металлокаркаса. Предположений оказалось около 4, которые я обоснованно критиковал и корректировал в такое решение, в котором я был уверен.
Следующим этапом подбор кранового оборудование — их перебрали также не менее 3-х. Остановились на военной тяговой тали в 30т, отечественного производства, имеющий весь список соответствующих сертификатов качества. На этом этапе пришлось через волю проработать 2 варианта опорного гнезда
И последний момент корректировки модели — крепления круглого блока, для перекидывания троса. Также пришлось конструировать два вида крепления данной детали. Я не машиностроитель и и то какое должно быть крепление (радиус детали и подшипники для него) узнал в само конце.

Конструкции копра шахты имеют для данного района особенность, о которой я забыл со студенчества, и это стало полезным опытом для меня, а именно марка высокопрочной стали C345-3, с высокой ударной вязкостью

Антресоль второй этаж

В общем такие объекты не берусь, ввиду их относительной простоты. Потому что брать особо не за что! Но это исключение цена вопроса которую я предложил оказалось съедобной. Хотя это стоит раза в два дешевле, объясняется местом строительства, а именно Москва. Имеется некое восьмиэтажное здание с подвалом, где и размещается антресоль дополнительный второй этаж в высоком помещении. Назначение площадей — офисное!

На самом деле в основе своем конструктивное решение было готово. Препятствие заключалось в том, что хозяева недвижимости потребовали необходимые документы. Моя прямая функция подготовить документы. Сами деталировочные чертежи как бонус обеспечивают скорость и качество работы. Каркас будет весьма симметричный и гармоничный как на фото. Но в основном это делается всё по месту без помощи проектировщиков.
Дополнительная необходимость состоит в том что нужно додумать узлы сопряжений, что и сделано
И самое важное, на мой взгляд, обеспечить надёжную устойчивость всего строения. Правильней зацепиться на существующие колонны. Изначально предполагалось сверлить распорные анкерные болты в сборные железобетонные колонны, от чего я сразу ушёл, чтобы не возникало даже мысли об ослабление конструкции. Итак обойма, которую они же предложили, а лишь додумал как к ней привариться и привязать нашу антресоль — второй этаж в помещении. Строители эту задачу решить, как я понял, за счет залитого профиля в пол швеллера. Да конечно идея замечательная и интересная сам по себе, да только нужна профильная труба, металлопрокат уже закуплен
Здесь еще выяснилось будет еще лестница, но её не стали заказывать, без неё чуть дешевле, а руководству также нет интереса .
И последнее это дугообразная форма, те существующее здание архитектурно-выразительное с круговыми планировками

Площадка под кондиционер

Площадка под кондиционер, вернее под целый комплекс крупных агрегатов требует отдельного проекта металлоконструкций! Это быстровозводимое сооружение устанавливается на крупном высоком здании, и как выяснилось чувствительно к ветровым воздействиям. Такой подход удобен как для исполнителя так и заказчика, обнаруживается экономический и временной эффект. Проектировании занимает больше времени — но это лихвой оправдывается с покрывается при дальнейшем шаге выполнения.

Район строительства — г. Барнаул Алтайского края; место — кровля торгового центра.
Разработка документации КМД стало продолжением разработки проекта стадии КМ. Те выполнил все расчеты основных элементов каркаса — стойки, балки, обрешётки
Работа выполнялась удалённо, с соответствующими (текущими) изменениями и согласованиями — поэтому выпуск рабочей документации немного растянулся
При конструировании проигнорировал возможные колебания конструкции, в связи с сильными ветрами. После монтажа площадка под кондиционер, немного колебалась - мне высказали замечание, работники сами дополнительно установили две растяжки из уголков. Это стало для меня уроком, что даже небольшие объекты требуют ответственного подхода

Временный навес

Быстро-возводимое сооружение предназначено для технического обслуживания грузовых машин. А именно устанавливаются железнодорожные контейнеры в два ряда по высоте вместо стен. И далее по ним наш арочный временный навес. Запроектирован по желанию заказчика из гнутого двутавра, его могут выгнуть только крупные столичные города, как Санкт-Петербург... Само же строительство в г. Ярославль. За последнее время это четвертый объект строительства с помощью таких блоков, который я рассматриваю, однако первый проектируемый.

Перечислим основные особенности конструирования:

Здесь факт изогнутых мощных двутавров. И то что длина металлического профиля — 12,0 метров. По исходным данным в свету между стенами такое же расстояние. С учётом того что металлоконструкции опирается на край плюс100мм с каждой стороны — габариты отправочного элемента 12200мм. Отсюда необходимость наращивать профиль для симметрии в обоих направлениях.
Задача стояла максимальное естественное освещение рабочего пространства и для этого выбрали поликарбонат.
У нас нет конструктивных рекомендаций для гнутых балок — поэтому запаса ради заложил две связевые горизонтальные фермы. Они фиксируют все точки балки в одной горизонтальной плоскости, тем самым исключают возможность его опракидования.
Опирание на основание — свободное через опорную пластину (площадку). Нужно ли что-то усилить при этом вопрос? Исходя из существующих фотографий (решений) в сети то нет!
Чуть погодя заметили что бы вода не задерживалась на крыше контейнеров — необходимо весь временный навес где-то на метр. Переделывать не хочется предложил вариант — приварить на стойки к стенкам блоков и на них крепиться. Скатные балки на месте установят интуитивно своими руками.

Крыша жилого дома

На момент этого предложения у меня загрузка по работе. Даже сам не предполагал что возьмусь: объем маленький и ни чего примечательного. Данная крыша жилого дома плюс ко всему еще собирается полностью на стройплощадке на сварке, а это существенно сокращает объём роботы. Отказываться по этикету не положено и предложил сумму больше чем думалось — двадцать тысяч рублей (2021). В итоге Заказчик согласился, с условием переводим по безналу через фирму. Да конечно по прямому договору за разработку проекта коэффициент двойка, если оформим отношения как консультационные услуги — то плюс десять процентов. Остановились на втором варианте, тк у него фирма есть печати и допуски. По ходу работы выяснилось что не единственный объект.

Здесь обычный расчет металлической фермы, который начинается со сбора нагрузок для Саратовской области, Советского района. Следующим шагом в программе проверяются подобранные сечения профилей. Прогоны под уклоном уже условно вручную подбирается, в созданном в своем алгоритме.

Далее необходимо было сделать аналогично для другого объекта, но чуть длиннее. За это попросил условную цену по памяти 7000 (семь тысяч рублей). Это оказалось кстати нашёл по ходу некоторые недочёты в чертежах в исходной модели, соответственно подправил.

На самом деле в данной ситуации самым эффективным решением запроектировать конструкции из ЛСТК профилей.

Защитный навес

Данный защитный навес необходимый при погрузке в кузов машин сыпучих материалов. Оберегает кабину и водителя, который должен там находиться по ТБ. Такие маленькие быстровозводимые сооружения не берусь делать, однако мне это стало интересно и вот результат.

Самое интересная задача это определение нагрузок на данное быстровозводимое сооружение. В исходных данных указали от 2-2,5т. Но мне этого мало нужно обязательно уловить логику определения воздействий. Начал с определения коэффициент динамичности он в этой выходил более 10т. Затем дошло до меня, что подход неверен в данном случае, так у нас природа удара постепенная, а не мгновенная. Далее решил построить пирамиду насыпи, которая может уместиться на крыше. В итого общая нагрузка оказалась 4,6т от сыпучего материала.

Расчётная схема рамная с шарнирным отпиранием на переносные фундаменты. Исключительность работы металлокаркаса защитного навеса — это восприятие большой давления профилированным настилом.

Ворота стелл

Место строительство Московская область г. Ногинск. На складской территории площадью гектар необходимо придумать конструкцию на которую можно было навесить рекламу-вывеску, так что бы проезжающие машины по магистрали обращали внимание на информацию. Получить разрешение на Стелу в администрации в Москве почти не возможно, точнее, как мне объяснили, займет года два не меньше.

Как выяснилось ограничение на высоту букв также заметные, по памяти где-то 0,5метра. Так что закладывать большие площади конституций смысла нет. Изначально высота вывески предполагалось 2,0метра, затем заменили на метровую. Что бы обзор вывески был заметен на большом расстоянии решили сделать въезд под углом 90 градусов. Проем, ширина и высота, рассчитан для свободного проезда грузовых автомобилей.

Все элементы собираются на месте на сварке по подготовленным мной деталировочным чертежам. Вначале были необходимы фундаменты что я и сделал. Но после передумали — решили нет там ни чего сложного сами зальют и заармируют. Я к этому отнёсся спокойно на удивление, да и хорошо далее были еще заказы.

Чертежи козырька

Прозвучал телефонный звонок — с вопросом где моё расположение — оказалось весьма далеко от Питера. И вот почти разговор закончился — и что-то зацепило заказчика. Они заказали проект, по которому, по их словам расход металла — 10тонн. На что я ответил что у меня будет 3,0 тонны, после того как спросил габариты. Ему это понравилось и закрутилось. Решили заказывать чертежи козырька КМ и КМД .

Особенность в том что фундамент залили, а не предусмотрели закладные детали хотя бы под стойки. Это создало некую сложность после проектирования. А именно вопрос как закрепиться жёстко нашими стойками к основанию.

После того, как образмерили по факту конструкцию — я приступил к работе. Звонок был в пятницу — чертежи металлоконструкций были готовы уже в воскресенье.

По ходу проектирования, конечно же, конструктивную схему поменял на свой лад. С виду простое быстровозводимое сооружение на болтах — но напрячь себя пришлось, так как всё таки нестандартное решение. А именно консольные балки во-первых; а во-вторых необходимо оставить место для проёма

Складская площадь

Телефонный звонок — животрепещущий голос объясняет что ему нужно. Оказывается стоит перед военный молодым офицером задача подготовить типовой вариант строения для складирования. Их предполагалось построить штук двадцать по военным частям по памяти. Интересно — предлагал расплатиться бушлатами, солдатскими формами, ботинками... Особенности

это складская площадь располагается внутри существующего помещения. С конструктивной точки зрения очень всё просто, нагрузки принимаем с «потолка».
Обшивка из профилированного настила — я его учел в качестве жёсткого диска. Те связей не предусматривал по конструкциям
Шаг рам принял минимальным, что обеспечило возможность убрать прогоны, а профнастил уложить по балкам покрытия
Это быстровозводимое сооружение собирается полностью на болтах и саморезах, а стойки к железобетонному основанию на распорных анкерах