Исходные данные
Площадка проектируемого здания спортивного центра расположена в г. Геленджик по ул. Октябрьская. Проектируемое здание предназначено для занятий спортом населения и организации их досуга с целью повышения интереса жителей города к спорту.
Физкультурно-оздоровительный комплекс в г. Геленджик расположен в двух уровнях и предназначено для размещения следующих подразделений:
- спортивного;
- административно-служебного.
Характеристика площадки строительства приведена в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Характеристика района строительства
| № п/п | Наименование характеристики | Характеристика | Обоснование |
| Место строительства | г. Геленджик | по заданию | |
| Климатический район и подрайон | IIА | [ 1, рис.1 ] | |
| Зона влажности | сухая | [ 1, рис.1* ] | |
| Температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, гр. | -20 | [ 1, табл.1 ] | |
| Продолжительность периода с температурой наружного воздуха менее 8 гр., сут. | [ 1, табл.1 ] | ||
| Средняя температура отопительного периода, гр. | 3,2 | [ 1, табл.1 ] | |
| Максимальная глубина промерзания грунта, м | 0,9м. | [ 1, прил.1, рис.3] | |
| Повторяемость ветра, %: - в январе: С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ 10 5 8 21 20 15 10 11 - в июле: С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ 16 9 9 13 9 12 15 17 | [ 2, прил.4 ] [ 2, прил.4 ] |
В геологическом строении района принимают участие супесь пластичное, песок мелкий, морена. Грунтовые воды в районе объекта до глубины 15 метров не вскрыты.
Климат района умеренно-континентальный, с жарким сухим летом и умеренно-холодной зимой.
В результате проведенных буровых работ было установлено, что площадка изысканий сложена делювиальными отложениями верхнечетвертичного и среднечетвертичного возраста, представленных суглинками, глинами, песками.
2 Генеральный план
Проектируемое здание физкультурно-оздоровительного комплекса располагается на улице Октябрьская в городе Геленджик. В непосредственной близости к объекту располагаются детский сад и аптека.
Под строительство здания отведен участок площадью 5570 м2.По периметру строительной площадки установлено ограждение. Водоснабжение, теплоснабжение и канализация осуществляется от существующих городских сетей.
Въезд на площадку и прилегающую территорию, осуществляется с ул. Октябрьская. В обращении по частям света здание фока расположен так, что все помещения имеют оптимальную ориентацию и необходимую инсоляцию.
Технико-экономические показатели генплана представлены в графической части проекта.
3 Технико-экономическое сравнение вариантов конструктивных решений. Выбор основного варианта
3.1. Выбор вариантов конструктивных решений по методике приведенных затрат
Задача выбора экономически наиболее целесообразного варианта конструктивного решения с помощью методики приведенных затрат осуществляется в определенном порядке.
· Выполняется подбор вариантов конструктивных решений проектируемого здания или сооружения на основе анализа литературных источников, опыта проектирования и строительства и материалов, собранных студентом; необходимо, чтобы варианты конструктивных решений соответствовали объемно – планировочным решениям и функциональному назначению здания.
· При подборе вариантов конструктивных решений здания должны учитываться определенные принципы и условия сопоставимости: должны иметь одинаковое назначение; находиться в одинаковых условиях работы (по характеру нагрузки, условиям внешней среды, условиям эксплуатации и т. п.); возведение конструкций должно осуществляться в сравнимых производственных условиях;
· Из возможного многообразия вариантов для дальнейшего экономического сравнения отбираются наиболее вероятные в осуществлении (не более трех);
· При рассмотрении вариантов необходимо учитывать все возможные изменения в смежных конструкциях, которые будут обусловлены предлагаемыми решениями;
· Составляется перечень работ и конструкций, которыми будут отличаться варианты. Стоимость одинаковых работ и конструкций из расчетов исключают; дело в том, что в здании по вариантам меняется только часть конструктивных элементов, а остальные могут оставаться без изменений, если изменение одних конструкций не ведет к изменениям других. При расчете «на разность» экономический эффект будет равен
Э = (З 1 + А) - (З 2 + А) = З 1 - З 2 ; (3.1)
где:
З 1, З 2 - приведенные затраты по изменяющимся конструктивным здания;
А - приведенные затраты по не изменяющимся конструкциям здания;
· По отличающимся видам работ по вариантам составляется ведомость объемов работ и определяется сметная стоимость в двух уровнях цен базисно – индексным методом;
· На основании данных локальных смет выполняется сравнение сметной стоимости, трудоемкости, материалоемкости реализации вариантов конструктивных решений. Если один из вариантов имеет меньшую и сметную стоимость, и трудоемкость, то принимается для дальнейшего проектирования. В противном случае, по всем вариантам выполняется расчет приведенных затрат и суммарного экономического эффекта.
· Окончательный выбор конструктивного решения выполняется на основе системы технико – экономических показателей, к которым относятся:
Стоимость конструкций в деле;
Продолжительность выполнения работ по возведению конструкций или строительства всего здания, где они применены;
Трудоемкость выполнения работ по возведению конструкций;
Годовые эксплуатационные затраты, связанные с работой конструкций в зданиях после сдачи здания в эксплуатацию;
Продолжительность службы конструкций;
Суммарный экономический эффект инвестора.
Система показателей позволяет оценить конструктивное решение с разных точек зрения, но в то же время обладает противоречивостью показателей. Например, сокращение сроков строительства может сопровождаться увеличением стоимости конструкций; дешевые здания могут оказаться дорогими в эксплуатации с меньшим сроком службы. Поэтому решающее значение может сыграть величина суммарного экономического эффекта инвестора.
Суммарный экономический эффект инвестора определяется по формуле (3.2)
Э общ = Э пз + Э э + Э т ; (3.2)
Где:
Э пз - экономический эффект, возникающий за счет разности приведенных затрат сравниваемых вариантов конструктивных решений;
Э э - экономический эффект, возникающий в сфере эксплуатации здания за период службы выбираемых конструктивных элементов;
Э т - экономический эффект, возникающий в результате сокращения продолжительности строительства здания.
Рассмотрим составляющие суммарного экономического эффекта инвестора.
Экономический эффект, возникающий за счет разности приведенных затрат сравниваемых вариантов конструктивных решений, определяется по формуле:
Э пз = З б х Кр – З i; (3.3)
Где:
З i, З б - приведенные варианты по базисному и сравниваемым вариантам конструктивных решений;
За базисный вариант в расчетах принимается вариант, имеющий наибольшую продолжительность (трудоемкость) строительства.
Кр - приведенный коэффициент реновации, который учитывает разновременность затрат по рассматриваемым вариантам, поскольку период эксплуатации конструктивных решений может быть различным; он определяется по формуле (3.4)
Кр =(Рб + Ен) / (Рi + Ен); (3.4)
Где:
Ен - норматив сравнительной экономической эффективности капитальных вложений;
Рекомендуется использовать норматив: 0,22.
Рб, Рi - коэффициенты реновации по вариантам конструктивных решений, которые учитывают долю сметной стоимости строительных конструкций в расчете на 1 год их службы.
При определении приведенных затрат в формуле (3.3) за основу их расчета должна быть принята формула (3.5)
З i = Сi + Е нх Кi ; (3.5)
Формула (3.5) в связи с учетом ряда особенностей современной рыночной экономики приобретает следующую модификацию:
· Здание может не приносить доход инвестору в период его эксплуатации (например, жилищно – гражданский объект), т. е. поток дохода отсутствует;
· Стоимость здания отличается от цены промышленного товара и не включает в себя прибыль инвестора от ее функционирования, потому в формуле приведенных затрат применительно к строительной продукции необходимо учитывать сметную стоимость конструкций, которая относится на затраты инвестора, а не себестоимость продукции (как в формуле 3.9);
· себестоимость продукции не учитывает амортизацию основных средств;
· Для выполнения строительно – монтажных работ инвестор привлекает подрядчика вместе с его основными средствами, амортизация которых уже учтена в сметной стоимости работ; учитывать основные средства подрядчика в общем случае в оценке инвестиций заказчика не имеет смысла;
· Учитывать стоимость основных фондов подрядчика имеет смысл, если норматив сравнительной экономической эффективности капитальных вложений больше нормативом амортизационных отчислений основных средств; тогда в формуле нужно учитывать разность этих показателей;
· Оборудование и инвентарь, приобретаемые за счет средств инвестора, также входят в стоимость строительства и, кроме того, не рассматриваются в задаче сравнения конструктивных решений;
· Стоимость оборотных средств в формуле (3.5) определяется как средняя величина производственных запасов на начало периода и незавершенного строительства на конец периода
Ф обi = (З м i + 1,08 х Сi) / 2; (3.6)
Но необходимо учесть, что в современных условиях в начале периода строительства производственные запасы создаются в порядке, изложенном в договоре подряда, находятся в собственности подрядчика и влияют на эффективность его хозяйственной деятельности, а незавершенное производство для оптимизации налога на имущества в конце каждого отчетного периода, как правило, передается посредством расчетов за промежуточную продукцию на баланс заказчика.
Если производственные запасы созданы за счет аванса заказчика, то формула (3.6) имеет смысл, в противном случае она упрощается.
· инвестор для реализации проекта привлекает дополнительные капитальные вложения, которые в сумме и составляют стоимость здания (основное средство после ввода в эксплуатацию), обеспечивающие наряду с прочими условиями его успешный бизнес.
Таким образом, при условии, что заказчик участвует в формировании оборотных фондов подрядчика и нормы амортизации строительной техники меньше норматива сравнительной экономической эффективности капитальных вложений, формула (3.6) принимает вид
З i = Сс i + Е нх Ф обi; или
З i = Сс i + Е нх (З м i + Сс i) / 2 (3.7)
Где:
Сс i - сметная стоимость строительных конструкций;
З м i - стоимость производственных запасов материалов, изделий и конструкций, находящихся на складе стройплощадки и соответствующая нормативу; определяется по формуле
m
З мi = ∑ Мj х Цj х Н зом j; (3.8)
J=1
Где:
Мj - однодневный запас основных материалов, изделий и конструкций, в натур. единицах;
Цj - сметная цена франко – приобъектный склад основных материалов, изделий и конструкций;
Н зом j - норма запаса основных материалов, изделий и конструкций, дн., принимается равной 5 – 10 дней;
Экономический эффект, возникающий в сфере эксплуатации здания за период службы выбираемых конструктивных элементов.
Эксплуатационные затраты, учитываемые в расчете, зависят от конкретных условий работы конструкций; к ним относятся: затраты на отопление, вентиляцию, освещение, амортизацию и содержание конструкций.
Затраты на отопление, вентиляцию, освещение и прочие условно можно принять одинаковыми и в расчетах в составе курсового и дипломного проектирования не учитывать.
Затраты на содержание строительных конструкций складываются из следующих видов которые нормируются в виде амортизационных отчислений от их первоначальной стоимости в составе строительной формы здания:
· затрат, связанных с восстановлением конструкций
· затрат на капитальный ремонт конструкций;
· затрат на содержание конструкций, связанных с текущими ремонтами, окраской, восстановлением защитного слоя покрытий и т. п.;
Размер этих затрат определяется по формуле
С экс = (a1 + a 2 + a 3) х С с / 100; (3.9)
Где:
a1 - норматив амортизационных отчислений на реновацию, %;
a 2 - норматив амортизационных отчислений на капитальный ремонт, %;
a 3 - норматив амортизационных отчислений на текущий ремонт и содержание конструкций, %;
Тогда экономический эффект инвестора, возникающий в сфере эксплуатации зданий, определится по формуле:
Э э = С б экс /(Рб + Ен) - С iэкс / (Рi + Ен) + ∆ К; (3.10)
Где:
∆ К – разница приведенных сопутствующих капитальных вложений, связанных с эксплуатацией конструкций по вариантам; под ними понимаются затраты, предназначенные для приобретения устройств, которые используются в процессе эксплуатации конструкций; при их отсутствии сопутствующие капитальные вложения не учитываются.
Экономический эффект, возникающий в результате сокращения продолжительности строительства здания, связан с более ранним освоением производственной мощности объекта и возможностью получения дополнительной продукции или услуг и определяется по формуле
Э т = П г х (Тб - Тi); (3.11)
Где:
П г - среднегодовая прибыль предприятия инвестора, получаемая до проектного срока ввода объекта в действие, тыс. руб.;
Тб , Тi - продолжительность строительства по базовому и сравниваемому вариантам, год.
При отсутствии данных о прибыли экономический эффект может быть определен по формуле
Э т = Ен хФ х (Тб - Тi); (3.12)
Где:
Ф – стоимость досрочно введенных в действие основных производственных фондов, тыс. руб.
Для непроизводственной сферы, где трудно или невозможно определить прибыль, приносимую объектом, используют метод оценки экономического эффекта от сокращения продолжительности строительства. Экономический эффект может быть получен за счет уменьшения размера отвлечения (замораживания) средств в незавершенное строительство. Денежные средства, вложенные инвестором в элементы здания, не приносят прибыли до тех пор, пока оно не введено в эксплуатацию. Сокращение срока строительства уменьшает потребность инвестора в капитале, ускоряет его оборот и уменьшает необходимость обращаться к кредиторам с целью получения заемного капитала.
Экономический эффект в этом случае определяется по формуле
Э т = Ен х (Кс б х Тб - Кс i х Тi); (3.13)
Где:
Кс б , Кс i – средний размер капитальных вложений, отвлеченных инвестором за период строительства, по базовому и сравниваемому вариантам.
В формуле (3.13) важным элементом является продолжительность строительства здания по вариантам конструктивных решений. Для базисного варианта продолжительность строительства (Тб) принимается по данным СНиП «Нормы задела и продолжительности строительства».
Для сравниваемых вариантов конструктивных решений продолжительность возведения здания определяется по формуле
Тi = Тб - (t б - t i); (3.14)
Где:
t б , t i- продолжительность осуществления конструктивного решения для варианта с наибольшей продолжительностью и для сравниваемых вариантов, год.
При определении продолжительности возведения конструкций (tб, t i) используется принцип сравнимых производственных условий, который сводится к требованию выделения на строительные работы одинаковых трудовых и материальных ресурсов по вариантам. Это позволяет ранжировать варианты по трудоемкости.
Продолжительность возведения конструкций определяется по формуле:
t i = (mi / (n хrхs) / 260; (3.15)
где:
mi - трудоемкость возведения конструкций варианта, чел.-дн; принимается по данным сметного расчета;
n - количество бригад, принимающих участие в возведении конструкций вариантов;
r - количество рабочих в бригаде, чел.;
s - принятая сменность работы бригады в сутки,
260 - среднее число рабочих дней в году.
При подборе количества бригад, рабочих и сменности по вариантам учитывается принцип сравнимых производственных условий, в связи с чем величины (n, r, s) принимаются одинаковыми по всем вариантам.
Средний размер отвлекаемых капитальных вложений может определяться разными способами.
На стадии сравнения вариантов с достаточной степенью точности можно принять равномерное отвлечение денежных средств в строительство, т. е. К с = 0,5 х К, тогда
Э т = 0,5 х Ен х (К б х Тб - К i х Тi); (3.16)
либо если представляется возможным распределить капитальные вложения по периодам строительства (например, на основе норм продолжительности строительства), то определять средний объем отвлеченных средств в незавершенное строительство можно по формуле
К с = (К 1 + К 2 + ….+К n /2) / n; (3.17)
Где:
К 1 , К 2 ,...К n - объем незавершенного строительства к концу каждого периода строительства;
n – число периодов строительства (кварталов);
Капитальные вложения при сравнении вариантов определяются следующим образом
К = С уд х V зд х К пер х ή 1 х ή 2 х Iсмр; (3.18)
Где:
С уд - удельный средний показатель сметной стоимости строительно – монтажных работ в ценах 2001 г., руб/м3;
V зд - строительный объем здания, м3;
К пер - коэффициент перехода от сметной стоимости строительно – монтажных работ к величине капитальных вложений; принимается по административным объектам и объектам социально- культурной сферы – 1,5.
ή 1 - коэффициент учета территориального пояса; для условий Краснодарского края он принимается равным 1,0;
ή 2 - коэффициент учета вида промышленного строительства; для объектов машиностроительной промышленности и неотапливаемых зданий других отраслей (кроме черной металлургии, электрических станций, тепловых сетей, предприятий химической промышленности) принимается равным 1,01; в остальных случая равен 1.
Iсмр - индекс роста сметной стоимости строительно - монтажных работ от уровня цен 2001 г. к текущим ценам; принимается по данным Управления по ценообразованию Краснодарского края.
Величина капитальных вложений по сравниваемым вариантам определяется, исходя из того, что в здании меняются только конструкции по вариантам, по формуле:
К i = К б – (Cc б - С с i); (3.19)
где:
Cc б , С с i - сметная стоимость базисного и сравниваемого вариантов конструктивного решения здания; принимается по данным сметных расчетов.
Результаты расчета технико – экономических показателей сводятся в таблицу.
3.2. Описание вариантов конструктивных решения
-рамы с элементами переменной жесткости из сварных двутавров
-решетчатая рама «УНИТЕК»
-рама с элементами переменной жесткости из сварных двутавров
Вариант №1. Рама из сварных двутавров.
Ригель рамы – типовая 24-х метровая ферма из гнутосварных профилей.
Колонна – прокатный двутавр типа К.
Подбор сечений рамных конструкций производится по расчетным кодам
вертикальной нагрузки, которые определяются в зависимости от базового кода
вертикальной нагрузки на покрытие.
Таблица 3.1 - Сбор нагрузок
| Тип нагрузки | Нормативная | γf | Расчетная |
1.Постоянная
1. Водоизоляционный ковер (Fibrotek Master s 120)
2. Теплоизоляционные плиты ROCKWOOL марки Флекси Баттс (толщина 130мм,  =40кг/м3=0.4кН/м3)
0.4∙0,13=0,052(кН/м2).
3. Пароизоляционный слой;
4. Стальной профилированный настил;
5. Собственный вес прогонов
6. Собственный вес фермы.
| 0,04 0,052 0,05 0,1 0,1 0,3 | 1,3 1,3 1,3 1,05 1,05 1,05 | 0,052 0, 07 0,07 0,105 0,105 0,315 |
| Итого постоянная: | 0,642 | 0,717 | |
| 2.Временная Снеговая | 2,24 | 1,9 | |
| ВСЕГО: | 2,88 | 3,92 |
Значение веса снегового покрова для Ейска - II снеговой район, 
кН/м2, тогда 
кН/м2.
Расчетное значение снеговой нагрузки на м2 кровли:
кН/м2,
где 
– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к
снеговой нагрузке на покрытие при (
при 
).
Расчетная погонная нагрузка (1.9+0.717)*6= 23,5 кн/м
Принимаю ферму с расчетной погонной 2.6 тс/м
Рисунок 3.1 – Номенклатура ферм
Рисунок 3.2 – Принятая схема фермы
Рисунок 3.3 – Геометрическая схема фермы
Колонна принята в соответствии с расчетно-конструктивной частью.
Принят двутавр типа 40 К1.
Вариант №2. Решетчатая рама «Унитек»
Основными несущими конструкциями каркаса Унитек являются сварные рамы из гнутосварных труб по ГОСТ 30245-03.
Подбор сечений рамных конструкций производится по расчетным кодам вертикальной нагрузки, которые определяются в зависимости от базового кода вертикальной нагрузки на покрытие.
Таблица 3.2 - Сбор нагрузок (Унитек серия 1.420.3-36.03)
Базовый код II исходя из снегового района г. Ейска, тогда унифицированная вертикальная нагрузка равна:
Таблица 3.3 – Базовый код (Унитек серия 1.420.3-36.03)
Код горизонтальной нагрузки определяем исходя из значения ветровой нагрузки для Ейска - IV, нормативное значение ветрового давления 0,048 Т/м2, тогда базовый код горизонтальной нагрузки – 2.
Таблица 3.4 - Базовый код горизонтальной нагрузки
Сталь конструкции выбираем в зависимости от климатического района строительства и типа здания.
Таблица 3.5 – Сталь при типе здания
В соответствии с таблицей 2.5 выбираю сталь С255.
Рисунок 3.4- Схема рамы Унитек, 24м.
Таблица 3.6 – Код рамы «Унитек»
В соответствии с таблицей 3.6 код несущей рамы - 2 РТ0 240.96-V-1
Таблица 3.7 – Спецификация колонн серии «Унитек»
Таблица 3.8 – Спецификация ригелей «Унитек»
В соответствии с таблицами 3.7 и 3.8 масса рамы «УНИТЕК»
пролетом 24 метра составляет 1648+929=2577кг.
Вариант 3. Рама с элементами переменной жесткости из сварных двутавров.
Таблица 3.9 - Сбор нагрузок
| Тип нагрузки | Нормативная | γf | Расчетная |
| 1.Постоянная
1. Водоизоляционный ковер (Fibrotek Master s 120)
2. Теплоизоляционные плиты ROCKWOOL марки Флекси Баттс (толщина 130мм, =40кг/м3=0.4кН/м3)
0.4∙0,13=0,052(кН/м2).
3. Пароизоляционный слой;
4. Стальной профилированный настил;
5. Собственный вес прогонов
| 0,04 0,052 0,5 0,2 0,1 | 1,3 1,3 1,3 1,05 1,05 | 0,052 0, 07 0,7 0,215 0,105 |
| Итого постоянная: | 0,342 | 0,402 | |
| 2.Временная Снеговая | 2,24 | 1,9 | |
| ВСЕГО: | 2,6 | 3,6 |
Рисунок 3.5- Унифицированная вертикальная нагрузка
Рисунок 3.6- Унифицированная горизонтальная нагрузка
Рисунок 3.7- Коды сечений элементов рамы
В соответствии с рисунками 2.5, 2.6 и 2.7 марка рамы 1.240.96-V.
Масса рамы 4840 кг.
| Таблица 3.10 Технико - экономические показатели вариантов конструктивных решений | ||||||
| № | Наименование показателей | Ед. | Значение по вариантам | |||
| п/п | изм. | |||||
| Общая площадь здания | м2 | 3062,32 | ||||
| Трудоемкость осуществления вариантов: | чел.- час | 1433,2 | 765,1 | 398,4 | ||
| чел. -дн | ||||||
| Продолжительность возведения здания | год | 1,1 | 1,1 | 1,1 | ||
| Сметная стоимость конструктивного решения: | ||||||
| в текущих ценах (на 01.04.2001 г.) | тыс. руб. | 2492,25 | 1330,08 | 1103,74 | ||
| Сметная стоимость строительства здания | ||||||
| - в текущих ценах | тыс. руб. | 3536,41 | 1887,79 | 1530,81 | ||
| Приведенные затраты | тыс. руб. | 697,58 | 372,34 | 30,18 | ||
| Экономический эффект от разности приведен- | ||||||
| ных затрат (относительно базисного варианта | ||||||
| конструктивного решения) | тыс. руб. | -936,7 | 57,5 | |||
| Экономический эффект возникающий в сфере | ||||||
| эксплуатации здания за период службы | ||||||
| конструктивного решения | тыс. руб. | -6,91 | 0,55 | |||
| Экономический эффект от сокращения продол- | ||||||
| жительности строительства здания (по вариан- | ||||||
| там конструктивных решений) | тыс. руб. | 47,05 | 9,76 | |||
| Суммарный экономический эффект | тыс. руб. | -896,56 | 67,32 | |||
Вывод: По критерию суммарного экономического эффекта для дальнейшего проектирования принимается третий вариант конструктивного решения.
Архитектурно – строительная часть.