Здания и сооружения

Здания и сооружения

Исходные данные к курсовой работе.

h Город, в котором  будет проводиться строительство- Владимир

h Температура внутреннего воздуха tв=18С°

h Материал стена кирпичная стена, отштукатуренная с внутренней стороны.

h Высота этажа-2,5 м.

h Междуэтажные и чердачные перекрытия — из крупноразмерного
железобетонного

     настила                  

h Кровля плоская из железобетонных плит по
строительным балкам с техническим     

     чердаком.

h Глубина пола в подвале- 2,5 м.

h Толщина пола в подвале- 0,1 м.

h Расстояние от низа конструкции пола в подвале
до подошвы фундамента- 0,4 м.

h Фундамент – ленточный.

h Расчетная среднесуточная температура воздуха
в помещении, примыкающим к      наружным фундаментам = 15 С°  

1.Характеристики климатического района строительства и
проектируемого здания

 

[
Влажностная зона-
нормальная.

[
Средняя температура
наиболее холодной пятидневки = -28 С°

[
Средняя температура
наиболее холодных суток = -38 С°

[
Абсолютно минимальная
температура = -28 С°

[
Средняя температура
отопительного периода = -3,5 С°

[
Продолжительность
отопительного периода – 231 день.

[
Средняя температура самого
жаркого месяца- июль =11,9 С°

[
Скорость ветра 3,4 м/с.

[
Структура и характер
грунта- пески средней крупности, средней плотности

[
Уровень грунтовых вод- 2,8
м.

[
Глубина промерзания
грунтов – 1,4 м.

Тип квартир

Кол-во квартир

Площадь м²

В секции

В доме

В квартире

В доме

В квартире

В доме

Трехкомнатная

1

1

45,08

45,08

73,69

73,69

Трехкомнатная

1

1

45,08

45,08

75,17

75,17

Трехкомнатная

2

2

45,08

90,16

73,90

147,8

Всего

 

4

 

180,32

 

296,6

Средняя квартира

 

 

 

45,08

 

Характеристика проектируемого здания


      
Проектируемое двух этажное здание имеет 4 квартиры. На первом этаже 2 квартиры
и на втором тоже 2 квартиры, но разные по общей площади.

       Для оценки обьемно-планировочных
решений зданий применяют коэффициенты, характеризующие рациональность
планировочных решений квартир- К1 и объемно планировочных решений зданий — К2.

         Коэффициент К1 –плоскостной
архитектурно-планировочный показатель и рассчитывается по формуле:

К1=Аж/Ао=180,32/296,6=0,61

Где Аж
– жилая площадь в доме, м²

      Ао –
общая площадь в доме, м²                                        

        Коэффициент К2
– объемный показатель, определяющий объем здания, приходящий на единицу его
функциональной площади. Для жилых зданий в качестве функциональной площади
используется жилая площадь и рассчитывается так:

К2=Vз/Аж=1356,5/180,32=7,5

Где  Vз – строительный объем надземной части здания, м³

В жилых зданиях коэффициенты К2 и К1
должны находиться в следующих пределах: К1=0,54:0,64 и К2=4,5:10,
следовательно, проектируемое здание, его архитектурно-планировочное решение
отвечает предъявленным требованиям.

Строительные
конструкции.

Конструктивная схема
с поперечно несущими стенами.

      Фундаменты 
-ленточные из бетона В 7.5 вариант сборные по ГОСТ 15580-85 и ГОСТ 13579-78.

      Стены наружные
– из эффективного керамического кирпича М 75 по ГОСТ 530-80

     Стены внутренние
– из силикатного полнотелого кирпича М 100 по ГОСТ 379-79

     Перекрытия –
сборные железобетонные панели по серии 1.141.1 выпуск 60.63,63.Типоразмеров 6

     Перегородки – в
жилых комнатах гипсобетонные плиты по ГОСТ 6428-83, вариант гипсокартонные на
деревянном каркасе по серии 1.131.9-24 выпуск2.

     Санузлы – из полнотелого
кирпича по ГОСТ 530=80.

     Лестница –
сборные железобетонные ступени по ГОСТ 8717.1-84 типоразмеров 1

     Крыша – с
холодным чердаком и не организованным стоком воды.

     Кровля –
волнистые асбестоцементные листы по ГОСТ 204.30-84

     Двери наружные –
по серии 1.136.5-19 остекленные и щитовые,типоразмеров 2.

     Двери внутренние
– щитовой конструкции по серии 1.136.10,типоразмеров 4.

     Встроенное
оборудование – шкафы и антресоли по серии 1.172.5-6, типоразмеров3.

     Полы – линолиум,
керамическая плитка, бетонные.

     Отделка наружная
– облицовка пустотелым красным  лицевым кирпичом по ГОСТ 7484-78, вариант
штукатурка, органоселикатная окраска.

     Отделка
внутренняя – обои в жилых комнатах и передних, масляная окраска на кухни и санузлах.

Инженерное
оборудование.

Водопровод
– хозяйственно-питьевой от наружной сети, напор у основания стояков 11.9 м.

Канализация –
хозяйственно-бытовая в наружную сеть.

    Отопление –
поквартирное от котлов КЧМ-2, работающих на твердом топливе, с нагревательными
приборами- конвекторами КН-20, температура теплоносителя 95-70 С°

 
Вентиляция – естественная

     Горячее
водоснабжение – от колонок на твердом топливе.

    Газоснабжение –
от газовых балконных установок сжижоного газа, к кухонным плитам.

     Электроснабжение
– от внешней сети, напряжение 220-380 В.

     Освещение –
лампами накаливания.

     Устройство связи
– радиотрансляция, телефикация.

     Оборудование
кухонь и санузлов – газовые плиты, унитазы, ванны, умывальники, мойки,
водогрейные колонки на твердом топливе.

2.Теплотехнический расчет наружных стен.

      При расчете
наружных стен необходимо не только подобрать ограждение, отвечающее
теплотехническим требованиям, но и учесть его экономичность. Для этого в
курсовой работе производиться теплотехнический расчет стен 2-х вариантов:
кирпичной стены и 3-х слойная стена из железобетонных панелей с утеплителем из
минеральных плит.

При расчете наружных
стен определяют их сопротивление теплопередачи.Сопротивление теплопередаче Rо ограждающих конструкций принимают равным
экономически оптимальному сопротивлению, но менее требуемого R отр по санитарно-
гигиеническим нормам.

 

Требуемое 
(минимально допустимое) сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций
определяют по формуле:

R отр = (tв- tн) / ( tв-τв)* Rв* n

R отр = (18+28)/6*0,133*1=1,02

Где   tв –
расчетная температура внутреннего воздуха, принимается 18 С°

  tн –
расчетная зимняя температура наружного воздуха, принимается по        СниПу [3]

            (tв-τв)
= ∆tн
– нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и
температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, С°; нормируется в зависимости от функционального
назначения помещений  СниП[5] (для стен жилых домов ∆tн <=6 С°)

Rв – сопротивление теплопередачи внутренней поверхности
ограждения зависит от рельефа его внутренней поверхности; для гладких
поверхностей стен Rв=0,133

 n — коэффициент, принимаемый в зависимости от
положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному
воздуху; по СниП [5] n=1

     Расчетную
температуру наружного воздуха
tн принимают с учетом тепловой инерции Д ограждающих
конструкций по СниП [3].При расчете ограждений сначала задаются величиной
тепловой инерции Д.По ней выбирают расчетную температуру наружного воздуха tн и
рассчитывают требуемое сопротивление теплопередачи R отр.

     В курсовом проекте расчеты проводятся при
Д>7 (массивные конструкции), при этом расчетная зимняя температура наружного
воздуха принимается как средняя температура наиболее холодной пятидневки : tн= -28
С°

    

     В данной работе
необходимо сделать расчет для двух стен: 1.кирпичная стена и 2. трех слойная 
из железобетонных панелей с утеплителем из минераловатных плит. Что бы в
дальнейшем можно было выбрать более эффективный вариант.

Определение
экономичного сопротивления теплопередаче
:

Rо эк
= √ Wо* Цо / Е* λ* Цм

Где  Цо
– стоимость тепла 1 Гкал в руб.

        Wо – теплопотери за отопительный период, Гкал.

         Е –
коэффициент эффективности капитальных вложений; Е=0,15

         λ  — 
коэффициент теплопроводности материала стен, ккал/(м.ч.град)

        Цм
– стоимость материала, руб./м 3

 

 

Для кирпичной стены

Для железобетонной с минеральным утеплителем

Цо= 298,15
руб./Гкал

Wо=
0,25 Гкал.

Е= 0,15

 λ = 0,81 ккал/(м.ч.
град)

    Цм = 1600 руб./ м 3

 

Rо эк
=√0,25*298,15/0,15*

0,81*1600=0,383

Wо=
0,25 Гкал.

Е= 0,15

 λ = 0,7
ккал/(м.ч. град)

    Цм = 2000 руб./ м 3

 

Rо эк
=√0,25*298,15/0,15*

0,7*2000=0,354

                               
   Wо = (tв- tн.ср) * N * r * z * d /106

                         
Wо = (18+3,5) * 231 * 24 *
1,4 * 1,5 /106 = 0,25

Где   tв – температура внутреннего воздуха, tв = 18 С°

         tн.ср – средняя температура отопительного периода, tн.ср = -3,5 С°

         N
–отопительный период в течении года, N = 231 день

         z –
отопительный период в течение суток, z =24 часа.

           r — коэффициент неучтенных
теплопотерь за счет инфильтрации воздуха через не плотности оконных переплетов,
стыков, утоненных стен за отопительными приборами и др.; r = 1.4

         d
-коэффициент, учитывающий единовременные и текущие затраты при устройстве и
эксплуатации готовых сооружений средств отопления, теплосетей и др.;d = 1.5

Для выбора
сопротивления Rо
соблюдается условие : если  Rо
эк > Rотр

то Rо =
Rо эк ; если  Rо эк < Rотр ,то Rо = Rотр .При полученных расчетах для обоих видов стен Rо эк < Rотр , следовательно , Rо =
Rотр=1,02

Толщина стен определяется по формуле:

 

 

δ=[Ro – (Rв + Rн + δ1/λ1 + δ2/λ2)]λ

 

Где  Rн =1 /
αн   — сопротивление теплопередачи
наружной        поверхности ограждения, м 2.ч. град/ккал; зависит от
местоположения ограждения, для стен и покрытий северных районов Rн=0,05

          δ
1,2 – толщина слоя, м

        λ
1,2 — коэффициент теплопроводности материала слоя.

Для кирпичной стены

Для железобетонной с минераловатной плитой

Ro=1,02

Rв=0,133

Rн=0,05

 δ1=0,02 м     δ2=х м

λ1=0,65

λ=0,8141

δ=[1,02-(0,133+0,5+

0,02/0,65)]*0,8141=0,652

Ro=1,02

Rв=0,133

Rн=0,05

 δ1=0,03
м     δ2=х
м

λ1=0,9

λ=0,75

δ=[1,02-(0,133+0,5+

0,03/0,9)]*0,75=0,605

Округляя до
стандартного размера штучных изделий, толщина кирпичной стены: δ=0,625 м.=2,5 кирпича.

Расчет
действительной величены тепловой инерции Д ограждающий    конструкций
:

                                     
            Д=∑Ri*Si

Где   Si –
коэффициент теплоусвоения слоя материала, по СниП (5)

         Ri –
термическое сопротивление отдельного слоя ограждения определяется по формуле:

                                               
Ri= δi / λi

Для кирпичной стены

Для железобетонной с минераватной плитой

S1=10,7

Sштукатурки1=11,16

R1=0,652/0,81=0,805

Rштукатурки1=0,02/0,65=0,0308

Д1=0,3080*11,16+0,805*10,7=9,04

S2=17,98

Sштукатурки2=11,16

R2=0,605/0,9=0,672

Rштукатурки2=0,03/0,75=0,04

Д2=0,04*11,16+0,672*17,98=12,53

Изначальная величина
Д>7 была выбрана верно, следовательно и значение tн имеет
правильное значение.

Расчет
фактического сопротивления теплопередаче:

 

                         
Ro=Rв+δ1/λ1+δ2/λ2+Rн

Для кирпичной стены

Для железобетонной с минераловатной плитой

Ro=0,133+0,02/0,65+0,652/0,8141

+0,05=1,02

Ro=0,133+2*(0,03/0,9)+0,605/0,75

+0,05=1,65

При этом полученные
результаты соответствуют требованию: Rо >=
Rотр

Расчет приведенных
затрат (руб./м²  стены)

                              
       Пi = С io +Е*Кi

          i —
номер варианта ограждающей конструкции (i=1,2)

                         
                        С io= Woi*
Цо/ Roi

                          
С io=0,25*298,15/1,02=73,08 руб./м²  в год

                                                       
Кi = δi + Цмi

Для кирпичной стены

Для железобетонной с минеральной плитой

С o1=73,08

Е=0,15

К1=δ1+Цм=0,652*1600=1043
руб./м² 

П1=73,08+0,15*1043=229,56 руб./м²

стены

Сo2=73,08

Е=0,15

К2=δ2+Цм=0,605*2000=1210
руб./м² 

П1=73,08+0,15*1210=254,58 руб./м²

стены

        Сравнив полученные результаты, можно
сделать вывод, что строительство дома с кирпичными стенами дешевле, чем  из
трех слойной железобетонной панели с минераловатной плитой,т.к. П1=229,56
руб./м² стены<П2=254,58 руб./м² стены, т.е. приведенные затраты
руб./м² кирпичной стены являются минимальными.

Расчет коэффициента теплопередачи (Вт/м² град
Сº) ограждающих конструкций
:

                                              
К=1/Rо=1/1,02=0,980

3.Расчет
фундамента

         При определении глубины заложения
фундамент в соответствии со СниП 2.02.01-83 (4 ) учитывают следующие основные
факторы: влияние климата(глубину промерзания грунтов), инженерно-геологические,
гидрологические и конструктивные особенности.

         Расчетную
глубину сезонного промерзания определяют по формуле:

                               
df =
d1=kn*dfn=0.5*1.44=0.72

Где    kn – коэффициент влияния
теплового режима здания, принимаемый для       наружных фундаментов
отапливаемых сооружений; СниП(4) kn=0,5

          dfn – нормативная глубина промерзания определяется по карте
глубины промерзания  dfn=1,44

         Глубину
заложения внутренних фундаментов отапливаемых зданий принимают без учета
промерзания, но не менее 0,5 м.

         Влияние
геологии и гидрологии строительной площадки на глубину заложения фундамента d2
определяется по СНиП (4).Определяется величина df+2, которая
сравнивается с dw (уровнем грунтовых вод), и исходя из полученного
соотношения назначается глубина заложения фундамента d2.

                                            
d2=0.72+2=2.72

Затеи определяется
влияние конструктивного характера на глубину  заложения фундамента d3.
Величина d3 определяется как сумма значений глубины (db) и
толщины (hcf) пола в подвале и толщины слоя грунта от подошвы
фундамента до низа конструкции пола в подвале (hs).

                         
d3= db+hcf+hs=2.5+0.1+0.4=3 м.

         При
окончательном назначении глубины заложения фундамента d
принимают равным максимальному значения из величин:d1=0.72
м;    d2=0.27 м; d3=3 м. Следовательно d3=max=3 м.

 

Далее определяется площадь подошвы фундамента:

 

А=Fν/Ro-γ*d

Где   Fν – расчетная нагрузка,
приложенная к обрезу фундамента кН/м.

         Ro –
расчетное сопротивление грунта основания, СниП (4); Ro=400
кПа

γср – средний удельный вес
фундамента и грунта на его уступах. Обычно принимается при наличии подвала
равным от16 до 19 кПа/м³ ; γср=18кПа/м³

         Для
определения расчетной нагрузки, приложенной к обрезу фундамента, необходимо
рассчитать постоянные и временные нагрузки.Нормативные нагрузки определяются по
СниП (2) в соответствии с конструктивным решением здания.

         С учетом
постоянных и временных нагрузок определяются нагрузки на фундамент наружной
стены на уровне планировочной отметки грунта (по обрезу фундамента). Для этого
предварительно на плане этажа здания выделяется грузовая площадь, которая определяется
следующими контурами: расстояние между осями оконных проемов вдоль здания и
половиной расстояния в чистоте между стенами поперек здания. Грузовая площадь
Аг равна произведению длин сторон полученного четырехугольника.(Масштаб данного
проекта – М:  1см=3 м.)

Аг=1,1*3*0,7*3=6,93

         Эту грузовую площадь принимают
постоянной, пренебрегая ее уменьшением на первом этаже за счет увеличения
ширины наружных и внутренних стен.

Постоянные
нормативные нагрузки

 

Наименование
нагрузки

Величина
нагрузки

От веса покрытия

1,5

От веса чердачного перекрытия с
утеплителем

3,8

От веса междуэтажного перекрытия

3,6

От веса перегородки

1,0

От веса карниза

2,0

От веса 1м. Кирпичной кладки

18

 

Временные
нормативные нагрузки

 

Наименование
нагрузки

Величина
нагрузки

Снеговая на 1 м² горизонтальной
проекции кровли

1,5

На 1 м²  проекции чердачного
перекрытия

0,7

На 1 м²  проекции междуэтажного
перекрытия

2,0

         φn1-коэффициент сочетания, применяется при количестве перекрытий 2 и
более.Для квартир жилых зданий он определяется по формуле:

φn1=0,3+0,6/ √n=0.3+0.6/ √2=0.725

Где  n- общее число перекрытий, от которых
рассчитываются нагрузки    фундамента.

 

Наименование
нагрузки

Расчет
нагрузки

Величина
нагрузки

Вес покрытия

Нормат.нагрузка*Аг

1,5*6,93=10,39

Вес чердачного перекрытия

Нормат.нагрузка*Аг

3,8*6,93=26,33

Вес n междуэтажных
перекрытий

Нормат.нагрузка*Аг*n

3,6*6,93*3=74,84

Вес перегородок на n
этажах

Нормат.нагрузка*Аг*n

1,0*6,93*3=24,4

Вес карниза и стены выше чердачного
перекрытия

(Норм.нагрузка на карниз+толщина
стены*пролет*норм нагр. Кирпич.кладки)*расстояние между осями оконных проемов

2,0*0,625*10,8*18

*3,3=801,9

Вес цоколя и стены 1-ого этажа за вычетом
веса оконных проемов на длине, равной расстоянию между осями оконных проемов

Толщина стены 1-ого этажа*(высота цоколя и
1-го эт.*расстояние между осями оконных проемов высота оконного проема*длина
оконного проема)*норм.нагрузка кирпичной кладки

0,625*(4*3,3-1,5*

1,5)*18=123,19

Вес стены со 2-ого этажа и выше за вычетом
веса оконных проемов

Толщина стены*(высота этажа*расстояние
между осями оконных проемов высота оконного проема*длина оконного
проема)*кол-во этажей*норм.нагрузка кирпичной кладки

0,625(3*3,3-1,5

*1,52*18=170,75

Итого постоянная нагрузка

1232,34

Расчет временных
нагрузок:

 

Наименование
нагрузки

Расчет
нагрузки

Величина
нагрузки

Снеговая нагрузка

Нормат.нагрузка*Аг

1,5*6,93=10,39

На чердачное перекрытие

Нормат.нагрузка*Аг

0,7*6,93=4,85

На n междуэтажных
перекрытий с учетом коэф-та φn1

Нормат.нагрузка*Аг*n*
φn1

2*6,93*3*0,725

=30,145

Итого временная нагрузка

45,38

        Далее все
нагрузки суммируются, и определятся расчетная нагрузка на 1м наружной стены.
Для этого нужно общую нагрузку (временную+постоянную) разделить на расстояние
между осями оконных проемов вдоль здания.

                                 
Fv=1232,34+45,38/3=425,91

         После
определения расчетной нагрузки можно произвести расчет площади подошвы
фундамента:

А=425,91/400-18*3=1,23 м²

         Определив площадь подошвы
фундамента, получаем требуемую ширину подошвы фундамента: для ленточного
фундамента b=А/1м=1,23.

Поперечное
сечение расчетного фундамента

4.Расчет
технико-экономических показателей проекта

         Оновными технико-экономическими
показателями проектов жилых домов приняты:

         1 .показатели сметной стоимости
строительства

         2. объемно-планировочные показатели

         3. показатели затрат труда и
расхода материалов

         4. показатели, характеризующие
степень унификации сборных эл-тов.

         5. годовые эксплуатационные
затраты.

Средняя рыночная стоимость 1 м жилья в городе Владимир-9375
руб.≈300$

Технико-экономические
показатели

Наименование

Ед. измерения

Значение
показателя

Показатели
сметной стоимости строительства

Стоимость самого здания

$

88980

1. на 1 квартиру

2.на 1 м² жилой площади

493

3.на 1 м² полезной площади

300

4. на 1 м³ здания

66

Объемно-планировочные
показатели

Общий строительный объем здания

м³

1356,5

1. на 1 м² жилой площади (К2)

7,5

2. на 1 квартиру

18,3

Объем типового этажа на 1м² 
жил.площади по этажу

м³

4,29

Отношение жилой площади к полезной (К1)

м²/
м²

0,61

Средняя жилая площадь на 1 квартиру

м²

45,08

Средняя полезная площадь на 1 квартиру

м²

74,16

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *