Здания и сооружения
Здания и сооружения
Исходные данные к курсовой работе.
( Город, в котором будет проводиться строительство- Владимир
( Температура внутреннего воздуха tв=18С°
( Материал стена кирпичная стена, отштукатуренная с внутренней стороны.
( Высота этажа-2,5 м.
( Междуэтажные и чердачные перекрытия - из крупноразмерного железобетонного
настила
( Кровля плоская из железобетонных плит по строительным балкам с
техническим
чердаком.
( Глубина пола в подвале- 2,5 м.
( Толщина пола в подвале- 0,1 м.
( Расстояние от низа конструкции пола в подвале до подошвы фундамента- 0,4
м.
( Фундамент – ленточный.
( 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 мІ |
| |В секции |В доме |В |В доме |В |В доме |
| | | |квартире | |квартире | |
|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 | | | |45,08 | |74,16 |
|квартира | | | | | | |
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, мІ
Ао – общая площадь в доме, мІ
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, мі
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-?в)* 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-?в) = ?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 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* ?* Цм
Где Цо – стоимость тепла 1 Гкал в руб.
Wо – теплопотери за отопительный период, Гкал.
Е – коэффициент эффективности капитальных вложений; Е=0,15
? - 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 |Цо= 298,15 руб./Гкал |
|Wо= 0,25 Гкал. |Wо= 0,25 Гкал. |
|Е= 0,15 |Е= 0,15 |
|? = 0,81 ккал/(м.ч. град) |? = 0,7 ккал/(м.ч. град) |
|Цм = 1600 руб./ м 3 |Цм = 2000 руб./ м 3 |
| | |
|Rо эк =?0,25*298,15/0,15* |Rо эк =?0,25*298,15/0,15* |
|0,81*1600=0,383 |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:
?=[Ro – (Rв + Rн + ?1/?1 + ?2/?2)]?
Где Rн =1 / ?н - сопротивление теплопередачи наружной
поверхности ограждения, м 2.ч. град/ккал; зависит от
местоположения ограждения, для стен и покрытий северных районов
Rн=0,05
? 1,2 – толщина слоя, м
? 1,2 - коэффициент теплопроводности материала слоя.
|Для кирпичной стены |Для железобетонной с минераловатной |
| |плитой |
|Ro=1,02 |Ro=1,02 |
|Rв=0,133 |Rв=0,133 |
|Rн=0,05 |Rн=0,05 |
|?1=0,02 м ?2=х м |?1=0,03 м ?2=х м |
|?1=0,65 |?1=0,9 |
|?=0,8141 |?=0,75 |
| | |
| | |
|?=[1,02-(0,133+0,5+ |?=[1,02-(0,133+0,5+ |
|0,02/0,65)]*0,8141=0,652 |0,03/0,9)]*0,75=0,605 |
Округляя до стандартного размера штучных изделий, толщина кирпичной стены:
?=0,625 м.=2,5 кирпича.
Расчет действительной величены тепловой инерции Д ограждающий
конструкций:
Д=SRi*Si
Где Si – коэффициент теплоусвоения слоя материала, по СниП (5)
Ri – термическое сопротивление отдельного слоя ограждения
определяется по формуле:
Ri= ?i / ?i
|Для кирпичной стены |Для железобетонной с минераватной |
| |плитой |
|S1=10,7 |S2=17,98 |
|Sштукатурки1=11,16 |Sштукатурки2=11,16 |
|R1=0,652/0,81=0,805 |R2=0,605/0,9=0,672 |
|Rштукатурки1=0,02/0,65=0,0308 |Rштукатурки2=0,03/0,75=0,04 |
| | |
| | |
|Д1=0,3080*11,16+0,805*10,7=9,04 |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+?1/?1+?2/?2+Rн
|Для кирпичной стены |Для железобетонной с минераловатной |
| |плитой |
|Ro=0,133+0,02/0,65+0,652/0,8141 |Ro=0,133+2*(0,03/0,9)+0,605/0,75 |
|+0,05=1,02 |+0,05=1,65 |
При этом полученные результаты соответствуют требованию: Rо >= Rотр
Расчет приведенных затрат (руб./мІ стены)
Пi = С io +Е*Кi
Где С io – текущие затраты на отопление, руб./мІ стены в год.
Кi – единовременные затраты (стоимость стены по вариантам),
руб./мІ
i - номер варианта ограждающей конструкции (i=1,2)
С io= Woi* Цо/ Roi
С io=0,25*298,15/1,02=73,08 руб./мІ в год
Кi = ?i + Цмi
|Для кирпичной стены |Для железобетонной с минеральной |
| |плитой |
|С o1=73,08 |Сo2=73,08 |
|Е=0,15 |Е=0,15 |
|К1=?1+Цм=0,652*1600=1043 руб./мІ |К2=?2+Цм=0,605*2000=1210 руб./мІ |
| | |
| | |
|П1=73,08+0,15*1043=229,56 руб./мІ |П1=73,08+0,15*1210=254,58 руб./мІ |
|стены |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./мІ
стены<П2=254,58 руб./мІ стены, т.е. приведенные затраты руб./мІ кирпичной
стены являются минимальными.
Расчет коэффициента теплопередачи (Вт/мІ град Сє) 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=F?/Ro-?*d
Где F? – расчетная нагрузка, приложенная к обрезу фундамента кН/м.
Ro – расчетное сопротивление грунта основания, СниП (4); Ro=400
кПа
?ср – средний удельный вес фундамента и грунта на его уступах. Обычно
принимается при наличии подвала равным от16 до 19 кПа/мі ; ?ср=18кПа/мі
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 мІ горизонтальной проекции кровли |1,5 |
|На 1 мІ проекции чердачного перекрытия |0,7 |
|На 1 мІ проекции междуэтажного перекрытия |2,0 |
?n1-коэффициент сочетания, применяется при количестве перекрытий 2
и более.Для квартир жилых зданий он определяется по формуле:
?n1=0,3+0,6/ ?n=0.3+0.6/ ?2=0.725
Где n- общее число перекрытий, от которых рассчитываются нагрузки
фундамента.
Расчет постоянных нагрузок
|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 |Нормат.нагрузка*Аг*n |3,6*6,93*3=74,84 |
|перекрытий | | |
|Вес перегородок на n этажах|Нормат.нагрузка*Аг*n |1,0*6,93*3=24,4 |
|Вес карниза и стены выше |(Норм.нагрузка на |2,0*0,625*10,8*18|
|чердачного перекрытия |карниз+толщина | |
| |стены*пролет*норм нагр. |*3,3=801,9 |
| |Кирпич.кладки)*расстояние | |
| |между осями оконных проемов| |
|Вес цоколя и стены 1-ого |Толщина стены 1-ого |0,625*(4*3,3-1,5*|
|этажа за вычетом веса |этажа*(высота цоколя и 1-го| |
|оконных проемов на длине, |эт.*расстояние между осями |1,5)*18=123,19 |
|равной расстоянию между |оконных проемов высота | |
|осями оконных проемов |оконного проема*длина | |
| |оконного | |
| |проема)*норм.нагрузка | |
| |кирпичной кладки | |
|Вес стены со 2-ого этажа и |Толщина стены*(высота |0,625(3*3,3-1,5 |
|выше за вычетом веса |этажа*расстояние между |*1,52*18=170,75 |
|оконных проемов |осями оконных проемов | |
| |высота оконного | |
| |проема*длина оконного | |
| |проема)*кол-во | |
| |этажей*норм.нагрузка | |
| |кирпичной кладки | |
|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 |Нормат.нагрузка*Аг*n* ?n1 |2*6,93*3*0,725 |
|перекрытий с учетом коэф-та| |=30,145 |
|?n1 | | |
|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 мІ
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. |Значение |
| |измерен|показателя |
| |ия | |
|Показатели сметной стоимости строительства |
|Стоимость самого здания |$ |88980 |
|1. на 1 квартиру | |22248 |
|2.на 1 мІ жилой площади | |493 |
|3.на 1 мІ полезной площади | |300 |
|4. на 1 мі здания | |66 |
|Объемно-планировочные показатели |
|Общий строительный объем здания |мі |1356,5 |
|1. на 1 мІ жилой площади (К2) | |7,5 |
|2. на 1 квартиру | |18,3 |
|Объем типового этажа на 1мІ жил.площади по этажу |мі |4,29 |
|Отношение жилой площади к полезной (К1) |мІ/ мІ |0,61 |
|Средняя жилая площадь на 1 квартиру |мІ |45,08 |
|Средняя полезная площадь на 1 квартиру |мІ |74,16 | |
