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 |