Здания и сооружения

Здания и сооружения h Город, в котором будет проводиться строительство- Владимир h Температура внутреннего воздуха tв=18С° h Материал стена кирпичная стена, отштукатуренная с внутренней стороны. h h Междуэтажные и чердачные перекрытия - из крупноразмерного железобетонного настила h Кровля плоская из железобетонных плит по строительным балкам с техническим чердаком. h 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° [ Влажностная зона- нормальная. [ Средняя температура наиболее холодной пятидневки = -28 С° [ Средняя температура отопительного периода = -3,5 С° [ Продолжительность отопительного периода – 231 день. [ Средняя температура самого жаркого месяца- июль =11,9 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 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 74,16 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. 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 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. Кровля – волнистые асбестоцементные листы по ГОСТ 204. 30-84 Двери наружные – по серии 1. 136. 5-19 остекленные и щитовые,типоразмеров 2. 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. 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. Оборудование кухонь и санузлов – газовые плиты, унитазы, ванны, умывальники, мойки, водогрейные колонки на твердом топливе. 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. 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 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 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 Цо= 298,15 руб./Гкал 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 6 = 0,25 Где tв – температура внутреннего воздуха, tв = 18 С° N –отопительный период в течении года, N = 231 день z – отопительный период в течение суток, z =24 часа. d -коэффициент, учитывающий единовременные и текущие затраты при устройстве и эксплуатации готовых сооружений средств отопления, теплосетей и др.;d = 1. 5 эк > Rотр то Rо = Rо экэк < Rотртр . При полученных расчетах для обоих видов стен Rо эк< Rотр , следовательно , Rо = Rотр =1,02 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. 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 Ri – термическое сопротивление отдельного слоя ограждения определяется по формуле: Ri= δi / λi Для кирпичной стены 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 Rштукатурки2=0,03/0,75=0,04 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 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 При этом полученные результаты соответствуют требованию: Rо >= Rотр Расчет приведенных затрат (руб./м² стены) Пi = С io +Е*Кi Где С io – текущие затраты на отопление, руб./м² стены в год. Кi – единовременные затраты (стоимость стены по вариантам), руб./м² i - номер варианта ограждающей конструкции (i=1,2) 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 Е=0,15 К2=δ2+Цм=0,605*2000=1210 руб./м² ² стены ² стены<П2=254,58 руб./м² стены, т. е. приведенные затраты руб./м² кирпичной стены являются минимальными. ² град Сº) ограждающих конструкций : 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. 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). 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. 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 Постоянные нормативные нагрузки   Наименование нагрузки Величина нагрузки От веса покрытия 1,5 3,8 3,6 1,0 От веса карниза 2,0 От веса 1м. Кирпичной кладки 18 Временные нормативные нагрузки   Наименование 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. Расчет постоянных нагрузок   Наименование нагрузки Расчет нагрузки Величина нагрузки Вес покрытия Нормат. нагрузка*Аг Нормат. нагрузка*Аг 3,8*6,93=26,33 Вес n междуэтажных перекрытий 3,6*6,93*3=74,84 Вес перегородок на n этажах Нормат. нагрузка*Аг*n Вес карниза и стены выше чердачного перекрытия 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 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 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 Значение показателя $ 88980 1. на 1 квартиру 22248 2. на 1 м² жилой площади 493 ² полезной площади 300 4. на 1 м³ здания 66 Общий строительный объем здания ³ 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