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 |
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.
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
0,81*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
0,7*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
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= 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.
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 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 |
22248 |
|
| 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 |