Здания и сооружения

Рефераты по архитектуре » Здания и сооружения Скачать

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:

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

 

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

 

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

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