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 <=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* ?* 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            |