Проектирование объекта "Административно-бытовой корпус с.Кичигино"

 

1.7. Инженерное оборудование

В состав инженерного  оборудования данного здания входят:

Система вентиляции - приточно - вытяжные вентиляции системы с механическим побуждением тяги и естественным.

Система водоснабжения - это совокупность технических устройств, обеспечивающих подачу воды под напором ко всем конкретным потребителям из наружных водопроводных сетей.

Электроснабжение - осуществляется от местных электросетей напряжением 220 вольт. Вся проводка осуществляется с помощью медного кабеля 25 мм. Канализационная сеть - внутренняя канализационная сеть в проектируемом здании включает в себя устройство сбора сточных жидкостей, установленные в помещениях (ванны, умывальники, унитазы, мойки), отводные трубопроводы, Отопительные приборы - радиаторы из биометалла с рабочим избыточным давлением 0,9 МПа.

Газоснабжение - система газоснабжения проектируемого здания должна быть выполнена согласно проекту и в соответствии с требованиями СНиП 2.04.08-87*,СНиП 3.05.02-88* и правил безопасности в газовом хозяйстве.

Теплотрасса прокладывается под въездной асфальтной дорогой для удобства эксплуатации в зимнее время.

Радиофикация - запроектирована от существующих сетей расположенных от распределительной коробки на высоте 2,6 м от пола.

Телефонная  сеть - телефонизация запроектирована  от существующих сетей на высоте 2,6 м от пола.

Пожарная сигнализация - пожарная безопасность общественных зданий в период их эксплуатации обеспечивающийся постоянной готовностью средств пожаротушения, включая системы водопровода и автоматического включения систем дымоудаления.

 

 

2 РАСЧЁТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

Теплотехнический  расчет

1. Теплотехнический расчёт заключается в определении толщины слоя ограждения, при котором температура на внутренней поверхности ограждения будет выше температуры точки росы внутреннего воздуха и, будет удовлетворять санитарно-гигиеническим и комфортным требованиям, а также условиям электроснабжения.

    Раздел  выполняется в соответствии со  СНиП  2 – 3 – 79 *  «Строительная теплотехника», ссылка на СНиП 2 – 60 – 91 **  «Планировка и застройка городов, посёлков и сельско-народных пунктов». 

                2. Элемент ограждающей конструкции.

                                  ↑δ1     ↑δ2        ↑δ3    ↑δ4           

     Рисунок  9  Разрез стены

Таблица 9 – Элементы стены

№ слой	Поз. по прил. 5	Наименование  материальных слоев ограждающей конструкции	Обозначение	Толщина слоя, м	Расчетный коэфф., λ, Вт/(м∙°С)
1	87	Облицовка силикат. кирпич.	δ 1	0,12	0,76
2	142	Утеплитель  пенополистирол	δ 2	0,15	0,052
Продолжение таблицы 9
3	84	Основной  слой – кирпич кладки из глинянного обыкновенного кирпича	δ 3	0,37	0,70
4	73	Внутренняя штукатурка – известково–песчаного раствора	δ 4	0,01	0,70

                 

3. Теплотехническая характеристика  материалов слоёв ограждающей  конструкции (прил. 5).

                  

4. Определяется требуемое  сопротивление теплопередаче ограждающей  конструкции, отвечающей санитарно-гигиеническим  и комфортным условиям, следует  определять по формуле:

                    R0 тр. =  n( tB – tH ) / Δ tH * αB      (M², ºC)/Вт                     (1) [4]

 

где: n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по прил. 10.

tB – расчётная температура внутреннего воздуха ºC, принимаемая, согласно ГОСТу и

нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений, принимается по прил. 18.

 tH – расчётная зимняя температура наружного воздуха ºC, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 по СНиП 2.01.01–8 или по прил.6.

  R0 тр. =  n( tB – tH ) / Δ tH × αB = 1(20+35) ⁄ 4,0 ×8,7=55/34,8=1,58  (M², ºC)/Вт (1) [4]

 

             5. Определяется требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций.

             R0 э.тр. , (M², ºC)/Вт    из условий энергосбережения по прил. 7.

                Примечания:  Определяются градусо-сутки  отопительного периода  (ГСОП) по  формуле:

                            ГСОП = (tB – tот.пер. ) * Zот.пер. (2) [2]

             где: tB - расчётная температура внутреннего воздуха  ºC,принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений или по прил. 18.

tот.пер. ; Zот.пер. – средняя температура   ºC и продолжительность суточного периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 ºC по СНиП 2.01.01-82 или по прил. 6.

СОП = (tB – tот.пер. ) * Zот.пер. = ( 20+6,4 )×226 = 5966,4 (2) [2]

Определяем  по таблице 7б:

6000 = 3,5

5966,4= х

Х = 5966,4

3,5 / 6000 = 3,48

R0 э.тр. = 3,48ку   (M², ºC)/Вт

6. Выбираем наибольшее значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций из условий энергосбережения или санитарно-гигиенических и комфортных условий.

7. Минимальная толщина  искомого слоя ограждения S min (м) рассчитывается из приведённого равенства:

R0 э.тр.‹ R0

где: R0 э.тр – требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, (M², ºC)/Вт

R0 – сопротивление теплопередаче ограждающей

 

конструкции,  (M², ºC)/Вт  , определяется по формуле:

R0 = 1/ αB + Rк + 1/ αн ,   (M², ºC)/Вт (3) [1]

где: αB – коэффициент теплопередаче внутренней поверхности ограждающей конструкции , (M², ºC)/Вт.

 

αн  -  коэффициент теплопередаче наружной поверхности ограждающей конструкции       (M², ºC)/Вт, принимаемый по прил. 9.

Rк – термическое сопротивление ограждающей конструкции, (M², ºC)/Вт,

определяемое однослойной  по формуле (3), многослойной – в соответствии с

примечаниями.

 

1. R – термическое сопротивление (M², ºC)/Вт, слоя многослойной ограждающей конструкции по формуле:

R = S / h,       (M², ºC)/Вт (4)[2.1]

где: S – толщина слоя (м)

λ – расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт (M², ºC),принимаемый по прил. 1.

2. R - термическое сопротивление (M², ºC)/Вт, слоя многослойной конструкции  с последовательностью расположенными однородными слоями следует определять, как сумму термических сопротивлений отдельных слоёв:

Rк = R1 + R2 + …. Rn + Rв.п         (M², ºC)/ Вт (5) [4]

где: R1 + R2 + …. Rn – термическое сопротивление отдельных слоёв ограждающей конструкции (M², ºC)/Вт, определяемые по формуле (3).

 Rв.п   - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, принимаемое по прил. 12.

 

3. Приведённое  термическое сопротивление     Rк.пр., (M², ºC)/Вт, неоднородной ограждающей конструкции следует определять по прил. 1в.

 

4. При определении Rк  слои конструкции, расположенные между воздушной

прослойкой, вентилируемой  наружным воздухом и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитываются.

 

8. Фактическая толщина  искомого слоя ограждения, S2 (м) конструктивного элемента.

1. Толщина кирпичной кладки – кратной размеру «половины» кирпича;
2. Толщина бетонных блоков или панелей для стен – кратной 0,05м, но не менее 0,3м;
3. Толщина теплоизоляционного слоя чердачного перекрытия – кратной 0,02м, но не менее 0,06м.

9. Сопротивление теплопередаче  ограждающей конструкции R0  (M², ºC)/Вт определяется по формуле (3).

Примечание: Толщина  искомого слоя ограждения S2, принимается из п. 8.

10. Проверка выполнения  условия R0 э.тр.‹ R0, где R0 принимается из п. 6. 

 

 

δ общ =. δ1 +  δ2 +  δ3 = 0,16 + 2,88 + 0,89 + 0,01  = 3,94м.

δ общ = 3,94м.

 

3,94>3,48

Расчет  глубины заложения фундамента

 

Город Магнитогорск, Уральский регион. Грунты - суглинки, поэтому фундамент – ленточный. Глубина заложения фундамента – расстоянии от отметки планировки грунта до подошвы фундамента.

 

Глубина заложения  фундамента находится по формуле:

                                                                  (7)[1]                       

где: М - глубина  заложения 

h - глубина промерзания грунта (1,9)

 

mt - коэффициент, учитывающий теплопотери (0,2)

По данным г.Магнитогорск:

Температура наружного  воздуха - 20^OC;

Глубина промерзания  грунта 1,9;

Толщина стены 350мм

М = h + mt = 1,9 + 0,2 =2,1 (м)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 10 - Глубина заложения фундамента

 

Расчет лестницы

 

Высота ступени (подступь,h) - 165 мм;

Ширина ступени (проступь,b) -  285 мм;

Высота этажа - 2800 мм;

Высота до межэтажной площадки - 2200 мм;

Промежуточные площадки

Ширина одного пролета (а) -  1050 мм

1. Ширина лестничной клетки:

 мм                                               (8)[1]

Количество  подступеней:

                                                                               

  Количество проступей:                                                                         (9)[1]

                                                                               (10)[1]

2. Длина горизонтальной проекции марша

мм                                                            (11)[1]

3. Полная длина лестничной клетки

                                          (12)[1]

Рисунок 11 - Лестничный пролет

 

2.2 Проектирование  и расёт элемента

1.   Определяю прочностные характеристики материалов панели перекрытия, по СНиПу 2.03.01 -84* «Бетонные и железобетонные конструкции».

а)   Для тяжелого бетона В-45

• Расчетное сопротивление на сжатие R_b = 25 , мПа;
• Расчетное сопротивление на растяжение R_bt = 1,45 , мПа;
• Начальный модуль упругости E_b = 37,5 х 10^-6 , мПа;
• Коэффициент условий работы бетона γ_b2 = 0.9;

б)   Для продольной рабочей арматуры А-V:

• Расчетное сопротивление на продольное растяжение R_s = 680 ,мПа;
• Нормативное сопротивление на растяжение R_sn = 295 ,мПа;
• Модуль упругости арматуры Es = 21 * 10 ^-4 ,мПа.

в)   Для поперечной арматуры класса А-II:

• Расчетное сопротивление на поперечное растяжение R_sw = 225мПа;
• Модуль упругости арматуры Es = 21 * 10 ^-4 мПа.

Рассматриваю  сечение панели перекрытия в зоне максимального момента, т.е. в середине пролета.

2. Определяю внутренний момент полки.

а)   устанавливаю случай расчета таврового сечения:

М_полки= R_b * b_f * hf * (h_o - 0,5 * h_f) ,Н*м²                     (26)[7]

Где:

R_b - расчетное сопротивление на сжатие;

b_f - ширина полки;

h_f - высота полки;

h_o - рабочая высота полки.

М_полки= 25 * 1,46 * 0,038 * (0,19 - 0,5 * 0,038)=23,7 * 10⁴  Н·м²

М_{полки >} М_вн.сил

23,7 * 10 ⁴Н·м² > 3,9 * 10⁴  Н·м²

б)   Определяю коэффициент армирования α_o :

                     (27)[7]

 

М_вн.сил - момент внешних сил, берется с эпюры.

 

На основании  коэффициента определяем η и ζ :

ζ = 0,06

η = 0,970

 ,            (28)[7]

Где:

ω - коэффициент армирования;

α - коэффициент равный 0,85;

R_b1 -для тяжелого бетона равный 125.

 

 

в)   Определяю граничные значения сжатой зоны бетона ζ_R:

                      (29)[7]

Где:

ζ_R - граничная высота сжатой зоны;

σ _SR = R_s - напряжение продольной рабочей арматуры;

σ_SC,U = 400 мПа, т.к. γ_b2 <1.

 

ζ_R > ζ т.е 0,4 > 0,01

Условие соблюдается.

г)   Определяем A_s^тр: 

                                                                  , см                           (30)[7]

 

Где:

A_s^тр- площадь сечения стержней арматуры;

A_s- напряжение арматуры.

 

Находим A_s^ф по сортаменту арматуры = 7,63

3 стержня, диаметром  18 мм.

д)   Находим процентное использование:

           (31)[7]

 

 

 3 ø 18

 

Рисунок 25 - Поперечное сечение панели.

е)   Определяем фактическую высоту сжатой зоны:

 

,см        (32)[7]

 

 

х < h_f

0,65 < 3,85 ,см

Действительно, нейтральная ось в полке.

ж)   Уточняем защитный слой бетона:

  ,см               (33)[7]

d - диаметродного стержня, см. 

 

Уточняем рабочую высоту:

ho = h - a = 22 - 2,9 = 19,1 ,cм.                           (34)[7]

з)   Определяем внутренний момент сечения: