Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 61
1. Теплотехнический расчет наружной стены административного корпуса
Постановка задачи: Определить толщину наружной кирпичной стены административного корпуса, стоящего в г. Запорожье. Исходные данные для расчета: Климатические параметры для г. Запорожья № п/п Расчетная зимняя температура наружного воздуха и зона влажности Микроклимат помещения административного корпуса и условия эксплуатации ограждения. Конструкция стены и расчетные коэффициенты. λ, Вт/(м2
х0
С) S, Вт/(м2
х0
С) 1 Силикатный кирпич 0,38 0,769,77 на цементно-песчаном растворе 3Цементно-0,0150,769,60 -песчаный раствор Определяем требуемое сопротивление теплопередачи: R0
тр
= n (tв
– tн
) / ^
tн
х αв
= 1 (18-(-22)) / 5,5 х 8,7 =0,84 Вт/(м2
х 0
С) По СНиП «Строительная теплотехника» R0
тр
для ограждающих конструкций = 2,1 – для перекрытия R0
тр
= 2,5 Определяем общее сопротивление теплопередачи стен: R0
= 1/8,7 +0,5 + 0,02 + 1,56 + 1/12 = 2,27 Вт/(м2
х 0
С) R0
> R0
тр
=> что условие теплотехническим требованиям выполнено. Теплотехнический расчет перекрытия административного корпуса. Конструктивная схема перекрытия и коэффициенты. λ, Вт/(м2
х0
С) S, Вт/(м2
х0
С) 2 Цементно-0,04 0,76 9,60 -песчаный раствор Определяем общее сопротивление теплопередачи плоской кровли: R0
= 1/8,7 + 0,083 + 0,053 + 2,34 + 0,09 + ½ = 2,76 Вт/(м2
х 0
С) R0
> R0
тр
=> что условие теплотехническим требованиям выполнено. Исходные данные. Строительство спорткомплекса находится в г. Запорожье. Площадь застройки 5800 м2
, количество обслуживаемых людей 900 чел./см. Район строительства характеризуется следующими климатическими параметрами: Среднемесячная температура воздуха в январе составляет -150
С; абсолютная минимальная температура -340
С; Наиболее холодных суток -220
С; зона влажности – сухая. Нормативное значение ветрового давления составляет 0,38 кН/м2
, нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2
горизонтальной поверхности составляет 0,5 кН/м2
. Нормативная глубина промерзания грунта составляет 0,9 м. Для сооружения здания использовалась площадка с естественным уклоном. По результатам изысканий было выяснено, что площадка здания сложена слоями третьего типа грунтов общей мощностью 30 м. Нормативное давление на грунт 12 кг/см2
, возможная просадка исключена. Подземные воды при изысканиях вскрыты не были. Рельеф площадки строительства административного корпуса равнинный. Общий рельеф площадки строительства перепады до 12 метров по высоте. Основные местные условия: Район строительства с сейсмичностью до трех балов. В процессе работы спорткомплекса вредные выделения окружающей среды отсутствуют. Количество рабочих смен спорткомплекса – 1 (одна). Район строительства имеет автотранспортные магистрали (набережная и ул. Немировича-Данченко) связующие с поставщиками строительных конструкций и изделий. Поставщики ж/б плит перекрытия ЖБК-1; колон и балок ЖБК-6; щебень - передаточный карьер; песок – песчаный карьер; опалубка – НИКТИМ и Сантехзаготовки ул. Тамбовская 1. Максимальное расстояние от поставщика конструкций и материалов 19 км. Спорткомплекс по ул. Немировича-Данченко делится на три очереди: 1 очередь – административное здание; 2 очередь – оздоровительный центр; 3 очередь спортзалы и кафетерии. При строительстве всех трех очередей спорткомплекса не используется огнеопасные и химически-опасные методы строительства. При строительстве спорткомплекса используется существующий рельеф местности. Водоотвод атмосферных вод (естественный) осуществляется в существующие ливневые канализации по ул. Тбилисской, Немировича-Данченко, Набережной. Благоустройство территории: Устройство ландшафтного озеленения в разных отметках по высоте (с общей площадью 450 м2
) устройство альпинариев (с общей площадью 300 м2
). ТЭП. Площадь застройки 5800 м2
; Площадь участка 7980 м2
; Коэффициент застройки К1
= 5800 / 7980 = 72 % Площадь автодорог 960 м2
; Площадь тротуаров и отмосток 470 м2
; Площадь озеленения 750 м2
; К2
= (960 + 470 + 750 + 5800) / 7980 = 1,0 Объемно - планировочные решения. Принятый тип здания запроектирован с максимальной привязкой к естественному рельефу местности с целью минимилизации трудозатрат по разработке каменных пород площадки строительства. Количество пролетов (10-18 х 6 м) принято из условий размещения в них помещений необходимых для процессов спорткомплекса; Высота помещения 3,3 м принята и условий минимальных потребностей объема помещения на одного служащего. Помещения в административном здании расположены по кругу с минимальной площадью коридора и расстояния связывающие их. В центре этажа расположена незадымляемая лестница диаметром 7,3 м защищенная ж/б стеной 300 мм от потока огня, с предусмотренной мощностью приточно-вытяжной вентиляции мощностью 26000 м3
/ час. Так же эвакуация потока людей распределяется в смежные части здания поэтапно, и при помощи пожарных лестниц в случаи отсутствия прохода на смежную часть здания. Все помещения оборудованы противопожарной сигнализацией; несущие элементы здания сохраняют 100% несущую способность по нагрузки минимум два часа. На каждом этаже здания в вестибюли расположены пожарные щиты, оборудованные огнетушителями. К1
= 3684 /4807 = 0,76 К2
= 12157 / 3684 = 3,3 Естественное помещения решено сплошным остеклением фасада. На каждом этаже расположена группа санузлов (женские и мужские по 3 санузла). Комната отдыха для персонала вестибюли для посетителей и смотровые площадки. Конструктивное решение: В предыдущем разделе вариантное проектирование по ТЕП приняты ж/б несущие конструкции. Ж/б колонны рассчитаны на осевое сжатие от 220т до 180т. Ж/б перекрытие Рассчитано на полезную нагрузку 400 кг/м2
. Здание каркасное: колонны 400х400 мм монолитное ж/б перекрытие δ = 160 мм ядро жёсткости здания ж/б цилиндр с толщиной стенки 300 мм. Кровля рулонная (эксплуатируемая). Перегородки помещения двухсторонние гипсокартонные δ = 120 мм. Перегородки санузлов из керамического кирпича δ = 125 мм. Фундаменты ж/б стаканного типа. «Архитектурно-художественное решение». Здание разноуровневое, имеет различную конфигурацию этажей в плане соблюдая пропорции габарита. При видимой мощности здания созданной его площадью создается его изящность и легкость отсутствием габаритных элементов каркаса, а так же сложным остеклением фасада. Здание имеет внутри цилиндрическую форму ядра жёсткости с винтовыми лестницами, на которую нанизаны дисковые перекрытия изящной формы, имеющие в плане различные геометрические фигуры. Отделка стен и потолков. Оштукатуривание цементно-известковым раствором; шпатлёвка; окраска объёмными водоэмульсионными составами; полы см. тип полов на чертежах АС. Санитарно-техническое оборудование. Кондиционирование и вентиляция см. раздел охрана труда (расчёт при - точно-вытяжной вентиляции) с механическим побуждением. Водопровод - хозяйственно-питьевой с напором на вводе 40 м. Канализация - хозяйственно-фекальная. Электроснабжение от сети района с напряжением 380/220 В. Слаботочные устройства - радиофикация телефонизация пожарная и охранная сигнализация. 2. Расчет и проектирование Ж/Б фундамента под колонну среднего ряда
Для скальных грунтов несущая способность основания: Ф = Кm
Rнс
Rнс
= 24 кг/см2
– временное сопротивление образцов скального грунта на одноосное сжатие. Кm
– коэффициент однородности скального грунта и коэффициент условий работы допускается принимать Кm
= 0,5 [справочник проектировщика зданий А.П. Величкина]. Ф = 24 кг/см2
х 0,5 = 12 кг/см2
Задание на проектирование: Рассчитать и сконструировать Ж/Б фундамент под колонну среднего ряда. Бетон фундамента Кл. В15, арматура нижней сетки А-II, конструктивная А-I. R0
= 1,2 МПа Средний вес материала фундамента γmf
= 20 кН/м3
Н1
= 1,2 м – глубина заложения. Решение. Расчетные характеристики материалов: Для бетона Кл. В15: Rb
= 8.5 МПа; Rbt
= 0,75 МПа; γb
2
= 0,9; для арматуры А-IIRs
= 280 МПа Расчетная нагрузка на фундамент от колонны первого этажа с учетом γn
= 0,95 - N1
= 2721 кН Сечение колонны 400х400 см. Определяем нормативную нагрузку на фундамент по формуле: Nn
= N1
/ γf
= 2721 / 1.15 = 2366 кН Где γf
– средний коэффициент надежности по нагрузке. Требуемая площадь фундамента: Af
= Nn
/ (R0
– γmf
х Н1
) = 2366000 / (1,2 х 106
– (20 х 1,2) х 103
) = 2366000 / 1176000 = 2,0 м2
Размер в плане стороны квадратного фундамента: А = √Аf
= √2.0 = 1.41 м Принимаем размер подошвы фундамента 1,5х1,5 м (кратно 300 мм) Af
= 2,25 м2
Определяем высоту фундамента: Вычисляем наименьшую высоту фундамента из условий продавливания его колонной по поверхности пирамиды при действии расчетной нагрузки: h0
min
= - (hc
+ bc
/ 4) + ½ х √ N1
/ (0,9 х Rbt
+ Рsf
) Rbt
= 0,75 МПа = 0,75 х 103
кН/м3
Рsf
= N1
/ Af
= 2721 / 2,29 = 1188 кН/м2
= 118,8 Н/см2
hc
= 0,4 мbc
= 0,4 м h0
min
= -0,2 + (1/2) / 2 = 0,4 м Полная минимальная высота фундамента – Hf
min
= h0
+ αb
= 40 см + 4 см = 44 см Где αb
= 4 см – защитный слой бетона. Минимальная рабочая высота первой ступени: h01
= (0,5 Psf
(α – hc
-2 h0
)) / √ R2
Rbt
Psf
= (0,5 х 118,8 х (150 – 40 – 2 х 46)) / √ 2 х 0,75 х (100) х 118,8 h01
= 22,2 см Принимаем h1
= 22.2 + 4 = 26.2 см h1
= 30 см Q = 0,5 (а – hc
– 2 h0
) Psf
= 0,5 х (1,5 – 0,4 – 2 х 0,46) х 1188 = 107 кН. Минимальное поперечное сечение воспринимаемое бетоном: Qb
= φb
3
(1 + φ1
+ φn
) γb
2
Rb
1
bh0
= 0,6 х 0,9 х 0,75 х (100) х 100 х 30 = 121000 Н = 121 кН Q1
= 107 кН < Qb
= 121 кН, условие удовлетворяется. Размер второй степени фундамента принимаем h = 300мм а = 1200 мм, b = 1200 мм. Проверяем устойчивость фундамента на продавливание от поверхности пирамиды, ограниченной плоскостями, проеденными под углом 450
к боковым граням колонны. F ≤ α а Rb
+ h0
Um
F = N1
– A0
fpPsf
= 2721 х 103
– 25,6 х 103
118,8 = 321 х 103
Н A0
fp = (hc
+ 2 h0
)2
= (40 + 2 х 60)2
= 25,6 х 103
см Um
= 4 (hc
+ h0
) = 4 х (40 + 60) 400 см F = 321 х 103
Н < 0,9 х 0,75 х (100) х 60 х 400 = 1620 х 103
Н Условие на продавливание удовлетворяется. При подсчете арматуры для фундамента принимаем изгибающие моменты п сечения, соответствующих расположению уступов фундамента. М1
= 0,125 Psf
(а – а1
)2
b = 0,125 х 1188 х (1,5 - 0,9)2
х 1,5 М1
= 80,1 кН х м М2
= 0,125 Psf
(а – а1
)2
b = 0,125 х 1188 х (1,5 - 0,4)2
х 1,5 М2
= 269 кН х м Psf
= 1188 кН/м2
Подсчет потребного количества арматуры А – IIIRs
=365 (100) Аs I
= MI
/ 0,9 h0 I
Rs
= 8010000 / 0.9 х 30 х 365 х (100) Аs I
= 8010000 / 985500 = 8,12 см2
Аs
II
= MII
/ 0,9 h0
II
Rs
= 26900000 / 0,9 х 60 х 365 (100) Аs
II
= 13,64 см2
Принимаем сетку: 7 ø 14 Аs
= 13,87 см2
1. Авдотьин Л. H., Лежава И. Г., Смоляр И.М. Градостроительное проектирование. Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1989. 2. Архитектура гражданских и промышленны зданий. Т.2 «Основы проектирования» под ред. Предтеченского В.М. –М.: Стройиздат, 1976. 214 с. 3. Архитектура гражданских и промышленных зданий т.3 «Жилые здания» под ред. Шевцова К.К. –М.: Стройиздат, 1982. 239 с. 4. Архитектура гражданских и промышленных зданий т.5 «Промышленные здания» под ред. Шубина Л.Ф. –М.: Стройиздат, 1986. 239 с. 5. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. – М.: Стройиздат, 1991. - 768 с. 6. БНІП 2.02.01-83 Будівельні норми і правила. Норми проектування основ будівельників та споруд. М: Будвидав. 1985 7. Горохов В.А. и др. Инженерное благоустройство городских территорий. М.: Стройиздат, 1986. 8. Губень П.І. Проблеми ціноутворення в умовах ринкових відносин та шляхи їх подолання. – „Вісник Академії будівництва України”. 2000, № 8. с.19-22. 9. Долматов Б.І. Механіка грунтів, основи та фундаменти. – М. Будвидав, 1990 10. Дикман Л.Г. Организация и планирование строительного производства. – М.: Высшая школа, 1988. – 559 с.
|