1. Архитектурно-строительная часть

1.1 Характеристика и объемно-планировочное решение здания

Здание панельное одноэтажное, с кирпичной вставкой на входе. Также из кирпича выполнена наружная поперечная стена. Здание в плане имеет прямоугольную форму, с размерами в осях 12 на 24 метра, и высотой этажа 3 м.

В здании находятся мастерские по ремонту и технические помещения для обслуживания персонала.

- мастерская ремонта часов и гравер;

- мастерская ремонта металла изделий;

- мастерская ремонта радио-, телео - аппаратуры;

- мастерская бытовой техники;

- вестибюль;

-салон;

-контора;

-комната персонала;

-электрощитовая;

-венткамера;

-тепловой пункт;

-мужской санузел;

-гардероб на 12 шкафов;

-кладовая;

-душевая;

-коридор;

-тамбур.

Степень долговечности - первая.

Степень огнестойкости - вторая.

Освещенность помещений предусматривается дневным светом через оконные проемы в стенах и люминесцентное.

Строительный объем здания - 1572 м3.

1.2 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

1.2.1 Требуется рассчитать толщину стены для мастерской по ремонту бытовых машин в г. Канске

Здание по ремонту бытовых машин с температурой внутреннего воздуха плюс 16⁰С. Влажностный режим в помещении нормальный. Температура наружного воздуха минус 42⁰С. Зона строительства «Сухая».

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче R₀^тр, м²,⁰С/Вт по формуле

R_o^тр=п(t_в-t_н?/?б_в*t_н,? , (1)

где n - коэффициент, учитывающий соприкосновение ограждающей

конструкции с наружным воздухом;

t_в - температура внутреннего воздуха, ⁰С;

t_н - температура наружного воздуха, ⁰С;

?t_н - нормативно температурный перепад между температурой

внутреннего воздуха и температурой поверхности

ограждающей конструкции ⁰С;

б_в - коэффициент теплопередачи внутренней поверхности

ограждающей конструкции;

Принимаем n = 1, б_в = 8,7, ?t_н= плюс 7⁰С; t_в= плюс16⁰С; t_н= минус 42⁰С

Подставляем эти значения в формулу (1)

Roтр = 1(16+42)/(8,7*7) =0,95 м2оС/Вт

Но требуемое сопротивление теплопередаче должно быть не менее приведенного сопротивления теплопередаче (R_o^тр R_пр).

Приведенное сопротивление теплопередаче определяется в зависимости от величины градус суток отопительного периода (ГСОП), по формуле

ГСОП = ?t_в-t_{от. пер.}?*z_{от. пер ,} (2)

где t_в - см. формулу (1 );

t_{от. пер} - средняя температура отопительного периода, ⁰С;

z_{от. пер -} продолжительность отопительного периода, в сутках.

Примем t_в = плюс 16⁰С; t_{от. пер} = минус 9⁰С; z_{от. пер} = 238 суток

Подставляем эти значения в формулу (2)

ГСОП = (16 + 9)х238 = 5950

По интерполяции определяем R_пр. (которое расположено между 4000 и 6000 ГСОП. Для 4000 R_пр. = 1,8 м^{2 0}С/Вт. Для 6000 R_пр. = 2,2 м^{2 0}С/вт)

R_пр = 1,8 + (1950х0,4)/2000 = 2,19 м^{2 0}С/Вт

Из равенства R_o^тр. R_пр. R_общ.

Определяем толщину теплозащитного слоя по формуле

R_общ=--1/a_в+_--d_цпр/l_цпр--+d_кб/l_кб+х/l_пен+d_кб/l_кб--+d_цпр/l_цпр--+1/a_н--(3)

где _цпр - расчетный коэффициент теплопроводности цементно -

песчанного раствора Вт/м^{2 0}С;

_{цпр .} - толщина цементно-песчанного слоя, м;

_кб - толщина керамзитобетона, м;

_{к.б. -} коэффициент теплопроводности керамзитобетона,

Вт/м^{2 0}С;

_пен - коэффициент теплопроводности пенопласта, Вт/м^{2 0}С;

_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции.

_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции.

Принимаем,--l_цпр=--_,76--вт/м^--_С;--l_к.б.=--_,285--вт/м^--_С;--a_н=--23--вт/м^2--_С;--a_в=--8,7--вт/м^2--_С;--d_цпр=--_,_2--м;--d_кб=--_,12--м;--R_общ=--R_пр.--=--1м²--^_С/вт.

Подставляем эти значения в формулу (3).

2,19=(1/8,7)+(0,02/0,76)+(0,13/0,275)+(Х/0,06)+(0,13/0,275)+(0,02/0,76)+(1/23)

2,19= 0,11+0,026+0,47+(Х/0,05)+0,47+0,026+0,043

2,19 = 1,145+(Х/0,06)

2,19 - 1,145= Х/0,06

1,045= Х/0,0

Х = 0,06 м

Принимаем толщину утеплителя 100 мм. Стена с учетом утеплителя будет равна 400 мм.

Определяем требуемое сопротивление теплопередачи по формуле 1.

Примем, tв= 16 оС; tн= - 42оС; п = 1; в= 8,7 Вт/м2оС; tн=7.

Подставим полученные данные в формулу (1 ) .

Roтр=1*(16+42)/7х8,7=0,95 м2оС/Вт

Градус суток отопительного периода определяем по формуле (2 )

Примем, tв= 16 оС; tот.п= - 9; Zот.п=238 сут.

Подставим полученные данные в формулу (2 ).

ГСОП=(16+9)х238=5950 оСсут

Исходные данные изложены в теплотехническом расчете стены где определены ГСОП равный 5950 из таблицы 1б [ ] по интерполяции определяем Rпр. Для 4000 Rпр = 1,8 м2оС/вт. Для 6000 Rпр = 2,2 м2оС/вт.), тогда

Rпр = 1,8+ (1950х0,4)/2000 =2,19 м2оС/Вт

Из равенства RoтрRпрRоб определим общее сопротивление по формуле

R_общ=--1/a_в+d_руб/l_руб--+х/l_ут--+d_ц.п.с--/l_ц.п.с--+d_руб/l_руб--+d_пл/l_рпл--+1/a_н--(4)

где _руб - толщина рубероида, м;

_руб - коэффициент теплопроводности рубероида, Вт/м²⁰С;

_ц.п.с. - толщина цементно-песчаной стяжки, м;

_ц.п.с. - коэффициент теплопроводности цементно-песчаной стяжки, Вт/м²⁰С;

_ут. - толщина мин.плиты, м;

_ут - коэффициент теплопроводности мин.плиты , Вт/м²⁰С;

_п.и. - толщина пароизоляции из 1 слоя рубероида, м;

_п.и - коэффициент теплопроводности 1 слоя рубероида, Вт/м^{2 0}С;

_пл - толщина железобетонной плиты, м;

_пл - коэффициент теплопроводности железобетонной плиты,

Вт/м^{2 0}С;

_в - см. формулу 3;?

_н - см. формулу 3.

Примем--d_руб=_,_16м,l_руб--=_,17Вт/м^2_С,d_ц.п.с=_,_3м,_--l_ц.п.с=_,76Вт/м^2_С,--d_ут.=х,м,l_ут=_,_7Вт/м^2_С,d_п.и=_,__4м,l_п.и=_,17Вт/м^2_С,d_пл=_,22м,l_пл=1,92Вт/м²⁰С,

подставляем эти значения в формулу 4 получим

R_общ= ++++++

R_общ=1/8,7+0,016/0,17+0,03/0,76+х/0,07+0,004/0,17+0,22/1,92+1/23

R_общ= 0,418+

2,19-0,418=

х= 1,77*0,07=0,12 м

Примем толщину утеплителя в покрытии 150 мм.

1.3 Выбор типов и размеров фундаментов

1.3.1 Грунты основания - суглинок

Условное расчетное сопротивление:

R_о=280 кПа ( СНиП 2.02.01.-83)

Вес колонны 1744кг=17.44 кН.

Сечение колонны 300х300 мм.

Отметка поверхности земли - 0,150

Вес ригеля 2600 кг=26кН.

1.3.2 Определяем высоту фундамента Н_ф, м по формуле

Н_ф= h_зад+h_з+h_пл,, (5)

где Н_ф - высота фундамента, м;

h_зад - глубина заделки колонны в фундаменте, принимается не

менее 1-1,5 большего размера поперечного сечения колонн;

h_з - зазор не менее 50 мм;

h_пл - толщина нижней плиты гнезда должна быть не менее 200 мм.

Примем h_з=50 мм, h_пл=200 мм, h_зад=1,5*300=450 мм;

Подставляем полученные данные в формулу (5)

Н_ф=450+50+200=700 мм = 0,7 м

Так как модульными размерами столбчатых фундаментов является 300, 450, 600, 750, 900. 1050, 1200, 1500. 1800. то примем высоту фундамента Н_ф=750 мм.

1.3.3 Определяем глубину заложения фундаментов

Глубина заложения фундаментов под колонну средних рядов не зависит от глубины промерзания. Должна приниматься не менее 0,5 м.

По серии 1,020/83 выпуск 0-1 для высоты этажа 3 метра, расстояние от уровня пола до обреза 500 мм. Тогда глубина заложения фундамента:

D=750+(500-150) =1100 мм =1,1 м.

1.3.4 Сбор нагрузок на обрез фундаментов

Сбор нагрузок производим в табличной форме, суммируя все нагрузки, действующие на фундамент сверху вниз, выделяя постоянные и временные нагрузки от покрытия и собственного веса колонн.

Определение грузовой площади для сбора нагрузок от покрытия производим по рисунку 4, для колонны по осям. Сбор нагрузок на обрез фундамента приведен в формуле:

Fгр=6*6=36м²

Рисунок 4

Таблица 1 - Сбор нагрузок В килоньютонах

Вид нагрузки и ее расчет	Nнорм
Постоянные от покрытия 4-х слойный рулонный ковер 6*0,016*36 Вес стяжки 20*0,03*36 Вес утеплителя (минплита) 2*0,15*36 Вес пароизоляции из одного слоя рубероида 6*0,004*36 Вес ж/б плиты 0,22*0,5*25*36 Вес ригеля	4,46 21,6 10,8 0,86 99 26
Итого постоянные	162,72
Снеговые нагрузки 1,5*36 Итого полная от покрытия	54 216,72
Вес колонны	17,44
Итого полная на обрез фундамента	234,16

1.3.5 Определяем площадь подошвы фундамента, А, м2, по формуле

(7)

где Nнорм - нагрузка на обрез фундамента, кН;

Ro - условное расчетное сопротивление грунтов, кПа;

гср - усредненный удельный вес фундамента и грунта на его обрезах,

кН/м3;

dзал - принятая глубина заложения, м.

Примем Nнорм= 244,96 кН; Rо=280 кПа; гср =20 кН/м3; dзал=1,1 м в формулу (7), получим

м2

Определяем требуемый размер подошвы фундамента в, м, по формуле

(8)

где А - см. формулут (7);

- коэффициент равный отношению сторон фундамента по подошве

= 1 - 1,65.

Примем = 1, тогда по формуле (8) получим

м

Сторона фундамента кратна 300 мм, примем в = 1,2 м тогда вторая сторона фундамента l = в =1,2 =1,2 м, примем l = 1,2 м

Принятая площадь подошвы будет равна

Fф = 1,2 х1,2 = 1,44 м2

Проверяем принятые размеры подошвы фундамента в правильно спроектированном фундаменте по подошве должны соблюдаться условия:



где Рср - среднее давление на грунт от всех вышележащих конструкций, кПа, определяем по формуле

Pср=(N+гср*dзал*b2)/b2 (9)

где N - нагрузка на обрез фундамента;

гср - усредненный удельный вес фундамента и грунта на его

обрезах, кН/м3;

dзал - принятая глубина заложения, м;

b - ширина блока.

Pср=(234,16+20*1,1*1,22)/1,22=184,6 м2

R - уточненное значение сопротивления грунта с учетом действительной глубины заложения и ширины подошвы.

При глубине заложения dзал 2 м пересчет ведем по формуле

R = R 0*(1+k(в-во./во))*(dзал+d0/2d0) (10)

где Rо- условное расчетное сопротивление грунтов, кПа;

в - принятая ширина ширина фундамента, м;

dзал - принятая глубина заложения, м;

k - коэффициент по виду грунта, для песков гравелистых k = 0,05.

Примем Rо= 280 кПа; в = 1,2 м; dзал= 1,1 м; k1= 0,05.

Подставим полученные данные в формулу (10)

R=280 [1+0,05(1,2-1/1) ] *(1,1+2/2х2) =219,17 кПа

Так как Pср=184,6 < R =219,17, кПа, условие выполняется, следовательно примем размер подошвы фундамента в = 1,2 м.

1.4 Описание принятых частей здания

Фундаменты под колонны запроектированы столбчатые стаканного типа по серии 1.020-1/83, с размерами по подошве 1,2х1,2 м. Под кирпичные стены запроектированы ленточные сборные фундаменты по серии 2.020-1. Все блоки имеют высоту 0,6 м.

Колонны сборные железобетонные по серии 1.020.-1/83. Сечение колонн 0,3х0,3 м.

Ригели по серии 1.020-1/83. Для обеспечения пространственной жесткости были приняты диафрагмы жесткости по серии 1.020.-1/83.

Стеновые панели приняты по серии 1.030-1.1. Приняты семь типоразмеров.

В местах устройства входа запроектированы кирпичные стены, из обыкновенного глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе.

Перегородки кирпичные толщиной 120 мм, выполнены из кирпича глиняного обыкновенного М100 на растворе М50.

Плиты покрытия пустотные двух типоразмеров по серии 1.041-1-2.

Окна - двух типоразмера с двойным остеклением по ГОСТ 16289-86. Окна марки ОРС 15.18 и ОРС 11.18.

Двери запроектированы трех типоразмеров. По серии 1.136.-11.

Перемычки - сборные железобетонные по серии 1.138-10.

Полы запроектированы трех видов: керамические; бетонные полы; линолеумные полы.

Кровля - рулонная из 4-х слоев рубероида. Состоит из следующих слоёв: пароизоляции из одного слоя рубероида; теплоизоляции из минераловатных плит; цементно-песчаной стяжки.

Отделка - внутри стены оштукатуриваются цементно-песчаным раствором; в санузлах, - облицованы керамической плиткой; в остальных помещениях масляная окраска выполненная на 1,7 м. На остальных частях стен и стен других помещений, потолках, принята известковая окраска; снаружи кирпичная кладка с расшивкой швов.

Отмостка - асфальтобетонная шириной 0,7 м с уклоном 1:12 по гравийно-песчаной насыпи.