Проектирование и расчет показателей жилого дома

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет»

Филиал Санкт-Петербургского государственного инженерно-экономического университета в городе Твери

Курсовая работа

по дисциплине:

«Здания и сооружения»

Выполнил: Сысоева О.В.

Студент 3 курса 35-З группы

специальность: 080502.65

«Экономика и управление на предприятии городского хозяйства»

№ зачет.

Подпись:_______________________

Руководитель: Ильмер Е.И.

Подпись: _______________________

Проверил: ______________________

Тверь

2009

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Характеристика климатического района строительства и проектируемого здания

3. Строительные конструкции

4. Инженерное оборудование

5. Теплотехнический расчет наружных стен

6. Расчет временных, постоянных нагрузок. Временные нормативные нагрузки

7. Расчет технико-экономических показателей проекта

Список использованной литературы

Введение

В данной курсовой работе предложен произведенный расчет конструктивных элементов (наружных стен и фундамента) и основных технико-экономических показателей проекта жилого дома.

Цель: Овладение проектными навыками и умением комплексно разрабатывать объемно-пространственное, художественно-образное, композиционно-планировочное и конструктивно-техническое решение индивидуального жилого дома с учетом природно-пространственного контекста.

Задачи:

- развитие представления о структуре и композиционно-планировочных типах внутреннего пространства жилого дома;

- развитие навыков работы с внутренним пространством, разработанным с учетом антропометрических требований, четко функционального зонирования и конструктивно-технического решения;

- развитие навыков проектного моделирования архитектурной формы в её обусловленности природно-пространственным контекством, функционально-планировочными, художественно-образными и инженерно-техническими требованиями;

- изучение конструктивно-технических основ проектирования;

- развитие навыков графического оформления проектного решения в целом, с показом и разработкой отдельных конструктивных узлов здания

1. Исходные данные к курсовой работе

1. Город, в котором будет проводиться строительство- Владимир.

2. Температура внутреннего воздуха tв=18С°

3. Материал стена кирпичная стена, отштукатуренная с внутренней стороны.

4. Высота этажа-2,5 м.

5. Междуэтажные и чердачные перекрытия - из крупноразмерного железобетонного настила

6. Кровля плоская из железобетонных плит по строительным балкам с техническим чердаком

7. Глубина пола в подвале- 2,5 м.

8. Толщина пола в подвале- 0,1 м.

9. Расстояние от низа конструкции пола в подвале до подошвы фундамента- 0,4м.

10. Фундамент - ленточный.

11. Расчетная среднесуточная температура воздуха в помещении, примыкающим к наружным фундаментам = 15 С°

2. Характеристики климатического района и проектируемого здания

1. Влажностная зоны- нормальная.

2. Средняя температура наиболее холодной пятидневки = -28 С°

3. Средняя температура наиболее холодных суток = -38 С°

4. Абсолютно минимальная температура = -28 С°

5. Средняя температура отопительного периода = -3,5 С°

6. Продолжительность отопительного периода - 231 день.

7. Средняя температура самого жаркого месяца- июль =11,9 С°

8. Скорость ветра 3,4 м/с.

9. Структура и характер грунта- пески средней крупности, средней плотности

10. Уровень грунтовых вод- 2,8 м.

11. Глубина промерзания грунтов - 1,4 м.

Характеристика проектируемого здания:

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		108,32		296,6
Средняя квартира				45,08		74,16

3. Строительные конструкции

v Конструктивная схема с поперечно несущими стенами.

Ш Фундаменты -ленточные из бетона В 7.5 вариант сборные по ГОСТ 15580-85 и ГОСТ 13579-78.

Ш Стены наружные - из эффективного керамического кирпича М 75 по ГОСТ 530-80

Ш Стены внутренние - из силикатного полнотелого кирпича М 100 по ГОСТ 379-79

Ш Перекрытия - сборные железобетонные панели по серии 1.141.1 выпуск 60.63,63.Типоразмеров 6

Ш Перегородки - в жилых комнатах гипсобетонные плиты по ГОСТ 6428-83, вариант гипсокартонные на деревянном каркасе по серии 1.131.9-24 выпуск2.

Ш Санузлы - из полнотелого кирпича по ГОСТ 530=80.

Ш Лестница - сборные железобетонные ступени по ГОСТ 8717.1-84 типоразмеров 1

Ш Крыша - с холодным чердаком и не организованным стоком воды.

Ш Кровля - волнистые асбестоцементные листы по ГОСТ 204.30-84

Ш Двери наружные - по серии 1.136.5-19 остекленные и щитовые, типоразмеров 2.

Ш Двери внутренние - щитовой конструкции по серии 1.136.10,типоразмеров 4.

Ш Встроенное оборудование - шкафы и антресоли по серии 1.172.5-6, типоразмеров3.

Ш Полы - линолеум, керамическая плитка, бетонные.

Ш Отделка наружная - облицовка пустотелым красным лицевым кирпичом по ГОСТ 7484-78, вариант штукатурка, органоселикатная окраска.

Ш Отделка внутренняя - обои в жилых комнатах и передних, масляная окраска на кухни и санузлах.

Конструктивная схема двухэтажного дома:

1 -- фундамент -это опорная несущая часть конструкции, которая держит нагрузку всех конструктивных элементов дома и воздействие переменных температур, грунтовых вод и т. п. Основание под фундаментом может быть естественным и искусственным. Если площадка, на которой будет закладываться фундамент, не изменяет своего природного состояния с течением времени, то такое основание является естественным. Когда в силу разных причин грунт приходится дополнительно укреплять, то такое основание является искусственным.

При строительстве фундамента применяются материалы с повышенной прочностью и устойчивостью к воздействиям внешней среды: бутовый камень, бетон, железобетон, железобетонные плиты и блоки.;

2 -- пол подвала; 3 -- гидроизоляция; 4 -- стены подвала; 5 -- отмостка;

6 -- наружные стены (наружные стены ограждают и защищают дом от внешних воздействий) ; 7 -- внутренние стены (внутренние стены служат для разделения внутренних помещений дома по их функциональному назначению) ;

8 -- междуэтажные перекрытия - это горизонтальные плоскости, выполняющие роль ограждающих и несущих конструкций дома;

9 -- перегородки - легкие стенки, разделяющие внутреннее пространство дома на изолированные помещения и опирающиеся на перекрытия ; 10 -- лестница; 11 -- стропила; 12 -- кровля; 13 -- чердачное перекрытие.

4. 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.

5. 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 = v 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./ГкалWо= 0,25 Гкал.Е= 0,15 ? = 0,81 ккал/(м.ч. град) Цм = 1600 руб./ м 3 Rо эк =v0,25*298,15/0,15*0,81*1600=0,383	Цо= 298,15 руб./ГкалWо= 0,25 Гкал.Е= 0,15 ? = 0,7 ккал/(м.ч. град) Цм = 2000 руб./ м 3 Rо эк =v0,25*298,15/0,15*0,7*2000=0,35

Толщина стен

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 Rв=0,133 Rн=0,05 ?1=0,02 м ?2=х м ?1=0,65 ?=0,8141 ?=[1,02-(0,133+0,5+ 0,02/0,65)]*0,8141=0,652	Ro=1,02 Rв=0,133 Rн=0,05 ?1=0,03 м ?2=х м ?1=0,9 ?=0,75 ?=[1,02-(0,133+0,5+ 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 величины тепловой инерции Д ограждающих конструкций:

Д=?Ri*Si

Где Si - коэффициент теплоусвоения слоя материала, по СниП (5)

Ri - термическое сопротивление отдельного слоя ограждения определяется по формуле:

Ri= ?i / ?i

6. Расчет временных, постоянных нагрузок. Временные нормативные нагрузки

Временные нормативные нагрузки

Наименование нагрузки	Величина нагрузки
Снеговая на 1 м? горизонтальной проекции кровли	1,5
На 1 м? проекции чердачного перекрытия	0,7
На 1 м? 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/ vn=0.3+0.6/ v2=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 ?n1 Нормат.нагрузка*Аг*n* ?n1 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 м?

Определив площадь подошвы фундамента, получаем требуемую ширину подошвы фундамента: для ленточного фундамента b=А/1м=1,23.

Поперечное сечение расчетного фундамента

7. Расчет технико-экономических показателей проекта

Основными 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 элементов.

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 м? жилой площади 493

3.на 1 м? полезной площади 300

4. на 1 м? здания 66

Объемно-планировочные показатели

Общий строительный объем здания м? 1356,5

1. на 1 м? жилой площади (К2) 7,5

2. на 1 квартиру 18,3

Объем типового этажа на 1м? жил.площади по этажу м? 4,29

Отношение жилой площади к полезной (К1) м?/ м? 0,61

Средняя жилая площадь на 1 квартиру м? 45,08

Средняя полезная площадь на 1 квартиру м? 74,16

Заключение

В данной курсовой работе был показан спроектированный индивидуальный жилой дом. На основе исходных данных показан индивидуальный жилой дом:

· Соответствующий современным стандартам;

· Проведен расчет объемно- планировочных показателей дома;

· Проведен теплотехнический расчет наружных стен;

· Показана конструктивная схема двухэтажного дома;

· Определено экономично сопротивление теплопередачи;

Таким образом, в курсовой работе было показано, что индивидуальный жилой дом, это очень удобно, экономично и практично.

Список использованной литературы

1. СНиП 2.08.01-89*Жилые здания.

2. Маклакова Т.Г.,Нанасова С.М. Конструкции гражданских зданий:Учебник -М: Издательство АСВ ,2000.

3. Белоконев Е.Н. и др. Основы архитектуры зданий и сооружений: учебное пособие. -Ростов на Дону: Феникс,2005.

4. Вильчик Н.П. Архитектура зданий: Учебник-М.: ИНФРА,2005.

5. Тосунова М.И. и др. Архитектурное проектирование: Учебник -М.:ВШ,1998.

6. И.А. Шерешевский. Жилые здания. Конструктивные системы и элементы для индустриального строительства.

7. А.Л. Гельфоид. Архитектурное проектирование общественных зданий и сооружений. Москва Издательство»Архитектура С» 2007.

8. Архитектурные конструкции.Книга1. Архитектурные конструкции малоэтажных жилых зданий. Москва. Издательство»Архитектура С»2006