Двухэтажный жилой дом из мелкоразмерных элементов

1. Объемно-планировочное решение здания

Тема проекта – ”Двухэтажный жилой дом из мелкоразмерных элементов”, строительство данного жилого дома предусмотрено в городе Гомеле, Республика Беларусь. Ширина и длина здания по координационным осям составляет: ширина в осях А-З составляет 17,4 м; длина в осях 1-6 составляет 11,26 м.

Тип жилого дома – отдельностоящий. Здание одноэтажное с мансардой. Высота этажа 2,8 м. В плане запроектирована одна квартира улучшенной планировки с жилой площадью 126,25 м2. На первом этаже запроектированы 2 тамбура, холл, кладовая, санузел, 2 общие комнаты, вестибюль, семейная комната, кухня-столовая, уборная; на мансардном этаже – холл, комната отдыха, 3 спальни, санузел, библиотека, вестибюль и гардеробная.

2.Теплотехнический расчет наружной стены в зимних условиях

Определить толщину утеплителя внутренней стены кирпичного жилого дома в условиях зимы г.Гомеля.

Теплотехнический расчет выполняется в соответствии с ТКП 45-2.04-43-2006 (02250) «Строительная теплотехника» [2] или приложения 7 методических указаний [1].

Конструкция стены:

1- известково-песчаная штукатурка

= 1600 кг/м3 , =0,02 м

2- плиты пенополиуретановые

=60 кг/м3 ,=х м

3- воздушный зазор

=0,02 м

4- кирпич силикатный утолщенный

=1400 кг/м3 ,=0,38 м

5- цементно-песчаная штукатурка

=1800 кг/м3 ,=0,02 м

слоя

Материал

Толщина слоя

, м

Плотность материала,

, кг/м3

Коэффициент

теплопроводности

, Вт/(м•оС)

1.

Известково-песчаная штукатурка

0,02

1600

0,81

2.

Плиты пенополиуретановые

х

60

0,041

4.

Кирпич силикатный утолщенный

0,38

1400

1,16

5.

Цементно-песчаная штукатурка

0,02

1800

0,93

1. Производим определение величины требуемого сопротивления теплопередаче:

Rт тр (2.1)

где: Rт тр - требуемое сопротивление теплопередаче, м2•°С/Вт, значение которого необходимо определить по формуле (2.1);

n = 1 - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху (табл. 5.3 [2] или приложение 7 [1];

tв=18оС – температура внутреннего воздуха помещения (табл. 4.1 [2] или приложение 7 [1]);

в = 8,7 Вт/(м2•°С) - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, (табл. 5.4 [2] или приложение 7 [1]);

tв = 6 °С - расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, (табл. 5.5 [2] или приложение 7 [1]);

tн - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.3 [2] или приложение 18 [1] с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением заполнений проемов) по таблице 5.2 [2] или приложению 7 [1].

Для определения температуры наружного воздуха tн задаёмся величиной тепловой инерцией ограждения 4<D7 (табл. 5.2 [2] или приложение 7 [1]). Данное условие определяет расчетную температуру наружного воздуха зимой по трем наиболее холодным суткам (таблица 4.3 [2] или приложение 7 [1]). Она определяется как среднеарифметическое между средней температурой наружного воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 и средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (табл. 4.3 [2] или приложение 7 [1]):

оС

Подставив все значения в формулу, получим:

Rт тр= м2 оС/Вт

Сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций, Rт, за исключением заполнений проемов и ограждающих конструкций помещений с избытками явной теплоты, следует принимать не менее значения нормативного сопротивления теплопередаче Rт. норм, приведенного в таблице 5.1 [2] или приложении 7 [1]. Поэтому в расчет принимаем значение

Rт, норм 3,2 м2 оС/Вт.

2. Определение толщины утеплителя.

Неизвестное значение толщины утеплителя выразим из формулы (2.2), подставив в нее все известные значения толщин , теплопроводности и Rт норм. 3,2 м2 оС/Вт

Необходимую толщину утеплителя выразим из формулы (2.2):

(2.2)

Где:

i- толщина i-го слоя наружной стены, м; i- расчетный коэффициент теплопроводности, Вт/(м•°С) (приложение А [2] или приложение 18 [1]) Выбираем расчетный коэффициент теплопроводности, соответствующий выбранному материалу и условиям эксплуатации ограждения Б (табл. 4.2 [2] или приложение 18 [1]), т.к. режим помещений нормальный.

н = 23 - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м2•°С), принимаемый по таблице 5.7.[2] или приложение 18 [1].

Подставив все известные значения в формулу (2.2), выразим толщину утеплителя 2:

Откуда х = 2 =0,109 0,11 (м). Принимаем толщину утеплителя 0,11 м, при этом толщина стены будет 0,55 м.

3. Конструктивное решение здания

Конструктивная система - стеновая, конструктивная схема здания - с продольными несущими стенами. Квартира расположена в одном уровне.

Фундаменты

В возводимом здании запроектирован ленточный сборный фундамент. Геометрические размеры фундаментов обосновываются величинами нагрузок, действующими на них, а также несущей способностью грунта (песок крупный).

Глубина заложения фундамента обусловлена глубиной промерзания грунта, характерной для района проектирования (df), и видом грунта (песок крупный).

Расчетная глубина сезонного промерзания грунтов (df) м, определяется по формуле:

(3.1)

где: kn=0,8 — коэффициент влияния теплового режима сооружения на промерзание грунта у фундамента, принимаемый для ленточных фундаментов наружных стен отапливаемых сооружений по табл. 19 прил. 14 [1];

dfn=63 см — нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, определяемая по табл. 20 прил. 14 [1].

Таким образом, глубина заложения фундамента равна 1,79 м.

Принимаем бетонные блоки марки ФБС 9.4.6, ФБС 12.4.6, фундаментные плиты марки ФЛ6.12 в осях 1-6, ФЛ12.12 в осях А-З, ФЛ12.30 в осях Б-Г и Е-Ж, ФЛ14.12 в осях Д и Ж.

Для отвода ливневой и талой вод от фундаментов предусмотрено устройство отмостки, уклоном i=0,2. Отмостка выполняется из цементного бетона. Ширина отмостки b=500 мм. Отмостка устраивается по уплотненному грунту.

Для сцепления материалов и защиты элементов фундамента от неблагоприятных воздействий внешней среды используем гидроизоляцию: горизонтальную — рубероид, вертикальную — 2 слоя битума.

Стены и перегородки

Стены выполняются из мелкоразмерных элементов – кирпича силикатного утолщенного на цементно-песчаном растворе. При кладке стен применяется шестирядная система перевязки швов, когда один тычковый ряд чередуется с пятью ложковыми рядами. Кладка ведется на цементно-песчаном растворе. Толщина швов: вертикальных – 10 мм, горизонтальных – 12 мм. Конструкция наружных стен – пятислойная (с внешней стороны: цементно-песчаная штукатурка – 20 мм, кирпичная кладка из кирпича силикатного утолщенного – 380 мм, воздушный зазор – 20 мм, плиты пенополиуретановые – 110 мм, известково-песчаная штукатурка – 20 мм). Толщина данных стен подобрана в соответствии с теплотехническим расчетом (смотри соответствующий пункт пояснительной записки) и составляет 550 мм.

Внутренние стены выполняются из кирпичной кладки толщиной – 380 мм. Связи в углах и пересечениях наружных стен с внутренними усиливают арматурными стержнями, которые укладываются в растворе горизонтальных швов в трех уровнях по высоте этажа. Межкомнатные перегородки запроектированы кирпича силикатного утолщенного толщиной 120 мм.

Перекрытия

Перекрытия выполнены из мелкоразмерных элементов: железобетонных балок таврового сечения марок БЖ1-24.20.22, БЖ1-40.20.22, БЖ1-54.20.22, БЖ1-56.20.22 и легкобетонных накат-плит марки П3. Железобетонные балки перекрытия в ходе их установки жестко заделываются в стенах с помощью анкерных креплений марки А-1. Железобетонные балки опираются на наружные несущие стены на 200 мм, на внутренние—на 190 мм. Для устранения мостика холода в наружные несущие стены укладываем утеплитель пенополистирол =15 кг/м3 толщиной =50 мм.

Лестницы

Для межэтажного сообщения в проектируемом здании служит двухмаршевая с поворотом под углом 90o железобетонная лестница из мелкоразмерных элементов на железобетонных косоурах с уклоном 1:1,48. Ширина лестничной площадки – 950 мм, ширина лестничного марша – 950 мм. В целях противопожарной безопасности между маршами обеспечивается зазор 250 мм для свободного пропуска пожарного шланга.

Расчет конструктивных элементов лестницы приведен в соответствующем пункте пояснительной записки.

Также запроектированы входные бетонные лестницы с уклоном 1:3:

- лестница для главного входа, с шириной лестничного марша— 2100 мм.

- лестница для хозяйственного входа, с шириной лестничного марша— 1000 мм.

Расчёт конструктивных элементов лестниц приведён в соответствующем пункте пояснительной записки.

Крыша

По конструктивному решению крыша запроектирована скатная мансардная деревянная. Стропильная система наслонная; состоит из стропил 140х220, обрешетки, выполняемой из брусков 60х60, с шагом 600 мм, прогона 150х150 и 150х100, мауэрлата 200х150.

Используем кровлю фирмы «Катепал». Крепеж элементов кровли осуществляется при помощи жидких гвоздей к влагостойкой фанере. Доски обрешетки крепят гвоздями к стропилам. Для предотвращения механических деформаций кровли и поддержания стандартной влажности деревянных элементов крыши между кровлей и обрешёткой ложится слой влагостойкой фанеры толщиной 12 мм.

Стропила соединены между собой при помощи накладок, гвоздей и стальных скоб. Для соединения стропил и кобылок между собой используем гвозди.

Водосток запроектирован организованный наружный.

Экспликация помещений

Таблица 1

Номер поме-щения

Наименование

Площадь,

м2

1

Тамбур

6,23

2

Холл

17,49

3

Кладовая

1,74

4

Санузел

7,17

5

Общая комната

16,28

6

Вестибюль

13,70

7

Семейная комната

24,50

8

Кухня-столовая

12,13

9

Уборная

3,01

10

Тамбур

8,69

11

Общая комната

16,28

12

Холл

12,89

13

Комната отдыха

24,50

14

Спальня

12,13

15

Санузел

12,13

16

Спальня

16,28

17

Библиотека

6,23

18

Вестибюль

17,49

19

Гардеробная

11,59

20

Спальня

16,28

4. Расчет и графическая разбивка лестницы на плане и в разрезе

  1. Принимаем высоту этажа Нэт=2800 мм.
  2. Задаём количество подступенков в марше n=16.
  3. Определяем высоту подступенка

Возьмём высоту подступенка рядовой ступени равной 175 мм, высота подступенка фризовой ступени также равна 175 мм.

  1. Наибольший уклон марша в соответствии с приложением 5 [1]–1:1,25. Примем уклон марша – 1:1,5.
  2. Вычисляем ширину проступи рядовой и фризовой ступени:

  1. С учётом требования, что ширина проступи должна быть не менее величины стопы человека (250 мм), принимаем ширину проступи рядовой и фризовой ступени 260 мм, высоту подступенка рядовой и фризовой ступени 175 мм.
  2. Получаем лестницу с уклоном 1:1,48.
  3. Проверяем условие 2h+b=570…640 мм:

Условие выполняется.

Расчёт лестницы для главного и хозяйственного входа

  1. Принимаем высоту крыльца Нкр=710 мм, так как планировочная отметка земли равна -0,750 мм.
  2. Задаём количество подступенков в марше n=6.
  3. Определяем высоту подступенка:

Возьмём высоту подступенка рядовой ступени равной 120 мм, высоту подступенка фризовой ступени равной 110 мм.

  1. Задаёмся уклоном в соответствии с [1] –1:3.
  2. Вычисляем ширину проступи рядовой:

и фризовой ступени:

  1. Проверяем условие 2h+b=570…640 мм:

Условие выполняется.

5. Расчет размеров оконных проемов

  1. Расчёт необходимой площади оконного проёма производится по формуле

где: Sпроёма—площадь проёма, принимаем за x; Sпола—площадь пола помещения.

  1. Расчёт необходимой ширины проёма:

где: В—необходимая ширина окна; Нокна—высота окна, Нокна=1500 мм.

  1. Вычисления сводим в таблицу 2.

Расчет размеров оконных проемов

Таблица 2

Наименование

помещения

Площадь

пола, Sпола , м2

Площадь

оконного

проема,

Sпр= Sпола /5,5

м2

Необходимая

ширина окна,

В, мм

Марка окна по

приложению

8 [1]

Общая комната

16,28

2,96

1973

2xОД 2С 15-9

Семейная комната

24,50

4,45

2967

3xОД 2С 15-9

Кухня-столовая

12,13

2,20

1467

ОД 2С 15-13,5

Общая комната

16,28

2,96

1973

2xОД 2С 15-9

Комната отдыха

24,50

4,45

2967

ОД 2С 15-9

3х Мансардное окно 6,6-11,8

Спальня

12,13

2,20

1467

2х Мансардное окно 6,6-11,8

Спальня

16,28

2,96

1973

3х Мансардное окно 6,6-11,8

Спальня

16,28

2,96

1973

3х Мансардное окно 6,6-11,8

6. Подбор перемычек оконных и дверных проемов

При проектировании оконных и дверных перемычек руководствоваться приложениями 10 и 11 [1]. Необходимое количество перемычек в зависимости от их ширины и толщины стены:

где: В—толщина стены, b—ширина перемычки.

Длина перемычек определяется следующим образом:

  1. усиленных перемычек (величина опирания 250 мм, А—длина проёма без учёта четвертей):

  1. простых перемычек (величина опирания 120 мм или 200 мм в зависимости от ширины окна):
  2. при А не более 1,75 м ;
  3. при А более 1,75 м .

В здании запроектированы железобетонные брусковые перемычки.

Расчёт перемычек

Таблица 3

Комната

Марка

оконного

и

дверного

блока

Количество

перемычек

Вид

перемычки

Величина

минимального

опирания

Минимальная

длина

перемычки

Марка

перемычки

Тамбур

ДН Д Г 21-10

3

брусковая

120

1250

8 ПБ 10-1

брусковая

250

1510

9 ПБ 16-37

брусковая

250

1510

9 ПБ 16-37

ОД 2С 15-7,5

3

брусковая

120

1000

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1000

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1000

8 ПБ 10-1

ДН Д О 21-8

3

брусковая

250

1310

9 ПБ 16-37

брусковая

250

1310

9 ПБ 16-37

брусковая

250

1310

9 ПБ 16-37

Холл

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

ДВ1 Д О 21-8

3

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

ПР 15

3

брусковая

250

2050

9 ПБ 22-3

брусковая

250

2050

9 ПБ 22-3

брусковая

250

2050

9 ПБ 22-3

Кладовая

ДВ1 Д Г 21-8

1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

Санузел

ДВ6 Д Г 21-7

1

брусковая

120

950

8 ПБ 10-1

ОД 2С 15-7,5

3

брусковая

120

1000

8 ПБ 10-1

брусковая

250

1260

9 ПБ 13-37

брусковая

250

1260

9 ПБ 13-37

Общая комната

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

ДВ1 Д О 21-8

3

брусковая

250

1310

9 ПБ 16-37

брусковая

250

1310

9 ПБ 16-37

брусковая

250

1310

9 ПБ 16-37

Семейная комната

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

ДВ1 Д О 21-15

3

брусковая

250

2010

9 ПБ 21-8

брусковая

250

2010

9 ПБ 21-8

брусковая

250

2010

9 ПБ 21-8

Кухня-столовая

ДВ1 Д О 21-8

3

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

ОД 2С 15-13,5

3

брусковая

120

1600

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1600

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1600

8 ПБ 10-1

Уборная

ДВ6 Д Г 21-7

1

брусковая

120

950

8 ПБ 10-1

Тамбур

ДН Д Г 21-10

3

брусковая

120

1250

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1250

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1250

8 ПБ 10-1

ДН Д О 21-8

3

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

Общая комната

ДВ1 Д О 21-8

3

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

Комната отдыха

ДВ1 Д О

21-8

3

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

Спальня

ДВ1 Д О 21-8

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

Санузел

ДВ1 Д О 21-8

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

Спальня

ДВ1 Д О 21-8

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

Библиотека

ОД 2С 15-9

3

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

Вестибюль

ПР 16

3

брусковая

120

1750

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1750

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1750

8 ПБ 10-1

ПР 16

3

брусковая

120

1750

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1750

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1750

8 ПБ 10-1

Гардеробная

ДВ1 Д О 21-8

3

брусковая

120

1150

8 ПБ 10-1

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

брусковая

250

1410

9 ПБ 13-37

Спальня

ДВ1 Д О 21-8

3

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

брусковая

120

1050

8 ПБ 10-1

Спецификация элементов перемычек

Таблица 4

Поз.

Обозначение

Наименование

Кол. на этаж

1

2

Всего

1

ГОСТ 948-84

8 ПБ 10-1

50

25

75

2

9 ПБ 13-37

8

6

14

3

9 ПБ 16-37

8

0

8

4

9 ПБ 21-8

3

0

3

5

9 ПБ 22-3

3

0

3

Ведомость перемычек

Таблица 5

Марка

Схема сечения

ПР 1

ПР 2

ПР 3

ПР 4

ПР 5

ПР 6

ПР 7

ПР 8

ПР 9

ПР 10

ПР 11

ПР 12

ПР 13

ПР 14

ПР 15

ПР 16

Спецификация элементов заполнения проемов

Таблица 6

Поз.

Обозначение

Наименование

Кол. по фасадам

1-6

6-1

А-З

З-А

Всего

Окна

ПР 1

1.436.3-16

ОД 2С 15-9

1

2

-

-

3

ПР 2

ОД 2С 15-9

2

1

3

3

9

ПР 3

ОД 2С 15-13,5

-

-

-

1

1

ПР 4

ОД 2С 15-7,5

1

-

-

-

1

ПР 5

ОД 2С 15-7,5

-

-

1

-

1

Блоки дверные

ПР 6

ГОСТ 14624-84

ДН Д Г 21-10

1

-

-

-

1

ПР 7

ДН Д Г 21-10

-

-

-

1

1

ПР 8

ДН Д О 21-8

-

-

-

-

1

ПР 9

ДН Д О 21-8

-

-

-

-

1

ПР 10

ДВ1 Д О 21-8

-

-

-

-

5

ПР 11

ДВ1 Д О 21-8

-

-

-

-

5

ПР 12

ДВ1 Д О 21-15

-

-

-

-

1

ПР 13

ДВ6 Д О 21-7

-

-

-

-

2

ПР 14

ДВ1 Д О 21-8

-

-

-

-

1

ПР 15

-

-

-

-

-

1

ПР 16

-

-

-

-

-

2

7.Расчёт простенков и отметок низа и верха оконных проёмов.

8. Список используемых источников

1. Волик А. Р., Сазон С. А. Методические указания к выполнению курсовой работы «Двухэтажный жилой дом из мелкоразмерных элементов» (электронная версия).

2. ТКП 45-2.04-43-2006 (02250) Строительная теплотехника

3. ГОСТ 21.501-93 Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей

4. СНБ 3.02.04-03 Жилые здания

5. СТБ 1138-98 Двери и ворота для зданий и сооружений

6. ГОСТ 21.101-93 Основные требования к рабочей документации

7. Дыховичный Ю.А. и др. Архитектурные конструкции. Книга 1. Архитектурные конструкции малоэтажных жилых зданий: учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Архитектура-С, 2006.- 284 с.

8. Маклакова Т. Г., Нанасова С. М. Конструкции гражданских зданий; Учебник. - М.: Издательство АСВ, 2006, -296 с.

9. Мансарды. Строительство и утепление мансард: http://premer-stroy.ru/

10. Бетонные лестницы: http://www.mukhin.ru/

Двухэтажный жилой дом из мелкоразмерных элементов