Улучшение тепловой защиты 5-ти этажного жилого дома - Строительство и архитектура дипломная работа

Главная

Строительство и архитектура
Улучшение тепловой защиты 5-ти этажного жилого дома

Физический износ здания. Расчет геометрических и теплоэнергетических показателей. Расчет температурно-влажностного режима и теплоэнергетических показателей утепленного здания. Конструкция утепления. Расчет монолитного участка железобетонного перекрытия.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Улучшение тепловой защиты 5-ти этажного жилого дома
1. А рхитектурно-строительный раздел
1.1 Исходные данные для проектирования
Дипломный проект на тему: «Улучшение тепловой защиты 5-ти этажного жилого дома».
Главный фасад здания ориентирован преимущественно на север. С западной и северной стороны территория здания ограничена проездами. Здание имеет 4 подъезда. Благоустройство дворовой территории частично отсутствует. Сбор мусора осуществляется в мусоросборные контейнеры находящиеся на хоздворе, который расположен с тыльной стороны здания.
Покрытие проездов однослойное асфальтобетонное, пешеходные дорожки и площадка перед главным входом имеют плиточное покрытие. Вдоль асфальтобетонного покрытия предусмотрен бортовой камень.
Жилой дом разделён на 4 секции. В здании: на 1 этаже - по 8 квартир в рядовой секции, 10 квартир в поворотной секции, 4 квартиры в концевой секции; на 2, 3, 4 и мансардном этаже - по 6 квартир в рядовой секции, 8 квартир в поворотной секции, 3 квартиры в концевой секции; на мансардном этаже поворотной секции - 2 квартиры; все квартиры на каждом этаже объединены лестничным узлом и коридором. Входы из него предусмотрены во все квартиры. Квартиры ориентированы на благоприятную строну горизонта. Общие площади квартир: от 49,16 м 2 до 110,43 м 2 .
1.4 Объемно-планировочные решения
Под жилой дом был запроектирован ленточный фундамент из объемных железобетонных блоков (ГОСТ 13579-78 блоки бетонные для стен подвалов), установленных на железобетонные подушки (ГОСТ 13580-85 плиты железобетонные ленточных фундаментов), под которыми выполнена песчаная подготовка.
Наружные стены запроектированы в виде многослойной кладки из силикатного и керамического облицовочного кирпича по ГОСТ 379-95.
Наружная отделка: цокольная часть оштукатурена «под шубу» по арматурной сетке и окрашена водоэмульсионной краской в серый цвет. Отделка стен - из облицовочного красного кирпича. Оконные и дверные блоки окрашены масляными красками или эмалями тёплых тонов.
Перегородки в помещениях запроектированы из силикатного кирпича по ГОСТ 379-95 толщиной 88 мм, а в ванных комнатах и санузлах из керамического кирпича по ГОСТ 530-95 толщиной 65 мм.
Покрытие пола в квартирах принято из линолеума (в комнатах,) и ПВХ плитки (на кухне и в коридоре) на теплоизолирующем основании.
Покрытие полов в ванных комнатах и санузлах выполнено из керамической плитки на цементно-песчаном выравнивающем слое по слою гидроизоляции.
Покрытие пола на лестничных клетках и в коридорах выполнено из железобетонных облицовочных плит по выравнивающему слою.
Окна и двери приняты по ГОСТ 23166-78* в соответствии с площадью комнат. Все жилые комнаты имеют естественное освещение. Комнаты в квартирах имеют отдельные входы. Для обеспечения быстрой эвакуации все двери открываются наружу по направлению движения на улицу исходя из условий эвакуации людей из здания при пожаре. Дверные коробки закреплены в проемах к антисептированым деревянным пробкам, закладываемым в кладку во время кладки стен. Двери оборудуются ручками, защелками и врезными замками.
Рис. 1.1. Конструкция, форма, основные размеры и марки окон
Кухни оборудованы вытяжной естественной вентиляцией. Кухни оборудованы газовой плитой и санитарно-техническим прибором - мойкой.
1.4.9 Ванные комнаты и санитарные узлы
Ванные комнаты и санитарные узлы оборудованы вытяжной естественной вентиляцией.
Лестничная клетка запланирована как внутренняя повседневной эксплуатации, из сборных железобетонных элементов. Лестница двухмаршевая с опиранием на лестничные площадки.
Отопление и горячее водоснабжение запроектировано из магистральных тепловых сетей, с нижней разводкой по подвалу. Приборами отопления служат конвектора. На каждую секцию выполняется отдельный тепловой узел для регулирования и учета теплоносителя.
Канализация выполняется внутридворовая с врезкой в колодцы внутриквартальной канализации. Из каждой секции выполняются самостоятельные выпуски хозяйственно-бытовой канализации.
Экономические показатели жилых зданий определяются их объемно-планировочными и конструктивными решениями, характером и организацией санитарно-технического оборудования. Важную роль играет запроектированное в квартире соотношение жилой и подсобной площадей, высота помещения, расположение санитарных узлов и кухонного оборудования. Проекты жилых зданий характеризуют следующие показатели:
К 1 - отношение жилой площади к общей площади, характеризует рациональность использования площадей.
К 2 - отношение строительного объема к общей площади, характеризует рациональность использования объема.
Строительный объем надземной части жилого дома с неотапливаемым чердаком определяют как произведение площади горизонтального сечения на уровне первого этажа выше цоколя (по внешним граням стен) на высоту, измеренную от уровня пола первого этажа до верхней площади теплоизоляционного слоя чердачного перекрытия.
Строительный объем подземной части здания определяют как произведение площади горизонтального сечения по внешнему обводу здания на уровне первого этажа, на уровне выше цоколя, на высоту от пола подвала до пола первого этажа.
Строительный объем тамбуров, лоджий, размещаемых в габаритах здания, включается в общий объем.
Общий объем здания с подвалом определяется суммой объемов его подземной и надземной частей.
Площадь застройки рассчитывают как площадь горизонтального сечения здания на уровне цоколя, включая все выступающие части и имеющие покрытия (крыльцо, веранды, террасы).
Жилую площадь квартиры определяют как сумму площадей жилых комнат плюс площадь кухни свыше 8 м 2 . Общую площадь квартир рассчитывают как сумму площадей жилых и подсобных помещений, квартир, веранд, встроенных шкафов, лоджий, балконов, и террас, подсчитываемую с понижающими коэффициентами: для лоджий - 0,5; для балконов и террас - 0,3. Площадь помещений измеряют между поверхностями стен и перегородок в уровне пола. Площадь всего жилого здания определяют как сумму площадей этажей, измеренных в пределах внутренних поверхностей наружных стен, включая балкон и лоджии. Площадь лестничных клеток и различных шахт также входит в площадь этажа. Площадь этажа и хозяйственного подполья в площадь здания не включается.
Строительный объем подземной части, V стр.подз. , м 3
Строительный объем надземной части, V стр.надз. , м 3
Строительный объем общий, V общ. , м 3
Выпучивание и заметное искревление цоколя
Мелкие трещины и отслоение штукатурки местами
Глубокие трещины в местах сопряжений плит с несущими стенами
Ослабление креплений болтов, скоб, повреждение деталей слуховых окон
Нижний брус оконного переплета и подоконная доса поражены гнилью, древесины расслаивается, переплеты расшатаны
Коробки местами повреждены и поражены гнилью
Удельный вес от общей стоимости здания, %
Физический износ конструктивного элемента, %
Инженерное оборудование и прочие элементы (включая лестницу)
- площадь окон , и соответствующее сопротивление теплопередаче
- площадь наружных дверей , и соответствующее сопротивление теплопередаче
- площадь наружних стен , и соответствующее сопротивление теплопередаче
- площадь покрытия , и соответствующее сопротивление теплопередаче
- площадь цокольного перекрытия , и соответствующее сопротивление теплопередаче
Рис. 2.3. Конструкция существующего перекрытия над подпольем
5 - пароизоляция - 1 слой рубероида на мастике,,
- коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей
конструкции по отношению к наружному воздуху, для перекрытия над холодными подпольями
- не соответствует требованиям СНиП
7. Общая площадь внутренних поверхностей наружных ограждающих конструкций, включая перекрытие верхнего этажа и перекрытие нижнего этажа:
8. Приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания :
9. Удельный вес наружного воздуха, и удельный вес внутреннего воздуха ,
где t - температура воздуха: внутреннего - для определения ; наружного - для определения
10. Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь , м/с:
11. Расчетная разность давлений наружного и внутреннего воздуха для окон лестничной клетки
где высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты),
12. Расчетная разность давлений наружного и внутреннего воздуха для входных наружных дверей лестничной клетки
13. Нормируемое сопротивление воздухопроницанию окон для лестничной клетки
где С n - нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций,
- разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях светопрозрачных ограждающих конструкций, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию
14. Нормируемое сопротивление воздухопроницанию входных наружных дверей для лестничной клетки ,
15. По существующему зданию суммарная площадь окон и дверей , на лестничной клетке:
16. Количество инфильтрующегося воздуха в лестничную клетку жилого здания через неплотности заполнений проемов :
18. Коэффициент снижения объёма воздуха в здании, учитывающей наличие внутренних ограждающих конструкций :
19. Средняя плотность приточного воздуха за отопительный период :
20. Коэффициент учета влияния встречного теплового потока в светопрозрачных конструкциях
21. По существующему зданию площадь жилых помещений
22. Количество проточного воздуха в здание при неорганизованном притоке равное для жилых зданий, предназначенных гражданам с учетом социальной нормы - 3·А l :
23. Средняя кратность воздухообмена за отопительный период
где n н - число часов работы механической вентиляции в течение недели
n inf - число часов учета инфильтрации в течение недели, ч
24. Условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции :
где с - удельная теплоемкость воздуха,
25. Общий коэффициент теплопередачи здания
26. Общие теплопотери здания МДж, за отопительный период:
27. Бытовые теплопоступления в течении отопительного период
где величина бытовых тепловыделений на 1 м 2 площади жилых помещений, Вт/м 2 , принимаемая для жилых зданий, предназначенных гражданам с учетом социальной нормы q int = 17 Вт/м 2
28. Средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальную поверхность I , МДж/м 2 :
Таблица 2.3. Ориентация фасадов здания - С-Ю, продольная ось ориентирована - З-В
I 2 = 3793.85 · 0.69 = 2617.75 МДж/м 2
I 3 = 1626.04 · 0.69 = 1121.96 МДж/м 2
I 4 = 1626.04 · 0.69 = 1121.96 МДж/м 2
29. Теплопоступления через окна от солнечной радиации в течении отопительного периода , фасадов ориентированных по направлениям:
где i f - коэффициент, учитывающий затенение светового проема непрозрачными элементами заполнения, i f = 0.65
k f - коэффициент относительного проникания солнечной радиации для окон
,,,- площадь светопроемов фасадов здания, соответственно ориентированных по четырем направлениям, м 2 , k f = 0.62
30. Коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанных с дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов, их дополнительными теплопотерями через зарадиаторные участки, повышенной температурой воздуха в угловых помещениях, теплопотерями трубопроводов, проходящих через не отапливаемые помещения для: многосекционных и других протяженных зданий ,
31. Коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в системах отопления : в системах без термостатов и без авторегулирования на вводе - регулирование центральное в ЦТП или котельной:
32. Коэффициент снижения теплопоступления за счёт тепловой инерции ограждающих конструкций н:
33. Расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода
34. Расчётный удельный расход тепловой энергии на отопления здания за отопительный период или
q h des = 10 3 · Q h y / (A h ·D d ) или
q h des = 10 3 · Q h y / (V h ·D d ),
где A h - сумма площадей пола квартир или полезной площади помещений здания, за исключением технических этажей и гаражей, м 2
35. Номеруемый удельный расход тепловой энергии на отопление жилых домов
168.55 · 100%/80 = 210.68%, отклонение составляет + 110.68%.
В соответствии с табл. 3, СНиП «Тепловая защита зданий», это отклонение соответствует классу энергетической эффективности - Е - очень низкий.
Рекомендуемые мероприятия органам администрации субъектов РФ - желательна реконструкция здания.
Коэффициент остеклённости фасада здания f, %:
соответствует нормам, т. к. для жилых зданий коэффициент остекленности фасада здания f должен быть не более 18%.
Расчетный показатель компактности здания k e des :
соответствует нормативным значениям.
36. Составим энергетический паспорт существующего здания:
Расчетная температура внутреннего воздуха
Расчетная температура наружного воздуха
Расчетная температура теплого чердака
Продолжительность отопительного периода
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период
Градусо-сутки отопительного периода
2.3 Расчет температурно-влажностного режима и теплоэнергетических показателей утепленного здания
2.3.1 Расчет температурно-влажностного режима неутепленной стены при стационарных условиях диффузии водяного пара
Рис. 2.4. Конструкция существующей стены
t ext = -12.2 0 C, средняя температура января для г. Пенза
R п.0 =0.111+5.82+0.111 = 6.042 м 2 ·ч·Па/мг
б) распределение температуры в стене:
где ф n - температура на внутренней поверхности n-го слоя ограждения, считая нумерацию слоев от внутренней поверхности ограждения
? n-1 R-сумма термических сопротивлений n-1 первых слоев ограждения
в) максимальная упругость водяного пара в стене Е, мм. рт. ст.:
г) упругость водяного пара на границах слоев ограждения:
Рис. 2.5. Температурно-влажностный режим неутепленной стены при стационарных условиях водяного пара
Графики не пересекаются, поэтому зоны выпадения конденсата нет. Но существующая конструкция стены не удовлетворяет требованиям тепловой защиты здания. Следовательно, необходимо разработать утепление стен. Рассмотрим несколько вариантов по их разрезам и выберем наиболее эффективный.
2.3.2 Подбор толщины утеплителя стены
Для варианта утепления стены изнутри в качестве материала утеплителя - минераловатные плиты: , ;
х/0.064 = 2.06; х =0.132 м, принимаем д =0.15 м
Рис. 2.6. Конструкция утепления стены изнутри
2.3.3 Расчет температурно-влажностного режима стены, утепленной изнутри при стационарных условиях водяного пара
R п.0 =0.111+0.5+0.111+5.82+0.111 = 6.653 м 2 ·ч·Па/мг
б) распределение температуры в стене:
где ф n - температура на внутренней поверхности n-го слоя ограждения, считая нумерацию слоев от внутренней поверхности ограждения
? n-1 R-сумма термических сопротивлений n-1 первых слоев ограждения
в) максимальная упругость водяного пара в стене Е, мм. рт. ст.:
г) упругость водяного пара на границах слоев ограждения:
Рис. 2.7. Температурно-влажностный режим стены, утепленной изнутри при стационарных условиях водяного пара
2.3.4 Расчет температурно-влажностного режима стены, утепленной снаружи при стационарных условиях водяного пара
Рис. 3.8. Конструкция утепления стены снаружи
R п.0 =0.111+5.82+0.111+0.5+0.111 = 6.653 м 2 ·ч·Па/мг
б) распределение температуры в стене:
где ф n - температура на внутренней поверхности n-го слоя ограждения, считая нумерацию слоев от внутренней поверхности ограждения
? n-1 R-сумма термических сопротивлений n-1 первых слоев ограждения
в) максимальная упругость водяного пара в стене Е, мм. рт. ст.:
г) упругость водяного пара на границах слоев ограждения:
Рис. 2.9. Температурно-влажностный режим стены, утепленной снаружи при стационарных условиях водяного пара
Отсутствие пересечения линий е и Е показывает, что в этом случае конденсата влаги в стене нет. Из двух вариантов утепления стены - утепление снаружи является является более эффективным.
Порядок расположения слоев стены влияет на ее влажностный режим.
При расположении утеплителя с наружной стороны материал стены (кирпичная кладка) расположена в области положительных температур и находятся в более выгодных температурно-влажностных условиях (отсутствует зона выпадения конденсата). Еще одно свойство - при усилении стен не уменьшается площадь жилых помещений. Недостатком является относительно неблагоприятные условия выполнения ремонтных работ по утеплению здания.
- предварительно очистить территорию вокруг здания;
- установить леса с рабочими настилами;
- заделать раствором швы и трещины в стенах;
Описание технологического процесса утепления:
Крепёжные детали в количестве не менее 4 х штук на 1м 2 утепляемой поверхности засверливают в утепляемые стеновые ограждающие конструкции. Необходимое кол-во крепёжных деталей определяют в каждом отдельном случае в зависимости от материала утепляемых конструкций, их состояния и расчётной нагрузки от массы теплоизоляции. Теплоизоляционный слой выполняют из не горючих минераловатных плит толщиной 150 мм, надевая плиты на крепёжные штыри. При помощи запорных пластин к крепёжным элементам поверх минераловатных крепят сетку из оцинкованной стали с диаметром стержней 1.1 мм и размером ячеек 19•19 мм. Откосы дверных и оконных проёмов армируют дополнительно. Поверх утеплителя наносят слой штукатурки. Поверхность обрабатывают атмосферостойкими составами.
2.3.6 Вариант утепления чердачного перекрытия
Подбираем материал для утепления чердачного перекрытия, так как R des = 1.069 м 2 · 0 С / Вт < R req = 3.764 м 2 · 0 С / Вт, то заменяем керамзитовый гравий на минераловатную плиту, д = 0,2 м, л = 0,064 Вт/м· 0 С.
Рис. 2.10 Конструкция чердачного перекрытия после утепления
1- известково-песчаная корка (д 1 = 0.03 м, л 1 = 0.7 Вт/м· 0 С)
2 - минераловатная плита (д 2 = 0.2 м, л 2 = 0.064 Вт/м· 0 С)
3 - пароизоляция - 1 слой изола (д 3 = 0.002 м, л 3 = 0.17 Вт/м· 0 С)
4 - цементно-песчанная стяжка (д 4 = 0.01 м, л 4 = 0.76 Вт/м· 0 С)
5 - ж.б. круглопустотная плита (д 5 = 0,22 м, л 5 = 1.92 Вт/м· 0 С)
здание теплоэнергетический утепление железобетонный
2.3.7 Вариант утепления пола 1 - го этажа
Подбираем материал для утепления пола первого этажа, так как
R des = 0.636 м 2 · 0 С /Вт < R req = 3.764 м 2 · 0 С / Вт
Пол первого этажа решено заменить, при существующем дощатом на линолеумный, д =0,005 м, л=0,29 Вт/м· 0 С, с заменой утеплителя керамзитобетона на минераловатную плиту, д = 0,2 м, л = 0,064 Вт/м· 0 С.
Рис. 2.11. Конструкция пола 1-го этажа после утепления
1 - линолеум (д 1 =0.005 м, л 1 = 0.29 Вт/м· 0 С)
2 - цементно-песчаная стяжка (д 2 =0.01 м, л 2 = 0.76 Вт/м · 0 С)
3 - 2 слоя изола (д 3 =0.005 м, л 3 = 0.17 Вт/м· 0 С)
4 - минераловатная плита (д 4 =0.2 м, л 4 = 0.064 Вт/м· 0 С)
5 - цементно-песчаная стяжка (д 5 =0.01 м, л 5 = 0.76 Вт/м · 0 С)
6 - ж.б. круглопустотная плита (д 6 =0,22 м, л 6 = 1.92 Вт/м· 0 С)
Существующие окна необходимо заменить на окна с тройным остеклением в раздельноспаренных деревянных переплетах с R o =0,55 м 2 · 0 С / Вт.
2.3.9 Перерасчет теплотехнических показателей
Для составления энергетического паспорта на утепленное здание пересчитаем некоторые пункты 2 этапа:
Расчетный температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности утепленной стены:
Приведенный коэффициент теплопередачи через наружную ограждающую конструкцию здания:
Средняя кратность воздухообмена за отопительный период n a , ч -1 :
n a = [(L н n н )/168+ (G inf k n inf )/ (168 с а ht )]/ (в н V h ),
n a =/(0, 85 · 24396.46) = 0,81 ч -1
Условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции К m inf , Вт/м 2 · 0 C:
К m inf = 0.28·1·0.81·0.85·24396.46 ·1,31·0,8/8119.07 = 0.607 Вт/м 2 · 0 C
Общий коэффициент теплопередачи здания:
Q h = 0.0864 · 1.137 · 5071.5 · 8119.07 = 4044985.1 МДж
Расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода:
Q h y = [Q h - (Q int + Q s )·н·ж] · в h
Q h y = [4044985.1 - (169544.04 + 439837.5)·0,8·0,5] · 1,13 = 3605459.9 МДж
Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период q h des , кДж/(м 2 Ч 0 СЧсут) или кДж/(м 3 Ч 0 СЧсут):
q h des = 10 3 · 3605459.9 / (8252.7 · 5071.5) = 84.17 кДж/(м 2 · 0 С·сут)
q h des = 10 3 ·3605459.9 / (24396.46 · 5071.5) = 29.14 кДж/(м 3 · 0 С·сут)
Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление q h req жилых домов, кДж/(м 2 · 0 С·сут):
x = 84.17·100% /80 = 105.21%, отклонение составляет +5.21%
В соответствии с табл. 3, СНиП «Тепловая защита зданий» это отклонение соответствует классу энергетической эффективности - С - нормальный.
3. Расчетно-конструктивный раздел
3.1 Расчет монолитного уча стка железобетонного перекрытия
Для расчета железобетонного монолитного участка выбираем перекрытие МУ-1.
Предварительно назначаем схему опирания монолитного участка - свободное опирание.
Для расчета треугольного монолитного свободно опертого участка производим переход от перекрытия треугольного очертания к перекрытию обычной, прямоугольной формы (плита). За расчетную длину плиты принимаем длину свободного (неопертого) края монолитного участка перекрытия (включая площадку опирания равную 2 х 120 мм.) L=3500, а ширину плиты, в целях упрощения расчетов принимаем равной b=1 м.
Высоту сечения монолитного перекрытия принимаем равной h =220 мм.
В качестве рабочей арматуры принимаем стержневую арматуру класса А-III периодического профиля.
Бетон - тяжелый бетон плотностью 2300 кг/ м 3 класс прочности на сжатие - B25 (ГОСТ 25192-82).
Расчет прямоугольных сечений с арматурой, сосредоточенной у растянутой граней элемента производится следующим образом в зависимости от высоты сжатой зоны:
При этом расчетную несущую способность сечения можно несколько увеличить путем замены в условии (3.4) значения R на 0,8 R + 0,2 m , где при 1 m = (1 0,5). Значения R и R определяются по табл. 18 и 19. Если х 0, прочность проверяется из условия
Примечание. Если высота сжатой зоны, определенная с учетом половины сжатой арматуры,
расчетную несущую способность сечения можно несколько увеличить, производя расчет по формулам (3.1) и (3.2) без учета сжатой арматуры
Изгибаемые элементы рекомендуется проектировать так, чтобы обеспечить выполнение условия < R . Невыполнение этого условия можно допустить лишь в случае, когда площадь сечения растянутой арматуры определена из расчета по предельным состояниям второй группы или принята по конструктивным соображениям.
Проверка прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой производится:
Подбор продольной арматуры производится следующим образом. Вычисляется значение:
При отсутствии сжатой арматуры площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле
где для изгибаемых элементов прямоугольного сечения:
Если m > R , то требуется увеличить сечение или повысить марку бетона, или установить сжатую арматуру.
Площади сечений растянутой А s и сжатой Аs' арматуры, соответствующие минимуму их суммы, для элементов из бетона класса В30 и ниже рекомендуется определять, если по расчету требуется сжатая арматура по формулам:
Если значение принятой площади сечения сжатой арматуры Аs' значительно превышает значение, вычисленное по формуле (3.10), площадь сечения растянутой арматуры определяется с учетом фактического значения площади Аs' по формуле
которое должно удовлетворять условию .
Rb= 14,5 МПа; Rbt= 1,05 МПа; b2 =0,9;
RS, SCR= 18,5 МПа; RSt, SER= 1,6 МПа;
Нагрузка от собственного веса перекрытия hб=0.22 м.
Расчетный изгибающий момент в пролете равен:
Значение R определяется по формуле:
sR - напряжение в арматуре, МПа, принимаемое для арматуры классов А-III
R s =355 МПа - расчетное сопротивление арматуры растяжению.
sc,u =400 МПа - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для конструкций из тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов в зависимости от учитываемых в расчете нагрузок (в нашем случае при b2 =0,9 - равным 400 МПа).
249,77< sp <257,23 принимаем sp =250
- характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле:
здесь - коэффициент, принимаемый равным для тяжелого бетона - 0,85, R b - в МПа;
R = R (1 0,5 R )=0,675 (1-0,50,675)=0,447
m< R т. к. 0,031< 0,447 - условие соблюдено.
Определяем площадь сечения арматуры растянутой зоны:
Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям должен производиться для обеспечения прочности:
- на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами;
- на действие поперечной силы по наклонной трещине;
- на действие изгибающего момента по наклонной трещине.
Балки, нагруженные одной или двумя сосредоточенными силами, располагаемыми не далее h 0 от опоры, а также короткие балки пролетом L 2h 0 рекомендуется рассчитывать на действие поперечной силы, рассматривая прочность наклонной сжатой полосы между грузом и опорой с учетом соответствующих рекомендаций. Допускается производить расчет таких балок как элементов без поперечной арматуры.
Расчет элементов без поперечной арматуры на действие поперечной силы производится из условий:
где Q max - максимальная поперечная сила у грани опоры;
где Q - поперечная сила в конце наклонного сечения;
b4 - коэффициент, определяемый по табл. 3.2;
с - длина проекции наклонного сечения, начинающегося от опоры; значение с принимается не более с max = 2,5h 0 .
В сплошных плоских плитах с несвободными боковыми краями (соединенными с другими элементами или имеющими опоры) допускается указанное значение с max делить на коэффициент :
При проверке условия (3.15) в общем случае задаются рядом значений с, не превышающих с max .
При расчете элемента на действие распределенных нагрузок, если выполняется условие
значение с в условии (3.15) принимается равным c max , а при невыполнении условия (3.17)
здесь q 1 принимается при действии равномерно распределенной нагрузки а при действии сплошной нагрузки с линейно изменяющейся интенсивностью - равной средней интенсивности на приопорном участке длиной, равной четверти пролета балки (плиты) или половине вылета консоли, но не более с max .
Поскольку q 1 = 9500 Н/м < 393750 Н/м, принимаем с = c max = 0,38 м.
Поперечная сила в конце наклонного сечения равна
Q = Q max q 1 c= 16630 Н - 9500 Н/м0,38 = 13020 Н.
т.е. прочность плиты по поперечной силе обеспечена.
Железобетонные элементы рассчитываются по образованию трещин:
- нормальных к продольной оси элемента;
- наклонных к продольной оси элемента.
Расчет по образованию трещин производится:
- для выявления необходимости проверки по раскрытию трещин;
- для выяснения случая расчета по деформациям.
Расчет железобетонных элементов по образованию нормальных трещин производится из условия
где М r - момент внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, относительно оси, параллельной нулевой линии и проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется;
М crc - момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента при образовании трещин, и определяемый по формуле (для свободно опертых балок и плит):
M crc = R bt,ser W pl - N shr (e op + r). (3.20)
Усилие N shr рассматривается как внешняя растягивающая сила; его величина и эксцентриситет относительно центра тяжести приведенного сечения определяются по формулам:
где shr - напряжение в арматуре, вызванное усадкой бетона, равное: для тяжелого бетона класса В35 и ниже - 40 МПа при естественном твердении и 35 МПа - при тепловой обработке; для других видов и классов бетона shr принимается согласно СНиП 2.03.01-84 (табл. 5, поз. 8);
у s , у s - расстояния от центра тяжести приведенного сечения до центров тяжести сечений соответственно арматуры S и S.
Если коэффициент армирования < 0,01, допускается в формулах (3.20) величины W pl и r определять как для бетонного сечения, принимая N shr = 0 и A s = A' s = 0.
Значение M r определяется для изгибаемых элементов по формуле:
r - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется.
Значение r определяется для изгибаемых элементов по формуле
W red - момент сопротивления для растянутой грани приведенного сечения, определяемый по правилам сопротивления упругих материалов.
Так как момент M crc находим как для бетонного сечения, используя формулу (3.20):
M crc = R bt,ser W pl = 0,292 bh 2 R bt,ser =0,292100 22 2 0,16=3614 кНсм = 36,14 кНм
М r = 14,55 кНм< M crc = 36,14 кНм,
условие (3.19) соблюдается, следовательно трещины в растянутой зоне не образуются и расчет по раскрытию трещин не требуется.
Слой I - насыпной грунт мощностью 1,0 м.
Слой II - почвенно-растительный мощностью 0,3 м.
Слой III - суглинок серо-зеленый мореный (среднеуплотняющийся, влажный, тугопластичный). Мощность слоя 5,7 м.
Слой IV - песок средне-зернистый кварцевый (практически не уплотняющийся, влажный). Мощность слоя 7,0 м.
Слой V - гравийно-голечковые отложения. Мощность слоя - 4,0 м.
- с s - плотность частиц грунта, г/см 3 ;
- д = 10с s - удельный вес частиц грунта, кН/м 3 ;
- W L - влажность на границе текучести;
- W p - влажность на границе раскатывания;
Вертикального напряжения от собственного веса грунта:
А Н = 3,695*3,005 = 11,0 м 2 ; А ВН = (3,005+3,005)*1 = 6,0 м 2
- от покрытия крыши и стропильной системы: q покр = 3,02 кН/м 2 ;
- от чердачного перекрытия с учетом новой конструкции утепления: q черд = 5,33 кН/м 2 ;
- от междуэтажного перекрытия: q перекр = 4,07 кН/м 2 ;
- вес 1 м 2 наружной стены с учетом утеплителя: q ст.н. = 11,5 кН/м 2 ;
- вес 1 м 2 внутренней стены с учетом утеплителя: q ст.вн. = 6,8 кН/м 2
- нормативное значение веса снегов. покрытия: S 0 = 1 кН/м 2
- нормативное значение ветрового давления: W 0 = 0.38 кН/м 2
Грузовая площадь на наружную и внутреннюю стены:
Q покр H = q покр * А н = 3,02*11 = 33,22 кН
Q покр ВH = q покр * А вн = 3,02*6,0 = 18,12 кН
Q перекр. Н. = q пер * А н * n = 4,07*11*9= 399,96 кН Q перекр. ВН. = q пер * А н * n = 4,07*6,0*9= 219,78 кН
г) вес наружной стены при 40% остекления:
Q ст.н. = q
Улучшение тепловой защиты 5-ти этажного жилого дома дипломная работа. Строительство и архитектура.
Пора Было Ехать В Госпиталь Сочинение
Контрольная работа: Международное экономическое право. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Природа этнических конфликтов и способы их разрешения
Имя Собственное Диссертация
Реферат: Into The Wild Essay Research Paper Into
Контрольная работа по теме Международные стандарты
Контрольная работа: Институт присяжных заседателей
Определение возможности получения экологически безопасной продукции растениеводства в условиях загрязнения
Эссе На Тему Первобытное Искусство
Реферат: Русский Леонардо да Винчи
Контрольная работа по теме Товароведение и технология производства
Курсовая работа по теме Анализ особенностей правовой культуры школьников (на примере г. Новокузнецка)
Контрольная Работа На Тему Динамика Преступности
Реферат: Bill Clinton President Essay Research Paper A
Сочинение Эссе Как Читать Книгу
Краткое Сочинение Рассуждение От Библиотеки
Рамка Для Курсового Проекта В Ворде Скачать
Реферат по теме Социальный приют для детей и подростков Надежда
Контрольная работа по теме Русские в Золотой Орде (положение, следствия, борьба)
Шкала электромагнитных волн.
Учет и оценка материально-производственных запасов - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Особенности межличностных отношений подростков с интеллектуальной недостаточностью - Педагогика курсовая работа
Основные трудности перевода - Иностранные языки и языкознание дипломная работа