Объемно-планировочное и конструктивное решение полносборного здания

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное Учреждение высшего профессионального образования Государственный университет управления Кафедра управления недвижимостью Специальность: менеджмент организации Специализация: управление проектом Форма обучения: очно-заочная Курсовой проект по дисциплине: «Основы архитектуры и градостроительства»

на тему:

Объемно-планировочное и конструктивное решения полносборного здания (одноэтажное производственное здание) Исполнитель: Иванов А.М.

Студент 3 курса 1 группы Руководитель: Попова Р.А.

Москва — 2012 г.

Введение

Глава 1. Исходные данные к заданию по курсовому проектированию Глава 2. Определение глубины заложения фундамента Глава 3. Определение сечения элементов наружных стен с учетом требований к энергосбережению Глава 4. Объемно-планировочное и конструктивное решение зданий Глава 5. Спецификация конструктивных элементов здания Глава 6. Спецификация окон и ворот Глава 7. Технико-экономические показатели объемно-планировочного и конструктивного решений здания Список литературы

Целью данного курсового проекта является получение представления о проектировании производственных зданий, получение знаний в области объемно-планировочного и конструктивного решения зданий.

В связи с интенсивным развитием строительства в нашей стране, большое значение приобретает индустриализация строительства. Основная цель индустриализации состоит в ускорении темпов строительства, снижении его себестоимости, увеличение степени заводской готовности строительных конструкций и деталей. Поэтому встает необходимость решения вопроса о массовом внедрении полносборных зданий. Благодаря им мы сможем осуществить постройку здания в более короткие сроки и сократить расходы.

Индустриализация строительства — главное направление научнотехнического прогресса в строительстве. Повышение ее уровня основано на широком применении сборных крупноразмерных элементов с высокой степенью заводской готовности, при котором строительное производство превращается в механизированный, поточный процесс сборки и монтажа зданий и сооружений из конструкций и деталей, изготовленных на заводах. Индустриализация строительства основывается на систематическом обновлении и расширении производственных фондов строительной индустрии и промышленности строительных материалов. Развитие электроэнергетики, химической промышленности, металлургии и др. отраслей промышленности позволяет производить новые строительные материалы и конструкции, в результате применения которых повышается эффективность капитальных вложений.

Железобетон — один из основных материалов, применяемых в капитальном строительстве, в частности, в строительстве зданий и сооружений промышленного типа. На железобетонные конструкции расходуется металла в 2 с лишним раза меньше, чем на стальные конструкции. Вместе с тем железобетонные конструкции более огнестойки по сравнению со стальными и имеют больший срок службы в целом. Поэтому замена стальных конструкций железобетонными имеет достаточно большое народнохозяйственное применение и значение.

Сборные железобетонные конструкции, как свидетельствует практика, в наибольшей степени отвечают высоким предъявляемым требованиям касательно индустриализации строительства, так как при этом осуществляются заводское изготовление элементов и механизированный монтаж конструкций на площадке.

Применение сборного железобетона в строительстве дает возможность уменьшить (по сравнению с обычным монолитным железобетоном) общую трудоемкость работ на строительстве в 3−4 раза, снизить, а во многих случаях почти полностью устранить немалый расход материалов на устройство различных подмостей и опалубочных конструкций, а также довольно резко сократить сами сроки строительства.

При строительстве из сборного железобетона работы могут производиться круглый год без существенного удорожания в зимний период, в то время как при монолитном железобетоне в зимний период требуются большие дополнительные затраты (прогрев бетона при его твердении и др.).

Глава 1. Исходные данные к заданию по курсовому проектированию

Здание производственное одноэтажное с нормальным режимом эксплуатации Расчетная температура внутри здания, t_B = +12°C

Район строительства — г. Бийск Расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная температуре холодной пятидневки, t_H = -38°С Продолжительность периода со среднесуточной температурой ?0°С, Z₀ = 168, а средняя температура t₀ = -11,6°С Продолжительность периода со среднесуточной температурой ?8°С, Z₁ = 222, а средняя температура t₁ = -7,8°C

Глава 2. Определение глубины заложения фундамента

Нормативную глубину сезонного промерзания грунта d_fn для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 метров, допускается определять по формуле:

d_fn = d₀/

Где d_o — величина, м (пески крупные и средней крупности — d₀=0,3), М_t, — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур не зиму в данном районе, принимаемый по СНиП 23−01−99

M_t =, где t₀ =-11,6°С, Z₀= 168

M_t = = 64,96

d_fn = 0,3 * = 2,4

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта d_fn=2,4 м Расчетная глубина сезонного промерзания грунта d_f:

d_f = k_h* d_fn

Где k_h — коэффициент, который учитывает влияние теплового режима сооружения, принимаемый:

— Для наружных фундаментов отапливаемых объектов — 0,5 … 0,7;

— Для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых объектов — 1,1

d_f = 0,5*2,4 = 1,2 м Для наружных фундаментов ставим ниже расчетной глубина промерзания на 0,15 метра.

d_f + 0,2 = 1,4 м Таким образом, расчетная глубина сезонного промерзания грунта равна 1,4 метра.

Глава 3. Определение сечения элементов наружных стен с учетом требований к энергосбережению

Требуется определить минимальную толщину теплозащитного слоя трехслойной металлической панели производственного здания для заданного района строительства и условий эксплуатации, А или Б, обеспечивающих требования к энергосбережению. Исходные данные:

1. Здание производственное с нормальным влажностным режимом эксплуатации. производственный конструктивный фундамент стена

2. Район строительства — г. Бийск

3. Расчетная температура воздуха внутри помещения, t_B = +12°C

4. Расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная температуре холодной пятидневки, t_н = -38°С

R₀= ++

Где R₀ — сопротивление теплопередачи, д_y — толщина стены, _y — коэффициент теплопроводности, и сопротивление теплообмену между воздухом и поверхностями конструкций. (а₀ и а_н коэффициенты тепловосприятия и теплоотдачи)

д_y = [R_норм — ()] * _y

СНиП 23−02−2003 предусматривает требования к энергосбережению, что выражается в установленных нормативах приведенного сопротивления теплопередачи R_ПЭ, в зависимости от климатических параметров зимнего периода (суток отопительного периода — D_d)

D_d = (t_в-t₁)*z_1,

где t₁ и z₁ — средняя температура и продолжительность в сутках отопительного сезона со среднесуточной температурой ?8. °С, по СНиП 23- 01−99.

t₁=-7,8°C, Z₁,= 222, t_в = +12 °С

D_d = (12 + 7,8)* 222 = 4395,6

Нормированные значения сопротивления теплопередачи определяются по формуле:

R_норм = a* D_d + b,

где, а и b — коэффициенты (а = 0,0002; b = 1)

R_норм = 0,0002* 4395,6 + 1 = 1,87 912

д_y = [1,87 912) — ()] * 0,045 = [1,87 912-(0,11 494 +0.4 348]*0,045 =

0,081

R₀= ++ = 0,11 494+1,8+0,4 348=1,958 [Вт/(м*°C)]

Расчет массы стеновой панели 6м*1,2 м:

m_панели = 2m_листа + m_{утеплителя}

m=р*V; V= д_y*h*c, где с — длинна

V_{утеплителя}=0,081* 1,2*6=0,5832 м³

m_{утеплителя}=180*0,5832 = 104,976 кг Лист: 1 м² = 8,7 кг/м²

m_листа=8,7*6*1,2= 62,64 кг

m_{панели (6м*1,2м)}=2*62,64+104,976= 230,256 кг Расчет массы стеновой панели 6м* 1,8 м:

m_панели = 2m_листа + m_{утеплителя}

m=р*V; V= д_y*h*c, где с — длинна

V_{утеплителя}=0,081* 1,8*6=0,8748 м³

m_{утеплителя}=180*0,8748 = 157,464 кг Лист: 1 м² = 8,7 кг/м²

m_листа=8,7*6*1,2= 93,96 кг

m_{панели (6м*1,8м)}=2*93,96+157,464= 345,384 кг Таким образом, сопротивление теплопередачи для данной трехслойной панели R₀ = 1,958 [Вт/(м* °С)]; толщина утеплителя д_y =0,081 м.

Масса панели 6м* 1,2 м = 230,356 кг Масса панели 6м* 1,8 м = 345,384 кг

Глава 4. Объемно-планировочное и конструктивное решение зданий

Решением одноэтажного производственного здания является конструктивная схема с поперечными рамами. Они компонуются в виде групп параллельных пролетов.

Пространственная жесткость каркаса в поперечном направлении обеспечивается работой рам, состоящих из сборных колонн прямоугольного сечения, жестко заделанных в фундаменте, стропильных и подстропильных железобетонных ферм.

Для создания пространственной жесткости плоские поперечные рамы каркаса в продольном направлении связываются фундаментными и подкрановыми балками, панелями покрытия и вертикальными связями между колоннами.

Фундаменты железобетонных колонн Колонны устанавливаются на отдельно стоящие железобетонные фундаменты ступенчатой формы стаканного типа, состоящего из подколонника стаканного типа и опорной фундаментной плиты.

Фундаментные балки Предназначены для опирания наружных стен на отдельно стоящие фундаменты каркаса.

Колонны Для здания с мостовыми кранами применяются колонны прямоугольного сечения с консолями. Высоту колонн выбирают в зависимости от высоты помещения и глубины их заделки в стакан фундамента.

Колонны Фахверка Устанавливаются в торцах здания. Фахверковые колонны располагаются с внутренней стороны ограждения с шагом 6 метров. Высота фахверковых колонн зависит от высоты помещения.

Подкрановые балки Предназначены для опирания крановых рельсов, по которым перемещаются мостовые краны. Также являются продольными элементами каркаса здания. Применяются предварительно напряженные железобетонные подкрановые балки высотой 1000 мм и 1600 мм.

Железобетонные фермы покрытий Для здания пролетом 24 м применяются предварительно напряженные железобетонные типовые 8-сегментные и безраскосые фермы.

Связи между колоннами Устраиваются для создания жесткости и геометрической неизменяемости каркаса в продольном ряду колонн.

Подстропильные фермы между колоннами Устраиваются для создания платформы для железобетонных ферм покрытий.

Плиты покрытия В качестве несущих элементов покрытия применяются предварительно напряженные плиты длиной 6 м и шириной Зм.

Стеновые Панели Для отапливаемого здания были применены трехслойные металлические панели с эффективным утеплителем.

Ворота Для проезда транспорта применены раздвижные ворота размером 3600Ч3600.

Полы В состав конструкции пола входят следующие элементы: основание, подстилающий слой и покрытие. В одноэтажных производственных зданиях основанием под пол служит обычно естественный грунт, уплотненный катками.

Глава 5. Спецификация конструктивных элементов здания

Глава 6. Спецификация окон и ворот

Глава 7. Технико-экономические показатели объемно-планировочного и конструктивного решения зданий

Технико-экономическими показателями определяется экономичность объемно-планировочного решения проекта при соответствии его здания, требованиям технологии и эксплуатации.

1. П_р — площадь рабочих помещений (основного, обслуживающего и вспомогательного назначения) за исключением технических и специальных помещений, измеряемая в пределах внутренних поверхностей ограждения.

П_р = 10 368 — 18*12 = 10 152 м²

2. П_о — общая площадь; сумма всех площадей, измеренная по внешнему обводу здания.

П_о =24 * 3 * 144 = 10 368 м²

3. П_п — полезная площадь; рабочая площадь за вычетом коридоров, лестничных пролетов, внутренних стен и перегородок.

П_п=П_р — площадь колонн = 10 368 — 0,5*0,8*28 — 0,4*0,8*52 — 0,5*04*18 =

10 336,56 м²

4. Q_н — строительный объем надземной части здания, определенный умножением горизонтального сечения по внешнему обводу здания на высоту здания, измеренную от уровня чистого пала до средней отметки верхней плоскости кровли.

Q_н = П*h = (72+2*0,081)*(144+2*0,081) * 10,8=10 720.5444 * 10,8 =

115 781,88 м³

5. V_ж — объем железобетона (см. спецификацию) = 1061,3 м³

К₁ — показатель, выражающий рациональность планировки здания.

К₁ = П_р/ П_о=10 152 / 10 368 = 0,979

К₂ — объемный коэффициент, выражающий эффективность использования объема здания. Чем меньше К_2, тем лучше использован объем здания.

К₂ = Q_н / П_р = 115 781.88 / 10 152 = 11.4

К₃ — показатель, характеризующий суммарный расход основных строительных материалов (объем сборного железобетона) на 1 м² полезной площади.

К₃ = V_ж/ П_п= 1061,3 / 10 336,56 = 0,103

Список используемой литературы

1. Методические указания и задания к курсовому проектированию с элементами НИРС по дисциплине «Основы архитектуры и строительные конструкции"/Сост.: Г. И. Евстратов, Р. А. Попова; ГУУ. — М., 2010.-34 с.

2. Альбом по дисциплине «Основы архитектуры и градостроительства» (раздел «Производственные здания») / Сост. Р. А. Попова; ГУУ. — М., 2004 — 65 с.

3. Методические указания и задания к практическим занятиям, деловым играм и самостоятельной работе по дисциплине «Основы архитектуры и строительные конструкции» / Сост.: Г. И. Евстратов, Р. А. Попова; ГУУ — М., 2010. 48 с.

3. СНиП 23−01−99. Строительная климатология / Госстрой Россия — М.: ГУП ЦПП, 2000.

4. СНиП II-3−79**. Строительная теплотехника / Госстрой Россия — М.: ГУП ЦПП, 1998.

5. СНиП 2.02.01 — 83. Основания зданий и сооружений / Стройиздат — М. ГУП ЦПП, 1985.

7. Буга П. Г. Архитектура промышленных и гражданских зданий; Учебник — М.: Высш. Шк. 1990