Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Q_s=_F^.k_F^.(A_F1I₁+ A_F2I₂+ A_F3I₃+A_F4I₄)=

=0.65^.0.9(1193,65х974+1193,65х357)=929417,67 (МДж).

29. Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, МДж, определяют по формуле (3.6а) при автоматическом регулировании теплопередачи нагревательных приборов в системе отопления:

Q_h^y=[Q_h– (Q_int+Q_s)^.У]^._h ,

Q_h^y=[3244071,51–(10445,34+929417,67)^.0.8]^.1.11=2766321,03 (МДж).

30. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h^des, кДж/(м^2.0С^.сут) определяется по формуле (3.5):

Q_h^des=10^3.Q_h^y/A_h^.D_d ,

q_h^des=2766321,03×10³/(18644^.3303)=59,32 (кДж/(м^2.0С^.сут)).

31. Расчетный коэффициент энергетической эффективности системы отопления и централизованного теплоснабжения здания от источника теплоты принимаем ₀^des=0.5, так как здание подключено к существующей системе централизованного теплоснабжения.

32. Требуемый удельный расход тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания принимается по таблице 3.7 – для здания более 10 этажей равен 70 кДж/(м^2.0С^.сут). Следовательно, полученный нами результат значительно (более 5%) меньше требуемого 59,32<70, поэтому мы имеем возможность уменьшать приведенные сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций, определенные по таблице 1«б» СНиП II-3-79*, исходя из условий энергосбережения. (Изменения вносим в пункт 19).

19. Для второго этапа расчета примем следующие сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций:

• стен R_w^req=1,91 м^2.0С/Вт

• окон и балконных дверей R_f^req=0.367 м^2.0С/Вт – (Без изменения)

• глухой части балконных дверей RF₁^req=0.81 м^2.0С/Вт – (Без измен.)

• наружных входных дверей R_ed^req=0.688 м^2.0С/Вт – т.е. 0.6 от R₀^тр по санитарно-гигиеническим условиям;

• совмещенное покрытие R_c^req=1,63м^2.0С/Вт

• перекрытия первого этажа R_f=2 м^2.0С/Вт

20. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания:

K_m^tr=1.13(2483,24/1,91+2387,3/0,367+74,24/0,81+67,5/0,688+

+0,6×1395,14/1,63+0,6×1395,14/2)/7802,56 = 1,29 (Вт/(м^2.0С)).

21. (Без изменения). Воздухопроницаемость стен, покрытия, перекрытия первого этажа G_m^w=G_m^c=G_m^f=0.5кг/(м^2.ч), окон в деревянных переплетах и балконных дверей G_m^F=6кг/(м^2.ч). (Таблица 12 СНиП II-3-79*).

22. (Без изменения). Требуемая краткость воздухообмена жилого дома n_a, 1/ч, согласно СНиП 2.08.01, устанавливается из расчета 3м³/ч удаляемого воздуха на 1м² жилых помещений, определяется по формуле:

n_a=0,35 (1/ч).

23. (Без изменения). Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания: K_m^inf=0,6 (Вт/(м^2.0С)).

24. Общий коэффициент теплопередачи, Вт/(м^2.0С), определяемый по формуле:

K_m=K_m^tr+K_m^inf=1,29+0,6=1,89 (Вт/(м^2.0С)).

Теплоэнергетические показатели

25. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период Q_h, МДж:

Q_h=0.0864^. 1,89^.3303^.7802,56=3422324,26 (МДж).

26. (Без изменения). Удельные бытовые тепловыделения q_int=10Вт/м².

27. (Без изменения). Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период, МДж:

Q_int=10445,34 (МДж).

28. (Без изменения). Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период:

Q_s=929300,87 (МДж).

29. Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, МДж:

Q_h^y=[Q_h– (Q_int+Q_s)^.У]^._h ,

Q_h^y=[3422324,26 –(10445,34 +929300,87)^.0.8]^.1.11= 2964285,29 (МДж).

30. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h^des, кДж/(м^2.0С^.сут):

q_h^des=10^3.Q_h^y/A_h^.D_d ,

q_h^des=2964285,29 ×10³/(18644×3303)=66,28 (кДж/(м^2.0С^.сут)).

При требуемом q_h^req=70кДж/(м^2.0С^.сут).

По принятым сопротивлениям теплопередаче определимся конструкциями ограждений и толщиной утеплителя стен, совмещенного покрытия и перекрытия 1-го этажа.

Характеристики материалов:

1 Цементно-известковый раствор ₁ = 50 мм, = 0,7 ВТ/м^оК;

2 Утеплитель - плиты минераловатные ₂ = х, = 0, 06 ВТ/м^оК;

3 Панель сборная ЖБ ₃ = 510 мм, = 1,92 ВТ/м^оК;

4 Известково-песчаный раствор ₄ = 20 мм, = 0,81 ВТ/м^оК.

Рис. 4.1- Схема стены

Так как для градусосуток D_d = 3303 R₀^треб =1,91 м²⁰С/Вт, тогда :

R₀ =

[1,91 – (0,115 + 0,071 + 0,729 + 0,025 + 0,043)]0,06 = x

x = 0,088 _ут =0,088 м или 9 см

толщина стены 0,05+0,09+0,51+0,02= 0,67 м.

Для обеспечения требуемого по градусосуткам сопротивления теплопередаче совмещенного покрытия R₀^тр = 1,63 м²⁰С/Вт определяем толщину утеплителя в многослойной конструкции покрытия (термическое сопротивление пароизоляции и рулонного ковра отнесены в запас), схема которого приведена на рисунке 4.2.

Рис. 4.2 – Схема покрытия

Условия эксплуатации А.

1. Железобетонная плита пустотного настила : плотность Y=2500 кг/м³ , коэффициент теплопроводности _А=1,92 Вт/(м⁰С).

2. Утеплитель – пенобетон: плотность Y=300 кг/м³, коэффициент теплопроводности _А=0,11 Вт/(м⁰С).

3. Цементно – песчаный раствор: плотность Y=1800 кг/м³, коэффициент теплопроводности _А=0,76 Вт/(м⁰С).

R₀= R_в + R_ж/б + R_утеп + R_раств + R_н = R₀^треб ,

1/8,7 + 0,163 + _утеп/0,11 + 0,04/0,76 + 1/23 = 1,63 ,

откуда _утеп = 0,37 (м).

Для обеспечения требуемого по градусосуткам сопротивления теплопередаче R₀^тр=2 м²⁰С/Вт перекрытия над неотапливаемым техническим подпольем без световых проёмов в стенах выше уровня земли, определимся конструкцией перекрытия (рис.4.3) и рассчитаем толщину утеплителя.

Рис. 4.3 – Схема перекрытия первого этажа.

Условия эксплуатации А.

1. Паркет дубовый ­­: плотность Y= 700 кг/м³ , коэффициент теплопроводности _А=0,18 Вт/(м⁰С).

2. Цементно–песчаный раствор: плотность Y=1800 кг/м³, коэффициент теплопроводности _А=0,76 Вт/(м⁰С).

3. Утеплитель – пенобетон : плотность Y= 300 кг/м³, коэффициент теплопроводности _А=0,11 Вт/(м⁰С).

4. Железобетонная плита : плотность Y=2500 кг/м³, коэффициент теплопроводности _А=1,92 Вт/(м⁰С).

R₀= R_в + R_{паркета} + R_{раствор} + R_утеп +R_ж/б + R_н = R₀^треб ,

1/8,7 + 0,015/0,18 + 0,02/0,76 + _утеп/0,11 + 0,163 + 1/23 = 2,

откуда _утеп = 0,31 (м).

10. Расчет естественного освещения при боковом источнике света

Для оценки условий освещения, создаваемых источником света, пользуются коэффициентом естественного освещения. Пользуемся графическим методом разработанным А.М.Данилюком.

Итоги расчетов сводим в таблицу.

К.Е.О.=(n₁*n₂/100*q+R*K)*r*r₀ , где :

К.Е.О.- коэффициент естественной освещенности, находим по формуле,

n₁-количество световых лучей по вертикальной плоскости, определяем по графику I Данилюка,

n₂- количество световых лучей по горизонтальной плоскости, определяем по графику II Данилюка,

q - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного небосвода, определяется в зависимости от угла Q между линией рабочей плоскости и линией соединяющей исследуемую точку с оптическим центром светопроема,

R – коэффициент, учитывающий свет, отраженный от противостоящего здания, если оно имеется, R= n₁*n₂/100 где n_1,n₂ количество соответственно теневых лучей,

K - коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящего здания, принимаем по таблице СниП,

r- коэффициент, учитывающий повышение К.Е.О., при боковом освещении благодаря свету, отраженному от внутренних поверхностей и подстилающего слоя, прилегающему к зданию, зависит от параметров рассматриваемой комнаты,

r₀- общий коэффициент светопропускания, принимаем по таблице СниП.

№п.п.	L	Q	q	n1	Nno	n2		r		ер	ен
1	1,0	40	0,98	12	8	80	9,6	1,05		4,74		удовл.
2	2,0	31	0,88	7	14	58	4,06	1,1		1,89		удовл.
3	3,0	29	0,86	5	21	40	2	1,25	0,48	1,03	0,5	удовл.
4	4,0	20	0,72	2	28	34	0,68	1,6		0,38		неудовл.
5	5,0	18	0,7	2	34	26	0,52	1,9		0,33		неудовл.

ВЫВОД: в данной комнате по расчету необходимо применять комбинированное освещение, у стены противоположной оконному проему обязательно повесить светильники.

11. Расчет перекрытия на ударный шум

Расчет на ударный шум производим в соответствии со СНиП II-12-77 “Защита от шум”.

Определяем изоляцию от ударного шума междуэтажного перекрытия, состоящего из несущей железобетонной плиты толщиной 140мм (2400кг/м3), сплошного слоя древесноволокнистой плиты толщиной 50мм (250кг/м3), цементно-бетонной стяжки толщиной 20мм (1200кг/м3) и линолеумного покрытия толщиной 3мм (1100кг/м3).

Определяем значение поверхностных плотностей элементов перекрытия

m₁=2400*0.14=336кг/м2

m₂=1200*0.02+1100*0.003=27.3кг/м2

m₃=250*0.05=12.5кг/м2

для значения m₁ строим частотную характеристику требуемого снижения приведенного уровня ударного шума.

Находим нагрузку на звукоизолирующий слой М=273+1500=1730Па

Где 273Па-постоянная нагрузка, 1500Па - временная нагрузка на перекрытие.

Динамический модуль упругости древесноволокнистой плиты б = 1.4*10⁶ Па, статический модуль – E =3*10⁵Па.

Толщина упругой прокладки в сжатом состоянии

D=d₀*(1- М /E)=0.05*(1-1730*10³/3*10⁵)=0.0498м

Где d₀ – толщина упругой прокладки в несжатом состоянии.

Находим К= б / D =1.4*10⁶/0.0498=2.81*10⁸Па – коэффициент жесткости упругого основания.

Определяем резонансную частоту колебаний на упругом основании

f₀= 0.05 ( К / m₂ ) ^1/2=0.05*(2.81*10⁸/27.3)^1/2 =160 Гц

Для построения расчетной частотной характеристики снижения приведенного ударного шума, при значении = m₁/ m₂=336/27.3=12.3 используем следующую формулу;

L₂ = 10lg(1.17+a²*(a²-1.84)), где а = f / f₀

Частота, Гц	Вычисленное Значение дБ	Требуемое Значение дБ	Отклонение дБ	Сдвинутые Значения дБ	Новые откло- нения
1	2	3	4	5	6
100	0	0	0	6	-6
125	0	0	0	6	-6
160	0	0	0	6	-6
200	0	4	-4	10	-6
250	4	8	-4	14	-6
320	10	12	-2	18	-8
400	15	14	1	20	-5
500	19	16	3	22	-1
640	24	18	6	24	0
800	27	20	7	26	1
1000	30	22	8	28	2
1250	32	24	8	30	2
1600	34	26	8	32	2
2000	36	28	8	34	2
2500	38	30	8	36	2
3200	40	32	8	38	2
			55		-31

Сумма отклонений составляет 55 дБ. Среднее отклонение составляет 55/16=3.44 , что более 2дБ, смещаем нормативную кривую вверх на 6 дБ. Среднее отклонение составляет -31/16 = 1.98 < 2 дБ, таким образом, показатель изоляции ударного шума равен +6 дБ, что обеспечивает нормативные требования звукоизоляции для жилых помещений +3 дБ.

Находим индекс приведенного уровня ударного шума

L_y = L_yo - дL_y =70-6 = 64 дБ < 67 дБ, что составляет норму для междуэтажных перекрытий.

L_y – индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытием

L_yo- индекс приведенного уровня ударного шума плиты перекрытия

д L_y- снижение приведенного уровня ударного шума звукоизолирующим слоем

L_yн- нормативный индекс приведенного уровня ударного шума принимаемый по таблице СНиПа.

ВЫВОД:

Принимаемая конструкция пола имеет достаточный индекс изоляции от ударного шума.

ЖБК. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

1. Расчет плиты перекрытия и внутренней несущей беспроемной стены

Плита имеет параметры 6,0х3,4м. Оперта на несущие стены по трем сторонам.

Внутренняя несущая беспроемная стена имеет параметры: высота 49,3 м, ширина 6,3 м., толщина 0,18 м. Жестко защемлена в фундамент.

Конструктивная схема перекрытия

Конструктивная схема стены

Производим расчет плиты перекрытия:

2 Сборная плита перекрытия сплошного сечения

Исходные данные:

Плита толщиной 140мм в конструктивной ячейке 6,03,4м сборного здания с внутренними панельными стенами и навесными фасадными панелями.

Расчетная схема плиты – плита защемлена по трем сторонам и не имеет опор по четвертой стороне.

Расчетные пролеты : l₁ = 6000-140=5860мм; l₂ =3400-140/2=3310мм, где 140мм – толщина стен .

Соотношение сторон плиты l₁/l₂=5860/3310=1,8 > 1,5 – плита работает на изгиб в одном направлении.

Материалы для плиты:

Бетон

Бетон тяжелый класса В20 , R_bn = R_b,ser = 15МПа, R_b,tn= R_b,ser= 1,4МПа , R_b=11,5 МПа, R_bt=0,9 МПа, коэффициент условия работы бетона =0.9

Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Начальный модуль упругости Е_b =24*10³МПа. К трещиностойкости плиты предъявляются требования 3-й категории. Технология изготовления плиты – агрегатно – поточная. Натяжение напрягаемой арматуры осуществляется электротермическим способом.

Арматура

- преднапрягаемая: стержни периодического профиля класса A-IV Rs = 510МПа, Rsn=Rs,ser=590МПа , Es =19*10⁴ МПа.

- ненапрягаемая : проволочная арматура класса Вр-I Rs=365МПа, Rsw = 265МПа, Es =17*10⁴ МПа.

Определение нагрузок и усилий в плите:

Нагрузка на 1 м² перекрытия в кН

Вид нагрузки	qнор, кН/м2	f	qрас, кН/м2
1. Линолеум =3 мм = 1800 кг/м3	0,063	1,3	0,082
2. Цементно – песчаная стяжка =20 мм = 1800 кг/м3	0,63	1,3	0,82
3. Древесно – волокнистая плита =50 мм = 550 кг/м3	0,050	1,3	0,065
4. Железобетонная плита =140 мм = 2500 кг/м3	3,5	1,1	3,85
Итого постоянная q	4,243		4,816
Временная нагрузка v	1,500	1,3	1,950
в том числе длительная vL	0,300	1,3	0,390
Кратковременная vsh	1,200	1,3	1,560
Полная нагрузка q+v	5,743		6,616

Расчет плиты производим в машинном варианте, а также производим расчет места, где плита работает по балочной схеме ,т.е. у края не опертого, вручную

Результаты машинного расчета:

Ручной расчет:

Расчетная схема

Расчетные нагрузки с учетом коэффициента надежности по назначению =0.95:

Ширина расчетной полосы 1,0м.

=0,954,816=4,575 кН/м

=0,954,243=4,03кН/м

=0,956,616=6,285кН/м

=0,955,743=5,456кН/м

=0,954,543=4,316кН/м

Расчет плиты по предельным состояниям первой группы

Расчетные пролеты: l₂ =3400-140/2=3310мм, где 140мм – толщина опорной стены.

Поперечное конструктивное сечение плиты заменяем эквивалентным прямоугольным сечением: h =14см , h_о = 11см , b =100см.

Плита рассчитывается как защемленная балка, загруженная равномерно – распределенной нагрузкой.

Усилия от расчетной полной нагрузки:

• изгибающий момент на опорах

• 5,738 кН*м

• изгибающий момент в середине пролета

• 2,869 кН*м

• поперечная сила в опорах

10,402 кН

Расчетным моментом принимаем наибольший, т.е. момент на опорах и далее будем искать только расчетные величины.

Усилия от нормативной нагрузки:

• изгибающий момент на опорах

4,981 кН*м

Усилия от постоянной и длительной нагрузки:

• изгибающий момент на опорах

3,94 кН*м

Расчет по прочности сечения, нормального к продольной оси плиты

При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плиты прямоугольное.

0,0458

При

Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:

где

Мпа при

Величина должна удовлетворять условию:

При электротермическом способе натяжения

МПа

где l – длина натягиваемого стержня с учетом закрепления его на упоры.

Условие при МПа удовлетворяется.

Значение вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения арматуры , определяемым по формуле:

По формуле при электротермическом способе натяжения величина

Число напрягаемых стержней принимаем равным . Тогда

При благоприятном влиянии предварительного напряжения

Предварительное напряжение с учетом точности натяжения

МПа

Потери от начального предварительного напряжения

где принимается при коэффициенте .

При электротермическом способе эти потери равны нулю, поэтому МПа

МПа

Так как , то площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:

где - коэффициент условий работы арматуры, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести.

По формуле:

Для арматуры класса А-IV

Поскольку принимаем

Тогда см².

По сортаменту принимаем:

2 Ø10 А-IV А_S=1,57 см²

М_u = 1,57*1,2*510*10²*11*0,915 = 6,04*10⁵ МПа

М_u = 6,04*10⁵ МПа > М_act = 5,738*10⁵ МПа

Расстояние между стержнями принимаем 200мм.

Расчет по прочности сечения, наклонного к продольной оси плиты

Поперечная сила Q =10,4кН

Предварительно приопорные участки плиты заармируем в соответствии с конструктивными требованиями. Для этого с каждой стороны плиты устанавливают по четыре каркаса длиной l = 0,85м с поперечными стержнями Ø 4Вр-I, шаг которых s = 6 см ( или ).

По формуле проверяем условие обеспечения прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами:

Коэффициент, учитывающий влияние хомутов,

Коэффициент поперечного армирования

см² ( 4 Ø 4Вр-I)

Коэффициент

где для тяжелого бетона.

кН

Следовательно, размеры поперечного сечения плиты достаточны для восприятия активной нагрузки.

Проверяем необходимость постановки расчетной поперечной арматуры из условия:

Коэффициент для тяжелого бетона.

Коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в двутавровом сечении элементов.

Коэффициент, учитывающий влияние продольной силы обжатия

где Р₂ принимается с учетом коэффициента 0,865

Тогда < 1,5

Следовательно, условие удовлетворяется, арматура ставится по конструктивным требованиям, (Хомуты ставим с шагом 6см, Ø4 Вр-I ).

Армирование плиты показано на листе.

Расчет плиты по предельным состояниям второй группы

Геометрические характеристики приведенного сечения.

Приведенная высота сечения h₀ = 11см , ширина сечения b = 100см ,

высота сечения h = 14см

При площадь приведенного сечения

см²

Статический момент приведенного сечения относительно нижней грани

см³

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения

см

Момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести

см⁴

Момент сопротивления приведенного сечения по нижней и по верхней зоне.

см³

Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, согласно формуле:

Максимальное напряжение в сжатом бетоне от внешней нагрузки и усилия предварительного напряжения

где М- изгибающий момент от полной нормативной нагрузки,

М = 4,98 кН*м = 498100 Н*см

Р₂ – усилие обжатия с учетом всех потерь

Н

эксцентриситет усилия обжатия

см

Н/см²

принимаем

Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наименее удаленной от растянутой зоны

=2,33

Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне, определяется по формуле: - для симметричного сечения

см³

= 4932 см³

Потери предварительного напряжения

При расчете потерь коэффициент точности натяжения арматуры

Характеристики

Список файлов ВКР