Дипломный проект на тему: Строительство малоэтажного одноквартирного мансардного дома с гаражом

3. Расчетно-конструктивный раздел

3.1 Введение

Место строительства – г. Астрахань

Требуется рассчитать и сконструировать ребристое монолитное железобетонное покрытие. Размеры здания 5,5х5,7 м. Стены кирпичные несущие, разбивочные оси проходят на расстоянии 150 мм от внутренней грани стены. Толщина стен 380 мм. Толщину плиты принимаем 100 мм.

3.2. Сбор нагрузок на 1м покрытия

При опирании по трем или четырем сторонам плита работает в двух направлениях. Так как в нашем примере разница между длиной и шириной плиты незначительна - 200 мм, то расчет ведем в одном направлении.

Для расчета балочной плиты, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, в плане покрытия условно выделяется полоса шириной 1 метр. Сбор нагрузок на плиту сведен в таблицу 1.

Таблица 4. Сбор нагрузок

Наименование нагрузки

Нормативная

нагрузка, кН/м

Коэффициент

надежности

?f

Расчетная

нагрузка, кН/м

ПОСТОЯННАЯ НАГРУЗКА

Гравий втопленный в битум

0,16

1,3

0,21

Трехслойный рубероидный ковер

0,09

1,3

0,12

Цементно-песчаная стяжка

0,51

1,3

0,66

Керамзит

1,5

1,3

0,95

Пароизоляция

0,03

1,3

0,4

Плита

1х0,1х5,7х2,5

1,43

1,1

1,57

ИТОГО

3,72

3,91

ВРЕМЕННАЯ НАГРУЗКА

Снеговая нагрузка

0,56

0,8

ИТОГО

0,56

0,8

ВСЕГО

4,28

4,71

3.3 Расчёт монолитной плиты покрытия

3.3.1 Определение расчетного пролета плиты:

где l- длина здания в осях (по заданию), м;

?- расстояние от оси до плиты, м;

lоп - расстояние от внутренней грани стены до оси, м;

Рис. 1. Опирание плиты на стены, размеры плиты.

3.3.2 Статический расчёт плиты

Рис. 2. Расчетная схема плиты

Выполним статический расчет (определяем максимальный момент и поперечную силу) (рис. 2)

Определим расчетный момент в плите:

,

где М - изгибающий момент, кНм;

g- расчетная нагрузка на плиту, кН/м;

l0 - расчетный пролет плиты, м;

Получим:

Определим поперечную силу:

,

где Q -поперечная сила, кН;

g - расчетная нагрузка на плиту, кН/м;

l0 - расчетный пролет плиты, м;

Получим:

Расчет по прочности железобетонных элементов производят для сечений нормальных к продольной оси элемента. Арматуру в плите подбираем как для изгибаемого железобетонного элемента прямоугольного сечения.

Класс бетона В20, расчетные сопротивления бетона на осевое сжатие Rb=11.50 МПа, осевое растяжение Rbt=0,9 МПа, Еb=27000 МПа.

Класс арматуры А-III, расчетные сопротивления арматуры растяжению на действие изгибающего момента Rs=355 МПа, поперечной силы Rsw=285 МПа

3.3.3 Определение площади сечения рабочей арматуры

Определение площади сечения рабочей арматуры из условия прочности нормальных сечений ведем по следующей схеме:

а). Задаем защитный слой бетона:

а=2 см

б). Определяем высоту полезного сечения:

h0=h-a=10-2=8,0 см

в).

где М – момент в расчетном сечении, МПа;

Rb – расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие, МПа;

?b2 – коэффициент условий работы, ?b2=0,9;

b – ширина плиты (условной полосы) b=100 см;

h0 – высота полезного сечения, см.

г). Определяем относительную высоту сжатой зоны бетона:

д). Определяем коэффициент ?:

е). Определяем площадь поперечного сечения арматуры Аs:

где Аs – площадь поперечного сечения арматуры, см2;

М – момент в расчетном сечении, МПа;

Rs – расчетное сопротивление арматуры на растяжение, МПа;

h0 – высота полезного сечения, см.

Принимаем рабочую арматуру ? 14 мм., А-III, As=43,1 см2.

3.3.4 Проверка прочности плиты по наклонному сечению

где jb3 – коэффициент для тяжелого бетона, принимается 0,6;

jn – коэффициент, учитывающий влияние продольных сил, jn=0;

Rbt – расчетное сопротивление бетона на осевое растяжение, МПа;

?b2 – коэффициент условий работы, ?b2=0,9;

b – ширина плиты (условной полосы) b=100 см;

h0 – высота полезного сечения, 8 см.

Q=13 кН<388,8 кН; условие выполняется, прочность обеспечена.

3.3.5 Конструирование плиты

3.3.6 Конструирование арматурной сетки

Учитывая, что арматура рассчитана на один метр ширины плиты, определяем требуемое количество рабочей арматуры на всю плиту:

Задаемся шагом и определяем количество и диаметр арматуры.

Принимаем шаг рабочих стержней 200 мм., на плиту шириной 5,44 м. принимаем 28 стержней ? 14 мм., А-III, As=43,1 см2. Т. к. плита, опертая по четырем сторонам, работаем в двух направлениях, то и рабочая арматура будет в двух направлениях.

Спецификация на арматурные изделия плиты

поз

Наименование изделия, его параметры и ГОСТ на сталь

Кол-во штук

Масса в кг

Един.

общая

Сетка плоская (1шт.)

1

? 14 А-III, l=5660

27

1.208

32.6

2

? 14 А-III, l=5460

28

1.208

33.8

Итого на сетку:

66,4



4. Инженерные сети и оборудование зданий

4.1 Водоснабжение

В проекте предусмотрен внутренний водопровод малоэтажного жилого дома.

Система водоснабжения состоит из следующих устройств: ввода, водомерного узла, сети магистралей, распределительных трубопроводов и подводок к водоразборным устройствам, арматуры.

По назначению система водоснабжения хозяйственно – питьевая, т.е. предназначена для подачи воды, удовлетворяющей требованиям, установленным СанПиН 2.1.4.1074-01 , для питья, умывания, купания, приготовления пищи и других нужд.

В здании применена тупиковая схема водопровода (т.к. допускается временное прекращение подачи воды) с нижней разводкой. Трубопроводы проложены по кратчайшему расстоянию.

Ввод проложен под прямым углом к наружной стене здания с наименьшей длиной. Диаметр ввода 25 мм. Глубина заложения ввода 1,2 м от поверхности земли. Ввод уложен с уклоном i=0.005 в сторону наружной сети для возможности опорожнения.

Расчетный расход воды на хозяйственно-питьевое и производственное водоснабжение согласно СНиП 2.04.01—85* составит:

- на хозяйственно-питьевые нужды 1,37 л/с,

- на полив территории 0,3 л/с.

Водомерный узел состоит из устройств для измерения количества расходуемой воды, запорной арматуры, контрольно-спускного крана, соединительных фасонных частей и патрубков из водогазопроводных стальных труб. Применен водомерный узел с обводной линией (т.к. имеется только один ввод). На обводной линии установлен вентиль в закрытом положении. Запорная арматура установлена до и после измерительного устройства для замены или проверки правильности показания, а также для отключения внутренней водопроводной сети и ее опорожнения. Контрольно-спускной кран (или патрубок с пробкой) служит для спуска воды из сети внутреннего водопровода, контроля давления, проверки правильности показания измерительного устройства и обнаружения утечки воды в системе. Водомерный узел расположен в комнате для хозработ. В качестве измерительного устройства применен крыльчатый счетчик d=15мм. Счетчик расположен на горизонтальном участке трубопровода.

Магистральные трубопроводы прикреплены к строительным конструкциям на кронштейнах. Стояки, разводящие трубопроводы и подводки к водоразборным устройствам проложены открытой прокладкой. Горизонтальные трубопроводы уложены с уклоном 0.005 в сторону ввода для возможности спуска воды из системы. Для поливки территории вокруг здания внутренний водопровод оборудован поливочным краном. Этот кран выведен к наружной стене здания в нише на высоте 0.35 м от поверхности земли. Подводка к крану оборудована запорным вентилем. Для спуска воды на зиму подводка проложена с уклоном 0.005 в сторону ввода.

Для внутреннего водопровода используются полиэтиленовые трубы диаметром 20,25 мм по ГОСТ 18599-2001. Для их соединения применяются прямые или переходные соединительные части для полиэтиленовых труб. Для устройства разъемного соединения используются муфты.

4.1.1 Гидравлический расчет внутренней водопроводной сети.

Гидравлическому расчету подвергается не вся водопроводная сеть, а только расчетное направление. Расчетное направление движения воды от точки присоединения к наружному водопроводу до самой удаленно и высоко расположенной точки водоразбора.

Целью гидравлического расчета является определение расхода холодной воды как по всему зданию, так и на каждом расчетном участке.

Весь расчет внутреннего водопровода здания сводится в таблицу.

1. Вероятность действия приборов.

- норма расхода холодной воды в час наибольшего водопотребления

- секундный расход воды одним прибором, 0,25 л/с

- общее число одинаковых водопотребителей в здании.

- площадь жилая со всего здания, м2

- норма жилой площади на одного человека (принимаем 10 м2/чел)

- коэффициент перенаселенности квартир ()

- кол-во этажей (5 этажей)

- общее число приборов обслуживающих водопотребителей

- число квартир на одной лестничной клетке,

- количество водоразборных точек в квартире,

- количество этажей,

- количество секций.

2. Расход воды одним прибором одинаков для всех - секундный расход воды одним прибором, 0,25 л/с

3. Определение расхода воды по всем расчетным участкам

Максимальный секундный расход на расчетном участке

,

где – расчетный расход холодной воды, л/с;

– расход холодной воды одним прибором с максимальным водопотреблением;

? – коэффициент, определяемый в зависимости от числа приборов N и вероятности их действия на расчетном участке.

Гидравлический расчет системы внутреннего водопровода сводится в таблицу 1.

Таблица 1. Гидравлический расчет внутреннего водопровода

№ расчетного участка

Общее число приборов N, на расчетном участке

Вероятность действия прибора Р

Произведение

Значение ?

Расход воды одним прибором, л/с

Расчетный расход воды на участке

Диаметр трубы на участке, d, мм

Принятая скорость, V, м/с

Длина участка, l, м

Гидравлический уклон или потери напора по длине, м

N*Р

На 1 м длины

На участке

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1-2

1

0,012

0,012

0,2

0,1

0,1

20

0,29

0,85

0,018

0,02

2-3

2

0,012

0,024

0,224

0,1

0,112

20

0,29

0,25

0,018

0,01

3-4

2

0,012

0,024

0,224

0,1

0,112

20

0,29

0,5

0,018

0,01

4-5

3

0,012

0,036

0,249

0,1

0,125

20

0,35

2,3

0,025

0,06

5-6

4

0,012

0,048

0,27

0,1

0,135

20

0,41

0,55

0,034

0,02

6-7

5

0,012

0,06

0,289

0,1

0,145

25

0,44

0,78

0,037

0,03

7-8

6

0,012

0,072

0,307

0,1

0,154

25

0,44

0,66

0,037

0,03

8-9

7

0,012

0,084

0,323

0,1

0,162

25

0,28

0,3

0,043

0,01

9-ввод

8

0,012

0,096

0,323

0,1

0,162

25

0,28

7,3

0,043

0,34

0,54

4.1.2 Подбор счетчика холодной воды и определение потерь напора на вводе

Диаметр условного прохода счетчика воды следует выбирать, исходя из среднечасового расхода воды за сутки, который не должен превышать эксплуатационный расход, принимаемый по таблице.

Среднечасовой расход воды за сутки, , м?/ч, следует определить по формуле:

,

где – норма расхода воды, л, потребителем в сутки наибольшего водопотребления, =300 л.

Диаметр условного прохода счетчика 15 мм. Счетчик крыльчатый по ГОСТ 16019-83. Гидравлическое сопротивление счетчика S, м/(м?/ч)?.

S=0,039 м/(м?/ч)?

=0,12 м?/ч

Потери напора в счетчике определяются по формуле:

,

где h – потери напора;

– расчетный расход (расход на вводе), л/с;

S – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(м?/ч)?.

= 1,67 л/с = 6,012 м?/ч,

h=0,039?(6,012)?=1,4 м

4.2 Канализация

В проекте предусмотрена канализация малоэтажного жилого дома.

Расчетный расход сточных вод согласно СНиП 2704.01—85* составит 1,37 л/с.

Внутренние сети канализации запроектированы из пластмассовых канализационных труб ПНП-I диаметром 50-100 мм ГОСТ 22689.3-89.

Сточные воды по проектируемому самотечному трубопроводу отводятся в водонепроницаемый выгреб.

4.3 Приготовление горячей воды

Для нужд горячего водоснабжения принимаем к установке электрические ёмкостные водонагреватели фирмы «BaxiSpa» в количестве 2 штук по 10 литров на умывальники со смесителями и один на 80 литров в ванную комнату.

4.4 Отопление

Теплоснабжение здания осуществляется от отопительного агрегата АОГВ 17,4-3. Контур отопления замкнутый с установкой вакуумного расширительного бака Reflex. Параметры теплоносителя 80-60?С.

Для отопления здания запроектирована двухтрубная система отопления с нижней разводкой магистралей. В качестве отопительных приборов приняты чугунные секционные радиаторы МС-140-108.

Отопление помещения мастерской в гараже запроектировано электрическое, в качестве отопительного прибора предусмотрен обогреватель электрический настенный ЭВНТ мощностью 0.5 кВт.

4.5 Газоснабжение

В настоящем проекте предусмотрена установка бытовой газовой 4х конфорочной плиты ПГ-4 и отопительного аппарата.

Номинальный расход газа бытовой плитой определяется по формуле

,

где - суммарная тепловая мощность горелок стола и основной горелки духового шкафа, кВт;

- низшая теплота сгорания газа, кДж/м?.

м?/ч.

Расход газа на нужды отопления, м?/ч, определяется по формуле:

,

где - максимальный тепловой поток па отопление здания, Вт;

где - укрупненный расход тепла на отопление 1 м? общей площади здания, Вт/м? , в зависимости от этажности здания и температуры наружного воздуха,

А - общая площадь жилого здания, м?.

А=92 м?.

Вт.

В качестве источника тепла для системы отопления принимается отопительный аппарат АОГВ-17,4-3. Номинальная тепловая мощность аппарата 17.44 кВт. Отапливаемая площадь – 100 – 140 м?. Номинальный расход газа аппаратом определяется по формуле:

м?/ч.

Ввод газопровода предусматривается в кухню. Внутренний газопровод выполняется из стальных труб. Трубы соединяются сваркой. Резьбовые и фланцевые соединения допускаются в местах установки отключающих устройств, арматуры и приборов. Прокладка газопровода - открытая с креплением к стенам с помощью кронштейнов и крюков. Газопроводы, пересекающие перекрытия и стены, заключаются в стальные футляры.

В кухне и помещении АОГВ установлены термочувствительные клапаны, прекращающие подачу газа к приборам в случае пожара.

Для учета расхода газа в кухне перед приборами предусмотрена установка бытового газового счетчика G10.

Установка отключающих устройств предусмотрена на вводе газопровода на стене снаружи здания, перед газовым счетчиком, перед бытовыми газовыми приборами.

Спецификация

Поз.

Наименование изделия

Коли-

чество

Масса

Един

Общая

Водоснабжение

1

Счетчик крыльчатый O 15 мм

1

ВСХ-15

2

Труба полиэтиленовая O 20 мм

по ГОСТ 18599-2001

5,0

3

Труба полиэтиленовая O 25 мм

по ГОСТ 18599-2001

9,5

4

Смеситель для умывальника

с нижней камерой смешения

См-Ум-НКСА

5

5

Смеситель для ванны с душевой

сеткой на гибком шланге

См-В-Шл-ЗП

1

6

Вентиль запорный проходной

O 25 мм 15ч8п2

2

7

Вентиль запорный проходной

O 20 мм 15ч8п2

4

8

Вентиль запорный проходной

O 15 мм 15ч8п2

1

9

Кран поливочный O 25 мм

1

10

Рукав резиновый напорный

с текстильным каркасом

типа «В» O 31,5 мм

1

Канализация

11

Унитаз керамический

тарельчатый с прямым

выпуском

2

20

Бачок смывной типа БНК-Бн

ГОСТ 21485.4-76

2

21

Умывальник керамический

прямоугольный

ГОСТ 23759-85

3

22

Сифон бутылочного типа

СПБУ ГОСТ 23412-79

3

23

Ванна чугунная эмалиро

ванная ГОСТ 1154-80

1

24

Мойка чугунная эмалиро

ванная на два отделения

ГОСТ 7506-73

1

25

Труба канализационная плас-

тмассовая O 50 мм

ГОСТ 22689.3-89

15

Горячее водоснабжение

26

Водонагреватель «Baxi Spa»

V=10 л

2

27

Водонагреватель «Baxi Spa»

V=80 л

1

Отопление

28

Агрегат отопительный

АОГВ 17,4-3

1

29

Бак расширительный Reflex

1

30

Радиаторы чугунные

МС140-108

12

31

Обогреватель электрический

Настенный ЭВНТ-0,5кВт

1

Газоснабжение

32

Плита бытовая газовая 4х-

конфорочная ПГ-4

1

33

Счетчик бытовой газовый

G10

1

34

Клапан термочувствитель-

ный O20 КТЗ-001-20

1

35

Клапан термочувствитель-

ный O15 КТЗ-001-15

1

36

Кран газовый O 25 мм

11Б27П

2

37

Кран газовый O 20 мм

11Б27П

1

38

Кран газовый O 15 мм

11Б27П

1

39

Труба стальная оцинкованная

O 25 мм ГОСТ3262-75*

5

40

Труба стальная оцинкованная

O 20 мм ГОСТ3262-75*

5

41

Труба стальная оцинкованная

O 15 мм ГОСТ3262-75*

1

Корзина
Чертежей: 0
0 руб
Корзина пуста
Каталог платных и бесплатных чертежей