16-этажный жилой дом с монолитным каркасом. 2
Пояснительная записка
16-этажный жилой дом с монолитным каркасом
Дипломный проект на тему «16-этажный жилой дом с монолитным каркасом» содержит архитектурно-строительные решения, расчёт и конструирование несущих и ограждающих конструкций 16-этажного жилого дома со встроенными помещениями – на 1-м этаже и с жилыми квартирами на последующих.
Проектом предусмотрена связевая система здания: несущие поперечные, продольные стены и ядро жесткости в виде стен лифтовых шахт и лестничной клетки; перекрытия выполнены в виде монолитной безбалочной плиты. Ограждающая конструкция стен выполнена в виде кладки из пенобетонных блоков, теплоизоляционного слоя и облицовочного кирпича.
Расчёт несущих конструкций выполнен с использованием программного комплекса «Lira 9.0», расчет смет – программным комплексом «Гранд Смета», графическая часть начерчена в AutoCADe 2004, пояснительная записка набрана с помощью Word 2003 и Excel 2003.
Введение
Наряду с развитием производства строительных конструкций и изделий полной заводской готовности, широкое распространение получило возведение зданий и сооружений из монолитного железобетона.
Практика подтвердила технико-экономические преимущества строительства жилых и общественных зданий, отдельных элементов и конструкций в монолитном и сборно-монолитном исполнении. Монолитное строительство позволяет реализовать его ресурсосберегающие возможности для повышения качества и долговечности жилья, выразительности архитектуры отдельных зданий и градостроительных комплексов. Технико-экономический анализ показывает, что в целом ряде случаев монолитный железобетон оказывается более эффективен по расходу материалов, суммарной трудоёмкости и приведённым затратам.
Его преимущество может быть реализовано в первую очередь в районах со сложными геологическими условиями, при повышенной сейсмичности, в местах, где отсутствуют или недостаточны мощности полносборного домостроения.
Массовое монолитное домостроение переходит от кустарной технологии и мизерных объёмов к современным методам возведения и поточному строительству. В условиях рыночных отношений, при дефиците жилья и социально культурных объектов в России, у этого эффективного метода домостроения несомненно большие перспективы.
1. Исходные данные для проектирования
Дипломный проект на тему «16 – этажный жилой дом с монолитным каркасом в » разработан на основании задания на проектирование.
Климатический район строительства – III, при проектировании учтены следующие характеристики района.
Температура наружного воздуха:
а) наиболее холодных суток -23ºС;
б) наиболее холодной пятидневки -19ºС.
Годовое количество осадков, мм 711.
Среднемесячная относительная влажность воздуха, в%:
в январе 79
в июле 46
Район по скоростному напору ветра IV.
Район по весу снегового покрова I.
Сейсмичность участка по СНиП II –7 –81 – 8 баллов, категория грунтов по сопротивляемости сейсмическим воздействиям – II, расчётная сейсмичность проектируемого здания принята 8 баллов.
2. Генеральный план участка
Жилой дом строится на участке малой плотности застройки. Подъезд к зданию возможен с ул. Сормовской и ул. Симферопольской. В обращении по частям света дом расположен так, что все квартиры имеют оптимальную ориентацию и необходимую инсоляцию.
Организация рельефа решена в соответствии с разработанным генпланом и обеспечивает отвод ливневых вод с территории участка открытыми и закрытыми водостоками, с последующим сбросом их в существующий ливневой коллектор.
Рельеф участка спокойный, подрезка и подсыпка грунта с образованием откосов отсутствует.
Технико-экономические показатели по генплану:
площадь застройки –1005 м2;
строительный объём –60714 м3, в том числе:
подземной части –2814 м3;
надземной части –57900 м3.
3. Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор основного варианта
Экономическое сравнение вариантов конструктивных решений 16-этажного жилого дома с монолитным каркасом в выполнено в соответствии с методическими рекомендациями по выполнению экономической части дипломного проекта для студентов всех форм обучения специальности 290300 – «Промышленное и гражданское строительство», 2003 г.
Для технико-экономического сравнения принимаются следующие конструктивные решения ограждающих конструкций здания:
- Стены многослойные: с наружной стороны облицовка лицевым керамическим кирпичом 120 мм, пенополистирол – 60 мм, пенобетонные блоки-200 мм, штукатурка цементно-песчаным раствором с внутренней стороны 20 мм.
- Стены многослойные: с наружной стороны фактурная штукатурка 20 мм, керамзитобетон 200, пенополистирол-50 мм, керамзитобетон 200 мм, штукатурка цементно-песчаным раствором с внутренней стороны 30 мм.
- Стены многослойные: с наружной стороны штукатурка -30 мм и внутренней сторон штукатурка цементно-песчаным раствором 20 мм, керамзитобетон – 650 мм.
Для определения толщин стен выполняем предварительный теплотехнический расчет. Согласно СНКК 23–02–2003 «Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормы по теплозащите зданий.» по таблице 16 определяем нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (стен) по формуле Rreq = aDd+b = 0,00035×2682+1,2 = 1,91
Для варианта 1:
Х = 0,041 [1,91 – (0,115+0,230+0,909+0,289+0,
По конструктивным соображением принимаем толщину утеплителя 60 мм.
Общая толщина стены 400 мм.
Для варианта 2:
Х = 0,041 [1,91 – (0,115+0,028+0,227+0,227+0,
По конструктивным соображением принимаем толщину утеплителя 60 мм.
Общая толщина стены 550 мм.
Для варианта 3:
Х = 0,44 [1,91 – (0,115+0,029+0,0428+0,043)] = 0,630 м
По конструктивным соображением принимаем толщину стены 650 мм.
Общая толщина стены 700 мм.
Определяются объемы работ, расходы строительных материалов, трудоемкость и сметная себестоимость конструктивных решений предложенных вариантов. Все расчеты выполнены в табличной форме.
Строительный объем здания – 60714м3;
Общая площадь – 16605 м2.
Для принятия решения о наиболее эффективном варианте конструкций покрытия необходимо в рамках методики приведенных затрат определить суммарный экономический эффект по формуле (1):
Э общ = Э пз + Э э + Э т; (1)
где: Э пз - экономический эффект, возникающий за счет разности приведенных затрат сравниваемых вариантов конструктивных решений;
Э э - экономический эффект, возникающий в сфере эксплуатации здания за период службы выбираемых конструктивных элементов;
Э т - экономический эффект, возникающий в результате сокращения продолжительности строительства здания.
Определим составляющие суммарного экономического эффекта.
- Определение экономического эффекта, возникающего за счет разности приведенных затрат сравниваемых вариантов конструктивных решений
Экономический эффект, возникающий за счет разности приведенных затрат сравниваемых вариантов конструктивных решений, определяется по формуле:
; (2)
где: З i, З б - приведенные варианты по базисному и сравниваемым вариантам конструктивных решений;
За базисный вариант в расчетах принимается 3 вариант, имеющий наибольшую продолжительность (трудоемкость) строительства.
Кр - приведенный коэффициент реновации, который учитывает разновременность затрат по рассматриваемым вариантам, поскольку период эксплуатации конструктивных решений может быть различным; он определяется по формуле (3)
; (3)
где: Е н – норматив сравнительной экономической эффективности капитальных вложений, который принимаем равным 0,22;
Рб, Рi - коэффициенты реновации по вариантам конструктивных решений, которые учитывают долю сметной стоимости строительных конструкций в расчете на 1 год их службы.
Нормативные сроки ограждающих конструкций принимаем по данным приложения 3 [23]. Поэтому Кр = 1 и в нашем случае
; (4)
Причем, приведенные затраты по вариантам определяются так
(5)
где: Сс i - сметная стоимость строительных конструкций по варианту конструктивного решения;
З м i - стоимость производственных запасов материалов, изделий и конструкций, находящихся на складе стройплощадки и соответствующая нормативу; определяется по формул
; (6)
где: Мj - однодневный запас основных материалов, изделий и конструкций, в натур. единицах;
Цj - сметная цена франко – приобъектный склад основных материалов, изделий и конструкций;
Н зом j - норма запаса основных материалов, изделий и конструкций, дн., принимается равной 5 – 10 дней;
Используем данные о стоимости материалов, приведенные в таблице 1, для расчета величины (З м i). Величина стоимости однодневного запаса материалов по вариантам конструктивных решений может определиться так
;
где: М i - сметная стоимость материалов по данным локальных расчетов i – го варианта;
t дн i - продолжительность выполнения варианта конструктивных решений i – го варианта, в днях, определяемая по формуле (7)
; (7)
где: mi - трудоемкость возведения конструкций варианта, чел.-дн; принимается по данным сметного расчета;
n – количество бригад, принимающих участие в возведении конструкций вариантов;
r – количество рабочих в бригаде, чел.;
s – принятая сменность работы бригады в сутки,
Расчет приведенных затрат показан в таблице 2. Наибольший экономический эффект от разности приведенных затрат имеет первый вариант конструктивного решения – стены из пенобетонных блоков с эффективным утеплителем с облицовкой из кирпича.
- Определение экономического эффекта, возникающего в сфере эксплуатации здания за период службы выбираемых конструктивных элементов
Эксплуатационные затраты, учитываемые в расчете, зависят от конкретных условий работы конструкций; к ним относятся: затраты на отопление, вентиляцию, освещение, амортизацию и содержание конструкций.
Затраты на отопление, вентиляцию, освещение и прочие при сравнении конструкций покрытий можно принять одинаковыми и в расчетах не учитывать.
Затраты на содержание строительных конструкций складываются из следующих видов которые нормируются в виде амортизационных отчислений от их первоначальной стоимости в составе строительной формы здания: затрат, связанных с восстановлением конструкции; затрат на капитальный ремонт конструкций; затрат на содержание конструкций, связанных с текущими ремонтами, окраской, восстановлением защитного слоя покрытий и т.п.
Размер этих затрат определяется по формуле
; (8)
где: a1 - норматив амортизационных отчислений на реновацию, %;
a 2 - норматив амортизационных отчислений на капитальный ремонт, %;
a 3 - норматив амортизационных отчислений на текущий ремонт и содержание конструкций, %;
Нормативы отчислений на содержание строительных конструкций принимаются согласно приложению 5 [23].
Тогда экономический эффект инвестора, возникающий в сфере эксплуатации зданий, определится по формуле
; (9)
где: ∆ К – разница приведенных сопутствующих капитальных вложений, связанных с эксплуатацией конструкций по вариантам; под ними понимаются затраты, предназначенные для приобретения устройств, которые используются в процессе эксплуатации конструкций; при их отсутствии сопутствующие капитальные вложения не учитываются.
Для условий нашей задачи (отсутствие сопутствующих капитальных вложений, одинаковый срок эксплуатации конструкций разных вариантов) формула (9) принимает вид
; (10)
Вместе с тем, согласно приложения 5 [23] принимаем нормативы амортизационных отчислений, по формуле (8):
; (11)
Расчет экономического эффекта, возникающего в сфере эксплуатации здания за период службы сравниваемых вариантов конструкций ограждения, приведен в таблице 3. Наибольший экономический эффект имеет первый вариант конструктивного решения – стены из пенобетонных блоков с эффективным утеплителем с облицовкой из кирпича.
Определяется величина капитальных вложений по базовому варианту согласно формулы по данным укрупненных показателей сметной стоимости работ в ценах 2001 г.
К = С уд * V зд * К пер * ή 1 * ή 2 * Iсмр
где: С уд - удельный средний показатель сметной стоимости строительно – монтажных работ в ценах 2000 г., руб./м3; может приниматься по данным приложения 6. (1402,8 руб.);
V зд - строительный объем здания, м3; (60714 м3)
К пер - коэффициент перехода от сметной стоимости строительно – монтажных работ к величине капитальных вложений принимается: для объектов административного значения – 1,1;
ή 1 - коэффициент учета территориального пояса; для условий Краснодарского края он принимается равным 1,0;
ή 2 - коэффициент учета вида строительства равен 1;
Iсмр - индекс роста сметной стоимости строительно – монтажных работ от уровня цен 2001 г. к текущим ценам; принимается по данным бюллетеня регионального центра ценообразования в строительстве «Кубаньстройцена» на 1 квартал 2005 года (3,02)
К= руб.
Величина капитальных вложений по сравниваемым вариантам определяется, исходя из того, что в здании меняются только конструкции по вариантам, по формуле
;
где: Cc б, С с i - сметная стоимость базисного и сравниваемого вариантов конструктивного решения здания; принимается по данным сметных расчетов.
К 1 = К б – (Cc б - С с i) = 285 762 742 – (12 325 000–9 554 000) = 282 991 742 руб.
К 3 = К б – (Cc б - С с i) = 285 762 742 – (12 325 000–11 193 000) =284 630 742 руб.
3 Определение экономического эффекта, возникающего в результате сокращения продолжительности строительства здания.
Экономический эффект для жилого дома определяется по формуле
; (12)
Величина капитальных вложений по сравниваемым вариантам определяется, исходя из того, что в здании меняются только конструкции по вариантам, по формуле
; (13)
где: Cc б, С с i - сметная стоимость базисного и сравниваемого вариантов конструктивного решения здания; принимается по данным сметных расчетов.
Тб, Тi - продолжительность строительства по базовому и сравниваемому вариантам, год.
Продолжительность строительства по базисному варианту принимаем на основании СНиП «Нормы задела и продолжительности строительства» [39].
Здание имеет строительный объем 50552 м3, поэтому принимаем Тб = 16 мес.
Для сравниваемых вариантов конструктивных решений продолжительность возведения здания определяется по формуле
; (14)
где: t б, t i - продолжительность осуществления конструктивного решения для варианта с наибольшей продолжительностью и для сравниваемых вариантов, год;
Продолжительность возведения конструкций (в годах) определяется по формуле:
; (15)
Расчет экономического эффекта, возникающего от сокращения продолжительности строительства здания по сравниваемым вариантам конструкций покрытий, приведен в таблице 4.
Данные о капитальных вложениях базисного варианта возведения здания приняты по данным таблиц 3- 7 [23], где выполнен расчет сметной стоимости строительства на основе укрупненных показателей стоимости прямых затрат с последующим пересчетом в текущие цены.
Определим суммарный экономический эффект (таблица 5) по формуле (1): наибольший суммарный экономический эффект имеет первый вариант конструктивного решения – стены из пенобетонных блоков с эффективным утеплителем с облицовкой из кирпича.
Вывод: для дальнейшего проектирования принимаем первый вариант конструктивного решения.
4. Архитектурно-строительная часть
4.1 Объёмно-планировочное решение
Здание 16-ти этажное с высотой этажа 3,0 м, теплым техническим этажом и не отапливаемым подвалом.
На техническом этаже размещается разводка коммуникаций: вентиляции, отопления, в подвале инженерных коммуникаций, технических помещений.
Здание 2-х секционное со встроенными офисными помещениями на 1-м этаже, на 2–16 этажах запроектировано 150 квартир. Имеются 1, 2-х и 3-х комнатные квартиры в одном уровне. На 1-м этаже, отведенном под офисные помещения запроектированы вестибюли, кабинеты, там же запроектирован изолированный вход в жилой дом с лестничными маршами и лифтовым холлом.
Каждая секция оборудована 1-м лифтом и мусоропроводом, в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями.
Таблица 10. Ведомость основных показателей по жилому дому
Наименование |
Площадь, м2 |
Этаж |
Количество | |
Жилая |
Общая |
квартир на дом | ||
3-х комнатные квартиры |
45.1 |
81.45 |
2–16 эт. |
30 |
48.2 |
86.67 |
2–16 эт. |
30 | |
2-х комнатные квартиры |
37.5 |
72.86 |
2–16 эт. |
30 |
37.0 |
72.85 |
2–16 эт. |
30 | |
1-комнатные квартиры |
18.2 |
46.95 |
2–16 эт. |
30 |
Офисные помещения | ||||
Кабинеты |
- |
399.6 |
1 |
- |
Вестибюль с тамбуром |
- |
76.2 |
1 |
- |
Вестибюль |
- |
64.9 |
1 |
- |
Коридор |
- |
53.9 |
1 |
- |
Тамбур |
- |
16.7 |
1 |
- |
Подсобные помещения и санузлы |
- |
13.6 |
1 |
- |
4.2 Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций
Общая информация о проекте
1. Назначение – жилое здание.
2. Двухсекционное.
3. Тип – 16 этажный жилой дом на 150 квартир центрального теплоснабжения.
4. Конструктивное решение – кирпично-монолитное.
Расчетные условия
5. Расчетная температура
6. Расчетная температура
7. Расчетная температура теплого чердака – (+14 0С).
8. Расчетная температура теплого подвала – (+2 0С).
9. Продолжительность
10. Средняя температура наружного
воздуха за отопительный
г. Новороссийска – (+2 0C).
11. Градусосутки отопительного периода – (2682 0C.сут).
Объемно-планировочные параметры здания
12. Общая площадь наружных
Aw+F+ed=Pst.Hh,
где Pst – длина периметра внутренней поверхности наружных стен этажа,
Hh – высота отапливаемого объема здания.
Aw+F+ed=159×50,5=8029,5 м2;
Площадь наружных стен Aw, м2, определяется по формуле:
Aw= Aw+F+ed – AF1 – AF2 – Aed,
где AF – площадь окон определяется как сумма площадей всей оконных проемов.
Для рассматриваемого здания:
- площадь остекленных поверхностей AF1=1605,8 м2;
- площадь глухой части балконной двери AF2=401,25 м2;
- площадь входных дверей Aed=44,66 м2.
Площадь глухой части стен:
AW=8029,5–1605,8–401,25–44,6=
Площадь покрытия и перекрытия над подвалом равны:
Ac=Af=Ast=1005м2.
Общая площадь наружных ограждающих конструкций:
Aesum=Aw+F+ed+Ac+Ar=5977,9+
13 – 15. Площадь отапливаемых помещений
(общая площадь и жилая
Ah=1005×16=16080 м2; Ar=5580 м2.
16. Отапливаемый объем здания, м3, вычисляется как произведение площади этажа на высоту (расстояние от пола первого этажа до потолка последнего этажа):
Vh=Ast.Hh=1005×50,5=50752,5 м3
17. Коэффициент остекленности
P=AF/Aw+F+ed=1605,8 /8029,5 =0,2;
18. Показатель компактности
Kedes=Aesum/Vh=7987,9/50752,5=
Теплотехнические показатели
19. Согласно СНиП II-3–79* приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждений должно приниматься не ниже требуемых значений R0req, которые устанавливаются по таблице 1 «б» СНиП II-3–79* в зависимости от градусосуток отопительного периода. Для Dd=2682 0С. сут требуемые сопротивления теплопередаче равно для:
- стен Rwreq=2.34 м2.0С / Вт
- окон и балконных дверей Rfreq=0.367 м2.0С / Вт
- глухой части балконных дверей RF1req=0.81 м2.0С / Вт
- входных дверей Redreq=1.2 м2.0С / Вт
- покрытие Rcreq=3.54 м2.0С / Вт
- перекрытия первого этажа Rf=3.11 м2.0С / Вт
По принятым сопротивлениям теплопередаче определим удельный расход тепловой энергии на отопление здания qdes и сравним его с требуемым удельным расходом тепловой энергии qhreq, определенным по таблице 3.7 СНКК-23–302–2000.
Если удельный расход тепловой энергии на отопление здания окажется меньше 5% от требуемого, то по принятым сопротивлениям теплопередаче определимся с конструкциями ограждений, характеристиками материалов и толщиной утеплителя.
20. Приведенный трансмиссионный
коэффициент теплопередачи
Kmtr=b(Aw/Rwr+AF1/RF1+ AF2/RF2+Aed/Red+n.Aс/Rсr+n.Af.
Kmtr= (Вт/(м2С)).
21. Воздухопроницаемость стен, покрытия,
перекрытия первого этажа Gmw=G
22. Требуемая краткость воздухообмена жилого дома , 1/ч, согласно СНиП 2.08.01, устанавливается из расчета 3м3/ч удаляемого воздуха на 1м2 жилых помещений, определяется по формуле:
= 3.7990/(0.85х50752,5)=0,556 (1/ч),
где Ar – жилая площадь, м2;
bv – коэффициент, учитывающий долю внутренних ограждающих конструкций в отапливаемом объеме здания, принимаемый равным 0.85;
Vh – отапливаемый объем здания, м3.
23. Приведенный инфильтрационный (условный)
коэффициент теплопередачи здан
Kminf=0.28.c.na.bV.Vh.gaht.k/A
Kminf=0,28×0,556×0,85×50752,5×
где с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1кДж/(кг.0С),
na – средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период (для жилых зданий 3м3/ч, для других зданий согласно СНиП 2.08.01 и СНиП 2.08.02;
bV – коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций, при отсутствии данных принимать равным 0.85;
Vh – отапливаемый объем здания;
gaht – средняя плотность наружного воздуха за отопительный период, равный 353/(273+2)=1.283
k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0.7 – для стыков панельных стен, 0.8 – для окон и балконных дверей;
Aesum – общая площадь наружных ограждающих конструкций, включая покрытие и перекрытие пола первого этажа;
24. Общий коэффициент
Km=Kmtr+Kminf=1,09+0,86=1,95 (Вт/(м2.0С)).
Теплоэнергетические показатели
25. Общие теплопотери через
Qh=0.0864.Km.Dd.Aesum,
Qh=0.0864. 1,95×2682×7987,9=3609439 (МДж).
26. Удельные бытовые
27. Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период, МДж:
Qint=0.0864.qint.Zht.Al=0.0864
28. Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период определяется по формуле (3.14).
Определим теплопоступления:
Qs=tF.kF.(AF1I1+ AF2I2+ AF3I3+AF4I4)=
=0.8.0.8 (1605.539)=553660,8 (МДж).
29. Потребность в тепловой
Qhy=[Qh – (Qint+Qs).V].bh,
Qhy=[3609439 – (964361+553660,8).0.8].1.11=
30. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания qhdes, кДж/(м2.0С.сут) определяется по формуле (3.5):
qhdes=103.Qhy/Ah.Dd,
qhdes=2658474×103/(16080.2682)
31. Расчетный коэффициент
32. Требуемый удельный расход
тепловой энергии системой
- 1924-1926 жылдарғы ұлттық мемлекеттік үшін күрес
- 1945-1980жж Жапонияның экономикалық дамуы
- 1991 – 2001 жылдардағы Қазақстан Республикасының әлеуметтік - экономикалық дамуының көрінісі
- Окрашивание волос - способ «Мелирование». Технология выполнения вечерней модельной прически на волосах, окрашенных способом «Мелирование»
- 25-и этажный монолитный жилой дом, г. Хабаровск
- 2-сыныпта сөз мағынасын оқыту әдістемесі
- 30-ти квартирный жилой дом
- 10-ти этажный 81 квартирный жилой дом, с торговыми помещениями на первом этаже в г.Москве
- 10ти этажный жилой дом
- 1.1 Характеристика и распространение онкологических заболеваний пищеварительной системы
- 14-ти этажный жилой дом для малосемейных преподавателей и студентов в студгородке КГТУ
- 14 этажный 96 квартирный жилой дом со встроенным ювелирным магазином
- 16-этажный жилой дом с монолитным каркасом
- Ячмень Соболек