Проект монтажа светопрозрачных ограждающих конструкций
1. Общий раздел
1.1. Обоснование
целесообразности
Основным назначением архитектуры всегда являлось создание необходимой для существования человека жизненной среды, характер и комфортабельность которой определялись уровнем развития общества, его культурой, достижениями науки и техники. Эта жизненная среда, называемая архитектурой, воплощается в зданиях, имеющих внутреннее пространство, комплексах зданий и сооружений, организующих наружное пространство - улицы, площади и города.
В современном понимании архитектура - это искусство проектировать и строить здания, сооружения и их комплексы. Она организует все жизненные процессы. По своему эмоциональному воздействию архитектура - одно из самых значительных и древних искусств. Вместе с тем, создание производственной архитектуры требует значительных затрат общественного труда и времени. Поэтому в круг требований, предъявляемых к архитектуре наряду с функциональной с функциональной целесообразностью, удобством и красотой входят требования технической целесообразности и экономичности. Кроме рациональной планировки помещений, соответствующим тем или иным функциональным процессам удобство всех зданий обеспечивается правильным распределением лестниц, лифтов, размещением оборудования и инженерных устройств (санитарные приборы, отопление, вентиляция).
Сокращение затрат в архитектуре и строительстве осуществляется рациональными объемно - планировочными решениями зданий, правильным выбором строительных и отделочных материалов, усовершенствованием методов строительства. Главным экономическим резервом в градостроительстве является повышение эффективности использования земли.
В дипломе главное внимание уделяется решению экономико-технологической проблемы строительства современного здания, которая одновременно бы отвечало и требованиям по теплозащите и сейсмостойкости при условии применения доступных местных материалов.
1.2. Характеристика
района и площадки
Согласно СНиП 2.01.07-85 [7] г. Абакан находится в климатическом районе IВ, в сухой зоне. Климат г. Абакана, по данным многолетних метеорологических наблюдений, резко-континентальный, характеризуется коротким жарким летом, продолжительной холодной зимой, со значительными сезонными и суточными колебаниями температуры воздуха. В течение года преобладают ветры юго-западного направления.
г. Абакан находится в III климатической зоне, третий ветровой район (wо =0,38 кН/м2 ), по весу снегового покрова относится к 3 зоне ( So = 1,0 кН/м2), средняя месячная температура: в январе - 20 оС, в июле + 20 оС.
В соответствии со СНиП 23-01-99 [2], район строительства характеризуется следующими природно-климатическими условиями:
- средняя температура наиболее холодного периода – 27 оС;
- средняя температура наиболее холодных суток – 44 оС;
- средняя температура наиболее холодной пятидневки – 41 оС;
- абсолютно минимальная температура – 47 оC;
- средняя скорость ветра в январе 5 м/с;
- скоростной напор ветра 0,38(38) КПа(кгс/м2);
- вес снегового покрова 1,0(100) КПа(кгс/м2);
- высота снегового покрова 25 см;
- количество осадков в год 362 мм;
- нормативная глубина промерзания 3 м.
Согласно СНиП II-7-81* [9], сейсмичность района строительства составляет 7 баллов с 10 % степенью сейсмической опасности.
Рельеф строительной площадки ровный, колебания относительных отметок незначительны. Абсолютная отметка рельефа площадки составляет 245.00 м.
На площадке отсутствуют поверхностные воды. Грунтовые воды встречены на глубине 2 м от поверхности земли. По отношению к бетонам на любых марках цемента воды не агрессивны.
Площадка для строительства спо
По данным инженерно – технических изысканий площадка представлена гравелистыми грунтами с песчаным заполнителем, перекрытыми песками пылеватыми и растительным слоем. Глубина промерзания грунтов – 3 м.
К местным строительным материалам относятся: гравий, песок, щебень, кирпич, все растворы.
Недостатком является стесненность площадки, что не позволяет оптимально разместить на ней механизмы и материалы, необходимые для проведения работ.
1.3. Технико-экономическое
обоснование объемно-
В условиях сейсмичности 7-8 баллов в основном возводят панельные, каркасно-панельные и кирпичные здания. К перспективным решениям с точки зрения удовлетворения надежности, экономичности, технологичности, архитектурной выразительности относятся каркасные системы с применением предварительно напряженных конструкций, в том числе последующие натяжение перекрытий на стадии монтажа.
В сейсмостойких зданиях, получили широкое распространения 2 типа перекрытий – сплошные и пустотные. При этом опирание плит покрытия на кирпичные стены должно быть не менее 120 мм.
При выборе видов бетонов для замоноличивания следует исходить из соблюдения требований их минимальной усадки. В противном случае в зонах контактов в процессе эксплуатации объектов возникают сквозные трещины. В результате жесткость горизонтальной диафрагмы в своей плоскости может значительно уменьшится.
В качестве вариантов объемно-планировочного решения можно привести следующие:
Варианты стеновых ограждений:
- кирпичные стены хоть и чаще других используются в нашем регионе, но уже доказано, что это нецелесообразно, вследствие их высокой теплопроводности, но можно использовать утеплитель, закладываемый внутрь стены, либо прикрепляемый снаружи; так как проектируемое здание – каркасное, то толщину кирпичной кладки можно сделать минимальной;
- также вариантом стенового ограждения может являться монолитная железобетонная стена с пустотами заполненными сыпучим материалом имеющим низкую теплопроводность. При возведении монолитных стен следует уделить основное внимание изготовлению добротной опалубки, её надёжному креплению и удобной перестановке в процессе бетонирования.
Варианты фундаментов:
- ленточный, работающий, как балка на упругом основании;
- столбчатый под колонны.
1.4. Элементы НИРС
ISOVER FASOTERM PF – жесткая гидрофобизированная изоляция в плитах из минерального волокна на основе базальтовых пород. Обладает не только хорошими теплотехническими характеристиками, но и высокой устойчивостью к нагрузке. Предназначена для утепления фасадов с оштукатуриванием (с тонкослойной штукатуркой).
ISOVER FASOTERM PF – это жесткая плита из каменного волокна. Материал имеет продольное строение волокон. Для удобства монтажа плиты маркированы выжженными на их поверхности полосками (обозначенная полосками поверхность плиты должна быть обращена к изолируемой стене).
Плиты монтируют таким образом, чтобы обозначенная полосками поверхность была обращена к изолируемой стене.
Стена, к которой крепятся панели, должна быть ровной, возможные углубления следует заполнить раствором. Основание должно быть устойчивым, прочным, чистым и сухим. В том случае, если монтаж изоляции осуществляется по старой штукатурке, необходимо проверить ее адгезию. Панели крепят на стену при помощи специального клеевого состава или металлических дюбелей и пластиковых «грибов». На торцах панелей клея быть не должно. Если в процессе монтажа между панелями появятся щели, устраните их с помощью клиньев, вырезанных из изоляции. Не заполняйте щели клеем. Стеклосетку необходимо «утопить» в предварительно наложенный армирующий слой шпаклевочного клея. После нанесения армирующего слоя (он должен сохнуть не менее 48 час.) можно накладывать слой штукатурки.
В случае использования металлических дюбелей, на 1 м2 изолируемой стены их требуется от 4 до 10 шт. в зависимости от высотности здания и близости плиты к углам здания. Отверстие для дюбеля должно быть на 1 см больше длины дюбеля. Дюбель вбивают так, чтобы его шляпка была в одной плоскости с поверхностью плиты
ПРАЙМЕР БИТУМНЫЙ (ТУ 577-011-17925162-2003) – применяется для подготовки (огрунтовки) изолируемых поверхностей (бетонная плита, цементно-песчаная стяжка и т.п.) перед укладкой наплавляемых и самоклеящихся кровельных и гидроизоляционных материалов (см. приложение 1).
БИПОЛЬ – модифицированный наплавляемый материал.
ТЕХНО РУФ В (ТУ 5762-015-17925162-2004) – тепло-, звукоизоляционные плиты из минеральной ваты (см. приложение 2).
Данный дипломный проект был разработан при помощи ЭВМ. В частности: пояснительная записка с помощью программ Microsoft Word и Microsoft Excel, расчеты – с помощью MathCAD Professional чертежи пояснительной записки были выполнены машинной графикой в AutoCAD, чертежи проекта – в AutoCAD.
2. Строительные материалы, изделия и конструкции
2.1. Выборка
основных строительных
Для возведения здания применяются следующие строительные материалы:
- в качестве фундаментов используются фундаментные блоки и монолитный бетон;
- наружные и внутренние несущие стены выполнены из глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе;
- наружные стены утепляются эффективным утеплителем;
- перегородки – кирпичные, толщиной 120 мм;
- перекрытия и покрытия выполняются из железобетонных многопустотных плит;
- оконные и дверные проемы перекрываются железобетонными перемычками;
- лестничная клетка – из сборных железобетонных элементов;
- ограждение лестниц – металлическое с деревянными поручнями;
- кровля проектируется плоская с применением новых материалов и технологий монтажа;
- окна – деревянные, с двойным остеклением;
- двери – деревянные;
- при выполнении полов используются: половая рейка по деревянным лагам, линолеум по цементной стяжке, керамическая плитка; гидроизоляция – рубероид; звукоизоляция – мягкая ДВП;
- при наружной отделке выполняется штукатурка цементным раствором по капроновой сетке с последующим нанесение матовой кремнеорганической краски;
- при внутренней отделке выполняется штукатурка цементным раствором; в дальнейшем применяется масляная краска, обои, керамическая плитка.
2.2. Технические
характеристики основных
- Бетон В 20 (ГОСТ 26633-91).
Rbn=15 МПа – нормативное сопротивление бетона сжатию;
Rb,ser=15 МПа – расчетное сопротивление бетона сжатию для ΙΙ группы предельных состояний;
Rbtn=1.4 МПа – нормативное сопротивление бетона растяжению;
Rbt,ser=1.4 МПа – расчетное сопротивление бетона растяжению для ΙΙ группы предельных состояний;
Rb=11.5 МПа – расчетное сопротивление бетона сжатию для Ι группы предельных состояний;
Rbt=0.9 МПа – расчетное сопротивление бетона растяжению для Ι группы предельных состояний;
Eb=27*103 МПа – начальный модуль упругости бетона;
Rbp 0.5 В=0.5*20=10 МПа – передаточная прочность бетона;
Rbp 11 МПа, принимаем Rbp=11 МПа.
- Арматура ненапрягаемая класса Вр- Ι (ГОСТ 6727-80).
Rsn=410 МПа – нормативное сопротивление арматуры растяжению;
Rs,ser=410 МПа – расчетное сопротивление арматуры растяжению для ΙΙ группы предельных состояний;
Rs=375 МПа – расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению для Ι группы предельных состояний;
Rsw=270 МПа – расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению для Ι группы предельных состояний;
Rsc=375 МПа – расчетное сопротивление арматуры сжатию для Ι группы предельных состояний;
Es=170*103 МПа – модуль упругости арматуры.
- Арматура напрягаемая А-III (ГОСТ 5781-82).
Rsn=390 МПа – нормативное сопротивление арматуры растяжению;
Rs,ser=390 МПа – расчетное сопротивление арматуры растяжению для ΙΙ группы предельных состояний;
Rs=355 МПа – расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению для Ι группы предельных состояний;
Rsw=285 МПа – расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению для Ι группы предельных состояний;
Rsc=355 МПа – расчетное сопротивление арматуры сжатию для Ι группы предельных состояний;
Es=200*103 МПа – модуль упругости арматуры;
- Кирпич керамический (ГОСТ 530-95) [10] пластического прессования, изготовляется из глин с добавками, обоженный, размером 250 х 120 х 65 мм. Допускаемые отклонения от размеров кирпича не должны превышать (в мм): по длине ±6, по ширине ±4, по толщине ±3. Кирпич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и углами и ровными гранями. По форме и внешнему виду кирпича допускаются следующие отклонения: искривление граней и ребер кирпича по постели до 4 мм и по ложку до 5 мм включительно; трещины сквозные на ложковых гранях (т.е. на сторонах размером 250 х 65 и 250 х 88 мм) на всю толщину кирпича протяженностью по ширине кирпича до 40 мм включительно в количестве не более одной на одном кирпиче; отбитости или притупленности ребер и углов размером по длине ребра не более 15 мм в количестве не свыше двух на одном кирпиче. Кирпич должен иметь на одной из сторон марку завода- изготовителя.
- Битумы нефтяные строительные (ГОСТ 6617-76) [11], получаемые окислением остаточных продуктов после перегонки нефти. Нефтяные строительные битумы должны соответствовать следующим требованиям:
- глубина проникания иглы при 25 оС 21 – 40 мм (ГОСТ 2400-51, раздел 2);
- растяжимость при 25 оС в см не менее 3 (ГОСТ 2400-51, раздел 5);
- температура размягчения в оС не ниже 70 (ГОСТ 2400-51, раздел 6);
- растворимость в хлороформе или бензоле в % не менее 99 (ГОСТ 2400-51, раздел 7);
- потеря в массе при 160 оС за 5 часов в % не более 1 (ГОСТ 2400-51, раздел 8);
- температура вспышки в оС не ниже 230 (ГОСТ 4333-48);
- содержание водорастворимых соединений в % не более 0,3 (ГОСТ 2400-51, раздел 9).
Упаковку, маркировку, хранение, приемку и транспортирование нефтяных строительных битумов производят по ГОСТ 1510-60. Марка битума указывается в заказе.
- Пиломатериалы хвойных пород (ГОСТ 8486-66). Размеры пиломатериалов по длине от 1 м до 6.5 м устанавливают с градацией 0.25 м, а для тары – от 0.5 с градацией 0.1 м. Допускаемые отклонения от установленных размеров пиломатериалов в мм устанавливают следующее:
- по длине +50 и –25; по толщине при размерах до 32 мм включительно ±1;
- по толщине, а для обрезанных и по ширине от 40 до 100 мм ±2 и более 100 мм ±3.
Пиломатериалы должны изготовляться из древесины следующих пород: сосны, ели, пихты, лиственницы и кедра. Доски и бруски изготовляют пяти сортов: отборного 1, 2, 3 и 4-го, а брусья – четырех составов: 1, 2, 3 и 4-го. Абсолютная влажность пиломатериалов отборного, 1; 2 и 3-го сортов, поставляемых в период с 1 мая по 1 октября, должна быть не более 22 ±3 %; влажность пиломатериалов 4-го сорта не нормируется. Пиломатериалы должны поставляться рассортированными по размерам и сортам. Методы проверки качества, маркировка и транспортирование пиломатериалов должно производится по ГОСТ 6564-63, укладка и хранение – по ГОСТ 3808 , поверхностная антисептическая обработка – по ГОСТ 10950-64.
- Гвозди проволочные (ГОСТ 283-63). Круглые гвозди изготовляются из термически светлой стальной необработанной низкоуглеродистой проволоки по ГОСТ 3282-46. Верхняя поверхность конической головки строительных и кровельных гвоздей должна быть рифленой. Заостренная часть гвоздя может иметь круглое или квадратное сечение, причем угол заострения не должен превышать 40 %. Гвозди упаковывают в деревянные ящики. В ящике могут быть гвозди только одного вида и одного размера. Масса ящика брутто не должна превышать 80 кг. На торцевой стороне ящика должны быть нанесены краской: марка или наименование завода-изготовителя, условное обозначение гвоздей, масса гвоздей нетто.
- Стекло оконное листовое (ГОСТ 111-90) [14]. Листы стекла должны иметь прямоугольную форму. Листы стекла должны иметь равномерную толщину. Разнотолщинность, т. е. колебание толщины одного и того же листа, не должна превышать: для стекла "2", "2,5" и "3" мм – 0,2 мм. Поверхность листов стекла должна быть плоской. Кривизна листа (стрела прогиба) не допускается более 0.3 % длины. Листы стекла должны иметь толстые кромки и целые углы. Сколы и щербины в кромках листа не допускаются длиной (считая от края к центру листа) более 3 мм для стекла "2", "2.5" и "3". Светопропускание стекла должно быть: для 2 – 2.5 миллиметрового не менее 87 %; 3 – 4 миллиметрового не менее 85 %. Стекло должно быть бесцветным. Стекло должно быть равномерно отожжено и, отламываться ровно по надрезу, не растрескиваясь. Оконное стекло должно быть принято техническим контролем предприятия-поставщика. Поставщик должен гарантировать соответствие всего выпускаемого оконного стекла требованиям настоящего стандарта. Ящики со стеклом должны храниться в закрытых сухих помещениях.
- Гипсокартон «Кубань-KNAUF» (ГОСТ 6266-97). Размеры: длина – 2 м; ширина – 1,2 м; толщина – 12,5 мм.
Гипсокартонные листы ГКЛ относятся к группе горючести Г1 по ГОСТ 30244, к группе воспламеняемости ВЗ по ГОСТ 30402, к группе дымообразующей способности Д1 по ГОСТ 12.1.044, к группе токсичности Т1 по ГОСТ 12.1.044.
Разрушающая нагрузка для продольных образцов – 322 Н;
для поперечных образцов – 105 Н.
Плотность gо=1000 кг/м3;
Коэффициент теплопроводности l=0,25 Вт/(м*°С);
Коэффициент теплоусвоения s=6,01 Вт/(м2*°С).
- Эмали общего потребления для внутренних работ (ГОСТ 64-56), представляющие собой суспензию перетертых пигментов в масляном лаке. Эмали предназначаются для окраски различных деревянных и металлических изделий, эксплуатируемых внутри помещения, и для внутренних отделочных работ по поверхности штукатурки. Завод-поставщик должен гарантировать возможность нанесения последующих слоев после высушевания нанесенной эмали при температуре 18 – 20 оС в течение 24 ч, а возможность шлифовки покрытия после высушевания – в течение 48 ч при толщине каждого слоя не более 23 мк. Состав растворителей, входящих в эмали и их количественное содержание должны быть согласованны Главной государственной инспекцией Министерства здравоохранения России. Эмали разливают в металлические банки (по ГОСТ 6128-52), фляги (по ГОСТ 5799-51), бидоны емкостью до 25 л и металлические барабаны, вмещающие до 200 кг продукта. Эмали хранят в плотно закрытой таре, предохраняя их от действия солнечных лучей и влаги. Каждую партию эмали сопровождают документом, удостоверяющим качество эмали и содержащим подтверждение о соответствии эмали настоящему стандарту.
- Рубероид (ГОСТ 10923-64), получаемый пропитки кровельного картона мягкими нефтяными битумами с последующим покрытием его с обеих сторон тугоплавкими нефтяными битумами. Нижняя (наружная в рулоне) поверхность кровельного рубероида должна иметь мелкую минеральную посыпку. Покровная масса должна быть нанесена на обе стороны рубероида по всей поверхности полотна равномерным слоем без грубых рифлений, пузырей и просветов. Лицевая поверхность кровельного рубероида должна быть покрыта сплошным слоем посыпки, равномерно и без непосыпанных участков.
3. Архитектурно-строительный раздел
3.1. Генеральный план
М1:500
Участок расположен в районе Молодежный города Абакан. Участок под застройку имеет размеры 7017 м2.
К господствующим ветрам здание расположено под углом 450. Разрыв с существующими зданиями – в соответствии с противопожарными и санитарными нормами. Здание расположено таким образом, чтобы центральные входы находятся со стороны улицы.
Принятая в проекте
схема благоустройства и
На территории также предусмотрены элементы озеленения: посев трав, кустарники, деревья, со стороны главной улице – цветники, во дворе – каркас для вьющихся растений и цветов.
3.2. Объемно-планировочное и конструктивное решение
Здание спортивного
комплекса одноэтажное с
Расположение помещений обеспечивает движение занимающихся в следующей последовательности: вестибюль с гардеробом верхней одежды, раздевальные (мужские и женские с душевыми и санузлами) и спортзалом.
В здании предусмотрен второй выход.
Так как проектируемое здание расположено
в зоне с сейсмичностью 7 баллов,
при его проектировании и возведение
предусматривается ряд
В сопряжениях стен в кладку укладываются арматурные сетки сечением продольной арматуры общей площадью не менее 1 см2, длиной 1.5 м через 700 мм по высоте.
Фундаменты. В качестве вариантов фундаментов можно рассмотреть следующие:
а) одиночные сваи небольшим сечением, так как дом двухэтажный и нагрузки от него невелики, которые можно изготавливать непосредственно на объекте строительства, имея в наличии необходимые для этого материалы: бетон, арматура, опалубка, виброуплотнитель бетона; при срубке голов в свае оставляются выпуски арматуры, которые затем свариваются с арматурой колонн;
б) ленточный фундамент – наименее трудоемкий, при этом, наиболее простой и экономичный вид фундамента. Однако данный тип фундамента не приемлем для слабых грунтов;
в) сплошной фундамент с полами по грунту с лентой в месте опирания ограждающей стенки, остальная часть служит полом и составляет около 8 см. Такой фундамент нужно устраивать на подстилающем слое из гравия толщиной около 50 см. Мостик холода лучше ликвидировать по периметру с помощью эффективного утеплителя. Данный вид фундамента лучше всего подходит в нашем случае.
Наружные стены. Наружные стены здания запроектированы из красного кирпича М-100 с утеплителем “ISOVER”и облицованные плитами “КраспанКолор”
Перегородки чаще всего устраиваются кирпичные, гипсовые и деревянные:
а) кирпичные и шлакоблочные перегородки ставят, как правило, в кирпичных и каменных домах на прочном основ ании. Кирпич применяют красный, силикатный или сырец. Обычно толщина кирпичных перегородок – ½ кирпича, но может быть и больше. Для придания жесткости таким перегородкам через каждые 5–6 рядов кладки закладывают два прутка арматурной проволоки толщиной 3–4 мм;
б) ГВЛ, в санузле – ГВЛВ ГОСТ Р 51829-2001.
Перекрытия проектируются:
а) сборными железобетонными из плит ПК–60–15–8Т, укладываемых на сборный железобетонный ригель, но это будет очень дорого;
б) монолитными железобетонными заливаемыми в опалубку, установленную на балки, в качестве которой можно применить металлическую балку, например, двутавровую или из двух швеллеров, сечение которых устанавливается с помощью расчетов.
Кровля. Рулонная.
Отмостка – бетонное покрытие толщиной 15 мм. по щебеному основанию толщиной 100 мм; шириной 1.0 м.
Окна - с двойным остеклением. Материал окон - древесина хвойных пород II сорта. Деревянные конструкции окон экологически безопасны, однако чувствительны к изменению влажности воздуха и подвержены гниению, в связи, с чем их необходимо периодически окрашивать.
Двери. Внутренние и наружные двери глухие. Изготовлены из древесины хвойных пород II сорта. Дверные полотна и косяки, устанавливаемые в помещениях с повышенной влажностью, обрабатываются антисептиком для предотвращения загнивания древесины. Наружные двери усиленные. Для наружных деревянных дверей коробки устраивают с порогами. Дверные полотна навешивают на петлях (навесах), позволяющих снимать открытые настежь дверные полотна с петель - для ремонта или замены полотна двери.
Полы – дощатые, по грунту из монолитного бетона класса В15 (М100) армированные сеткой арматуры класса АIII. Покрытие пола принято из линолеума на теплоизолирующем основании по дощатому полу.
Отопление и горячее водоснабжение запроектировано из магистральных тепловых сетей. Приборами отопления служат радиаторы.
Водоснабжение. Холодное водоснабжение запроектировано от внутриквартального коллектора водоснабжения с двумя вводами.
Канализация хоз. фекальная и дождевая выполнена самотечная внутридворовая с врезкой в колодцы внутриквартальной канализации.
Энергоснабжение выполняется от городской подстанции.
3.3. Наружная и внутренняя отделка
Металлические элементы фасадов – поручни и ограждения окрашиваются в белый цвет.
Ступени входа и покрытие крыльца – мозаичное.
Цоколь и боковые стенки крыльца облицовываются керамической плиткой размером 400х400 мм.
Оконные рамы снаружи и изнутри окрашиваются масляной краской в белый цвет.
При внутренней отделке кирпичные стены и перегородки штукатурятся, под окраску известковыми составами, швы панелей на потолках расшиваются цементным раствором.
Внутренние двери окрашены масляной краской в синий цвет.
Стены помещений и коридоров оклеиваются обоями без бордюров с отступом от потолка на 7 – 10 см. Стены сан узлов окрашиваются масляной краской светлых тонов на высоту 1.6 м.
Полы в помещениях и коридоре дощатые по лагам, и – из линолеума, в санузлах – керамическая плитка.
3.4. Теплотехнический расчет стенового ограждения
Определяем значение градусосуток отопительного периода
;
где 20ºС – температура внутреннего воздуха в помещении;
ºС – средняя температура отопительного периода;