Расчет наружных стен и фундамента жилого дома

Министерство  образования и  науки РФ 

Санкт-Петербургский  государственный

инженерно - экономический университет 

 

Кафедра экономики и менеджмента 

в городском хозяйстве

    

Курсовое  проектирование 

Расчет  наружных стен и фундамента

жилого  дома 
 
 
 
 

Выполнил:

студент 3  курса гр. 781

Дяченко И.Н.

Проверила:

доц. Кузнецова  Галина Федоровна.  
 
 
 
 
 

Санкт- Петербург

2010 г. 

Содержание  
 

      Введение ……………………………………………………...стр.2

      Исходные данные…………………………………………….стр.3

1. Характеристика климатического района строительства и проектируемого здания……………………………………стр.4
2. Теплотехнический расчет наружных стен……………….стр.5
3. Расчет фундамента………………………………………...стр.10
4. Расчет технико- экономических показателей проекта….стр.15

Заключение……………………………………………………стр.17

Литература…………………………………………………….стр.18

Приложения 

 

Введение

     Целью данной курсовой является приобретение навыков осуществления теплотехнического расчета стен и расчета фундамента жилого дома.

     Задача  курсовой – научится производить  расчет конструктивных элементов (наружных стен и фундамента) и основных технико-экономических показателей проекта жилого дома на примере города Калуга. 

 

Исходные данные к курсовой работе

«Расчет наружных стен и фундамента жилого дома» 

1. Город — Калуга
2. Температура внутреннего воздуха t_в= 18^оС
3. Материал стен — кирпич и керамзитобетон
4. Высота этажа — 2,5 м
5. Междуэтажные и чердачные перекрытия — из крупноразмерного железобетонного настила
6. Кровля — асбестоцементные волнистые листы унифицированного профиля по деревянной обрешетке
7. Грунт — суглинки, 200 R_o кПа
8. Глубина пола в подвале — 2,5м
9. Толщина пола в подвале — 0,1м
10. Расстояние от низа конструкции пола в подвале до подошвы фундамента — 0,4м
11. Фундамент ленточный
12. Расчетная среднесуточная t^o воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, = 15^оС.
 

1. Характеристика климатического района строительства и проектируемого здания

1.1.  Характеристика климатического  района

Город- Калуга;

Влажностная зона — нормальная;

Средняя температура наиболее холодной пятидневки —  -30^оС;

Средняя температура наиболее холодных суток — -34^оС;

Абсолютная минимальная температура — -46^оС;

Средняя температура отопительного периода — -3,5^оС;

Продолжительность отопительного периода — 214 дней;

Средняя температура самого жаркого месяца — 23,4^оС;

Скорость  ветра — 3,9 м/сек;

Структура и характер грунта – пески средней и крупности, средней                плотности; 400кПа

Уровень грунтовых вод — 2,83 м;

Глубина промерзания грунтов — 2,1 м.

Характеристика  проектируемого здания

Эксплуатация  квартир

 

  Для оценки объемно- планировочных решений  зданий применяются коэффициенты, характеризующие рациональность планировочных решений квартир- К₁ и объемно- планировочных решений зданий- К₂.

  Коэффициент К₁ – плоскостной архитектурно- планировочный показатель. Он рассчитывается по формуле (1):

      К

= ,  (1)

где  А_ж – жилая площадь в доме, м²;

        А_о – общая площадь в доме, м².        

                                           158, 2

       К =  335,52       = 0, 47 

      Коэффициент  К₂ – объемный показатель, определяющий объем здания, приходящийся на единицу его функциональной площади, рассчитывается по формуле (2). Для жилых зданий в качестве функциональной площади используется жилая.

К

= ,

  где V_з – строительный объем надземной части здания, м²

                                                                 1476.86

  К =      158,2         =9,3

      В жилых зданиях коэффициенты К₁ и К₂ должны находится в следующих пределах: К₁= 0,54 - 0,64; К₂= 4,5 – 10.  

  2. Теплотехнический  расчет наружных стен

     При проектировании наружных стен необходимо не только подобрать ограждение, отвечающее теплотехническим требованиям, но и  учесть его экономичность.

     При расчете наружных стен определяют их сопротивление теплопередаче.

     Сопротивление теплопередаче R_o ограждающих конструкций принимают равным экономически оптимальному сопротивлению, но не менее требуемого R_о^тр  по санитарно- гигиеническим условиям.

     Требуемое (минимально допустимое) сопротивление  теплопередаче ограждающих конструкций  определяют по формуле (3).

                  t_в- t_н                          18+29

      R_о^тр =  t_в- j_в  *R_в*n  =      6            * 0,133 * 1 =  1,04                      (3)

где t_в- расчетная температура внутреннего воздуха, ^оС; принимается 18^оС;

t_н- расчетная зимняя температура наружного воздуха, ^оС; принимается по                              СНиП (3);

(t_в – j_в) =  ∆t^н – нормативный температурный перепад между    температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ^оС; нормируется в зависимости от функционального назначения помещений СНиП (5) (для стен жилых домов ∆t^н ≤ 6^оС);

R_в- сопротивление теплоотдаче внутренней поверхности ограждения зависит от рельефа его внутренней поверхности; для гладких поверхностей стен R_в = 0,133;

n- коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху (см. СНиП (5)).

    Расчетную зимнюю температуру наружного воздуха  t_н принимают с учетом тепловой инерции Д ограждающих конструкций по СНиП (3).

    При Д > 7( массивные конструкции ) – за расчетную принимаем среднюю температуру наиболее холодной пятидневки.

    Затем определяем экономичное сопротивление  теплопередаче по формуле (4).

        

                    W_о Ц_о       

    R_o^эк = √ Е λ Ц_м  ,            (4)

где Ц_о – стоимость тепла 1 Гкал в руб.; (525 руб./ Гкал)

       W_о – теплопотери за отопительный период, Гкал

        Е – коэффициент эффективности  капитальных вложений ( Е= 0,15);

        λ – коэффициент теплопроводности  материала стен, ккал/ (м.ч.град) (см. СНиП (5));

     Для упрощения расчетов в учебных  целях теплопотери за отопительный период W_о предлагается определять по формуле (5).

      W_о = (t_в – t_н.ср.) * N * z * r * d / 10⁶ = ( 18 – (-3,5)) *214*24*1,4*1,5/ 10⁶=

= 0,23          (5)

где t_в – температура внутреннего воздуха, ^оС;

      t_н.ср. – средняя температура отопительного периода, ^оС; ( отопительным считается период с температурой наружного воздуха t_н < 8^оС);

      N- отопительный период в течении года, дни;

      z – отопительный период в течение суток, ч;

      r – коэффициент неучтенных теплопотерь за счет инфильтрации воздуха через неплотности оконных переплетов, стыков, утоненных стен за отопительными приборами и др., принимается равным 1,4;

      d – коэффициент, учитывающий единовременные и текущие затраты при устройстве и эксплуатации головных сооружений средств отопления, теплосетей и др., принимается равным 1,5.

      Значение  W_о рассчитывается по формуле (5) на основании данных СНиП (3).

                                     0,23 * 525            120,75

         R^эк_{о керамзитоб.}= √ 0,15* 0,58* 1270  = √ 110,49= 0,7

              0,23 * 525                   120,75

         R^эк_{о кирпича} = √ 0,15* 0,47 *  1600 = √ 194,4 =  0,63 

      Для выбора сопротивления теплопередаче  R_о соблюдается условие: если R_o^эк > R_о^тр , то R_o = R_о^эк ; если R_о^эк < R_о^тр , то R_o = R_о^тр.

      Т.к. R_о^тр.> R_о^эк, то R_o = R_о^тр

      Толщину стены определяем по формуле (6).

                                          δ₁       δ₂

                  δ = [ R_о – ( R_в + R_н +  λ₁  +  λ₂   ) ] * λ ;                                      (6)

                                         

         1

где R_н= α_н    - сопротивление теплопередаче наружной поверхности ограждения, м².ч.град/ккал; зависит от местоположения ограждения, для стен и покрытий северных районов R_н = 0,05 (табл.6 (5));

         δ_1,2 – толщина слоя, м;

      λ_1,2 – коэффициент теплопроводности материала слоя.