Глава 1. По способу возведения различают
 Скачать 163 Kb.
|
|
Введение С начала прошлого века бетон прочно занимает место основного строительного материала и, несмотря на появление новых эффективных материалов и конструкций, сохранит свое ведущее положение и в обозримом будущем. Бетонные и железобетонные конструкции применяют в гражданском и сельскохозяйственном строительстве; в транспортном строительстве для метрополитенов, туннелей и мостов; в строительстве корпусов промышленного назначения. Такое широкое распространение в строительстве железобетон получил благодаря его многим положительным качествам такими как: долговечность, огнестойкость, стойкость против атмосферных воздействий, высокой сопротивляемости статической и динамической нагрузкам, малых эксплуатационных расходов на содержание зданий и сооружений. По способу возведения различают: - железобетонные конструкции сборные, изготовляемые преимущественно на заводах стройиндустрии и затем монтируемые на строительных площадках; сборно-монолитные, в которых рационально сочетается использование сборных железобетонных элементов заводского изготовления и монолитных частей. В настоящее время сборные железобетонные конструкции в наибольшей степени отвечают требованиям индустриализации строительства, но стоит отметить, что и монолитный бетон с каждым годом получает все большее развитие. Монолитный бетон и железобетон, как правило, экономичнее сборного в подземных частях зданий и сооружений, для фундаментов под технологическое оборудование, в конструкциях массивных стен, в дорожном и гидротехническом строительстве. В последнее время монолитный бетон все чаще применяют в жилых и общественных каркасных зданиях. Основное преимущество его применения – свободная планировка помещения. Темой моей выпускной квалификационной работы является многоэтажный жилой дом с монолитным железобетонным каркасом. Многоэтажные жилые дома являются основным типом жилища в городах России. Такие сооружения позволяют максимально полно и рационально использовать территорию застройки, сокращают протяженность инженерных сетей, улиц, сооружений городского транспорта. А монолитное строительство на сегодняшний день - одна из наиболее перспективных технологий возведения жилых зданий. Преимущества монолитного строительства: 1) максимально быстрые темпы строительства; 2) равномерная и небольшая усадка монолитного здания дает возможность практически сразу после его возведения приступить к внутренней и внешней отделке; 3) прочность каркасно-монолитной конструкции обеспечивается отсутствием швов; 4) практически на любом грунте возможно строительство монолитных сооружений; 4) данная практика позволяет возведение конструкций любой этажности и использование различных архитектурных приемов. Несущие конструкции проектируемого здания выполнены с использованием монолитного железобетона. Жесткое сопряжение монолитных перекрытий и стен обеспечивает жесткость и устойчивость здания. При возведении ненесущих наружных стен используются мелкоштучные элементы с добавлением прослойки утеплителя. 1. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ Многоэтажные жилые дома наиболее массовый вид строительства в крупных городах. Они должны отвечать многим требованиям: функциональным, конструктивным, художественным и т.д. Эти требования тесно связаны между собой, принадлежат одной общей пространственной системе жилого дома. Жилой дом должен соответствовать требованиям жителей. Эти требования определяют необходимый уровень комфорта проживания и общественных услуг, а экономика и уровень развития техники обуславливает характер строительного производства, строительных материалов и конструктивных систем жилого дома или комплекса. Одним из наиболее важных условий строительства являются климатические, что выраженно в температурном, влажностном и ветровом режиме. Большую роль в выборе типа жилого дома играет состав населения города. Градостроительные условия – наиболее важны при выборе этажности и пространственного решения жилого дома. 1.1 Решение генерального плана Генеральный план является основным документом, по которому ведется застройка выделенного участка. Он представляет собой чертеж территории, на котором показано размещение проектируемых, существующих, реконструируемых и подлежащих сносу зданий и сооружений. Вновь строящиеся здания размещаются в зависимости от их функциональной или технической связи и в соответствии с противопожарными и санитарными нормами. Эти нормы определяют минимальные расстояния между зданиями и сооружениями. Санитарные разрывы устанавливаются в зависимости от высоты более высокого здания. Между торцами зданий имеющих окна, разрыв должен быть не меньше 12 метров. Если окон нет, разрыв берется по противопожарным нормам (6 или 8 метров). На генеральном плане изображают границы застраемого участка, вспомогательные постройки, зеленые насаждения, различные площадки, проезды, дороги. Одно из существующих санитарных требований к застройке жилых территорий – защита от шума. Источниками шума в основном являются автомагистрали. Для защиты от шума применяют посадки деревьев и кустарников. Когда это невозможно от шума защищают соответствующей планировкой микрорайона, так проектируемое здание существенно препятствует распространению шума от автодороги вглубь микрорайона. Функциональные требования к планировке и застройке жилых районов предусматривают создание возле жилых домов озелененных дворов с детскими площадками. При решении генерального плана наряду с сокращением общей протяженности проездов необходимо трассировать их по периферии микрорайона, избегая, насколько это возможно, пересечения проездами его территории. Проезды к жилому дому размещаются со стороны входа. Так как на первом этаже находятся жилые помещения, то проезды расположены не ближе 6 м от здания. В отдельных случаях расстояние от дома до проезда уменьшено до 3 м. Планировочное решение сети улиц предусматривает трассировку внутренних проездов с тем, чтобы исключить возникновение транзитного движения транспорта и иметь удобную пешеходную связь с остановками общественного транспорта, учреждениями и предприятиями культурно- бытового обслуживания. Эти проезды устраиваются шириной 3-3,5м Выполнены озеленѐнные пешеходные пути (подходы и подъезды умощены бетонными плитками). 1.2. Конструктивное решение здания Конструктивное решение определяется на начальном этапе проектирования выбором конструктивной системы. Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность. вертикальный и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. Горизонтальные конструкции – перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние передают эти нагрузки на фундамент. Выбор вертикальных несущих конструкций, характер распределения нагрузок между ними – один из основных вопросов при компоновке конструктивной системы. Горизонтальные несущие конструкции играют в зданиях роль диафрагм жесткости – воспринимают горизонтальные нагрузки и воздействия (ветровые, сейсмические) и передают усилие от этих воздействий на вертикальные конструкции. Монолитные перекрытия – диафрагмы жесткости обеспечивают совместимость горизонтальных перемещений вертикальных несущих конструкций от ветровых воздействий. Возможность совместности и выравнивания перемещений достигается жестким сопряжением горизонтальных несущих конструкций с вертикальными. Проектируемый жилой дом представляет собой каркасную систему, получившую, в последнее время, широкое распространение в жилищном строительстве в зданиях с различной высотой. Основными несущими элементами данного здания являются колонны. Жесткость здания в поперечном направлении обеспечивает монолитный лестнично-лифтовой узел и жесткие связи между колоннами и перекрытиями 1.3. Основания и фундаменты Основания Под основанием понимают массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий через него нагрузки от зданий и сооружений. Несущая способность оснований устанавливается расчетом по предельному состоянию. По первому предельному состоянию по несущей способности производят расчет, когда на грунт действуют горизонтальные нагрузки. По второму предельному состоянию расчет на вертикальные нагрузки оснований (кроме скальных) по деформациям, по допустимым осадкам. Глубина заложения фундаментов зависит от многих факторов: глубины промерзания грунтов, нормативного давления на основание и расчетных нагрузок, структуры и характера грунта, от уровня грунтовых вод, глубины заложения слабых грунтов, глубины заложения соседних фундаментов, подвалов, котлованов и выемок, наличия подвала и т. д. В зданиях с подвалами заложение фундаментов должно быть ниже отметки пола подвала не менее чем на 0,2-0,5 м. Фундаменты Фундамент должен обеспечить устойчивость здания, а следовательно, и его долговечность, он служит для восприятия нагрузок от вышележащих элементов здания и передачи их на основание. На фундамент действуют различные факторы. Давление вертикальной нагрузки от элементов здания, горизонтальное давление грунта, вибрация грунта, действие грунтовых вод, попеременное замерзание и оттаивание, химическая агрессия грунтовых вод, температура наружная и внутренняя (при наличии подвала), влажность подвального помещения. Учитывая условия содержания фундаментов, необходимо, чтобы материал фундаментов был: достаточно стойкий против грунтовых вод и возможной химической агрессии; водонепроницаемый, морозостойкий в состоянии выдержать попеременное замораживание и оттаивание; прочный на механические нагрузки и вибрацию; долговечный. Из этих условий видно, что для фундаментов пригоден ограниченный круг материалов. К ним относят бут и бутовую кладку, бутобетон, бетон, железобетон, сильно обожженный кирпич (кирпич алый и силикатный непригодны для фундаментов в связи с их неводостойкостью), причем и при перечисленных материалах приходится применять ряд конструктивных. Средств, чтобы предупредить все возможные воздействия на фундамент. В нашем случае фундаменты под жилой дом приняты в виде монолитной железобетонной плиты толщиной 0,6 м. Сплошные фундаменты применяют в слабых грунтах и при больших нагрузках. Он представляет собой толстую железобетонную плиту, распо- лагаемую под всем зданием, на которую опираются внутренние и наружные колонны. Фундаментные плиты разрезаются в плане только осадочными швами, но в пределах выделенного отсека они обеспечивают жесткость здания и совместную работу фундамента и надземной части сооружения. Сплошные фундаменты способствуют уменьшению неравномерности осадок сооружения. 1.4. Стены Стены подразделяют на наружные и внутренние. Наружные предназначены для защиты жилых помещений от атмосферных воздействий осадков, ветра, температуры, городского шума, солнечной радиации. Наружные стена, как ограждающей конструкции, она должна быть малотеплопроводна, теплоустойчива, непродуваема, стойка от действия «косых» дождей и достаточно звуконепроницаема. Наружные стены самонесущие, представляет собой трѐхслойную конструкцию, ( кирпич – утеплитель (минвата) – кирпич.). Внутренние стены проектируем кирпичными толщиной 120 мм из условий прочности и звукоизоляции. Эти два требования по своим физическим свойствам совпадают; чем плотнее материал внутренней стены, тем он более прочный и менее звукопроводный. Несущие наружные и внутренние стены отвечают изложенным выше требованиям, самонесущие по прочности быть рассчитаны на прочность и устойчивость от собственного веса. 1.3.3 Перекрытия Перекрытия предназначены для разделения помещений по высоте на этажи. Они выполняют функцию несущей конструкции несут свою собственную массу и полезные нагрузки, приходящиеся на перекрытия (массу мебели, оборудования, людей), и функцию защитно-ограждающей конструкции. Междуэтажные перекрытия защищают от шума в помещениях, расположенных над рассматриваемым помещением и под ним, чердачные перекрытия и перекрытия над холодным подпольем защищают помещения от охлаждения. Все виды перекрытий должны обладать необходимой прочностью, кроме того, междуэтажные перекрытия должны быть звуконепроницаемы, а чердачные и перекрытия над подвальными помещениями нетеплопроводны. Исходя из основных функций, присущих перекрытиям, и требованиям, предъявляемым к ним, определяем состав их конструктивных элементов. Приведѐм один из видов перекрытия. Паркет b = 17мм. ДВП b = 9 мм. Цементно-песчаная стяжка b =40мм. Монолитная железобетонная плита b = 200мм. 1.5. Полы Полы. Основными конструктивными элементами пола являются: покрытие верхний слой пола, непосредственно подвергающийся эксплуатационным воздействиям; гидроизоляция – в жилых зданиях, предназначаются для предупреждения проникания воды в покрытие санитарных узлов; стяжка выравнивающий слой для придания ровной поверхности, на которую укладывают покрытие; подстилающий слой – в междуэтажных перекрытиях таким слоем является несущий элемент перекрытия, в полах, устраиваемых на грунте, подстилающий слой представляет собой слой бетона, толщиной 100 – 150 мм. или слой бетонной подготовки. В нашем здании применяются следующие типы покрытия полов: 1) В гостиных, спальнях, кабинетах, кухнях и коридорах полы имеют следующий состав: Покрытие индивидуальное – 20мм Плита древесноволокнистая твердая марки Т-400 толщиной 4мм на холодной водостойкой мастике – 5мм Стяжка из цементно-песчаного раствора М-150 - 31мм Плита древесноволокнистая мягкая марки Т-20 толщиной 12мм в два слоя – 24мм Монолитная плита перекрытия – 220мм 2) В санузлах полы имеют следующий состав: Покрытие индивидуальное – 25мм Стяжка из цементно-песчаного раствора М-150 - 25мм Гидроизоляция – 2 слоя гидроизол на прослойке из горячей битумной мастике (каждый слой) сверху покрывается слоем горячего битума, в который втапливается песок крупностью 1,5-2мм - 10мм Монолитная плита перекрытия – 220мм 3) В лоджиях квартир полы имеют следующий состав: Покрытие из керамических плиток на цементно-песчаном растворе М- 150 по уклону – 20-30мм Монолитная плита перекрытия – 220мм 4) В лоджиях квартир на отм.+3,600 по осям м/о 8-10 по оси Н и на отм +43,200 по осям 4;14 м/о К-Е полы имеют следующий состав: Покрытие из керамических плиток на цементно-песчаном растворе М- 150 по уклону – 20мм Стяжка из цементно-песчаного раствора М-100, армированная сеткой В3Вр1 с ячейкой 100х100мм - 30мм Гидроизоляция – 4 слоя «Изоэласта» Стяжка из цементно-песчаного раствора М-100, армированная сеткой. В3Вр1 с ячейкой 100х100мм по уклону – 30-50мм Полиэтиленовая пленка шириной 150мм с перехлестом швов. Утеплитель – экструзионный пенополистирол пеноплекс тип 45 – 150мм Монолитная плита перекрытия – 220мм 5) В лифтовом и приквартирном холлах, в тамбурах и около мусоропроводов полы имеют следующий состав: Покрытие из керамических плиток на цементно-песчаном растворе М- 200 – 30мм Стяжка из цементно-песчаного раствора М-200 - 30мм 1 слой рубероида на горячей битумной мастике с проклейкой швов Монолитная плита перекрытия – 220мм 6) На техэтаже полы имеют следующий состав: Покрытие цементно-бетонное – 30мм Гидроизоляция – 4 слоя «Изоэласта» Монолитная плита перекрытия – 220мм 1.6 Кровля В нашем здании применяется плоская кровля. Плоские, неэксплуатируемые кровли устраивают из 4-5 слоев толь-кожи, на дегтевой мастике, из 3-х слоев стеклорубероида или 4 слоев биостойкого рубероида, приклеиваемых битумной мастикой. Сверху также укладывают слой гравия толщиной 20-25 см. В нашем случае, в качестве утеплителя применяется керамзит, по верху утеплителя накладывают армированную сетку стяжку, толщиной 25-30 мм из цементного раствора, и наклеивают кровлю. Затем укладывают слой мелкого гравия, дренирующий слой крупного гравия, и покрытие из асфальта. Удаление воды с крыши Отвод воды с крыши устраиваем внутренний. Более надежное организованное удаление воды при помощи водосборных желобов, воронок и труб. Водосборные воронки устанавливаются под лотками настенных желобов или парапетных стенок. Водосточные трубы диаметром 13 см, их количество определяем из расчета 1 см2 сечения трубы на 1 м2 кровли на расстоянии 18— 20 м друг от друга. Трубы крепим к стене при помощи костылей. Водосборные воронки размещаем по центрально расположенной ендове крыши; для стока воды к воронкам делаем в ендове уклон 1—2°. Количество водосборных воронок устанавливают из расчета одна воронка на 300—350 м2 крыши. В нашем случае используются не выступающие над крышей воронки. Перегородки Перегородки не являются несущей конструкцией, они разделяют помещения и защищают их от шума. По назначению их делят на межкомнатные и межквартирные. Нормами показатель звукоизоляции для межквартирных перегородок установлен 10 дБ, для межкомнатных 5 дБ, для межкомнатных без дверей 9 дБ. При проектировании перегородок очень важно обеспечить требуемую звукоизоляцию, не увеличивая толщину и массу, а следовательно, и нагрузку на перекрытие. Кроме требований звукоизоляции и экономики перегородки должны быть огнестойки или невозгораемые в зависимости от класса дома. Перегородки крепятся к стене при помощи закреп, вбиваемых в деревянные вкладыши, к бетонному потолку — при помощи металлических анкеров, углубляемых в засечки на глубину 6—7 мм. Перегородки в здании выполнены из шлакобетонных блоков толщиной 80 мм. В помещениях, где возможно увлажнение перегородок, их изготовляют из кирпича. Кирпичные перегородки толщиной в 1/2 кирпича армируют пачечной полосовой сталью, укладываемой в швы с сеткой 2х2 кирпича, а толщиной в два кирпкладки через каждые 6 рядов кирпича. Кирпичные перегородки штукатурят и покрывают в санитарных узлах масляной краской или облицовочной плиткой. 1.7. Архитектурное решение фасада Фасад отделан лицевым кирпичом. Цоколь, ступени и площадки наружных лестниц гранитные, ворота выездов во двор и решетки на окнах цокольного и первого этажей и окнах, выходящих на крыши пристроек, из черного металла по рисункам архитекторов. На фасаде выражена симметрия балконов и лоджий. Балконы, лоджии, эркеры Балконы - это площадки, выступающие за плоскости наружных стен и имеющие ограждения с трех сторон. Лоджии-площадки, вдающиеся в объем здания с ограждениями с одной стороны. Эркер — выступающая за наружную плоскость часть здания, образованная тремя — пятью гранями стен. В нашем здании площадки эркеров являются продолжением панелей перекрытий, рассчитанных на восприятие массы одного этажа стен эркера. Целесообразно устройство эркеров со второго и даже третьего этажей. В этом случае пол эркера в первом этаже должен быть хорошо утеплен от промерзания. В эркерах, как правило, предусматривается не менее трех окон, что увеличивает угол обзора до 180°. Для неоднородных ограждающих конструкций приведенное сопротивление теплопередаче Ro, не должно быть менеесоставляет требуемого сопротивления теплопер едаче Roтр, определяемое по ГСОП данного региона, ГСОП определяется по формуле: ГСОП = ( tв – tот.пер.) х zсолоя т.перз.атраты , где tв – расчетная температура внутреннего воздуха, гр.Со (20 гр.Со) tот.пер – средняя температура периода со средней суточной температуройстеновых воздуха ниже или равной 8 гр.Со, гр.Со (3,6 гр.Со) zот.пер. - Продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 гр. С, сут (213 суток) Для Москвы ГСОП равно: ГСОП = [20 – (– 3,6)] х 213 = 5027 гр.Со/сут. По таблице 1.1 определяем. Приведенное сопротивление теплопередачи Таблица 1
Таким образом для стен жилых зданийгрузозахватных требуемое сопротивление составляет 3,16 м2 град.С/Вт, для покрытий – 4,71 м2 град.С/Вт. сплоные Расчет стены. Штукатурка толщиной 20мм,.полнотелый кирпич керамический, толщина слоя 250 мм, минераловатная плита у=125 кг/м3 - 150 мм, кирпич лицевой, толщиной 120 мм. а)Определениетермическогосопротивленияотдельныхслоевустановканаружнойстены. Штукатурка, = 0,02 м =0,760 Вт / (м2, °С) Rслоя = 0,02 / 0,760 = 0,0263 (м2, °С) / Вт Кирпичная кладка из керамического полнотелого кирпича, = 0,25 м =0,700 Вт / (м2, °С) 2 Rсстены лоя = 0,25 / 0,700 = 0,3571 (м , °С) / Вт Минераловатная плита у=125 кг/м3 = 0,15 м =0,056 Вт / (м2, °С) Rслоя = 0,15 / 0,056 = 2,6786 (м2, °С) / Вт 4) Кирпичная кладка из лицевого кирпича, = 0,12 м =0,700 Вт / (м2, °С) Rслоя = 0,12 / 0,700 = 0,1714 (м2, °С) / Вт б)Сопротивлениетеплопередачеограждающихконструкций R0 = 1/aн + 1/1 + ... + n/n + 1/aв R0 =1/8,7+0,0263+0,3571+2,3404+0,1714+1/23 = 3,34 (м2, °С) / Вт в) Ro= 3,34(м2, °С) / Вт > R0ТР = 3,16(м2, °С) / Вт - условиевыполняется. 2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ 2.1 Характеристика участка строительства Район строительства - город Москва. Климатический район - II [1]. Снеговой район - III [1]. Средняя скорость ветра зимой - 2 м/с [1]. Ветровой район - I [1]. Расчетная зимняя температура наружного воздуха - (-32 0С) [2]. Средняя температура периода со среднесуточной температурой воздуха ниже или равной 8 0C - (-3,6 0C) [2]. Продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха ниже или равной 8 0C - 213 сут [2]. Нормативная ветровая нагрузка - 0,23 кПа [1]. Нормативная снеговая нагрузка - 2,4 кПа [1]. 2.2 Обоснование объемно-планировочного решения здания Проектируемый жилой дом, служебный блок и павильон расположен по адресу: Московская область, пос. Шервуд. Данный проект здания по своему назначению относится к типу жилых (гражданских) зданий. Размеры здания в плане - 35,3 х 21,5 м, высота этажа - 2,9 м. Схема планировки дома выполнена на конструктивных шагах внутренних несущих монолитных железобетонных стен - 3000, 3600, 4200 мм. Планировка 1 и 2 этажей представлена на схеме 1,2 (приложение к ВКР). Этажи между собой связаны вертикальными коммуникациями и лестницами. По огнестойкости проектируемому зданию присвоена - II степень, уровень ответственности - II. 2.3 Обоснование конструктивного решения здания Проектируемое здание - с комбинированной конструктивной системой, которая включает в себя поперечные и продольные монолитные железобетонные стены с применением бетона марки В20, толщиной t = 0,16 м. Характеристика перекрытий - монолитные, железобетонные, безбалочные, бетон марки В20. Толщина монолитной плиты перекрытия t = 0,16 м. Каркас здания опирается на монолитную фундаментную плиту толщиной 0,6 м. Наружные стены - многослойные. Состоят из слоя известково-песчаной штукатурки, газозолобетонных блоков толщиной 0,2 м, теплоизоляционного слоя из минераловатной плиты «Rockwool» толщиной 0,15 м и наружного облицовочного слоя толщиной 0,12 м из кирпича. Опираются наружные стены на междуэтажные перекрытия. Лестницы - сборные железобетонные по серии 1.050.1-2 и монолитные железобетонные. Кровля здания - малоуклонная (i = 0,02). В состав кровли входят: 1) ковер гидроизоляции - 2 слоя «Бикрост»; 2) стяжка - цементно-песчаная, армированная сеткой - 40 мм; 3) слой керамзитовый гравия γ = 600 кг/м по уклону - 5…150 мм; 4) минераловатная плита в качестве утеплителя, ППЖ - 150 мм; 5) пароизоляция - 1 слой полиэтиленовой пленки δ = 0,35 мм. При наружной отделке здания проводится затирка, штукатурка, латексная окраска. При внутренней отделке потолка технического и жилых этажей - затирка и латексная окраска. При внутренней отделке стен на техническом этаже - затирка, штукатурка, латексная окраска. При отделке общих комнат, спален и прихожих на жилых этажах - затирка, штукатурка и улучшенная оклейка обоями. При отделке кухни - затирка, штукатурка, оклейка моющимися обоями и укладка керамической плитки. В санитарных узлах укладывается керамическая плитка. Полы в жилых комнатах, прихожих, коридорах и кухнях выполняются в три слоя: 1) слой линолеума на теплозвукоизоляционной основе - 3 мм; 2) слой армированной цементно-песчаной стяжки - 40 мм; 3) слой пенопласта - 25 мм. Полы в ванных комнатах и санитарных узлах также выполняются в три слоя: 1) слой керамической плитки - 10 мм; 2) слой армированной цементно-песчаной стяжки - 30 мм; 3) слой гидроизоляции - 2 слоя рубероида - 8 мм. Оконные переплеты и балконные двери - ПВХ, остекление тройное. Технико-экономические показатели Технико-экономические показатели проектируемого здания приведены в таблице 2.1. Таблица 2.1
2.4. Расчет монолитного железобетонного каркаса здания Проектируемое здание - жилой дом переменной этажности, выполненный в монолитном железобетоне. Здание проектируется для возведения в I ветровом районе, типе местности В и в III снеговом районе. Толщина несущих стен составляет 160 мм. Толщина перекрытия составляет 160 мм. Наружные стены выполнены из мелкоштучных элементов и поэтажно оперты на кромки плит перекрытий. Каркас опирается на монолитную фундаментную плиту толщиной 600 мм. Расчет требуемого количества арматуры в плите перекрытия типового этажа и фундаментной плите выполнен с использованием программного комплекса STARK ES. В качестве расчетной модели каркаса здания используется пространственная оболочечно-стержневая конечно-элементная модель. Информация о статических нагрузках на каркас сведена в таблицу 2.1. Расчет элемента производится по двум предельным состояниям: 1) по несущей способности (первая группа предельных состояний); 2) по пригодности к нормальной эксплуатации (вторая группа предельных состояний). Таблица 2.1 - Сбор статических нагрузок на каркас здания
Для максимально удачного выбора стенового ограждения рассмотрим три варианта с различным составом материалов и устройством системы теплоизоляции. Вариант 1: кирпичная кладка (380 мм) с наружным минераловатным утеплителем «Rockwool» Фасад Баттс (150 мм) и с защитой утеплителя - штукатуркой «Rockwool». Минеральная продукция «Rockwool» является высокоэффективным изоляционным материалом, имеющим высокую сопротивляемость механическим воздействиям благодаря особой структуре волокон. Основой теплоизоляции является импрегнированное базальтовое волокно. Базальтовое волокно для теплоизоляции экологически безопасно, оно не пылит, не имеет канцерогенных свойств, не вызывает аллергических реакций, удобно в работе [5]. В процессе производства минераловатных материалов применяются только экологически чистые вещества, которые не содержат свободных фенолформальдегидных и других вредных соединений. Примененная в данном ограждении минеральная вата Фасад Баттс представляет собой жесткие и плотные теплоизоляционные плиты, устойчивые к различного вида деформациям, эти плиты используются в качестве теплоизоляции на внешней стороне фасадов. Они обеспечивают не только теплоизоляцию, но также являются и основанием для нанесения штукатурного слоя. Технические характеристики минеральной ваты Фасад Баттс: 1) теплопроводность λ = 0,045 Вт/(м  С) [5];2) водопоглощение по объему составляет не более 1% [5]; 3) является негорючим материалом в соответствии с ГОСТ 30244 - 94; 4) паропроницаемость m = 0,15 мг/ м ч Па [5];5) прочность на сжатие при 10% деформации не менее 0,045 МПа [5]. Теплоизоляционные плиты крепятся на кирпичную стену и закрепляются изолировочными дюбелями. Кроме использования эффективного высококачественного утеплителя, к преимуществам данного варианта можно отнести сравнительную простоту возведения стенового ограждения, так как в процессе работы применяется только один материал - кирпич, и высокую технологическую подготовленность монтажа утеплителя снаружи стены. Недостатком этого способа является только наличие мокрого процесса, что обуславливает сезонность выполнения работ. Вариант 2: кладка из газозолобетонных блоков (200 мм) с минераловатным утеплителем «Rockwool» Кавити Батс и облицовкой кирпичом под расшивку с наружной стороны. Повышенные требования к уровню теплозащиты наружных ограждений жилых домов на втором этапе строительства привели к применению слоистых наружных стен с использованием более эффективных, по сравнению с кирпичом, материалов. Одним из них является газозолобетон. Газозолобетон представляет собой искусственный камень с равномерно распределенными по объему сферическими порами диаметром до 1 мм. Такой вид структуры определяет ряд достаточно высоких физико-механических свойств газозолобетона и делает его весьма эффективным строительным материалом, который, если сравнивать его с другими видами легких бетонов, является наиболее перспективным вариантом. Легкость газозолобетона (600 кг/м³) позволяет значительно снизить транспортные расходы и расходы по монтажным работам, а также трудовые затраты. Стандартный мелкий блок из газозолобетона, размером 588*300*188 мм, марки по плотности D 600, имеет массу 25 кг и способен заменить в ограждающей кирпичной стене толщиной 640 мм 28 кирпичей, вес которых около 120 кг. Из этого следует и пониженная трудоемкость кладки, так как вместо 28 кирпичей достаточно будет уложить всего один блок. В этом случае скорость процесса кладки увеличивается в четыре раза, а расход раствора уменьшается в 5 - 7 раз. Прекрасные теплофизические качества позволяют газозолобетонным домам хорошо удерживать уровень тепла и делают поверхности стен приятно теплыми на ощупь. Дома с применением газозолобетона пожаробезопасны. Экологическая чистота используемых сырьевых материалов позволяет утверждать полную безопасность изделий для человека, это подтверждает наличие гигиенического сертификата, выданного органом Госсанэпиднадзора. Еще одно, имеющее большое значение в строительстве свойство газозолобетона - этот вид материала хорош в обработке простейшими инструментами: пилится, сверлится, гвоздится, строгается, штрабится. Технические характеристики газозолобетона: 1) класс по прочности на сжатие В2,5 [6]; 2) марка по морозостойкости более F35 [6]; 3) усадка при высыхании (максимальная) 0,7 мм/м [6]; 4) коэффициент теплопроводности 0,29 Вт/(м С) [6];5) отпускная влажность 25-30% [6]; 6) паропроницаемость 0,16 мг/ м ч Па [6];7) огнестойкость 1,5-3 часа [6]. Устойчивость данной многослойной кладки обеспечивается установленными гибкими связями с шагом 600*600 мм. Вариант 3: кладка из кирпича (380 мм) с наружным утеплителем «Rockwool» Венти Баттс (120 мм) и устройством вентилируемого фасада облицовочными плитами ФАССТ. За последнее время получило очень широкое распространение и развитие устройство вентилируемого зазора при отделке фасадов. ФАССТ-А - это прочная строительная плита высокого качества, приятная по своей цветовой гамме (16 базовых оттенков), ее каменная шероховатая поверхность вместе с эпоксидной смолой образует водонепроницаемый слой [7]. Основой для плит ФАССТ является асбоцементная плита, выпускаемая в России на новейшем европейском оборудовании и отвечающая мировым стандартам качества. Использование в строительстве данного типа плит безопасно для человека. Плита имеет гигиенический сертификат [7]. Технические характеристики плит ФАССТ: 1) плотность 1800кг/м³ [7]; 2) морозостойкость 100 циклов [7]; 3) водопоглощение 7% за 48 часов [7]; 4) теплопроводность 0,3 Вт/(м С) [7];5) деформация при влаге 30-50% 0,3 мм/м [7]. Немаловажными достоинствами этого варианта являются: 6) долговечность - камень образует стойкую лицевую поверхность; 7) утепляемость - эффективное утепление здания снаружи; 8) технология вентилируемых фасадов - наличие вентиляционного зазора 22 мм между основной стеной и плитой является препятствием для скопления конденсата и увеличивает долговечность фасада; 9) круглогодичность процесса монтажа - сухая технология дает возможность производить монтажные работы круглый год; 10) быстрота монтажных работ - скорость монтажа до 40 м² в смену в зависимости от геометрии фасада; 11) выравнивание и эстетичность фасадов; 12) высокая ремонтопригодность. Основными недостатками третьего варианта стенового ограждения являются трудоемкость и высокая стоимость монтажных работ вентилируемого фасада, необходимость разработки проектных решений узлов и организации комплектации необходимыми деталями. Технические показатели трех вариантов стенового ограждения сведены в таблицу 2.2. Таблица 2.2 - Сводная таблица технических показателей стеновых ограждений
Рассмотрев три варианта стенового ограждения, можно сделать следующий вывод: при проведении сравнительной характеристики основных технических показателей вариант с применением газозолобетонных блоков является наиболее привлекательным. Этот вариант имеет самую низкую из трех трудоемкость монтажных работ, высокую скорость возведения, низкий вес ограждения, высокую долговечность. Из вышеперечисленного следует, что строительство с применением газозолобетонных блоков является оптимальным решением поставленной задачи. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||