1.2 Подбор конструкций каркаса

Колонны. По заданию на проектирование шаг рам равен 6 м. Для данного шага принимаются сплошные колонны, имеющие ярко выраженную консоль (рисунок 1.2.1).

Рисунок 1.2.1 – Конструкция колонн

Сплошные колонны выполняются с нулевой привязкой к осям здания. У торцов здания колонны смещаем от оси на 500 мм для удобства оформления углов здания стандартными ограждающими панелями. План колонн размещаем на рисунке 1.2.2.

Рисунок 1.2.2 – План колонн

Фундамент. Для проектируемого здания принимаем фундамент стаканного типа на естественном основании. Размеры фундамента определяются в соответствии с действующими на него нагрузками.

Ригель. В качестве ригеля принимается ферма с параллельными поясами, состоящая пяти из панелей, каждая длиной по 6 метров. Длина фермы соответствует пролету здания – 30 м. Так как длина фермы превышает 24 метра, в середине фермы предусматриваем монтажный стык. Схема фермы с основными размерами приведена на рисунке 1.2.3.

Рисунок 1.2.3 – Ферма покрытия

Стеновые панели. Принимаем к установке керамзитобетонные стеновые панели. Толщина стеновой панели определяется исходя из теплотехнического расчета.

Исходные данные для расчета представлены в таблице 1.2.1:

Таблица 1.2.1 – Исходные данные

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки,°С, обеспечен­ностью 0,92	Продол­житель­ность периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 0 °С	Средняя темпе­ратура °С, периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 0 °С	Продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 °С	Средняя температура воздуха, °С, периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 °С	Макси­мальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, м/с
-23	106	-4,2	167	-1,2	-

Место строительства: Город Астрахань

Характеристика района строительства:

• расчетная температура наружного воздуха в холодный период года (определяем по таблице 1 СНиП 23-01-99*):

• t_ext= - 23 ̊C;

• средняя температура воздуха периода со среднесуточной температурой воздуха меньше ( определяем по таблице 1 СНиП 23-01-99*):

• t_ht= -1,2 ;

• продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха меньше ( определяем по таблице 1 СНиП 23-01-99*):

• z_ht=167 суток;

• зона влажности (определяем по приложению В СНиП 23-02-2003): сухая;

Назначение здания: производственное.

• температура внутреннего воздуха (определяем по таблице 1 ГОСТ 12.1.005-88 для категории работ средней тяжести): t_int=18 ̊C;

• влажность внутреннего воздуха (определяем по таблице 1 ГОСТ 12.1.005-88 для категории работ средней тяжести): ;

Влажностный режим помещения (определяем по таблице 1 СНиП 23-02-2003): нормальный;

Условия эксплуатации ограждающей конструкции (определяем по таблице 2 СНиП 23-02-2003): А;

Теплотехнические характеристики материала стены приведены в таблице 1.2.2 согласно таблицы Д.1 СП 23-101-2004:

Таблица 1.2.2 - Теплотехнические характеристики материала стены

материал	тепловые характеристики
	δ, толщина, м	ρ, плотность, кг/м3	λ,(прил.2 из [1]) коэффициент теплопроводности,
1. Керамзитобетон на керамзитовом песке	0,1	1800	0,80
2. Утеплитель Rockwool Кавити Баттс	X	45	0,039
3. Керамзитобетон на керамзитовом песке	0,04	1800	0,8

Расчет толщины керамзитобетонной панели:

• определяем градусо-сутки отопительного периода по формуле (1.2.1):

(1.2.1)

Определяем нормированное сопротивление теплопередачи по формуле (1.2.2):

, (1.2.2)

где - определяем по таблице 4 СНиП 23-02-2003;

Термическое сопротивление однородной многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле (1.2.3):

, (1.2.3)

где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаем для стен по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций, принимаем для стен по таблице 8 СП 23-101-2004.

,

Толщина утеплителя принимается кратно 0,01 м, толщина панели принимается кратно 0,05 м. Исходя из этого получаем толщину панели 0,2 м при толщине утеплителя 0,06 м.

Подставив в выражение (1.2.3) вычисленную толщину утеплителя, получим фактическое сопротивление теплопередаче проектируемой стеновой панели:

Проверяем выполнение условия (1.2.4):

(1.2.4)

,

условие выполняется.

Конструкция удовлетворяет требованиям показателей «А» тепловой защиты здания по СНиП 23-02-2003.

Схема конструкции панели с необходимыми размерами приведена на рисунке (1.2.4):

Рисунок 1.2.4 – Стеновая панель

Подкрановые балки. При шаге колонн 6 м для кранов грузоподъемностью т принимаем подкрановые балки следующего поперечного сечения (рисунок 1.2.5):

Рисунок 1.2.5 – Поперечное сечение подкрановой балки

Длина подкрановой балки соответствует шагу колонн – 6 м.

Плиты покрытия. Принимаем к установке плиты покрытия ребристые, предварительно напряженные. Длина плит соответствует шагу колонн и равна 6 м. Поперечное сечение плиты представлено на рисунке 1.2.6:

Рисунок 1.2.6 – Поперечное сечение плиты покрытия

Конструкция кровли. На плиту укладывается слой пароизоляции, цементно-песчаная стяжка толщиной 2 см, утеплитель Rockwool Руф Баттс, толщину которого определим по теплотехническому расчету, цементно-песчаная стяжка толщиной 2 см и профнастил.

Теплотехнические характеристики материала кровли приведены в таблице 1.2.3 согласно таблицы Д.1 СП 23-101-2004:

Таблица 1.2.3 - Теплотехнические характеристики материала кровли

материал	тепловые характеристики
	δ, толщина, м	ρ, плотность, кг/м3	λ,(прил.2 из [1]) коэффициент теплопроводности,
1. Железобетонная плита покрытия	0,015	2500	1,92
2. Цементно-песчаная стяжка	0,02	1800	0,76
3. Утеплитель Rockwool Руф Баттс	X	160	0,042
4. Цементно-песчаная стяжка	0,02	1800	0,76

Расчет толщины утеплителя в конструкции покрытия:

• определяем градусо-сутки отопительного периода по формуле (1.2.1):

Определяем нормированное сопротивление теплопередачи по формуле (1.2.2), где - определяем по таблице 4 СНиП 23-02-2003:

Термическое сопротивление однородной многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле (1.2.3), где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаем для потолков с выступающими ребрами при отношении высоты ребер к расстоянию между гранями соседних ребер , (0,1 в нашем случае) по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций, принимаем для покрытий по таблице 8 СП 23-101-2004.

,

Принимаем толщину утеплителя 0,09 м.

Фактическое сопротивление теплопередаче согласно (1.2.3):

Проверяем выполнение условия (1.2.4):

,

условие выполняется.

Конструкция удовлетворяет требованиям показателей «А» тепловой защиты здания по СНиП 23-02-2003.

Схема конструкции кровли с необходимыми размерами приведена на рисунке (1.2.7):

Рисунок 1.2.7 – Конструкция покрытия

Вертикальные связи. Для проектируемого производственного здания принимаем установку вертикальных связей по торцам здания во втором пролете (рисунок 1.2.8):

Рисунок 1.2.8 – Расположение вертикальных связей на плане колонн