4.3. Конструктивная схема здания
В зависимости от вида несущего остова различают две основных конструктивные схемы зданий и сооружений — каркасную и бескаркасную.
Каркасные здания и сооружения делят на полнокаркасные. В полнокаркасных зданиях все нагрузки передаются на каркас, т. е. на систему связанных между собой вертикальных колонн и горизонтальных балок (ригелей). В этих зданиях колонны каркаса располагают как по периметру наружных стен, так и внутри здания. Полнокаркасные здания и сооружения проектируют главным образом в случаях, когда имеют место значительные нагрузки (тяжелое технологическое оборудование, мостовые краны). Промышленные здания, как одноэтажные, так и многоэтажные, проектируют преимущественно с полным каркасом.
В зданиях и сооружениях с неполным каркасом (внутренним) все возникающие в них нагрузки передаются на внутренний каркас и наружные стены. Неполный каркас чаще проектируют для жилых и общественных гражданских зданий. В зданиях с полным и неполным каркасом ригели могут иметь продольное, поперечное или перекрестное расположение.
Рис. 1. Конструктивные схемы зданий:
а - с неполным каркасом;
б – бескаркасное;
В связи с пожеланием заказчика здание было спроектировано с использованием двух конструктивных схем. Первая схема – бескаркасная, используется в осях от 1 до 11. Далее была применена схема с неполным каркасом, то есть несущими конструкциями выступают наружные кирпичные стены, а также внутренние утолщение перемычек, которые служат колоннами. Это было сделано для того, чтобы при последующей эксплуатации здания можно было изменить расстановку помещений.
4.4 Конструктивное решение здания
4.4.1 Фундамент
Фундамент в научном понятии строительства — это подземная опорная часть сооружения, которая передает его грунтовому основанию статическую нагрузку, создаваемую весом сооружения, и дополнительные динамические нагрузки, создаваемые ветром либо движением воды, людей, оборудования или транспорта.
Фундамент здания – ленточные монолитные . Ширина подошвы фундамента – 1,2 м. Глубина заложения фундамента – 2 м. Прочность бутового камня определена с помощью прибора измерителя прочности бетона ИПС-МГ4
4.4.3 Стены.
Наружные несущие стены здания выполнены из кирпича двух типов: 1) глиняного обыкновенного размерами 260x120x65 (мм) и 2) полнотелого силикатного кирпича размерами 250x120x65 (мм) на сложном растворе. Кирпичные опоры подкровельного пространства и отдельные участки стен здания по улице выполнены из силикатного кирпича размерами 250x120x88 (мм). Наружные стены здания оштукатурены и окрашены. Внутренние стены оштукатурены высокачественной штукатуркой.
Кирпичные перемычки оконных проемов выполнены из обыкновенного глиняного кирпича размерами 260x120x65 (мм )
Теплотехнический расчёт.
В настоящее время ограждающие конструкции здания представляют собой кирпичные стены без всякого утеплителя толщиной 770 мм. Современным нормам такие стены не удовлетворяют. Поэтому в архитектурной части я решил предложить утепление за счет плит, навешиваемых на стены изнутри. В графической части утепление не показано и стены имеют толщину, указанную выше.
Рис. 2. Схема ограждающей конструкции
В качестве утеплителя принимаем минераловатные плиты на основе базальтового волокна типа “Парок”, которые имеют плотность 120 кг/м3 и коэффициент теплопроводности 0,037 Вт/м2оС. Расчет заключается в подборе толщины плит утеплителя.
Согласно
СП 2.01.01-82. Строительная климатология и
геофизика средняя температура
и продолжительность периода со средней
суточной температурой воздуха
8°С
для
Москвы :
= - 3,0 °С;
=218 суток.
Определим градусы-сутки отопительного периода по формуле:
=4578
°С
сутки
(1.1)
где
— расчетная температура внутреннего
воздуха, принимаем 18°С;
и — средняя температура и продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха менее 8°С
Для
ГСоп = 4000,
=2,8
м2
°С/Вт.
Для ГСоп = 6000, = 3,5 м2 °С/Вт.
Интерполяцией получаем =2,88 м2 °С/Вт.
Определяем термическое сопротивление ограждающей конструкции:
Rk1 = δ11/λ1 + δ21/λ2 = 0,770/0,87 + δ21/0,037 = 0,885 + δ21/0,037 (1.2)
где Rk, δ1, δ2, - термическое сопротивление, толщина кирпичной кладки, искомая толщина утеплителя для стен толщиной 770 мм.
Общее сопротивление теплопередаче:
,м2
°С/Вт,
(1.3)
где
- величина, обратная коэффициенту
тепловосприятия, определяемая по
формуле:
,м2
°С/Вт
(1.4)
=8,7
Вт/м2
°С
— коэффициент теплопередачи внутренней
поверхности;
-
суммарное сопротивление теплопередачи
материалов стены, м2*°С/Вт;
-
величина, обратная коэффициенту
теплопередачи, определяемая по формуле:
,м2
°С/Вт,
(1.5)
=23 Вт/м2 °С — коэффициент теплопередачи для зимних условий наружной поверхности.
Исходя из условия Rоб> определяем толщину утеплителя δ2:
δ21 > 0,067м, принимаем δ2 = 0,07м;
В результате расчета мы получили следующие данные:
- для стен толщиной 770 мм используем минераловатные плиты на основе базальтового волокна типа “Парок” толщиной δ =0,07 м;