9. Технико-экономическое обоснование вариантов

КРОВЕЛЬНОГО ОГРАЖДЕНИЯ

Из приведенных примеров расчета видно, что конструкция кровельных настилов существенно зависит от материала кровли, способов изготовления и монтажа .

Выбор материала определяется эстетическими, экономическими и техническими требованиями. При этом следует учитывать и его долговечность и связанные с этим эксплутационные расходы. Для этого приведем срок службы видов кровли :

черепичная кровля – 50-100 лет ;

оцинкованная сталь - 20-25 лет (при окраске через 10 лет и затем через 2-3 года) ;

кровельное железо - 10-15 лет (при окраске через 2-3 года) ;

асбоцементные листы (волнистые или плоские) - 10-15 лет ;

асбоцементные листы при пропитке гидрофобизаторами - 15-35 лет ;

древесная кровля (из теса, гонта) – 10-15 лет ;

рулонные кровли на гниющей основе без защитного слоя гравия –3-5 лет;

рулонные кровли на гниющей основе с защитным слоем гравия –5-10 лет;

рулонные кровли на негниющей основе – 15-20 лет.

Известные архитектурные преимущества имеет кровля из кровельного железа, оцинкованной стали, металлочерепицы и черепицы, которая может быть различных форм ,цветов и оттенков, благодаря чему архитекторы могут украшать здания цветными крышами самых разнообразных рисунков .

Немаловажное значение для выбора материала кровли имеет огнестойкость кровли. По этому показателю более огнестойкими являются черепичная и стальная кровли. Черепичная кровля, отличаясь малой теплопроводностью, предохраняет здания зимой от холода, а летом от жары .

Известны четыре вида черепицы – металлическая, глиняная, силикатная и цементно-песчаная. Крупным преимуществом цементно-песчаной черепицы является несложность ее технологии, применяемого для ее изготовления оборудования и возможность изготавливать ее на месте потребления из местного сырья – песка – основной части цементно-песчаного раствора.

В высоких раздельных крышах рекомендуется применять черепицу, металлочерепицу, оцинкованную и черную сталь, гонт [9]. Волнистые асбоцементные листы рекомендуется применять в покрытиях промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Рулонные кровли применяют в малоуклонных совмещенных покрытиях для уменьшения отапливаемого строительного объема.

При выбранном материале кровли конструкция кровельного ограждения зависит от места его изготовления и способа монтажа. Вариант деревянного кровельного настила с полной заводской готовностью рассматривается при наличии индустриальной базы в данном регионе.

Сравнение вариантов кровельного ограждения ведут, как правило, по приведенным затратам [11]

, (9.1)

где μ – коэффициент, учитывающий затраты на восстановление (замену) конструкций в период функционирования объекта; С_Д – сметно-расчетная стоимость конструкций в деле; Е_Н – нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений; к – приведенные удельные капитальные вложения в базу по производству конструкций, руб./год; Э – эксплутационные расходы, руб./год; Е_Н.П – норматив для приведения разновременных затрат.

Наибольшее влияние на выбор варианта кровельного ограждения оказывает сметная стоимость конструкций в деле, которая вычисляется по формуле

, (9.2)

где С_И – себестоимость изготовления конструкций; С_Т – затраты на транспортировку до строительной площадки; к_З.С – коэффициент, учитывающий заготовительно-складские расходы; Н – накладные расходы; П_Н – плановые накопления; к_З.У – коэффициент, учитывающий дополнительные затраты при производстве работ в зимнее время. При сравнении конструкций одного вида к_З.У=1; С_В – стоимость монтажа (возведения).

Наибольший удельный вес в сметной стоимости кровельного ограждения имеет себестоимость его изготовления

, (9.3)

где С_М – затраты на материалы, используемые при изготовлении элементов конструкции; С_СТ – стоимость стальных элементов; к_Т.З=1,05 – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы; С_С – себестоимость сушки пиломатериалов, руб./м³. Для клееных конструкций С_С=12 руб./м³ , для конструкций из цельной древесины С_С=6 руб./м³ в ценах 1984 г.; V_П – объем пиломатериалов; к_ВН – коэффициент, учитывающий внепроизводственные расходы предприятий; С₃ – заработная плата рабочих.

Затраты на материалы определяются по формуле

, (9.4)

где Ц_i –цена i-го материала в руб. на единицу расхода соответствующего материала. Принимается по прейскурантам оптовых цен на материалы и изделия; V_i – расходы материалов на изготовление конструкций в соответствующих единицах измерения. Расход материалов определяется по рабочим чертежам конструкций.

При сравнении вариантов покрытий можно использовать приведенный расход древесины V_Д и фанеры V_ф в м³/м² и, следовательно, стоимость покрытия С_И будет определяться для 1 м² площади здания в плане.

Сравнение вариантов покрытия необходимо вести для одинакового назначения, при одинаковых пролетах, нагрузках и условиях эксплуатации [11].

Предполагая, что заработная плата основных производственных рабочих на заводе и на стройке примерно одинаковая, сравнение вариантов покрытия построечного и заводского изготовления можно вести по неполной себестоимости их изготовления

. (9.5)

Для ограждений из цельной древесины можно их неполную себестоимость изготовления определять по формуле

. (9.6)

Для клеефанерных панелей

, (9.7)

где V_Д – приведенный расход древесины, м³/м² ; V_Ф – приведенный расход фанеры, м³/м² .

Для асбестоцементных панелей

, (9.8)

где V_а – расход плоских асбоцементных листов, м³/м² .

Поскольку в нынешних условиях нестабильности цена на материалы очень переменчива, а соотношение между ценами на материалы более устойчиво, примем соотношения для сушки древесины,- для фанеры и- для плоских асбоцементных листов.

Тогда при сравнении вариантов кровельных настилов можно сравнивать условные стоимости

><, (9.9)

а после исключения Ц_Д сравнению подлежат условные расходы материалов

><, (9.10)

где V'_Д – приведенный расход древесины варианта построечного изготовления, м³/м² ; V''_Д – то же для заводского изготовления, м³/м² ; V_Ф – приведенный расход фанеры, м³/м² . Можно принять S''_C=2S'_C.

Если разность условных расходов древесины по вариантам не превышает 3 %, то варианты по себестоимости считаются равноценными. В этом случае предпочтение отдается тому варианту устройства кровельного настила, который обеспечивает сокращение строительства и в связи с этим дополнительный экономический эффект от досрочного ввода объекта в эксплуатацию.

П р и л о ж е н и е 1

Уклоны крыш, %

Рулонные трехслойные кровли с крупнозернистой или чешуйчатой посыпкой……………………………	10 – 25
Рулонные 3-слойные с защитным слоем гравия, втопленного в горячую битумную мастику…………	2,5 – 10
То же, 4-слойные………………………………………	1,5 – 2,5
Кровли из волнистых асбестоцементных листов обыкновенного профиля.……………………………..	Не менее 33; 1  3
То же, усиленного профиля…………………………..	Не менее 25; 1  4
То же, с уплотнением швов в горизонтальных стыках………………………………………………………	Не менее 16; 1  6
Кровли из черепицы и плоских асбестоцементных плиток………………………………………………….	50 – 100; 1  2 и >
Кровли из стальных листов и металлочерепицы……	25 – 100; 1  4 и >
Кровли деревянные из гонта, теса	50 – 100; 1  2 и >

П р и л о ж е н и е 2

Масса 1 м² кровли, кг

Тип кровли

Масса 1 м2

Рулонная трехслойная на битумной мастике Рулонная четырехслойная на битумной мастике Рулонная трехслойная с защитным слоем из гравия на дегтевой мастике Рулонная четырехслойная с защитным слоем из гравия на антисептированной битумной мастике Черепичная Из волнистых асбестоцементных листов обыкновенного профиля То же, усиленного профиля Из плоских асбестоцементных плиток Их гладкой листовой стали (кровельное железо) Чешуйчатая стальная кровля, стальная черепица, металлочерепица Деревянная тесовая из досок в два слоя То же, из гонта

10 – 12 16 50 56 50 – 60 15 21 – 23 14 5 – 7,5 10 – 15 23 – 30 12 – 15

П р и л о ж е н и е 3

Технические характеристики волнистых асбестоцементных листов по СТБ 1118-98

Характеристики листов	Марки листов
	40/150	54/200
Длина, мм Ширина, мм Толщина, мм Высота волны, мм Шаг волны, мм Масса, кг – кг/м2 Максимальный шаг обрешетки а0, мм Максимальный предел прочности при изгибе в продольном направлении , МПа	1750; 2000; 2500 1130 5,8; 6 40 150 26,1; 31,4; 39,2 750 15,7	1750; 2000 1125 6; (7,5) 54 200 26 (35) – 18 32 (40) – 21 39 (50) – 26 1500 17,6 (19,6)

П р и л о ж е н и е 4

Размеры сечений пиломатериалов, мм

Толщина  (h)	Ширина b
	рекомендуемая				допускаемая
16 19 22 25 32 40 44 50 60 75 100 125 150 175 200 250	75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 - - - - - -	100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 - - - - -	125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 - - - -	150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 - - -	- 175 175175175175175 175 175 175 175 175 175 175 - -	- - 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 -	- - 225 225 225 225 225 225 225 225 225 225 225 225 225 225	- - - 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250	- - - 275 275 275 275 275 275 275 275 275 275

П р и л о ж е н и е 5

Плотность древесины и фанеры, кг/м³

Порода древесины	Плотность в конструкциях при влажности
	до 20 %	более 20 %
Хвойные: лиственница сосна, ель, кедр, пихта Твердые лиственные: дуб, береза, бук, ясень, клен, граб, акация, вяз, ильм Мягкие лиственные: осина, тополь, ольха, липа	650 500 700 500	800 600 800 600

П р и м е ч а н и я: 1 Плотность клееной древесины следует принимать как неклееной.

2 Плотность обычной фанеры следует принимать равной плотности древесины шпонов, а фанеры ФБС – 1000 кг/м³.

С п и с о к л и т е р а т у р ы

1 Конструкции из дерева и пластмасс / Под ред. Г.Г.Карлсена и Ю.В.Слицкоухова. М.: Высшая школа, 1986. 543 с.

2 Зубарев Г.Н., Лялин И.М. Конструкции из дерева и пластмасс. М.: Высшая школа, 1980. 311 с.

3 Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс. 2-е изд. М.: Высшая школа, 1990. 287 с.

4 Индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования/ Ю.В.Слицкоухов, И.М.Гуськов, Л.К.Ермоленко и др.; Под ред. Ю.В.Слицкоухова. М.: Стройиздат, 1991. 256 с.

5 Конструкции из дерева и пластмасс / Под ред. Г.Г.Карлсена. Изд. 4-е. М.: Стройиздат, 1975. 688 с.

6 Ветрюк И.М. Конструкции из дерева и пластмасс. 2-е изд. М.: Высшая школа, 1973. 336 с.

7 Шишкин В.Е. Примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс. М.: Стройиздат, 1974. 219 с.

8 Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования / Под ред. В.А.Иванова. Киев: Будивельник, 1970, 1981.

9 Лисенко Л.М. Дерево в архитектуре. М.: Стройиздат, 1984.

10 СНБ 5.05.01-2000. Деревянные конструкции. Минстройархитектуры РБ, Мн., 2001. 70 с.

11 Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СниП II-25-80). М.: Стройиздат, 1986. 216 с.

12 Руководство по обеспечению долговечности деревянных клееных конструкций при воздействии на них микроклимата зданий различного назначения и атмосферных факторов. М.: Стройиздат, 1981. 96 с.

13 Шунгский Б.Е., Мейгал Л.А., Минаев В.Ф., Митрофанова Л.Р. Технологические конструкции из дерева и пластмасс: Учеб. пособие по проектированию. Петрозаводск, 1979. 120 с.

14 Иванов А.М., Алгазинов К.Я., Мартинец Д.В. Строительные конструкции из полимерных материалов. М.: Высшая школа, 1978. 239 с.

15 Деревянные конструкции и детали: Справочник строителя / Под ред. Хрулева В.М. 2-е изд. М.: Стройиздат, 1983. 288 с.

16 Соколовский Б.С. Деревянные конструкции в строительстве. М.: Стройиздат, 1973. 120 с.

17 Индустриальные конструкции из дерева и пластмасс / Андрейко Н.Т., Бедржицкий Ю.А., Кобеляцкий В.П., Чернявский А.И. Киев: Будивельник, 1980, 112 с.

18 Повышение эффективности металлических и деревопластмассовых конструкций / Под ред. М.М.Жербина. Киев: Будивельник, 1978, 144 с.

19 Руководство по проектированию клееных деревянных конструкций / ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко. М.: Стройиздат, 1977. 189 с.

20 Ребеко В.Я. Проектирование кровельных настилов с применением деревянных конструкций. БелГУТ, Гомель, 1995. 97 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………..	3
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ……………………………………………………………………...	3
2 НАСТИЛЫ И ОБРЕШЕТКИ ПОСТРОЕЧНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ………………….	6
2.1 Конструкции кровельных настилов……………………………………..	6
2.2 Расчет элементов кровельных настилов………………………………...	9
3 КРОВЕЛЬНЫЕ ПАНЕЛИ И ЩИТЫ ЗАВОДСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ………………..	14
3.1 Конструкции кровельных панелей и щитов сборных покрытий………	14
3.2 Расчет клеефанерных панелей…………………………………………...	20
3.3 Расчет панелей с асбестоцементными обшивками……………………..	25
4 ПРОГОНЫ…………………………………………………………………………………….	27
5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ КРОВЕЛЬНЫХ НАСТИЛОВ………………………..	32
6 УКАЗАНИЯ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ КРОВЕЛЬНЫХ НАСТИЛОВ………………………………………………………………………………….	34
7 ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА КРОВЕЛЬНЫХ НАСТИЛОВ……………………………………...	35
7.1 Расчет элементов теплой рулонной кровли построечного изготовления пологого арочного покрытия в г. Гомеле……………………………………..	36
7.2 Расчет элементов холодного кровельного настила склада под рулонную кровлю………………………………………………………………………….	41
7.3 Расчет обрешетки под холодную стальную кровлю…………………...	44
7.4 Расчет обрешетки под холодную “шиферную” кровлю неотапливаемого склада……………………………………………………………………….	48
7.5 Проверка прочности и жесткости элементов холодной кровли железнодорожного вокзала ст. Гомель…………………………………………………...	51
7.6 Проектирование утепленной клеефанерной панели покрытия под рулонную кровлю………………………………………………………………………	54
7.7 Проектирование утепленной кровельной панели с асбестоцементными обшивками под рулонную кровлю……………………………………………..	58
7.8 Проектирование клеефанерной панели под холодную рулонную кровлю………………………………………………………………………………..	62
7.9 Проектирование утепленной кровельной панели под рулонную кровлю размером 1,5  12 м……………………………………………………………...	66
7.10 Проектирование утепленной панели сборного покрытия под кровлю из асбестоцементных волнистых листов………………………………………	69
7.11 Проектирование кровельного щита заводского изготовления под холодную кровлю из асбестоцементных волнистых листов……………………..	73
7.12 Проектирование кровельного щита под невентилируемую утепленную рубероидную кровлю………………………………………………………….	77
8 ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ КРОВЕЛЬНЫХ НАСТИЛОВ ПОСТРОЕЧНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ …………………………………………………………………………..	79
8.1 Одинарные сплошные настилы…………………………..	79
8.2 Двойной настил по прогонам……………………………..	83
8.3 Разреженный настил (обрешетка)………………………..	85
9 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВАРИАНТОВ КРОВЕЛЬНОГО ОГРАЖДЕНИЯ………………………………………………………………………………	88
П р и л о ж е н и е 1 Уклоны крыш………………………………	92
П р и л о ж е н и е 2 Масса 1 м2 кровли………………………….	92
П р и л о ж е н и е 3 Технические характеристики волнистых асбестоцементных листов………………...	93
П р и л о ж е н и е 4 Размеры сечений пиломатериалов………..	93
П р и л о ж е н и е 5 Плотность древесины и фанеры…………..	94
С п и с о к л и т е р а т у р ы……………………………………….	94