Расчет наружных стен и фундамента жилого дома.

Оглавление

Введение
1. Характеристика климатического района строительства и проектируемого здания
1.1. Характеристика климатического района
1.2. Характеристика проектируемого здания
2. Теплотехнический расчет наружных стен
2.1. Расчет требуемого сопротивления
2.2. Стена из 3-х слойной железобетонной панели с утеплителем из минераловатных плит
2.3. Кирпичная стена
2.4. Выбор варианта ограждающей конструкции
3. Расчет фундамента
3.1. Определение глубины заложения фундамента
3.2. Сбор нагрузок на фундамент
3.3. Определение площади подошвы фундамента
4. Расчет технико-экономических показателей проекта
Заключение
Список литературы

Расчет наружных стен и фундамента жилого дома.

= 1,56 м2˚С/Вт.2.2. Стена из 3-х слойной железобетонной панели с утеплителем из минераловатных плитОпределяем экономическое сопротивление теплопередаче по формуле:R0эк=W0Ц0ЕλЦм,Ц0 – стоимость тепла 1Гкал в руб., принимаем 1257,75 руб.;W0 – теплопотери за отопительный период, Гкал;Е – коэффициент эффективности капитальных вложений, принимаем равным 0,15;λ - коэффициент теплопроводности материала стен, принимаем равным 0,052 Вт/м˚С;ЦМ – стоимость материала стен руб./м3, принимаем равной 2096,05 руб./м3;Теплопотери за отопительный период определяются по формуле:W0 = (tВ - tНср)N∙z∙r∙d/106,tНср – средняя температура отопительного периода, принимаем равной -2,6°С;N – отопительный период в течении года, 206 дней;Z – отопительный период в течении суток, 24 часа;r – коэффициент неучтенных потерь за счет инфильтрации воздуха, принимаем равным 1,4;d – коэффициент учитывающий единовременные и текущие затраты при устройстве и эксплуатации головных сооружений средств отопления и т.д., принимаем равным 1,5.W0 = (18 – (-2,6))∙206∙24∙1,4∙1,5/106 = 0,214 Гкал.Экономическое сопротивление теплопередаче:R0эк=0,214∙1257,750,15∙0,052∙2096,05=4,06 м2˚С/ВтПоскольку R0эк>R0тр, принимаем R0 = R0эк = 4,06 м2˚С/Вт.Общее термическое сопротивление стены определяется по формуле:R0 = где RН – сопротивление теплопередаче наружной поверхности стены, принимаем равным 0,043.Для определения толщины утеплителя из минераловатных плит для трехслойной наружной стены составим таблицу.Таблица 2Характеристики материалов стенового огражденияКоэффициентыСлои123Наружный железобетонный слойМинераловатные плитыВнутренний железобетонный слой, мм, Вт/м˚СS, Вт/м2˚С301,6917,98х0,0520,55301,6917,98,.Принимаем толщину утеплителя из минераловатных плит 200 мм. С учетом воздушной прослойки толщина трехслойной железобетонной ограждающей панели составит 300 мм.Определяем действительную величину тепловой инерции стены по формуле:Д = RiSi,где Ri – термическое сопротивление отдельного слоя ограждения;Si – коэффициент теплоусвоения слоя материала.Д = 0,031,6917,98+ 0,20,0520,55+0,031,6917,98=2,75Инерционность конструкции соответствует ранее принятой.Рассчитываем фактическое сопротивление теплопередаче наружной стены по формуле:R0Ф = Условие выполняется.2.3. Кирпичная стенаОпределяем экономическое сопротивление теплопередаче по формуле:R0эк=W0Ц0ЕλЦм,Ц0 – стоимость тепла 1Гкал в руб., принимаем 1257,75 руб.;W0 – теплопотери за отопительный период, Гкал;Е – коэффициент эффективности капитальных вложений, принимаем равным 0,15;λ - коэффициент теплопроводности материала стен, принимаем равным 0,35 Вт/м˚С;ЦМ – стоимость материала кирпичных стен руб./м3, принимаем равной 1756,20 руб./м3;Теплопотери за отопительный период:W0 = 0,214 Гкал.Экономическое сопротивление теплопередаче:R0эк=0,214∙1257,750,15∙0,35∙1756,20=1,71 м2˚С/ВтПоскольку R0эк>R0тр, принимаем R0 = R0эк = 1,71 м2˚С/Вт.Общее термическое сопротивление стены определяется по формуле:R0 = где RН – сопротивление теплопередаче наружной поверхности стены, принимаем равным 0,043.Для определения толщины утеплителя из минераловатных плит для трехслойной наружной стены составим таблицу.Таблица 3Характеристики материалов стенового огражденияКоэффициентыСлои12Штукатурка цементно-печКирпичная стена из пустотного кирпича, мм, Вт/м˚СS, Вт/м2˚С200,589,60х0,356,26,.Принимаем кирпичную кладку толщиной 650 мм. С учетом штукатурки толщина стены составит 670 мм.Определяем действительную величину тепловой инерции стены по формуле:Д = RiSi,где Ri – термическое сопротивление отдельного слоя ограждения;Si – коэффициент теплоусвоения слоя материала.Д = 0,020,589,60+ 0,650,356,26=11,9Инерционность конструкции не соответствует ранее принятой. Следовательно необходимо пересчитать требуемое сопротивление теплопередаче. За температуру наружного воздуха принимаем температуру наиболее холодной пятидневки tН = -30°С.= 1,39 м2˚С/Вт.Поскольку R0эк>R0тр, принимаем R0 = R0эк = 1,71 м2˚С/Вт.Значит проведенный расчет можно оставить.Рассчитываем фактическое сопротивление теплопередаче наружной стены по формуле:R0Ф = Условие выполняется.2.4. Выбор варианта ограждающей конструкцииВыбор варианта ограждающей конструкции проводится по минимуму приведенных затрат, определяемым по формуле:П = С0 + Е∙К,где С0 – текущие затраты на отопление, руб./м2 стены в год, определяется по формуле:С0 = W0Ц0R0ф;К – единовременные затраты, стоимость материала стен, руб./м2, определяется по формуле:К = Е∙δ∙ЦМВариант 1. Стена из 3-х слойной железобетонной панели с утеплителем из минераловатных плит.Текущие затраты на отопление:С0 = 0,214∙1257,754,07=66,29 руб./м2Единовременные затраты:К = 0,15∙0,2∙2096,05 = 62,88 руб./м2Минимум приведенных затрат:П = 66,29 + 0,15∙62,88 = 75,72 руб./м2Вариант 2. Кирпичная стена.Текущие затраты на отопление:С0 = 0,214∙1257,752,06=130,66 руб./м2Единовременные затраты:К = 0,15∙0,65∙1756,20 = 171,23 руб./м2Минимум приведенных затрат:П = 130,66 + 0,15∙171,23 = 156,34 руб./м2.По минимуму приведенных затрат 1-й вариант выгоднее. Принимаем 3-х слойную железобетонную панель с утеплителем из минераловатных плит.Рассчитаем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции по формуле:К = 1R0ф=14,07=0,24 Вт/м˚С3. Расчет фундамента3.1. Определение глубины заложения фундаментаОпределяем расчетную сезонную глубину промерзания грунтов по формуле:df = kndfn,где kn – коэффициент влияния теплового режима здания, принимаем для наружных фундаментов равным 0,5;dfn – нормативная глубина промерзания, принимаем равным 110 см.df = 0,5∙110 = 55 см.Принимаем глубину заложения наружных и внутренних фундаментов равной d1 = 0,6 м.Уровень грунтовых вод обнаружен на глубине dw = 2,5 м. Согласно [4] при dw < df + 2 = 0,55 + 2 = 2,55 м для песков средней крупности глубина заложения фундамента d2 не зависит от df.Определяем конструктивную глубину заложения фундаментапо формуле:d3 = db + hcf + hs,где db – глубина пола подвала, принимаем равной 1,15 м;hcf – толщина пола в подвале, принимаем равной 0,1 м;hs – толщина слоя грунта от низа пола подвала до подошвы фундамента, принимаем равной 0,45 м.d3 = 1,15 + 0,1 + 0,45 = 1,7 м.Рис. 1 Схема к определению глубины заложения фундаментаОкончательно принимаем глубину заложения фундамента равной d = 1,7 м.3.2. Сбор нагрузок на фундаментНа фундамент действуют постоянные нагрузки от веса кровли, покрытия, чердачного перекрытия, междуэтажных перекрытий, веса перегородок и стен. Значения постоянных нормативных нагрузок приведены в таблице 4.