Мдк 01.01 проектирование зданий и сооружений

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«тюменский индустриальный университет»

Многопрофильный колледж

Политехническое отделение

МДК 01.01 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Методические указания для практических занятий

для обучающихся специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений, очной формы обучения

Часть 1

Составитель С. Н. Шорохова,

преподаватель высшей квалификационной категории

Тюмень

ТИУ

2019

МДК 01.01 Проектирование зданий и сооружений : методические указания для практических занятий обучающихся специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»/ сост. С.Н. Шорохова; Тюменский индустриальный университет. – Тюмень : Издательский центр БИК ТИУ, 2019. – 47 с.

Ответственный редактор: С. Н. Шорохова, председатель ЦК СЭЗ и МГС.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании предметно-цикловой комиссии СЭЗ и МГС

«26» ноября 2019 года, протокол № 4.

Аннотация

Методические указания к практическим работам по разделу МДК 01.01.01 Проектирование зданий и сооружений ПМ. 01 Участие в проектировании зданий и сооружений предназначены для обучающихся специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений». Данный раздел изучается в трех семестрах.

В методических указаниях риведено содержание профессиональных компетенций, указаны темы практических работ, даны указания к выполнению практических работ, вопросы для самоконтроля, а также список рекомендуемой литературы.

Методические указания окажут помощь преподавателям в организации практических занятий, а также могут использоваться обучающимся при повторении изученного материала и подготовке к зачету.

Содержание

Введение 4

Общие методические рекомендации к практическим занятиям 6

Практическая работа № 1 7

Практическая работа № 2 7

Практическая работа № 3 8

Практическая работа № 4 9

Практическая работа № 5 9

Практическая работа № 6 13

Практическая работа № 7 21

Практическая работа № 8 26

Практическая работа № 9 29

Практическая работа № 10 33

Практическая работа № 11 34

Практическая работа № 12 36

Практическая работа № 13 39

Практическая работа № 14 41

Список рекомендуемой литературы 46

Введение

Методическое указание по МДК 01.01 Проектирование зданий и сооружений профессионального модуля ПМ 01 Участие в проектировании зданий и сооружений предназначено для выполнения требований Федерального государственного образовательного стандарта для специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений.

Данное методическое указание предусматривает изучение практических основ ПМ 01 Участие в проектировании зданий и сооружений МДК 01.01 Проектирование зданий и сооружений, Раздела 01.01.01 Архитектура зданий.

Задачами практических занятий является формирование у студентов профессиональных компетенций:

Для специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений.

ПК 1.1. Подбирать строительные конструкции и разрабатывать несложные узлы и детали конструктивных элементов зданий.

ПК 1.2. Разрабатывать архитектурно-строительные чертежи с использованием информационных технологий.

ПК 1.3. Выполнять несложные расчеты и конструирование строительных конструкций.

Критерии оценки по работам разработаны и прописаны в рабочей программе ПМ 01. Участие в проектировании зданий.

Практические занятия по МДК 01.01 Проектирование зданий и сооружений проводятся после изучения теоретической части учебного материала. Целью их выполнения является процесс отслеживания уровня понимания теоретического материала, отработка соответствующих умений и навыков. При разработке практических заданий учитываются требования к знаниям и умениям, отраженным в дидактических целях учебного материала.

Перечень тем практических занятий

№ п/п	Темы практических занятий	Кол-во часов
1.	Практическое занятие №1. Определение диагностических признаков минералов. Определение магматических, осадочных, метаморфических горных пород по образцам.	4
2.	Практическое занятие №2. Построение геоморфологического и геологического разрезов.	4
3.	Практическое занятие №3. Построение карты гидроизогипс по данным геологоразведки.	4
4.	Практическое занятие №4. Вычерчивание схемы конструктивного решения различных типов зданий.	32
5.	Практическое занятие №5. Вычерчивание конструктивной системы гражданского здания.	8
6.	Практическое занятие №6. Выполнение теплотехнического расчёта ограждающих конструкций.	12
7.	Практическое занятие №7. Определение глубины заложения фундамента. Вычерчивание схемы расположения фундаментов.	10
8.	Практическое занятие №8. Вычерчивание схемы расположения плит перекрытия.	6
9.	Практическое занятие №9. Определение количества и характера работы перемычек. Вычерчивание перемычек над оконным или дверным проемом.	6
10.	Практическое занятие №10. Вычерчивание стропильной системы здания.	6
11.	Практическое занятие №11. Разработка схемы планировочной организации земельного участка.	6
12.	Практическое занятие №12. Построение плана промышленного здания с проработкой конструктивных элементов и соответствующей привязкой их к разбивочным осям.	4
13.	Практическое занятие №13. Вычерчивание схемы расположения столбчатого фундамента.	6
14.	Практическое занятие №14. Конструирование основных узлов сопряжения элементов железобетонного и стального каркасов промышленного здания.	6
	Итого	114

Критерии оценки выполнения практических занятий

1. Соблюдение необходимой последовательности действий при выполнении задания.

2. Проявление высокого уровня самостоятельности при выполнении заданий.

3. Выполнение схем и вычислений в полном объеме, без ошибок, аккуратно.

4. Выполнение таблиц в соответствии с требованиями, правильное заполнение всех столбцов и строк.

5. Четкость и краткость ответов на контрольные вопросы.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К

ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

Практические занятия по МДК 01.01 Проектирование зданий и сооружений представляют собой анализ и практическое применение одной из пройденных тем.

Исходными данными для практических занятий является индивидуальное задание, выданное преподавателем.

Сроки выполнения и защиты практических работ в соответствии с учебным планом, защита проводится во время проведения практического занятия.

Выполнение практических заданий способствует закреплению знаний студентов, формированию навыков самостоятельной работы с методической и нормативной литературой, расширению кругозора обучающихся.

Практические занятия выполняются в отдельной рабочей тетради или на прошитых и пронумерованных листах формата А4.

Этапы выполнения практических занятий

1. Выдача преподавателем задания.

2. Ознакомление с заданием и составление плана работы.

3. Подбор и изучение лекционного материала, нормативных документов или других литературных источников.

4. Выполнение и оформление практической работы.

5. Защита работы.

Указания к оформлению практических занятий

1. Выполняйте практическую работу по правилам и в той последовательности, которая указана в методических указаниях.

2. В каждой работе должна быть графическая часть. Схемы расположения конструктивных элементов и спецификация выполняются только карандашом и в технике ручной графики.

3. Графическая часть выполняется в соответствии с ГОСТ 21.501-93 Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей.

4. Графические обозначения материалов выполняются в соответствии с ГОСТ 2.306-68* ЕСКД Графические обозначения материалов на разрезах и фасадах.

5. Графические обозначения материалов выполняются в соответствии с ГОСТ 21.501-93 Условные графические изображения строительных конструкций и их элементов.

6. Графические обозначения элементов санитарно-технических устройств выполняются в соответствии с ГОСТ 21.205-93 Условные графические обозначения элементов санитарно-технических устройств.

7. На контрольные вопросы в конце работы необходимо дать краткие ответы (письменно).

8. Каждая работа оформляется на отдельной странице.

Практическое занятие № 1

Тема: Определение диагностических признаков минералов. Определение магматических, осадочных, метаморфических горных пород по образцам.

Цель работы: изучение горных пород, составляющих рельеф.

Время выполнения: 4 часа

Содержание работы:

1. Ознакомиться с образцами минералов.

2. Научиться компоновать чертежи на листе в соответствии с масштабом и проекционной связью.

3. Ознакомиться с геологическими исследованиями.

4. Научиться изображать условные обозначения пород и подземных вод на картах геоморфологических разрезов.

5. Развивать культуру работы с картами и чертежными инструментами.

Порядок выполнения графической работы

1. Проанализировать образцы представленных минералов.

2. Определить вид происхождения горной породы по образцам.

3. Описать отличительные особенности магматических, осадочных и метаморфических горных пород.

4. Заполнить таблицу.

Таблица №1

Отличительные особенности горных пород

Вид происхождения породы	Текстура	Структура

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Оборудование: плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы: тетрадь для практических работ, линейки, карандаши.

Практическое занятие № 2

Тема: Построение геоморфологического и геологического разрезов.

Цель работы:

Построение геологических и геоморфологических разрезов.

Время выполнения: 4 часа

Содержание работы:

1. Анализировать представленную задачу и реализовать в разрезе.

2. Развивать культуру работы чертежными инструментами.

3. Развивать культуру работы с данными геологических исследований.

Порядок выполнения графической работы

1. Построить топографический профиль в рекомендуемом масштабе с горизонталями, скважинами и геологическими особенностями.

2. Перенести на разрез данные по выработкам.

3. Выделить литологические границы.

4. Нанесение отметок уровней подземных вод.

5. Оформить геолого-геоморфологический разрез.

6. Ответить на вопросы для самоконтроля (письменно).

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Оборудование: плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы: тетрадь для практических работ, линейки, карандаши, рейшины.

Практическое занятие № 3

Тема : Построение карты гидроизогипс по данным геологоразведки.

Цель работы: Составить карту гидрогипс.

Время выполнения: 4 часа

Содержание работы:

1. Анализировать представленную задачу и реализовать в разрезе.

2. Развивать культуру работы чертежными инструментами.

3. Развивать культуру работы с данными геологических исследований.

Порядок выполнения графической работы

1. Используя абсолютные отметки устья скважин и результаты одновременного замера глубин залегания уровня грунтовых вод построить топографическую основу и карту гидроизогипс масштаба 1:500.

2. Принять сечение горизонталей и гидроизогипс через 1 м.

3. На карте указать направление потока и выделить участки с глубиной залегания уровня грунтовых вод менее 2 м.

4. Нанести план расположения скважин.

5. Соединив точки с одинаковыми отметками плавными линиями, выполнить горизонтали рельефа.

6. Определить направление движения потока.

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Оборудование: плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы: тетрадь для практических работ, линейки, карандаши, рейшины.

Практическое занятие № 4

Тема : Вычерчивание схемы конструктивного решения различных типов зданий.

Цель работы: вычертить фасад здания различных конструктивных схем в соответствии с выданным заданием (образцом)

Время выполнения: 32 часа

Содержание работы:

1. Анализировать конструктивную схему здания.

2. Научиться изображать фасад здания соответствующего стиля.

3. Научится изображать конструктивные элементы здания.

4. Научиться отличать стилевые особенностей зданий.

Порядок выполнения работы:

1. Изобразить конструктивную схему древнеегипетского сооружения.

2. Изобразить каркасную конструктивную схему здания.

3. Изобразить бескаркасную конструктивную схему здания.

4. Изобразить купольную конструктивную схему здания.

5. Изобразить романскую конструктивную схему здания.

6. Изобразить готическую конструктивную схему здания.

7. Изобразить конструктивную схему здания периода Ренессанса.

8. Изобразить барочную конструктивную схему здания.

9. Изобразить конструктивную схему сооружения периода ампир.

10. Изобразить конструктивную схему древнерусского строения.

10. Изобразить конструктивную схему здания периода модерн.

11. Изобразить конструктивную схему здания советского периода в стиле авангардизм.

12. Изобразить конструктивную схему здания региональной архитектуры.

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Оборудование: плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы: альбом формата А4, линейки, карандаши, ластик.

Практическое занятие № 5

Тема : Вычерчивание конструктивной системы гражданского здания.

Цель работы: начертить на листе формата А2 план, фасад и разрез гражданского здания в соответствии с привязкой стен к координационным осям.

Время выполнения: 8 часов

Основные теоретические положения

Все гражданские здания можно классифицировать по:

• назначению,

• этажности,

• капитальности,

• степени долговечности,

• степени огнестойкости.

К проектируемым зданиям предъявляют следующих требования: функциональные (технологические), технические, архитектурно-художественные, экономические, экологические. Кроме того, любое здание состоит из набора конструктивных элементов, которые составляют его структуру. Например, фундамент, стены, перегородки, перекрытия, крыша, лестницы, окна, двери и т.д.

Несущие конструктивные элементы, соединяясь между собой в пространстве, образуют несущий остов, или, другими словами каркас. По особенностям пространственного расположения несущих элементов остова различают следующие конструктивные типы здания.

1. Бескаркасный тип (с несущими стенами) представляет собой жесткую устойчивую коробку из взаимосвязанных стен и перекрытий. Этот тип зданий, в свою очередь, подразделяется на здания с продольными несущими стенами (ПП лежат поперек здания), с поперечными несущими стенами (ПП лежат вдоль здания) и перекрестные с продольными и поперечными несущими стенами (ПП имеют размеры в плане, равные размерам ячейки между 4 сторонами, опираются по контуру). Бескаркасный тип здания является основным в массовом жилищном строительстве домов различной этажности.

2.В каркасных зданиях все нагрузки воспринимаются системой стоек (колонн), которые вместе с прогонами и ригелями образуют каркас. Принципиальная особенность каркасного здания состоит в том, что стены выполняют только ограждающие функции, а все нагрузки воспринимает каркас. Различают 4 конструктивные схемы каркасного типа: с поперечным расположением ригелей, с продольным расположением ригелей, с перекрестным расположением ригелей, с безригельным каркасом, при котором ригели отсутствуют, а плиты перекрытий опираются или на капители колонн или непосредственно на колонны. Каркасный тип является основным в строительстве массовых общественных и промышленных зданиях. Его используют в тех случаях, когда необходимы помещения значительных размеров, свободные от внутренних опор.

Каркас называют полным, если колонны расположены и по периметру и внутри здания. Каркас называют неполным, если колонны расположены только внутри здания, а по периметру располагаются несущие стены.

3.Комбинированный тип - с внутренним рядом колонн нагрузку от перекрытий воспринимают наружные стены. Различают две конструктивные схемы: с продольным расположением прогонов, с поперечным расположением прогонов.

Обеспечение устойчивости и пространственной жесткости зданий. Устойчивостью (жесткостью) здания называют способность сохранять равновесие при внешних воздействиях. Пространственная жесткость – способность отдельных элементов и всего здания не деформироваться при действии приложенных сил, сохранять геометрическую неизменяемость формы. С увеличением этажности здания возрастают различные нагрузки, действующие на него. С помощью специальных мер достигается необходимая устойчивость и пространственная жесткость здания. В бескаркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается устройством внутренних поперечных стен и стен лестничных клеток, связанных с наружными стенами, а так же перекрытиями, которые связывают стены между собой. В каркасных зданиях пространственная жесткость достигается устройством многоярусной рамы, образованной пространственным сочетанием колонн, ригелей и перекрытий; стенок жесткости, которые устанавливаются между колоннами на каждом этаж; стен лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса, плит-распорок, уложенных в перекрытиях, надежного сопряжения элементов каркаса в стыках и узлах.

Строительство здания начинают с закрепления на местности координационных (разбивочных) осей. Такие оси на чертежах обозначают буквами и цифрами. Расположение конструктивного элемента относительно координационных осей здания называют привязкой. Существует три вида привязок: «0», «200», центральная. Нулевая привязка означает что, внутренняя поверхность наружной стены совмещается с координатной осью. Привязка «200» - ось наружной стены смещена на 200 мм внутрь от внутренней грани стены.

Содержание работы:

1. Выполнение графической части проектирования плана и фасада на листе ватмана формата А2.

2. Выполнение практической части с ответами на вопросы в тетради для практических работ.

Порядок выполнения графической работы

1. Выполнить рамку на листе формата А2.

2. Определить масштаб проектируемого здания.

3. Начертить и заполнить штамп для строительных чертежей с использованием чертежных шрифтов.

4.Нанести координатные оси штрихпунктирными линиями для проектирования плана здания.

5. Нанести координатные оси штрихпунктирными линиями для проектирования главного фасада здания.

6. Нанести координатные оси штрихпунктирными линиями для проектирования разреза здания.

Схема №1.Построить план здания жилого дома.

1. Вычертить стены здания в соответствии с привязкой к координатным осям.

2. Выполнить графически элементы перегородок, окон, дверей.

3. Изобразить условные обозначения санитарно-технических устройств.

4. Выполнить 4 вида размерных линий.

5. Обозначить номера помещений и их площади.

Схема №2. Построить главный фасад здания жилого дома.

1. Выполнить контур фасада здания.

2. Выполнить графически окна, двери, козырьки, ступени в соответствии с планом здания.

3.Проставить высотные отметки.

Схема №3. Построить разрез здания жилого дома.

1. Выполнить значок разреза на плане здания.

2. Выполнить графически стены, перекрытия, перегородки, двери и окна на схеме разреза.

3. Расставить внутренние отметки здания на разрезе.

4. Выполнить необходимые флажки.

5.Выполнить обводку чертежа, необходимые надписи.

6.Составить экспликацию зданий и сооружений.

7. Выполнить обводку чертежа, нанести необходимые надписи.

Материалы: ватман формата А2, линейки, карандаши, рейшины.

Порядок выполнения практической работы

Ответить на вопросы для самоконтроля (письменно).

Отчет по выполненной работе

В отчете, как правило, формулируется:

- название и цель работы;

- исходные данные, используемые в работе;

- применяемые принципы привязки несущих и самонесущих стен к координационным осям в графическом виде;

- ответы на вопросы для самоконтроля по индивидуальному паспорту типового задания.

Вопросы для самоконтроля:

1. Классифицировать здание по назначению, этажности, указать класс здания, степень долговечности, степень огнестойкости.

2. Перечислить требования, предъявляемые к зданию.

3. Перечислить все конструктивные элементы данного здания.

4. Назвать конструктивный тип и конструктивную схему здания.

5. Перечислить мероприятия, обеспечивающие пространственную жесткость здания.

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Оборудование: плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы: лист ватмана формата А2, тетрадь для практических работ, линейки, карандаши, рейшины.

Практическое занятие № 6

Тема: Тепловая защита ограждающих конструкций зданий.

Цель работы:

1.Изучить СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»;

2.Научиться применять СП 23-101-2004 для теплотехнического расчета ограждающих конструкций зданий;

3.В соответствии с методикой расчета тепловой защиты О.К. научиться производить теплотехнический расчет О.К.

Время выполнения: 12 часов

Общие положения

Методические указания разработаны на основе СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» взамен СНиП II-3-79^* «Строительная теплотехника». В качестве справочного материала к СНиП 23-02-2003 разработан свод правил СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». Структура данных методических указаний учитывает требования Государственного образовательного стандарта по направлению «Строительство» и требования учебных планов данных специальностей, т.е. необходимость изучения обучающимися физико-технических основ проектирования ограждающих конструкций с учетом обновления методики расчета тепловой защиты зданий.

Основной задачей расчета тепловой защиты зданий является проектирование ограждающей конструкции, с учетом требований предъявляемых СНиП 23-02-2003. В процессе расчета определяют:

• теплотехнические характеристики строительных материалов ограждающих конструкций (О.К.);

• приведенное сопротивление теплопередачи О.К.;

• соответствие приведенного сопротивления нормативному значению.

Кроме того, в ходе расчета проверяют О.К. на защиту от переувлажнения.

Нормами установлены три показателя тепловой защиты здания:

"а" – нормируемое значение сопротивления теплопередаче О.К. здания (R_reg);

"б" - санитарно-гигиенические показатели:

• температурный перепад между температурами внутре него воздуха помещения и внутренней поверхности О.К. ( );

• температура на внутренней поверхности О.К. выше температуры точки росы внутреннего воздуха помещения ( );

"в" - удельный расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов О.К. зданий с учетом объемно-планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата в помещении для достижения нормируемого значения этого удельного расхода.

Требования тепловой защиты здания считаются выполнены, если в жилых и общественных зданиях будут соблюдены требования показателей "а" и "б" либо "б" и "в".

В зданиях производственного назначения необходимо соблюдать требования показателей "а" и "б". Требованиям показателей "б" должны отвечать все виды ограждающих конструкций, с целью обеспечения комфортных условий пребывания человека в помещении и предотвращение увлажнения, намокания и появления плесени на внутренних поверхностях О.К.

В данном методическом указании приводится пример расчета тепловой защиты здания только по показателям "а" и "б". Показатель «в» необходим для составления энергетического паспорта здания, который входит в состав проектной документации.

Для обеспечения нормируемого значения приведенного сопротивления теплопередаче необходимо проектировать О.К. многослойной, так как однослойная О.К. (т.е. состоящая из одного конструкционного материала) не удовлетворяет требованиям по тепловой защите СНиП 23-02-2003. Многослойная О.К. состоит из следующих обязательных слоев:

• отделочный внутренний слой;

• несущий слой;

• утепляющий слой;

• воздушная прослойка (необязательно);

• отделочный наружный слой.

Рекомендуемые СНиПом 23-02-2003 типы технических решений наружных стен приведены в прилож. В.

В методических указаниях использованы термины, которые приведены в прилож. Г.

2. Методика расчета тепловой защиты О.К.

На первом этапе расчета тепловой защиты здания необходимо определить толщину утеплителя для данного района строительства, на основе предварительного определения градусо-суток отопительного периода , °С·сут. :

, (1)

где - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут;

- расчетная средняя температура внутреннего воздуха жилого здания, °С (по [3, п. 5.2, табл.1] и по [4, п. 3.4, табл.1 и табл.2]);

- средняя температура наружного воздуха, °С, отопительного периода, принимаемая

для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С (прилож. А);

- продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемая для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С (прилож. А);

По значению (по табл. 4, п. 5.3 [1]) следует определить нормируемое значение сопротивления теплопередаче , м²·°С/Вт. Если значение не принимает табличной величины, то необходимо воспользоваться формулой (1) в этой же таблице.

Для производственных зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м и зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации (осенью или весной), а также зданий с расчетной температурой внутреннего воздуха 12 °С и ниже приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных), , м ·°С/Вт, следует принимать не менее значений, определяемых по формуле:

, (2)

где - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и принимаемый по табл. 6, п. 5.8 [1];

- нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по табл. 5, п. 5.8 [1];

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м ·°С), принимаемый по табл. 7, п. 5.8 [1];

- то же, что и в формуле (1);

- расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, принимаемая по прилож. А.

В производственных зданиях, предназначенных для сезонной эксплуатации, в качестве расчетной температуры наружного воздуха в холодный период года, °C, следует принимать минимальную температуру наиболее холодного месяца, определяемую как среднюю месячную температуру января по табл. 3* [2], уменьшенную на среднюю суточную амплитуду температуры воздуха наиболее холодного месяца по табл. 1* [2].

Далее необходимо определить приведенное сопротивление теплопередаче , м²·°С/Вт, заданной О.К., которое должно быть не менее нормируемого значения , м ·°С/Вт ( ).

находим как сумму термических сопротивлений отдельных слоев с учетом сопротивлений теплопередаче внутренней и наружной поверхностей О.К. ( и ) по формуле:

, (3)

где и соответственно равны: и ,

где - то же, что и в формуле (2);

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности О.К., Вт/(м ·°С), принимаемый по табл. 8, п. 9.1.2 [3];

- термические сопротивления отдельных слоев О.К., Вт/(м ·°С), которые равны: ,

где - толщина i-го слоя О.К., м;

- расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С), принимаем по табл. Д.1, прилож. Д [3], исходя из условия эксплуатации О.К. (А или Б), которое определяем по влажностному режиму помещения и зоне влажности района строительства по табл. 2, п. 4.4 [1]. Влажностный режим помещения определяем по табл. 1, п. 4.3 [1]. Зону влажности на территории города находим по карте зон влажности территории РФ, приведенной в прилож. Б.

- термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, принимаемое по табл. 7, п. 9.1.1 [3];

Тогда .

Исходя из того, что , выражаем толщину утеплителя.

На втором этапе расчета тепловой защиты здания необходимо определить расчетный температурный перепад , °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности О.К., который не должен превышать нормируемой величины , °С (то же, что и в формуле (2)). Расчетный температурный перепад определяется по формуле:

, (4)

где _, , , - то же, что и в формуле (2);

- приведенное сопротивление теплопередаче О.К., м²·°С/Вт, исходя из условия, что , то .

На третьем этапе расчета тепловой защиты здания необходимо проверить выполнение требования второго условия санитарно-гигиенического показателя: температура внутренней поверхности О.К. должна быть не ниже температуры точки росы внутреннего воздуха при расчетной температуре наружного воздуха.

Температуру внутренней поверхности , °С, многослойной О.К. следует определять по формуле:

, или , (5)

где - то же, что и в формуле (2);

Температуру точки росы внутреннего воздуха , °С, определяем по прилож. Р [3], предварительно определив значения относительной влажности внутреннего воздуха жилого здания, ,% по табл.1, п. 5.2 [3] или по табл.1 и табл.2, п. 3.4 [4] и температуру внутреннего воздуха, , °С (то же, что и в формуле (1)).

Если будут выполнены все перечисленные условия, т.е. требования СНиП 23-02-2003 "а" и "б" п. 5, значит принятая О.К. удовлетворяет климатическим условиям района строительства.

Более подробные и глубокие расчеты потепловой защиты здания, а именно:

• определение удельного показателя расхода тепловой энергии на отопление здания;

• расчет теплоустойчивости О.К. в теплый период года и помещений зданий в холодный период года;

• расчет воздухопроницаемости О.К. и помещений зданий;

• расчет на защиту от переувлажнения О.К.;

• расчет по теплоусвоению поверхности полов, даны в СП 23-101-2004.

3. Пример расчета наружной стены жилого здания

3.1 Исходные данные:

• район строительства - г. Тюмень;

• группа здания – жилая;

• расчетная средняя температура внутреннего воздуха жилого здания, =20°С (по табл.1, п. 5.2 [3]);

• относительная влажность внутреннего воздуха жилого здания, =55% (по табл.1, п. 5.2 [3]);

• расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, =-38°С (прилож. А).

Расчетный коэффициент теплопроводности материала слоев О.К. , Вт/(м·°С), принимаем по табл. Д.1, прилож. Д [3], исходя из условия эксплуатации О.К. (А или Б), которое определяем по влажностному режиму помещения и зоне влажности района строительства (т.е. г. Тюмени) по табл. 2 , п. 4.4 [1].

Влажностный режим помещения определяем по табл. 1, п. 4.3 [1] (в нашем примере при и , что соответствует влажностному режиму помещения – нормальный).

Зону влажности на территории города находим по карте зон влажности территории РФ, приведенной в прилож. Б (г. Тюмень относится к сухой зоне). Таким образом, по нормальному влажностному режиму помещения и сухому на территории города, условие эксплуатации О.К. - А.

Мы принимаем конструкцию наружной стены, указанную на Рис.1.

Рис.1 Схема ограждающей конструкции

3.2 Расчет тепловой защиты здания

3.2.1 На первом этапе расчета тепловой защиты здания необходимо определить толщину утеплителя данного района строительства, для чего предварительно определяем градусо-сутки отопительного периода , °С·сут по формуле (1). Найдем значения параметров формулы:

- =20°С (см. п. 3.1, стр. 11);

- -средняя температура наружного воздуха, °С, отопительного периода, принимаемая для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С , =-7,2°С (прилож. В);

- - продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемая для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С, =225сут. (прилож. В), тогда

По значению по табл. 4, п. 5.3 [1] (для стены жилого здания) определяем нормируемое значение сопротивления теплопередаче , м²·°С/Вт. Т.к. значение не принимает табличной величины, то воспользуемся формулой (1) в этой же таблице, тогда

,

(как определять коэффициенты см. примечание 1 этой таблицы).

Далее определяем приведенное сопротивление теплопередаче , м²·°С/Вт, заданной многослойной О.К., которое должно быть не менее нормируемого значения , м ·°С/Вт ( ). находим как сумму термических сопротивлений отдельных слоев с учетом сопротивлений теплопередаче внутренней и наружной поверхностей О.К. ( и ) по формуле (3), которую приведем к нашему частному случаю:

, (6)

где и соответственно равны: и ,

где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности О.К., Вт/(м ·°С), =8,7 Вт/(м ·°С) принимаемый по табл. 7, п. 5.8 [1];

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности О.К., Вт/(м ·°С), =23 Вт/(м ·°С) принимаемый по табл. 8, п. 9.1.2 [3].

А сопротивление теплопередаче воздушной прослойки, в нашем случае , принимаем по табл. 7, п. 9.1.1 [3] - .

В соответствие с п. 2, формула (6) принимает вид: . Так как , то подставляем числовые значения и получаем:

, откуда выражаем х.

Принимаем х=100 мм, т.е. округляем до ближайшей промышленной толщины.

Тогда

Таким образом, общая толщина О.К. составляет , которая обеспечивает требования тепловой защиты зданий по показателю "а", т.к

3.2.2 На втором этапе расчета тепловой защиты здания необходимо определить расчетный температурный перепад , °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности О.К., который не должен превышать нормируемой величины , °С. Для наружных стен жилых зданий по табл. 5, п. 5.8 [1].

Расчетный температурный перепад определяем по формуле (4). Найдем значения параметров формулы:

-коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, =1 по табл. 6, п. 5.8 [1];

=20°С (см. п. 3.1, стр. 11);

=-38°С (см. п. 3.1, стр. 11);

(см. п. 3.2.1, стр. 13);

(см. п. 3.2.1, стр. 13), тогда подставляя в формулу 4 числовые значения получаем:

.

Таким образом, расчетный температурный перепад не превышает нормируемого значения , что удовлетворяет первому санитарно-гигиеническому условию показателя "б".

3.2.3 На третьем этапе расчета тепловой защиты здания необходимо проверить выполнение требования второго условия санитарно-гигиенического показателя: температура внутренней поверхности О.К. должна быть не ниже температуры точки росы внутреннего воздуха при расчетной температуре наружного воздуха.

Температуру внутренней поверхности , °С, многослойной О.К. следует определять по формуле (5). Найдем значения параметров формулы:

- (см. п. 3.2.2, стр.14).

Тогда, .

При и температура точки росы внутреннего воздуха

Таким образом, температура внутренней поверхности ограждающей конструкции больше температуры точки росы внутреннего воздуха , т.е. , что удовлетворяет второму санитарно-гигиеническому условию показателя "б".

3.2.5 Вывод: требования СНиП 23-02-2003 "а" и "б" п. 5 выполнены, значит принятая О.К. удовлетворяет климатическим условиям г. Тюмени.

Вопросы для самоконтроля:

1. Перечислите методику теплотехнического расчета ограждающей конструкции здания.

2. Назовите СНиП, который используют для расчета тепловой защиты здания.

3. Назовите СНиП, который используют для расчета строительной климатологии.

4. Назовите свод правил при проектировании и строительстве.

5. Перечислите от чего зависит суммарное сопротивление теплопередаче стены без теплоизоляционного слоя R_o.

6. Назовите от чего зависит величина градусо-суток в течение отопительного периода D_d.

7. Назовите нормативный документ для определения расчетной средней температуры внутреннего воздуха жилого здания.

8. Назовите нормативный документ для определения относительной влажности внутреннего воздуха жилого здания.

9. Назовите нормативный документ для определения температуры наружного воздуха в холодный период года.

Критерии оценки работы студента - 7 баллов.

Практическое занятие №7

Тема: Определение глубины заложения фундамента. Вычерчивание схемы расположения фундаментов.

Цель работы: Вычертить схему расположения фундаментов.

Время выполнения: 10 часов

Основные теоретические положения

Фундамент – конструктивный элемент здания, воспринимающий нагрузку от надземных его частей и передающий ее на основание.

Требования к фундаментам – прочность, устойчивость (на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента), долговечность, экономичность, удобство монтажа.

Глубина заложения фундамента зависит от нагрузок, типа грунтов, уровня грунтовых вод, глубины промерзания, температурного режима, типа полов, наличия подвала или подполья, величины насыпи.

Фундаменты классифицируют по конструктивному решению -

ленточные, располагаемые непрерывной лентой под несущими стенами здания; столбчатые в виде отдельных опор под колоннами; сплошные в форме массивной плиты под зданием; свайные в виде ж/б или других стержней, забитых в грунт.

Ленточные фундаменты устраивают под несущими стенами бескаркасных зданий. По способу устройства фундаменты бывают монолитные и сборные. Монолитные фундаменты выполняют из бутового камня рваной формы или бутовой плиты. Их укладывают на растворе с перевязкой (несовпадением) вертикальных швов. Такие фундаменты требуют значительных затрат труда, однако там, где природный камень является местным материалом, их возведение экономически целесообразно; бутобетонные – их возводят в щитовой опалубке или в траншеях (при плотных грунтах). Они менее трудоемки по сравнению с бутовыми; бетонными в опалубке. Устройство таких фундаментов требует повышенного расхода цемента.

Более эффективными являются бетонные и ж\б фундаменты из сборных элементов заводского изготовления. Они состоят из блоков-подушек и фундаментных блоков. Фундаментные блок – подушки укладывают на выровненное основание или на утрамбованную песчаную подготовку толщиной 100 – 150 мм. Блоки укладывают на растворе с обязательной перевязкой швов, толщина которых 20 мм. Вертикальные колодцы, образующиеся торцами блоков, заполняют раствором. Продольные и поперечные стены в местах сопряжения должны иметь перевязку, в горизонтальные швы закладывают арматурные сетки из стали диаметром 6-10 мм. В практике часто применяются ж/б блоки толщиной 380 мм при толщине стен 380, 510, 640 мм. При такой конструкции прочность фундамента используется полнее и в результате получается экономия бетона. Кроме того, в целях экономии бетона устраивают прерывистые фундаменты. Их монтируют из плит - подушек, укладываемых с разрывом 0,2-0,9 друг от друга, промежутки между ними заполняют песком. Иногда ленточные фундаменты усиливают армопоясом. Продольные стальные стержни втапливают в слой раствора толщиной 100-150 мм по верху фундаментных плит. Это повышает жесткость фундаментов и предупреждает появление трещин при неравномерной осадке здания. В местах пропуска коммуникаций в монолитных фундаментах предусматривают соответствующие отверстия, а в сборных между блоками – необходимые зазоры с последующей их заделкой.

Свайные фундаменты используют при строительстве на слабых сжимаемых грунтах, в сложных геологических условиях и при возведении бесподвальных зданий. Состоят из отдельных стержней - свай, объединенных поверху балкой ростверка. Сваи классифицируют по характеру работы - сваи-стойки, проходящие через слабые слои грунта и опирающиеся на прочный грунт; висячие – сваи, не достигающие прочного грунта и передающие нагрузку на грунт за счет сил трения, возникающих между боковой поверхностью сваи и грунтом. По материалу сваи бывают ж/б, бетонные, деревянные (из бревен хвойных пород), стальные. По конструктивным решениям забивные, изготовляемые на заводах ЖБИ и погружаемые в грунт с помощью механизмов, а так же набивные, выполняемые на строительной площадке путем бурения скважин и последующего заполнения их бетоном. Если грунт сухой, то стенки скважин не укрепляют. В увлажненных грунтах стенки скважин закрепляют или выполняют с помощью извлекаемых обсадных труб. Для увеличения несущей способности буронабивных свай их могут выполнять с лучевидной уширенной пятой. Сваи классифицируют по глубине заложения – короткие сваи (3-6 м) и длинные (более 6 м).

В зависимости от несущей способности и конструктивной схемы здания сваи размещают в один или несколько рядов. Ряды свай образуют свайную полосу, а группа свай – свайный куст. Забивку производят в однорядном, двухрядном, в шахматном порядке, кустом. Ряды свай образуют свайную полосу, а группа свай – свайный куст. Сваи объединяют поверху ж/б ростверком, который может быть монолитным или сборным. Оголовки свай заделывают в толщу ростверка. Высота должна быть не менее 500 мм.

В зависимости от исполнения ростверка свайные фундаменты можно разделить на свайно-ленточный и плитно-свайный. Свайно-ленточный фундамент предполагает ростверк в виде ленты, соединяющей оголовки свай и проходящей под наружными и внутренними стенами. Надо заметить, что в отличие от ленточного фундамента у свайно-ленточного лента ни в коем случае не лежит на земле: оголовки свай немного торчат из земли и между лентой ростверка и поверхностью земли есть зазор. Если его не будет, то при пучении грунт будет упираться в ростверк, пытаясь его приподнять, в свою очередь ростверк будет тянуть сваи вверх. Плитно-свайный фундамент имеет ростверк в виде плиты, которая соединяет между собой все сваи. И в случае с плитно-свайным фундаментом между поверхностью земли и ростверком-плитой должен быть зазор.

Стены и пол подвала соприкасаются с грунтом, поэтому их защищают гидроизоляцией, т.е. прослойкой из окрасочных или рулонных материалов. Горизонтальная гидроизоляция выполняется из 2 слоев рубероида, склеенных между собой. Вертикальная осуществляется тщательной окраской наружных поверхностей стен фундамента, соприкасающихся с грунтом, горячим битумом. В зданиях без подвалов в цоколе стен устраивают горизонтальную гидроизоляцию из двух слоев рубероида, склеенных между собой битумной мастикой и наклеенного на выровненное основание. Горизонтальную гидроизоляцию укладывают сплошной полосой в наружных и внутренних стенах, чтобы не допускать капиллярного подъема влаги в вышележащие стены. В зданиях с подвалами так же устраивают горизонтальную и вертикальную гидроизоляцию. Вертикальную гидроизоляцию осуществляют окраской поверхностей, соприкасающихся с грунтом битумной мастикой.

Вокруг здания вдоль наружных стен устраивают отмостку. Отмостка –неширокая асфальтовая полоса, уложенная вдоль периметра наружных стен. Ее назначение отвести – отвести атмосферные осадки от стен и фундаментов здания, а так же защитить грунты основания от увлажнения. Устраивают водонепроницаемую отмостку шириной не менее 0,5 м с уклоном от здания 3%. Она выполняется из слоя асфальта, асфальтобетона или бетона толщиной 20-30 мм, уложенного на уплотненную щебеночную подготовку, толщиной 100-150 мм. Для освещения и проветривания подвалов устраивают окна, которые располагаются ниже земли. Они называются приямками. Приямок – световой колодец перед окном подвального помещения. Стенки приямков выполняют из П-образных ж/б элементов или из кирпича. Сверху их ограждают стальной решеткой. Дно в приямке устраивают с уклоном от стен здания. Входы в подвалы организуют в виде открытых наружу одномаршевых лестниц, располагаемых в приямках. Эти лестницы примыкают к наружной стене и ограждены подпорной стенкой. Над приямком такого типа должна быть защита от осадков в виде козырьков или пристроек.

Содержание работы:

1. Ознакомиться с правилами выполнения конструктивных чертежей.

2. Научиться выполнять раскладку элементов фундамента, применять правила выполнения архитектурно-конструктивных чертежей.

3. Научиться вычерчивать ленточный фундаментный узел в масштабе 1:20.

4. Научиться вычерчивать свайный фундаментный узел в масштабе 1:20.

5. Развивать культуру работы чертежными инструментами.

Порядок выполнения графической работы:

1. Приступая к выполнению работы ознакомьтесь с содержанием задания преподавателя. В задании имеются схематичные чертежи плана и фасада здания. В задании указаны высота этажа, отметка чистого пола, отметка земли и высотные отметки на разрезе. В задании задано положение плоскости разреза, показано положение дверных и оконных проемов.

Используя эти данные, необходимо в масштабе 1:100, осуществить раскладку элементов фундамента – блок -подушек и блоков стен подвала.

1. Начертить координационные оси здания и осуществить выбор блок-подушек фундаментных и привязку их к осям.

2. Выполнить спецификацию элементов ленточного фундамента.

3. Выполнить сечение фундамента по крайней оси в масштабе 1:20.

4. Выполнить подбор свай.

5. Разработать схему расположения свай и ростверка.

6. Разработать разрез свайного фундамента по крайней оси.

7. Выполнить спецификацию к схеме расположения элементов свайного фундамента.

Отчет по выполненной работе

В отчете, как правило, формулируется:

- название и цель работы;

- исходные данные, используемые в работе;

- принципы выбора элементов ленточного фундамента из каталогов строительной продукции заводов ЖБИ;

- принципы проектирования схем или планов расположения фундаментов из сборных элементов;

- графическая разработка цокольного узла по крайней оси;

- заполнение спецификации к схеме расположения элементов фундаментов.

- ответы на вопросы для самоконтроля по индивидуальному паспорту типового задания.

Вопросы для самоконтроля (ответы письменно):

1. Назвать элементы ленточного фундамента.

2. Перечислить параметры, от которых зависит глубина заложения.

3. Перечислить материалы и назначение горизонтальной и вертикальной гидроизоляции.

4. Перечислить назначение и состав отмостки.

5.Требования к свайным фундаментам.

6. Классификация свайных фундаментов.

7.Перечислить элементы свайного фундамента.

8.Приведите примеры конструктивных решений свайных фундаментов.

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Оборудование: макет ленточного фундамента, макет свайного фундамента, каталоги строительных конструкций, графические образцы конструктивных узлов фундаментов, плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы: лист ватмана формата А2, тетради для практических работ, линейки, карандаши, рейшины.

Практическая работа № 8

Тема : Вычерчивание схемы расположения плит перекрытия.

Цель работы: осуществить выбор плит перекрытия из каталога железобетонных изделий, выполнить их раскладку и анкеровку.

Время выполнения: 6 часов

Основные теоретические положения

Перекрытие состоит из несущих плит и уложенных на них полов.

Требования, предъявляемые к перекрытиям – прочность, жесткость (если жесткость недостаточна, то под влиянием нагрузок в перекрытии возникают значительные прогибы, что вызывает появление трещин); малая теплопроводность (теплозащитные требования предъявляют для чердачных и надподвальных перекрытий, особое внимание уделяют местам примыкания к несущим стенам, так как возможно образование «мостиков холода» в стенах, что может привести к дискомфортным условиям); звукоизоляция (в связи с этим применяют слоистые конструкции перекрытий с различными звукоизолирующими свойствами, а плиты опирают на звукоизолирующие прокладки, тщательно заделывая неплотности); пожаростойкость; индустриальность; экономичность; спецтребования; водонепроницаемость (для перекрытия в санузлах, в душевых, банях); несгораемость (в пожароопасных помещениях); воздухонепроницаемость (при размещении в нижних этажах лабораторий, котельных).

Перекрытия классифицируют по следующим признакам по местоположению в здании: надподвальные, междуэтажные, чердачные; по конструкции – балочные, где основной элемент – балки, на которые укладываются настилы, накаты и др. элементы; плитные, состоящие из несущих плит, которые опираются на несущие стены, прогоны или ригели; безбалочные, состоящие из плиты, которая опирается на капители колонн;

по материалу –ж/б сборные, монолитные, по деревянным и стальным балкам.

Железобетонные перекрытия являются самыми надежными и долговечными. По способу устройства они бывают сборными, монолитными и сборно-монолитными.

Сборные многопустотные перекрытия из железобетонных плит изготовляют длиной 2,4 – 6,3 м ( с градацией 300) , шириной 1; 1,2; 1,5; 1,8, толщиной 220 мм. Примеры маркировки: 1 ПК 63.15.-6 АтVЛ – плита типа 1ПК длиной 6280, шириной 1490, рассчитанная под нагрузку 6 кПа, изготовленная из легкого бетона с напрягаемой арматурой класса Ат – V;

1 ПК 63.15.-6 АтV-С7 – тоже, изготовленный из тяжелого бетона и предназначенный для применения в зданиях с расчетной сейсмичностью 7 баллов.

Плиты изготовляют с круглыми и овальными пустотами. Их укладывают на несущие стены по слою раствора. Концы уложенных плит опирают на кирпичные стены глубиной 90-120 мм, на панельные 50-70 мм. Плиты пролетом 9 и 12 м толщиной 300 и 220 мм используют в перекрытиях общественных зданий. Для предохранения плиты от раздавливания и для улучшения тепло- и звукоизоляции на концах плиты пустоты заделывают легким бетоном. Швы между длинными сторонами тщательно заполняют цементным раствором. Концы плит на наружных стенах заанкеривают в кладку, а на внутренних стенах и прогонах скрепляют анкерами между собой. Цель анкеровки - связать перекрытия со стенами и придать большую жесткость и устойчивость зданию.

Большая группа перекрытий – монолитные, возводимые на строительной площадке в опалубке. Самое простое железобетонное перекрытие – гладкая монолитная плита, которая применяется для пролетов не более 3 м и выполняется толщиной 70-80 мм в зависимости от нагрузки и величины пролета. По конструкции они бывают ребристые, кессонные, безбалочные. Ребристые состоят из главных и второстепенных балок. Как правило, шаг главных балок 6 м, а по ним через 1,5-2 м устраивают второстепенные. Поверху бетонируют плиту толщиной 60-100 мм.

Кессонными называют перекрытия, когда высота главных и второстепенных балок одинакова. Углубления между балок называются кессонами. Безбалочные представляют собой плиту толщиной 150-250 мм, которая опирается на капители колонн (капитель – утолщение верхней части колонн). Капитель у колонны нужна для рассредоточения нагрузки. Сетку колонн обычно принимают квадратной или близкой к квадрату.

Минус всех монолитных перекрытий – значительные затраты и продолжительные сроки твердения бетона.

Перекрытия над подвалами, техническими подпольями, проездами, помещениями с низкими температурами должны иметь теплоизоляционный слой. Толщина его принимается по расчету. Пароизоляционный слой располагают над утеплителем. Цель – защитить утеплитель от водяного пара, который образуется в помещениях (особенно в квартирах) и может приникнуть через плиту перекрытия, следовательно и от конденсата, который может образоваться в таких случаях.Чердачные перекрытия разделяют помещения верхних этажей здания от неотапливаемых (холодных) чердаков. Чердак должен быть холодным, чтобы крыша не обледенела и не появлялась наледь. Чердачные перекрытия имеют слой утеплителя, который укладывают на пароизоляцию, чтобы теплоизоляция не намокала от водяного пара от квартиры. Поверх утеплителя устраивают защитный слой из раствора. Если есть в чердачном перекрытии какие-то выступающие балки или ребра, их необходимо дополнительно утеплить.

Содержание работы:

1. Произвести подбор сборных плит перекрытий.

2. Разработать схему расположения элементов перекрытия.

3. Изучить варианты анкеровки плит перекрытия со стеной и друг с другом.

Порядок проведения работы:

1. Произвести подбор сборных плит перекрытий.

2. Разработать схему расположения элементов перекрытия.

3. Выполнить анкеровку плит перекрытия.

4. Разработать узел опирания перекрытия на стены и узел сопряжения панелей перекрытий друг с другом.

5. Выполнить спецификацию к схеме расположения элементов перекрытия.

6.Ответить на вопросы для самоконтроля (письменно).

Отчет по выполненной работе:

В отчете, как правило, формулируется:

- наименование и цель работы;

- исходные данные, используемые в работе;

- принципы подбора плит перекрытия;

-графическая разработка схемы расположения элементов перекрытия;

-графическая разработка узла опирания перекрытия на стены и узла сопряжения панелей перекрытий друг с другом;

- заполнение спецификации к схеме расположения элементов перекрытия.

Вопросы для самоконтроля (ответы письменно):

1. Классифицируйте перекрытия по способу устройства.

2. Перечислите требования, предъявляемые к перекрытиям.

3. Перечислите конструктивные решения монолитных перекрытий.

4. Назовите мероприятие, обеспечивающее горизонтальный жесткий диск перекрытия.

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Оборудование: плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы: лист ватмана формата А2, тетради для практических работ, линейки, карандаши.

Практическая работа № 9

Тема: Определение количества и характера работы перемычек. Вычерчивание перемычек над оконным или дверным проемом.

Цель работы: осуществить выбор окон, дверей, перемычек согласно каталогам выпускаемых изделий заводами местной стройиндустрии и занести технические данные в спецификацию. Научиться вычерчивать перемычки на разрезе здания.

Время выполнения: 6 часа

Основные теоретические положения

Перемычка – это конструкция перекрывающая проем сверху. Бывают несущие перемычки – они держат собственный вес, вес вышележащей кладки и плит перекрытий. Глубина заложения такой перемычки в простенки 250 мм. Ненесущие – несут только собственный вес и вес вышележащей кладки, соответственно такие перемычки заглубляют в простенки на 120мм. Бывают железобетонные, изготавливаемые на заводах ЖБИ; рядовые, изготавливаемые на строительной площадке для проемов до 2 м; армокирпичные и армокаменные, устраиваемые в проемах более 2 м или при значительных нагрузках; клинчатые, изготавливаемые по индивидуальным проектам.

Окно - это конструктивный элемент, служащий для инсоляции и проветривания. Площадь освещения помещения гражданского здания составляет от 1/5 до 1/8 от площади пола. Окно состоит из рамы, переплетов, импоста, средника, остекления, подоконной доски, слива, откосов.

Дверь - это конструктивный элемент, служащий для сообщения между этажами. Высота дверного проема гражданского здания 2,1 м, общественного здания 2,4м. Ширина дверного проема зависит от многих факторов, в том числе должна быть обеспечена возможность быстрой эвакуации. В общественных зданиях двери обязательно должны открываться в коридор в сторону ближайшей лестницы.

Пол – это многослойная конструкция, состоящая из покрытия (чистого пола) – верхнего слоя пола, непосредственно подверженного эксплуатационным воздействиям; подстилающего слоя (подготовка) – распределяющей нагрузку на основание (в полах по перекрытию подстилающий слой отсутствует); прослойки – промежуточного соединительного слоя между покрытием и стяжкой; стяжки – слоя, служащего для выравнивания поверхности подстилающего слоя (с помощью стяжки полу придают необходимый уклон).

Основанием для пола является междуэтажное перекрытие или естественный грунт. В конструкцию пола могут быть включены слой звуко-, термо- и гидроизоляции.

Требования к полам - прочность, то есть хорошая сопротивляемость внешним воздействиям ( истиранию, ударам); малая теплопроводность, удобство в эксплуатации – быть нескользкими, бесшумными, не образовывать пыли, легко ремонтироваться, легко поддаваться очистке; декоративность – гармонично сочетаться с внутренней отделкой; индустриальность; экономичность – должны обладать наименьшей стоимостью, трудоемкостью, продолжительным сроком эксплуатации, спецтребования – влагостойкость, водонепроницаемость, пожаростойкость.

Конструкции полов классифицируют по месту устройства - по перекрытию и по грунту. По характеру теплоусвоения: «теплые», устраиваемые в помещениях с длительным пребыванием людей; «холодные», устраиваемые в помещениях с кратковременным пребыванием людей. По материалу полы бывают деревянные, бетонные, керамические, из синтетического материала.

По способу устройства монолитные, из штучных материалов, из рулонных материалов.

Название пола определяется материалом, из которого он сделан.

Самые известные и простые цементные полы. Состоят из цементного раствора состава 1:1 – 1:3, уложенного слоем 20-25 мм по бетонному основанию. Такие полы пылят, холодны, недекоративны, поэтому их применяют в нежилых помещениях (электрощитовая, подвал, котельная).

Террацевые (мозаичные) полы – нижний слой таких полов – цементная стяжка толщиной до 25 мм, а верхний отделочный слой – цветной цементный раствор с мраморной крошкой, толщиной до 25 мм. После затвердения пол шлифуют специальными машинами. При большой площади помещения в такие полы в процессе их устройства вставляют полоски стекла « на ребро». Таким образом, разделяют полы на отдельные квадраты, что предупреждает появление трещин. Применяют в холлх, фойе и коридорах общественных зданиях. Такие полы, декоративны, обладают малой истираемостью, водонепроницаемы, но холодны. Асфальтовые полы, толщиной 20-25 мм, по бетонному или щебеночному основанию 100-120 мм (в подвалах, в переходах, лестничных клетках общественных зданий, вокзалах). Мастичные (наливные) – из синтетических материалов, толщиной 2-3 мм по цементной стяжке. Внешне имеет сходство с линолеумом, но дешевле его почти в 2 раза. Применяют в общественных зданиях.

К полам из штучных материалов относят дощатые – их укладывают на любом основании. Шпунтованные доски толщиной 29 мм, прибивают к деревянным лагам. Если это полы первого этажа по грунту, то лаги кладут на кирпичные столбики 250х250 мм, высотой не менее 2 рядов кирпича, с шагом 0,8 - 1 м. Двухслойные дощатые полы устраивают из черного пола ( нестроганной доски) и чистого пола ( строганной шпунтованной доски).

К этой группе относятся паркетные полы из дубовой или буковой клепки (мелких досочек), изготовленных на заводах. Клепки имеют паз и гребень и плотно соединяются друг с другом. Чтобы такие полы не скрипели, под них укладывают картон. Так же выполняют полы из паркетных досок, укладываемых на лаги. Поверх досок наклеена паркетная доска.

Другая группа полов из штучных материалов - полы из керамических плиток. Керамическую плитку укладывают на цементную стяжку толщиной 10-20 мм. Существуют так же покрытия из ковровой мозаики, состоящие из мелких керамических плиток, размером 23х23 и 28х28 мм. На заводе по заданному рисунку их наклеивают лицевой стороной на листы бумаги, образуются так называемые карты. После укладки таких карт на стяжку бумагу смачивают теплой водой и снимают, а швы заделывают жидким цементным раствором. Такие полы устраивают в санузлах, вестибюлях, лестничных клетках. Полы прочны, водоустойчивы, декоративны, но холодны. Полимерные плитки различных размеров на основе полихлорвинила, фенолита и отходов резины приклеивают специальными мастиками.

В помещениях, имеющих большую архитектурную значимость (музеи, театры, вокзалы), полы часто устраивают из естественных камней – гранит, сиенит, мрамор.

Принцип устройства полов из ламинированных панелей одинаков – на выровненное основание укладывают подложку и вставляют панели гребень-паз. Основание должно быть ровным, допускается перепад только в 5 мм. Третья группа полов из рулонных материалов полы из линолиума, ковролина, релина. Линолеум укладывают по ровному и сухому основанию из досок, ДВП, ДСП или по цементным стяжкам. В случае необходимости приклеивают к основанию специальным клеем на основе различных смол. В помещениях с длительным пребыванием людей устраивают теплые полы из линолеума с тепло- и звукоизолирующей подосновой. Такие полы долговечны, эластичны, износостойки, гигиеничны, их часто применяют в общественных и жилых зданиях.

Содержание работы:

1. Разработать план здания.

2. Выполнить подбор окон, дверей, перемычек.

3. Выполнить спецификацию окон, дверей и перемычек.

4. Назначить конструктивное решение полов всех помещений данного здания.

5. Выполнить экспликацию полов.

Порядок проведения работы:

1. Выполнить привязку стен, нанести перегородки и оконные и дверные проемы.

2. Произвести выбор типов полов.

3. Выполнить подбор перемычек.

4. Выполнить спецификацию окон, дверей, перемычек.

5. Выполнить экспликацию полов согласно ГОСТ Р 21.1501-92С.5 по форме 4.

6. Выполнить подсчет площадей всех типов полов с указанием состава пола.

7. Ответить на вопросы для самоконтроля (письменно).

Отчет по выполненной работе:

В отчете, как правило, формулируется:

- наименование и цель работы;

- исходные данные, используемые в работе;

- принципы выбора окон, дверей, перемычек;

- выполнение спецификации окон, дверей, перемычек;

- принципы выбора типа пола;

- заполнение экспликации полов с подсчетом площадей всех типов.

Вопросы для самоконтроля (ответы письменно):

1. Назовите назначение перемычки.

2. Классифицируйте перемычки.

3. Назовите глубину заделки перемычек в простенки.

4. Какие требования существуют при проектировании оконных и дверных проемов.

5. Классифицируйте полы по способу устройства.

6. Перечислите требования, предъявляемые к полам.

7. Назовите область применения цементных, террацевых, асфальтовых, керамических полов.

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Оборудование: плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы: тетради для практических работ, линейки, карандаши.

Практическая работа № 10

Тема: Проектирование наслонных стропил

Цель работы: осуществить выбор изделий для проектировании крыши из наслонных стропил, вычертить схему расположения элементов наслонных стропил и занести эти изделия в спецификацию.

Время выполнения: 6 часов

Основные теоретические положения

Крыша состоит из двух конструктивных частей: несущей, называемой покрытием, и ограждающей – кровли. Несущие элементы крыши должны обеспечивать надежность ее работы в течении всего срока эксплуатации при восприятии различных видов силовых воздействий, из которых важнейшими являются: постоянные нагрузки от собственной массы и массы кровли; временные нагрузки от снега, ветра; нагрузки, возникающие при эксплуатации крыши.

Скатные крыши выполняют в виде наклонных плоскостей – скатов, покрытых кровлей из водонепронецаемого материала. В чердачных крышах образуемое между несущей ограждающей частями покрытия помещение (чердак) используют для размещения различных устройств инженерного оборудования. Высота чердака принимается не менее 1,6м (для прохода по нему людей).

Несущими конструкциями скатных крыш являются наслонные стропила или стропильные фермы, по которым выполняют обрешетку, являющуюся основанием для кровли. Наслонные стропила устраивают в зданиях при пролетах между опорами не более 6 м. Стропильные фермы применяют при больших пролетах, а так же при отсутствии промежуточных опор.

Наслонными называют стропила, основные элементы которых – стропильные ноги имеют не менее 2 опор. Стропильные ноги опираютсян мауэрлаты (подстропильные брусья) – горизонтальные элементы, уложенные по наружным стенам здания и предназначенные для восприятия нагрузки от концов стропильных ног. Назначение мауэрлата – равномерно распределять давление от стропил на каменную кладку. При пролете более 5 м стропильные ноги необходимо дополнительно поддерживать подкосами. На внутренние опоры укладывают лежни или прогоны, по которым через 5-6 м друг от друга устанавливают стойки – вертикальные элементы, поддерживающие коньковый прогон. Стойки и прогоны образуют опорные рамы под стропила. Нередко для повышения жесткости и уменьшения сечения прогонов под ними ставят подкосы. Для той же цели применяют затяжки-ригели, связывающие стропильные ноги между собой . Для крепления обрешетки в уровне карниза к стропильным ногам прибивают короткие доски толщиной 40 мм, называемые кобылками. Над карнизом и в коньковой части обрешетку устраивают сплошной, на других участках – разреженной. В местах пересечения скатов устраивают диагональные ноги.

Наслонные стропила выполняют из брусьев и досок. Сопряжение элементов осуществляется с помощью врубок, усиленных болтами, скобами, гвоздями. Концы стропильных ног (через одну) закрепляют проволочной скруткой к чердачному перекрытию или к костылям, забитым в кирпичную кладку. Это предохраняет крышу от возможного срыва при сильных ветрах. Размеры сечений элементов наслонной крыши, необходимые для проектирования и разработки конструктивных узлов:

1. Мауэрлат – доска 50х150, брус 100х150, 150х150 мм

2. Стропила –доски 50х150, брус 100х150 мм

3. Лежень – доска 50х150 мм

4. Стойки – брус min100х100 мм, с шагом до 2, 5 м

5. Коньковый прогон – брус 100х150 мм

6. Накладки – доски 50х200 мм

7. Подкосы – брус 100х150, доски 50х150 мм

8. Затяжка (ригель) – доска 50х150 мм, может быть металлической.

9. Обрешетка – брусок 50х50 мм, с шагом 200 мм

10. Кобылки – доски 40х150 мм

11. Лобовая доска

12. Стальная скрутка из проволоки (d= 6 мм)

13. Гидроизоляция – два слоя рубероида

14. Ветровые связи – доски 50х150 мм

15. Вертикальные связи – брус 100х150 мм

Отчет по выполненной работе:

В отчете, как правило, формулируется:

- наименование и цель работы;

- исходные данные, используемые в работе;

- графическое изображение схемы расположения элементов стропил;

- выполнение карнизного и конькового узлов;

- выполнение спецификации к схеме расположения элементов стропил.

Содержание работы:

1. Изучить конструкцию стропильной крыши.

2. Изучить принципы конструирования крыши из наслонных стропил.

Порядок выполнения практической работы:

1. Разработать схему расположения элементов стропил.

2. Указать участки стен с вентиляционными каналами.

3. Разработать карнизный и коньковый узлы.

4. Выполнить спецификацию к схеме расположения элементов стропил.

5. Ответить на вопросы для самоконтроля (письменно).

Вопросы для самоконтроля (ответы письменно):

1. Перечислите элементы скатных крыш.

2. Перечислите элементы наслонных стропил.

3. Перечислите элементы наслонных стропил, устраиваемых для увеличения жесткости конструкции.

4. Назовите какие изделия из дерева применяют для выполнения обрешетки.

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Оборудование: макеты стропильных кровель, каталог типовых узлов стропильных кровель, плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы: тетради для практических работ, линейки, карандаши, рейшины.

Практическая работа №11

Тема: Разработка схемы планировочной организации земельного участка.

Цель работы: осуществить разработку схемы планировочной организации земельного участка.

Время выполнения: 6 часов

Содержание работы:

1. Изучить правила привязки здания на местности путем определения проектных и фактических отметок.

2.Изучить принципы выполнения схемы планировочной организации земельного участка.

Порядок выполнения практической работы:

1. Вычертить границы земельного участка.

2. Указать направление севера.

3. Вычертить здание в масштабе 1:500 и указать две крайние оси.

4. Построить линии рельефа.

5. Определить проектные и фактические отметки в углах проектируемого здания.

6. Разработать благоустройство территории, дороги, тротуары, зеленые зоны, насаждения.

7. Разработать зоны отдыха, зоны активного отдыха, хозяйственные площадки.

8. Указать горизонтальную и вертикальную привязку здания на местности.

9. Заполнить экспликацию зданий и сооружений.

10.Ответить на вопросы для самоконтроля (письменно).

Отчет по выполненной работе:

В отчете, как правило, формулируется:

- наименование и цель работы;

- исходные данные, используемые в работе;

-графическое изображение плана промышленного предприятия согласно паспорта;

- графическое изображение схемы расположения колонн в каркасном здании.

Вопросы для самоконтроля (ответы письменно):

1. Зачем необходимо указывать направление севера.

2. Назовите радиус закругления дорог для проектирования гражданского здания.

3. Назовите радиус закругления дорог для проектирования промышленного здания.

4. Покажите местоположение проектных отметкок на схеме планировочной организации земельного участка.

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Оборудование: плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы: лист ватмана формата А4 или тетради для практических работ, линейки, карандаши.

Практическая работа №12

Тема: Построение плана промышленного здания с проработкой конструктивных элементов и соответствующей привязкой их к разбивочным осям.

Цель работы: осуществить привязку колонн промышленного здания к координационным осям здания.

Время выполнения: 4 часа

Основные теоретические сведения

Несущая основа одноэтажных промышленных зданий – каркас. Материалом для каркаса может быть сборный железобетон или сталь. Иногда при устройстве каркасов железобетон и сталь сочетают.

Каркас промышленных зданий подвергается сложному комплексу силовых и несиловых воздействий. Силовые воздействия возникают под действием постоянных и временных нагрузок (масса конструкций, люди, ветер, снег) и от эксплуатационного оборудования, станков, механизмов, грузоподъемных устройств. Несиловые воздействия образуются от воздействия внешней и внутренней среды, в виде положительных и отрицательных температур, их смен, жидкой и парообразной влаги, воздуха и содержащихся в нем химических веществ, действие минеральных масел, щелочи, кислот, а так же блуждающего тока. Все эти компоненты разрушают структуру строительных материалов, а следовательно, и конструкций. Поэтому элементы каркаса должны обладать термостойкостью, влагостойкостью и биостойкостью. В целом каркас должен обладать надежностью, то есть обеспечивать те эксплуатационные требования, которые к нему предъявляются технологическим процессом производства. Выбор должен быть обоснован технико-экономическими показателями. Самое эффективное проектирование - это выбрать самое рациональное и экономичное решение. Для практического проектирования основой является соответствие конструкций технологическим, местным и строительно-монтажным условиям, но при этом важнейшее место в оценке принятых решений должны иметь технико-экономические показатели.

Несущей основой одноэтажного промышленного здания служит поперечная рама, которая образована колоннами и несущими конструкциями покрытия (балки, фермы, арки и т.д.), а так же продольными элементами в виде фундаментных, обвязочных, подкрановых балок, подстропильных конструкций, плит покрытия и связей. Через каждые 72 м по длине корпуса в каркасах устраивают температурные швы, которые расчленяют его на отдельные участки, называемые температурными блоками. Этот размер соответствует размерам унифицированных секций. В многопролетных одноэтажных зданиях ширина температурного блока не должна превышать 144 м. Каждый такой блок должен обладать самостоятельной пространственной жесткостью.

Для устройства каркасов одно- и многоэтажных промышленных зданий применяют железобетонные и стальные колонны.

Привязка - это расстояние от координационной оси до грани или геометрической оси сечения конструктивного элемента. Привязка необходима для унификации и взаимозаменяемости конструкций. Основные размеры здания в плане измеряются между координационными осями. Они образуют геометрическую основу плана здания. Типовые конструкции требуют строго определенного расположения по отношению к координационным осям. Под привязкой понимают расстояние от координационной оси до грани или геометрической оси сечения конструктивного элемента. Привязки в гражданских зданиях - «0», «200», центральная, в панельных домах привязка «0»,«100», центральная. Нулевая – это та, при которой геометрические оси конструктивных элементов или их грани совпадают с координационными осями.

Фахверковые колонны – это колонны, которые служат для крепления стеновых панелей, на них не опираются ни в коем случае стропильные конструкции покрытия, более того между ними должен быть обеспечен зазор величиной 20…50 мм. На чертежах зазор между стеновыми панелями и фахверком не показывается.

Рядовые фахверки изготовляют из железобетона, а угловые из металла. Угловые изготовляют из двутавров или швеллеров. Чаще всего это коробчатое сечение стальных фахверковых колонн из 2 швеллеров.

При проектировании промзданий применяют центральную, нулевую, привязка «250», «500», «750», «1000». Если здание без мостовых кранов, или с мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т, при шаге колонн 6м, а высоте менее 9,6м, то применяют нулевую привязку. Координационная ось совмещается с плоскостью наружных граней колонн. Если эти параметры больше, то применяют привязку «250». Привязка 500 применяется у торцовых стен, в местах деформационных швов, в случае перепадов высот вдоль и поперек здания. От поперечной оси в торце здания до центра основной колонны отступаем 500мм. Колонны торцового фахверка устанавливаются с нулевой привязкой внутрь здания, а стеновые панели с нулевой привязкой наружу здания. Оси сечения колонн средних рядов совпадают с продольными и поперечными координационными осями здания – это «центральная».

Содержание работы:

1. Изучить правила привязки колонн в каркасных зданиях.

2. Изучить принципы проектирования сетки колонн каркасного здания.

Порядок выполнения практической работы:

1. Начертить план промышленного предприятия, согласно паспорта.

2. Выполнить привязку колонн к координационным осям.

3. Ответить на вопросы для самоконтроля (письменно).

Отчет по выполненной работе:

В отчете, как правило, формулируется:

- наименование и цель работы;

- исходные данные, используемые в работе;

-графическое изображение плана промышленного предприятия согласно паспорта;

- графическое изображение схемы расположения колонн в каркасном здании.

Вопросы для самоконтроля (ответы письменно):

1. Перечислите виды колонн.

2. Дать определение термину привязка.

3. Назовите виды привязок в гражданском проектировании

4. Назовите виды привязок в промышленном проектировании.

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Оборудование: макет промышленного здания, каталог типовых железобетонных изделий, плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы: тетради для практических работ, линейки, карандаши.

Практическая работа №13

Тема: Вычерчивание схемы расположения столбчатого фундамента.

Цель работы: осуществить подбор конструкций столбчатого фундамента, начертить их согласно правил привязки и занести данные в спецификацию.

Время выполнения: 6 часов

Основные теоретические положения

Фундаменты воспринимают нагрузки, возникающие в надземных частях, и передают давление от этих нагрузок на основание. Работа фундаментов протекает в постоянно изменяющихся условиях и под воздействием больших нагрузок, поэтому к их качеству предъявляют повышенные требования. Материалы, из которых выполняют фундаменты, должны обладать механической прочностью, высокой морозостойкостью, долговечностью и не разрушатся под агрессивным воздействием грунтовых вод. Различают следующие типы фундаментов промышленных зданий: по конструктивному решению – ленточные; столбчатые; свайные. По технологии возведения монолитные и сборные. По величине заглубления: - фундаменты мелкого заложения;

- глубокого заложения.

Промышленные здания каркасного типа имеют столбчатые фундаменты, а стены опирают на фундаментные балки. Монолитный столбчатый фундамент под железобетонную колонну условно делится на 2 части: подколонник и одно, двух или трехступенчатую плиту. В верхней части подколонника расположен стакан для колонны. Внутренняя поверхность стакана имеет форму усеченной четырехгранной пирамиды с уширением кверху. Его ширина внизу на 100 и вверху на 150мм больше поперечного сечения колонны. После выверки колонн зазоры между колоннами и внутренними стенками стакана замоноличивают высокопрочным бетоном.

Соединение двухветвевых колонн с фундаментом можно осуществлять в одном общем стакане или в двух стаканах под каждую ветвь - стаканы разные, а подколонник один. В местах сопряжения двух смежных температурных блоков или пролетов разного направления устраивают температурные швы, поэтому под каждую из близрасположенных колонн требуется свой стакан. Если в номенклатуре нет подходящего двухстаканного подколонника, фундамент выполняют монолитным. Если шов осадочный, то под каждую колонну устраивается свой фундамент. Под фундаментами необходимо устройство подготовки в виде слоя бетона толщиной 100мм.

Сборные фундаменты могут состоять из одного блока (подколонника со стаканом) или быть составными из подколонника и опорной фундаментной плиты в один, два или три ряда. Нижний ряд блоков укладывают на песчаную подготовку. В целях уменьшения массы и снижения расхода стали применяют сборные ребристые или пустотелые фундаменты. Сборные фундаменты по расходу бетона, стоимости и трудозатратам экономичнее монолитных. Свайные фундаменты устраивают в случае залегания у поверхности земли слабых грунтов и при наличии грунтовых вод. Их длина 3 до 20 м, а размер сечения сваи от 200х200 до 400х400мм (с градацией 50 мм). Широко распространены буронабивные сваи, особенно в сухих и маловлажных грунтах. Буровой агрегат разбуривает в грунте скважину необходимого диаметра и глубины. Скважина заполняется бетоном. Наиболее часто изготовляют буронабивные сваи диаметром 400,500,600,1000 и 1200мм и длиной до 30м. При слабых и обводненных грунтах стенки скважин удерживаются от обрушения избыточным давлением воды, глинистым раствором или обсадными трубами. Свайные фундаменты в отличии глубокорасположенных монолитных фундаментов уменьшают объем земляных работ, сокращают сроки строительства, уменьшают стоимость подземной части строительства.

Содержание работы:

1. Изучить правила проектирования столбчатых фундаментов

2. Подбирать строительные конструкции для разработки архитектурно-строительных чертежей;

3. Разрабатывать узлы на стадии рабочих чертежей.

Порядок выполнения практической работы:

1. Выполнить подбор столбчатых фундаментов

2. Выполнить подбор фундаментных балок.

3. Разработать схему расположения элементов фундаментов.

4. Выполнить цокольный узел.

5. Выполнить спецификацию к схеме расположения элементов столбчатого фундамента.

6. Ответить на вопросы для самоконтроля (письменно).

Отчет по выполненной работе:

В отчете, как правило, формулируется:

- наименование и цель работы;

- исходные данные, используемые в работе;

- выбор столбчатых фундаментов и фундаментных балок;

- графическое изображение схемы расположения элементов фундаментов;

- графическое изображение цокольного узла;

- выполнение спецификации к архитектурно-конструктивным чертежам.

Вопросы для самоконтроля (ответы письменно):

1. Перечислите элементы столбчатого фундамента.

2. Перечислите параметры для определения глубины заложения.

3. Назовите конструктивные типы столбчатых фундаментов.

4. Назовите назначение фундаментной балки.

5. Назовите форму сечения и размеры фундаментных балок.

6. Назовите случаи, при которых фундаментная балка не закладывается в проект.

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Макет промышленного здания, каталог типовых железобетонных изделий.

Оборудование: плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы для работы: тетради для практических работ, линейки, карандаши, рейшины.

Практическая работа №14

Тема: Конструирование основных узлов сопряжения элементов железобетонного и стального каркасов промышленного здания.

Цель работы: осуществить выбор элементов каркаса промышленного здания из каталогов железобетонных изделий местных заводов стройиндустрии.

Время выполнения: 6 часов

Основные теоретические положения

Несущая основа одноэтажных промышленных зданий – каркас. Материалом для каркаса может быть сборный железобетон или сталь. Иногда при устройстве каркасов железобетон и сталь сочетают. Каркас промышленных зданий подвергается сложному комплексу силовых и несиловых воздействий. Силовые воздействия возникают под действием постоянных и временных нагрузок (масса конструкций, люди, ветер, снег) и от эксплуатационного оборудования, станков, механизмов, грузоподъемных устройств. Несиловые воздействия образуются от воздействия внешней и внутренней среды, в виде положительных и отрицательных температур, их смен, жидкой и парообразной влаги, воздуха и содержащихся в нем химических веществ, действие минеральных масел, щелочи, кислот, а так же блуждающего тока. Все эти компоненты разрушают структуру строительных материалов, а следовательно, и конструкций. Поэтому элементы каркаса должны обладать термостойкостью, влагостойкостью и биостойкостью. В целом каркас должен обладать надежностью, то есть обеспечивать те эксплуатационные требования, которые к нему предъявляются технологическим процессом производства. Выбор должен быть обоснован технико-экономическими показателями. Самое эффективное проектирование - это выбрать самое рациональное и экономичное решение. Выбор материала каркаса производится в соответствии с Техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов (ТП 101-76). Для практического проектирования основой является соответствие конструкций технологическим, местным и строительно-монтажным условиям, но при этом важнейшее место в оценке принятых решений должны иметь технико-экономические показатели.

Несущей основой одноэтажного промышленного здания служит поперечная рама, которая образована колоннами и несущими конструкциями покрытия (балки, фермы, арки и т.д.), а так же продольными элементами в виде фундаментных, обвязочных, подкрановых балок, подстропильных конструкций, плит покрытия и связей. Через каждые 72 м по длине корпуса в каркасах устраивают температурные швы, которые расчленяют его на отдельные участки, называемые температурными блоками. Этот размер соответствует размерам унифицированных секций. В многопролетных одноэтажных зданиях ширина температурного блока не должна превышать 144 м. Каждый такой блок должен обладать самостоятельной пространственной жесткостью.

Для устройства каркасов одно- и многоэтажных промышленных зданий применяют железобетонные и стальные колонны. Железобетонные колонны могут быть с консолями и без них (если отсутствуют мостовые краны). По расположению в плане их подразделяют на колонны средних и крайних рядов. В зависимости от поперечного сечения колонны бывают прямоугольные, таврового профиля и двухветвевые. Размеры поперечного сечения зависят от действующих нагрузок. Колонны могут быть из нескольких частей, которые собирают на строительной площадке.

Колонны – это вертикальные конструктивные элементы, которые воспринимают нагрузку от стропильных конструкций, подкрановых балок, стеновых панелей и передают ее фундаменту. Существуют виды колонн: прямоугольная - для крайних рядов и средних рядов (с уширенным оголовком) для зданий без кранов; прямоугольная с консолью - для крайних и средних рядов для зданий с мостовыми кранами; колонны с консолями состоят из надкрановой и подкрановой ветвей. Сечение надкрановых ветвей чаще всего квадратное или прямоугольное: 400х400 или 500х500мм; двухветвевые колонны для крайних и средних рядов; фахверковая колонна для крепления стеновых панелей и восприятия ветровых нагрузок в торцах здания. Они бывают прямоугольного и квадратного сечения. При высоте помещения до 4,2 м фахверковые колонны можно выполнить из стальных прокатных профилей, а при большей высоте – из железобетона. К крайним колоннам с наружной стороны примыкают стеновые ограждения. Крайние колонны в свою очередь, подразделяются на основные, воспринимающие нагрузки от стен, кранов, конструкций покрытия, и фахверковые, служащие только для крепления стен. Их устанавливают вдоль здания при шаге крайних колонн 12м и размере стеновых панелей 6м, а так же в торцах зданий.

Светопрозрачные ограждения в стенах промышленных зданий имеют вид окон, лент и витражей. Характер остекления, форму и размеры окон принимают на основе светотехнического расчета. Расчет производят исходя из условий обеспечения необходимого светового режима для работников, которые обслуживают технологический процесс.

Ворота устраивают в наружных стенах промышленных зданий для пропуска напольного транспорта, ввода в здание технологического оборудования, и для эвакуации работающих. Их расположение и количество зависят от специфики технологического процесса, а так же от характера объемно-планировочного решения зданий. Размеры ворот назначают из условия обеспечения пропуска транспортных средств, обслуживающих технологический процесс. Размеры ворот должны превышать габариты транспорта в груженом состоянии по ширине не менее чем на 600 мм и по высоте на 200 мм. Для пропуска людей в воротах устраивают калитки. Снаружи здания перед воротами предусматривают пандусы с уклоном 1:10. Во избежание больших теплопотерь отапливаемых зданий и появления в них сквозняков ворота оборудуют воздушно-тепловыми завесами. Размеры проемов ворот принимают кратными модулю 600 мм. Установлены следующие типовые размеры ворот: 3х3; 3,6х3; 3,6х3,6; 3,6х4,2 для пропуска автомобильного транспорта; 4,8х5,4 м – для ввода железнодорожных составов. В отдельных цехах, где выпускаются большеразмерные виды продукции ворота могут иметь размеры до нескольких десятков метров.

По конструктивному решению ворота могут быть распашные, раздвижные, подъемные, откатные. Полотна распашных и раздвижных ворот могут быть металлическими и металлодеревянными. Состоят они из каркаса, утеплителя и двухсторонней обшивки. Каркас чаще всего – это решетка из стальных труб, обшивка из шпунтованных досок толщиной в один – два слоя. Для повышения жесткости полотна в углах устанавливают металлические накладки, а против провисания устанавливают диагональные тяги из круглой стали. Полотна ворот при помощи двух пар петель – шарниров навешивают на раму.

Двери промышленных зданий имеют такую же конструкцию, как двери гражданских зданий. Высота их в отличие от гражданских 2,4 м. Они отличаются более простой отделкой, большим сечением обвязки и повышенной прочностью обшивки. Двери промышленных зданий устраивают одно и двупольными, распашными и откатными. По материалу дверные полотна бывают металлические, деревянные и стеклянные. Двери на путях эвакуации устраивают распашными и открывающимися по направлению движения.

Содержание работы:

1. Изучить правила проектирования каркаса промышленного здания.

2. Выполнить подбор колонн и элементов покрытия для разработки архитектурно-строительных чертежей;

3. Разработать узлы на стадии рабочих чертежей.

Порядок выполнения практической работы:

1. Выполнить подбор колонн основного и крайнего ряда.

2. Выполнить подбор фахверковых колонн

3. Выполнить подбор балки или фермы согласно паспорта.

4. Разработать схему расположения элементов каркаса.

5. Выполнить узел опирания балки или фермы на колонну.

6. Выполнить спецификацию к схеме расположения элементов каркаса.

7. Ответить на вопросы для самоконтроля (письменно).

Отчет по выполненной работе:

В отчете, как правило, формулируется:

- наименование и цель работы;

- исходные данные, используемые в работе;

- выбор элементов каркаса промышленного здания;

- графическое изображение схемы расположения элементов каркаса;

- графическое изображение узла опирания балки или фермы на колонну;

- выполнение спецификации к архитектурно-конструктивным чертежам.

Вопросы для самоконтроля (ответы письменно):

1. Перечислите элементы каркаса промышленного здания.

2. Перечислите виды колонн и их назначение.

3. Назовите виды элементов покрытия.

4. Назовите с название детали, осуществляющей крепление балки или фермы к колонне.

5. Назовите виды привязок колонн промышленного здания к координационным осям.

6. Назовите отличие балки от фермы.

7. Назовите назначение фахверковой колонны.

Оборудование и материалы для выполнения работы:

Оборудование: макет промышленного здания, каталог типовых железобетонных изделий, плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий.

Материалы: тетради для практических работ, линейки, карандаши, рейшины.

Вопросы для самоконтроля:

1. Перечислите элементы ограждающих конструкций промышленного здания.

2. Назовите конструктивное решение ребристой плиты покрытия промышленного здания.

3. Назовите конструктивные решения оконных заполнений промышленных зданий.

4. Назовите конструктивные решения ворот промышленных зданий.

5. Назовите конструктивные решения дверей промышленных зданий.

Оборудование и материалы для выполнения работы

Оборудование: плакаты, изображение на доске, методичка, бланки заданий, макет промышленного здания, каталог типовых железобетонных изделий.

Материалы: тетради для практических работ, линейки, карандаши, рейшины.

Список рекомендуемой литературы

Основные источники:

1. Вильчик Н.П. Архитектура зданий: Учебник. /Вильчик Н.П. – Москва. ИНФРА-М, 2019. – 319с. – (Среднее профессиональное образование). Текст : непосредственный.

2. Георгиевский О.В. Единые требования по выполнению строительных чертежей. Справочное пособие по строительному черчению для студентов средних и высших учебных заведений /Георгиевский О.В. - Москва.: «Архитектура-С», 2015.– 144с. Текст : непосредственный.

3. Брилинг Н. С. Черчение: учебник / Н. С. Бриллинг. - М.: Стройиздат, 2015. – 320 с. – Текст : непосредственный.

Дополнительные источники:

1. Короев Ю. И. Черчение для строителей: учебник / Ю. И. Короев.- Москва.: Высшая школа, 2016. – 211 с. – Текст : непосредственный.

2. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройств вывода ЭВМ: ГОСТ 2.004 – 88. – Введ. 1989-01-01. –Москва.: Издательство стандартов, 2014.-134 с.- Текст : непосредственный.

3. Государственные стандарты ЕСКД. - М.: Издательство стандартов,2015. – 156 с.- Текст : непосредственный.

4. ГОСТ 21.1101-92 СПДС. Основные требования к рабочим чертежам.

5. ГОСТ 21.1501-92 СПДС. Правила решения архитектурно-строительных рабочих чертежей.

6. Трепененков Р.И. Альбом чертежей конструкций и деталей промышленных зданий. – М.: Стройиздат, 2016. – 56с.- Текст: непосредственный.

7. Нагрузки и воздействия: СП 20.13330.2016 Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (с Изменениями № 1,2): Утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) 03.12.2016. – Москва: Стандартинформ, 2019. – Текст: непосредственный.

Учебное издание

МДК 01.01 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Методические указания для практических занятий

Часть1

Составитель

ШОРОХОВА Светлана Николаевна

Ответственный редактор

С. Н. Шорохова, председатель ЦК СЭЗ и МГС

В авторской редакции

Подписано в печать _________. Формат 60×90 1/16. Усл.печ.л._____

Тираж 30 экз. Заказ №_____.

Библиотечно-издательский комплекс

федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет».

625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.

Типография библиотечно-издательского комплекса.

625039, Тюмень, ул. Киевская, 52.

56