Проектирование малоэтажного дома

Федеральное агентство по образованию (Рособразование)

Архангельский государственный технический университет 

Кафедра инженерной геологии, оснований и  фундаментов 

Лобанов Николай Александрович

 Факультет   лесохозяйственный    курс  III   группа 1 
 
 

КУРСОВАЯ РАБОТА 
 

по дисциплине  Основы строительного дела 

 

На тему: Проектирование малоэтажного жилого дома 
 

Работа  допущена к защите ______________________________  _________________

                                                           (подпись руководителя)                                    (дата) 

Признать, что работа

выполнена и защищена с оценкой _________________________________________ 

                                                                                                                       

Руководитель              _____________                ___________                 Шестаков А.А

                                         (должность)                                  (подпись) 

                                     _____________

                                             (дата)

                                     

                                

                                        
 
 
 
 
 
 
 

Архангельск

2010

   Лист  замечаний 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Задание  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1 ОБЬЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ ЗДАНИЯ 

     В данной работе проектируется одноэтажный  жилой дом в городе Белгород. Конструктивная схема здания бескаркасная с внутренней и наружными несущими стенами. Здание в плане прямоугольной формы размерами в осях АВ – 9,1 м и в осях 1-4 – 13 м. Высота этажа составляет 3 м.

     Фундаменты  монолитные, отдельностоящие, столбчатые, мелкого заложения, на естественном основании. Стены выполнены из бруса с утеплителем из минераловатных плит.

     Цокольное и чердачное перекрытия выполнены по деревянным балкам. Стропильная система наслонная. Кровля металлическая из оцинкованных листов по деревянной обрешетке.  Проектируемое здание включает жилую часть и подсобное помещение. Жилая часть здания включает общую комнату, две спальни, столовую. Общая площадь жилой части составляет 93,8 квадратных метра. К подсобным помещениям относятся кухня, коридор, санузел и ванная комната. Общая площадь подсобных помещений 14,5 квадратных метра.

 

 
 
 
 
 

2 КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ 

2.1 Стены. Теплотехнический расчет толщины стены 

     Стенами называют конструктивные элементы зданий, служащие для отделения помещений  от внешнего пространства или одного помещения от другого.

     По  характеру работы стены делят  на несущие, самонесущие и навесные. Несущие стены воспринимают нагрузку от собственного веса и от других конструкций и передают ее на фундамент. Самонесущие стены несут нагрузку только от собственного веса по всей своей высоте и передают ее на фундамент. Навесные стены несут собственную нагрузку только в пределах одного этажа.

Брусчатые стены

     В данной курсовой работе используем брус сечением 200x200 мм. Они так же могут быть размером 180x150 мм, для внутренних стен -100x150 мм. По форме поперечного сечения брусьев различают виды брусчатых стен. Поскольку продуваемость брусчатых стен больше, чем бревенчатых, наиболее предпочтительным является треугольный паз. Для его устройства из нижней грани бруса ручной циркульной пилой вырезают треугольный брусок, который затем прибивают на брус сверху, образуя фебень (рис. 1в). Под брусок кладут узкую ленту пакли или войлока. В таких стенах нагели можно не ставить. Выбирать паз лучше из непросушенных брусьев ввиду меньшего образования усушечных трещин.

   Брусчатые стены собирают на готовых фундаментах. Если цоколь дома западающий, то слива не делают и первый венец укладывают на подкладную доску толщиной 50...60 мм и шириной не менее ширины бруса по гидроизоляционному слою с наружным свесом над цоколем на 30...40 мм. Узлы первого венца соединяют в полдерева, на коренных шипах 35x25 мм (рис. 2.).

     По  высоте стены между собой брусья соединяют круглыми нагелями диаметром 25...30 мм длиной 400 мм, устанавливаемыми в шахматном порядке через   1... 1,5  м  по длине сруба.  Отверстия  под них глубиной 430...450 мм сверлят сразу через несколько брусьев. Для уменьшения водопроницаемости швов у каждого бруса с наружной стороны снимают фаску шириной 20...30 мм. Сам шов конопатят. 

Рисунок 1 – Стены из брусьев

а, б, в,  - наружные, г – внутренняя 
 

      а) б)

Рисунок 2 - Узловые соединения брусчатых стен на коренных шипах

а - пересечение  наружных стен; б - пересечение наружной и внутренних стен 
 

     Из  условия обеспечения пространственной жесткости сруба длина участка  стены между поперечными стенами  или углами не должна превышать 30...50 толщин стены, т.е. 5...7 м. В противном случае стены укрепляют сжимами из пары вертикальных брусьев сечением 150x100 или 200x150 мм. Их стягивают болтами диаметром 16 мм с шагом 1... 1,5 м по высоте. С учетом осадки стен отверстия в сжимах под болты выполняют в виде вертикальных прорезей длиной, равной '/20 расстояния от болта до окладного венца.

     Сопряжение  брусьев с вертикальными элементами оконных и дверных коробок выполняют на шипах. Оконные и дверные коробки, а также балки перекрытия устанавливают одновременно со сборкой стен. Ввиду усушки древесины и уплотнения пакли в пазах брусчатых стен над каждым проемом устраивают зазор 60... 100 мм.

     Для защиты брусчатых стен от атмосферных  воздействий их обшивают вагонкой. При этом уменьшается продуваемость стен, увеличивается термическое сопротивление теплопередачи.

     Для предотвращения биологического разрушения древесины между дощатой обшивкой и стеной оставляют вентиляционный зазор шириной 40...60 мм. При необходимости дополнительного утепления стен дома этот зазор расширяют и заполняют минеральной ватой. При этом сверху и снизу утеплитель должен быть оставлен открытым.

     Теплотехнический  расчёт толщины стены

Исходные  данные:

Район строительства — г. Новгород

Расчетная температура внутреннего воздуха здания: t _int = 18  ^оС.

Средняя температура периода с температурой воздуха t<8 ^оС,  t_ht =-2,3 ^оС

Продолжительность периода со среднесуточной температуре  t<8 ^оС, z_ht = 221 день

  Градусы и сутки отопительного периода определяются по формуле

     D_d= (t_int – t_ht) z_ht ,  

где t_int - расчетная температура внутреннего воздуха здания

t_ht - средняя температура периода с температурой воздуха t<8 ^оС

z_ht - Продолжительность периода со среднесуточной температуре t<8 ^оС

     D_d= (18-(-2,3))221=4486 дней  

     Требуемое расчетное сопротивление (Вт с/м²)  определяется по формуле:

     R_rey=aDd+b,

где a,b – коэффициенты значений, для соответствующих групп зданий

     R_rey= 0,00035·3801+1,4=2,97 Вт с/м²

     Расчетное сопротивление (Вт с/м²)  вычисляется по формуле:

     R₀ = 1/α_int+ε δ/λ+1/α_ext,

где  α_int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности

α_ext – коэффициент теплоотдачи для наружных стен здания

δ – толщина отдельного слоя конструкции

λ – коэффициент теплопроводности

     2,97=0,115+1,1+x/0,045+0,043

     х=0,077 м

     90 (мм) – толщина утеплителя

     R = 1/8,7+0,2/0,18+0,09+0,045+1/23=3,25

     R₀>R_треб

     3,25>2,97 – условие выполняется

     Температурный перепад рассчитывается по формуле

     Δt₀ = n(t_int-t_ext)/R₀ α_int

где Δ  – коэффициент, учитывающий зависимость  положения наружной поверхности  ограждающей конструкции к наружному  воздуху

       Δt₀ = 1(18-(-27))/3,25·8,7=1,59

     Нормируемый температурный перепад между  температурой воздуха и температурой внутренней поверхности, в данном случае составляет 4.

     1,59<4 – условие выполняется 
 
 
 
 
 
 
 

          2 3 4 5

 1

                          25            60 90 200 

 375

                Рисунок 3 - конструкция стены (1- вагонка, 2-вентелируемый                                    воздушный зазор, 3- утеплитель, 4-пароизоляция, 5– брус) 

           2.2 Перекрытия. Узлы опирания перекрытия на стены  

     Перекрытия  – конструктивные элементы, разделяющие  здания по высоте на этажи или отделяющие верхний этаж от чердака. По конструктивному  решению перекрытие - балочное. Несущими элементами балочных перекрытий являются балки.

     В данном курсовом проекте перекрытия по деревянным балкам сечением 200х100. По поперечному сечению балки могут быть разных видов (рис.4.) Балки изготавливают из древесных хвойных пород.

       Рисунок 4  – Виды балок

а, б  – из брёвен; в – из бруса; г – составного сечения; д – из досок

     Размеры сечения балок зависят от величины перекрываемого пролета, расстояния между  балками (шага) и нагрузки на перекрытие.

     Оптимальная длина деревянных балок 3…4 м. при  пролетах более 4…4,5 м сечение балок  непропорционально увеличивается до нестандартных размеров и само перекрытие становится «зыбким».

     Расстояние  между балками принимают в  зависимости от конструктивного  решения перекрытия. Если по балкам непосредственно настилают пол (в  цокольном и междуэтажном перекрытиях), то расстояние между ними определяется толщиной досок пола.

     Балки из бревен и бруса врубают в  стены сковороднем (ласточкиным хвостом). При этом конструкция сруба становится жестче и менее чувствительна к возможным неравномерным осадкам фундаментов.