Градусосутки отопительного периода определяются по формуле:
ГСОП = (tв – tот.пер.)∙zот.пер. = (18 +3,9)∙ 219 = 4796,1 оС∙сут;
где tот.пер. = -3,9 оС - средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха ниже 8°С ([2] табл. 1);
zот.пер. =219 сут.- продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже 8°С ([2] табл. 1).
По таблице 1б [3] методом интерполяции определяем требуемое экономичное сопротивление теплопередаче:
4000 – 1,8
6000 – 2,2, следовательно,
= 1,959 м2∙оС/Вт.Толщина утеплителя определяется по формуле:
где αн = 23 Вт/(м2∙оС)– коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности стены ([3] табл. 6*);
λi - расчетные коэффициенты теплопроводности материалов ограждающей конструкции ([3] прил. 3*), Вт/(м2∙оС).
принимаем толщину утеплителя δ2=0,1м, тогда толщина стены будет равна:
Сопротивление теплоотдаче ограждающей конструкции будет равно:
м2∙оС/Вт.Для выбранной конструкции ограждения проверяем выполнение условий
R0 > R0тр; R0 > R0тр.эк..
2,443м2∙оС/Вт > 0,789 м2∙оС/Вт ; 2,443м2∙оС/Вт > 1,959 м2∙оС/Вт – условия выполняются.
Окончательно принимаем следующую конструкцию стены:
-керамзитобетон на керамзитовом песке плотностью ρ=1000кг/м3 толщиной δ1=50мм;
-пенополистирол ρ=100кг/м3 толщиной δ2=100мм;
-керамзитобетон на керамзитовом песке ρ=1000кг/м3 толщиной δ3=100мм.
3.2. Теплотехнический расчет покрытия
Рис. 2. Конструкция покрытия
Состав покрытия:
1) линокром – 2 слоя δ1=6мм, γ1=1000кг/м3, λ1=0,17Вт/(м2∙0С);
2) цементно-песчаная стяжка δ2=20мм, γ2=1800кг/м3, λ2=0,93Вт/(м2∙0С);
3) пенополистирол δ3=?мм, γ3=100кг/м3, λ3=0,052Вт/(м2∙0С);
4) изоспан – 1 слой δ4=1мм, γ4=600кг/м3, λ4=0,17Вт/(м2∙0С);
5) цементно-песчаная стяжка δ5=20мм, γ5=1800кг/м3, λ5=0,93Вт/(м2∙0С);
6) железобетонная ребристая плита δ6=30мм, γ6=2500кг/м3, λ6=2,04Вт/(м2∙0С);
Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций определяется по формуле:
,где n=1 – коэффициент, учитывающий расположение ограждающей конструкции по отношению к окружающей среде ([3] табл. 3*);
tв =180С – температура внутреннего воздуха помещения;
tн =-300С – расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки ([2] табл.1);
∆tн =60С – нормируемый температурный перепад у внутренней поверхности ограждения, который определяет тепловой комфорт здания ([3] табл. 2*);
αв =8,7 Вт/(м2∙оС)– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции ([3] табл. 6*).
Градусосутки отопительного периода определяются по формуле:
ГСОП = (tв – tот.пер.)∙zот.пер. = (18 +3,9)∙ 219 = 4796,1 оС∙сут;
где tот.пер. = -3,9 оС - средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха ниже 8°С ([2] табл. 1);
zот.пер. =219 сут.- продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже 8°С ([2] табл. 1).
По таблице 1б [3] методом интерполяции определяем требуемое экономичное сопротивление теплопередаче:
4000 – 2,0
6000 – 2,5, следовательно,
= 2,199 м2∙оС/Вт.Толщина утеплителя определяется по формуле:
где αн = 23 Вт/(м2∙оС)– коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности стены ([3] табл. 6*);
λi - расчетные коэффициенты теплопроводности материалов ограждающей конструкции ([3] прил. 3*), Вт/(м2∙оС).
принимаем толщину утеплителя δ3=0,1м.
Сопротивление теплоотдаче ограждающей конструкции будет равно:
= 2,257 м2∙оС/Вт.Для выбранной конструкции ограждения проверяем выполнение условий
R0 > R0тр; R0 > R0тр.эк.
2,257 м2∙оС/Вт > 0,920 м2∙оС/Вт ; 2,257 м2∙оС/Вт > 2,199 м2∙оС/Вт – условия выполняются.
3.3. Сбор нагрузок
Расчетные нагрузки от собственного веса покрытия на 1м2 горизонтальной поверхности определяются в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэф. надежности по нагрузке γf | Расчетная нагрузка, кН/м2 |
Вариант 1-3 | |||
1.Два слоя линокрома (δ=6мм, ρ=3 кг/м2)3∙10-3∙9,81∙0,95 | 0,028 | 1,3 | 0,036 |
2.цементно-песчаная стяжка (ρ=1800кг/м3, δ=20мм)0,02∙1,8∙9,81∙0,95 | 0,336 | 1,3 | 0,436 |
3. Утеплитель пенополистирол (ρ=100кг/м3, 100мм)0,1∙0,1∙9,81∙0,95 | 0,093 | 1,3 | 0,121 |
4. Пароизоляция Изоспан – 1 сл.(δ=1мм, ρ=600 кг/м3)0,001∙0,6∙9,81∙0,95∙1 | 0,006 | 1,3 | 0,007 |
5. Цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3, 20мм)0,02∙1,8∙9,81∙0,95 | 0,336 | 1,3 | 0,436 |
6. Железобетонная ребристая плита 3х6м - 0,157∙9,81∙0,95 | 1,463 | 1,1 | 1,609 |
ИТОГО: | 2,451 | 2,865 | |
Снеговая нагрузка 2,4∙0,95 | 1,596 | 1/0,7 | 2,28 |
всего: | 4,047 | 5,145 | |
Вариант 2-4 | |||
1.Два слоя линокрома (δ=6мм, ρ=3 кг/м2)3∙10-3∙9,81∙0,95 | 0,028 | 1,3 | 0,036 |
2.цементно-песчаная стяжка (ρ=1800кг/м3, δ=20мм)0,02∙1,8∙9,81∙0,95 | 0,336 | 1,3 | 0,436 |
3. Утеплитель пенополистирол (ρ=100кг/м3, 100мм)0,1∙0,1∙9,81∙0,95 | 0,093 | 1,3 | 0,121 |
4. Пароизоляция Изоспан – 1 сл.(δ=1мм, ρ=600 кг/м3)0,001∙0,6∙9,81∙0,95∙1 | 0,006 | 1,3 | 0,007 |
5. Цементно-песчаная стяжка (ρ=1800 кг/м3, 20мм)0,02∙1,8∙9,81∙0,95 | 0,336 | 1,3 | 0,436 |
6. Железобетонная ребристая плита 3х12м - 0,205∙9,81∙0,95 | 1,910 | 1,1 | 2,102 |
ИТОГО: | 2,709 | 3,347 | |
Снеговая нагрузка 2,4∙0,95 | 1,596 | 1/0,7 | 2,28 |
ВСЕГО: | 4,486 | 5,627 |
В местах возможного образования снеговых мешков необходимо учитывать повышенную снеговую нагрузку. По приложению 3* [1] для двухпролетных зданий с двускатными покрытиями снеговая нагрузка имеет вид, показанный на рис. 3. | Рис. 3. Профиль покрытия и схема снеговой нагрузки. |
Для выбора усиленных плит покрытия получаем следующие значения расчетных нагрузок от покрытия без учета собственного веса плиты:
- вариант 1-3: (2,865 - 1,609) + 1 = 2,256 кН/м2;
- вариант 2-4: (3,347 – 2,102) + 1 = 2,245 кН/м2.
3.4.Выбор конструкций каркаса
3.4.1. Вариант 1
Каркас – сборный железобетонный.
Плиты покрытия – сборные железобетонные ребристые плиты покрытия по серии 1.465.1-16 размерами 3х6м марки ПГ-2Т (бетон В25).
Рис. 4. Сборная железобетонная ребристая плита покрытия
по серии 1.465.1-16
Стропильные конструкции – безраскосная ферма пролетом 24м с шагом 6м по серии 1.463-3 марки ФБ24II-8АIV (бетон В30).
Рис. 5. Безраскосная ферма пролетом 24м
Колонны – прямоугольные сплошного сечения по серии 1.423-3.
Определение размеров колонн:
Рис. 6. Поперечный разрез здания для варианта 1.
Высота крайней и средней колонн от обреза фундамента до низа стропильной конструкции составляет: Н = 6,0м.
Колонны крайнего ряда - марки К60-9 (бетон В22,5).
Колонны среднего ряда - марки К60-25 (бетон В22,5).
Примечание. Ширина поперечного сечения колонн равна b = 300 мм.
Рис. 7. Сплошные колонны прямоугольного сечения по серии 1.423-3