общие данные

Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Владимирский государственный университет
имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»
(ВлГУ)
ИНСТИТУТ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Кафедра строительных конструкций
МИХАИЛ ВИТАЛЬЕВИЧ ГРЯЗНОВ
СВЕТЛАНА ИВАНОВНА РОЩИНА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
по дисциплине
«Техническое и энергетическое обследование зданий и
сооружений»
для студентов (магистров) по направлению 270100 «Строительство»
Владимир 2013
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ МОНОЛИТНОГО
ПЕРЕКРЫТИЯ АДМИНИСТРАТИВНОГО ЗДАНИЯ………………….……. 3
1.1. Сбор нагрузок……………………………………………………….…….…4
1.2. Прочностные характеристики материалов
и дефекты конструкций…………………………………………….…….…6
1.3. Проверочный расчет монолитной плиты перекрытия…………………….8
1.4. Расчет металлической балки перекрытия на действие проектных
нагрузок после выполнения ремонта…………………………………………..10
2.
ПОВЕРОЧНЫЙ
РАСЧЕТ
КОНСТРУКТИВНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ
АДМИНИСТРАТИВНОГО ЗДАНИЯ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ НАГРУЗКИ ОТ
ОБОРУДОВАНИЯ………………………………………………………………20
2.1. Результаты обследования…………………………………………………..20
2.2. Поверочный расчет ригелей и плит перекрытия над подвалом………….21
2.3. Поверочный расчёт железобетонных ригелей перекрытий……………...26
2.4. Проверка прочности колонн……………………………………………….29
2.5. Поверочный расчет мелкоразмерных плит………………………………..31
3. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ СТЕН И ФУНДАМЕНТОВ ПРИ НАДСТРОЙКЕ
ЗДАНИЯ ………………………………………………………………………....34
3.1. Поверочный расчет стен (простенков)…………………………………….34
3.2.
Поверочный расчет фундамента…………………………………………40
4. ПРИМЕР СОСТАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАСПОРТА ЗДАНИЯ
4.1. Пояснительная записка……………………………………………….…….44
4.2. Энергетический паспорт здания …………………………………………..46
4.3. Расчет теплотехнических показателей…………………………………….52
5. Список литературы……………………………………………………………56
3
1. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ МОНОЛИТНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
АДМИНИСТРАТИВНОГО ЗДАНИЯ
Общие данные
1. Основанием для проектирования служат:
- Техническое задание, утвержденное Заказчиком в 2010г.,
- Экспертное заключение по обследованию плит покрытия на объекте,
выполненное ООО «Лаборатория строительной экспертизы» 04.2010г. с
дополнениями, выполненными 07. 2010г.,
- планы БТИ, предоставленные Заказчиком.
2. Здание клуба постройки 1937г. имеет сложную планировку и разную
этажность. Проектная документация на здание не сохранилась. Помещение
зрительного зала двухсветное. Перекрытия – монолитные железобетонные по
металлическим балкам. Балки – двутавр 55б по ОСТ 10016-39, максимальный
шаг 2.83м. Плиты перекрытия толщиной 110мм, армированы сетками Ø6 А-I
130х130мм в двух уровнях. Несущие стены толщиной 760мм из кирпича
глиняного обыкновенного. Над концертным залом находится неотапливаемое
чердачное помещение. Утеплитель на плите перекрытия – измельченный
шлак толщиной 100мм, объемный вес 960г/м3 (по данным обследования).
Между центральными балками перекрытия расположен подъемный механизм
люстры зрительного зала. Деревянные стропильные фермы опираются на
несущие стены здания.
3. Характеристика района строительства:
- климатический район – I, подрайон – В,
- расчетная зимняя температура наружного воздуха -28о,
- расчетная снеговая нагрузка – 180кг/м2,
- нормативная ветровая нагрузка – 23кг/м2.
4. Обследование здания выполнено в 2010г. ООО «Лаборатория
строительной экспертизы», г. Москва. Экспертное заключение от 04.2010г
содержит дополнения от 07.2010г.
4
1.1. Сбор нагрузок
Сбор нагрузок выполнен на 1м2 грузовой площади перекрытия над
зрительным залом в соответствии с данными «Экспертного заключения по
обследованию».
Нагрузки и коэффициенты в расчётной схеме приняты в соответствии с
рекомендациями СТО 36554501-015-2008 «Нагрузки и воздействия».
Полезная нагрузка в помещении чердака принимается по п.11, таб. 3.3 - для
участков обслуживания и ремонта оборудования.
Нормативные значения нагрузок снижаются умножением на
коэффициент: φ2 = 0.5 + 0.5/√А/А2 = 0.5 + 0.5 / √40.2/36 = 0.95 (п.3.2.4 СТО)
Сбор нагрузок до ремонта
Вид нагрузки
Нормативная
нагрузка, т/м2
Коэффициент
перегрузки
Расчётная
нагрузка, т/м2
0.264
1.1
0.290
Подвесной потолок
0.050
1.1
0.055
Утеплитель (шлак
100мм, 960кг/м3)
0.096
1.3
0.125
Собственный вес
мет. балки
0.100 т/м
1.1
0.110 т/м
0.150
1.3
0.195
Постоянная
Собственный вес
монолитных плит
перекрытия (110мм)
Временная
Полезная на чердаке
Расчетная нагрузка на плиту перекрытия:
(0.29+ 0.055 + 0.125 + 0.195) х 0.95 = 0.63 т/м2
Расчетная нагрузка на балку перекрытия:
(2.83м х (0.29 + 0.055 + 0.125 + 0.195) + 0.110) х 0.95 = 2.02 т/м
5
Проектом
предусматривается
замена
утеплителя
на
более
эффективный – пенополистирол с объемным весом 50кг/м3. Верхний пояс
мет. балок перекрытия раскрепляется
связями из прокатных уголков.
Нормативная нагрузка от связевых элементов принимается по таб. П 4.2
Прил. 4 В. В. Горев «Металлические конструкции».
Сосредоточенная нагрузка 0.1т прикладывается в середине пролета
на квадратной площадке со стороной 10см
при отсутствии других
временных нагрузок (п. 3.3.1 СТО).
Сбор нагрузок после ремонта
Вид нагрузки
Нормативная
нагрузка, т/м2
Коэффициент
перегрузки
Расчётная
нагрузка, т/м2
0.264
1.1
0.290
Подвесной потолок
0.050
1.1
0.055
Мет. связи
0.006
1.05
0.0063
Утеплитель
(пенополистирол
150мм, 60кг/м3)
0.0075
1.3
0.010
Собственный вес
мет. балки
0.100 т/м
1.1
0.110 т/м
Полезная на чердаке
0.150
1.3
0.195
Сосредоточенная (п.
3.3.1,б СТО)
0.1т
1.2
0.12
Постоянная
Собственный вес
монолитных плит
перекрытия (110мм)
Временная
Расчетная нагрузка на плиту перекрытия:
(0.29 + 0.055 + 0.0063 + 0.010 + 0.195) х 0.95 = 0.53 т/м2
Расчетная нагрузка на балку перекрытия:
(2.83м х (0.29 + 0.055 + 0.0063 + 0.010 + 0.195) + 0.110) х 0.95 = 1.6 т/м
6
1.2.
Прочностные характеристики материалов и
дефекты конструкций
Плиты перекрытия.
Согласно испытаниям плит перекрытия, выполненным ООО
«Лаборатория строительной экспертизы» в 2010г., несущая способность
бетона монолитной плиты перекрытия составляет 200кг/см2 (20 МПа).
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению для расчета по
первой группе предельных состояний 1.3 МПа. Армирование плиты
выполнено сетками из гладкой арматуры диаметром 6мм. Продольные и
поперечные стержни верхней сетки расположены с шагом 100-130мм.
Продольные и поперечные стержни нижней сетки расположены с шагом
100мм. Для расчета несущей способности монолитной железобетонной
плиты перекрытия принято, что стержни имеют шаг 130мм в обоих
направлениях. Защитный слой бетона для верхней и нижней сетки
составляет 2см.
Rs = 225 МПа - расчетное сопротивление арматуры класса А-I
растяжению для предельных состояний первой группы,
Rsc = 225 МПа - расчетное сопротивление арматуры класса А-I
сжатию для предельных состояний первой группы.
По данным обследования плиты перекрытия не имеют выраженных
дефектов, поэтому расчеты плиты выполняются по недеформированной
схеме.
Балки перекрытия.
Согласно
Экспертному
заключению,
выполненному
ООО
«Лаборатория строительной экспертизы» в 2010г., металлические
двутавровые балки перекрытия были произведены по ОСТ 10016-39.
Для стали Ст2 (ОСТ 4125): временное сопротивление стали
34кг/мм2, предел текучести 19кг/мм2. Для стали Ст3 (ОСТ 4125):
временное сопротивление стали 38кг/мм2, предел текучести 22кг/мм2
7
(Таб.1, Прил. 1
Пособия по проектированию усиления стальных
конструкций (к СНиП II-23-81*). Согласно данным обследования балки
имеют
слоистую
коррозию
до
2мм
толщиной,
следовательно,
необходимо учесть пониженную марку стали (низкое качество проката).
Принимаем для дальнейшего проектирования сталь Ст2.
Расчетное сопротивление стали Ry находим путем деления
нормативных
значений
предела
текучести
Ryn
на
коэффициент
надежности по материалу т, =1.1 (для конструкций, изготовленных в
1932...1982 гг).
Ry = 19/ 1.1 = 17.2 кг/мм2 = 172 МПа
По данным обследования:
1.Металлические двутавровые балки имеют большой выгиб от
прямолинейности по своей длине. Выгиб составляет от 4 до 18см.
2. Каждая металлическая двутавровая балка имеет уклон от своей оси
по вертикали от 1,5до 8 см.
3. Прогиб металлических балок от горизонтали по своей длине 14,5 м
достигает от 18 мм до 54 мм.
4. Минимальная толщина стенки балки составляет 13.3мм. Толщина
слоя ржавчины стенки составляет до 2мм, полки почти не подвержены
коррозии.
8
1.3. Проверочный расчет монолитной плиты
перекрытия
Плита рассчитывается по балочной схеме: проверяется условно
вырезанный участок шириной 1м. Опирание на металлические балки
перекрытия принимается шарнирным (в запас прочности), так как
арматура плиты не приварена к балке.
0.63
2.83
Эпюра моментов (Тм)
0.01
0.631
Эпюра перерезывающих сил (Т)
-0.884
0.884
Расчеты монолитной плиты перекрытия выполняются в соответствии с
рекомендациями СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные
конструкций без предварительного напряжения арматуры».
Расчет по прочности сечения изгибаемого элемента (п. 6.2.9 СП):
M ≤ Mult
Высота сжатой зоны бетона определяется без учета сжатой арматуры:
9
x = Rs Аs / Rb b = 22500т/м2 х (0.0062м2 х 3.14/ 4) х 7 / 2000т/м2 х 1м =
0.002м
При выполнении условия ξ= x/ h0 ≤ξR ,
Mult = Rb b х (h0 -0.5x)+ Rsc A's (h0 -a)
ξ= x/ h0 = 0.002м / (0.11-0.02)м = 0.02 - относительная высота сжатой зоны
бетона,
ξR = 0.8 / (1 + ξs,el / ξb,ult)= 0.8 / (1+0.001/0.0035)= 0.61, где
ξs,el = Rs / Es = 225МПа / 200000МПа = 0.001,
ξb,ult = 0.0035
0.02 < 0.61, следовательно
Mult = 2000т/м2 х 1м х 0.002м (0.09м – 0.5 х 0.002м)+22500т/м2 х 0.0062м2
х 3.14/ 4 х 7(0.09м – 0.02м) = 0.671 тм
0.631 тм < 0.671 тм
Максимальный момент не превышает предельный.
10
1.4. Расчет металлической балки перекрытия на
действие проектных нагрузок после выполнения
ремонта
Расчет металлической балки производится с учетом дефектов,
выявленных при обследовании.
Учет влияния коррозионных повреждений производится уменьшением
расчетной площади поперечного сечения с учетом требований п п. 2.19 и 2.46
Пособия по проектированию усиления стальных конструкций.
Расчетная площадь поперечного сечения балки:
Aef  (1  kSA*) A0 ,
где А0 = 145см2 - площадь поперечного сечения без учета коррозионных
повреждений;
ksA =[ (55-2.6-11)х 2+ (16.5-1.45) +16.5]см / 145см2 = 0.79 1/смкоэффициент
слитности
сечения,
равный
отношению
периметра,
контактирующего со средой, к площади поперечного сечения.
Величина проникновения коррозии * принимается:
* 

2
- при двусторонней коррозии открытых профилей, где  -
уменьшение толщины элемента, равное разнице между номинальной и
фактической толщинами элемента.
* = (14.5мм – 13.3мм)/2 = 0.6мм =
0.06см
Аef = (1 – 0.79 х 0.06 ) х 145см2 = 139.6 см2
Расчетный момент сопротивления для проверки прочности изгибаемых
элементов допускается определять по формуле
Wef  (1  kSW *)W0 ,
где W0 = 2390см3 - момент сопротивления сечения без учета коррозионных
повреждений;
kSW = 0.12мм = 0.012 1/см - коэффициент изменения момента
сопротивления вследствие коррозионного износа (таб. 1 Прил. 4 Пособия);
11
Wef = (1- 0.012 х 0.6) х 2390см3 = 2372 см3
Расчет геометрических характеристик ослабленного сечения в
программе Консул.
Геометрические характеристики сечения
Параметр
A
Площадь поперечного сечения
Av,y Условная площадь среза вдоль оси Y
Av,z Условная площадь среза вдоль оси Z
Угол наклона главных осей инерции

Iy
Момент инерции относительно центральной
оси Y1 параллельной оси Y
Iz
Момент инерции относительно центральной
оси Z1 параллельной оси Z
It
Момент инерции при свободном кручении
Iw
Секториальный момент инерции
iy
Радиус инерции относительно оси Y1
iz
Радиус инерции относительно оси Z1
W u+ Максимальный момент сопротивления
относительно оси U
W u- Минимальный момент сопротивления
относительно оси U
W v+ Максимальный момент сопротивления
относительно оси V
W v- Минимальный момент сопротивления
относительно оси V
W pl,u Пластический момент сопротивления
относительно оси U
W pl,v Пластический момент сопротивления
относительно оси V
Значение
127.6318583
46.8452149
79.1375125
-0.102
53413.8918989
см^2
см^2
см^2
град
см^4
734.1071602
см^4
121.9871176
см^4
502490.3237597 см^6
20.4572647
см
2.3982816
см
1914.9317279 см^3
1932.77324
см^3
88.1360361
см^3
88.7267227
см^3
2347.3535638
см^3
189.0383947
см^3
Габариты сечения 165x555 мм
Для дальнейшего проектирования принимаем наименьшие из
полученных характеристик: Аef = 127.6 см2, Wef =1914см3
Момент, воспринимаемый ослабленным сечением:
М ef = Wef Ry γc = 1914 см3 x 172 МПа х 0.9=0.001914м3 x 17200т/м» х 0.9 =
=29.6тм,
где γc = 0.9 – коэффициент условий работы (табл.6* СНиП II-23-81*).
Расчетная схема балки, пролет 13.5м (расстояние между серединами
площадок опирания):
1.6
12
Опоры балки – шарнирные.
Максимальный момент от расчетной проектной нагрузки:
Мmax = q L2 / 8 = 36.45 тм
36.45 тм > 29.6тм
По данным обследования:
1.Металлические двутавровые балки имеют максимальный выгиб 18см,
что превышает предельно допустимое значение 1см (таб. 9 СНиП III-18-75).
2. Каждая металлическая двутавровая балка имеет уклон от своей оси по
вертикали от 1,5до 8 см, что превышает предельно допустимое значение 2см
(таб. 12 СНиП III-18-75).
3. Прогиб металлических балок от горизонтали по своей длине 14,5 м
достигает от 18 мм до 54 мм, что превышает предельно допустимое значение
L/750 = 1.93см, не более 1.5см (таб. 9 СНиП III-18-75).
Необходимо выполнить усиление балки перекрытия с целью
увеличения несущей способности и жесткости.
Усиление балки выполняется путем увеличения сечения. Стенка балки
усиливается листами толщиной 10мм с двух сторон на всю доступную
высоту. Материал листов усиления – сталь С245 по ГОСТ 27772-88 (Ry =
240МПа). Установка листов усиления предусматривается на длине 9м в
середине пролета в соответствии с эпюрой моментов. На приопорных
участках несущая способность сечения балки достаточна для восприятия
момента.
Марка стали усиливаемой балки определена не на основании
испытаний, поэтому проверить свариваемость элементов невозможно.
Принимается болтовое соединение листов усиления с балкой. Также
предусматривается установка связей по верхнему поясу балок с шагом
раскрепления 1.5м.
13
Расчет геометрических характеристик усиленного сечения в
программе Консул.
z
y
A
Av,y
Av,z

Iy
Iz
It
Iw
iy
iz
W u+
W uW v+
W vW pl,u
W pl,v
Iu
Iv
iu
iv
au+
auav+
avyM
zM
Sw
Yb
Zb
P
Параметр
Площадь поперечного сечения
Условная площадь среза вдоль оси Y
Условная площадь среза вдоль оси Z
Угол наклона главных осей инерции
Момент инерции относительно центральной
оси Y1 параллельной оси Y
Момент инерции относительно центральной
оси Z1 параллельной оси Z
Момент инерции при свободном кручении
Секториальный момент инерции
Радиус инерции относительно оси Y1
Радиус инерции относительно оси Z1
Максимальный момент сопротивления
относительно оси U
Минимальный момент сопротивления
относительно оси U
Максимальный момент сопротивления
относительно оси V
Минимальный момент сопротивления
относительно оси V
Пластический момент сопротивления
относительно оси U
Пластический момент сопротивления
относительно оси V
Максимальный момент инерции
Минимальный момент инерции
Максимальный радиус инерции
Минимальный радиус инерции
Ядровое расстояние вдоль положительного
направления оси Y(U)
Ядровое расстояние вдоль отрицательного
направления оси Y(U)
Ядровое расстояние вдоль положительного
направления оси Z(V)
Ядровое расстояние вдоль отрицательного
направления оси Z(V)
Координата центра масс по оси Y
Координата центра масс по оси Z
Секториальный статический момент
Координата центра изгиба по оси Y
Координата центра изгиба по оси Z
Периметр
14
Значение
211.6319
59.9515589
156.9394094
-0.087
66622.3352995
см^2
см^2
см^2
град
см^4
872.3958351
см^4
648.8517948
см^4
523561.6557847 см^6
17.7426857
см
2.0303281
см
2256.3210473 см^3
2562.6025027
см^3
104.9449487
см^3
105.4336229
см^3
3245.343225
см^3
294.013621
см^3
66622.4872821
872.2438525
17.742706
2.0301512
0.4958844
см^4
см^4
см
см
см
0.4981934
см
10.6615357
см
12.1087724
см
8.2334214
29.5145587
0
8.2918721
29.0312332
169.8975056
см
см
см^4
см
см
см
Pi
Pe
I1
I2
I12
Ip
ip
Wp
Внутренний периметр
Внешний периметр
Момент инерции Iy в глобальной системе
координат
Момент инерции Iz в глобальной системе
координат
Момент инерции Iyz в глобальной системе
координат
Полярный момент инерции
Полярный радиус инерции
Полярный радиус сопротивления
0
см
169.8975056
см
80968.6984477 см^4
185226.8858956 см^4
51527.7434442 см^4
67494.7311347 см^4
17.858475
см
0.7184529
см
Проверка несущей способности в сечении с максимальным
моментом (п. 5.12 СНиП II-23-81*):
Ry = (172 х 128см2+ 240 х 80см2)/211см2 = 195МПа - среднее расчетное
сопротивление стали.
Wmin = 2256cм3 – минимальный момент сопротивления усиленного
сечения.
Момент, воспринимаемый усиленным сечением:
М =2256 см3 x 195 МПа х 0.9 = 0.002256м3 x 19500т/м2 х 0.9 =39.6тм
где γc = 0.9 – коэффициент условий работы (табл.6* СНиП II-23-81*).
Максимальный момент от расчетной проектной нагрузки (с учетом
увеличенного собственного веса балки 156кг/м):
Мmax = q L2 / 8 = 1.66т/м х 13.52м /8 = 37.8 тм
39.6тм > 37.8 тм
Несущая способность балки в пролете обеспечена.
Проверка несущей способности в сечении с максимальной поперечной
силой (п. 5.13 СНиП II-23-81*):
Qmax = 11т,
Учитываем ослабление стенки отверстиями умножением τmax на
коэффициент а/(а-d)=60см/(60см – 2см)=1.034 (шаг болтов 60см, диаметр
болтов 2см).
15
τmax = 1.034 (11т х 1181см3 / 66622см4 х 1.3см) = 0.155т/см2=15.5МПа
0.58 х 172МПа х 0.9 = 89.8МПа
15.5МПа < 89.8МПа
Несущая способность балки на опоре обеспечена.
Проверка стенки на местные напряжения в опорном сечении балки:
,
где
расчетное значение нагрузки - 11т,
толщина стенки - 1.3см,
условная длина распределения нагрузки,
,
где
минимальная глубина площадки опирания – 25см,
толщина нижнего пояса балки – 1.7см,
σlok = 11т / 1.3см х (25см + 2 х 1.7см) = 0.298т/см2 = 29МПа
Ry γc = 172МПа х 0.9 = 154.8МПа
29МПа < 154.8МПа
Несущая способность стенки балки на опоре обеспечена.
Проверка общей устойчивости балки:
,
где
уточненное значение изгибающего момента – 37.8тм,
момент сопротивления сечения, определенный для сжатого пояса,
Wc = Wmin = 2256cм3 – минимальный момент сопротивления
усиленного сечения,
коэффициент (определяется по прил.7* СНиП II-23-81*):
16
Для балок двутаврового сечения с двумя осями симметрии для
определения коэффициента φb необходимо вычислить коэффициент φ1 по
формуле:
где значения ψ следует принимать по табл. 77 СНиП в зависимости от
характера нагрузки и параметра α, который должен вычисляться по формуле:
,где
t – толщина стенки – 3.3см,
bf = 16.5см и t1 = 2.1см– ширина и толщина пояса балки,
h = 55.5см – 2.1см = 53.4см - расстояние между осями поясов,
a = 0,5 h = 0.5 х 53.4см = 26.7см,
lef = 150см - расстояние между точками закреплений сжатого пояса от
поперечных смещений (п. 5.15 СНиП),
α = 8 х [ 150 х 2.1 / 53.4 х 16.5] х [1+ 26.7 х 3.33 / 16.5 х 2.13] = 20.82
ψ = 2,25 + 0,07 α = 2.25 + 0.07 х 20.82 = 3.71 (таб. 77 СНиП),
φ1 = 3.71 х 872см4 / 66622см4 ( 53.4см /150см )2 200000МПа / 195МПа = 6.3
при φ1 > 0,85 φb = 0,68 + 0,21 φ1 , но не более 1,0
φb = 0,68 + 0,21 φ1 = 0.68+0.21 х 6.3 = 2.0, принимаем φb =1.
37.8тм / (1 х 0.00226м3 ) = 16725 т/м2 = 164МПа
Ry = (172 х 128см2+ 240 х 80см2)/211см2 = 195МПа - среднее расчетное
сопротивление стали,
Ry γc = 195МПа х 0.9 = 175.5МПа
164МПа < 175.5МПа
Общая устойчивость балки обеспечена.
17
Проверка устойчивости стенки балки (п. 7.2* СНиП II-23-81*):
Проверка производится с учетом всех видов напряжений.
Сжимающее напряжение у расчетной границы стенки:
;
Среднее касательное напряжение:
,
где h = 55.5м – 2.1см = 53.4см – полная высота стенки,
t = 3.3см – толщина стенки в пролете,
t = 1.3см – толщина стенки на опоре,
В пролетном сечении момент максимальный, поперечная сила равна 0,
местных нагрузок нет:
σ = (3780тсм х 53.4см/2) / 66622см4 =1.51т/см2 = 151МПа
Ry γc = 195МПа х 0.9 = 175.5МПа
151МПа < 175.5МПа
На опоре момент равен 0, поперечная сила максимальная:
σ =11т / (1.3см х 53.4см) = 0.158т/см2 =15.8МПа
Ry γc = 172МПа х 0.9 = 154.8Па
15.8МПа < 154.8МПа
Устойчивость стенки усиленной балки обеспечена во всех сечениях.
Проверка устойчивости полки балки (п. 7.22* СНиП II-23-81*):
Максимальное отношение свеса полки к толщине полки:
18
bef / t = (16.5см – 3.3см)/2 / 2.1см = 3.14
0.5 √(200000МПа / 195МПа) = 16.01
3.14 < 16.01,
следовательно, устойчивость полки обеспечена.
Оценка деформативности усиленной балки (п. 4.37 Пособия):
Прогиб балки определяется от сочетания нормативных нагрузок.
Нормативная погонная равномерно распределенная нагрузка на балку:
2.83м х (0.264 + 0.050 + 0.006 + 0.0075 + 0.15) + 0.156 = 1.51 т/м
Расчетный прогиб усиленной балки:
f  f0  f w  f
где f0=5.4см - начальное перемещение, определяемое по данным
обследования,
fw=0 - дополнительное перемещение (прогиб) при усилении элемента с
использованием сварки, определяемое по п. 4.21 Пособия;
f - приращение перемещения от нормативных нагрузок, приложенных
после усиления, определяемое расчетом по характеристикам брутто
усиленного элемента.
Прогиб балки:
f = 5/384 q L4/ E I = 5/384 х 0.015т/см х 13504см /( 2000т/см2 х 66622см4)=
=4.87см
Допустимый прогиб для балки перекрытия:
L/225 = 1350см/225 = 6.0см
4.87см < 6.0см
Жесткость усиленной балки обеспечена.
19
Болтовое соединение элементов усиления.
Присоединение деталей усиления к стенке балки на болтах класса
точности А или высокопрочных.
Вычисляем длину болта:
Lрасч = h1 + h2 + h3 + Sш + m + а + с , где
h1=1см, h2=1.3см, h3=1см - толщины соединяемых деталей,
Sш = 0,15d = 0.15 х 2см = 0.3см - высота шайбы,
m = 0,8d = 0.8 х 2см = 1.6см - высота гайки,
a = 0,15d = 0.3см - выступающая часть болта,
с = 0,15d = 0.3см - фаска.
Lрасч = 1+1.3+1+0.3+1.6+0.3+0.3=5.8см
Принимаем болты М20х70 класса точности А по ГОСТ 7805-70 (класс
стали 8.8, длина болта 70мм).
Расчет резьбового соединения.
Предел текучести для болтов (шпилек) класса прочности 8,8:
σ T = 640 МПа
Допускаемое напряжение при растяжении для болтов (шпилек) класса
прочности 8,8 и постоянной нагрузке :
σр = 128,00 МПа
Расчетное напряжение возникающее при растяжении:
σр = 0,08 МПа
Сопоставление результатов допускаемого и расчетного напряжений
возникающих при растяжении:
η = 1607,68
Момент на ключе при затяжке определяют по формуле:
Мкл = 204,00 Н*м
20
2. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
АДМИНИСТРАТИВНОГО ЗДАНИЯ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ НАГРУЗКИ
ОТ ОБОРУДОВАНИЯ
2.1. Результаты обследования
Здание, в котором расположены обследованные перекрытия
семиэтажное каркасное построенное в начале 80-х годах ХХ века. В плане
здание прямоугольное с размерами в осях 45,0х24,0 м и высотой 35,5 м..
Проектная документация на реконструкцию частично представлена
схемами расположения нового технологического оборудования
выполненных 17 ЦНИС МО РФ.
Конструктивная схема здания рамно-связевая с несущими
железобетонными колоннами, ригелями и ребристыми плитами. Сетка
колонн каркаса принята 6х9 м. Расположение сборных ригелей
продольное, а монолитных (связевых) ригелей – поперечное. Высота
этажей 4,8 и 4,2м. Подвальный этаж является техническим высотой 4,7 м.
Принятая конструктивная схема вместе с вертикальными связями
жесткости и дисками перекрытий обеспечивает пространственную
жесткость и устойчивость здания в целом. Все конструктивные элементы
здания устойчивы. Материалом каркаса основного объема здания
являются железобетон. По действующим нормативным документам
здание относится ко II-му классу по степени ответственности с II-ой
степенью огнестойкости. Нормативный срок службы здания составляет не
менее 120 лет.
Ограждающими конструкциями здания являются самонесущие
кирпичные стены
толщиной 510 мм. Дефектов в ограждающих
конструкциях со стороны обследованных помещений не выявлено.
Состояние стен оценивается как работоспособное. Толщина стенового
ограждения
не
соответствует
современным
требованиям
по
теплоизоляции.
Фундаменты под колонны каркаса выполнены свайными с
монолитным железобетонным ростверком. Неравномерных осадок
фундаментов не выявлено. Фундаменты каркаса обладают значительным
запасом несущей способности по грунту. Поэтому вопрос по
обследованию фундаментов не стоял. Предполагаемое размещение
оборудования на перекрытии 2-го этажа создаст дополнительную
нагрузку на фундаменты, которая не превышает 2% от общей нагрузки на
фундаменты каркаса.
21
Колонны каркаса выполнены монолитными железобетонными
сечением 80х80 см в подвале и сечением 50х80 см на первом и втором
этажах. На последующих этажах колонны сборные железобетонные
сечением 40х60 см по серии ИИ-20. Дефектов силового характера в
колоннах обследованием не выявлено. Оголений арматуры не
обнаружено. Детально обследовались колонны подвального, 1-го и
второго этажей, на которые будет передаваться дополнительная нагрузка.
По характеру приложения нагрузки колонны являются условно
центрально загруженными, так как ветровая нагрузка воспринимается
кирпичными самонесущими стенами и на каркас не передается.
Железобетонные ригели выполнены – по серии ИИ-23. Ригели
имеют тавровую форму сечения с полками в нижней зоне. Высота сечения
ригелей по осях Д и Г составляет 700 мм, из них высота полок – 400 мм.
По оси В высота ригеля 800 мм. Ширина сечения полки ригеля равна 650
мм, при ширине ребра в верхней зоне – 300 мм.
Плиты перекрытия второго этажа выполнены - ребристыми по серии
ИИ–24. Материалом плит является тяжелый бетон марки М 250-300.
Высота продольных ребер составляет 400 мм. Основными дефектами плит
является оголение арматуры полки, продольных и поперечных ребер.
Перекрытие в осях В-Б* выполнено из мелкоразмерных
железобетонных плит опирающихся на металлические балки из двутавра
№33. Основными дефектами перекрытия является оголение арматуры и
коррозия металлических балок. Согласно схеме расположения
оборудования дополнительная нагрузка на перекрытие (два сейфа массой
200 кг каждый) будет увеличена на 30-40 кгc/м2. Данная нагрузка является
временной полезной нагрузкой.
2.2 Поверочный расчет ригелей и плит перекрытия над подвалом
2.2.1. Определение расчетных нагрузок на плиты перекрытия
подвального этажа
Нагрузка, действующая на 1м2 плит перекрытия подсчитана в табл. 2.1
Таблица 2.1
Сбор нагрузок на плиты перекрытия
№
п.п
Нормативное
значение
кгс/м2
Вид нагрузки
22
Коэффициент Расчетное
надежности f значение
кгс/м2
Постоянная
Керамическая плитка
30
1,1
33
2
Цементная стяжка толщиной 10см,
=2000 кг/м3
200
1,3
260
3
Бетонный
100
1,2
120
110
1,3
143
24
1,2
28,8
36
1,3
46,8
300
1,1
330
433,0
-
520,0
150
1,3
195
Полезная нагрузка на перекрытие
для участков обслуживания по
СНиП 2.01.07-85*
200
1,3
260
Всего:
783,0
1
мозаичный
пол
толщиной 5 см, =2000 кг/м3
Армированная стяжка толщиной 5
4
см, =2200 кг/м3
5
6
7
Жесткие минераловатные плиты
толщиной 6 см
Цементная стяжка толщиной 2см,
=1800 кг/м3
Собственный вес плит перекрытия
с учетом замоноличивания швов
Итого:
5
6
Временная
Вес перегородок
975,0
Класс ответственности здания – второй. Коэффициент надежности по назначению:
п = 0,95.
Тогда расчетная нагрузка на перекрытие составит:
q = 975  0,95 = 925,0 кгс/м2.
23
Для определения возможности размещения оборудования необходимо выполнить
расчет плит перекрытия, ригелей и колонн на невыгодное сочетание нагрузок.
Наиболее невыгодным нагружением плит является приложение нагрузки в осях
Д-Г от оборудования весом 390 кг, 250 и 170 кг.
2.2.2. Поверочный расчет продольных ребер плиты
Плиты перекрытия выполнены из тяжелого бетона марки М 250-300.
Высота продольных ребер составляет 400 мм. Толщина полки 50 мм. В
местах выполненных отверстий толщина полки 100 мм. Армирование плит в
продольных ребрах - ∅22АIII.
Прочность нормальных сечений
Высота продольных ребер плит составляет
h = 40 см.
Величина защитного слоя бетона
а = 4см.
Рабочая высота сечения плиты
ho = 40 – 4 = 36 см
Прочность бетона для поверочного расчета
R b = 115 кгс/см 2; R bt = 9 кгс/см2
Коэффициент условия работы бетона
γb2 = 0,9.
Площадь сечения рабочей арматуры (в расчет вводим 2 ребра):
AIII – As = 3,82=7,6 см2.
Расчетное сопротивление арматуры:
AIII – Rs=3600 кгс/см2
Высота сжатой зоны бетона в плитах:
x
Rs  As 3600 7,6

 1,61см  h f  5 см;
Rb  b f
115 148
Несущая способность плит в пролете:
24
- по арматуре
M s  Rs  As  h0  0.5  x  3600 7.6  (36  0.5  1,61)  962935кгс  см;
- по бетону
M b  Rb  b f  x  h0  0.5  x   115  148  1,61 (36  0.5  1,61)  964420 кгс  см
Предельная величина расчетной нагрузки на плиты перекрытия
q
M сеч  8
b f  l0
2

9629 8
 1690 кгс / м 2
1.48  5.552
Действующая нагрузка на плиты с учетом конструкции пола, веса плит
и полезной нагрузки на перекрытие составляет:
q с  925 кгс / м 2
Величина дополнительной расчетной нагрузки на перекрытие от оборудования
составляет на одной половине плиты:
g = 270 1,2 =324 кгс/м2.
Полная расчетная нагрузка на плиты перекрытия составит
qп= qc+g= 925+324=1250 кгс/м2 <1690 кг/м2.
Вывод:
Таким
образом,
при
размещении
дополнительного
оборудования несущая способность продольных ребер плит
перекрытия обеспечена. Плиты пригодны к нормальной
эксплуатации.
Прочность наклонных сечений
Приопорная зона плиты армирована поперечными стержнями
диаметром  5 мм Вр-I с шагом 15 см.
Интенсивность усилий в поперечных стержнях:
q sw 
n  Аsw  Rsw 2  0.196  2600

 68 кгс / см
S
15
Поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой:
Qsw  q sw  h0  68  36  2434 кгс
Поперечная сила воспринимаемая бетоном:
25
Qв 
b 2  1   f  n  Rbt   b 2  b  h0 2
c

2  1.2  9  0.9  18  362
 5600 кгс.
2  36
Поперечная сила, воспринимаемая арматурой и бетоном:
Qbw = 5600 + 2434 = 8034 кгс
Поперечная сила, воспринимаемая арматурой с бетоном:
Qbw  2 b  Rbt   b 2  b  h0  qsw  2 2  9  0,9  18  362  68  10094кгс
2
Предельная величина расчетной нагрузки на плиты
q
Вывод:
2  Qbw 2  8034

 1950 кгс/ м2
l b
5,5  1,5
Ребристые
плиты
перекрытия
обладают
достаточным запасом прочности по наклонным сечениям
в опорных участках для размещения оборудования. Плиты
пригодны к нормальной эксплуатации.
26
2.3. Поверочный расчёт железобетонных
ригелей перекрытий
2.3.1. Конструкция ригеля
Ригели имеют тавровую форму сечения с полками в нижней зоне.
Высота сечения ригелей составляет 800мм, из них высота полок – 400 мм.
Ширина сечения ригеля в нижней зоне равна 650 мм, а в верхней зоне –
300 мм.
2.3.2. Характеристики материалов
Ригели изготовлены из тяжёлого бетона марки 300 (класса В25).
Расчётные характеристики бетона:
Rb  145кгс/ см 2 ; Rbt  10,5кгс/ см 2 ;  b 2  0,9.
Нижняя зона ригелей армирована 4Ø25АIV +2Ø20 АIII
а верхняя - на опорах 3Ø36 АIII
- в пролете 2Ø20 АIII
Поперечная арматура выполнена из стержней d = 10 AIII.
Площадь сечения арматуры:
- в нижней зоне
As  19,62cм2 + 6,28см2.
- в верхней зоне
на опорах As /  30,54cм 2 ;
в пролете As /  6,28cм2 ;
- поперечной
Asw  1,57cм2 .
Коэффициент условий работы арматуры AIII:  s  0,95.
Расчётное сопротивление арматуры
АIV Rs  5200кгс/ см 2 .
AIII: Rs  3650кгс/ см 2 . Rsw  2900кгс/ см 2 .
2.3.3. Определение прочности ригелей по нормальным сечениям
Рабочая высота сечения ригеля:
В пролете:
27
h0  h  a  80  6  74cм
На опорах:
h0  h  a  80  5  75cм
Высота сжатой зоны бетона:
- в пролете:
A  R  
x 
s
s
1

 As  Rs   s   n 19.62  5200  0,95  6.28  3650  0,95  0,95

 18.24 см
Rb   b 2  b
145  0,9  30
/
s
- на опорах:
x2 
A
s

 Rs   s   n 30,54  3650  0,95  6.28  3650
 13,8см

Rb   b 2  b
145  0,9  46
/
Момент воспринимаемый сечением ригеля в пролёте:
- по арматуре
M s  As  Rs   s  h0  0.5  x1   As  Rs   s  0.5  x1  а  
/
 19.62  5200  0,95  74  0,5  18.24  6.28  3650  0,95  0,5  18.24  4 
 6395207  108880  6504087кг с см  65041кг  м
- по бетону
M в  Rb   b 2  b  x1  h0  0.5 x1   As  Rs   s  h0  a 
/
 145  0,9  30  18.24  74  0,5  18.24  6.28  3650  0,95  74  4 
 4627342  1524313  6165937 кг с см  61659 кг с м
Момент воспринимаемый сечением ригеля на опорах:
- по арматуре

M s  As  Rs   s  h0  0.5  x2   As  Rs   s  0.5  x2  а 
 30,54  3650  0,95  75  0,5  13,8  6.28  3650  0,95  0,5  13,8  4 
 7266354кг с см  72664 кг с м
- по бетону
M в  Rb   b 2  b  x2  h0  0.5x2   145  0,9  46  13,8  75  0,5  13,8  6.28  3650  (75  4)
 7260677кгс  см  72607кгс  м
Определение предельной нагрузки на ригели перекрытия
Величина расчетной нагрузки, воспринимаемой сечением ригеля в
пролёте:
28
q
M  10 61659  12.5

 1585 кг с/ м2
2
2
69
В  l0
Величина расчетной нагрузки, воспринимаемой сечением ригеля на
опорах:
q
M  10 72607  10

 1495 кг с/ м2
2
2
69
В  l0
2.3.4. Определение прочности наклонных сечений
Интенсивность усилий в поперечных стержнях:
qsw 
Аsw  Rsw 1,57  2900

 303 кгс/ см
S
15
Поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой:
Qsw  q sw  h0  303  76  23028 кгс
Поперечная сила, воспринимаемая бетоном ригеля:
Qв 
b 2  1   f  n  Rbt   b 2  b  h0 2
c

2  1.5  10,5  0.9  30  762
 32319кгс.
2  76
Поперечная, сила воспринимаемая бетоном и арматурой совместно:
Qbw  2 b  Rbt   b 2  b  h0  qsw  2 2  10,5  0,9  30  762  303  63002 кгс
2
Действующая поперечная сила на опорах
Q = 29700 кгс.
Вывод: Прочность наклонных сечений ригелей обеспечивается с
двукратным запасом. Ригели пригодны к дальнейшей
нормальной эксплуатации.
29
2.4. Проверка прочности колонн
2.4.1. Колонны подвала
Колонны имеют сечение 80x80 см.
Средний класс бетона В 25.
R b = 130 кг/см 2.
Армирование 1228 А III c As + As/ = 73,92 см 2.
Расчетное сопротивление арматуры
R s =3400 кг/см 2.
Колонны каркаса средних рядов можно считать как условно центрально
загруженные.
Несущая способность колонны:
Nсеч      Rb  Ab  Rsc  As 
Так как  
l0 490

 6.2  4 то   0,9
h
80
Находим коэффициент :

Rsc   As  As  3400  73.92

 0.335
Rb  Ab
130  80  80
Определяем коэффициент продольного изгиба:
  b  2  r  b     0.92  2  0.916  0.92  0.335  0.912  r  0,916
b  0,92
r  0,916
Окончательно имеем:
Nсеч      Rb  Ab  Rsc   As  As   0.9  0,912  130  80  80  0.9  3400  73.92  820905кгс  821т
Полная нагрузка на среднюю колонну составит с учетом нагрузки от
вышележащих перекрытий и покрытия:
N=567тс
Запас прочности в колоннах составляет
30
N N
821  567 
  100%  
п   сеч
  100%  31%
 821 
 N ctx 
Вывод: Прочность колонн в подвале обеспечивается с запасом
31%.
2.4.2. Колонны первого и второго этажей
Колонны имеют сечение 50x80 см.
Средний класс бетона В 25.
R b = 130 кг/см 2
Армирование 828 А III c As + As/ = 49,28 см 2
Расчетное сопротивление арматуры
R s =3400 кг/см 2
Колонны каркаса средних рядов можно считать как условно центрально
загруженные.
Несущая способность колонны:
Nсеч      Rb  Ab  Rsc  As 
Так как  
l0 420

 8.2  4, то   0,9
h
50
Находим коэффициент :

Rsc   As  As  3400  49.28

 0.322
Rb  Ab
130  80  50
Определяем коэффициент продольного изгиба:
  b  2  r  b     0.905  2  0.9  0.905  0.322  0.906  r  0,916
b  0,905
r  0,9
Окончательно имеем:
Nсеч      Rb  Ab  Rsc   As  As   0.9  0,906  130  80  50  0.9  3400  49.28  518229кгс  518 т
31
Полная нагрузка на среднюю колонну составит с учетом нагрузки от
вышележащих перекрытий и покрытия:
N=388тс
Запас прочности в колоннах составляет
N N
518  388 
  100%  
п   сеч
  100%  25,4%
 518 
 N ctx 
Вывод:
Прочность колонн на первом и втором этажах
обеспечивается с запасом 25,4% при полной расчетной
нагрузке 1200 кгс/м2 . Наиболее нагруженные колонны
каркаса пригодны к нормальной эксплуатации при
дополнительном загружении.
2.5. Поверочный расчет мелкоразмерных плит
Поверочный расчет мелкоразмерных плит на одном участке перекрытия
выполнен на программном комплексе «SKAD 7.3». Результаты расчета
представлены далее по тексту в виде протокола машинного счета.
ЭКСПЕРТИЗА ПЛИТЫ, ИЗГИБАЕМОЙ В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ
A
Ly
C
D
B
Lx
Толщина плиты 12.0 см
Длина пролета Lx 0.45 м
Длина пролета Ly 1.9 м
Условия опирания
Край
A
шарнирный
B
защемленный
Условие опирания
32
Армирование плиты
В пролете
F
На опоре
Fa
Коэффициент условий работы арматуры 1.2
Защитный слой
верхний 1.5 см
нижний 1.5 см
Арматура
Класс
Диаметр
мм
F
A-III
6.0
Fa
A-III
6.0
Шаг
мм
100.0
100.0
Бетон
Вид бетона: Тяжелый
Класс бетона: B15
Плотность 2200.0 кг/м3
Коэффициент условий работы бетона 0.9
Коэффициент надежности по назначению 1.0
Условия эксплуатации
Категория трещиностойкости 3
Условия эксплуатации конструкции: В помещении
Режим влажности бетона: Естественная влажность
Влажность воздуха окружающей среды 40-75%
Допустимая ширина продолжительного раскрытия трещин 0.3 мм
Нагрузки
33
Нагрузка
Тип
Нормативное
значение (Т/м2)
Постоянная
1
1.0
Коэффициент
надежности по
нагрузке
1.15
Суммарная расчетная нагрузка 1.15 Т/м2
Максимально допустимый прогиб 0.7 см
Коэффициент
0.326
0.14
0.68
0.068
0.535
Результаты экспертизы
Проверка
Изгибающий момент от суммарной распределенной нагрузки
Поперечная сила от суммарной распределенной нагрузки
Нагрузка образования трещины в пролете плиты
Максимальный прогиб в центре плиты
Нагрузка образования трещины в защемлении
Вывод. Результаты экспертизы плиты показали, что ее несущая
способность используется не более чем на 33%.
Мелкоразмерные
плиты
пригодны
к
нормальной
эксплуатации при действии дополнительных нагрузок.
34
3. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ СТЕН И ФУНДАМЕНТОВ ПРИ
НАДСТРОЙКЕ ЗДАНИЯ
3.1. Поверочный расчет стен (простенков)
Сбор нагрузок
Наиболее нагруженными элементами стен являются простенки первого
этажа.
Сбор нагрузок от веса покрытия выполнен в табличной форме, см. табл.
1.1.
Т а б ли ц а 1 .1
Сбор нагрузок от веса покрытия
№
n.n
1.
Вид нагрузки
Нормативная
кгс/м2
Коэффициент
надёжности
Расчётная
кгс/м2
16,0
1,2
19,2
І. Постоянная
4-х слойный рубероидный ковер
2.
Цементно-песчаная стяжка
δ=30 мм; =1800 кг/м3
54,0
1,3
70,2
3.
Утеплитель керамзит по уклону
δ=150 мм; =800 кг/м3
120,0
1,3
156,0
4.
Пароизоляция
5,0
1,2
6,0
5.
Цементно-песчаная стяжка
δ=20 мм; =2000 кг/м3
40,0
1,3
52,0
6.
Собственный вес многопустотных
ж/б плит
300,0
1,1
330,0
Итого:
535,0
-
633,4
126,0
1,43
180,0
ІІ. Временная
7.
Снеговая нагрузка
2.01.07-85*
по
СНиП
Итого:
126,0
Всего:
661,0
35
-
180,0
813,4
Нормативная нагрузка от веса покрытия:
G н покр  q н м2   n  661,0  0,95  627 кг / м 2
Расчетная нагрузка от веса покрытия:
Gпокр  qм 2   n  813,4  0,95  772,7 кг / м2
Сбор нагрузок от веса перекрытия выполнен в табличной форме, см. табл.
1.2.
Т а б ли ц а 1 .2
Сбор нагрузок от веса перекрытия
№
n.n
1.
Вид нагрузки
Нормативная
кгс/м2
Коэффициент
надёжности
Расчётная
кгс/м2
30,0
1,1
33,0
І. Постоянная
Керамическая плитка
2.
Цементно-песчаная стяжка
δ=30 мм; =2000 кг/м3
60,0
1,3
78,0
3.
Вес перегородок
150,0
1,3
195,0
4.
Собственный вес пустотных ж/б
плит
300,0
1,1
330,0
Итого:
540,0
-
636,0
200,0
1,3
260,0
200,0
-
260,0
740,0
-
ІІ Временная
5.
Полезная нагрузка
2.01.07-85*
Итого:
по
СНиП
Всего:
Нормативная нагрузка от веса перекрытия:
G н пер  q н м2   n  740  0,95  703,0 кг / м 2
Расчетная нагрузка от веса перекрытия:
Gпер  q м2   n  896  0,95  851,2кг / м 2
3.1.1. Расчет наружных стен
36
896,0
Погонная нагрузка от собственного веса наружной кирпичной стены
Нормативная погонная нагрузка:
G нар,н ст   1  h   кир   f  0,51 6,87  1800  6306кг / м
Расчетная погонная нагрузка:
G нар ст   1  h   кир   f  0,51 6,87  1800 1,1  6937кг / м
Нагрузка от веса кирпичной стены:
G
нар
где
ст
 Аст   ст   кир   f  7,63  0,51 1800 1,1  7705кг ,
расчетная площадь стены;
  h  l пр  l ост   6,87  1,2  1,6  13,19 м - площадь стены с остеклением;
Аст
Аост  l ост  hост  1,66  1,68  2,78 м 2 - площадь остекления.
  Аост  13,19  2  2,78  7,63м 2 Аст  Аст
2
Расчетная сосредоточенная нагрузка от покрытия
G  Gпокр  Агр  772,7  (2,95  2,8)  6383 кгс
Расчетная сосредоточенная нагрузка от перекрытия
G  Gпер  Агр  851,2  (2,95  2,8)  7030 кгс
Суммарная нагрузка от собственного веса стен и покрытия
N  Gпокр  G нар ст  6383 7705  14088кгс
Расчет выполнен в программном комплексе Base 5.1.
Результаты расчёта
Расчёт каменной кладки
1. - Исходные данные:
Высота стены (h) 3 м
Условия закрепления: Неподвижные шарнирные опоры
Тип камня Кирпич всех видов, кроме силикатного
Марка камня по прочности М100
Марка раствора по прочности М25
37
Толщина стены (bs) 51 см
Длина участка стены (Ls) 120 см
Результирующий коэффициент условий работы кладки:
- Gkr = 1
Расчетная нагрузка на стену:
- Собственный вес стены (P) 14.088 тс
- Внешняя нагрузка на стену (N) 7.03 тс
- Привязка точки приложения внешней нагрузки (e) 6 см
2. - Выводы:
По прочности и устойчивости несущей способности участка стены
ДОСТАТОЧНО
Допустимая общая нагрузка на стену Рдоп = 61.51тс
ВЫВОД: Наружные стены (простенки) обладают запасом прочности в
65%. Дополнительная нагрузка должна составлять не более 75 тс/м.
3.1.2 Расчет внутренней стены
Нормативная погонная нагрузка от веса кирпичной стены:
G нар,н ст  1  h   кир  0,38  6,87  1800  4700кг / м
Расчетная погонная нагрузка от веса кирпичной стены:
G нар ст  1  h   кир   f  0,38  6,87  1800 1,1  5170кг / м
Расчетная нагрузка от собственного веса простенка первого этажа:
G нар ст  1  h   кир   f  l  0,38  6,87  1800 1,1  0,7  3620 кг
Расчетная погонная нагрузка от собственного веса стен второго этажа:
Gст 2эт  Аст   ст   кир   f  4,62  0,38  1800 1,1  3476кг ,
Расчетная сосредоточенная нагрузка от покрытия:
G  Gпокр  Агр  772,7  (5,9  1,4)  6383кгс
Расчетная сосредоточенная нагрузка от перекрытия:
G  Gпер  Агр  851,2  5,9  2,8)  7030 кгс
Суммарная нагрузка от собственного веса стен и покрытия:
N  Gпокр  Gст2эт.  6383 3476  9860кгс
Расчет выполнен в программном комплексе Base 5.1.
38
Результаты расчёта
Расчёт каменной кладки
1. - Исходные данные:
Высота стены (h) 3 м
Условия закрепления: Неподвижные шарнирные опоры
Тип камня Кирпич всех видов, кроме силикатного
Марка камня по прочности М100
Марка раствора по прочности М25
Толщина стены (bs) 38 см
Длина участка стены (Ls) 70 см
Результирующий коэффициент условий работы кладки:
- Gkr = 1
Расчетная нагрузка на стену:
- Собственный вес стены (P) 9.96 тс
- Внешняя нагрузка на стену (N) 7.03 тс
- Привязка точки приложения внешней нагрузки (e) 19 см
2. - Выводы:
По прочности и устойчивости несущей способности участка стены
ДОСТАТОЧНО
Допустимая общая нагрузка на стену Рдоп = 31.81тс
ВЫВОД: Внутренние стены обладают с запасом прочности в 46%.
Дополнительная нагрузка должна составлять не более 39 тс/м.
39
Поверочный расчет фундамента
3.2.
3.2.1. Поверочный расчет фундамента под наружную несущую
стену
Нормативная погонная нагрузка от собственного веса фундаментов:
Gф  hф.гр    b1  hф.б   ж.б.    1  2000 0,8  2  2200 0,5  1600  2640  4240кг / м
Нормативная погонная нагрузка от веса перекрытия:
G н пер  q н м2   n  l пл / 2  740  0,95  2,95  2074кг / м 2
Нормативная погонная нагрузка от собственного веса наружной
кирпичной стены:
G нар,н ст  1  h   кир   f  0,51 6,87  0,8  1800  5045 кг / м
Суммарная погонная нагрузка на обрезе фундамента от собственного
веса стен и перекрытий, покрытия:
N  Gпокр  G нар ст  G н пер  1850  5045  2  2074  11043кгс
3.2.2. Поверочный расчет инженерным методом
Так как отношение ширины стены подвала к ширине подошвы более 0,7,
то напряжения под подошвой определяем как для центральнонагруженного фундамента.

N
Aф.нар

G
ф
bнар  l

15283
 19100кг / м 2  19,1 тс / м 2  R  26,9 тс / м 2
0,8  1.0
Вывод: резерв несущей способности фундамента:
  R    26,9  19,1  7,8 тс / м 2 , или 6,24 тс/м.
Дополнительно расчет выполнен в программном комплексе Base 5.1.
Результаты расчёта
Тип фундамента:
Ленточный на естественном основании
40
1. - Исходные данные:
Тип грунта в основании фундамента:
Пылевато-глинистые, крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем I>0.5
Тип расчёта:
Проверить заданный
Способ расчёта:
Расчёт основания по деформациям
Расчёт устойчивости против сдвига
Способ определения характеристик грунта:
На основе непосредственных испытаний
Конструктивная схема здания:
Жёсткая при 1.5<(L/H)<4
Наличие подвала:
Да
Фундамент под крайнюю стену
Исходные данные для расчёта:
Удельный вес грунта 1.98 тс/м3
Удельное сцепление грунта 1 тс/м2
Угол внутреннего трения 20 °
Усреднённый коэффициент надёжности по нагрузке 1.15
Расстояние до уровня грунтовых вод (Hv) 0.3 м
Ширина фундамента 0.8 м
Высота грунта выше подошвы фундамента (hs) 1 м
Вес 1 м2 пола подвала (Pp) 0.3 тс/м2
Глубина подвала (dp) 2 м
Ширина подвала (Bp) 5.5 м
Высота фундамента (H) 3 м
Нагрузка на отмостку (qv) 0.2тс/м2
Расчетные нагрузки на фундамент:
N=11.04 тс/п. м.
My=0 тс*м/п. м.
Qx=0 тс/п.м.
q=0 тс/м2
41
2. - Выводы:
По расчёту по деформациям коэффициент использования К = 0.86
По расчёту по устойчивости на сдвиг коэффициент использования К = 0.57
Расчётное сопротивление грунта основания 19.21 тс/м2
Максимальное напряжение под подошвой в основном сочетании 16.5 тс/м2
Минимальное напряжение под подошвой в основном сочетании 16.5 тс/м2
Сдвигающая сила 2.62 тс
Удерживающая горизонтальная сила 5.93 тс
Вывод: резерв несущей способности фундамента:
С учетом коэффициента 1,2 согласно пункта СНиП 2.02.01 – 83* «Основания
зданий и сооружений» резерв составит   R    23,1  16,5  6,6 тс / м 2 , или 5,24
тс/м.
3.2.3. Поверочный расчет фундамента под внутреннюю
несущую стену
Нормативная погонная нагрузка от собственного веса фундаментов:
Gф  hф.гр    b1  hф.б   ж.б.    1  2000 1,2  2  2200 0,4  1600  1760  3360кг / м
Нормативная погонная нагрузка от веса перекрытия:
G н пер  q н м2   n  l пл  740  0,95  5,9  4148кг / м 2
Нормативная погонная нагрузка от собственного веса внутренней
кирпичной стены:
G нар,н ст  1  h   кир   f  0,38  6,87  0,85  1800  4700 кг / м
Суммарная погонная нагрузка на обрезе фундамента от собственного
веса стен и перекрытий, покрытия:
N  Gпокр  G нар ст  2  G н пер  3700  4700  2  4148  16696кгс
3.2.4. Поверочный расчет инженерным методом
Напряжения под подошвой определяем как для центрально-нагруженного фундамента.

N
Aф.нар

G
ф
bнар  l

20056
 16713кг / м 2  16,71тс / м 2  R  26,9 тс / м 2
1,2  1.0
42
Вывод: резерв несущей способности фундамента:
  R    26,9  16,7  10,2 тс / м 2 , или 12,24 тс/м.
Дополнительно расчет выполнен в программном комплексе Base 5.1.
Результаты расчёта
Тип фундамента:
Ленточный на естественном основании
1. - Исходные данные:
Тип грунта в основании фундамента:
Пылевато-глинистые, крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем I>0.5
Тип расчёта:
Проверить заданный
Способ расчёта:
Расчёт основания по деформациям
Расчёт прочности грунового основания
Способ определения характеристик грунта:
На основе непосредственных испытаний
Конструктивная схема здания:
Жёсткая при 1.5<(L/H)<4
Наличие подвала:
Да
Фундамент под среднюю стену
Исходные данные для расчёта:
Удельный вес грунта 1.98 тс/м3
Удельное сцепление грунта 1 тс/м2
43
Угол внутреннего трения 20 °
Усреднённый коэффициент надёжности по нагрузке 1.15
Расстояние до уровня грунтовых вод (Hv) 0.3 м
Ширина фундамента 1.2 м
Высота грунта выше подошвы фундамента (hs) 1 м
Вес 1 м2 пола подвала (Pp) 0.3 тс/м2
Глубина подвала (dp) 2 м
Ширина подвала (Bp) 11 м
Высота фундамента (H) 3 м
Расчетные нагрузки на фундамент:
N=16.69 тс/п. м.
My=0 тс*м/п. м.
Qx=0 тс/п.м.
q=0 тс/м2
2. - Выводы:
По расчёту по деформациям коэффициент использования К = 0.75
По расчёту по прочности грунта основания коэффициент использования К = 0.72
Расчётное сопротивление грунта основания 19.44 тс/м2
Максимальное напряжение под подошвой в основном сочетании 14.49 тс/м2
Минимальное напряжение под подошвой в основном сочетании 14.49 тс/м2
Результирующая вертикальная сила 20 тс
Сопротивление основания 35.45 тс
Вывод: резерв несущей способности фундамента:
С учетом коэффициента 1,2 согласно пункта СНиП 2.02.01 – 83* «Основания
зданий и сооружений» резерв составит   R    23,32  14,5  8,82 тс / м 2 , или 10,6
тс/м.
44
4. ПРИМЕР СОСТАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАСПОРТА
ЗДАНИЯ
Производственно-административное здание и цех воздуходувок
№№
п/п
Примечание
Обозначение
4.1
Пояснительная записка
4.2
Энергетический паспорт здания (по форме СНиП 23-022003)
4.3
Расчет теплотехнических показателей
4.1. Пояснительная записка
1. Раздел «Энергоэффективность» выполнен для производственноадминистра-тивного здания с цехом воздуходувок на основании следующих
нормативных документов:
- СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;
- СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»;
- СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»;
- СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».
Согласно п. 6.2 СП23-101-2004 и п. 5.1 СНиП 23-02-2003 в зданиях
производственного
назначения
необходимо
соблюдать
требования
следующих показателей:
а)
приведенное
сопротивление
теплопередаче
(Ro м2
град/Вт)
отдельных элементов ограждающих конструкций здания не должно быть
меньше нормируемых;
б) санитарно- гигиенический показатель (Rrec м2 град/Вт) при
нормируемом температурном перепаде между внутренним воздухом и на
поверхности ограждений конструкции обеспечивает невыпадение конденсата
на внутренней поверхности (температура на поверхности выше температуры
точки росы).
45
Здание одно-, двухэтажное с отапливаемыми помещениями. Тепловой
режим здания рассчитывается из условия теплопотерь через наружные стены,
окна и покрытие.
Режим работы здания - круглосуточный.
2. Климатические условия района строительства:

расчетная температура наружного воздуха для проектирования
отопления
-27оС (параметры «Б»);

средняя температура отопительного периода – 3.5 оС;

продолжительность отопительного периода – 213 дней.
3. В здании предусматриваются системы инженерного обеспечения:

центральное водяное отопление;

приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением;

горячее водоснабжение без циркуляционного трубопровода;

хозяйственно-питьевой водопровод;

бытовая канализация.
4. Источник теплоснабжения - проектируемая газовая блочная
котельная. Теплоноситель - вода с параметрами 95÷70оС.
5. Схема подключения системы отопления здания- зависимая.
Параметры теплоносителя: для системы отопления 95÷70оС. Система
отопления принята двухтрубная с нижней разводкой, с попутным движением
воды. В качестве нагревательных приборов приняты регистры из гладких
стальных труб по ГОСТ 10704-91 гр. В ГОСТ 10705-80* сталь 10 ГОСТ 105088*. Регулирование теплоотдачи нагревательных приборов осуществляется
термоcтатическими клапанами, устанавливаемыми у радиаторов.
6. Схема холодного и горячего водоснабжения – однозонная.
46
7. На горячее водоснабжение используется вода температурой 55 оС,
приготавливаемая в водяном пластинчатом теплообменнике. Регулирование
теплоотдачи предусмотрено с помощью регулятора прямого действия РТЕ11.
8. Трубопроводы теплового пункта заизолированы.
9. Учет тепловой энергии осуществляется в котельной.
10. Расчетные параметры воздуха в помещениях +16оС.
11.
В
проекте
выполнены
стены
и
покрытие
следующих
конструкций (в соответ-ствии со СНиП 23-02-2003):

стены наружные- кирпичные,

наружные стены бытовых помещений утепляемые , в качестве
утеплителя приняты плиты минераловатные по ГОСТ 9573-96,
=0,06
т/м2×оС

покрытие- сборные железобетонные плиты, в качестве утеплителя
приняты плиты минераловатные по ГОСТ 9573-96, =0,06 т/м2×оС.
Заполнение оконных проемов принято двойное в раздельных
переплетах.
4.2. Энергетический паспорт здания
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Дата заполнения
Адрес здания
г. Шатура, Московской области; очистные
сооружения канализации
Разработчик проекта
Адрес и телефон разработчика
Шифр проекта
Производственно-административ-ное здание
и цех воздуходувок
47
РАСЧЕТНЫЕ УСЛОВИЯ
Наименование расчетных параметров
Обозначени
е
Единица
измерения
Величина
1 Расчетная температура внутреннего
воздуха
t in
о
+16
2 Расчетная температура наружного
воздуха
t еxt
о
-27
3
Расчетная температура «теплого»
чердака
 int
о
-
4
Расчетная температура «теплого»
подвала
 int
о
С
-
5
Продолжительность отопительного
периода
Z ht
сут.
213
6
Средняя температура наружного
воздуха за отопительный период
аv
t еxt
7
Градусосутки отопительного периода
Дd
С
С
С
о
С
-3.5
С сут
4154
о
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ, ТИП И
КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ ЗДАНИЯ
8
Назначение
Производственное
9
Размещение в застройке
Отдельно стоящее
10
Тип здания
Одно-, двухэтажное
11
Конструктивное решение
Прямоугольное в плане, кирпичное
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
№
12
Показатель
Общая площадь
наружных
ограждающих
конструкций здания
Обозначение
и размер
показателя
Нормативное
значение с
показ.
Расчетное
(проектное)
значение
показателя
Ае sum , м2
1537,28
в т.ч.
стен
АW, м2
624,6
окон
АF, м2
29,7
48
Фактическое
значение
показателя
входных дверей и
ворот
Аed, м2
18,9
покрытия
Ас, м2
432
чердачных перекрытий
(холодного чердака)
Ас, м2
-
пола по грунту
Аf, м2
432
13
Площадь квартир
Аh, м2
-
14
Полезная площадь
(общественных
зданий)
Аl м2
545,76
15
Площадь жилых
помещений
Аl, м2
-
16
Расчетная площадь
(общественных
зданий)
Аl, м2
448,75
17
Отапливаемый объем
Vh, м3
3452
18
Коэффициент
остекления фасада
здания
f
0,044
19
Показатель
компактности здания
К des
е
49
ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
№№
пп
Показатель
Обозначение
и размер
показателя
Нормативное
значение
показателя
Расчетное
(проектное)
значение
показателя
Теплотехнические показатели
20
Приведенное
сопротивление
теплопередаче
наружных ограждений
м2 оС/Вт
 стен утепленных
 стен неутепленных
RW
 окон и балконных
дверей
2,23
2,57
0,63
RF
0,44
0,33
 входных дверей и
ворот
Red
0,7
0,7
 покрытий
RC
2,825
2,75
 пола по грунту
21
R оч
Приведенный
трансмиссионный
коэффициент
теплопередачи здания
RI
RII
RIII
RIV
К ιчm
0,51
Вт/м2 оС
22
Кратность
воздухообмена
23
Приведенный
инфильтрационный
коэффициент
теплопередачи здания
Вт/м2 оС
Общий коэффициент
теплопередачи здания
Кm
Вт/м2 оС
24
2.1
4.3
8.6
14,2
Па
1/час
-
0,5
К inm 
0,33
0,84
Энергетические показатели
25
26
Общие теплопотери
через ограждающую
оболочку здания за
отопительный период
Qh
МДж
463460
Удельные бытовые
тепловыделения в
q int
Вт/м2
10
90
50
Фактическое
значение
показателя
№№
пп
27
28
29
Показатель
Обозначение
и размер
показателя
Нормативное
значение
показателя
Расчетное
(проектное)
значение
показателя
здании
Вт/чел
Бытовые
теплопоступления в
здание за
отопительный период
Q int
МДж
109085
Теплопоступление в
здание от солнечной
радиации за
отопительный период
QS
МДж
30906
Потребность в
тепловой энергии на
отопление здания за
отопительный период
Q hУ
Фактическое
значение
показателя
407463
МДж
Коэффициенты
№
п.п.
30
31
Обозначение
показателя и
единица
измерения
Нормативное
значение
показателя
Расчетный коэффициент
энергетической эффективности
системы централизованного
теплоснабжения здания от
источника теплоты
ε0des
0,5
Расчетный коэффициент
энергетической эффективности
поквартирных и автономных
систем теплоснабжения здания от
источника теплоты
εdes
-
Показатель
32
Коэффициент эффективности
авторегулирования
ς
0,5
33
Коэффициент учета встречного
теплового потока
k
0,8
34
Коэффициент учета
дополнительного
теплопотребления
h
1
51
Фактическое
значение
показателя
Комплексные показатели
№
п.п.
Обозначение
показателя и
единица
измерения
Показатель
Нормативное
значение
показателя
Расчетный удельный расход
тепловой энергии на отопление
здания
q des
h
КДж/м2 осут
КДж/м3 осут
36
Нормируемый удельный расход
тепловой энергии на отопление
здания
q req
h
КДж/м2 осут
КДж/м3 осут
37
Класс энергетической
эффективности
38
Соответствует ли проект здания
нормативному требованию
Да
39
Дорабатывать ли проект здания
нет
35
28
Указания по повышению энергетической эффективности
40
Рекомендуем:
41
Паспорт заполнен:
Организация
Адрес и телефон
Ответственный
исполнитель
Начальник группы
52
Фактическое
значение
показателя
4.3. Расчет теплотехнических показателей
1. Расчетная температура внутреннего воздуха
t int = +16сС
2. Расчетная температура наружного воздуха
text = -27оС, СНиП 23-01-99
5. Продолжительность отопительного сезона
Z ht = 213 сут., СНиП 23-01-99
6. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период
t extav = -3.5оС, СНиП 23-01-99
7. Градусосутки отопительного периода
Dd = (tint - tht) zht,
tint -средняя расчетная температура внутреннего воздуха, С;
tht -расчетная температура наружного воздуха, С;
zht - продолжительность отопительного периода, сут.
Дd = (16 + 3.5) 213 =4154
21. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи через
наружные ограждающие конструкции здания, Вт/(м2 оС)
Кmtr=(Аw/Rwr+ АF/RFr+ Аed/Redr+ Аc/Rcr+ АfI/RfIr+ АfII/RfIIr+ АfIII/RfIIIr+
АfIV/RfIVr)/Aesum,
Aw, Rwr - площадь, м2, и приведенное сопротивление теплопередаче,
м2°С/Вт, наружных стен (за исключением проемов);
AF, RFr - то же, заполнений светопроемов (окон, витражей, фонарей);
Aed, Redr- то же, наружных дверей и ворот;
Ас, Rcr - то же, совмещенных покрытий (в том числе над эркерами);
Af, Rfr - то же, полов по грунту.
Aеsum – общая площадь наружных ограждающих конструкций, м2;
Кmtr=(517,4/2,57+117,2/0,63+29,7/0,33+18,9/0,7+432/2,75+168/2.1+120/4.3+88/8
.6+72/14,2) / 1537,28 = 0.51 Вт/м2 оС
22. Кратность воздухообмена 1/час
53
nа =Lvnv)/168+(Ginfkninf)/(168paht)]/(ßvVh),
Lv - количество приточного воздуха в здание при механической
вентиляции, м3/ч;
nv - число часов работы механической вентиляции в течение недели;
168 - число часов в неделе;
Ginf - количество инфильтрующегося воздуха в здание через
ограждающие конструкции, кг/ч:
k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в
светопрозрачных конструкциях, равный для окон и балконных
дверей с с двойными раздельными переплетами - 0,8;
ninf - число часов учета инфильтрации в течение недели, ч, равное 168
для зданий с сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией и
(168 - nv) для зданий, в помещениях которых поддерживается
подпор воздуха во время действия приточной механической
вентиляции;
v - коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий
наличие
внутренних
ограждающих
конструкций.
При
круглосуточной работе механической вентиляции с подпором
принимаем =1.
aht - средняя плотность приточного воздуха за отопительный период,
кг/м3
aht = 353/[273 + 0,5(tint + text)],
(7)
aht =353/[273 + 0,5(16 +(-28)]= 1,322
nа = [1480х168/168+0]/(1х3452)= 0,5
1/час
23. Условный инфильтрационный коэффициент теплопередачи здания
Kminf =0,28 спаvVhahtk/Aеsum,
где
с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1кДж/(кг°С);
Кminf = 0.28х1х0,5х1х3452х1,322х0,8/1537,28= 0,33
24. Общий коэффициент теплопередачи здания
Km = Kmtr + Kminf,
Кm = 0,51+ 0,33 =0,84 вт/м2 оС
54
25. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за
отопительный период
Qh = 0,0864 KmDdAesum,
Qh = 0.0864×0,84×4154×1537,28=463460 Мдж
26. Удельные бытовые тепловыделения в здании
q int = 10 Вт/м2 и q int = 90 Вт/чел
27. Бытовые теплопоступления в здании за отопительный период
Qint = 0,0864 (qintzhtAl,+ qintzhtп),
где
qint - величина бытовых тепловыделений на 1 м2 расчетной площади
общественного
здания,
Вт/м2,
(для
общественных
и
административных зданий бытовые тепловыделения учитываются
по расчетному числу людей (90 Вт/чел), находящихся в здании,
освещения (по установочной мощности) и оргтехники (10 Вт/м2) с
учетом рабочих часов в неделю;
zht - продолжительность отопительного сезона;
Al – расчетная площадь, м2
п - расчетное число людей.
Q int = 0.0864 × (10×213×448,75+90×213×16) =109085 Мдж
28. Теплопоступление
отопительный период
в
здании
от
солнечной
радиации
за
Qs = FkF (AF1I1 + AF2I2 + AF3I3 + AF4I4)3,6
где
F,- коэффициенты, учитывающие затенение светового проема
соответственно окон и зенитных фонарей непрозрачными
элементами заполнения, принимаемые по проектным данным; при
отсутствии данных следует принимать по своду правил;
kF, - коэффициенты относительного проникания солнечной радиации
для светопропускающих заполнений соответственно окон и
зенитных фонарей, принимаемые по паспортным данным
соответствующих светопропускающих изделий;
AF1, AF2, AF3, AF4 - площадь светопроемов фасадов здания,
соответственно ориентированных по четырем направлениям, м2;
55
I1, I2, I3, I4 - средняя за отопительный период величина солнечной
радиации на вертикальные поверхности при действительных
условиях облачности, соответственно ориентированная по четырем
фасадам здания, кВт/м2, определяется по методике свода правил;
QS = 0.65×0.57×(8,7×1462+7,35×911+3,15×612+10,5×911) = 30906Мдж
29. Потребность в тепловой энергии на отопление здания за
отопительный период
Qhу = [Qh - (Qint + Qs)v]h,
Qh - общие теплопотери здания через наружные ограждающие
конструкции, МДж,
Qint - бытовые теплопоступления в течение отопительного периода,
кМДж,
Qs - теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в
течение отопительного периода, кВт;
v - коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции
ограждающих конструкций; рекомендуемое значение v = 0,8;
 - коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в
системах отопления;
h - коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление
системы отопления, связанное с дискретностью номинального теплового
потока номенклатурного ряда отопительных приборов, их дополнительными
теплопотерями через зарадиаторные участки ограждений, повышенной
температурой воздуха в угловых помещениях, теплопотерями трубопроводов,
проходящих через неотапливаемые помещения.
Qny= [463460 – ( 109085+30906) 0.8 × 0,5] × 1 = 407463 Мдж
35. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания (фор. (Г.1)
СНиП 23-02-2003)
qh des =103 × Qny / Vh × Дd
Vh – отапливаемый объем, м3
Vh = 3452 м3
qn des = 1000×407463 / 3452×4154 = 28 Кдж /м3 осут
56
5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ Р 53778 – 2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и
мониторинга технического состояния».
2. СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных
конструкций зданий и сооружений».
3. ПОСОБИЕ
ПО
ОБСЛЕДОВАНИЮ
СТРОИТЕЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ. АО «ЦНИИПРОМЗДАНИЙ»
4. Рекомендации по обследованию и оценке технического состояния
крупнопанельных и каменных зданий / ЦНИИСК Госстроя СССР. – М.,
1988. – 57 с.
5. «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»,
введенный в действие федеральным законом РФ от 30.12.2009 года
№384-ФЗ.
6. СП 70.13330.2012 «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие
конструкции».
7. СНиП РК 2.04-03-2002 Строительная теплотехника.
8. СНиП РК 2.04-01-2001* Строительная климатология.
9. СНиП РК 3.02-01-2001 Жилые здания.
10.СНиП РК 4.02-42-2006 Отопление, вентиляция и кондиционирование.
11.СН РК 2.04-21-2004 Энергопотребление и тепловая защита
гражданских зданий.
12.СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия».
13.СП
22.13330.2011
«СНиП
2.02.01-83*
Основания
зданий
и
сооружений».
14.СП
54.13330.2011
«СНиП
31-01-2003
Здания
жилые
многоквартирные».
15.СП 42.13330 «СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и
застройка городских и сельских поселений».
16. СП 15.13330.2010 «СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные
конструкции».
17. СНиП 2.03.01-84** «Бетонные и железобетонные конструкции».
57
18. СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные
конструкции».
19.СП 16.13330.2011 «СНиП II-23-81* Стальные конструкции».
20.Сборник №28 «Укрупненные показатели восстановительной стоимости
жилых, общественных зданий и сооружений коммунально-бытового
назначения для переоценки основных фондов».
21. ВСН 53-86(р), Госгражданстрой «Правила оценки физического износа
жилых зданий», Москва, 1988.
22.Методика определения физического износа гражданских зданий.
Микомхоз РСФСР, пр. № 404 от 27.10.1970.
23. ВСН 57-88(р), Госкомархитектуры «Положение по техническому
обследованию жилых зданий», Москва, 1999г.
24. МДС 13-21.2007 «Положение о признании помещения жилым
помещением, жилого помещения непригодным для проживания и
многоквартирного дома аварийным и подлежащим сносу или
реконструкции»
25. ВСН 58-88(р) «Положение об организации и проведении
реконструкции, ремонта и технического обслуживания зданий
объектов коммунального и социально-культурного назначения».
26.МДК 2-03.2003
«Правила и нормы технической эксплуатации
жилищного фонда». Постановление Госстроя РФ от 27 сентября 2003 г.
№ 170.
27.Шубин и др. Примеры расчетов по организации и управлению
эксплуатации зданий. Стройиздат, 1991 г.
28.Фидзель И.А. Дефекты в конструкциях, сооружениях и методы их
устранения. Стройиздат, 1987 г.
29.Богословский, В. Н. Строительная теплофизика: теплофизические
основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: учебник
для вузов / В.Н. Богословский. - М. : Высшая школа, 1970. - 375 с.
30.Банхиди Л. Тепловой микроклимат помещений. - М.: Стройиздат, 1968.
31.Естественное освещение и инсоляция зданий /Под ред. проф. Н.М.
Гусева. - М.: Стройиздат, 1968.
58
32.Нарывай Г.А. Техническая эксплуатация зданий. - М.: Стройиздат,
1990.
33.Реконструкция зданий и сооружений. /Под ред. проф. А.Л. Шагина. М.: Высшая школа, 1991.
34.Сеченок Н.М. Техническая эксплуатация жилых зданий. Справочное
пособие. - Киев: Будевельник, 1974.
35.Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. М.: Стройиздат, 1973.
36.Т. Далсвен, Е.А. Буксукбаев, Н.Г. Борисева. Экспертиза
энергосбережения в зданиях. Методы и инструменты для
Комплексного аудита. –Алматы, 2009.
37.Закон Республики Казахстан «Об энергосбережении» от 25 декабря
1997 года № 210-1 ЗРК.
38.ГОСТ 31168 Межгосударственный стандарт. Здания жилые. Метод
определения удельного потребления тепловой энергии на отопление.
39.ГОСТ 30167-95 Межгосударственный стандарт. Ресурсосбережение.
Порядок установления показателей ресурсосбережения в документации
на продукцию. Межгосударственный совет по стандартизации,
метрологии и сертификации.
40.ГОСТ 30486-97 от 25.04.97 г. Методы и средства измерения тепловых
величин. Общие положения.
41.ГОСТ 25380-01 от 01.11.01 г. Здания и сооружения. Методы измерения
поверхностей плотности тепловых потоков и определения
коэффициентов теплообмена между ограждающими конструкциями и
окружающей средой.
42.Правила экспертизы энергосбережения действующих и строящихся
объектов, утвержденные постановлением Правительства РК от 4
февраля 2000 года № 167.
43.Правила пользования тепловой энергией, утвержденные приказом
Министерства энергетики и минеральных ресурсов РК № 10 от 24
января 2005 года, зарегистрированы в Минюсте РК 23.02.05 г. № 3355.
44. Справочник проектировщика. Сборник в трех частях. Издание 4-е,
переработанное и дополненное. Под редакцией И.Г.Староверова и
Ю.И.Шиллера. Часть I Отопление. Часть II Водопровод и канализация.
Стройиздат. Москва, 1990.
59