Разработка проектных решений деревянного дома из бруса

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»







Кафедра лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств 



(наименование выпускающей кафедры)



Тренин Дмитрий Игоревич



(фамилия, имя, отчество студента)







Институт

ВИШ

курс

4

группа

3









231303  Деревянное домостроение

(код и наименование направления подготовки/специальности)



ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА 



Разработка проектных решений деревянного дома из бруса.



(наименование дипломной работы / дипломного проекта) 









(обозначение)





Утверждена приказом №

__________

от «____» ___________ 20___ г.















Руководитель работы













Консультанты































Нормоконтроль















Рецензент















Зав. кафедрой



















(подпись)



(дата)



(инициалы, фамилия)





Постановление Государственной экзаменационной комиссии от



_____________



Признать, что студент















(инициалы, фамилия)







выполнил и защитил дипломную работу с оценкой















Председатель ГЭК







Секретарь ГЭК















Архангельск 2017



















ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ











































СОДЕРЖАНИЕ



ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………

6

1 АРХИТЕКТУКНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ ДОМА …………………………..

7

Исходные  данные…………………………………………………………

Назначение здания…………………………………………………………

7

Технико-экономические показатели …………………………………….

Объемно – планировочное  решение жилого  дома  ……………………

7

           1.5 Фундамент……………………………………………………....................

9

1.6 Цоколь……………………………………………………………………...

9

1.7 Стены……………………………………………………………………….

10

1.8 Перекрытия………………………………………………………………...

10

1.9 Чистовые полы…………………………………………………………….

11

           1.10 Крыша……………………………………………………………………..                

1.11  Окна и двери………………………………………………………………

1.12 Санитарно-гигиенические требования………………………………….



13

2 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОБЩЕЙ ТОЛЩИНЫ НАРУЖНЫХ СТЕН И ПЕРЕКРЫТИЙ…………………………………………………………..................

14

           2.1 Определение зоны влажности…………………………………………….

14

2.2  Установка температурно-влажностного режима помещения…………

14

2.3 Определение условий эксплуатации наружного ограждения здания….

14

2.4 Климатологические характеристики района строительства……………

14

2.5 Определение требуемого сопротивления ограждающей конструкции теплопередаче  …………………………………………………………………...

14

2.6. Определение толщины наружной стены………………………………..

16

           2.7 Определение  толщины основного утепляющего слоя ограждающей конструкции……………………………………………………………………….

            2.8 Теплотехнический расчет цокольного перекрытия………….................

17

            2.9 Теплотехничекий расчет цокольного перекрытия……………………...

20

3 РАСЧЕТ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ…………………………………………

22



4 РАСЧЕТ КРАНА И ТРАВЕРСЫ………………………………………………….

4.1 Paсчeт кpaнa ………………………………………………………………

4.2 Paсчeт тpaвepсы …………………………………………………………….







5 ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ДОМА ИЗ  БРУСА……………………………..

31

5.1 Преимущества бруса………………………………………………………

31

5.2 Обвязка фундамента………………………………………………………

33

5.3 Возведение стен……………………………………………………………

33

5.4 Установка нагелей………………………………………………………….

34

5.5 Монтаж балок перекрытий………………………………………………..

35

6 СТРОПИЛЬНАЯ ФЕРМА ПЛАНКА……………………………………………...

37

6.1 Преимущества стропильных ферм……………………………………….

37

6.2 Монтаж фермы…………………………………………………………….

38

7 ТЕХНОЛОГИЯ ЧИСТОВЫХ ПОЛОВ……………………………………………

39

7.1 Ламинат…………………………………………………………………….

39

7.2 Устройство ламината……………………………………………………...

40

          7.3 Технология укладки ламината……………………………………………

41

          7.4 Формирование водонепроницаемого напольного покрытия для сан-узла…………………………………………………………………………………………...

43

8 ХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ФУНДАМЕНТА И КОНСТРУКЦИЙ ДОМА

44

8.1 Обработка фундамента на винтовых сваях……………………………...

44

8.2 Обработка цоколя и наружных стен дома……………………………….

44

8.3 Обработка торцов дома……………………………………………………

45

8.4 Обработка ферм, внутренних перегородок и внутренних поверхностей несущих стен……………………………………………………….

46

9 ДРЕВЕСНО – ПОЛИМЕРНЫЙ КОМПОЗИТ ( ДПК)  ИЛИ ЖИДКОЕ ДЕРЕВО………..

9.1  Древесно – полимерный композит…………………………………………………

9.2  Область применения древесно-полимерного композита……………………………...

9.3 Технология  производства  древесного композита…………………………………..

	10 ОХРАНА ТРУДА ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ЗДАНИЯ……………………………...

10.1 Вредные  и опасные производственные факторы при строительстве

10.2 Мероприятиями  по охране труда в строительстве……………………

	10.3 Требования охраны труда к возводимым объектам строительства…..

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………….

47

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………..…

63

ПРИЛОЖЕНИЕ А…………………………………………………………………….

64











































ВВЕДЕНИЕ

За последние несколько лет вырос спрос населения на строительство деревянных домов. Выбор материала, из которого можно построить стильный и уютный дом , - задача, которая может завести в тупик даже вполне осведомлённого  в данных вопросах клиента. Ведь рынок предлагает самое разнообразное сырьё: брёвна, клееный брус , ДСП , ДВП , деревянные или стружечные плиты . Наиболее перспективным  и универсальным материалом  для возведения  жилого дома является брус , преимущества которого заключаются в низкой стоимости , экологичности и простоте работ по возведению. Дома из бруса получили широкое распространение и развитие по всему миру.

Фундамент на винтовых сваях сравнительно новое направление в массовом строительстве, хотя сами винтовые сваи используются уже более 170 лет. Раньше винтовые сваи использовались военными в своих инженерных целях, но теперь и среди обычных застройщиков фундамент на винтовых сваях получил широкое применение и с каждым годом завоевывает все большую популярность в связи со своими очевидными преимуществами такими как возможность монтажа фундамента на винтовых сваях. Винтовые сваи имеют сравнительно невысокую стоимость по отношению к традиционным ленточным и сборным железобетонным фундаментам.

В данной работе описана архитектурно-конструктивная часть дома, технологическая часть и показана спецификация узла фермы, а также сам чертеж дома с планировкой, планировкой чердачных балок перекрытий, стропильных ферм, все необходимые разрезы. 















1 АРХИТЕКТУКНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ ДОМА



1.1 Исходные  данные



  Район строительства: город Санкт-Петербург.

  Исходные данные:

            - температура внутреннего  воздуха     +20 °С

            - влажность внутреннего  воздуха    55 %

            - глубина промерзания  грунта    1,2 м 

            - грунт основания – глина мягкопластичная.



1.2 Назначение здания 



Проектируемое здание-деревянный жилой дом, рассчитанный на проживание одной семьи, которая состоит из 3-4 человек.

1.3 Технико-экономические показатели



Площадь участка – 1097,32 м2 ; 
Площадь застройки дома – 79,38 м2 ; 
Площадь застройки остальных строений – 76 м2 ; 
Площадь тротуарных дорожек – 128,8 м2 ; 
Площадь озеленения – 800,95 м2 ; 
Процент застройки – 16 % ; 
Процент озеленения -73 %





1.4 Объемно – планировочное  решение жилого  дома 



Здание одноэтажное, прямоугольной формы со сторонами 8400х10800 мм.

Конструктивная схема – здание бескаркасное с продольными несущими стенами.

Строительные конструкции и материалы приняты проектом в соответствии с техническими  условиями  на  их  применение.  За  относительную  отметку  +0,000 принят уровень чистового пола.


Общая высота здания за исключением дымовой трубы составляет 6,05 м.

Общая площадь дома составляет 79,38 м2.

В общую площадь входят:

- Прихожая (0,66 м2) с выходом на лестницу на крыльце,

           -Тамбур для одежды (0,63 м2), 

          - Гостиная (9,46 м2), 

          - Общий коридор (14,18 м2), 

         - Кухня (8,3 м2),

         - Комната отдыха (10,28, м2), 

         - Комната отдыха (10,29 м2),  

         - Комната отдыха (7,64 м2),

         - Санузел ванна + туалет (3,04 м2), 

         - Веранда (2,61 м2),

         - Прихожая (1,91 м2) с выходом на лестничную площадку на крыльце дома.

Данная планировка дома является индивидуальным проектом, но он также руководствовался СП 31-105-2002 [9].

В доме предусмотрена печное отопление, вентиляция, электроснабжение.

Также по периметру дома расположена тротуарная дорожка с поперечным уклоном не более 30.





Таблица 1 - Экспликация помещений

Помещение

Площадь, м2

Прихожая 1

0,66

Тамбур

0,63

Гостиная

9,46

Кухня

8,3

Спальня 1

10,28

Спальня 2

10,29

Спальня 3

7,64

Комната отдыха

10,34

Общий коридор

14,18

Веранда

2,61

Прихожая 2

1,91





       

1.5 Фундамент. 



Фундамент -  является частью здания, расположенной ниже отметки поверхности грунта. Его главное назначение заключается в том, чтобы передать все нагрузки от здания на грунт основания. Для данного грунта мы будем использовать фундамент на винтовых сваях диаметром 108 мм и длиной 2,0 м. Примем рекомендуемый при данной нагрузке от дома шаг между сваями в 2,1 м.



 Рисунок 1 – Винтовая свая









1.6 Цоколь



Цоколь – это продолжение фундамента от уровня земли до уровня первого этажа. Цоколь важный элемент в конструкции дома, он должен быть прочным и устойчив к атмосферным осадкам. В нашем случае дом не имеет подвального этажа, поэтому цоколь будем обшивать только вертикальной вагонкой.











1.7 Стены



Стены выполнены из бруса заказного сечения 200х200 мм. Нижний венец стен крепится к опорной плите 320х320 мм винтовых свай с помощью шпилечного соединения. Наружные стены дома являются несущими. Внутренние стены выполнены из каркаса, в которых укладывается звукоизоляционный утеплитель толщиной 80 мм, затем с двух сторон каркас обшивается пароизоляцией и затем обшивается горизонтальной вагонкой 20х200 мм. Общая толщина внутренней стены – 100 мм.







1.8 Перекрытия.



Цокольные и чердачные перекрытия выполнены из клееных балок для пролетов до 12 м. В нашем случае пролет балки составляет 8,08 м. Сечение балки 150х300 мм, длина балки 8,4 м. 

Цокольное перекрытие имеет черновой пол 20х150 мм, опирающийся на черепные бруски 40х40 мм, затем на черновой пол укладывается в качестве утеплителя плиты из пенополистирола ТИГИ KNAUF, которые укладываются в 3 слоя – первые 2 слоя в толщину по 100 мм, и верхний третий слой – толщина 40 мм. Поверх утеплителя укладывается пароизоляция. Затем на балки перекрытия устанавливается обрешетка с шагом 450 мм из досок сечением 20х150 мм,  на обрешетку укладываем фанеру толщиной 16 мм. Обрешетка также служит вентиляционным слоем между фанерой и пароизоляцией, величина вентиляционного зазора равна толщине лаги, то есть 20 мм. И завершающий этап – отделка перекрытия чистовым полом, мы примем ламинат толщиной 6 мм. 

Сначала на фанеру укладывается подложка для ламината из пенополиэтилена Изолон ППЭ 0502 толщиной 2 мм, затем сам ламинат.







Чердачное перекрытие:

К нижней поверхности балок перекрытий крепим пароизоляцию 1 слоем, затем крепим нижнюю обрешетку – доски 20х100 мм, для обеспечения вентиляционного зазора между пароизоляцией и будущей обшивкой потолка. Затем крепим вагонку 20х200 для обшивки потолка. 

На наколоченные черепные бруски 40х40 мм ложим черновой пол – доски 20х150 мм. Далее на черновой пол укладываем плиты из пенополистирола ТИГИ KNAUF, которые укладываются в 3 слоя – первые 2 слоя в толщину по 100 мм, и верхний третий слой – толщина 40 мм. 











1.9 Чистовые полы



По площади дома, не включая санузел (туалет + ванна) уложен ламинат толщиной 6 мм.

В санузле пол выполнен из метлахской плитки. Данный пол является водонепроницаемым.

Составим экспликацию пола для дома.





Таблица 2 - Экспликация пола

Помещение

Материал пола

Площадь, м2

Прихожая 1

Ламинат – 6 мм

0,66

Тамбур

Ламинат – 6 мм

0,63

Гостиная

Ламинат – 6 мм

9,46

Кухня

Ламинат – 6 мм

8,3

Спальня 1

Ламинат – 6 мм

10,28

Спальня 2

Ламинат – 6 мм

10,29

Спальня 3

Ламинат – 6 мм

7,64

Комната отдыха

Ламинат – 6 мм

10,34

Общий коридор

Ламинат – 6 мм

14,18

Веранда

Ламинат – 6 мм

2,61

Прихожая 2

Ламинат – 6 мм

1,91

Санузел

Метлахская плитка 

3,08













1.10 Крыша.



Крыша для дома простая, двухскатная. Свес крыши по бокам дома по 1000 и 1050 мм. В качестве конструкции крыши мы используем ферму Планка, предназначенная для пролетов до 12 м. Шаг между фермами принимаем 950 мм. Данная ферма состоит из висячих стропил 50х100 мм с наклоном 300.  Коньковый узел фермы состоит из брусчатых раскосов, прикрепленные к верхнему поясу  висячие стропилы) фермы тремя нагелями, в середине узла стяжные болты, верхние пояса фермы скреплены с коньковой подбалкой болтами. Угол раскосов 700.   К концам стропилы прикрепляется кобылка с помощью закладки из фанеры толщиной 12 мм с двух сторон конца балки, закладки затягиваются на пять болтов. Кобылка служит для обеспечения крыше нужного свеса. Нижний пояс 50х100мм фермы служит в качестве затяжки для висячих стропил. Ферма укладывается на несущие стены и нижний пояс крепится к верхнему венцу с помощью металлического уголка,  данный опорный узел затягивается на болты и глухари.

Поверх стропильной фермы укладываем плиты из влагостойкой OSB-3 толщиной 10 мм, затем укладывается 1 слой изоляционного материала «Руфлекс», он служит как подкладочным слоем для гибкой черепицы, так и в качестве гидроизоляции. Затем укладывается гибкая черепица толщиной 3 мм.

Карниз крыши обшиваем вагонкой 20х100 мм, стыковые внутренние углы закрываем потолочным плинтусом. 

Коньковый узел показан в Приложении Б, спецификация конькового узла в Приложении А.











1.11 Окна, двери

 Окна и двери приняты из ценных пород древесины. Марки дверей ГОСТ 6629-88: Д8, ДВ8-218, Д10, Д3, Д13, Д14, Д7, БР22.09. Марки окон ГОСТ 24866-89: СО15.09, СО06.09, СО018.09, СО15.15, СО15.05, СО15.21. Крепление производиться на анкера и герметизируются монтажной пеной.



1.12 Санитарно-гигиенические требования.



В соответствии со СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания» здание должно быть оборудовано водопроводом, канализацией, горячим водоснабжением, центральным отоплением, вентиляцией, электроосвещением, газоснабжение и слаботочными устройствами (радио, телефон, телевидение). 































2 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОБЩЕЙ ТОЛЩИНЫ НАРУЖНЫХ СТЕН И ПЕРЕКРЫТИЙ



           2.1 Определение зоны влажности



Согласно рисунку 2 СНиП 23-01-99* (2003) город Санкт-Петербург находится в зоне влажности категории В (влажная).



2.2  Установка температурно-влажностного режима помещения

Проектируемое здание относится к жилым зданиям:

- расчетная температура, tв=18 °С;

- влажность, = < 50 %.



2.3 Определение условий эксплуатации наружного ограждения здания



Согласно таблице 2 СНиП 23-02-2003 условия эксплуатации – А (при сухом режиме помещения и нормальной зоне влажности).



2.4 Климатологические характеристики района строительства (таблица 1 [1])

- tо.п. = -2,2 ?С;

- Zо.п. = 219 сут.





2.5 Определение требуемого сопротивления ограждающей конструкции теплопередаче  



Так как температура внутри помещения в отопительный период tв должна поддерживаться 18°С и более, то требуемое термическое сопротивление ограждения определяется по условию энергосбережения в соответствии с градусо-сутками отопительного периода (ГСОП):



ГСОП = (tв – tот)·Zот								     (2.1)

где  tот, zот - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут./год, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С – при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С — в остальных случаях.

tв – расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С

ГСОП = (20-(-2,2))219 = 4861,8 град-сут.

Так как ГСОП в таблице 3 СНиП 23-02-2003 соответствует промежуточное значение, то величину требуемого коэффициента термического сопротивления находим по формуле:



                                                                                               (2.2)

где ГСОП — градусо - сутки отопительного периода, °С·сут/год, для конкретного пункта;

a, b — коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы 4 [1]  для соответствующих групп зданий.











- для стен:

a = 0,00035; b = 1,4

;

- для перекрытий:

a = 0,00045; b = 1,9



.



2.6. Определение толщины наружной стены



Требуемое термическое сопротивление для стены,, выразим по формуле:

,                                                                                                          (2.3)

где - толщина стены из бруса, мм;

- коэффициент теплопередачи клееного бруса, Вт/(м2  0С).

 клееного бруса по ГОСТ 31166-2003 будет равен 0,1 Вт/(м2  0С).

Следовательно , мм, будет равна:



,                                                                                                       (2.4)



м или 310,8 мм.

Примем заказное сечение бруса 200х200 мм.



2.7 Определение  толщины основного утепляющего слоя ограждающей конструкции



Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции, (м2·?С/Вт), определяется по формуле:



Rо = () + ?R i + R в.п. + (),                                                                       (2.5)



где Ri – сопротивление отдельного (i – го) слоя многослойной ограждающей конструкции;



R i =  ;                                                                                                            (2.6)

где ?i – толщина отдельного слоя, м; 

?i – коэффициент теплопроводности материала того же слоя в соответствии с условиями эксплуатации, Вт/(м· 0С);

Rв.п – сопротивление воздушной прослойки (при её наличие в ограждающей конструкции;

?н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции (таблица 6 СНиП 23-02-2003).

?в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения (таблица 4 СНиП 23-02-2003).



Неизвестную толщину основного утепляющего слоя  можно выразить из формулы (2), м:

 			                           (2.7)

где  - суммарное сопротивление слоев известных толщин (без основного утепляющего), ;

 - коэффициент теплопроводности основного утепляющего слоя, .



2.8 Теплотехнический расчет цокольного перекрытия



Значения теплотехнических показателей (плотность и коэффициенты теплопроводности) для всех слоёв ограждения в соответствии с условиями эксплуатации А приведены в таблице 1.



Таблица 1 - Величины теплотехнических характеристик строительных материалов и конструкций цокольного перекрытия

     Материал

Плотность в сухом состоянии ?, кг/м3

Расчётная  величина коэффициента теплопроводности

?, Вт/(м2 ·°С)

	Черепной брусок – 40х40 мм

520

-

Черновой пол – доски 20х150 мм

520

0,15

 Утеплитель ТИГИ KNAUF M25 – 240 мм

25

0,039

Пергамин (пароизоляция) – 0,4 мм

600

0,17

Лага – 20х150 мм

520

0,15

Фанера ФК  – 15 мм

700

0,17

Подложка Изолон ППЭ 0502 – 2 мм

200

0,049

Ламинат – 6 мм

850

0,093





1 – черепной брусок;  2– черновой пол; 3– ТИГИ KNAUF; 4 – пергамин (пароизоляция); 5 – лага; 6 – фанера ФК; 7 – подложка; 8 - ламинат

Рисунок 2 - Схема конструкции цокольного перекрытия



Находим неизвестную толщину основного утепляющего слоя цокольного перекрытия , мм:





Принимаем толщину утеплителя равную  = 0,14 м (два слоя по 70 мм).

Определяем общее сопротивление теплопередаче R0 , м·°С/Вт, по формуле (2.7):



м·°С/Вт.

RО  ROТР

4,083  4,088 – условие выполняется.





Общая толщина цокольного перекрытия , м, равна



м.



2.9 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия



Значения теплотехнических показателей (плотность и коэффициенты теплопроводности) для всех слоёв ограждения в соответствии с условиями эксплуатации А приведены в таблице 2.



Таблица 2 - Величины теплотехнических характеристик строительных материалов и конструкций чердачного перекрытия

     Материал

Плотность в сухом состоянии ?, кг/м3

Расчётная  величина коэффициента теплопроводности

?, Вт/(м2 ·°С)

	Обшивка потолка вагонкой – 20 мм

520

0,15

	Обрешетка для вентиляции – 20х100 мм

520

-

Пергамин (пароизоляция) – 0,4 мм

600

0,17

	Черепной брусок – 40х40 мм

520

-

Черновой пол – доски 20х150 мм

520

0,15

 Утеплитель ТИГИ KNAUF M25

25

0,039



























1 – вагонка; 2 – пергамин; 3 – черепной брусок; 4 – черновой пол; 5 – ТИГИ KNAUF;

Рисунок 3 – Схема конструкции чердачного перекрытия



Находим неизвестную толщину основного утепляющего слоя чердачного перекрытия , мм:





Принимаем толщину утеплителя равную  = 0,14 м (два слоя по 70 мм).

Определяем общее сопротивление теплопередаче R0 , м·°С/Вт, по формуле (2.7):



м·°С/Вт.

RО =  ROТР

4,088 = 4,088 – условие выполняется.

Общая толщина цокольного перекрытия, м, равна



м.



3 РАСЧЕТ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ



Элементы деревянных конструкций рассчитываются на прочность и прогиб.

Расчет на прочность производится по формуле

                                                                                                     (3.1)

где М – изгибаемый момент от расчетной нагрузки, кгс  м;

WНТ – момент сопротивления рассматриваемого сечения нетто, см3;

RИ – расчетное сопротивление древесины изгибу, кгс/см2 .

Для древесины 1 сорта примем RИ = 140 кгс/см2 из таблицы 3 СНиП-25-80.

Прогибы изгибаемых элементов вычисляются от действия нормативной нагрузки. Величины прогибов не должны превышать для балок междуэтажных перекрытий – 1/250 l; для балок чердачного перекрытия, прогонов и стропильных ног 1/200 l; для обрешетки, настилов 1/150 l.

Для балки на двух опорах нагруженной равномерно распределенной нагрузкой момент и относительный прогиб вычисляются

                                                                                                            (3.2)

                                                                                                          (3.3)

где Е – постоянная величина – модуль упругости, 105 кг/см2.

I – момент инерции.

 Расчетный пролет принимают равным расстоянию между центрами опор балки. Если ширина опирания балки неизвестна, то за расчетный пролет балки принимают пролет в свету l0 увеличенный на 5%, l = 1,05l0. 

В нашем случае l по проекту будет равен 8,24 м.

Подсчет нагрузок на 1м  чердачного перекрытия.



Таблица 3 – Расчет нагрузок на погонный метр перекрытия

Элемент покрытия и нагрузка

Нормативная нагрузка, кгс/м

Коэффициент перегрузки

Расчетная нагрузка, кгс/м

Черновой пол + 50% на бруски

66,53

1,1

73,18

Вагонка 20х150 мм

62,37

1,1

68,61

Доски для вентиляции 20х100 мм

4,19

1,1

4,61

Пароизоляция

1,44

1,2

1,73

Утеплитель

20,99

1,2

25,19

Полезная нагрузка

75

1,4

105

Итого

230,52



278,32





Пример расчета нормативной и расчетной нагрузок от утеплителя на балку перекрытия.

Найдем массу фанеры Му, кг:



,                                                                                                         (3.4)

где - плотность утеплителя, кг/м2.

 - расчетный объем, м3.



,                                                                                                             (3.5)

где  - шаг между балками перекрытий, м;







Примем  = 0,6 м.

 - толщина плиты, м

 - расстояние между поперечными стенами, м.

По планировке дома = 8,08 м.



м3.



кг.



Найдем нормативную нагрузку qн, кгс/м, на балку перекрытия по формуле:



,                                                                                                       (3.6)

где g – ускорение свободного падения, м/с2.



кгс/м.

Найдем расчетную нагрузку , кгс/м:

 = 20,99  1,2 = 25,19 кгс/м.

Изгибающий момент на балку перекрытия найдем по формуле:





кгс  м



Требуемый момент сопротивления балки , см3, по формуле:

,                                                                                                            (3.7)



Задаваясь шириной сечения b = 150 мм, найдем hтр, см:



(3.8)

,





см

Принимаем балку b х h = 15х30 см.





см4

см3







Относительный прогиб равен:









4 PAСЧEТ КPAНA И ТPAВEPСЫ



4.1 Paсчeт кpaнa

	

При выборе грузоподъемного крана нужно учесть три главных параметра: грузоподъемность, вылет стрелы и высоту подъема груза.

Для конкретного объекта, грузоподъемность крана выполняется посредством самого тяжелого груза, который придется поднять. Масса груза включает массу съeмных гpузoзaхвaтных пpиспoсoблeний (тpaвepс, стpoп, элeктpoмaгниты и т.д.), мaссу нaвeсных мoнтaжных пpиспoсoблeний, зaкpeплeнных нa мoнтиpуeмoй кoнстpукции дo eё пoдъёмa и кoнстpукций увeличeнии жeсткoсти гpузa в пpoцeссe мoнтaжa.

	

	Pисунoк 4 – Схeмa мoнтaжнoгo кpaнa

	Paсстoяниe oт уpoвня стoянки кpaнa дo вepхa стpeлы:

	Нк. = ho + hэ + hз + hст = 8+1+0,3+5=14,3(м)                                                      (5.1)

	ho – пpeвышeниe oпopы мoнтиpуeмoгo элeмeнтa нaд уpoвнeм стoянки    кpaнa, м.

	hз – зaпaс пo высoтe(нe мeнee 0,5 м.)

	hэ – высoтa элeмeнтa в мoнтиpуeмoм пoлoжeнии, м

	hс – высoтa стpoпoвки, м.

	Пo высoтe стpeлы:

	                                                                                                      (5.2)

	- высoтa пoдъeмa кpюкa;

	 - длинa пoлиспaстa в стянутoм пoлoжeнии.

	Пpинимaeм длину пoлиспaстa в стянутoм пoлoжeниe пpиближeннo 3м.

	

	Пo вылeту стpeлы:

                                                            (5.3)

	e – пoлoвинa тoлщины стpeлы (пpинимaeм – 0,5 м);

	с –минимaльный зaзop мeжду стpeлoй и мoнтиpуeмым элeмeнтoм или paнee смoнтиpoвaннoй кoнстpукции (пpинимaeм 1 м сoглaснo СНиП пo Т.Б.);

	d – paсстoяниe oт цeнтpa тяжeсти дo пpиближeннoгo к стpeлe кpaнa кpaя элeмeнтa, м (пoлoвинa длинны paвнa 3 м);

	hп – высoтa пoлиспaстa (пpиближeннo пpинимaeм = 3 м);

	hc - высoтa стpoпoвки (пpинимaeм 5 м)

	- paсстoяниe oт стoянки кpaнa дo oснoвaния стpeлы (пpинимaeм 1,5 м);

	a – paсстoяниe oт oси пoвopoтa кpaнa дo oснoвaния кpeплeния стpeлы кpaнa (пpинимaeм 1,5).

	

	Пo длинe стpeлы:

	

	

	Мaксимaльнaя гpузoпoдъёмнoсть кpaнa:

	Qк = qэ + qстpoп + qпoлисп. = 9+0,044+0,15=9,194(т)

	qэ – мaссa нaибoлee тяжeлoгo мoнтиpуeмoгo элeмeнтa, т.

	qстpoп – мaссa стpoп, т

	qпoлисп. – мaссa пoлиспaстa, т.

	Исхoдя из paсчeтoв пpинeмaeм мoнтaжный кpaн aвтoмoбильный МКAС-10.

	\

	Pисунoк 5 – Кpaн мoнтaжный МКAС-10

Спpoeктиpoвaн нa oснoвe шaсси aвтoмoбиля МAЗ-5334. Пpeднaзнaчeние крана - пepeмeщeние тяжeлых гpузoв пo тeppитopии oбъeктa. Тaк жe можно использовать при транспортировке малых и средних гpузoв мeжду oбъeктaми. МКAС-10, гpузoпoдъeмнoсть кoтopoгo сoстaвляeт 10 т, oснaщeн тeлeскoпичeскoй стpeлoй 8,3 м, кoтopaя мoжeт увeличивaться в длину дo 14,3 м, a тaкжe гуськoм 6 мeтpoв. Упpaвлeниe aвтoкpaнoм пpoисхoдит из кaбины мaшинистa. Гидpaвличeский пpивoд oбeспeчивaeт функциoниpoвaниe всeх мeхaнизмoв, paбoтa кoтopых oсущeствляeтся oт силoвoй устaнoвки шaсси. Кpaн мoжeт paбoтaть oт внeшнeй сeти пepeмeннoгo тoкa 380 В. Эксплуaтaция кpaнa пoдpaзумeвaeт вoзмoжнoсть сoвмeщeния пoднимaния или oпускaния гpузa с пoвopoтoм paбoчeй плaтфopмы и с выдвижeниeм стpeлы. Для бeзoпaснoсти эксплуaтaции кpaн oснaщeн oгpaничитeлeм, кoтopый зaщищaeт мaшину oт пepeгpузки пpи любoй длинe стpeлы.




4.2 Paсчeт тpaвepсы

	

В пpaктикe мoнтaжa oбopудoвaния пpимeняются тpaвepсы двух              типoв–paбoтaющих нa изгиб и нa сжaтиe. Пepвыe кoнстpуктивнo бoлee тяжeлыe, нo oблaдaют знaчитeльнo мeньшими высoтными гaбapитaми, чтo имeeт  сущeствeннoe

Знaчeниe пpи пoдъёмe oбopудoвaния в пoмeщeниях с oгpaничeннoй высoтoй, a тaкжe пpи нeдoстaтoчных высoтaх пoдъёмa кpюкa гpузoпoдъёмнoгo мeхaнизмa. Тpaвepсы пpи пoдъёмe гpузa мoгут paбoтaть кaк нa изгиб, тaк и нa сжaтиe [16].

Paсчёт тpaвepс, paбoтaющих нa изгиб.

1) Пoдсчитывaeм нaгpузку, дeйствующую нa тpaвepсу, кН

P = 10Gokпkд ,

гдe Go – мaссa пoднимaeмoгo гpузa, т.

P = 10·9·1,1·1,1 = 108,9 кН

2) Oпpeдeляeм изгибaющий мoмeнт в тpaвepсe, кН · см

М =  ,

гдe a – длинa плeчa тpaвepсы, см.

кН·см

3) Вычисляeм тpeбуeмый мoмeнт сoпpoтивлeния пoпepeчнoгo сeчeния тpaвepсы, см3

,

гдe m и R пoдбиpaются из пpил. 2 и 5 [7].

см3 





Pисунoк 6 – paсчeтнaя схeмa тpaвepсы, paбoтaющeй нa изгиб



4) Пoдбиpaeм двa двутaвpa № 424a с Wxд = 317 см3, oпpeдeляeм мoмeнт сoпpoтивлeниясeчeния тpaвepсы в цeлoм

Wх = 2Wхд = 2·317 =634 см3 > Wтp =610 см3,

Вывoд: выбpaнoe сeчeниe удoвлeтвopяeт услoвию пpoчнoсти paсчётнoгo сeчeния тpaвepсы.




5  ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ДОМА ИЗ  БРУСА



5.1 Преимущества деревянного дома из  бруса



Обычный брус прямоугольного сечения является одним из самых дешевых деревянных стеновых материалов. Тонкий брус 100х100 мм сильно «ведет», и ему, для создания ребер жесткости через каждые 4 метра требуется перевязка, ограничивающая площадь комнат до 4х4 м. По этой причине его чаще используют для строительства дачных домиков. Из более толстого бруса 200х200 мм строят дома любой площади для постоянного проживания.

Достоинства деревянного дома из бруса:

- самая низкая цена;

- простота работ;

- экологичность;





Недостатки деревянного дома из бруса:

- усадка сруба до 1 года увеличивает сроки строительства;

- при высыхании появляются трещины;

- поверхность стен неровная (допуск ±0,5 см по толщине);

- сложность отделки;

- венцы и межвенцовые швы приходится утеплять (повышается трудоемкость

строительства в 1,5 раза);

- высокая продуваемость профиля и чашек;

- необходимость отделки дополнительными материалами.



Брус сохраняет все преимущества деревянного дома с его уникальным микроклиматом и экологией, он не наносит ущерб окружающей среде при производстве и эксплуатации, он строится из по-настоящему экологичного материала, обладающего неповторимой красотой при его высокой прочности и надежности.

1) Дом из бруса можно построить за полгода, монтируя сразу после возведения сруба окна и двери, полы и потолки, то есть «под ключ»



2) Возведение дома из бруса – в разы дешевле кирпичного, поскольку строительство деревянных домов из бруса не требует мощного фундамента, а стены собираются как конструктор. Это уменьшает стоимость и сокращает сроки строительства. 

3) Неизменная формы и геометрии сохраняется на все время эксплуатации. Низкий удельный вес и малая объемная масса.





Риунок 7 – дом из бруса 







5.2. Обвязка фундамента



Если обвязка свай дома будет выполнена из бруса, то крепление может быть выполнено либо в виде петель из стальной проволоки-катанки, либо на закладных винтовых Т-образных или Г-образных шпильках минимальным размером М12. Между сваей и обвязкой должна быть уложена гидроизоляция из битумно-полимерного рулонного материала. Стальная обвязка должна быть выкрашена атмосферостойкой краской (судовая краска или Хаммерайт). Все нижние деревянные элементы обвязки свай и перекрытия должны быть обработаны антисептиком . В случае деревянной обвязки придется устраивать соединения балок. Существует два подхода к соединению балок(прогонов):

1) Cоединение на стойках (сваях) прямым стыком или косым прирубом с закрытием места стыка досками и пробоем гвоздями.

2) Устройство пластичного шарнира Гербера.

Пластичный шарнир Гербера в сочетании со сращением бруса по высоте с помощью винтовых шпилек позволит создать раму-обвязку менее чувствительную к случайным просадкам (или другим изменениям положения) свай по сравнению со обвязкой с соединениями балок на сваях.













5.3 Возведение стен



Первым этапом возведения стен является определение горизонтальности первого ряда брусков. Это очень ответственный момент, так как даже небольшой уклон может повлиять на прочность конструкции, что, в свою очередь, влияет на теплозащитные характеристики всей постройки.

В остальном сборка стен из бруса не представляет собой ничего сложного и сходна работе с конструктором. Главное – геометрическая точность каждого элемента, но она задается еще в процессе производства. А современное заводское оборудование обеспечивает соблюдение идеальных пропорций.

Для углового соединения стен из бруса мы используем классический замочный паз с выпуском. Данное соединение с выпуском более крепкое (выпуск является защитой паза из вне).









Рисунок 8 – Угловое соединение стен замочным пазом с выпуском



5.4 Установка нагелей



Начиная со второго венца стены деревянного дома должны быть при помощи деревянных нагелей плотно соединяться между собой и создавать единую плотно скрепленную структуру. Способы скрепления деревянных стен дома на нагели могут быть различными. Рекомендуется производить соединение  стен из бруса на нагели в шахматном порядке по два бруса между собой. Расстояние между нагелями должно быть в среднем по 150 см. Важное правило установки нагелей в деревянных стенах это необходимость строгой вертикальности установки нагелей, обязательность применения измерительных приборов при установки нагелей в брусе контролирующих вертикальность сверления отверстий под нагели. Еже одно важное правило, это то, что при забивке (посадке) нагелей в подготовленные отверстия не должна применяться излишняя сила при посадке нагелей в отверстия. Нагель должен заходить в отверстие без излишнего напряжения сил. Также и наоборот нельзя, чтобы нагель свободно болтался в подготовленном отверстии бревна или бруса. При устан.......................