Исследовательская работа Сравнительный расчёт нагрузки, стоимости и анализ стоимости на устройство скатной крыши при использовании кровельных материалов из керамической и мягкой черепицы

Сравнительный  расчёт  нагрузки,  стоимости и  анализ  стоимости на  устройство  скатной крыши  при  использовании  кровельных  материалов из  керамической и  мягкой  черепицы. 4 курс                                                  ТОГБПОУ  «Многоотраслев ой колледж»  Нишукова Марина Давтян Арсен

Проблема  исследования       заключается в выборе  качественного, наиболее экономичного  и наименее трудоёмкого в  производстве кровельного материала.  Тема исследовательской работы:    «Расчёт стропильной системы,  стоимости кровель и сравнительный  анализ крыш при использовании  различных кровельных материалов».  . В качестве рассматриваемых вариантов  приняты кровли:  из керамической черепицы–(срок  эксплуатации  ­150 лет);  из мягкой черепицы ( до 50 лет). .

 Цель исследования: ­ определить  наиболее экономичный, качественный  вид кровли,  использование которого сократит сроки  производства работ и стоимость строительства;  выявить и сравнить потребительские свойства  кровли: долговечность, надёжность, тепло­ и  звукоизоляцию, пожаробезопасность и  эстетичность.  Задачи исследования:   Изучить литературу по вопросу, собрать  информацию о технических и экологических  показателях материалов исследуемых кровель,  оценить их положительные и отрицательные  качества.  Спроектировать стропильную систему в программе  САПР, реализующей технологию информационного  моделирования зданий  “ArchiCAD­14”  Выполнить расчет стропильной системы принятых  вариантов крыш с использованием программы  “Stropila ” для расчёта сечения стропил;  Разработать варианты расчета сметной стоимости и  затрат труда на устройство сравниваемых кровель с  применением программного комплекса АРОС Лидер.  Проанализировать варианты рассчитанных  элементов стропильной системы крыши; кровли по  срокам службы, качеству, объёму затрат труда,  техническим и экологическим показателям.

.  Объект исследования:  варианты кровель, устраиваемых на  скатных  крышах.  Предмет исследования:   вариант устройства кровли наиболее  экономичный и качественный с учетом  срока службы.  База исследования:  ТОГБПОУ «Многоотраслевой   колледж»  Методы исследования:  математический, анализа и сравнения,  графический.  Гипотеза исследования:  если выбрать наиболее экономичный с  учетом срока службы вариант  устройства кровли, то это сделает  строительство более эффективным,  так как сократятся сроки производства  работ и стоимость строительства.

Сроки и этапы проведённого  исследования:   с 25.09.17 по 28.10.17 г.  изучение  литературы по вопросу, сбор   информации о технических и  экологических показателях материалов  исследуемых кровель – 25.09.17 –  30.09.17.;  расчет стропильной системы принятых  вариантов крыш– 01.10.17 – 07.10.17;  .  разработка вариантов  расчета сметной стоимости и  затрат труда на устройство  сравниваемых кровель–  08.10.17 – 14.10.17;  анализ вариантов  рассчитанных элементов  стропильной системы крыши;  кровли по срокам службы,  качеству, объёму затрат  труда, техническим и  экологическим показателям –  15.10.17– 21.10.17;  оформление работы ­  22.10.17 – 28.10.17.

 Новизна исследования:  получение дополнительных знаний  по технологии, техническим и  экономическим параметрам  устройства современных  кровельных покрытий; овладение  навыками      проектирования и расчета  стропильной системы для  различных вариантов устройства  кровель с использованием  программ автоматизированного  проектирования “ArchiCAD­14”,  расчета строительных конструкций  “Stropila ” и программ составления  сметной документации “АРОС­ Лидер”.  Практическая  значимость: использование в  курсовом и дипломном  проектировании, в реальном  строительстве, например, частного  жилого или офисного дома.

Что  первым делом бросается в глаза при взгляде на любой дом?   Полагаем, что в ответах наиболее часто будет упоминаться  кровельное покрытие.  Керамическая черепица Битумная черепица При  строительстве  загородного   коттеджа, перед  владельцем  встает вопрос о  выборе  кровельных  материалов. На  рынке они  представлены в  изобилии, и  каждый  производитель  уверяет, что его  товар —  наилучший. Мы  решили  объективно  проанализирова ть материалы  для кровли,  чаще всего  используемые в  малом  строительстве.

Мягкая (гибкая) черепица  (гарантированный срок службы – 15–25 лет; ориентировочный  срок эксплуатации – 50 лет). Мягкая  кровля  (гибкая  черепица)  –  материал,  состоящий  из  тканевой  основы  (стеклохолст,  стеклоткань,  полиэстер),  битумной  пропитки и гранулированной каменной крошки в качестве внешнего  покрытия.  У  некоторых  марок  (в  частности,  у  французской  черепицы Икопал) вместо минеральных гранул используется медная  фольга.  Подложка  плитки  чаще  самоклеящаяся,  реже  покрыта  кремниевым песком.   Ее    Благодаря  своим  эстетическим  качествам, в последнее время, она стала  популярна.  преимущества:  пластичность  (это  свойство  позволяет  использовать  ее  на  крышах  самых  сложных  конструкций);    легко  можно  заменять фрагменты, при ремонте; очень  красива.  Легкая,  и  в  то  же  время  прочная.  Применяется  при  большом  диапазоне  температуры.  Минеральная  крошка,  на  поверхности,  защищает  от  возможного  возгорания.  Поглощает  шум  дождя.

Важным критерием качества гибкой  черепицы будет ее стойкость к воздействию  ультрафиолета. сцепление частиц каменной крошки  с битумом — при нарушении  производителями технических  условий производства это сцепление  будет недостаточным, произойдет  скорая утрата крошки со  значительных площадей гибкой  черепицы, обнажая слой битума  солнечным лучам. •Наличие полимерной добавки  в составе битума — не  модифицированный битум  значительно менее стоек к  солнечному ультрафиолету; •Плотность базальтовой или  минеральной крошки, нанесенной  на внешнюю (наружную) сторону  гибкой черепицы — ее частицы  надежно защищают битумную  пропитку от прямого контакта с  солнечных лучей; •Насколько качественно

Черепичные  крыши известны людям более 4  тысяч лет, однако и  поныне натуральная  черепица ­ самый  распространенный в  мире кровельный  материал. Черепичная  крыша ­ самая красивая,  а срок ее эксплуатации  составляет 100­150 лет.  Не зря все новые  кровельные материалы,  появившиеся в  последние десятилетия,  имитируют внешний вид  черепицы.

Крыши домов позапрошлого века, до сих  пор, украшены натуральной черепицей.

Элементы черепичных крыш.

Достоинства кровель   мягкая черепица                         натуральная керамическая небольшой вес, простота укладки; при монтаже в теплую погоду плитки слегка плавятся под  солнцем, спекаются и образуют герметичное сплошное  минимум отходов при монтаже (в пределах 5%); бесшумность, хорошая теплоизоляция; эстетика, много цветов, есть модели с 3D эффектом. Много  форм гонтов: шестигранник, прямоугольник, бобровый хвост и  покрытие; т.д. возможность оформление любых скатных кровель,  включая купольные, конические, криволинейные; эстетика, респектабельный вид; прочность; хорошая  шумо/теплоизоляция; водостойкость, устойчивость к  химии; температурная стойкость; стойкость  цвета: не выгорает даже со  временем; пожарная безопасность; высокая ремонтопригодность.

мягкая черепица    натуральная керамическая за счет абсолютной герметичности и плоской формы  предъявляется повышенные требования к вентиляции  подкровельного пространства;  в итоге кровля обходится дороже за счет дополнительных  затрат на подкладочный ковер и кровельный пирог со сложным  строением. Недостатки кровель самый большой вес среди всех  покрытий, повышенная нагрузка на  несущие конструкции; самая высокая цена. При монтаже необходимо следить за  качеством черепиц: если есть  трещина, при попадании воды и  замерзании плитку разорвет.

1.Достоинства и  недостатки  рассматриваемых  кровель 2. Проектирование  стропильной системы  в “ArchiCAD­14”  4. Расчет сметной стоимости с  АРОС Лидер применением  программного комплекса  3. Расчет стропильной  системы с  использованием  программы “Stropila ” 5.  Сопоставление   и анализ  вариантов  рассчитанных  элементов  крыши; кровли  по срокам  службы,  качеству,  объёму затрат  труда,  техническим и  экологическим  показателям 6. Общие  выводы по  работе

ФАСАДЫ

Приняли эстафету и  воспользовались данными   группы архитекторов

Расчет стропильной системы принятых вариантов крыш с  использованием программы     “Stropila ”    Исходные данные Угол наклона,        град.     Шаг стропил,             м. 32,80 0,8   Нагр. кровли,        кг/м2 50,00   Снег (район),         кг/м2 100,00 Утепление (манс.) кг/м2         Обрешетка   Шаг обрешетки,   s,    м.   Ширина,              b,  см.   Высота,              h,  см. 0,00   bxh 0,3 5 5   Сечение обреш .      м2. 0,0025   Напряж. в сеч.  кг/см2       Вид кровли 138,17   кг/м2                               Сбор нагрузок Элементы Кровля Обрешетка Строп. нога (ориент.) Утепление Снег Итого кг/м2   Элементы 3,97 9,00 62,23 122,79   153,49     Прогиб Балки междуэтажн. Балки чердачные. Прогоны, стропила Обрешетка, настил 1/250 1/200 1/200 1/150 Норм. кг/м 47,59 К­т пер. 1,1 Расч. кг/м 52,35                     8,500   4,37 9,90 99,57 166,19 207,74   Угол (град.)         2,900 32,80   1,1 1,1 1,1 1,6

Расчет стропил 1 вариант Угол,                      град.        cм.  кг/см2 32,80 2,68 130,00 Прогиб,              Ru,                      Момент,                 кгхм Wтр.                        см3 Jтр.                           м4 Втр(устойч.),            см. В, (заданное),     см. Нтр.,  (прочн.),          см. Нтр.,  (прогиб),         см. (по  сорт­ Н,  ту),   см Принимаем Н      см Гибкость                      l Коэф.прод.изг иба       j Коэф.                          x Момент  (сжат.)  Мд  кгхм Напряж.изг.      кг/см2 420,67 323,59 3460,08 2,95 10,00 13,93 16,07 17,50 18 102,85 0,284 0,970 433,68   Расчет стропил с двумя  точками опоры Gнорм=   122,79 200 Gрасч= 166,19 5,35 м кг/м 420,67 N= 220,43 373,93 кг <= 130,00 Кз= 4,5 1,60 м Условие выполнено!