Контрольная работа по "Основы строительства"

 

55

 

 

Элементов для  их изготовления или в заводских (сборные изделия), или в построечных  условиях (например, элементов опалубки при монолитном домостроении). Однотипные унифицированные изделия могут применяться в зданиях различного назначения, при этом сокращаются затраты на их изготовление.

 

Основой унификации геометрических параметров конструкций  является модульная координация  размеров в строительстве (МКРС).

 

Стандартизация  — установление на уровне закона общих  требований к параметрам зданий, форме, размерам, способам отделки конструктивных элементов, методам изготовления и  т. д. Высшей формой стандартизации являются ГОСТы — государственные стандарты. Наряду с утвержденными общегосударственными стандартами могут применяться межотраслевые, региональные, международные и другие стандарты.

 

Индустриализация  — максимальная механизация и  автоматизация процессов возведения строительных конструкций зданий. Осуществляется двумя путями. Первый — изготовление строительных конструкций максимальной готовности в заводских условиях с последующей доставкой на строительную площадку, затем следует их механизированный монтаж и оформление стыков. Второй — изготовление строительных конструкций непосредственно на строительной площадке с применением механизированного оборудования и инструмента (пример — монолитные железобетонные конструкции с использованием различных видов инвентарной опалубки, бетононасосов и т. д.). При втором способе достигается архитектурное разнообразие зданий, повышение качества и уменьшение стоимости строительства за счет снижения транспортных расходов, отсутствия стыков, характерных для сборных конструкций, необходимости в их сварке, бетонировании, герметизации и т. д.

 

 

Назовите наиболее уязвимые места, с которых начинается разрушение зданий.

 

Разрушение нагруженных  конструкций проходит три стадии: стадию зарождения трещин в местах больших концентраций напряжений и  разнообразных дефектов, стадию медленного

 

 

 

Рис. 12.1. Наиболее   характерные   уязвимые   места, с которых  начинается разрушение конструкций:

1 — на кровле; 2 — на  балконе; 3 — на цоколе; 4 — в  перекрытии; 5 — на стене

 

их развития и стадию лавинообразного  разрушения при достижении критических напряжений. Продолжительность каждой стадии зависит от степени нагруженности конструкций o/R, уровня концентрации напряжений по сравнению с номинальными, характера дефектов, дополнительных воздействий агрессивной среды и т. п.

 

Очагами разрушения конструкций чаще всего являются конструктивные и технологические концентраторы напряжений, в частности изначальные трещины, дефекты сварки, места резких изменений сечений, стыки конструкций и т. п. В сварных конструкциях к наиболее слабым местам, приводящим к отказам, относятся сварные швы и зоны термовлияния; в сборных железобетонных конструкциях — стыки как в отношении водо- и газопроницаемости, так и разрушения (коррозии) элементов связи. Начало разрушения обусловливается неблагоприятным сочетанием разрушающих факторов: высокая влажность, низкая температура, скопление снега, пыли, загрязнение воздуха пылью, например угольной, соединениями серы и др.

Многовековой  опыт строительства свидетельствует, что повреждения и выход зданий и сооружений из строя всегда были следствием совокупного воздействия многих факторов, из которых основными были недостаточный учет работы конструкций и дефекты их изготовления. В настоящее время совершенствуются теория и практика строительства, повышается надежность отдельных элементов и сооружений в целом благодаря использованию новых строительных материалов, конструкций и типов зданий.

 

Ниже приведены  процентные соотношения выходов  из строя (отказов) зданий и сооружений, исходя из одинакового их количества, по данным, указанным в [№22].

 

По назначению сооружения По видам конструкций производственных зданий

Производственные - 47 балки, прогоны - 29

Инженерные - 17 Перекрытия - 24

Общественные, бытовые - 16 Колонны - 21

Жилые - 14 Перегородки - 12

Сельскохозяйственные - 6 Фермы - 8

  Стены - 6

 

  По ошибкам,  допущенным при проектировании, возведении и эксплуатации:

  Производственные Жилые Зарубежный опыт

проектирование 28 9 51

изготовление 31 26 26

монтаж 31 26 14

эксплуатация 10 39 9

 

  По материалам  конструкций производственных зданий:

Каменные - 32 Сборные – 30

Металлические – 12,5 Монолитные железобетонные – 17,5

Крупноблочные, крупнопанельные - 6 Иные конструкции - 2

 

 

Анализируя  приведенные процентные соотношения  повреждений (отказов), видим, что большее  их число в производственных зданиях объясняется большими пролетами конструкций и нагрузками на них, агрессивным воздействием сред в зонах концентрации напряжений; в жилых — выходом из строя

стыков крупных  панелей, выполненных на недолговечных  мастичных герметиках; в балочных конструкциях — как наиболее сложно работающих на растяжение при изгибе; в каменных и бетонных — из-за низкого их качества, плохой защиты от разрушающего воздействия.

 

 

Принципиальная схема  воздушной системы отопления. Основные элементы систем.

 

Система отопления  содержит следующие функциональные части:

 

источник получения  тепловой энергии;

 

передающие  устройства полученной тепловой энергии  к помещениям;

 

отопительные  приборы, передающие тепловую энергию  на нагрев помещений.

 

По характеру  связи источника получения тепловой энергии с нагреваемым помещением системы отопления подразделяются на:

 

местные, в которых  источник получения тепловой энергии  и отопительные приборы расположены  в отапливаемом помещении или  в непосредственной близости;

 

центральные, в  которых источник получения тепловой энергии рассчитан на отопление нескольких зданий и связан передающими устройствами с отопительными приборами, установленными в отапливаемых помещениях.

 

К местным системам отопления относятся, например, печи для сжигания дров или каменного угля. Источником тепловой энергии здесь являются дымовые газы, получаемые при сгорании топлива. Дымовые газы имеют высокую температуру (свыше 300 °С) и прогревают кирпичную кладку многоходовых дымоходов. Значительная масса кирпичной кладки печей позволяет при одноразовой в сутки топке - трехчасовом сжигании дров до состояния превращения их в древесный уголь - обеспечить на внешней поверхности печи температуру до 40 °С, при которой нет опасности ожогов у людей. Накопившаяся в кирпичной кладке при топке печей теплота обеспечивает суточное сохранение температуры в помещении в утренние часы не ниже +18 °С.

 

Второй разновидностью местных систем отопления являются газовоздушные агрегаты, в которых  теплота от сгорания газа передается через разделительную стенку к нагреваемой среде. На рис. 1 показана принципиальная схема лучистого газовоздушного отопления рабочих мест в производственном корпусе.

 

 

Рисунок 1. Принципиальная схема местного лучистого газовоздушного отопления помещения: 1 - газовый теплогенератор; 2 - вентилятор; 3 - газовая горелка; 4 - воздуховоды для транспортирования нагретой смеси дымовых газов; 5 - воздуховоды для транспортирования охладившейся смеси дымовых газов; 6 - рабочее место; 7 - кожух; 8 - тепловая изоляция; 9 - трубопровод для подвода природного газа; 10 - трубопровод для выброса излишков дымовых газов в атмосферу с воздушным регулирующим клапаном

 

Отечественная промышленность выпускает теплогенератор 1 типа ТГЛ-0,5 на газовом топливе, поступающем по трубопроводу 9. Расход сжигаемого газа может меняться от 7,5 до 60 м3/ч, что позволяет получать тепловую энергию мощностью от 70 до 575 кВт. Приточный вентилятор 2 подает по воздуховоду 4 смесь дымовых газов после сжигания в горелке 3 газа и возвратного по воздуховоду 5 охладившегося потока.

 

Полученная  смесь в количестве 1200 м3/ч при  температуре до 250 °С после горелки 3 поступает в приточные 4 и возвратные воздуховоды 5, смонтированные под потолком в кожухе 7, открытом снизу. Сверху кожуха 7 предусмотрен слой тепловой изоляции 8. Это обеспечивает значительное снижение теплопотерь от нагретых стенок кожуха в верхнюю зону помещения.

 

От нагретых до 250 °С стенок воздуховодов 4 и 5 лучистая теплота поступает на обогрев пола и рабочих мест б в помещение.

 

Для обеспечения  работы представленной на схеме рис. 1 лучистой системы отопления требуется  подведение по трубопроводу 9 газа к  горелке 3 и электроэнергии к электродвигателю вентилятора 2. Отопительными приборами в этой местной системе служат воздуховоды 4 и 5. Достоинством этой системы отопления является безопасность при нарушении герметичности воздуховодов 4 и 5, так как в верхней зоне помещения имеется общеобменная вытяжка 10.

 

Обогрев лучистой теплотой только рабочих мест, где постоянно находятся люди, позволяет снижать температуру воздуха в объеме помещения, где нет людей, и находится только оборудование, что в итоге дает большую экономию тепловой энергии. В качестве примера можно привести Волжский трубопрокатный завод, где в прокатном цехе лучистым теплом обогреваются только фиксированные рабочие места, над которыми смонтированы панели лучистого отопления.

 

На рис. 2 показан  третий пример местной системы отопления  на базе электроотопительного вентиляторного агрегата с теплоаккумулирующей насадкой.

 

 

Рисунок 2. Принципиальная схема местного электроотопительного агрегата с теплоаккумулирующей  насадкой: 1 - декоративная крышка кожуха; 2 - тепловая изоляция крышки; 3 - передняя съемная декоративная панель; 4 - тепловая изоляция передней панели; 5 - внутренняя теплонакапливающая изоляция; 6 - каналы для прохода нагреваемого воздуха; 7 - электрические нагреватели; 8 - биметаллическая тяга; 9 - приточная решетка для выхода нагретого воздуха; 10 - решетка поступления внутреннего воздуха из отапливаемого помещения; 11 - направляющие всасываемого потока воздуха; 12 - внутренняя изоляция; 13 - насадка из микропористого теплонакапливающего материала; 14 - задняя стенка кожуха; 15 - тепловая изоляция задней стенки; 16 - блоки теплонакапливающей насадки; 17 -теплонакапливающая изоляция; 18 - привод воздушного клапана; 19 - вентилятор; 20 - электрическая автоматика и защита; 21 - воздушный клапан

 

Использование электрической энергии в дневные  часы для обогрева помещений значительно  дороже, чем использование других источников энергии для получения  теплоты. Так, например, в 2003 г. в Москве тарифы на оплату электроэнергии составляли в ночное время суток (с 23:00 до 7:00) 0,22 руб. за 1 кВт·ч, в остальное время суток - 1,25 руб. за 1 кВт·ч.

 

Воздухонагреватель  на рис. 2 позволяет получать теплоту  в ночные часы, когда стоимость  электроэнергии (в тепловом эквиваленте) даже ниже стоимости теплоты от теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

 

К щиту автоматики и защиты 20 подводится однофазный ток  напряжением 220 В от розеток в  жилых и общественных зданиях. Поэтому  достаточно подключиться к существующей электропроводке и будет достигнуто снабжение местного отопительного прибора энергией, переходящей в теплоту в электронагревателях 7 при прохождении по ним электрического тока.

 

Электронагреватели 7 расположены как непосредственно  у каналов 6 прохождения нагреваемого воздуха, так и между блоками  теплонакапливающей насадки 16. Биметаллическая тяга 8 настраивается на поддержание требуемой температуры воздуха в помещении tв = 20 °С. При снижении tв ниже настроенного значения биметаллическая тяга 8 сокращается и через привод 18 перемещает воздушный клапан 21 на поступление большей части нагреваемого воздуха после вентилятора в каналы 6, расположенные в блоках насадки 13 и 16. При повышении tв выше настроенного значения клапан 21 автоматически перемещается и увеличивается проход воздуха после вентилятора 19, минуя каналы 6. Нагреваемый в каналах 6 и проходящий мимо клапана 21 воздух смешиваются, и полученная смесь поступает в помещение.

 

 

Электронагреватели 7 потребляют электроэнергию только в  ночное время и прогревают блоки  теплоемкой насадки 13 и 16. Мощность электронагревателя 7 выбирается для условий компенсации теплопотерь помещением в течение суток.

 

В дневные часы нагреваемый воздух проходит по каналам 6 и воспринимает теплоту насадок 13 и 16, накопленную от работы электронагревателей 7 в ночные часы при дешевой стоимости электроэнергии.

 

Местные аккумуляционные  электронагреватели по схеме на рис. 2 получили за последние годы широкое  применение в странах Западной Европы. Этому способствовало увеличившееся  число применяемых для электроснабжения зданий электроветроагрегатов.

 

В нашей стране наибольшее применение, начиная с 30-х  годов прошлого века, получили центральные  отопительные системы. Прежде всего, это  объясняется развитием централизованного  теплоснабжения зданий горячей водой.

 

На рис. 3 представлены принципиальные схемы центральных систем отопления со снабжением горячей водой от крупного центрального источника - теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), районной тепловой станции (РТС) или котельной установки (КУ).

 

 

Рисунок 3. Принципиальная схема центрального отопления здания от крупного источника теплоснабжения: 1 - теплообменник «жидкость-жидкость»; 2 - подающий трубопровод; 3 - распределительный  трубопровод; 4 - вертикальный стояк; 5 - ручные краны; 6 - отопительный прибор; 7 - обратный трубопровод; 8 - циркуляционный насос; 9 - расширительный сосуд с гибкой перегородкой; 10 - автоматический воздухоотводчик; 11 - подающий трубопровод от центрального источника теплоснабжения; 12 - обратный трубопровод к центральному источнику теплоснабжения

 

Горячая вода по трубопроводу 11 с температурой Twt1 поступает  в теплообменник 1, в котором через  разделительную стенку теплота передается на нагрев воды системы отопления  здания до twt1. После отдачи теплоты в теплообменнике 1 вода от центрального источника теплоснабжения понижает свою температуру до Twt2 и по обратному трубопроводу 12 возвращается на тепловую станцию для повторного нагрева.   

 

Нагретая вода по подающему трубопроводу 2 направляется к горизонтальному распределительному трубопроводу 3, к которому присоединены вертикальные стояки 4. Для ремонтного отключения стояков служат краны 5.

 

К вертикальному  стояку 4 присоединены отводы к отопительному  прибору 6 в помещении. Вертикальный стояк 4 в нижней части присоединяется к горизонтальному обратному трубопроводу 7, на котором смонтирован насос 8.

 

На всасывающей  стороне насоса 8 смонтирован герметичный  расширительный сосуд 9, имеющий гибкую внутреннюю перегородку - мембрану. Нагнетательная сторона насоса 8 соединена с теплообменником 7, в который подается охладившаяся в отопительных приборах вода с температурой twt2.