Введение
Курсовая работа по дисциплине «Архитектура» представляет собой проектирование индивидуального жилого дома с вычерчиванием следующих чертежей:
- план первого этажа, М 1:100;
- план второго этажа, М 1:100;
- главный фасад, М 1:100;
- схема расположения элементов фундамента, М 1:100;
- схема расположения элементов междуэтажного перекрытия, М 1:100;
- план кровли, М 1:100 или М 1:200;
- схема расположения элементов стропильной системы, М 1:100;
- разрез, М 1:50;
- конструктивные узлы, М 1:10, М 1:20;
- теплотехнический расчет;
- определение технико-экономических показателей.
Выполненные чертежи размещаются на листе формата А1 или формируются в альбом формата А3. Пример компоновки листа формата А1 приведён на рис.1.
Рис.1 Пример компоновки чертежей курсовой работы на листе формата А1
К оформлению чертежей, выполняемых в курсовой работе предъявляются ряд требований, которые в полной мере изложены в ГОСТ 21.101-97 и ГОСТ 21.508-93, а также в соответствующих методических указаниях.
Планы этажей
Начинать курсовую работу следует с вычерчивания планов этажей. Планом этажа называют изображение его горизонтального разреза. При вычерчивании планов этажей жилых и общественных зданий мнимую горизонтальную секущую плоскость располагают в пределах дверных и оконных проёмов каждого этажа и получают соответственно планы первого, второго и последующих этажей. План отображает объемно-планировочное решение жилого дома: расположение входов, внутренних и пристраиваемых помещений, лестниц, связей помещений между собой, функциональное зонирование и др.
На плане этажа наносятся наружные и внутренние стены с привязкой к координационным осям, перегородки, крыльца, террасы, веранды, показываются дверные и оконные проёмы в стенах и перегородках, вентиляционные и дымовые каналы, санитарные приборы в уборных, ванных, совмещённых санитарных узлах, ограждение лестниц и открытых площадок. Кроме того, необходимо нанести названия и площади помещений жилого дома, а также поставить размеры, привязав стены к координационным осям, обозначив размеры простенков, оконных и дверных проёмов.
Планы жилых и общественных зданий располагают так, чтобы стена главного фасада была параллельна горизонтальной стороне листа.
На изображении этажей каждого здания или сооружения указывают координационные оси и присваивают им самостоятельную систему обозначений.
Координационные оси наносят на изображения здания, сооружения тонкими штрихпунктирными линиями с длинными штрихами, обозначают арабскими цифрами и прописными буквами русского алфавита (за исключением букв: Ё, З, Й, О, X, Ц, Ч, Щ, Ъ, Ы, Ь) в кружках диаметром 6 - 12 мм. Пропуски в цифровых и буквенных (кроме указанных) обозначениях координационных осей не допускаются. Последовательность цифровых и буквенных обозначений координационных осей принимают по плану слава направо и снизу вверх. Обозначение координационных осей, как правило, наносят по левой и нижней сторонам плана здания и сооружения. При несовпадении координационных осей противоположных сторон плана, обозначения указанных осей в местах расхождения дополнительно наносят по верхней и/или правой сторонам.
При нанесении размеров необходимо руководствоваться следующими правилами. Размерную линию на ее пересечении с выносными линиями, линиями контура или осевыми линиями ограничивают засечками в виде толстых основных линий длиной 2 - 4 мм, проводимых с наклоном вправо под углом 45° к размерной линии на 1 - 3 мм. При нанесении размера диаметра или радиуса внутри окружности, а также углового размера размерную линию ограничивают стрелками. Стрелки применяют также при нанесении размеров радиусов и внутренних скруглений.
Рис.2. План первого этажа
Отметки уровней (высоты, глубины) элементов конструкций от уровня отсчета (условной «нулевой» отметки) обозначают условнымзнаком (см. рис. 2) в соответствии с рисунком и указывают в метрах с тремя десятичными знаками, отделенными от целого числа запятой.
За «нулевую» отметку (0,000), принимают, как правило, отметку чистого пола первого этажа, указывая её без знака. Отметки выше нулевой - со знаком «+»; ниже нулевой - со знаком «–».
Рис. 3. План второго этажа
Размер шрифта для обозначения координационных осей и позиций (марок) должен быть на один - два номера больше, чем размер шрифта, принятого для размерных чисел на том же чертеже.
На планы этажей наносят:
1) координационные оси здания (сооружения);
2) размеры, определяющие расстояния между координационными осями и проемами, толщину стен и перегородок, другие необходимые размеры, отметки участков, расположенных на разных уровнях;
3) линии разрезов. Линии разрезов проводят, как правило, с таким расчетом, чтобы в разрез попадали проемы окон, наружных ворот и дверей;
4) позиции (марки) элементов здания (сооружения), заполнения проемов ворот и дверей (кроме входящих в состав щитовых перегородок), перемычек, лестниц и др.
Допускается позиционное обозначение проемов ворот и дверей указывать в кружках диаметром 5 мм;
5) обозначения узлов и фрагментов планов;
6) наименования помещений (технологических участков), их площади, категории по взрывопожарной и пожарной опасности (кроме жилых зданий).
Площади проставляют в нижнем правом углу помещения и подчеркивают. Для жилых зданий, при необходимости, на планах указывают тип и площадь квартир. При этом площадь проставляют в виде дроби, в числителе которой указывают жилую площадь, в знаменателе - полезную.
Рис.4. Размеры и обозначения каналов
Для поддержания в помещениях квартиры необходимых параметров микроклимата некоторые помещения необходимо вентилировать. Вентиляция осуществляется через специальные вертикальные отверстия (каналы), обычно располагаемые во внутренних стенах здания. Канал открывается под потолком вентилируемого помещения, и завершается обрезом трубы, располагаемом выше кровли здания. Кроме того, при необходимости, выполняют дымовые и газоотводящие канала, для отведения продуктов сгорания от отопительных котлов и печей. Размеры и обозначения каналов изображены на рис. 3. Вентиляционные каналы необходимо выполнять в кухне, санитарных узлах, помещениях, не имеющих оконных проёмов (гардеробные и кладовые). Дымовые и газоотводные каналы располагаются в технических помещениях и кухнях, в которых располагаются автономные теплогенераторы, предназначенные для отопления здания и приготовления горячей воды.
Фундаменты
Основными конструктивными схемами фундаментов для малоэтажного строительства являются следующие: ленточный фундамент, столбчатый фундамент, фундамент в виде сплошной железобетонной плиты, фундамент на коротких сваях, ленточный фундамент на песчаной подушке (мелкозаглубленный). Наибольшее применение получили ленточный и столбчатый типы.
Рис.5. Конструкция ленточного монолитного бутобетонного фундамента
Схема устройства фундамента следующая: стена здания (1, рис.5) возводится на ленте (2, рис.5). Верхняя часть фундамента называется обрез фундамента, плоскость нижней части фундамента называют подошвой (4, рис.5), уширение нижней части фундамента – подушкой (3, рис.5). Грунт, на который подошвой опирается фундамент, называется основанием.
На грунтах, вспучивающихся при замерзании, глубину заложения Нф подошвы фундамента наружных стен принимают ниже толщины промерзающего слоя не менее чем на 0,2 метра. При замерзании пучинистых грунтов они постепенно выталкивают фундамент. Для большинства районов нашей страны глубина промерзания грунтов превышает 1 метр. Фундаменты с такой глубиной залегания подошвы называют фундаментами глубокого заложения.
Рис.6. План фундамента.
Фундаменты необходимо защищать от грунтовой влаги. Фундаменты малоэтажных зданий, расположенные на относительно сухих грунтах, т.е. с глубоким уровнем расположения грунтовых вод, в первую очередь защищают от прямого воздействия дождевых и талых вод. С этой целью по периметру наружных стен устраивают отмостку (5. рис.5) из асфальта, бетона или плоских камней на слое песка и с подстилкой жирной глины.
Планы ленточных фундаментов изображают в виде горизонтального разреза зданий секущей плоскостью. Проведённой на уровне обреза фундаментов. Если обрезы с разной отметкой, используют несколько горизонтальных секущих плоскостей и вычерчивают ступенчатый горизонтальный разрез. Место уступа на плане изображают сплошной основной линией.
Сетка координационных осей переносится с планов этажей на план фундаментов без изменений. На плане фундаментов вычерчивают линии плана обрезов фундаментов, привязывают к координационным осям толщины стен фундамента, расположения уступов, фундаменты под отдельные столбы, ширину подошвы фундамента, показывают высотные отметки подошвы и обрезов фундамента.
Фасад
Фасад представляет собой изображение внешнего вида здания, дающее представление об архитектурной композиции проектируемого объекта, его силуэте. На чертеже фасада должны быть нанесены и указаны:
- общий вид здания и деталей;
- координационные оси здания (сооружения), проходящие в характерных местах разреза и фасада (крайние, у деформационных швов, несущих конструкций, в местах перепада высот и т.п.), без указания размера между осями;
- отметки, характеризующие расположение элементов несущих и ограждающих конструкций по высоте,
- размеры и привязки по высоте проемов, отверстий, ниш и т.п.;
- размеры и привязки элементов не выявленных на планах и разрезах;
- материал отдельных участков стен.
На чертежах фасады называют по обозначениям крайних координационных осей между которыми расположен фасад.
Исходными документами для компоновки и вычерчивания фасада являются планы и разрезы здания. В необходимых случаях выполняют построение теней и отмывку или штриховку фасада.
Рис.7. Главный фасад здания
План перекрытий
Конструктивные решения перекрытий малоэтажных жилых домов очень разнообразны (железобетонные, металлические, деревянные балки, железобетонные плиты (монолитные, сборные) и т.д.). Междуэтажные и чердачные перекрытия индивидуальных одноквартирных домов обычно устраиваются балочными, надподвальные перекрытия – балочными или по лагам, нижние – по грунту. Как правило, расчётная схема деревянной балки перекрытия представляет собой балку на двух опорах под равномерно-распределённой нагрузкой. Оптимальная ширина перекрываемого пролёта (L, рис.8) для деревянных балочных перекрытий равна 3-4 м. На больших пролётах устройство деревянного балочного перекрытия менее выгодно из-за резкого возрастания материалоёмкости конструкции. Расстояние между балками перекрытия называется шагом балок и обычно составляет 0,6-1,0 м.
В качестве балок применяют бревно, брус, доску. Применяемый для балок лесоматериал (доски, брусья и брёвна) не должен иметь дефектов, ослабляющих конструкционную прочность древесины (большое количество сучков, косослой и т.п.), иметь влажность не более 18%. Для защиты от биологического разрушения балки очищают от коры и антисептируют, брёвна обтёсывают на 2-4 канта. Для повышения стойкости деревянных конструкций к воздействию огня их обрабатывают специальными растворами - антипиренами. Наиболее выгодным сечением балки, работающей на изгиб, является прямоугольное. Причём, чем больше высота этого сечения, тем эффективнее расходуется материал.
Рис.8. Сечения балок, применяемые в деревянных перекрытиях
Из-за конденсирования тёплого воздуха, проникающего из дома, с холодным, находящимся в гнёздах, концы балок нередко загнивают. Этого можно избежать, если между стеной и концами балок оставить пространство с хорошей вентиляцией. Поэтому гнёзда, оставляемые в кирпичных стенах для укладки балок, делают несколько больших размеров, чем концы балок. Другой вариант изоляции концов деревянных балок – оборачивание их рубероидом или другим гидроизоляционным материалом. Глубина опирания деревянных балок составляет не менее 15см.
Межбалочное пространство заполняют эффективными материалами, выполняющими роль утеплителя или звукоизолятора. Утеплитель между балками обычно укладывают либо на доски или шиты, уложенные по черепным брускам, либо на доски, подшитые к балкам снизу. Для защиты утеплителя от увлажнения со стороны помещения необходимо выполнить пароизоляцию (пергамин, синтетическая плёнка, специальные мембраны и т.п.). В надподвальном перекрытии слой пароизоляции укладывают сверху утеплителя, а в чердачном – непосредственно под слоем утеплителя. Одно из конструктивных решений междуэтажного перекрытия изображена на рис.10.
Рис.10. План перекрытий
План перекрытий изображают в виде горизонтального разреза здания секущей плоскостью, расположенной в уровне верха основной конструкции, при этом пол не изображают. На план перекрытий наносят: координационные оси зданий; несущие стены, колонны, балки (показывают тонкой линией); балки, с привязкой к стенам и координационным осям. Кроме того, на чертеже расставляют размеры между балками, маркировку элементов перекрытия, глубину опирания балок перекрытия. Одинаковой маркой обозначают элементы, не отличающиеся поперечным сечением и длиной.
Рис.10. Перекрытие по деревянным балкам
Скатные крыши и чердаки
Скатные крыши являются одной из разновидностей покрытий зданий. Скатные крыши названы потому, что выполняются в виде системы пересекающихся наклонных плоскостей – скатов, способствующих беспрепятственному отводу дождевых и талых вод. Обычно уклон таких крыш превышает 10%. В большинстве случаев такие крыши устраивают над чердаками, вследствие чего их называют чердачными скатными крышами в отличие от бесчердачных (совмещенных покрытий).
Рис.11. Пример плана кровли скатной крыши
Скатная крыша – наиболее видимый элемент здания, а ее оформление с помощью декоративных элементов и использование разных цветовых гамм кровли усиливает композиционную роль малоэтажного здания в жилой застройке.
Рис. 11. План кровли
Конструктивно скаты состоят из верхнего водонепроницаемого ограждающего слоя – кровли, и несущей конструкции. Несущая конструкция состоит из стропил и обрешетки, на которую непосредственно укладывается кровля. При проектировании формы крыши существенное значение имеет уклон ее скатов. Он определяется плоским углом наклона ската к условной горизонтальной плоскости и выражается в градусах, процентах, через тангенс этого угла в виде простой дроби (1/4, 1/10) или десятичной (0,25; 0,1 и т.д.).
Уклон скатов крыши тесно взаимосвязан с материалами, применяемыми для кровли здания и зависит от климатических условий района, в котором возводится здание. В малоснежных районах применяются крыши с небольшим углом наклона и свесом, а районах с обильными осадками – крутые крыши с небольшим свесом.
Пересечения скатов кровли образует двухгранные выступающие углы, которые называются ребрами (3, рис.11). Верхнее горизонтальное ребро в вершине крыши, образуемое пересечением продольных скатов называется коньком (2, рис.11). Выступающее ребро на пересечении двух смежных скатов (вальм) в углах здания называется накосным, или диагональным, ребром. Пересечение скатов, образующих входящие углы, называются разжелобками, или, ендовами (4, рис.11). Ендова – наиболее ответственное место кровли, т.к. здесь происходит наиболее интенсивное движение воды, скапливается снег и мусор (листва деревьев), которые создают неблагоприятные условия для работы кровельных материалов. Вальмой (5, рис.11) называется треугольный скат, которым завершается торец двухскатной крыши. Если наклонный скат покрывает не весь торец, а только его верхнюю или нижнюю часть, то такой скат называется полувальмой. Если же крыша заканчивается в торце вертикальной стены, то могут быть два решения: торцевая стена поднимается выше поверхностей ската крыши, образуя щипец, скаты крыши перекрывают торцевую стену и выступают перед ней, образуя крытый сверху треугольный участок стены – фронтон. Выступ крыши перед фасадом заканчивается капельником, препятствующим стеканию и смачиванию водой поверхностей стены, и называется свесом. Вынос (расстояние от стены) этого свеса обычно от 50 см и более.
План стропильной системы
Несущие конструкции скатных крыш состоят из стропил и обрешётки. Стропила – основная несущая конструкция крыши, которая опирается на стены или на отдельные опоры здания. Стропила отдельных элементов делают с помощью врубок и металлических креплений (скоб, болтов, гвоздей, хомутов и металлических накладок). Наслонные стропила применяют в тех случаях, когда в здании имеются несколько внутренних стен, опор, расстояние между которыми не превышает 5-8 метров. Такие пролёты легко перекрывать наклонными балками (стропильными ногами) из досок, брусьев, брёвен, располагаемыми вдоль скатов, на расстоянии друг от друга (шаг стропил) порядка 0,6-1,2 метра. Поперечное сечение и величина шага стропил определяются расчётом.
Внутренние стены доводят обычно только до уровня, превышающего верх чердачного перекрытия на 15-20 сантиметров, чтобы не загромождать конструкциями пространство чердака или мансарды. Их заменяет система стоек (2-3 метра) опирающихся на лежни и поддерживающих верхний продольный брус – прогон. Стропильные ноги укладываются на прогоны, а нижние концы этих ног на подстропильные брусья – мауэрлаты. Мауэрлаты укладываются по верхнему обрезу стен и служат для равномерного распределения нагрузки от стропильных ног на стену. В местах пересечения скатов крыши наслонные стропила делают из диагональных (накосных) стропильных ног и коротких стропильных ног (нарожников), опирающихся одним концом на накосные стропильные ноги, в другим – на мауэрлат.
Рис.12. План стропил
Ширина досок, применяемых для стропил, обычно равна 40-50 мм, высота – 150, 180, 200мм; брусьев – 60-140мм. Мауэрлаты выполняются из брусьев сечением 140х160мм или 160х180мм, либо из брёвен 180-200мм, отёсанных на два канта. Лежни имеют те же сечения при установке их на стены и расчётные сечения – при установке их на столбы. Мауэрлаты и лежни антисептируются и изолируются от каменных стен прокладкой из рулонного гидроизолирующего материала. Сопряжения стропильных элементов между собой выполняются; для элементов из брусьев и брёвен – на врубках, шипах, скобах; для элементов из досок – на гвоздях, нагелях, металлических накладках.
Рис.13. Узлы стропильной системы
Для большинства скатных крыш основными кровельными материалами являются: листовые (шифер, металл, битумно-полимерные изделия), черепица (керамическая, цементно-песчаная, полимерная, металлочерепица), лесоматериалы (тёс, гонт).
Конструктивные узлы
Узлы выполняются для того чтобы с необходимой детализацией показать конструктивные решения, принятые в проекте. При изображении узла соответствующее место отмечают на виде (фасаде), плане или разрезе замкнутой сплошной тонкой линией (как правило, окружностью или овалом) с обозначением на полке линии-выноски порядкового номера узла арабской цифрой.
В курсовой работе узел изображается в аксонометрической проекции с отмывкой. На чертеже выносками обозначают детали узла.
Разрез
Разрезы предназначены для выявления объёмно-планировочного и конструктивного решения здания. Выполняют разрезы зданий вертикальной секущей плоскостью, перпендикулярной к продольным стенам (поперечный разрез) или параллельным им (продольный разрез).
Рис.14. Последовательность вычерчивания разреза
Положение секущих плоскостей для построения разрезов назначают с таким расчётом, чтобы при минимальном количестве разрезов наиболее полно выявить объёмное и конструктивное решение здания, высотные размеры и т.п. и так, чтобы на разрезах были показаны проёмы окон, наружных дверей и ворот, лестничные клетки (секущая плоскость должна пройти по ближнему к наблюдателю лестничному маршу), балконы, лоджии и т.п. секущие плоскости не проходят по колоннам, стропилам, вдоль ригелей, балок стен, перегородок и т.п. – эти элементы вдоль условно не разрезают.
Рис.15. Разрез
В зависимости от назначения документа выполняют разрезы:
- архитектурные, содержащие данные об общем объёмно-композиционном решении. Такие разрезы разрабатывают на начальном этапе проектирования. Они содержат упрощённые изображения элементов конструкций.
- конструктивные, содержащие помимо объёмно-композиционного решения изображения конструкций, маркировку узлов и конструктивных элементов, все необходимые размеры и высотные отметки.
Вычерчивание разреза состоит из следующих стадий: а – компоновка чертежа и построение вертикальной координационной сетки; б – вычерчивание основных контуров; в – вычерчивание деталей и нанесение размерных линий; г – постановка размеров и графическое оформление.
На чертеже разреза здания наносят все размеры и отметки, необходимые для определения положения любого конструктивного элемента. Вне габаритных контуров разреза проставляют: расстояния между координационными и крайними осями; отметки верха стен, карнизов, уступов стен; размеры и привязку по высоте проёмов, отверстий, ниш и гнёзд в стенах и перегородках, изображаемых в сечении. Кроме того указывают отметки верха и низа проёмов, площадок наружных лестниц, верха вентиляционных шахт, конька крыши и т.п.
Внутри габаритных контуров разреза проставляют отметки уровня земли, чистого пола этажей и площадок; низа опорной части закладываемых в стены элементов конструкций, размеры высоты помещений, толщины перекрытий, включая пол, отметки низа покрытия. На свободных местах изображения и в соответствии с правилами на разрезы наносят: толщину стен и их привязку к координационным осям, марки элементов, не замаркированных на планах и фасадах, ссылки на узлы.
Разрезам здания присваивают общую последовательную нумерацию арабскими цифрами в пределах каждого основного комплекта рабочих чертежей.
Технико-экономические показатели
Технико-экономические показатели индивидуального одноквартирного жилого дома представляются в курсовой работе в виде таблицы (рис.16).
При подсчёте технико-экономических показателей необходимо руководствоваться следующими правилами:
1. Площадь застройки здания определяется, как площадь горизонтального сечения по внешнему обводу здания на уровне цоколя, включая выступающие части. Площадь под зданием, расположенным на столбах, а также проезды под зданием включаются в площадь застройки.
2. Общую площадь квартир следует определять как сумму площадей их помещений, встроенных шкафов, а также лоджий, балконов, веранд, террас и холодных кладовых, подсчитываемых со следующими понижающими коэффициентами: для лоджий — 0,5, для балконов и террас — 0,3, для веранд и холодных кладовых -1,0.
Площадь, занимаемая печью, в площадь помещений не включается. Площадь под маршем внутриквартирной лестницы при высоте от пола до низа выступающих конструкций 1,6 м и более включается в площадь помещений, где расположена лестница.
Площади тамбуров лестничных клеток, лифтовых и других шахт, портиков, крылец, наружных открытых лестниц в общую площадь зданий не включаются.
Площадь помещений жилых зданий следует определять по их размерам, измеряемым между отделанными поверхностями стен и перегородок на уровне пола (без учета плинтусов).
При определении площади мансардного помещения учитывается площадь этого помещения с высотой наклонного потолка 1,5 м при наклоне 30 ° к горизонту, 1,1 м - при 45 °, 0,5 м - при 60° и более. При промежуточных значениях высота определяется по интерполяци. Площадь помещения с меньшей высотой следует учитывать в общей площади с коэффициентом 0,7, при этом минимальная высота стены должна быть 1,2 м при наклоне потолка 30 °, 0,8 м при - 45° - 60°, не ограничивается при наклоне 60° и более.
3. Жилая площадь квартиры определяется как сумма площадей жилых помещений (спальни, общие комнаты и т.п.).
4. Строительный объем определяется в пределах наружных ограничивающих поверхностей с включением ограждающих конструкций, световых фонарей и др., без учета выступающих архитектурных деталей и конструктивных элементов, подпольных каналов, портиков, террас, балконов, объема проездов и пространства под зданием на опорах (в чистоте).
Рис.16. Таблица технико-экономических показателей
ЛИТЕРАТУРА:
1. Дыховичный Ю.А. и др. Архитектурные конструкции. Книга. Архитектурные конструкции малоэтажных зданий / Дыховичный Ю.А., Казбек-Казиев З.А., Марцинчик А.Б., Кириллова Т.И., Коретко О.В., Тищенко Н.Ф.: Учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. –М.: «Архитектура-С», 2006. -248с.
2. ГОСТ 21.501-93. Правила выполнения архитектурно-строительных чертежей. –М.: Стройиздат, 1993, -38с.
3. ГОСТ 21.101-97. Основные требования к проектной и рабочей документации. –М.: Стройиздат, 1997, -37с.