Проектирование одноэтажного промышленного здания "Кузнечно-прессовой цех"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Рамные железобетонные каркасы являются основной несущей конструкцией одноэтажных производственных зданий. Наибольшее распространение получил сборный железобетонный каркас.

Каркас одноэтажного промышленного здания обычно состоит из поперечных рам, образованных колоннами и несущими конструкциями покрытия (балки, фермы и др.) и продольных элементов: фундаментных, подкрановых балок, подстропильных конструкций, плит покрытия и связей.

При строительстве одноэтажных промышленных зданий применяются помимо вышеназванных, ряд других конструкций и элементов.

Промышленные здания входят, как правило, в состав промышленных предприятий, представляющих собой сложные комплексы различных зданий и сооружений.

По назначению промышленные здания подразделяются на следующие виды:

- производственные, в которых размещены основные цехи, где ведется заготовка и изготовление выпускаемой заводом продукции, и подсобные цехи, обслуживающие это производство. Так, например, применительно к машиностроительному заводу такие цехи, как литейный, кузнечный, механический, сборочный, являются основными, а такие, как ремонтно-механический, инструментальный, ремонтно-строительный -- подсобными;

- энергетические (электростанции, трансформаторные, котельные, компрессорные и др.);

- транспортные (гаражи, паровозные и мотовозные депо и др.);

- складские;

- вспомогательные (предназначенные для административных, бытовых и хозяйственных целей).

Исходной базой проектирования промышленных зданий является производственный процесс, для которого предназначается проектируемое здание. Производственный процесс охватывает целый ряд технологических, транспортных, складских и подсобных операций, совершаемых в определенной последовательности и цикличности, причем движение обрабатываемых материалов в этом цикле представляет собой ряд грузовых потоков, к которым предъявляют определенные требования.

1. Исходные данные для проектирования

1.1 Климатические, гидрогеологические, мерзлотные и сейсмические условия строительства

Согласно СНБ 2.04.02-2000 ''Строительная климатология и районирование'' установлены нижеперечисленные условия строительства.

Климатические параметры холодного периода года для города Могилев.

Температура воздуха :

-абсолютная минимальная -37°С;

-наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98 -34°С; 0,92 -29°С;

-наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98 -28°С; 0,92 -24°С;

-холодного периода обеспеченностью 0,94 -11,5°С.

Сумма отрицательных среднемесячных температур -21,8°С.

Дата начала и окончания отопительного периода 3.10...24.04.

Среднемесячная относительная влажность :

-в 15 ч наиболее холодного месяца 82%;

-за отопительный период 84%.

Среднее количество осадков за ноябрь-март 217 мм.

Ветер :

-преобладающее направление за декабрь-февраль Ю;

-средняя скорость за отопительный период 4,4 м/с;

Снежный покров.

Высота снежного покрова :

-средняя из наибольших декадных за зиму 26 см;

-максимальная из наибольших декадных 56 см.

Продолжительность залегания устойчивого снежного покрова 106 дней.

Климатические параметры тёплого периода года.

Температура воздуха :

-средняя максимальная наиболее тёплого месяца года 23°С;

-абсолютная максимальная 36°С.

Среднемесячная относительная влажность в 15 ч наиболее тёплого месяца 58%.

Среднее количество осадков за апрель-октябрь 459 мм.

Суточное максимальное количество осадков за год :

-среднее из максимальных 33 мм;

-наибольшее из максимальных 74 мм.

Преобладающее направление ветра за июнь-август З.

Глубина промерзания :

-средняя из максимальных за год 65 см;

-наибольшая из максимальных 130 см.

Тип грунта - лёгкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине до 1 м моренным суглинком.

1.2 Особенности технологического процесса, микроклимата, акустического и светового режима основных помещений здания

Нормальными для трудовой деятельности человека является температура окружающего воздуха +12...+22°С, влажность 40...60% и скорость движения воздуха 0,1...0,2 м/с.

В проектируемом здании для обеспечения оптимальных параметров рабочего места применены светоаэрационные фонари и сплошное остекление.

Технологический процесс происходящий в проектируемом здании заключается в приёме продукции от ''горячего'', ''холодного'', расположенных рядом и соединённых сетью автомобильных дорог. А также в перемещении продукции в пределах цеха, комплектовании грузов для автомобильного и железнодорожного транспорта. Мостовые краны расположены в пролётах A,B и C по два в каждом, кран-балка в пролёте D. Обслуживание ж/д путей осуществляется за счёт автотранспорта.

Здание по взрывопожарной опасности относится ко второй категории, по пожарной - ко второй категории.

1.3 Требования к строительным материалам и конструкциям, их выбор

Проектирование здания велось с учётом особенностей технологического процесса, который будет протекать в нём при эксплуатации. На стадии проектирования применены строительные конструкции и материалы, подобранные по типовым сериям и соответствующие нормативным документам, действующим на территории Республики Беларусь. Экономическая целесообразность обусловлена применением конструкций, изготовленных на предприятиях расположенных на небольших расстояниях от места строительства из местных материалов.

Кузнечно-прессовой цех

В кузнечно-прессовых цехах производится обработка предварительно нагретого до заданной температуры металла способом динамического (ковка, штамповка) и статического (прессование) давления.

Нагрев металла производится в пламенных или электропечах, обработка - с помощью молотов, штампов, прессов.

Условия труда определяются конструкциями печей, видом топлива и степенью механизации производственных процессов. Величина тепловыделений колеблется в значительных пределах.

2. Генеральный план

2.1 Общие сведения о строительной площадке

Площадь данного участка составляет 19 га. Рельеф местности спокойный. Проектируемое производственное здание увязано с примыкающими районами и не нарушает их функций.

Подъезд к ремонтно-строительному цеху осуществляется через проходную с проезжей части.

Для завода предусмотрена автостоянка, расположенная со стороны главного входа в завод в соответствии с требованиями. Также на территории генплана расположены ''горячий'', ''холодный'' цеха, предназначенные для выпуска продукции. Для управляющего и обслуживающего персонала, а также инженерно-технических работников предусмотрено здание заводоуправления. Для обеспечения необходимыми топливно-энергетическими ресурсами предназначено здание ТЭЦ. ГСМ хранятся на соответствующем складе.

2.2 Планировка застройки и благоустройство территории

Минимальные разрывы между зданиями устанавливаются санитарными и противопожарными нормами, а также необходимой шириной дорог, проездов и тротуаров. Санитарные разрывы между зданиями не менее высоты до карниза противоположного здания. Минимальное расстояние между зданиями не менее 12 м. Минимальное расстояние от ж/д путей до здания не менее 3,1 м при отсутствии входа, 6 м при его наличии. Ширина дорог при двухполосном движении 6 м, однополосном 3 м. Расстояние от дорог до здания при наличии входа не менее 8 м, при отсутствии 3 м. Пешеходные тротуары шириной 1...1,5 м располагаются на расстоянии не менее 1,5 м.

2.3 Технико-экономические показатели генерального плана

В результате вариантного проектирования генплана определены следующие технико-экономические показатели :

1) Площадь территории : 19га;

2) Площадь, занятая зданиями и сооружениями : 0,82 га;

3) Площадь, занятая открытыми складами : 0,05 га;

4) Коэффициент застройки : 34,6 %;

5) Площадь, занятая озеленением : 11645 м2;

6) Коэффициент озеленения : 47,3 %;

7) Протяжённость железнодорожных путей : 220 м;

8) Площадь автодорог и площадок : 3949 м2;

9) Площадь мощёных тротуаров и проходов: 152 м2;

10) Протяжённость ограждения : 1025 м;

2.4 Расчёт черных и красных отметок

Расчёт чёрных отметок:

Н ч. = Н мл. г.+h*(m/d),

Н ч- черная отметка ,м;

Н мл. г -отметка младшей горизонтали, м;

h-высота сечения рельефа;

m-расстояние от младшей горизонтали до необходимой точки;

d-расстояние по перпендикуляру между горизонталями.

Расчет черных отметок:

Hч1=173,5-0,5*5,12/(53,19+5,12)=173,46м

Нч2=173,5-0,5*34,14/(30,23+34,14)=173,23м

Нч3=173,5-0,5*41,69/(21,49+41,69)=173,17м

Нч4=173,5-0,5*38,17/(24,32+38,17)=173,19м

Нч5=173,5-0,5*51,40/(8,55+51,40)=173,07м

Нч6=173,5-0,5*41,50/(15,93+41,50)=173,14м

Нч7=173,5-0,5*21,30/(32,17+21,30)=173,30м

Расчет красных отметок:

Расчёт красных отметок:

Hкр=Hкрmax-i*l

Hкр- необходимая красная отметка, м;

Hкрmax-старшая красная отметка, м;

i-уклон спланированной поверхности, i=0.01;

l-длина стороны здания, м.

Принимаем Нчmax = Нкрасн. =173,46м ,тогда:

Нкр1=173,46м

Нкр2=173,46-0,01*84,66=172,61м

Нкр3=172,61-0,01*19,16=172,42м

Нкр4=172,42+0,01*11,3=172,53м

Нкр5=172,53-0,01*36,45=172,17м

Нкр6=172,17+0,01*24,63=172,42м

Нкр7=172,42+0,01*48,73=172,91м

Расчёт абсолютной отметки чистого пола:

Нчп= УНкр/n,где (2)

У Нкр- сумма красных отметок, м;

n- количество красных отметок;

Нчп =(173,46+172,61+172,42+172,53+172,17+172,42+172,91)/7=172,65м.

3. Объёмно планировочное решение

В данном курсовом проекте проектируется одноэтажное промышленное здание «Кузнечно-прессовой цех». Район строительства - г Могилев.. Пролёт А и В: ширина пролёта 18 м, высота пролёта 16,8 м, длина пролёта 48 м, шаг крайних колонн 6 м, шаг средних колонн 12 м, колонны ж/б двухветвевого сечения, в пролётах предусмотрена установка мостового крана грузоподъёмностью 32 т.

Пролёт С: ширина пролёта 18 м, высота пролёта 10,8 м, колонны железобетонные сплошного сечения, длина пролёта 84 м, шаг колонн 12 м, в пролёте предусмотрена установка мостового крана грузоподъёмностью 20 т.

Пролёт D: ширина пролёта 24 м, высота пролёта 6 м, длина пролёта 36 м, шаг колонн 12 м, колонны стальные. Предусмотрена установка кран-балки грузоподъёмностью 3 т.

Рисунок 1- Схематический план пролетов

Технико-экономические показатели здания:

1) производственная мощность:

2) объем строительный: 61291,8 м3;

3) общая площадь здания: 4243,08 м2;

4) нормируемая площадь: 5448,7 мІ

5) экономичность планировочного решения: 0,85

6) экономичность пространственного решения: 13.8;

7) компактность здания: 0,56

4. Архитектурно-конструктивное решение

Фундаменты. Каркасная конструкция производственного здания обуславливает необходимость устройства самостоятельного фундамента под каждую колонну серия 1.412.

Фундаменты под смежные колонны в температурных швах делается общий независимо от числа колонн в узле и даже в том случае, если в числе смежных колонн имеются и стальные, и железобетонные колонны. Для каждой сборной железобетонной колонны делают отдельные стаканы.

Отметка верха подколонника под железобетонные колонны принята

-0.150 (под стальные колонны -0.20, под фахверковые -0.10).Зазор между гранями колонн и стенками стакана принят по верху 75 мм и по низу 50мм, а между низом колонн и дном стакана 50 мм. Соединение двухветвевых колонн с фундаментом осуществляется в одном общем стакане.

Фундаментные балки. Наружные и внутренние стены здания устанавливают на фундаментные балки, при этом нагрузка от самонесущих стен передаётся на фундаменты колонн. Для опирания фундаментных балок у подколонника к стенкам стакана устраивают бетонные приливы или на выступы нижележащей плиты устанавливают специальные столбики. Балки устанавливают так, чтобы верхняя их плоскость оказалось на отметке -0.030. Поверх фундаментных балок укладывают гидроизоляцию из цементно-песчаного раствора или из двух слоев рулонного материала на мастике, толщиной гидроизоляции 30 мм. Зазоры между фундаментными балками и колоннами заполняют бетоном.

Вдоль фундаментных балок на поверхности грунта устраивают тротуар или отмостку с уклоном 0.05.



Рисунок 1 - Фундаменты монолитные.

Рисунок 2 - Фундаментная балка.

Колонны каркаса. В современном индустриальном строительстве применяют, в основном, сборные железобетонные каркасы. Колонны, как элементы каркаса, предназначены для опирания на них несущих конструкций покрытия, подкрановых балок и крепления ограждающих конструкций.

Серии применённых колон: двухветвевые 1.424.1-9 ; прямоугольного сечения 1.424.1-5 выпуск 1/87; стальные для бескрановых зданий 1.423.3-8 выпуск 2.

В проекте применены двухветвевые стальные колонны. Колонны состоят из двух частей: надкрановой (верхней) и подкрановой (нижней). Надкрановая часть выполняется из сварных двутавров. Стальные колонны состоят из следующих элементов: ствола или стержня, оголовка, предназначенного для опирания несущих конструкций покрытия, и базы, предназначенной для крепления нижнего конца колонны к фундаменту и передающей нагрузки от стержня на фундамент. Оголовок включает опорную плиту и рёбра жёсткости. Подкрановая часть выполнена двухветвевой с ветвями из широкополочных двутавров. Для опирания подкрановых балок в колоннах предусмотрены консоли из широкополочных двутавров. Ветви колонн соединяют раскосными решётками из уголков. Базы запроектированы раздельными для каждой ветви. Опирание фрезерованного торца ветви осуществляется на заранее установленную и выверенную опорную плиту со строганной верхней поверхностью. Базу после установки в проектное положение необходимо обетонировать. Сопряжение колонны с фундаментом жёсткое.

Привязка “250”, когда внешняя грань колонны смещается наружу с оси продольного ряда на 250мм, применяется в зависимости от наличия грузоподъёмности кранового оборудования, высоты пролёта, шага колонн и других условий.

По отношению к поперечным разбивочным осям каждая первая и последняя колонны (т.е. торцевые) смещаются во внутрь здания от оси на 500 мм.

Рисунок 3-Колонны каркаса

Фахверковые колонны. Применяемые фахверковые колонны железобетонные прямоугольного сечения и стальные таврового сечения серий 1.427.1-3 и 1.427.3-4 выпуск 1 соответственно. В проекте со стальными стропильными конструкциями фахверковые колонны составного сечения: железобетонный ствол до низа стропильной конструкции и стальной надколонник на высоту фермы. Крепление осуществляется как в уровне верха покрытия, так и в уровне горизонтальных связей по нижним поясам ферм.

При панельных стенах в торцах здания фахверковые колонны устанавливают через 6 м и опирают на собственные фундаменты. Элементы фахверка воспринимают массу стен и действующие на стены ветровые нагрузки и передают их на каркас здания.

Фахверковые колонны жестко заделывают в фундаменты и сверху шарнирно соединяют с элементами покрытия.

Рисунок 4- Фахверковые колонны

Подкрановые балки. Серия 1426.1-8 марки БК12-5S400-C(T) и БК12-5S800-C(T). Эти балки служат опорами для рельсов, по которым передвигаются мостовые краны, кроме того, они обеспечивают продольную жёсткость. Разрезные подкрановые балки применены таврового и двутаврового сечения с утолщённой на опорах вертикальной стенкой. Стальные балки применяются двутаврового сварного составного сечения. Балки усилены рёбрами жёсткости, расположенными через 1,5 м по длине. По верху подкрановой балки укладывают упругую прокладку из прорезиненной ткани толщиной 8 -10 мм. с двухсторонней резиновой обмазкой. По упругой прокладке устанавливают крановый рельс, закрепляемый парными стальными лапками (через 750 мм.) через резиновые обкладки зашплинтованными болтами. На крайних болтах устанавливают концевые упоры.

После установки и выверки подкрановых балок производят их крепление к колоннам: внизу -- на болтах и сварке, вверху -- приваркой вертикально поставленного листа к закладным деталям в колонне и балке.

Рисунок 5- Подкрановая балка

Стропильные конструкции. В проектируемом здании применены стропильные железобетонные и металлические фермы. Железобетонные фермы опираются на оголовки колон каркаса крайнего ряда и подстропильные конструкции, устанавливаемые на колонны среднего ряда при шаге средних колонн 12м. Перед установкой к опорным площадкам стропильных конструкций привариваются опорные листы, которые затем привариваются к консолям колонн. Крепление стропильных конструкций к подстропильным аналогично креплению их к колоннам.

а.) стальная ферма ФС30-97 (серия 1.460-4).

б.) Ферма стропильная 2ФБМ18-3S400 (серия 1.463.1-3/87 выпуск 4).

Рисунок 6- Стропильные конструкции.

Подстропильные конструкции. Подстропильные конструкции устанавливают на колонны с шагом 12м., при этом высота колонн, на которые они опираются меньше на 600мм; для опирания стропильных конструкций на нижний пояс подстропильной фермы в середине её пролёта предусматривается опорные площадки. Подстропильные фермы, примыкающие к торцевым стенам и деформационным швам изготавливают укороченными на 180 мм.

Рисунок 7- Стропильные конструкции

Покрытие. В проектируемом здании применены ребристые железобетонные плиты покрытия размером 3х6 и 3х12 м серии 1.465-3 выпуск 7, а также профнастил. По своим технико-экономическим показателям плиты шириной З м более выгодны. Плиты длиной 0,6 м используют как доборные и для укладки на участках покрытия у перепада высот смежных пролетов.

Опирание всех типов крупноразмерных плит на несущие конструкции осуществляют через стальные закладные детали, заделанные по их углам. Опорные детали приваривают непосредственно к специальным закладным деталям, которые размещают в верхнем поясе несущих конструкций покрытия.

Профнастил крепится к прогонам шурупами-саморезами. Прогоны укладываются вдоль пролёта по стропильным фермам через 3 м. Прогоны пролётом 12 м представляют собой решётчатую конструкцию. Верхний пояс прогона образован двумя прокатными швеллерами №10...16, а нижний пояс и раскосы из гнутых швеллеров.



а.) Ребристая железобетонная плита.

б.) Профнастил Н79-680-1,0.

Рисунок 8- Стропильные конструкции

Стеновые панели. В здании применяются стеновые панели из лёгкого бетона, толщиной 300 мм и длинной 6 м. Панели устанавливаются на фундаментные балки и крепятся к колоннам закладными деталями и гибкими связями по средствам сварки. А также применены легкие стеновые панели толщиной 91,6 мм, представляющие собой стальной каркас заполненный утеплителем. Они крепятся к горизонтальным ригелям, расположенным через 1 м по высоте и прикреплённым к колоннам, шурупами-саморезами.

На уровне верха горизонтальных оконных проемов стеновые перемычечные панели устанавливают на опорные стальные столики консольного типа, воспринимающие вертикальные нагрузки от вышележащих панелей, сечения их элементов определяют расчетом. Опорные столики сваркой крепят к закладным стальным элементам колонн, они своими ребрами входят в швы между панелями. Такие же столики консольного типа устанавливают на глухих участках стен, расстояние между ними по высоте определяют в зависимости от материала и массы (веса) панелей, а также от конструкции и несущей способности столиков.

а.) Легкобетонная стеновая панель (серия 1.432-5).



б.) Панели трёхслойные с металлическими обшивками типа «Сэндвич»

(серия 1.432.2-12).

Рисунок 9- Стеновые ограждения

Фонари. “П” - образные фонари представляют собой “П” - образную надстройку над проёмом в крыше (для образования проёма в крыше в коньке вдоль продольной оси пролёта на стропильные конструкции не укладывают плиты покрытия). Остеклённые поверхности в таких фонарях располагаются вертикально.

а) П-образный, прямоугольных светоаэрационный фонарь:

б) Купольный зенитный фонарь.

Рисунок 10 -Фонари.

Размеры фонарей унифицированы и согласованы с основными габаритами зданий. Ширину их назначают в зависимости от числа и величины пролётов здания. Для пролёта шириной 18 м принимают фонари шириной 6 м. Высоту фонаря определяют на основании световых и аэрационных расчётов.

Несущим остовом фонаря является стальной каркас, монтируемый из фонарных ферм и фонарных панелей.

Фонарная ферма устанавливается между фонарными панелями на несущие конструкции покрытия поперёк фонаря и обеспечивает поперечную жёсткость фонаря.

Покрытие фонаря обычно повторяет конструкцию покрытием здания. Фонари проектируются с наружным водоотводом. Опорные плиты стоек фонаря закрепляются анкерными болтами с последующей приваркой их к закладным деталям в верхнем поясе стропильных конструкций.

Система связей. В каждом продольном ряду посередине температурного блока необходимо устроить связи между колоннами каркаса.

Система связей покрытия соединяет в пространственный элемент попарно стропильные связевые фермы по краям, а при необходимости - и в середине температурного блока, и связывает между собой эти пространственные элементы вдоль здания для восприятия горизонтальных усилий любого направления.

Связевые стропильные фермы соединяются: в плоскости нижних поясов - распорками и раскосами, образующими горизонтальные фермы, и растяжками с интервалом 6 м по всей длине здания; в плоскости верхних поясов - распорками и раскосами в середине пролета только в подфонарном пространстве; в вертикальных плоскостях связями - через 6 м.

Заполнение проёмов. Остекление запроектировано двойное. Переплёты оконных проёмов ленточное (сплошное), деревянные рамы. Узлы окон с деревянными переплётами по СТБ 940-2004, заполнение швов выполнено по ГОСТ 30971-2002. Ширина оконных коробок 174мм. Оконные блоки крепятся шурупами к деревянным пробкам в панелях.



Рисунок 11 - Эскиз связей между колоннами: крестовые и портальные

Деформационные и температурные вертикальные швы заполняются монтажной пеной по ГОСТ 25621-83.

Ворота запроектированы шторные по СТБ1138-98 серии ПР-05-57 размером 4,2х4,2м для ж.д. транспорта и для остальных.

Таблица 1 - Спецификация элементов заполнения проёмов

Поз.	Обозначение	Наименование	Кол-во по фасадам	Масса ед.кг	Прим
			1-9	20-1	А-Ж	Ж-А	Всего
Окна
	СТБ 939-93	ОКЗ 12-60	12	16	-	-	28
	СТБ 939-93	ОКЗ 18-60	12	16	-	8	36
Ворота
	СТБ 1138-98	ВР 42.42	-	-	3	1	4

Таблица 2 - Ведомость отделки помещений

Наименование или номер помещения	Вид отделки элементов интерьера	Примечание
	Потолок	Площадь, м2	Стены и перегородки	Площадь, м2	Колонны	Площадь, м2
Цех	Известковая окраска	4243	Известковая окраска	3846,5	Известковая окраска	1670
Санузел		50,0	Керамическая плитка	158,8	-	-

Таблица 3 - Экспликация полов

Номер помещения	Тип пола	Схема пола или тип пола по серии	Данные элементов пола	Площадь, м2
Цех	Бетон ный		Асфальтобетон 40; Подстилающий слой из бетона 100; Песчаная подготовка100 Естественный грунт	4145,08
Санузел	Керамичес кий		Плитка керамическая 8 мм; Цем.-пес. стяжка 30 мм; Гидроизол 3 мм; Бетонная подготовка 80 мм; Уплотнённый грунт	98,0

Спецификация сборных железобетонных изделий

Таблица 4 - Спецификация сборных железобетонных изделий.

Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	Масса ед., т	Примеча-ние
Колонны
К1	Серия 1.424.1-5 вып. 1/87	6К108-15*	18	9,1
К2	Серия 1.427.1-3	8КФ106-1	14	5,4
К3	Серия 1.424.1-9	1КД168-8.4*	18	14,5
К4	Серия 1.424.1-9	7КД168-1,4	4	19,8
К5	Серия 1.427.1-3	9КФ169-1	8	7,3
К6	Серия 1.423.3-8 выпуск 2	КБ60.6-1-К	8	0,642
К7	Серия 1.427.3-4 выпуск 1	ТФ10.60.БК4.К2	6	0,215
Фундаментные балки
ФБ1	Серия 1.415-1 вып.1	ФБ6-45	27	1,0
ФБ2	Серия 1.415.1-1 вып.1	ФБ45	8	0,9
ФБ3	Серия 1.415-1 вып.1	ФБ47	6	0,8
ФБ4	Серия 1.415-1 вып.1	ФБ48	7	0,8
ФБ5	Серия 1.415-1 вып.1	ФБ49	7	0,8
Подкрановые балки
БК1	Серия 1.426.1-8 вып. 1, 2	БК12-5S800-T	10	3,5
БК2		БК12-5S800	12	3,5
БК3		БК12-5S400	12	1,8
БК4		БК12-5S400-T	4	1,8
Подстропильные фермы
ПСФ1	Серия 1.463.Л-4/В7 вып.1	1ФПМ12-1AIIIв	6	8,75
ПСФ2		2ФПМ12-2AIIIв	6	8,88
Стропильные фермы
СФ1	серия 1.463.1-3/87 выпуск 4	2ФБМ18-3S400	24
Плиты покрытия
П1	серии 1.465-3 выпуск 7	ПГ-12AIIIвТ-1	40
П2		ПГ-12AIIIвТ-2	8
П3		ПГ-6AIIIвТ-1	16
Стеновые панели
СП1	Серия 1.020.1-1	ПС60.12.3,0-6.Л	96
СП2		ПС60.18.3,0-6.Л	108
СП3		ПС63,5.12.3,0-6Л-2	20
СП4		ПС63,5.12.3,0-6.Л-2	48
СП5		ПС66.12.3,0-6.Л-2	8
СП6		ПС66.12.3,0-6.Л-2	12
Доборные плиты
П4	серии 1.465-3 в.7	ПД 6.4	440

Таблица 5 - Спецификация металлических изделий

Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	Масса ед., т	Примечание
Колонны
К6	Серия 1.423.3-8 выпуск 2	КБ60.6-1-К	8	0,642
К7	Серия 1.427.3-4 выпуск 1	ТФ10.60.БК4.К2	6	0,215
Стропильные фермы
СФ1	Серия 1-460.2-10/88	ФС18-92	4	2,51
Прогоны
	Шифр 11-2457 КМ	П-3	30	0,15
Профилированный настил
	ГОСТ 24045-86	Н79-680-1,0	36
Связи
ВС1	Серия 1.424.1-5		2
ВС2			2
ВС3			1
ВС4			2
Приколонные стойки фахверка
	Серия 1.427.3-4	ТФ1.168.АП8	4
		ТФ1.108.АП2	4
		ТФ1.60.АП3	2
Фонари
	Серия 1.464-11/82	ФС6Ч6	21
Панели с металлическими обшивками типа «Сэндвич»
	Серия 1.432.2-12	Панели трехслойные с металлическими обшивками 1х18.0х100	60

5. Теплотехнический расчет покрытия

Требуется определить сопротивление теплопередачи и толщину теплоизоляционного слоя совмещенного покрытия производственного здания для климатической зоны города Могилева. Конструктивное решение покрытия представлено на рисунке

Рисунок 11-Покрытие производственного здания

1 - железобетон, д=300 мм;

2 - полиэтиленовая пленка, д=0,16 мм;

3 -утеплитель плиты минераловатные;

4 - цементно-песчаный раствор, д=30 мм;

5 - кровляэласт (2 слоя), д=6 мм.

Несущая конструкция - железобетонная ребристая плита покрытия плотностью 2500 кг/м3

Пароизоляционный слой - полиэтиленовая плёнка толщиной 0,16 мм.

Теплоизоляционный слой - плиты минераловатные плотностью 125 кг/м3.

Стяжка - из цементно-песчаного раствора толщиной 30 мм, плотностью 1800 кг/м3.

Гидроизоляционное покрытие - из 2 слоёв кровляэласта общей толщиной 6 мм, плотностью 600 кг/м3.

Расчетная температура внутреннего воздуха tв=16 0С, относительная влажность 60%.

Влажностный режим помещения согластно таблице 3 [1] - нормальный, условия эксплуатации ограждения - “Б”.

Расчетное значение коэффициентов теплопроводности л и теплоусвоения S материалов определяем по таблице А1 [1] для условия эксплуатации ограждения - “Б”:

-железобетон =2,04 Вт/м2 0С

=19,7 Вт/м2 0С

-плиты минераловатные =0,051 Вт/м2 0С

=0,66 Вт/м2 0С

-цементно-песчаный раствор =0,93 Вт/м2 0С

=11,09 Вт/м2 0С

-кровляэласт =0,17 Вт/м2 0С

=3,53 Вт/м2 0С

Нормативное сопротивление для совмещенных покрытий согласно таблице 10 [1], равно 3,0 м2 0С/Вт.

Определяем термическое сопротивление каждого отдельного слоя конструкции по формуле (1):

где - толщина слоя, м;

- коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации, принимаемый по таблице А1 [1], Вт/мС.

- плиты покрытия: м2С/Вт.

- цементно-песчаной стяжки: м2С/Вт.

- гидроизоляционного ковра: м2С/Вт.

Термическое сопротивление утеплителя определяем по формуле (5):

где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей

конструкции, принимаемый по таблице 1 [1], Вт/м2С;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, принимаемый по таблице 2 [1], Вт/м2С.

м2С/Вт.

Термическими сопротивлениями пароизоляционного слоя и защитного слоя пренебрегаем из-за незначительной величины.

Определяем тепловую инерцию покрытия по формуле (5):

где- термические сопротивления отдельных слоёв конструкции;

- расчётные коэффициенты теплоусвоения материала слоёв конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 3, принимаемые по таблице А1.

=0,01219,7+2,6270,66+0,03211,09+0,0353,53=2,45 > 1,5.

Согласно таблице 7 [1] для ограждающих конструкций с тепловой инерцией свыше 1,5 до 4,0 включительно за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принимать среднюю температуру наиболее холодных суток с обеспеченностью 0.92, которая в соответствие с таблицей 6 [1] для г. Могилев равна = -34 С.

Определяем расчётное сопротивление теплопередаче по формуле (6):

где - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху по таблице 4 [1], = 1;

- расчетный перепад, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции принимаемый по таблице 8 [1], =6,2 С.

- расчётная температура внутреннего воздуха, принимаемая по таблице 5 [1], С;

- расчётная температура наружного воздуха, принимаемая по таблице 6 [1] в зависимости от полученной величины тепловой инерции, определённой по формуле (6), С.

м2С/Вт.

Экономически целесообразное сопротивление теплопередаче данной конструкции покрытия определяется по формуле (8):

где - стоимость тепловой энергии, р./ГДж, принимаемая по действующим ценам;

- продолжительность отопительного периода, сут., принимаемая по таблице 9 [1];

- средняя за отопительный период температура, С, наружного воздуха, принимаемая по таблице 9 [1];

- стоимость, р./м3, материала однослойной или теплоизоляционого слоя многослойной ограждающей конструкции, принимаемая по действующим ценам;

м2С/Вт.

Сравниваем между собой экономически целесообразное сопротивление теплопередаче 1,710 и нормативное сопротивление теплопередаче 3,0. Таким образом, сопротивление теплопередаче рассчитываемой конструкции должно быть не менее нормативного, равного 3,0 м2С/Вт, определяемого по таблице 10 [1].

Толщина теплоизоляционного слоя из минераловатных плит при этом должна быть равна:

Принимаем толщину утеплителя 140 мм.

6. Светотехнический расчет

Исходные данные: 1) назначение здания - кузнечно-прессовой цех, 2) характеристика зрительной работы - высокой точности.

Пролеты А и В - ширина 18 и 18 м. Высота до низа строительной конструкции 16,8 м. Длина пролета 48 м.

Рисунок 12 - исходные данные расчёта

1) боковое освещение - оконные проемы высотой 4,2 м и 1,8 м, сплошное остекление. Остекление двойное с деревянными переплетами.

2) П - образные фонари длиной 36 м со световыми проемами высотой 1,25 и 1,25 м с одинарным остеклением.

Решение:

В качестве расчетных принимаем 5 точек на условной рабочей поверхности - 0,8 м от уровня пола. Точки располагаем на расстоянии 2,850 м друг от друга.

Теперь необходимо определить значение КЕО ( в каждой из 5 точек).

1. Расчет в первой точке для проема А.

1) Находим величину КЕО от боковых светопроемов А по формулам:

18.01,

0.010,01*(32*105)=33,6.

Для определения поперечный разрез в произвольном масштабе накладываем на 1 график Данилюка, совмещая центр графика О с расчетной точкой 1, а нижнюю линию графика со следом рабочей поверхности и посчитываем количество лучей, проходящих через световой проем (=32).

Находим точку - середину бокового светопроема и определяем номер полуокружности, проходящей через точку (=7), а также определяем угловую высоту середины светопроема над рабочей поверхностью =39є.

Для определения накладываем график 2 на план помещения, таким образом, чтобы вертикальная ось графика и горизонталь, номер которой соответствует номеру полуокружности по графику 1 (=7), проходили через точку . Подсчитываем лучи, проходящие через световые проемы (=32).

0,8*0,8*1*1*1=0,64

где - коэффициент, определяемый по таблице 5. Для стекла оконного листового двойного =0,8;

-коэффициент, определяемый по таблице 5. Для деревянных переплётов двойных раздельных =0,8;

-коэффициент, определяемый по таблице 5. Для бокового освевещения =1;

-коэффициент, определяемый по таблице 4. Солнцезащитных устройств нет, =1;

-коэффициент, учитывающий потери в защитной сетке. Для бокового освещения =1.

Значение q определяем по таблице 6. При угловой высоте середины светопроема над рабочей поверхностью =39є , =0,89.

Аналогично ведем расчет остальных точек.

Суммируя все КЕО в точках, находим -среднее значение и сравниваем с нормативными. Должно выполниться условие (отклонение не более 25%).

Расчет остальных точек заносим в таблицу

Таблица 6 - значение расчета КЕО

Проём	Точки
А	1 2 3 4 5	0,2 0,3 0,8 2,0 33,6	46 56 72 90 99	- - - - -	45 34 23 13 2	2 4 8 15 64	0,46 0,48 0,56 0,652 1,195	0,64	0,027 0,052 0,206 0,751 25,44	26,476
Б	1 2 3 4 5	1 1 1 2 -	56 67 76 86 -	- - - - -	45 34 23 22 -	15 19 39 45 -	0,652 0,703 0,97 1,03 -	0,46	0,168 0,217 0,339 0,815 -	1,539
В	1 2 3 4 5	- - - - -	48 56 70 78 -	1 1 2 3 -	44 34 25 21 -	27 36 50 72 -	0,812 0,935 1,08 1,24 -	0,46	0,179 0,241 0,696 1,335 -	2,451
Г	1 2 3 4 5	- - - - -	- - - 78 70	- - - 1 3	- - - 19 25	- - - 76 52	- - - 1,26 1,1	0,46	- - - 0,452 1,063	1,515
Д	1 2 3 4 5	- - - - -	68 80 - - -	2 2 - - -	25 20 - - -	51 72 - - -	1,09 1,24 - - -	0,46	0,682 0,913 - - -	1,595
Е	1 2 3 4 5	- - - - -	- 78 68 58 46	- 1 2 2 1	- 20 25 33 44	- 75 51 36 28	- 1,255 1,09 0,93 0,82	0,46	- 0,45 0,682 0,496 0,174	1,802

=13.27 > =5 полученное среднее значение КЕО не менее нормативного. Следовательно, размеры световых проемов обеспечивают требуемую нормативную освещенность.

Рисунок 13 - результаты проведённого расчёта

7. Инженерно-техническое оборудование здания

промышленный здание архитектурный инженерный

В проектируемом здании принят хозяйственно-питьевой водопровод от городской сети. Канализация хозяйственно-фекальная в городскую сеть. Отопление не предусмотрено. Естественное освещение осуществляется за счёт сплошного остекления стен и фонарей, искусственное - лампами накаливания от сети 220/380В. Вентиляция - естественная через фонари и неплотности элементов заполнения проёмов. Электроснабжение как от сети 220/380В, так и 36В от городских сетей. Здание оборудовано слаботочными устройствами - телефон, радио. Проектом предусмотрен пожарный гидрант, пожарные щиты с необходимым инвентарём и ящики с песком. Водосток с кровли внутренний в ливневую канализацию.

8. Мероприятия по обеспечению экологичности проекта и сбережению знергоресурсов

Мероприятия по обеспечению экологичности проекта и сбережению знергоресурсов проводятся в соответствии с нормативными документами. Эксплуатация здания не оказывает негативного воздействия на окружающую среду. Приводится восстановление качества почвы и растительного покрова в местах производства работ, мероприятия направленны на наименьшее изменение природного ландшафта.

Приводятся мероприятия по экономии материальных ресурсов, снижению энергозатрат на стадии проектирования, строительства и эксплуатации здания и другие.

Градостроительные вопросы решают, принимая во внимание проблемы сохранения, преобразования ландшафта с учетом охраны природных ресурсов территории (рельеф, гидрогеология и животный мир, воздух, вода и др.), назначая урбоэкологические мероприятия сохранения и улучшения природы.

Архитектурно-планировочные решения варьируют из условий достижения максимального экологического комфорта и одновременно - не загрязнения природной среды.

Здания и сооружения стремятся спроектировать с максимально замкнутым безотходным циклом функционирования, чтобы в природную среду не поступило загрязнение; жилье и общественные здания с полной утилизацией всех отходов.

При разработке технологии возведения зданий и сооружений используют решения минимально преобразующее рельеф, наносящее временный ущерб окружающей среде при условии полного возвращения стройплощадки в ее естественное состояние, снятие и сохранение почвенного слоя на месте строительства, сборные - разборные покрытия автодорог, отсутствие складов.

9. Научные исследования с обоснованием принятых архитектурно-конструктивных решений

В сложившейся ситуации на данный момент перед строительной отраслью Республикой Беларусь поставлена основная задача: осуществление достижений научно-технического прогресса, постановка на собственное вооружение передовых европейских и мировых технологий производства. Для этой цели требуется преобразовать строительство в стабильно развивающуюся индустриально-техническую отрасль, повысить ее технико-экономический уровень, обеспечить надежность и качество выпускаемой строительной продукции, снизить стоимость проектных и общестроительных работ, за счет применения новых организационно-технологических решений, конструкций и материалов, сократить сроки строительства методом оптимизации вариантов ведения строительно-монтажных работ.

В данный момент происходит интенсивное развитие в области проектирования строительных конструкций: совершенствование методики расчета и применения новых эффективных материалов.

Список литературы

1) Архитектура. Методические указания и задания к курсовой работе №2 для студентов специальности 1-70 02 01 «Одноэтажное промышленное здание» Часть 1 - Могилев: БРУ, 2012 - 36с; Составители: канд. тех. наук Е.Е. Корбут; ст. преподаватель В.А. Катков

2) Архитектура. Методические указания и задания к курсовой работе №2 для студентов специальности 1-70 02 01 «Одноэтажное промышленное здание» Часть 2 - Могилев: БРУ, 2012 - 36с; Составители: канд. тех. наук Е.Е. Корбут; ст. преподаватель В.А. Катков

3) Архитектура. Методические указания и задания к курсовой работе №2 для студентов специальности 1-70 02 01 «Одноэтажное промышленное здание» Часть 3 - Могилев: БРУ, 2012 - 36с; Составители: канд. тех. наук Е.Е. Корбут; ст. преподаватель В.А. Катков

4) И.А. Шерешевский “Конструирование промышленных зданий и сооружений”. Учеб. пособие для студентов строительных специальностей. - М.: «Архитектура-С», 2005. 168 с.

5) ТКП 45-2.04-43-2006 . Строительная теплотехника .-Минск: М-во архитектуры стр-ва Респ. Беларусь, 2007.-32с

Размещено на Allbest.ru

...