Строительство консервніх производств

    1.Исходные данные:

    Табл.1

    Табл.2

2.Описание архитектурно-строительного решения

    Объект  проектирования - одноэтажное производственное здание со сборным железобетонным каркасом.

    В современном индустриальном строительстве  одноэтажные промышленные здания возводят каркасными из сборных железобетонных элементов заводского изготовления с самонесущими или с навесными стенами. Проектируя такие здания, широко используют типовые объемно-планировочные я конструктивные решения, разработанные на основе единой модульной системы.

    Применение  УТС позволяет компоновать из них здания необходимой площади с едиными параметрами, что дает возможность резко сократить количество потребных типоразмеров деталей и конструкции.

    Для одноэтажных зданий унифицированы:

    пролеты зданий без мостовых кранов - 12, 18, 24 м в технологически обоснованных случаях допускаются 6 и 9 м, для зданий, оборудованных мостовыми кранами, - 18, 24, 30 и далее кратные 6 м;

    шаг колонн по длине здания предусматривают 6 или 12 м в зависимости от размеров пролетов и их высоты;

    высота одноэтажного промышленного здания, измеряемая от уровня чистого пола до низа несущей конструкции покрытия, зависит от размеров пролета и кратна 0,6 м в пределах 3,6...4,8 м, кратна   1,2 м в пределах 4,8...10,8 м, кратна 1,8 м при высоте более 10,8 м.

    Одноэтажное промышленное здание, как правило, возводят с пролетами одного направления, одинаковой высоты и ширины, прямоугольной в плане формы. В технологически обоснованных случаях может быть допущено минимальное количество различных унифицированные пролетов, а также проектирование здания с пролетами взаимно перпендикулярного направления.  

    2.1.Привязки колонн и стен к разбивочным осям

    Для упрощения формы и сокращения числа типоразмеров конструктивных элементов расположение колонн, стен и других конструкций здания /привязка/ относительно разбивочных осей регламентировано. Для одноэтажных зданий с железобетонным каркасом, не оборудованных мостовыми кранами, следует:

    внутренние  грани наружных самонесущих стен совмещать с продольными и поперечными разбивочннми осями;

    колонны крайних пристенных рядов размещать с "нулевой" привязкой, т.е. наружную грань совмещать с продольной осью;

    колонны у торцовых стен и температурного шва смещать на 500 мм; колонны средних рядов каркаса располагают так, чтобы их геометрические оси совпадали с разбивочннми.

    2.2.Каркас здания я его элементы

    Каркас  одноэтажного промышленного здания - основная несущая конструкция, которая представляет собой систему поперечных рам, состоят из колонн, жестко заделанных в отдельностоящие фундаменты и шарнирно или жестко связанных с ригелями в виде балок или ферм покрытия, по верхним поясам которых создают настил под кровлю.

    Все элементы сборных железобетонных каркасов унифицированы, при проектировании их подбирают по специальным каталогам.

    Колонны. В зданиях высотой до 9.6 м и пролетами 12. 18 и 24 м. не оборудованных мостовыми кранами, применяют колонны квадратного поперечного сечения 400x400 мм. Колонны пристенных рядов - бесконсольные, колонны средних рядов имеют небольшие консоли. В зданиях, оборудованных мостовыми кранами и имеющих большие пролеты, номенклатурой предусмотрены колонны прямоугольного и двухветвевого. 

    Фундаменты. Под колоннами каркаса возводят отдельностоящие железо-бетонные фундаменты ступенчатой формы, имеющие в верхней части стакан, в который при монтаже устанавливают колонну. Фундаменты колонн должны иметь отметку верхней плоскости -0.150,   т.е. располагаются на 150 мм ниже уровня чистого пола. В этом случае весь комплекс работ нулевого цикла, включая бетонную подготовку пола, можно выполнять до монтажа колонн, что способствует повышению темпов и снижению стоимости строительства.

    Габаритные  размеры фундамента - глубина его заложения, размеры подошвы, число ступеней зависят от ряда конкретных факторов: вида грунта основания, глубины промерзания, уровня залегания грунтовых вод и др. определяются расчетом.

    Фундаменты  небольших размеров могут быть сборными.

    фундаментные  балки предназначены для опирания внутренних и наружных самонесущих стен и передачи нагрузок от них на фундаменты колонн. Фундаментные балки применяют сборные железобетонные таврового сечения.

    высотой 450 мм для шага 6 м. Фундаментные балки укладывают на ступени фундаментов или на бетонные столбики. выложенные по этим ступеням,с таким расчетом, чтобы верхняя грань была расположена на отметке -0,030 /отметку чистого пола принимают за нулевую и располагают на 150 мм выше спланированной вокруг здания поверхности земли.

    Для защиты фундаментных балок от воздействия  пучинистых грунтов и для предохранения пристенной полосы от промерзания котлован, открытый для монтажа балок, засыпают шлаком.

    Балки. В качестве несущих конструкций покрытия для пролетов 6, 9, 12, 18 ы применяют железобетонные балки с обычным армированием и предварительно напряженной арматурой: односкатные,   двускатные и с параллельными поясами. 

    2.3.Ограждающие конструкции 

    Покрытия. Основные ограждающие конструкции покрытия: настилы, пароизоляпия, теплоизоляция, выравнивающий слой асфальта или цементного раствора и кровля.

    Настил  проектируют из железобетонных ребристых  плит, которые укладываются на верхние пояса балок и ферм и крепятся к ним сваркой закладных деталей. В зданиях с шагом 6 м применяют плиты размером 6x3 и 6x1,5 м высотой 300 мм . Плиты шириной 3 м экономичнее плит шириной 1,5 м как по расходу материала, так и по трудозатратам при монтаже. Плиты шириной 1,5 м обладают большей несущей способностью, их применяют в качестве доборных и в тех случаях, когда несущая способность плит шириной 3 м недостаточна: у перепадов высот, фонаря и т.п.

    Пароязоляционяый слой защищает теплоизоляцию от увлажнения водяными парами, проникающими в покрытие из помещений, его выполняют из 1-2 слоев рубероида, наклеиваемого на битумную мастику.

    Теплоизоляционный слой в зависимости от местных  условий может быть плитный  /пенобетон/. Толщину слоя определяют теплотехническим расчетом. Ограждающие конструкции покрытия в зависимости от степени утепления делят на холодные /теплоизоляционный и пароизоляционные слои не уcтраивают/ и утепленные. Холодные ограждения устраивают над неотапливаемым помещением или в горячих цехах с избыточным тепловыделением.

    Наибольшее  распространение в промышленном строительстве получила рулонная кровля, образуемая из нескольких слоев рубероида, наклеиваемого один на другой на битумную мастику. Число слоев рубероида определяют в зависимости от уклона кровли: при уклоне 1-3 и 3-7% -не менее 5 слоев, а при уклоне 7-15% - не менее 3 слоев.

    Водоотвод с покрытий может быть внутренним и наружным. Внутренний водоотвод устраивают при плоских и многоскатных покрытиях. Он состоит из водоприемных воронок, отводящих труб и стояков. Площадь, обслуживаемая одной воронкой, в зависимости от диаметра стояка, составляет 1800...3600 м².

    Для организация водостока с плоских покрытий уклоны /до 7%/ образуют за счет изменения толщины слоя утеплителя. Покрытия отапливаемых зданий, как правило, проектируют с внутренним водоотводом.

    Стены. Наружные стены в зданиях с полным каркасом никакой нагрузки, кроме собственного веса, не несут, поэтому называются самонесущие. Они выполняют только ограждающие функции. Такие стены следует проектировать из крупноразмерных стеновых панелей длиной 6 м железобетонные неутепленные и утепленные, из легких и ячеистых бетонов. В зданиях с панельными стенами допускается использование кирпичной кладки для цоколя, когда в нижней части необходимо предусмотреть большое количество проемов дверей, ворот, отверстий для пропуска технологического оборудования и др.

    Окна. Размеры и размещение оконных проемов определяют в соответствии с требованиями рациональной организации естественного освещения и аэрации помещений, особенностями технологии производства и архитектурными соображениями.

    Размеры оконных проемов выбирают: в плане  кратными 500 м - I; 1,5; 2; 3; 4; 5; 6 м; по высоте кратными 600 м - в пределах 1,2...7,2 м.

    Окна  проектируют в виде раскосов с  ленточным остеклением с глухими и открывающимися створками рам. Переплеты выполняют из металла, железобетона, дерева.

    Двери, ворота. Выходы из производственных, помещений одноэтажных зданий располагают в соответствии с требованиями строительных норм в зависимости от категории производственных процессов, но не реже чем через 72 м по периметру.

    Наружные  двери по ширине должны иметь номинальные размеры проемов: I; 1,5; 2,0 м, по высоте - 2,1...2,4 м. Внутренние двери проектируют шириной от 0,6 до 1,8 м при высоте 2, 2,3 м. Все двери на путях эвакуация должны быть распашными и открываться наружу.

    Габаритные  размеры ворот определяют по размерам подвижного состава в груженой состояния: 3x3; 3,6x3; 4x4,2 /ширина на высоту/.

    Полы. В одноэтажных промышленных зданиях устраивают без подполья по уплотненному грунту.

    Покрытие  пола /чистый пол/ применяют в зависимости  от технологических требований. Обычно в производственных: помещениях предприятий пищевой промышленности покрытие пола выполняют из керамических плиток, в местах интенсивного движения внутрицехового транспорта предусматривают бетонное покрытие.

    Полы  в складских помещениях, на рампах и под навесом выполняют с  бетонным или с асфальтовым покрытием.

    Во  вспомогательных и бытовых помещениях возможно применение полов с покрытием из линолеума, древесяо-волокнистых плит и др. /лист 3. 5/.(

    Рампы, навесы.

    Рампы могут быть открытыми или с навесами.

    В бесподвальных зданиях устройство рампы, поднятой на 1,2 м над уровнем земли, влечет за собой подсыпку пола под всей площадью здания, что приводит к значительному удорожанию строительства. 
 
 
 
 
 
 

    3. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. 

    В холодный период года и результате разности температур внутреннего и наружного воздуха постоянно происходят потери через ограждающие конструкции здания. Система отопления должна восполнить эти потери, поддерживая в помещениях   внутреннюю   температуру,   требуемую   санитарными нормами. Теплотехнический   расчет   ограждающих   конструкций   позволяет получить оптимальную нагрузку на систему отопления. 

      Цель расчета - определение толщины δ наружных стен и толщины δ_ут слоя утеплителя совмещенного покрытия, при которой коэффициент термического сопротивления ограждения R был бы несколько большим, чем требуемый по нормам R_min.

    Тип стен и тип утеплителя заданы. Минимальное термическое сопротивление ограждающей конструкции вычисляют по формуле: 
 

R_min = [(t_в- t`_п)/ Δt^п]* R_вn , м²К/Вт,

    где  t_в - расчётная температура внутреннего воздуха, °С;

            t`<sub>п</sub> - расчетная температура наружного воздуха, °С, выбирать согласно предварительно принятой степени массивности: для "легких" t`_п - t_xс, где t_xс - средняя температура самых холодных суток в году;

           Δt^п - нормируемый температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и внутренней поверхностью ограждения;

           R_в - коэффициент термического сопротивления ограждения тепловосприятию, для наружных стен и бесчердачных покрытий Ru ~ 0,115 м²К/Вг;

            n - поправочный коэффициент к разности расчетных температур, учитывает расположение ограждения в здании (для наружных стен и бесчердачных покрытий n = 1). 

    R_min = [(17+26)/ 6]* 0,115*1= 0,8242 м²К/Вт

    Исходя  из полученного значения R_min, по таблице 1.2. для керамзитобетонной стены выбираем значение R= 0,97 м²К/Вт и толщина стены δ= 300 мм

    Для утеплителя из пенобетонных плит выбираем по таблице 1.3. R= 0,93 м²К/Вт толщиной 120мм. 

    Определение тепловых потерь здания. 

      Для расчёта тепловой мощности  системы отопления и подбора  оборудования необходимо определить основные и добавочные потери тепла здания через его ограждающие конструкции (покрытия, наружные стены, полы, двери, окна и пр.). 

    Теплопотери  могут быть определены по формуле: 

    Q_тп = q_o*V*( t_в- t_п), Вт, 

    где q_o - удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м³К);

            V- объем здания по наружному обмеру,  м³;

    V= (h+2δ)*(l+2δ)*H_р;

    t_п принять равной t_xп.

    H_р=h_эт+h_б +h_пл+h_покр, м

    где  H_р – расчетная высота наружных стен;

    h_эт - высота этажа (3.6м);

    h_б - высота балки (650мм);

    h_пл - высота ж.б. ребристой плиты (300мм);

    h_покр - высота покрытия (пароизоляция 10мм, утеплитель 120мм, асфальтовая стяжка 20мм , рубероид 10мм)

    H_р=3.6 +0.65 +0.3+(0.01+0.12+0.02+0.01) = 4.71 м ;

    V= (21+2*0.3)*(48+2*0.3)*4.71= 4944.37 м ;

    Исходя  из полученного объема здания из табл. 1.7 выбираем q_o= 0.48 Вт/м³С^о.

    Расчитываем теплопотери:

    Q_тп = 0.48*4944.37*( 17- (-23)) = 94931.904 Вт 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список использованной литературы

    1. Бурения В.Л. Основы промышленного строительства и санитарной техники Ч.1. Основы промышленного строительства. - М.: Высш. Школа 1984.

    2. Трепенков Р.И. Альбом чертежей и конструкций промышленных зданий. - М., Стройиздат. 1980.

    3. СН 124-72. Указания яо строительному проектированию предприятий, зданий и сооружений пищевой промышленности. - Н.: Стройиздат, 1972.

    4. Методические указания и контрольные задания по курсу "Основа промышленного строительства, санитарной техники и охраны окружающей среды" для студентов специальностей 1005. I007 заочной формы обучения. Одесса: ОТИПП. 1987.