Архитектура промышленных зданий. 2

Федеральное агенство по образованию и науке  РФ

ФГБОУ ВПО 

Волгоградский государственный архитектурно-строительный

университет

Себряковский  филиал 
 
 

Курсовой  проект по дисциплине:

«Архитектура промышленных зданий» на тему:

«Типовой пролет 18х144» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                                      
 

Выполнила:                                                                                     Принял:

Студент гр. ПСК-51                                                                      преподаватель

Тарлыгин А.В.                                                                               Либеровская А.Н. 
 

                                                     Михайловка 2011 
 

Содержание:  

1. Исходные  данные.
2. Объёмно-планировочные решения.
3. Конструктивные решения

3.а Решение  общеконструктивной схемы

3.б Основные  элементы каркаса.

4. Отделка и химзащита.
5. Противопожарная безопасность и эвакуационные требования.
6. Техническое обеспечение предприятия и производства.
7. Защита окружающей среды.
8. Приложение

8.1 Теплотехнический  расчет

8.2 Список литературы.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Исходные  данные 

Район строительства  – Михайловка;

Условия эксплуатации – «А»;

Температура наиболее холодной пятидневки tн.х.п. = -27°С;

Температура внутри помещения tвн =14°С;

Влажность φ = 71%;

Агрегатно-поточная схема производства;

Цех состоит  из четырёх пролётов. 

2.Объёмно-планировочные  решения 

   К проекту представлен цех по производству железобетонных плит для покрытия трамвайных путей 2П 14.15.10, состоящий из четырёх пролётов. Проектируется крайний, формовочный пролёт.

   Пролёт  размещается в плане параллельно  трем другим, разбивается на 25 продольных и 4 поперечные оси. Размеры пролёта  принимаем унифицированными, тогда в плане пролёт будет иметь размеры: высоту назначаем кратной модулю 1,2м и она составит 10,8м, ширина пролёта равна 18м, длина 144м. Состоит пролёт из двух температурных отсеков длиной по 72м. каждый. Шаг колонн крайнего ряда принимаем 6м, среднего ряда – 12м. В торцах пролёта предусмотрены фахверковые колонны для крепления стеновых панелей, т.к. их длина меньше шага колонн.

      Привязка  колонн средних рядов к продольным и к поперечным координатным осям центральная, колонн крайнего ряда к продольным осям - “нулевая” (т.к. пролёт оборудован мостовым краном грузоподъёмностью менее 30т, шаг колонн 6м и высота здания не более 14,4м). К поперечным осям колонны крайнего ряда имеют центральную привязку. Геометрические оси торцевых колонн смешаются относительно координационных осей на 500мм внутрь здания. В торцах здания фахверковые колонны имеют “нулевую” привязку.

      Поперечный  температурный шов при длине  температурного отсека 72м размещается  на одной поперечной оси, совмещенной с поперечной координатной осью пролёта. При этом геометрические оси основных колонн смещаются на 500мм по обе стороны от оси шва.

   При агрегатно-поточной схеме все основные процессы и операции осуществляются вдоль продольной оси цеха. Данная схема производства состоит из специализированных постов, которые привязываются к координатным осям пролёта. Продольные оси формовочных постов проходят вдоль средних продольных осей пролёта. Поперечная ось БСО и продольная ось бетоновозной эстакады совмещаются со второй осью пролёта, к третьей оси привязывается торец формовочного поста, а расположение его поперечной оси зависит от габаритов виброплощадки. Ось ТВО удалена от оси формовочного поста на 40м. Ось подготовительного поста от оси ТВО располагается на расстоянии не ближе 25-30м. Для выдержки изделий в зимнее время в пролёте предусмотрена площадь, ось которой на 30м удалена от оси распалубки и подготовки. Склад готовой продукции располагается перпендикулярно главной продольной оси пролёта. 

     Для въёзда и выезда безрельсового  транспорта в одном торце, а также для самоходной тележки в другом торце пролёта, предусмотрены ворота. Они устанавливаются в железобетонную раму и имеют размеры 3,6×4,2м для безрельсового транспорта и 4,8×5,4м для рельсового.

   В качестве наружных ограждающих конструкций  для отапливаемого здания применяются трехслойные панели из легкого бетона. Цокольная панель для одноэтажного здания имеет высоту 1,2м и устанавливается на фундаментную балку. Стыки панелей верхнего яруса стены относительно отметки низа несущих конструкций покрытия смещаются на 600мм вниз.

   Для покрытия пролёта принимаем скатный  тип покрытия. Так как высота пролёта  более 10м, то проектируем внутренний водосток. Кровлю проектируем восьмислойную с основанием из сборных железобетонных плит.

   Для освещения цеха применяется комбинированное освещение: верхнее за счет светоаэрационного фонаря; боковое – двухъярусное остекление. Верхний ярус высотой 1,2м, нижний – 5,4м. Окна проектируем деревянными в виде ленточного двойного остекления. Светоаэрационный фонарь проектируется в виде рамно-связевого каркаса с двухъярусным одинарным остеклением.

   Для аэрации цеха в основном применяется  естественная вентиляция, которая осуществляется через открытые окна и фрамуги  и посредством светоаэрационного  фонаря. Характер проветривания в  летний период – открывание нижних ярусов оконных переплётов, в зимний – открывание верхних ярусов переплётов, вытяжка происходит через открывающиеся фрамуги фонарей. Процент открывающихся переплётов по санитарным нормам должен составлять не менее 20%. При наличии постов или участков с выделением вредных газов или паров (сварочные работы, сильная запылённость и т.п.) предусматривается размещение местных отсосов – принудительной вентиляции.    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Конструктивные  решения 

3.1 Решение общеконструктивной схемы 

   Здание  выполняется в полном каркасе, с  использованием сборных унифицированных  элементов заводского изготовления. Принята рамно-связевая схема каркаса.

   Устойчивость  каркаса в поперечном направлении  обеспечивается жесткостью поперечных рам, в продольном направлении – продольными вертикальными стальными связями, устанавливаемыми в одном из средних шагов колонн здания, в каждом продольном ряду, совместно с подкрановыми балками, которые играют роль горизонтальных распорок для передачи нагрузок на связевой каркас. Не допускается устанавливать вертикальные связи по подкрановой части колонн в шагах, примыкающих к торцу здания и к поперечному температурному шву. 

3.2 Основные элементы  каркаса 

   Фундаменты. Для опирания колонн запроектирован бетонный  фундамент. Характер заделки колонны в стакан фундамента – жесткий. Высота стакана 950мм. Глубина заложения фундамента и размер подошвы фундамента зависит от глубины промерзания грунта, уровня грунтовых вод, материала фундамента. В курсовом проекте глубина заложения фундамента не определяется. Верхняя точка заложения фундамента – обрез, всегда находится на отметке -0.150м.

   Фундаментные  балки. Сборные железобетонные конструкции трапециевидного сечения. Устанавливаются под наружные стены. Высота сечения балок 450мм. Верх балок находится на 30мм ниже отметки 0.000. Между цокольной панелью и балкой устраивается слой горизонтальной гидроизоляции из цементо-песчанного раствора состава 1:3.

   Колонны. В проекте приняты железобетонные колонны сплошного сечения 600×400мм для крайнего ряда и 800×400мм для среднего ряда. Глубина заделки колонны в стакан фундаментной плиты составляет 1050мм. Для крепления стеновых панелей на колоннах крайнего ряда предусмотрены закладные детали.

   Фахверковые колонны. Для установки стеновых панелей в торцах и крайнего ряда здания применяют колонны фахверка. Стальные колонны фахверка имеют прямоугольное сечение с размерами в плане 300×400мм. Колонны выполняются из двух швеллеров, соединённых сваркой.

      При наружных стенах из легкобетонных панелей  фахверк состоит только из вертикальных стоек. Шаг стоек принимается равным длине стеновых панелей 6м. Как и колонны, фахверковые колонны имеют шарнирную заделку в стакане фундамента, а верх колонны имеет шарнирное крепление и с конструкцией покрытия.

   Фермы и балки. В качестве несущих конструкций покрытия применяются типовые железобетонные фермы длиной 18м для скатной кровли. Опирание в среднем ряду производится на железобетонные подстропильные фермы. Характер крепления фермы к оголовку колонны – шарнирный. Для крепления плит покрытия на фермах предусмотрены закладные детали.

   Подстропильные  фермы. Для опирания стропильных ферм в среднем ряду колонн, используются железобетонные подстропильные фермы для уклонной кровли длиной 12м.

   Подкрановые балки. Предназначены для опирания мостовых кранов. У колонн крайнего пролёта используются балки длиной 6м, высотой 400мм, в средних пролётах – длиной 6м, высотой 700мм. Характер работы под нагрузкой – разрезная. Крепление шарнирное, стыки расположены на ветвях колонн.

   Вертикальные ограждающие конструкции. Стены отапливаемых зданий, за исключением зданий с мокрым внутренним режимом, следует проектировать из легкого или ячеистого бетона. Наружные стеновые панели имеют трёхслойную структуру. Толщина каждого слоя определяется теплотехническим расчётом. Высота и длина элементов стен должна быть кратной 600мм. Размеры панелей: длина 6м, высота 1,2 и 1,8м. Крепление к колоннам штыревое. Межоконные (простеночные) панели имеют аналогичное строение и размеры: длина 1,5м, высота 1,2 и 1,8м. Угловые панели имеют квадратное поперечное сечение и размеры: сторона равна толщине панели, высота 1,2 и 1,8м. Цокольная панель имеет размер по длине 6м, по высоте 1,2м.

   Кирпичные простенки у конструкции ворот  выполняются из силикатного кирпича  и имеют толщину, определяемую дополнительным теплотехническим расчётом (в курсовой проект не включён).

   Панели (плиты) покрытия. В качестве ограждающих конструкций покрытия применяются сборные железобетонные ребристые плиты размером 6×3м. Покрытия отапливаемых зданий высотой более 10м следует проектировать с внутренним водоотводом.

   Вертикальные  связи. Вертикальные связи каркаса запроектированы для обеспечения жесткости поперечных рам и при этом позволяют осуществлять связь между пролётами. Выполняются из стальных конструкций. Продольные вертикальные стальные связи нижнего пояса устанавливаются ниже уровня головки рельса в одном из средних шагов колонн здания, в каждом продольном ряду и имеют портальное строение.

   Продольные  вертикальные связи верхнего пояса  размещены в фонарной надстройке в торцах фонаря, имеют крестовую конструкцию. Поперечные вертикальные связи используется в фонарной надстройке и выполнены из трёх стальных распорок.

   Ворота. Для въезда безрельсового транспорта предусмотрены ворота размерами 3,6×4,2м, для ж/д транспорта применяются ворота 4,8×5,4м, которые устанавливают в железобетонную раму. Ригель рамы имеет размеры:600×500мм, а стойки 500×400мм. Размещают ворота обычно в торцах здания в каждом пролёте. Ворота имеют калитку, предназначенную для входа в здание и эвакуации, имеющей размеры 1,8×0,6м.

   Перед воротами для безрельсового транспорта предусмотрен въездной пандус размерами 3×3,6м и с уклоном 1:20.

   Окна. Предназначены для естественного освещения и вентиляции помещения и психологической разгрузки рабочих. Световые проёмы проектируются в виде деревянного ленточного двойного остекления. Размеры оконных проёмов составляют 4,5м по длине и 1,2 или 1,8м по высоте, назначаемой кратной 600мм. Расстояние от пола до низа окон нижнего яруса принимается 1,2м.

   Фонари. Светоаэрационные фонари проектируются для верхнего освещения и естественной вентиляции и исполняются в виде рамно-связевого каркаса с двухъярусным одинарным остеклением по одному на каждый температурный блок, не доходящие до торцов наружных стен на величину шага несущих конструкций покрытия.  Размеры фонаря: длина 24м, ширина 6м, высота 3,95м. В данном случае используется 3 фонаря на расстоянии 24м друг от друга. Для обеспечения устойчивости фонарей применяются металлические вертикальные связи продольные длиной 12м и поперечные длиной 6м. Покрытие фонарей решается аналогично покрытию корпуса.

   Отмостка. Назначается для защиты грунта от разрушения и обеспечения оттока атмосферных осадков от корпуса здания. Имеет ширину 0,7м, изготовляется из бетона и размещается по периметру проектируемого здания. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Внутренняя и наружная  отделка. 

   Наружная  отделка. Функция отделки – создание эстетически приятного вида фасада, защита от вредного действия атмосферных осадков, антикоррозионная защита.

   Состав  наружной отделки:

   а) Стеновые панели

   б) Переплёты окон, створки ворот

   в) Металлические элементы (лестницы и  т.д.)

   г) Стыки панелей (тщательность заделки, окраски)

   Внутренняя  отделка.

   Назначение  – исходя из требований технологии (производится окраска трубопроводов, движущихся механизмов, опасных участков) и эстетических требований (цвета не утомляющие глаз, чётко различаемые, обеспечивающие заполняющее рассеивание света).

   Материалы внутренней отделки не должны по возможности  исключать применения влажной и  мокрой уборки, должны обладать необходимой  химической стойкостью.

   Производится  внутренняя отделка стен путём оштукатуривания  и окраски, окраска переплётов окон, створок ворот, связей, подкрановых  балок, ферм и внутренних плоскостей плит покрытия.

   Для проектируемого пролёта используем полы бетонного исполнения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5.Пожарная  безопасность здания 

   Данное  предприятие по производству железобетонных изделий по категории взрыво- и  пожароопасности относится к  категории «Д»: производства данной категории связаны с применением  и обработкой несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии. К этой категории предъявляются минимальные требования безопасности.

   Эвакуация людей из зданий и помещений одноэтажного здания осуществляется непосредственно наружу. В качестве эвакуационного выхода приняты двери, автомобильные распашные и раздвижные ворота, имеющие калитку, а также соседние цеха. Ширина эвакуационных проходов, ведущих к эвакуационному выходу, должна быть не менее 1,4м. Двери эвакуационных выходов и ведущие к ним должны открываться по ходу эвакуации. Количество эвакуационных выходов из производственного помещения должно быть, как правило, не менее двух.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6.Техническое  обеспечение предприятия  и производства 

   Заводы  по производству железобетонных изделий  относятся к числу потенциально вредных производств, поэтому обычно располагаются за чертой города. Это обстоятельство, по экологическим, экономическим и другим соображениям, не позволяет использовать городские централизованные системы.    

   Вследствие  высоких требований по электроснабжению, цех питается от местной заводской подстанции, обеспечивающей требуемую мощность и другие параметры электрической сети.

   Сток  и выброс отходов производства происходит во внутризаводскую систему канализации. Также на территории завода располагается система фильтрации и очистки канализационных вод.

   Пар производит заводская котельная. Энергоноситель поступает по паропроводу.

   Компрессорная станция для подачи сжатого воздуха  также расположена на территории завода, в непосредственной близости от производственного цеха.

   В формовочном цехе преобладает естественная вентиляция, которая осуществляется через открытые окна и фрамуги, а также посредством светоаэрационного фонаря. На постах, имеющих параметры воздушной среды, отклоняющиеся от нормы, предусмотрена искусственная вентиляция в виде вытяжных устройств и вентиляторов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7. Защита окружающей  среды. 

  Предприятие должно иметь экологический паспорт, который включает в себя соответствующие пункты. Выбросы производства должны строго учитываться и контролироваться, не превышая ПДК. Атмосфера, грунт и вода должны иметь безопасные свойства и не влиять на здоровье рабочих и окружающих, а также экологическую обстановку. Например, для хорошей вентиляции продольную ось здания располагают под углом не более 45 градусов к преобладающему движению ветра. Продукция предприятия должна соответствовать санитарным требованиям и контролироваться на безопасность пользования. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8.Приложение. 

8.1. Теплотехнический расчет 

   К расчету  принимаем двухслойную панель.

      

      

где - =1;

=14°C;

t_н=t_н.х.п=-27°С;

Δt_н =5,2°C;

α_в=8,7Вт/м²·°С;

α_н=23Вт/м²·°С.

      φ

Для 14ºС  Е=1599Па, тогда   е=1599·0,71=1135Па  (при φ=71%)

t_р= 8,8°С

Δt_н=14-8,8=5,2°С

определяем

   .

       ,      ,

      R_общ=R_в+R_к+R_н ,            

      R_общ=1/α_в +R₁ +R₂ +…+R_n +1/α_н ,

       ,

где δ - толщина слоя, мм;

   λ - коэффициент теплопроводности, Вт/м²·°С.    

   Примем  материалом несущего слоя панели - легкий бетон, плотностью 1800кг/м³ и толщиной 140мм, а защитного (фактурного) слоя – цементно-песчаный раствор, плотностью 1800кг/м³ и толщиной 20мм.

      

Принимаем в  качестве теплоизоляции слой керамзитобетона  с плотностью 800 кг/м³. Задаёмся δ₂ =0,15, тогда                   

       .

Общая толщина  панели не должна превышать 400мм.

      δ_общ=δ₁+δ₂+δ₃=140+150+20=310мм. 

  

Проверка:

            

       ;

                  0,91 ≥ 0,91 
 

Состав  панели 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8.2. Спецификация основных  элементов ж/б  каркаса. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы. 

1. А.И.Сомойлов  «Производственные здания из  сборных элементов» Высшая школа.1971г.

2. П.П.Сербенович, Б.Я.Орловский, Абрамов «Архитектурное проектирование промышленных зданий» Высшая школа.1974 г.

3. Б.Я.Орловский,  Я.Б.Орловский «Промышленные здания»  Высшая школа.1975 г.

4. Маклакова  «Проектирование промышленных и  гражданских зданий».

5. «Промышленные  здания» Том 5.Под редакцией Шубина. Стройиздат 1986 г.

6. И.А.Шерешевский  «Конструирование промышленных  зданий и сооружений».

7. Трепененков  «Альбом чертежей, конструкций и  деталей промышленных зданий»  Стройиздат 1980 г.

8. СНиП 31.03-2001 «Производственные  здания».

9. СНиП 21.01-97* «Пожарная безопасность здания».

10. СНиП II.89-80* «Генеральные планы промышленных предприятий».