Одноэтажное производственное здание с многоэтажной простройкой

Министерство образования РФ

Тульский Государственный университет

Кафедра “ Городское строительство и архитектура”

Одноэтажное производственное здание с

многоэтажной простройкой

Курсовой проект №2

По дициплине “Архитектура гражданских и

промышленных зданий”

Пояснительная записка

Выполнил:                                                                                                        ст.  гр. 320851 Родыгин О.С.

Проверил:                                                                                                                                            Жаров Р.В.                               

Тула

2007

СОДЕРЖАНИЕ

1.             Общие данные для проектирования…………………………………………3

2.             Решение генерального плана..…………………………………………………3

3.             Объёмно-планировочное решение здания.……………………………3-5

4.             Конструктивное решение одноэтажного здания.………………………6

4.1.         Конструктивная схема здания……………………………………………6

4.2.           Фундаменты..…………………………………………………………………6-7

4.3.           Решение каркаса здания…………………………………………………7-8

4.4.         Решение торцевого фахверка……………………………………………..8

4.5.           Наружные и внутренние  стены..………………………………………..8

4.6.           Подкрановые балки……………………………………………………………9

4.7.           Решение покрытия и кровли……………………………………………9-10

4.8.           Полы…………………………………………………………………………………10

4.9.           Окна, двери и ворота……………………………………………………10-11

5.             Многоэтажная пристройка…………………………………………………………11

5.1.       Конструктивная схема здания…………………………………………….11

5.2. Фундаменты……………………………………………………………………11

5.3. Решение каркаса………………………………………………………11-12

5.4. Наружные стены…………………………………………………………….12

5.5. Лестницы……………………………………………………………………….12

5.6. Кровля…………………………………………………………………………..12

6.             Наружная и внутренняя отделка………………………………………………13

7.             Литература………………………………………………………………………………14

1.      Общие данные для проектирования

          Курсовой проект №2 «Одноэтажное производственное здание с многоэтажной пристройкой» разработан на основании задания на проектирование выданного кафедрой "Городское строительство и архитектура" Тульского государственного университета.

          Место строительства одноэтажного производственного здания города Тулы. Климатический район – IIВ (СНиП 23-01-99* рис. 1). Расчетная зимняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92 –

-27°С (СНиП 23-01-99* табл. 1). Район по весу снегового покрова III (СНиП 2.01.07-85*). Геологические условия – грунты непучинестые. Грунтовые воды располагаются значительно ниже отметки проектирования фундаментов. Характер участка – рельеф территории спокойный. Характеристика одноэтажного производственного здания с многоэтажной пристройкой: Степень огнестойкости – II. Категория производства – Д. Отопление, водоснабжение, канализация будут приняты от городских сетей.

2.      Решение генерального плана

            Проектируемое одноэтажное производственное здание с многоэтажной пристройкой размещены в составе группы зданий и сооружений объединенным общим производственным процессом. На выделенной территории отсутствуют полезные ископаемые. Площадка производственных предприятий примыкает к существующей городской границе. Существующий рельеф территории спокойный. Вдоль границы площадки проходят автомобильные дороги обеспечивавшие проезд к промышленным зданиям.

          На территории предприятия размещаются:              подъездные пути ж.-д. транспорта, производственный корпус, многоэтажная пристройка, административно-бытовой корпус, склад цемента, крытая автостоянка, площадка для складирования, КПП, ж.-д. станция.

            Подъездные автодороги приняты шириной 7м.. Производственный корпус соединён с многоэтажной пристройкой пешеходной галереей.

3.      Объёмно-планировочное решение здания

             Одноэтажное промышленное здание имеет три пролета 24, 30 и 12 м (цех №1, №2 и № 3 соответственно). В 1 и 2 пролетах располагаются опорные мостовые краны среднего режима работы по ГОСТ 3332-54 грузоподъемностью по 30 т (привязка 750 мм.). Длина пролётов здания 60, 48 и 30м соответственно. Высота цех №1 – 14.4 м., 2 – 14.4 м., 3 – 9.6 м. 1, 2 и 3 пролёты имеют по торцам автомобильные ворота суммарным количеством 5 шт., размером 4.2 х 4 м., в 1 и 2 имеются ж.д. ворота(2 шт.) .В пролетах №1 и №2 размещаются бытовые помещения, имеющие в своем составе: комнату отдыха, курительную, санузлы с умывальниками и комнату личной гигиены женщин – привязка крайних колонн 250 мм..

          Площадь:              цеха №1 – 1357 кв. м., цеха №2 – 1363 кв. м., цеха №3 – 319 кв. м., этажа многоэтажной пристройки – 324 кв. м.

Объем: пролета №1 (до низа констр. покрытия) – 19540,8 куб. м., пролета №2 – 19627,2 куб.м., пролета №3 –  3062,4 куб. м., этажа многоэтажной пристройки – 1166,4 куб. м., общий объем многоэтажной пристройки – 3499,2 куб. м.

         Расчёт вставок:

        В осях «8-9»: (мм).

        В осях «З-И»: (мм).

        Внутри здания расположены производственные помещения, комната мастера, кладовая, мужской и женский санузлы. Санузлы рассчитаны на кол-во человек, работающих в максимальную смену:

         Общее кол-во работающих: 180 чел.

Процент работающих женщин: 30%.

Процент работающих в максимальную смену: 90%.

180 – 100%

x – 90%                   чел.      Из них 30% женщин – 49 чел..

       Ж= прибора (принимаем 4 унитаза и 2 умывальника).

       М= приборов (принимаем по 6 унитазов и писсуаров, 2 умывальника).

4.      Конструктивное решение одноэтажного здания

4.1. Конструктивная схема здания

Здание цеха №1, 2 и 3 – одноэтажное. Пролеты 24, 32 и 12 м, шаг колонн 6, 12 и 6 м., высота до низа стропильных конструкций – 14,4, 14,4 и 9,6 м. соответственно. Здание в цехе №1 и 2 со смешанным каркасом, в цехе № 3 железобетонный каркас. Устойчивость каркаса обеспечивается жесткой заделкой колонн в стаканы фундаментов, приваркой плит покрытия к фермам и заделкой швов между плитами цементным раствором Ml00. Продольная устойчивость здания обеспечивается установкой вертикальных связей между колоннами. Торцевой фахверк выполняется в виде сварных металлических колонн. Колонны первого и второго цехов – железобетонные двухветвевые для зданий с опорно-мостовыми кранами. Колонны третьего цеха – железобетонные для зданий с опорно-мостовыми кранами. Подкрановые балки в цехах 1 и 2 железобетонные разрезные для шага колонн 6 и 12 м. под мостовые краны грузоподъемностью до 30 т. Покрытие цеха № 1 и 2 выполнено по стальным фермам с уклоном 1.5% из уголков, в цехе №3 по железобетонным двускатным балкам. Плиты покрытия приняты сборные железобетонные ребристые, размером Зх6 и 3х12 м.

           Кровля принята рулонная 4 - х слойная с защитным слоем из гравия по утеплителю из пенобетона.

           Водосток — организованный, внутренний через водоприемные воронки. Стены наружные – из самонесущих панелей толщиной 300 мм. Перегородки – .из железобетонных панелей.

4.2. Фундаменты

            Все фундаменты – сборные железобетонные столбчатые стаканного типа. Фундамент условно делится на две части: подколонник и плиту, которая имеет ступени. В верхней части подколонника – стакан для колонны. Дно стакана располагается на 50мм ниже проектной отметки низа колонны с тем,

чтобы после распалубки фундамента путем подливки слоя цементного раствора компенсировать возможные неточности в размерах и заложении фундаментов. Для лучшего закрепления колонны в стакане фундамента на ее боковых поверхностях делают горизонтальные бороздки. Отметка верха подколонника принята — 0.150 м.; глубины заложения фундаментов 1,750, 1,850 и 2,550 м. Ступени плиты всех фундаментов имеют единую унифицированную высоту 300мм, количество ступеней - 3. Под фундаментами предусмотрено устройство подготовки в виде слоя бетона марки М50, толщиной 100мм. Привязка фундаментов к разбивочным осям определяется привязкой колонн.

            В местах примыкания одного пролета к другому устанавливают один фундамент для 2-х колонн с двумя стаканами. После установки колонны стакан заделывают бетоном марки Ml00 на мелком щебне.

4.2.1.     Фундаментные балки

              Балки предназначены для применения в промышленных каркасных зданиях с шагом колонн 6м в качестве фундаментов самонесущих стен серия (1.432-5). Балки номинальной длиной 6м разработаны для панельных стен толщиной от 200 до 400 мм.

             Маркировка балок. Балки длиной 6м, изготовляемые без предварительного напряжения, имеют марку ФБ (фундаментная балка) с добавлением цифр.

            Описание конструкции. Балки имеют тавровое или трапецеидальное поперечное сечение со скосами, облегчающими извлечение балок из форм при изготовлении. Конструктивная длина балок выбирается в зависимости от ширины подколонника и место положения балок. Верхняя грань всех балок располагается на 30 мм ниже уровня чистого пола. Балки свободно устанавливаются на приливы, бетонируемые на уступах фундаментов колонн. Зазоры между торцами балок, а также между концами балок и колоннами заполняют бетоном марки Ml00.

Материалы. Балки изготовляются из бетона марок М200–400. Рабочая арматура балок ФБ – плоские сварные каркасы из горячекатаной стали периодического профиля класса А-111.

4.3. Решение каркаса здания (колонны и связи)

4.3.1.     Колонны

           Все колонны на плане здания должны быть расположены строго определенно по отношению к разбивочным осям. Колонны первого и второго цехов имеют привязку 250 мм. Колоны третьего цеха – нулевую привязку. Первая и последняя колонны каждого ряда имеют привязку к поперечной оси 500 мм., независимо от материала колонн, их шага и высоты здания. Высота колонн цеха №1 – 14,4 м., 2 – 14,4 м., 3 – 9,6 м. В 1 и 2 цехе имеется опорно-мостовой кран грузоподъемностью 30 т., колонны по краям ж.-б. двухветвевые 1000х500 мм., колонны среднего ряда те же , но сечения 1400х500 мм. Для крепления торцовой стены к основным колоннам каркаса в зазор между колонной и стеной устанавливаются приколонные стальные стойки фахверка, привариваемые к закладным деталям железобетонных колонн. Железобетонные колонны армируются сварными или вязаными каркасами и формуются из бетона марки 200 при прямоугольном сечении марки 300–400. Закладные элементы, заанкерённые в бетон или приваренные для фиксации положения к рабочей арматуре, имеются во всех колоннах в местах опирания стропильных конструкций, на уровне стеновых панелей, в связевых колоннах – в местах примыкания продольных связей. Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину до 0.85 м.

         В этих пределах для связи с бетоном замоноличивания ствол колонны

снабжается горизонтальными бороздками. Установка колонн выполняется самоходными подъемными кранами. К подъемному тросу колонна присоединяется вставленными в отверстие для строповки захватами.

4.3.2.     Стальные связи железобетонного каркаса

              В поперечном направление устойчивость здания обеспечивается жесткостью заделанных в фундамент колонн и жестким диском покрытия, в продольном направлении – дополнительно стальными связями, устанавливаемыми по всем рядам между колоннами и опорами стропильных конструкций. Стальные межколонные связи располагаются пролете в пределах высоты подкрановой части колонн. Для шага 6 м крайних рядов устанавливают крестовые связи. Рядовые колонны соединены со связевыми колоннами подкрановыми балками. Рядовые фермы соединяются со связевыми фермами, проходящими по коньку распорками. Стержни связей конструируются из парных горячекатаных профилей, свариваемых накладками и узловыми фасонками. К закладным элементам в железобетонных изделиях связи присоединяются на болтах с последующей сваркой.

4.4. Решение торцевого фахверка

Область применения. Колонны применяются в торцевых фахверках одноэтажных промышленных зданиях, имеющих самонесущие стены из панелей длиной 6м. Внутренняя грань панельных стен располагается с зазором 30 мм. по отношению к наружной грани колонн.

4.5. Наружные и внутренние стены

Принимаем самонесущие панели (по серии 1.432-5) для отапливаемого здания при шаге колонн 6м. В соответствии с шагом крайних колонн номинальная длина всех панелей, за исключением угловых и простеночных, принимаем 6 м. Толщину панелей принимаем 300 мм, номинальная высота 1,2 и 1,8м. Нижняя панель первого яруса опирается на фундаментную балку по слою противокапиллярной гидроизоляции из цементно-песчаного раствора. Раскладку панелей по высоте производим, чтобы один из горизонтальных швов располагался на 0.6 м. ниже верха колонны. Панели торцевой стены крепятся к стальным фахверковым колоннам и стойкам торцевого фахверка, расположенным между основными колоннами и стеной. Заполнение швов панельных стен, осуществляется упругими синтетическими прокладками и герметизирующими мастиками. Толщина швов фиксируется жесткими прокладками, размещенными по краям панели. Навесные панели в пределах ярусов крепятся к закладным элементам в железобетонных колоннах.

4.6. Подкрановые балки.

             Применяем для цеха №1 железобетонные подкрановые балки под мостовые краны грузоподъемностью до 30 т для шага колонн 6 м. . Крановые рельсы по ГОСТ 4121-96, тип рельса КР-70.. Опорный мостовой кран состоит из основной двутавровой стальной балки, снабженной на концах катками, которые движутся по верхней полке рельсов, опирающиеся на подкрановые балки. По нижней полке основной балки движется электрическая таль. Он позволяет перемещаться грузу вдоль пролета цеха и поперек. Крепление подкрановой балки к консоли колонны производиться на анкерных болтах, пропущенных сквозь опорный лист, предварительно приваренный к нижней закладной пластине, а к шейке колонны - путем приварки вертикального листа к закладным пластинам. Болтовые соединения после рихтовки завариваются. Балки рассчитаны на нагрузку от мостовых кранов Q=30 т. Монтаж подкрановых балок ведется самоходными кранами. Захваты пропускаются через отверстия для крепления рельсов. При установке балок допускается смещение их осей на 5 мм. по вертикали и горизонтали относительно оси кранового рельса с перепадами до 2 мм. в стыках. Для предотвращения возможного тарана краном торцевой стены на торцевых балках устанавливаются стальные концевые упоры.
    

4.7. Решение покрытия (стропильные конструкции, связи по покрытию, несущие элементы ограждающей части покрытия) и кровли.

                  По схеме восприятия внешних и распределению внутренних усилий конструкции подразделяются на балки и фермы. Балка – одноэлементная конструкция, загружаемая по всему пролету. Изгибающие моменты вызывают в ее сечениях разнозначные нормальные усилия, увеличивающиеся к крайнимволокнам. Ферма - составная стержневая конструкция, загружаемая только в соединяющих стержни узлах. Фермы устанавливаются на железобетонные колонны и на подстропильные фермы. Стропилимые конструкции цехов №1 и 2 – стальные фермы с уклоном 1.5% из уголков. В цехе №3 – железобетонные двускатные балки. Несущие элементы ограждающей части покрытия – железобетонные ребристые плиты изготавливают длинной 6 и 12 м. и шириной рядовые – 3 м., доборные – 1.5 м. в каждой длине Плиты покрытия длиной 6 и 12 метров. Плиты снабжены продольными рёбрами высотой 0.3 м. при длине 6 м. и 0.45 при длине 12 м. и поперечными рёбрами высотой до 0.15 м, расположенные через 1.5 м. и через 1 м. в зависимости от снеговой нагрузки и ширины. Плиты размером 3х12 м. имеют в середине одно ребро усиленного профиля.

          Торцевые поперечные рёбра плит снабжены вутыми, обеспечивающими жёсткость контура. Толщина полки 30 мм. Плиты армируются стержневой, проволочной или прядевой арматурой и каркасами и сетками, расположенными в рёбрах и полке. Плиты формуются из бетона марки 400 и 500. Плиты укладываются по железобетонным и стальным несущим конструкциям. При установке плиты привариваются не менее чем в трех точках к стропильным конструкциям. Форма поперечного сечения плит обеспечивает образование между соседними плитами шва шириной 50 мм, заполняемого (при монтаже) цементным раствором марки 200 на мелком заполнителе.

4.7.1.     Кровля

             Основанием для кровли служит замоналиченный настил из ребристых железобетонных плит. Кровлю составляют: слой гравия светлых тонов на дегтевой или антисептированной битумной мастике толщиной 25мм. Защитный слой гравия исключает механических повреждений, при хождении по кровле и сбрасывание снега; 4 слоя гидроизола марок ГИ-К ГОСТ 7415-86* на битумной мастике толщиной 20 мм; гидрофобизированные минераловатные плиты повышенной жесткости 100 мм; рубероид, наклеенный на горячем битуме.

      В местах установки водосточных воронок основной водоизоляционный ковер усиливается наклеиваемыми поверх него двумя слоями рубероида и слоем стеклоткани и зажимается между прижимным кольцом и воронкой по периметру отверстия.

4.8. Полы

               Вид покрытия пола выбирается в зависимости от характера воздействий на пол или от специальных требований к нему. Характер подстилающего слоя и такие меры, как усиление основания, гидроизоляция и др., назначаются в зависимости от выбранного вида покрытия пола, грунтов основания, уровня грунтовых вод и т.п.Конструкцию пола в проектируемом здании см. на флажках в курсовом проекте. Полы в цехах №1, №2 и №3 - асфальтобетон, толщиной 50 мм., по подготовке из бетона класса В7.5 толщиной 100 мм. В санузлах и комнате личной гигиены женщин полы из керамической плитки, в помещениях для отдыха — из линолеума с подосновой.

4.9. Окна, двери, ворота

4.9.1.     Окна

               Вид и размеры оконных проемов в промышленном здании назначаем с учетом конструкции стен, светотехнических и аэрационных требований и архитектурных соображений. В здании окна располагаются в два и три яруса, схема заполнения двойные верхнеподвесные переплеты: наружный открывается наружу, внутренний – внутрь. Оконные проемы имеют номинальную ширину 6 м. и номинальную высоту 3.6, 2.4 и 1,2 м., что обеспечивает удобную увязку с размерами стеновых панелей. В здании устанавливаются двойные оконные переплеты деревянные, по ГОСТ 12506-81.

4.9.2.     Двери, ворота

                 При проектировании выходов из производственных помещений одноэтажных зданий соблюдаются требования по эвакуации зданий. Двери деревянные, глухие, однополотные размером 1.9х0.91, 2.1х8, 2.1х7 м. Ворота в пролетах №1, №2 и №3 распашные автомобильные и железнодорожные размером 4х4,2 и 4,9х5,4 м. по серии ПР-05-36. С наружной стороны ворот, предназначенных для безрельсового транспорта, в целях перехода от нулевой отметки пола внутри здания к планировочной отметке земли вокруг здания (-0.300) делают наклонные бетонные съезды – пандусы (с уклоном 0.03).

5.      Многоэтажная пристройка

             К одноэтажной части здания осуществляется примыкание многоэтажной пристройки выполненной по нижней продольной стене полёта №3.

5.1. Конструктивная схема здания

   Используемая сетка колонн 6х6 м. Размер пристройки 18x18 м. 3 этажа высотой 4,8 м. Все колонны во всех продольных и поперечных рядах имеют квадратное сечение 400х400 мм и расположены нулевой и осевой привязками относительно продольных и поперечных разбивочных осей соответственно. Наружные стены (продольные и торцовые) располагаются с привязкой -30 и 230 мм по отношению к соответствующим разбивочным осям. При том между колонной и стеной образуется зазор 30 мм. 3дание каркасное трех пролетное, с полным связевым каркасом. Каркас состоит из колонн, ригелей и плит перекрытия. Жесткость каркаса обеспечивается заделкой колонн в стаканах фундаментов бетоном класса В7.5, приваркой к колоннам ригелей, приваркой к ригелям связевых плит перекрытия и установкой диафрагм жесткости в пролете здания.

5.2. Фундаменты

              Фундаменты под колонны пристройки – столбчатые, сборные железобетонные стаканного типа, размером 2.4х1.8 м. Глубина заложения фундаментов – -1.700 м. от уровня земли.

5.3. Решение каркаса

Колонны сборные железобетонные сечением 400x400 мм, высотой на 3 этажа по серии 1.420-12. Ригели железобетонные прямоугольного сечения длиной 6 м. и высотой сечения 800мм. Плиты перекрытий – железобетонные ребристые, толщиной 400мм. шириной 1500 и 750 мм. Поперечная жёсткость каркаса обеспечивается жёсткостью его поперечных : жёсткой заделкой колонн в фундаменты, а также жёстким стыком ригеля с колонной.

Продольная устойчивость каркаса обеспечивается стальными связями , установленными по каждому продольному ряду колонн.

5.4. Наружные стены.

Стены - из панелей толщиной 300 мм по серии 1.432-15. Могут быть рядовые, простеночные, угловые, для внутренних углов здания, парапетные, цокольные.

5.5. Лестницы.

Лестница запроектирована из сборных железобетонных площадок и маршей по ГОСТ 9818-85. Лестница размещается в замкнутом объёме – лестничной клетке, выполненной из кирпича обыкновенного марки М150 на Растворе М100 толщиной 380. Ширина лестничных маршей – 1350, а высота – 1200 мм. Междуэтажная площадка имеет габариты 3040х1170мм. Лестничная клетка запроектирована как отдельно стоящее сооружение.

5.6. Кровля.

           Кровля плоская, невентилируемая с внутренним водостоком, рулонная, из 4-х слоя гидроизола на битумной мастике с защитным слоем из гравия. Утеплитель - гидрофобизированные минераловатные плиты повышенной жесткости. По железобетонным плитам рубероид, наклеенный на горячем битуме.

6.      Наружная и внутренняя отделка

              Для защиты от коррозии поверхностей стен и перегородок применяются различные окрасочные и оклеечные материалы, которые выбираются в зависимости от характеристики веществ, вызывающих коррозию строительных материалов. Швы между плитами покрытия и стеновыми панелями затираются. Потолки и стены производственных помещений белятся известковым составом. Стены бытовых помещений штукатурятся, окрашиваются масляной краской, в санузлах стены облицовываются керамической плиткой на высоту 2 м., выше – побелка. Наружные поверхности стеновых панелей, не имеющие фактурного слоя, окрашиваются кремнийорганической краской светлых тонов. В целях повышения общей культуры производства, способствующей повышению производительности труда, и улучшения внутреннего вида производственных помещений бывает целесообразно специальная разработка проекта интерьера, в составе которого указывают цвета окраски не только строительных конструкций, но также оборудования, коммуникации и т.д.

                 Отделка наружная - офактуренные панели или окраска кремнийорганической краской светлых тонов. Внутренняя отделка принимается в зависимости от назначения помещений. В административных помещениях - побелка потолков, клеевая окраска стен, полы - из линолеума. В помещениях с мокрыми процессами – облицовка стен керамической плиткой, масляная окраска потолков и полы из керамической плитки по слою гидроизоляции. В коридорах - масляная окраска панелей на высоту 1.5 м., полы из линолеума. В вестибюле - масляная окраска панелей на высоту 1.5 м. и полы из бетона мозаичного состава. Вокруг всех цехов выполнить асфальтобетонную отмостку по щебеночному основанию шириной 1000 мм.

7.      Литература

1.      ГОСТ 21.101-97. СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации.

2.      ГОСТ 21.501-93. СПДС. Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей.

3.      СНиП 2.09.02-85*. Производственные здания.

4.      Шерешевский И.А. Конструирование промышленных зданий и сооружений: Учебное пособие для студентов промышленных специальностей вузов. – 3-е изд. перераб. и доп. – Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1979. – 168 с., ил.

5.      Архитектура гражданских и промышленных зданий. Учебник для вузов. В 5-ти т. Под общ. редакцией В. М. Предтеченского. Т. 5. Шубин Л. Ф. Промышленные здания. Изд. 2-е. М., Стройиздат, 1977. 304 с.

6.      Конструкции гражданских зданий: Учебное пособие для вузов / Т. Г. Маклакова, С. М. Нанасова, Е. Д. Бородай, В. П. Житков; Под ред. Т. Г. Маклаковой. – М.: Стройиздат, 1986. – 135 с., ил.