Одноэтажное промышленное здание с АБК

 Министерство  науки и образования Республики Казахстан

     Карагандинский  Государственный Индустриальный

     Университет 
 
 

     Кафедра ПГС и Э 
 
 
 
 

     ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

     к курсовому проекту

     по  дисциплине: «Архитектура промышленных зданий»

     на  тему: «Одноэтажное промышленное здание с АБК» 
 
 
 
 
 

                                                                                Выполнил:

                                                                                          ст. гр. С-05-2

                                                                                    Автайкин В.В.  

                                                                                    Проверил:

                                                                                    преподаватель                       

                                                                                    кафедры «ПГС»

                                                                                    Конакбаева А.Н.                                                                               
 
 
 
 
 

     

     

     Темиртау-2007г.

     

     Содержание 

     Введение 

      1. Генеральный план 

      2. Объемно-планировочное решение производственного здания 

      2.1. Общая характеристика здания 

      2.2. Общая характеристика участка застройки 

      3. Конструктивное решение 

      3.1. Фундаменты 

      3.2. Фундаментные балки 

      3.3. Колонны 

      3.4. Подкрановые балки 

      3.5. Несущие конструкции покрытия  

      3.6. Фахверк 

      3.7. Стеновое ограждение

      3.7.1. Теплотехнический расчет покрытия стенового ограждения  

      3.8. Кровля 

      3.9. Окна 

      3.10. Перегородки 

      3.11. Двери, ворота 

      3.12. Лестницы 

      3.13. Полы 

4. Наружная и внутренняя отделка здания 

5. Инженерное оборудование 

5.1. Вентиляция 

5.2. Водосток 

6. Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование 

7. Противопожарные мероприятия, эвакуация 

8. Административно-бытовой корпус 

8.1. Обьемно-планировочное решение и конструкции 

8.2. Расчет сантехнического оборудования 

8.3. Состав и расчет бытовых помещений 

9. Охрана окружающей среды 

10. Охрана труда 

     Список  используемой литературы  
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     Промышленные  предприятия являются важнейшей составной частью современных городов и в большинстве случаев первопричиной их возникновения.

     Промышленное  строительство играет большую роль в создании основы могущества государства, в подъеме благосостояния народа.

     Обеспечить  выпуск продукции в соответствии с потребностями общества, хозяйственной необходимостью и экономической целесообразности - главная цель строительства промышленных предприятий.

     Область проектирования промышленных предприятий  характеризуется рядом специфических  особенностей, отличающих её от других областей архитектурного творчества: большой номенклатурой отраслей промышленности и значительным числом разновидностей технологических процессов; наличием вредностей, выделяемых промышленностью и необходимостью знания и учета их характера; присутствием специфических видов транспорта; насыщенностью инженерными сооружениями и оборудованием; тяготением к постоянным изменениям технологии к развитию производства, реконструкции; применением специфических средств решения художественных задач по формированию эстетического облика застройки.

     Функциональные  требования заключаются в том, чтобы  промышленное здание наиболее полно удовлетворяло своему назначению, т.е. заданным параметрам, размещаемого технологического оборудования. Объемно -планировочное и конструктивное решение здания, внутрицеховое и транспортное оборудование должны удовлетворять функциям и требованием.   Технические требования заключаются в прочности и долговечности, устойчивости здания. Снижение пожарной и взрывной опасности, а также возможности возводить здания индустриальными методами.

     Архитектурно-художественные требования следующие. Здание должно иметь привлекательный выразительный вид.

     Архитектурный облик здания должен быть гармонично связан с застройкой комплекса и природным окружением.

     Экономические требования. Обеспечение минимально необходимых затрат на строительство проектируемого здания. Для этого необходим выбор наиболее целесообразного конструктивного и объёмно-планировочного решения, оптимального технологического проекта. 
 
 
 
 

     

     

     1. Генеральный план 

     Генеральный план деревообрабатывающего завода для промышленного строительства решается следующим образом. Главный корпус имеет три пролета, в первом размещен цех по изготовлению металлических каркасов и закладных деталей, во втором - цех приготовления бетонной смеси, в третьем - цех формования и сушки железобетонных конструкций. Также имеются склады для готовой продукции. Ширина дорого для движения грузового транспорта составляет 6 метров, ширина тротуаров – 1,5 метра.

     Технико-экономические  показатели генплана: 

     1.Общая  площадь территории – 40000 м²

     2.Площадь  строящихся зданий – 9720 м²

     3.Площадь существующих зданий – 2000 м²

     4.Протяжённость  дорог – 950 м

     5.Протяжённость  тротуаров – 528 м

     6.Площадь озеленения – 16530 м²

     7.Коэффициент использования – 0.293

     8.Коэффициент  застройки – 0.05

     9.Коэффициент  асфальтирования – 0.235

     10.Коэффициент озеленения – 0.413

 

     

     2. Объемно-планировочное решение производственного здания 

     Объемно-планировочное  решение любого промышленного здания зависит от характера технологического процесса, располагаемого внутри здания, от него же зависит расположение зданий на генплане, ширина разрывов между линиями, трассировка транспортных и инженерных сетей и т.д.

     Все виды планировки можно разделить на два основных типа: раздельные и сплошные.

     Предприятие с раздельным разделением производств  имеют следующие недостатки: большую  площадь застройки, отсутствие возможности  организации поточного производства.

     Сблокированные  здания допускают многовариантную расстановку оборудования, позволяют уменьшить площадь заводской территории и т.д.

     Одной из основных задач, решаемых при разработке планировок отдельных зданий и предприятий, является организация людских и грузовых потоков.

     Одноэтажные здания имеют преимущества: облегчают установку тех.оборудования, упрощают пути грузовых потоков и позволяют использовать горизонтальный транспорт; имеют более простое объемно -планировочное и конструктивное решения.

     Во  всех случаях в здании должны быть требуемые санитарно -гигиенические и противопожарные условия. 

     Технологический процесс.

     Объемно-планировочное  решение любого промышленного здания зависит от характера технологического процесса, располагаемого внутри здания.

     В разрабатываемом проекте рассматривается  деревообрабатывающий завод по заказам организаций и отправки их на строительные объекты.

     По  установленной потребности и  номенклатуре конструкций определяются мощность и технологическая схема производства.

     В данном проекте принята поточно-агрегатная схема производства изделий широкой номенклатуры. Характеризуется эта схема свободным расчленением операций.

     В состав деревообрабатывающего завода входят: склад сырья, склад готовой продукции, и др., что позволяет уменьшить сроки изготовления конструкций и в сроки осуществить доставку готовой продукции. Реализация товаров со склада на строительные объекты производится автотранспортом.

     Проектом  предусмотрено применение современного технологического оборудования.

     Погрузочно-разгрузочные операции механизированы.

     

     

     2.1. Общая характеристика здания 

     

1. Класс здания II
2. Степень огнестойкости II
3. Степень долговечности II
4. Конфигурация здания в плане прямоугольная
5. Длина здания        156 м
6. Ширина здания     72 м
7. Высота этажа 10,8 м
8. Высота здания        13 м
9. Конструктивный тип здания - каркасное
10. Здание бесподвальное.

 

     Эвакуация людей из здания и помещений осуществляется через эвакуационные выходы, ведущие наружу. 

     2.2. Общая характеристика  участка застройки 

     

1. Место строительства- г. Щучинск
2. Строительно-климатический район -1 В [6]
3. Зона влажности - III сухая [8]
4. Характеристика грунта - суглинок R^H=0,22 MПа
5. Характеристика грунтовых вод – у.г.в.= -4,7м
6. Глубина промерзания грунта – 1,8 м. [7]
7. Температура наиболее холодной пятидневки - 32 °С [6]
8. Температура наиболее холодных суток - 35 °С [6]
9. Район по весу снегового покрова V [7]
10. Снеговая нагрузка 1 кПа [7]
11. Район по средней скорости ветра за зимний период V [7]
12. Ветровая нагрузка 0,38 к Па [7]

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
     

     

    Данные  для построения розы ветров

    Таблица 2.2.1

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3. Конструктивные решения здания 

     3.1. Фундаменты 

     Колонны опираются на отдельные сборные  железобетонные фундаменты стаканного типа, которые состоят из блока и плиты. Блоки и плиты укладывают на щебёночную подготовку толщиной 100 мм. Для определения типоразмеров фундаментов необходимо знать сечение колонны и глубину заложения фундамента, которая определяется:

     Нз=Нпр+К,

где     Нз - глубина заложения фундамента, м;

      Нпр - глубина промерзания грунта, м.;

      

      К-коэффициент сцепления грунта, принимается конструктивно 0,2- 0,3.

     Нз-1,8+0,2=2,0 м.

     При сечении колонны 500x1000 мм и глубине заложения фундамента Нз=2,0 м размер фундаментной плиты составляет 1700x2100 мм, фундаментного блока 1100x1400 мм. Фундаментный блок имеет фундаментный стакан.

     Сборные элементы фундаментов укладывают на растворе и скрепляют между собой  сваркой закладных деталей. Зазоры между стенками стакана и поверхностью колоны, а также низом колонны  и дном стакана заполняют бетоном на мелком гравии. Такое крепление колонн является жестким. По фундаментам выполняется вертикальная гидроизоляция в виде обмазки битумной мастикой боковой поверхности фундаментных плит и блоков. Для отвода дождевых вод от фундаментов по всему периметру здания устраивается отмостка шириной 1,5 м., с уклоном от стены 1:12.

     

 

     

     

     Зазоры  между стенками стакана и поверхностью колоны, а также низом колонны  и дном стакана заполняют бетоном  на мелком гравии. Такое крепление  колонн является жестким. По фундаментным блокам для гидроизоляции стен укладывают один - два слоя рулонного материала на мастике, а снизу и с их боков делают подсыпку из шлака, крупнозернистого песка или кирпичного щебня.

     По  периметру здания устраивается отмостка из асфальта или бетона шириной 1,2 м с уклоном от стены не менее 1:12. 

     3.2. Фундаментные балки 

     Стены каркасных зданий опирают на железобетонные фундаментные балки, укладываемые между  подколенниками фундаментов на бетонные столбики (приливы) сечением 300x600 мм. Отметку верха столбика приняла -0,65 м при высоте фундаментных балок соответственно 600 мм. Ввиду того, что фундаментные балки защищают пол от продувания в случае просадки отмастки.

     При шаге колон 12 м фундаментные балки в зависимости от ширины подколенников, место укладки и способа опирания принимают длиной 10700 мм. Балки имеют тавровые и трапециевидное сечение с шириной поверху 200 - 250 мм, в зависимости от типа и толщины стены.

     Верх  фундаментных балок располагают  на 300 мм ниже уровня чистого пола, устанавливая их на подливку из цементно-песчаного раствора толщиной 20 мм.

     По  фундаментным балкам для гидроизоляции  стен укладывают один -два слоя рулонного  материала на мастике. 

     3.3. Колонны 

     Для проектируемого здания с кранами, грузоподъёмностью  15 и 10 т. и шагом колонн 12 м принимаются двухветвевые колонны прямоугольного сечения 500x1400 мм, отметка верха колонны равна -10,8м. Величина заглубления колонн принята 1,6 м.

     Надкрановая часть колонны служит для опирания несущей конструкции покрытия и равна 4 м . Подкрановая часть воспринимает нагрузки от подкрановых балок, которые опирают на консоли колонн, и передаёт их на фундамент. Крайние колонны имеют одностороннюю консоль, средние -двухсторонние консоли.

     В металлической колонне предусмотрены стальные элементы, с помощью которых крепят стропильные конструкции, подкрановые балки, стеновые панели (в колоннах крайних рядов). В местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок укладывают стальные листы; крепят их анкерными болтами.

     

     Для изготовления колонн применяют бетон марок 200-600 и арматуру в виде сварных и вязанных каркасов. В нижних распорках двухветвевых колонн делают отверстия для замоноличивания стакана. При этом зазоры в стаканах между колоннами и башмаками заполняют бетоном.

       
 

     3.4. Подкрановые балки 

     Металлические подкрановые балки служат опорами для рельсов, по которым передвигаются мостовые краны. Они обеспечивают пространственную жёсткость каркаса здания.

При шаге колонн 12 м и грузоподъёмности мостового крана 15 и 10 т приняты подкрановые балки двутаврового сечения высотой 1400 мм и шириной полки 650 мм. Развитая по ширине полка балки служит для усиления сжатой зоны; она воспринимает поперечные горизонтальные крановые нагрузки, а также упрощает крепление крановых рельсов.

     Крепление подкрановых балок к колонне осуществляют внизу на болтах и сварке, и вверху - приваркой вертикально поставленного листа к закладным деталям в колонне и балке. Для монтажа кранового пути по верху подкрановой балки укладывают упругую подкладку из прорезиненной ткани толщиной 8-10 мм. По упругой подкладке устанавливают крановый рельс и затем закрепляют его лапками-прижимами.

     Во  избежание ударов мостовых кранов о  колонны торцевого фахверка здания на концах подкрановых путей устанавливают стальные упоры с амортизаторами - буферами из деревянного бруса. 
 

     

     

     3.5. Несущие конструкций  покрытия 

     В данном проекте приняты ж.б.фермы  пролетом 24м и ж.б. подстропильные фермы 12м. Крепят подстропильные фермы к колоннам болтами и сваркой закладных элементов. Железобетонные ребристые плиты для промышленного здания приняты длиной 6 м и шириной 1,5 м. Плиты снабжены продольными ребрами высотой 0,3 м при длине 6 м и поперечными ребрами высотой до 0,15 м, расположенными через 1,5 и через 1м. в зависимости от снеговой нагрузки и шириной. Плиты армируют стержневой, проволочной или прядево напрягаемой арматурой и каркасами и сетками, расположенными в ребрах и полке. Плиты формуются из бетона марок 400 и 500.При установке плиты привариваются не менее чем в трех точках к стропильным конструкциям. Швы между ними заполняются бетон марки 200 на мелком заполнителе.

 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.6. Фахверк 

     Помимо  основных колонн в зданиях имеются фахверковые, устанавливаемые в торцах зданий и между основными колоннами крайних продольных рядов при шаге 12 м и длине стеновых панелей 6 м. Фахверковые колонны предназначены для крепления стен; они частично воспринимают массу стен и ветровые нагрузки.

     Фахверковые колонны жестко заделывают в фундаментах  и шарнирно крепят к элементам  покрытия.

     Нагрузку  от колонн на фундаменты передают через башмаки размером 500x500 мм, которые крепят к фундаментам анкерными болтами. Башмаки расположены на 500 мм ниже уровня пола. Во избежание коррозии башмак бетонируют.

     

     

     3.7. Стеновое ограждение 

     Для монтажа стен отапливаемых зданий при шаге колонн 12 м применяют однослойные стеновые панели из керамзитобетона М50. Панели имеют длину 5980 мм, высоту 1185 и 1785 мм. Угловые панели (для укладки в торцевых стенах) имеют длину 6080 и 6330 мм - при привязке продольных стен «0» и «250». Доборные угловые блоки при этом не нужны.

     Панельные стены позволяют снизить материалоёмкость зданий. Стеновые панели отличаются большей длиной (до 12 м) и меньшей толщиной в сравнение с панелями для жилых домов, применяют для ограждения отапливаемых и не отапливаемых зданий.

     Высоту  стеновых панелей в большинстве  случаев принимают 0,9; 1,2; 1,5 и 1,8 м. Подкарнизные и парапетные панели имеют высоту 0,9 и 1,5 м.

     Крепление между панелями осуществляется с  помощью коротышей из уголков, привариваемых к закладным деталям в панелях и колоннах каркаса. На уровне верха горизонтальных оконных проемов стеновые перемычечные панели устанавливают на опорные стальные столики консольного типа, которые сваркой крепят к закладным стальным элементам колонн, они своими ребрами входят в швы между панелями.

     Для надежной герметизации швов применяются  упругие синтетические профильные прокладки из пороизола, пенополиуретана, гернита, а также различные герметизирующие мастики. 
 
 
 
 
 
 

     3.7.1. Теплотехнический  расчет стенового  ограждения 

     Место строительства - г. Караганда

     Зона  влажности - сухая [8]

     Средняя температура наиболее холодных суток - 35 °С [6]

     Средняя температура наиболее холодной пятидневки - 32 °С [6]

     Условия эксплуатации конструкций А

     Влажность внутри помещения - нормальная 

     Конструкция ограждения

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

     

     Характеристика  материала ограждения 

 
 

     Требуемое сопротивление теплопередачи R₀^ТР,м²* ^оС/Вт, ограждения конструкции определяется по формуле

                                                 

     R₀^ТР=n(t_в-t_н)/⌂t^н_*£_в 

где n- коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций, принимаем по таблице, n=1;

     t_в- расчетная t внутреннего воздуха, ^оС, t_в= 16 ^оС, в соответствии с СНиП;

     t_н- расчетная зимняя температура наружного воздуха, ^оС, t_н= -35 ^оС в соответствии с СНиП

     ⌂t^н - нормативный температурный перепад между внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции; для наружной стены ⌂t^н= 6 ^оС, принимаем по таблице.

     £_в= коэффициент теплоотдачи поверхности ограждающей конструкции; £_в=8,7 Вт\(м²* ^оС) 

     R₀^ТР=1*(16+35)/6*8,7=0,977 (м²* ^оС/Вт) 

     т.к  R₀^ТР≤ R₀ , то из условия равенства определяем толщину стенового ограждения 

     R₀=1/£_в+ R₁+ R₂ +1/£_н≥ R₀^ТР 

где R₁, R₂ - термическое сопротивление ограждающей конструкции, (Вт\(м²*С));

     £_н- коэффициент теплоотдачи (для зимних условий)наружной поверхности ограждающих конструкций, £_н=23 Вт\(м²* ^оС)

R₁= S₁/λ₁=0,02/0,76

R₂= S₂/λ₂=х/0, 

R₀^ТР=1/8,7+0,02/0,76+х/0,24+1/23≥0,977

0,115+0,0263+4,167х+0,043≥0,977

4,167х≥0,793

x≥0.2 

      Принимаем толщину стены S₁=0.3 м 

R₀^ТР≤ R₀ 

т.к. условия соблюдаются, толщина стен принята верно. Общая толщина должна составлять 0,3 м. 

3.8. Кровля