Проект промышленного здания


24

СОДЕРЖАНИЕ

Задание            

Введение

1. Генеральный  план

2. Технологический  процесс предприятия

3. Подъемно-транспортное  оборудование:

3.1. Мостовые  краны

3.2. Подвесные  краны

4. Объемно-планировочное  решение

5. Конструктивное  решение

5.1. Конструктивная схема и обеспечение жесткости

5.2. Фундаменты

5.3. Фундаментные  балки

5.4. Колонны

5.5. Фермы

5.6. Плиты покрытия

5.7. Подкрановые  балки

5.8. Наружные  стены

5.9. Лестницы

5.10. Обвязочные  балки

5.11. Перемычки

5.12. Ворота  и двери

5.13. Окна

5.14. Перегородки

5.15. Полы

5.16. Кровля

5.17. Пожарные  лестницы

6. Отделка помещений

7. Отделка фасадов

8. Специальная  защита конструкций

9. Противопожарные  мероприятия

10. Выбор колонн

11. Расчет глубины  заложения фундаментов

12. Светотехнический  расчет

13. Теплотехнический расчет

Библиографический список

Приложение 1. Конспект СНиП 31-03-2001 «Производственные здания».

  
   
   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Проект цеха клееных деревянных конструкций выполнен на основании задания, выданного кафедрой строительных конструкций.

Исходные данные, характеристики района строительства:

Климатические:

район строительства: Алтайский  край., г. Барнаул

температура наружного  воздуха средняя по месяцам:

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

-17,5

-16,1

-9,1

2,1

11,4

17,7

19,8

16,9

10,8

2,5

-7,9

-15,0


 

Геологические и гидрогеологические условия:

уровень грунтовых вод  – 2м;

вид грунта – песок

несущая способность  грунта R=2,0кгс/см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Генеральный план

Проектируемое производство располагается в северной части зоны основных производств. Доставка сырья производится автотранспортом. Готовая продукция отправляется на склад автотранспортом, а со склада ж/дорогой до места заказа.

Проектируемое здание привязывается  к координатной сетке участка, а  по вертикали к окружающей застройке с учетом вертикальной планировки. Подъезд к цеху предусматривается с северной стороны от магистральной улицы.

Ливневые стоки организованы уклонами к дорогам и уклонами дорог 3% к приемным решеткам ливневой канализации.

На территории предприятия запроектированы следующие элементы озеленения: кустарник рядовой, лиственные деревья, газоны, цветники.

Основные технологические  трубопроводы, тепловые сети прокладываются в каналах.

ТЭП по генплану:

- площадь территории –28149,00м2,

- площадь застройки – 7008,32м2,

- коэффициент застройки  - 0,249

- площадь дорог, тротуаров  и площадок – 13504,81м2,

- площадь озеленения -  7635,87м2,

- коэффициент озеленения  – 0,271

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Технологический процесс  предприятия



 




 

 

 

 

 

Санитарная группа производственных процессов Iб, IIб

Режим работы двухсменный.

По пожаро- и взрывоопасности  производство отнесено к категории III.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Подъемно-транспортное  оборудование

По заданию на проектирование  для перемещения грузов по пролетам и над технологическим оборудованием требуется следующее ПТО:

мостовые краны:

  • В блоке «А» – грузоподъемностью 10т с зоной обслуживания в осях 10-14;
  • В блоке «Б» - грузоподъемностью 30 т с зоной обслуживания в осях А-К;
  • Подвесные краны в блоке «В» – с грузоподъемностью 0.5т  с зоной обслуживания в осях А-К;
  • Автокары.

3.1.Мостовые  краны

Основные параметры  мостовых кранов по ГОСТ 3332-54

Грузоподъемность,

т

Пролет крана,

м

Крановый габарит здания,

мм

Габарит крана от оси  головки рельса, мм

ширина крана, мм

тип рельса

Вверх

Вниз

наружу

30

10

22,5

22,5

2950

2250

2750

1900

250 – 900 по мере увел. Пролета

300

260

6300

КР-70


 

 


 

Основные размеры:

Тип

b

b/h

S

h1

h2

R

КР-70

70

120

28

32,5

24

400


 

 

 

 

 

 

 

3.2. Подвесные  краны

Два подвесных крана  блока «В» имеют следующие характеристики:

  • консоль – 1,2м;
  • база – 1,5м;
  • ширина – 1,91м;
  • балки несущие двутавр № 24М;
  • балки подвесного пути двутавр №30М

 

 

4. Объемно-планировочное  решение

Здание запроектировано  с размерами в осях 48х85,5м. Количество пролетов 5 в том числе:

  • блок «А» – однопролетный, пролет 24м, высотой – 6м, длиной – 24м,
  • блок «Б» -двухпролетный, пролет 24м, высотой – 6,4м, длиной – 48м,
  • блок «В» - двухпролетный, пролет  6 м, высотой – 3,6м, длиной – 48м.

Размеры приняты согласно расположению и габаритам технологического и подъемно транспортного оборудования. Приводится обоснование расположения производственных участков и помещений. Например, в блоке «А» расположено  отделение сварки, в блоке «Б» - отделение прессовки и штамповки, Отделение механической обработки; в блоке «В»- отделение сборки, отделение вспомогательных работ.

По технологическим  соображениям, а также для обеспечения  условий эвакуации из здания, запроектированы четыре выхода на улицу.

Сообщение с блоками  вспомогательных помещений запроектировано по первому этажу через шлюз.

 

5. Конструктивное решение

5.1. Конструктивная схема

Здание каркасное, запроектировано  по связевой схеме жесткость обеспечивается:

  • в продольном направлении:

стальными крестовыми связями, расположенными между осями;

  • в поперечном направлении:

стропильными конструкциями.

 

5.2. Фундаменты

Монолитные железобетонные столбчатые для колонн, и с опорами под фундаментные балки, а также под стальные колонны.

Отметка обреза фундамента -0,150м.

Глубина заложения фундаментов  под наружные и внутренние колонны  определена расчетом (п.11) – 1,95 м.

 

5.3. Фундаментные балки

Для передачи веса самонесущих стен на фундамент применяются фундаментные балки прямоугольного сечения.

 

Фундаментные балки опираются  на приливы фундаментов сечением 600х300 мм. Отметка верха прилива 450 мм.

 

 

 

5.4. Колонны

Для блока «А» пролетом 24м, высотой 6м приняты приняты ж/б колонны сечением 400х800 по серии КЭ-01-49, с уровнем головки рельса 6,15м и мостового крана грузоподъемностью 10т (расчет см п10).

 

Для блока «Б» пролетом 24м, высотой 6,4м приняты металлические  колонны  по серии 1.424-4 с уровнем головки рельса 8,62м и мостового крана грузоподъемностью 30т (расчет см п10).

Для  блока «В» пролетом 6м, высотой 3,6м приняты ж.б. колонны сплошного сечения по серии 1.424-3 сечением 300х300мм.

5.5. Стропильные конструкции

Для покрытия блока “А”  приняты железобетонные стропильные фермы пролетом 24метра при шаге 6 метров с уклоном верхнего пояса   1,5 % по серии 1.463-3, которые опираются на колонну. Крепление осуществляется на болтах.

Для покрытия блока “Б”  приняты также стальные стропильные  фермы из горячекатаных профилей пролетом 24 метров при шаге 6 метров.

Для покрытия блока В  приняты балки стропильные железобетонные для покрытий зданий пролетом 6м таврового сечения с номинальной высотой 600мм по серии 1.462.1-10/80. Балки опираются на колонны.

 

5.6. Плиты покрытия

Несущими элементами ограждающей части покрытия являются сборные железобетонные ребристые плиты  П1  6х3 м по серии1.465-3. Для покрытия участка у продольных стен, имеющих привязку 250мм, используются доборные плиты П2 650х1500х220мм.

Для покрытия участка  для продольного деформационного  шва (перепад высот), запроектированы доборные плиты П3 400х600мм.

Основные плиты крепятся к ригелям. Доборные плиты крепятся к основным плитам.

 

 

5.7. Подкрановые балки

Для мостовых кранов грузоподъемностью 30 и 10 т и шага колонн 6м применяются металлические разрезные подкрановые балки двутаврового сечения высотой 1100мм. Для обеспечения устойчивости стенка балка снабжена поперечными ребрами жесткости с интервалом 1,5 м. Площадь сечения ребер 90х6мм. Ребра обрываются по высоте 60 мм от нижней полки.

Крановые пути прокладываются из железнодорожных рельсов КР-70, который крепится к подкрановой  балке на планках. Чтобы уменьшить ослабление верхнего пояса отверстиями под болты, планки в средней части балок располагаются в шахматном порядке. Для предупреждения аварий при работе крана у торцов здания устраиваются ограничители движения, снабженные устройством автоматически включающим торможение.

Разрезные подкрановые  балки опираются на консоли рядовых  колонн строганной нижней кромкой рядовых опорных ребер. Одно из ребер усилено планкой толщиной 6мм примерно на 2/3 высоты. В пределах этой планки расположены соединительные болты.

Привязка оси рельса к продольной разбивочной оси 750 мм.

 

5.8. Наружные стены

Наружные стены –  самонесущие навесные панели по серии 1.432-5.

В местах установки ворот, дверей запроектированы кирпичные вставки на высоту 4,2м.

 

5.9. Лестницы

Для подъема на мостовые краны запроектированы  металлические лестницы.

 

 

5.10. Обвязочные балки

Вес навесных стен передается на колонны  на уровне 1,8 м через обвязочные

балки. К ним крепятся плиты стеновые.   Балка L 75х8 пристреляна на дюбелях.

 

5.11. Перемычки

Над воротами и дверными проемами устанавливаются перемычки. Воротный проем обрамляется сборной железобетонной рамой, вписывающейся по внешним размерам в принятую разрезку панельной стены.

Перемычка воротная рамы.

 

4.12. Ворота и двери

Ворота в наружных стенах распашные размером 4х4,2м, ворота в перегородках 4х4,2м. Двери однопольные глухие высотой 2100мм шириной 1000мм.

 

4.13. Окна

В соответствии с размерами  стеновых панелей приняты стальные оконные панели со стальными переплетами. Для 6-ти метрового шага колонн выполняются с номинальными размерами по фасаду 9х1,2 и 6х1,8м. Площадь и расположение окон приняты по расчету (п13). Для проветривания – 100% окон открывающиеся.

Размеры панелей в  соответствии с обозначениями на чертежах

5.14. Перегородки

Участки склада шихтовых материалов выгораживаются консольными щитовыми перегородками высотой 2800мм. Выполняются  из стальных щитов номинальной шириной 0,5 и 1м. Обвязка щитов сваривается из прокатных уголков.

Участки изолируются  от всего цеха разделяющей перегородкой из сетки-рабицы. Они состоят из стоек, устанавливаемых с шагом 1,5м и подвешенных к ним сетчатых щитов. Обвязка щитов из прокатных уголков.

5.15. Полы

В соответствии с назначением  производственных участков приняты  следующие типы полов:

(1) Отделение прессовки и штамповки, отделение сварки, отделение механической обработки – асфальтобетон;

(2)   отделение сборки, отделение вспомогательных работ - бетон.

Экспликация полов

Тип пола

Схема пола

Элементы пола и их толщина

Площадь пола, м

 1

  

Покрытие бетон М 300 30мм

Подстилающий слой бетон  М 100 120мм

Основание уплотненный  грунт

2880

 2

  

Покрытие  асфальтобетон 50 мм

Подстилающий слой бетон  М 100 100мм

Основание уплотненный  грунт

576

С/у

  

Покрытие керамическая плитка по ГОСТ 6787-69 13мм

Прослойка из битумной мастики 2 мм

Подстилающий слой бетон  М 100 120мм

Основание уплотненный  грунт

18,56


 

 

 

 

5.16. Кровля

Кровля запроектирована  из 7 слоев, верхний слой – гравий на битумной мастике. В качестве утеплителя используются плиты газосиликат.

Пароизоляция – 1 слой линокрома на мастике плотностью 600 кг/м3 и толщиной   3 мм.

В местах примыкания к  парапетам устанавливаются защитные листы из оцинкованного железа.

5.17. Пожарные лестницы

Так как высота блоков более 10 м для подъема на кровлю запроектированы металлические лестницы, и при перепадах высоты кровле более 1 м устроены пожарные лестницы.

Маркировка на плане.

ЛМ2 – для подъема с блока В на блок А

ЛМ3– для подъема с блока А на блок Б

ЛМ1 – для подъема на блок В

ЛМ4 – для подъема  на  фонарь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Отделка помещений

Ведомость отделки помещений

Наименование или номер помещения

потолок

Стены или перегородки

Низ стен или перегородок

Отделка колон

площадь

Вид отделки

площадь

Вид отделки

площадь

Вид отделки

ворота

площадь

Вид отделки

Отделение прессовки и штамповки

1152

Затирка, окраска красками ВА

1856,4

Затирка, окраска красками ВА

460,5

Окраска масляными красками

33.6

156,3

Затирка клеевая окраска

отделение сварки,

отделение механической

обработки – асфальтобетон;

1728

Затирка, клеевая окраска

2148

Затирка, клеевая окраска

181,0

Окраска масляными красками

33,6

190

Затирка, окраска полимерцементн красками. ГОСТ19279-73

отделение сборки

288

Затирка, окраска масляными полимерцементн. краской

426,3

Затирка штукатурка, окраска полимер. цементной краской

438,2

Окраска масляной краской

33,6

188,5

Затирка,

Клеевая окраска

отделение вспомогательных работ

288

Затирка, силикатная окраска

457,3

Штукатурка, силикатная окраска

341,1

Керамическая плитка

33,6

188,5

-


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Отделка фасадов

Отделка фасадов производственного корпуса заключается в затирке панелей и последующей окраской их полимерцементной краской.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.Специальная  защита конструкций

Боковые поверхности  фундаментов, каналов и фундаментов  под оборудование, соприкасающиеся с грунтом, окрашиваются горячим битумом за 2 раза по холодной битумной  огрунтовке.

Под всеми фундаментами запроектирована щебеночная подготовка толщиной 100 мм с поливкой битумом  до образования корки.

Все внутренние металлоконструкции окрашиваются краской АЛ-177 за 2 раза по огрунтовке лаком  за 1 раз.

Все кирпичные вставки  и перегородки оштукатуривают цементно-песчаным раствором толщиной 30мм.

9. Противопожарные  мероприятия

В соответствии с требованиями СНиП 2.01.02-85 предусмотрены следующие  мероприятия:

  • по предупреждению возможности возгорания устанавливают автоматическое пожаротушение и пожарная сигнализация;
  • по ограничению распространения огня предусматривается установка противопожарных перегородок;
  • по обеспечению безопасной эвакуации из здания предусмотрен один эвакуационный выход.

10. Выбор колонн

БЛОК А:

Исходные данные:

1 пролет, L = 24м, h1 =6м, Q = 10т,

материал каркаса – из смешанных конструкций;

шаг колонн:

  • для крайнего ряда – 6м,
  • для среднего ряда – 12м;

длина стеновых панелей  – 6м;

пролет плит покрытия – 6м.

Определение минимального уровня головки рельса:

h1 – высота блока по заданию,

h2 – высота от низа крана до уровня головки кранового рельса (“вниз”),

h3 – высота от уровня  головки кранового рельса до верха крана (“вверх”),

h4 – Минимальный зазор между верхом крана и низом стропильных конструкций (100мм);

Hminг.р. = h1 + h2 =6 + 0,7 =6,7м

Hфактг.р. = 6,95м ≥ Hminг.р.

Определение минимальной  высоты колонны:

Hmin = Hфактг.р + h3 + h4  = 6,95 + 1,9 + 0,1 = 8,95м

Подбираем колонну с  фактической высотой ≥ 8,95м → Hкфакт = 9,6м;

БЛОК Б:

Исходные данные:

2 пролета, L = 24м, h1 = 6,4м, Q = 30т,

из металлических конструкций;

шаг колонн:

  • для крайнего ряда – 6м,
  • для среднего ряда – 12м;

длина стеновых панелей  – 6м;

пролет плит покрытия – 6м.

Определение минимального уровня головки рельса:

h1 – высота блока по заданию,

h2 – высота от низа крана до уровня головки кранового рельса (“вниз”),

h3 – высота от уровня головки кранового рельса до верха крана (“вверх”),

h4 – Минимальный зазор между верхом крана и низом стропильных конструкций (100мм);

Определение минимальной высоты колонны:

Hкmin = h1 + h2 + h3 + h4  = 6,4 + 2,75+0,7+0,1 = 9,95м,

Определение минимального уровня головки рельса:

Hminг.р. = h1 + h2 = 6,4 + 0,7 = 7,1м,

Hп.б. = 1,1м, Hр = 0,12м

Определение минимальной  высоты подкрановой части колонны

Hпmin = Hminг.р. – Hп.б. – Hр + H0,

где H0 – высота подземной части колонны (для колонны сплошного сечения H0= 0,6м)

Hпmin =7,1 – 1,1– 0,12 + 0,6 = 6,48м, Hпфакт = 8,0м (кратна 2М).

Определение фактической высоты уровня головки рельса:

Hфактг.р. = Hпфакт + Hп.б.+ Hр – H0=8,0 + 1,1+ 0,12 – 0,6 = 8,62м;

Определение минимальной высоты колонны:

Hкmin = Hфактг.р.  + h3 + h4  = 8,62 + 2,75 + 0,1 = 11,47м,

Определение фактической  высоты колонны:

Hкфакт = 12,6м.

 

БЛОК В:

Исходные данные:

2 пролета, L = 6м, h1 =3,6м, q = 0,5т,

материал каркаса –  из железобетонных конструкций;

шаг колонн:

  • для крайнего ряда – 6м,
  • для среднего ряда – 12м;

длина стеновых панелей  – 6м;

пролет плит покрытия – 6м.

В пролетах с подвесными кранами высота колонн определяется исходя из заданной высоты пролета и выбирается не менее данной.

Hкфакт = 4,2 м ≥ 3,6м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Расчет глубины  заложения фундаментов.

11.1. Исходные данные:

Вид грунта – песок;

Уровень грунтовых вод – 2м;

Среднемесячные отрицательные  температуры в данном районе в  течение зимнего периода t1= -10,20С, t2= -9,20С, t12= -7,30С.

Здание без подвала с полами по грунту.

11.2. Нормативная глубина  сезонного промерзания.

dnf = d0 ÖMt  = 0,28Ö65,6 = 2,3;


где Мt = / -17,5 – 16,1 – 9,1-7,9-15/ = 65,6С 

11.3. Расчетная глубина  сезонного промерзания.

df = kn x dnf = 0,7 х 2,3 = 1,61м.

11.4. Результаты расчета

Принимаем глубину заложения  фундаментов в соответствии с df и  конструктивными размерами фундаментов:

- под крайние колонны – 1,95  м;

- под средние колонны  -  1,95  м.

Отметки подошвы фундаментов

- под крайние колонны  – 1,95   м,

- под средние колонны  -  1,95 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. Теплотехнический  расчет

12.1.1. Исходные данные

 

Место строительства

Алтайский край.

г. Барнаул

Климатический район  строительства 

III

Средняя температура  внутреннего воздуха  ,

I6, II6,

Относительная влажность  внутреннего воздуха, %

50

Средняя температура  наружного воздуха в отопительный период ,

7,7

Продолжительность отопительного  периода  ,

221

Расчетная температура  наружного воздуха в холодный период года (средняя температура  наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92) ,

 

-39

Температура точки росы ,

5,6

Условия эксплуатации ограждающей  конструкции 

Б


 

Расчетные теплотехнические показатели использованных материалов

№

Материал

Характеристики материалов в сухом состоянии

Расчетный коэффициент теплопроводности

плотность

удельная теплоемкость

коэффициент теплопроводности

1

Ц/п раствор

1800

0,84

0,58

0,93

2

Газосиликат

40

0,84

0,08

0,11

3

Керамзитобетон

     1000

0,84

0,22

0,38


 

 

12.1.2. Расчет требуемой  толщины утеплителя

 

Рассчитываем градусо-сутки  отопительного периода по формуле

 

Определяем требуемое  сопротивление теплопередачи по формуле

  

где , - коэффициенты.

Приведенное сопротивление  теплопередачи  должно быть не менее требуемого . На основании этого составляем неравенство и решаем его относительно по формуле:

 

 


 

где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, ;

      - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, .

Окончательно принимаем  толщину слоя утеплителя - 210 мм.

 

14.1.3. Проверочный расчет

 

Вычисляем приведенное  сопротивление теплопередачи по формуле

 

  

 

Расчетный температурный  перепад , между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин . На основании этого составляем неравенство и решаем его

 

  

где - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.

Условие выполняется.

Температура на внутренней поверхности  должна быть выше температуры точки росы На основании этого составляем неравенство и решаем его

 

  

 

Условие выполняется.

 

12.1.4. Результаты  расчета

 

Окончательно  принимаем следующую конструкцию покрытия:

- ж/б ребристые  плиты покрытия толщиной 300 мм;

- пароизоляция  – 1 слой линокрома

- слой утеплителя  из uгазосиликата толщиной 210мм;

- стяжка из  ц/п раствора  толщиной 15мм;

- гидроизоляция  двумя слоями линокрома ТУ 5774-005-50646256-2002.

- гравий втопленный  в битумную мастику.

 

Расчет стенового  ограждения

 

12.2.1. Исходные данные

   

Место строительства

Алтайский край.

г. Барнаул

Климатический район  строительства 

III

Средняя температура  внутреннего воздуха  ,

I6, II6,

Относительная влажность  внутреннего воздуха, %

50

Средняя температура наружного воздуха в отопительный период ,

7,7

Продолжительность отопительного  периода  ,

221

Расчетная температура  наружного воздуха в холодный период года (средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92) ,

 

-39

Температура точки росы ,

5,6

Условия эксплуатации ограждающей  конструкции

Б


Таблица 12.2.

Расчетные теплотехнические показатели использованных материалов

 

№

Материал

Характеристики  материалов в сухом состоянии

Расчетный коэффициент теплопроводности

плотность

удельная теплоемкость

коэффициент теплопроводности

1

 Керамзитобетон на кварцевом песке 

1000

0,84

0,22

0,38

2

Газосиликат

40

0,84

0,08

0,11

Проект промышленного здания