Проектирование литейного цеха

Министерство образования РФ

МГОУ

Кафедра архитектуры

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

301035 09.01 3КП

        Литейный цех

Проект выполнил:                                               Семенихин К.С.

Проект принимает:

Москва 2012.

Содержание.                                                                            Стр.

Ведомость основного комплекта  чертежей.                               4           

Исходные данные для разработки проекта.                           5

Основные технологические  данные производства.                 6

Структура литейного  цеха .                                                             6

Генеральный план .                       7

Технико-экономические  показатели генерального плана .     9

Объемно-планировочное  решение цеха.                 9 Административно-бытовой корпус.                 10

Общие данные.                                10

Расчет численности  персонала.                                                                        10

Бытовые помещения.                     13

Гардеробные .                                                                                                      13

Душевые .                                                                                                            13

Уборные.

Мед пункт .                                                                                                         17                                                                                                                                                                                                                                                                                  

Помещения общественного  питания. 

Административно-конторские помещения.                                     15                             

Конструктивное  решение производственного корпуса  .         18    Колонны.                                   18

Фундаменты.                                                              18                   

Подкрановые балки.                                  19

Стены.                                    20                

Покрытие.                                   20

Водоотвод с покрытия .                               20

Окна и световые фонари.                               21

Полы .                                  21

Перегородки.                                22

Ворота и двери.                                 22

Деформационные  швы.                                 22

Связи .                           

Конструкции административно-бытового корпуса.       23

Теплотехнический  расчет ограждающих конструкций.           26

 Теплотехнический  расчет стеновой панели производственного  здания .    26

 Теплотехнический  расчёт покрытия .                                                              29

 Предварительный   расчёт  естественного освещения.              32

Расчёт бокового естественного освещения .                                 34 

Светотехнический расчет естественного освещения помещения  литейного цеха с помощью светоаэрационных фонарей.                                                   37

Список использованной литературы.                                          47

Ведомость чертежей основного комплекта

Исходные данные для  разработки проекта.

Наименование здания – Литейный цех;

Место строительства – г. Белгород;

АБК – отдельно-стоящий;

Группа производственных процессов  – 2б;

Разряд зрительной работы – 6;

Прочие объекты и их площади: 1) Прирельсовый блок складов 18х144 м; 2) Трансформаторная 6х6м; 3) Две проходные 6х6 м; 4) автовесовая 4х12 м.

Основные технологические  данные производства.

Литейные цехи в большинстве случаев проектируют для легкого, среднего и тяжелого машиностроения и предназначают для массового, серийного и индивидуального производства. Производственные отделения и участки производственных цехов предназначены для расстановки технологического оборудования и рабочих мест, необходимых для литья расплавленного металла в специальные формы для последующей обработки после их остывания.

Структура сталелитейного цеха

Структура сталелитейного цеха определяется его мощностью, номенклатурой, режимом  работы и типом производства. Общая площадь цеха 7746 м², производственная 5810 м².

Сталелитейный цех состоит из производственных и вспомогательных отделений, складских  и служебно - бытовых помещений.

Производственные отделения - плавильное - включая приготовление шихты; формовки, заливки, выбивки - включая сушильные  установки, отделение обрубки и термообработки литья с участками исправления литья и гидроиспытаний литья. Вспомогательных отделений - ремонтного, модельного, ковшевого хозяйства, лабораторий, участков подготовки свежих формовочных материалов, участков регенерации смесей, участков получения углекислоты. Участки складов шихты, свежих формовочных материалов, опок, приспособлений, отливок. Служебно-бытовых помещений: контора цеха, технологическое бюро, службы механика и энергетика, бухгалтерия, ОТиЗ, БТК, душевые, комната отдыха. Главный план сталелитейного цеха приведён в приложении - 1. Структура управления сталелитейного цеха приведена в приложении - 2.

Внутрицеховая транспортировка грузов осуществляется помощи 3-х мостовых кранов грузоподъемностью 20 т и одним подвесным – грузоподъемностью 5 т. Для удобства обслуживания технологического процесса предусмотрены проезды шириной 4.5м.

Основные технологические операции в цехе протекают без значительного  выделения тепла, пыли, дыма, копоти и вредных газов, за исключением  термического и окрасочного отделений. Предприятие обеспечено централизованным теплоснабжением, водоснабжением, производственной и ливневой канализацией, электроснабжением.

Генеральный  план.

Схема генерального плана предусматривает  производственный корпус, складские  помещения, административно-бытовой  корпус, проходную и контрольно пропускные пункты.

На территории можно выделить следующие  зоны:

1. предзаводская (в этой зоне решены проходы и подъезды для рабочих и транспорта, а так же она включает здание проходной);
2. Зона производственных объектов;
3. Складская зона (склады готовой продукции).

Грузовые и людские потоки для  обеспечения безопасности трудящихся и активного функционирования транспортных коммуникаций разделены.

Для передвижения рабочих предусмотрены  тротуары шириной 2м. Ширина дорог принята 6м.

Расстояние между зданиями принято 12м.

Производственное здание имеет  объезд с двух сторон. Доступ ко всем сторонам производственного здания обеспечен за счет газонов. Благоустройство территории: предприятие создает благоприятные условия для работы и отдыха трудящихся.

Объемно планировочное  решение цеха.

Принятое объемно-планировочное  решение цеха обусловлено производственно-технологической  схемой и отвечает требованиям унификации конструктивных элементов. Производственное здание представляет собой прямоугольник с размерами в плане 108х72 м, состоящий из четырех параллельных  пролетов по18 м. Шаг колонн во всех пролетах 6м.

В здании принята нулевая привязка стен к разбивочным осям.

Колонны крайних поперечных рядов (у торцовых стен) и в месте  поперечного температурного шва  смещены с поперечных разбивочных  осей на 500мм внутрь температурных блоков.

Административно-бытовой  корпус.

 Общие данные.

Литейный цех по санитарной характеристике производственного процесса относится к группе 2б. Согласно СНиП 2.09.04-87 необходимо запроектировать бытовые помещения: гардеробные (раздельные по одному отделению), душевые, умывальные, помещения для стирки спецодежды или химчистку.

Количество рабочих определяется из расчета 184 человек в одну смену. Количество женщин составляет 38% от общего числа рабочих. Цех работает в три смены. Количество работающих в смене одинаковое. Количество служащих составляет 6 чел..

Расчет численности персонала  участка.

При планировании численности рабочего персонала проектируемого участка  подразделяют на следующие категории:

- основные  рабочие,

- вспомогательные  рабочие,

- руководители,

- уборщики.

Количество основных рабочих характеризуется  двумя величинами: списочным числом (все числящиеся в цехе) и явочным  числом – количеством рабочих  ежедневно занятых работой во всех сменах т.е. не считая рабочих, которые  числятся в штате цеха, но по уважительной причине отсутствуют на рабочем  месте (по болезни, в отпуске и  т.д.)

Сначала рассчитывается явочное количество рабочих на участке по формуле:

РЯ.=5Ч2Ч2=20 чел.

где, f – норма обслуживания одного агрегата, чел.

о –  количество агрегатов, шт.

с –  число смен в сутки.

Таблица 3. – Явочное количество рабочих.

На  основании установленного явочного количества основных рабочих рассчитывается их списочный состав по формуле:

Рсп = Ря/Ј (7)

где, Ј - коэффициент означает ,что 7ч11% списочного состава рабочих отсутствует  на работе по уважительным причинам Ј = 0,89ч0,93.

Рсп = 20/0,9 = 22 чел.

Кроме численности основных рабочих рассчитывается численность вспомогательных рабочих, руководителей, уборщиков.

Принимается количество вспомогательных рабочих  – 70 ч 80% от списочного количества работающих. Количество руководителей принимается  исходя из соотношения: 1 сменный мастер на 25 – 30 чел., 1 старший мастер 2-3 сменных  мастеров, начальник отделения на 2-3 старших мастеров. Количество уборщиков  рассчитывается из условия: 1 уборщик  на 450 – 500 мІ площади.

Количество  вспомогательных рабочих.

Рвсп = 22 Ч 0,75 = 16 чел.

Из 16 человек 3 человек имеет 6 разряд, 5 человек 5 разряд, 5 человек 4 разряд, 3 человек 4 разряд.

Количество  руководителей: 1 сменный мастери 1 старший  мастер. Количество уборщиц принимается 3 человека.

Итого: 22+16+2+6=46 чел. – на одном участке. А таких участков – 4

Значит, общее количество людей, работающих в одну смену, в нашем литейном цехе составляет:

4*46=184 чел.

Количество рабочих и служащих, работающих в одну смену:

• Общее кол-во работающих всего -   184 чел;
• Мужчин в смене -              112 чел;
• Женщин в смене -              72 чел;
• Служащих -                6 чел.

Бытовые помещения.

Гардеробные.

Для производственного процесса группы 2б предусмотрены гардеробные для хранения уличной домашней и рабочей одежды. Размеры шкафов составляют 33х50см и приняты в зависимости от климатического района строительства и спецодежды и обуви. Гардеробные оборудованы скамьями шириной 30см, располагаемыми у шкафов по всей длине рядов.

В гардеробных блоках предусмотрены: кладовые спецодежды, уборные, блок дежурного  персонала, места для чистки обуви.

Душевые.

Количество душевых сеток  определяем по количеству рабочих в  наиболее многочисленной смене в  зависимости от количества человек  на одну душевую сетку с учетом группы производственного процесса. Для группы 1в производственного  процесса – 5 человек на одну душевую  сетку.

n=N/5

где  n – количество душевых сеток;

N – число рабочих в максимальной смене;

5 – количество человек  на одну душевую сетку для  группы производственного процесса.

Размеры душевых кабин 180х90см. Душевые  кабины раздельные.

Аналогично рассчитывается количество кранов умывальных.

Уборные.

Количество унитазов назначается  по числу работающих в наибольшей смене. В производственных зданиях  – 18 мужчин и 12 женщин на один прибор; в  административно-бытовом корпусе  соответственно 45 и30.

Располагаются уборные в административно-бытовом  корпусе и в цехе, т. к. расстояние до них от наиболее удаленного рабочего места превышает 75м.

Административно-конторские помещения помещения:

Медицинский пункт.

В проекте предусмотрен фельдшерский здравпункт т.к. на предприятии  работает всего 352 человек. Здравпункт расположен на первом этаже и имеет  один внутренний вход.

Все помещения здравпункта запроектированы  в соответствии  со СНиП 2.09.04-87 «Административные  и бытовые помещения».

 Помещение общественного питания.

В проекте предусмотрена столовая на 32 посадочных места, работающая на полуфабрикатах.

При разработке планировочного решения  столовой предусмотрены следующие  помещения:

• Обеденный зал на 32 человека – 64 м²
• Моечная посуды –    18 м²;
• Доготовочная –    18 м²;
• Горячий цех –     36 м²;
• Холодильная камера –   8 м²;
• Складские помещения –   16 м²;
• Контора –     12 м²;
• Помещение персонала –   18 м²;
• Загрузочная -     12 м²;

 Конструктивное решение производственного корпуса.

Производственный корпус запроектирован по каркасной конструктивной схеме  с поперечными рамами. Поперечная рама образуется фундаментами, колоннами, жестко заделанными в фундаменты и шарнирно соединенными с несущими элементами покрытия – фермами. К  каркасу относятся так же фундаментные балки и связи жесткости.

 Колонны.

Во всех пролетах приняты железобетонные колонны прямоугольного сечения. Размеры  в плане 400х700мм.

Колонны жестко заделываются в фундаменты. Шаг колонн – 6м.

Фахверковые колонны предназначены для восприятия ветровой нагрузки и веса стенового  заполнения.

  Фундаменты.

Под основные колонны предусмотрены  сборные железобетонные фундаменты с подколонниками стаканного типа.

Фундамент под колонны в местах температурного и деформационных швов предусмотрен монолитный и служит для опирания двух колонн. В местах пересечения  температурного и деформационных швов фундамент предусмотрен монолитный для опирания четырех колонн.

Верх  фундаментов расположен на отметке  –0,150 м, что позволяет производить  монтаж элементов каркаса после  окончания работ нулевого цикла.

Стены опираются  на фундаментные балки, укладываемые по фундаментам через опорные железобетонные столбики. Высота балок 450мм, верх на отметке 0.000 м. На этом уровне устраивается гидроизоляция  из двух слоев рубероида на мастике. Длина балок 10,75 м. Во избежание деформации балок (вследствие пучения грунта), предусматривают подсыпку из шлака или крупнозернистого песка. Ширина подсыпки для утепления стены принята –2м.

По периметру  здания предусмотрена отмостка шириной 1500 мм, состоящая из асфальта (40 мм), и щебеночной подготовки (120 мм). Уклон  отмостки 1:12.

Отмостка  должна примыкать к фундаментным балкам ниже гидроизоляции не менее  чем на 300 мм.

 Подкрановые балки.

Примененные в здании металлические  подкрановые балки имеют двутавровое  сечение. Применены прокатные двутавры №30 по                ГОСТ 5157-53*. Крепление подкрановых  балок к стропильным фермам производится болтами посредством фасонки, усиленной двутавром №30 по ГОСТ 8239-56*.  Во избежание ударов подвесных кранов о торцовые стены, на торцах подкрановых путей предусматривают стальные упоры с буфером.

 Стены.

Стены запроектированы  по самонесущей схеме. Разрезка стен на панели – горизонтальная. Предусмотрены  трехслойные панели. Стены опираются  на фундаментные балки. Крепление стеновых панелей к колоннам каркаса осуществляется посредством уголков.

Покрытие.

В качестве несущих конструкций  приняты металлические стропильные  фермы. К колоннам стропильные фермы  крепятся анкерными болтами и  сваркой опорных листов.

Ограждающая часть конструкций состоит из металлических профилированных  листов, уложенных по металлическим  прогонам; пароизоляции, выполненной  из двух слоев толя на битумной мастике; теплоизоляции; выравнивающего слоя (стяжки) из цементно-песчаного раствора толщиной 20 мм; кровельного ковра (один слой изолена  на мастике неоплен) и защитного  слоя гравия светлых тонов. Стяжка по всей поверхности разрезается температурными швами на квадраты 3х3 м.

Водоотвод с покрытия.

Водоотвод с покрытия предусмотрен внутренний, т.к. является наиболее надежным способом удаления воды с кровель. Система  внутреннего водоотвода состоит  из водоприемных воронок, водосточных  труб, стояков подпольных трубопроводов  и выпусков в ливневую канализацию.

Окна  и световые фонари.

В цехе принято комбинированное  освещение через оконные проемы в наружных стенах и светоаэрационные фонари в покрытии. Оконные проемы приняты шириной 3 м и высотой 10,8 м. Оконные заполнения выполнены  двойными из стальных переплетов, т.к. они более долговечны и огнестойки по сравнению с деревянными.

Расположение  фонарей показано на плане кровли.

Полы.

Основным полом в цехе принят бетонный пол толщиной 50 мм (бетон  марки 250) по бетонному подстилающему  слою толщиной 150мм (бетон марки 150). Между покрытием пола и подстилающим слоем предусмотрена оклеечная  гидроизоляция из толя толщиной 5 мм.

В термическом  цехе предусмотрен пол из чугунных плит по прослойке из цементно-песчаного  раствора.

В местах деформационных и температурного швов  в конструкции полов предусмотрены  компенсаторы из листовой оцинкованной кровельной стали, анкеры из полосовой  стали, окаймление стыков из уголковой  стали.

Перегородки.

В цехе предусмотрены разделительные перегородки. Разделительные перегородки  полностью отделяют от других помещений  окрасочное, термическое отделение. Перегородки в окрасочном отделении  выполнены из кирпича (250 мм). Перегородки  оштукатурены. Остальные разделительные перегородки выполнены из легкобетонных  панелей.

Ворота  и двери.

В наружных стенах для проезда автомобильного транспорта предусмотрены подъемные  ворота размером 4,5х5,4 м с механизмами  подъема и воздушно тепловой завесой. Рама и обвязка полотен выполнена  из гнутых профилей, а полотна из профилированных листов с утеплителем.

Для людей  предусмотрены двери размером 1874х2300 мм.

Деформационные  швы.

В  здании предусмотрен один поперечный деформационный шов по оси 11. Он предохраняет от образования трещин конструктивные элементы, вызываемых колебаниями температуры наружного и внутреннего воздуха.

Шов решен  на двух колоннах и одной оси. Оси  колонн имеют привязку к разбивочной  оси по 500 мм.

Кроме температурного шва в здании предусмотрены продольные деформационные швы, предохраняющие от образования трещин конструктивные элементы, вызываемых осадками фундамента различной величины вследствие различия высот пролетов здания и нагрузок от здания.

 Связи.

Для повышения устойчивости одноэтажных  зданий в продольном направлении  предусмотрена система вертикальных и горизонтальных связей между колоннами  каркаса и в покрытии. Вертикальные связи по колоннам установлены в  середине температурного блока. В том  месте, где нет возможности установить вертикальную связь точно в середине температурного блока, связь устанавливается  ближе к торцовой стене здания. Связи приняты портальные. В покрытии установлены вертикальные связи  по торцам температурных блоков, соединяя торцы крайних в температурном  блоке ферм, а также горизонтальные по нижним поясам этих же ферм.

 Конструкции административно-бытового корпуса.

Каркас административно-бытового корпуса принят по серии           1.020 – 1/83. Каркас запроектирован по рамно-связевой схеме.

Фундаменты приняты стаканного типа размерами в плане 1800х1800мм и высотой 750 мм. Верх фундамента расположен на отметке –0,450м; подошва на отметке –1,200 м.

Под диафрагмы жесткости устанавливаются  ленточные монолитные железобетонные фундаменты.

Колонны сборные железобетонные сечением 300х300 мм, высотой на 2 этажа. Маркировка колонн – 2.КО.3.33.

Консоли колонн имеют размеры 150х150 мм.

Ригели междуэтажных перекрытий сборные  железобетонные таврового сечения  высотой 450 мм и длиной 5660 мм. Ригели укладываются на консоли колонн и  имеют закладные детали для соединения с колоннами и межколонными плитами  перекрытий.

В лестничных клетках устанавливаются  ригели с одной полкой.

Плиты перекрытий приняты многопустотные высотой 220 мм по серии 1.041-1-2. плиты разделяются на рядовые и связевые (плиты – распорки). Работу перекрытий в качестве горизонтальной диафрагмы жесткости обеспечивают приваркой ригелей к консолям колонн, сваркой связевых панелей перекрытия между собой и с ригелями, замоноличиванием шпоночных швов между всеми элементами перекрытия.

Приняты плиты марок ПК56-12, ПК56-15 (рядовые), ПК56-15 (связевые) и ПК56-15 (пристеночные).

Покрытие административно-бытового корпуса принято частично вентилируемым.

В состав покрытия, помимо ребристых плит, входят: пароизоляция – два слоя толя; утеплитель из жестких минераловатных плит; цементно-песчаная стяжка толщиной 25 мм, которая разрезается  температурными швами на квадраты 3х3 м; кровля из рулонного материала – изолен приклеенная на мастике неоплен; слой гравия светлых тонов. Водоотвод принят внутренний.

Стены запроектированы самонесущие из трехслойных панелей толщиной 350 мм. Стеновые панели снаружи покрыты декоративной штукатуркой.

Стеновые  панели устанавливаются на цокольные  панели и крепятся поверху на сварке по закладным деталям.

Привязка  панелей к каркасу – с зазором 20 мм между наружной гранью колонны  и внутренней гранью панели наружной стены.

Диафрагмы жесткости запроектированы поэтажной разрезки с контактным горизонтальным стыком. Приняты двуполочные диафрагмы, предназначенные для опирания на них плит перекрытия с двух сторон и однополочные для опирания с одной стороны. Двуполочные диафрагмы запроектированы с проемом для установки двери, однополочные диафрагмы запроектированы сплошными (без проемов). Они соединяются сваркой закладных деталей между собой и с колоннами.

Полы применены следующих типов: в административно-конторских помещениях, здравпункте, комнатах отдыха – из линолеума; в гардеробных и коридорах – из мраморных плиток; в душевых и уборных – из керамической плитки.

Окна в здании запроектированы в виде отдельных проемов, которые заполнены деревянными спаренными переплетами. Размеры окон 1800х1800мм.

Двери в задании запроектированы остекленными и глухими. Дверные проемы заполнены деревянными дверными коробками. Наружные входные двери выполнены из металлопластика.

Теплотехнический  расчет ограждающих конструкций.

 Теплотехнический расчет  стеновой панели производственного  здания.

Исходные  данные:

Место строительства  – г. Белгород;

Климатический район – II В;

Зона влажности  – сухая;

Расчетная температура  внутреннего воздуха  ;

Средняя температура  отопительного периода  (табл.1 /2/);

Продолжительность отопительного периода  (табл.1 /2/);

Температура холодной пятидневки (табл.1 /2/);

Влажностной режим помещений – нормальный;

Влажность воздуха  внутри цеха - .

Рис.5.1 Расчётная  схема.

Необходимые данные для теплотехнического расчета  стеновой панели сведены в таблицу.