УЧРЕЖДЕНИЕ  ОБРАЗОВАНИЯ 

«БЕЛОРУСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»

ФАКУЛЬТЕТ

«ПРОМЫШЛЕННОЕ И ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО» 

КАФЕДРА

«АРХИТЕКТУРА  ПРОМЫШЛЕННЫХ И ГРАЖДАНСКИХ СООРУЖЕНИЙ» 
 
 
 
 
 

ЗАПИСКА К  КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ  

по дисциплине «Архитектура» 

« Промышленное здание» 
 
 
 
 
 
 
 

2005 
 

Содержание 
 
 
 
 

1 Исходные  данные для проектирования

 1.1 Климатические данные

Климатические данные приведены в таблицах 1,2 и 3

Таблица 1

      Повторяемость ветра.

      Таблица 2.

2. Генплан

     Генплан промышленного  здания решен исходя из наиболее экономического и рационального использования территории.

      Структурная схема решения генплана с последовательным направлением технологического процесса. Главный вход на предприятие располагается со стороны основного подъезда и подхода трудящихся.

      Производственная  зона благоустроена: автомобильные  и пешеходные дороги имеют твёрдое  покрытие; не занятая под производственные и складские помещения территории засажены деревьями и декоративными кустарниками. Озеленение территории способствует решению задачи по защите  экологии, что крайне важно в наше время. 

Показатели генплана: 

–Площадь участка 12,26 га;  

–Площадь застройки 8362 м²; 

–Площадь озеленения 19000 м²; 

–Плотность застройки 46% 

3 Выбор строительных  материалов для  производственного  и административно  – бытового корпусов

     Для того, чтобы здания соответствовало  заданному классу, необходимо правильно  выбрать материалы  основных конструкций , учитывая  их долговечность и огнестойкость .

     Показатели, определяющие капитальность здания сведены в таблицы  3 и 4, согласно  СНиП . 

         Таблица 3. – Выбор строительных  материалов по долговечности  и огнестойкости здания.

         Таблица 4. – Принятые материалы

4 Объёмно-планировочное  решение производственного               корпуса

     Завод ЖБИ имеет размеры: пять пролетов «А» - 18х84м  (не считая АБК). Шаг крайних  рядов колонн 6 метров, средних-12 метров. Число кранов в пролетах «А» - 2, грузоподъёмностью по 10 т. В каждом пролёте имеются ворота шириной 2,1 м. Строительная высота производственного здания 10,8 м.

4.1 Технологический  процесс

Из арматурного  цеха  в производственные цеха (пролеты  А) поступают металлические изделия (армировочные сетки, каркасы закладные детали), а из бетоносмесительного цеха поступает бетонная смесь, где происходит изготовление продукции.  Затем готовую продукцию транспортируют на склад. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5    Физико-технические расчеты.

5.1. Расчёт  естественной освещённости от  бокового света 2-х

средних пролётов.

     В соответствии с условиями расположения здания (отсутствие затеняющих зданий) коэффициент естественной освещённости при верхнем освещении:

                  е_в =(Е_в + Е_ср (r₂ К_ф -1)) Т₀/ К₃   ,

                           где       Е_в=0,01n₃*n₂;

     Е_в  -геометрический кео при верхнем освещении, определяемый по графикам 2 и 3 соответственно на поперечном и продольном разрезах;

     r₂ - коэффициент , учитывающий светоотражение только от внутренних поверхностей, принимаемый по таблице 33;  r₂ =1,15;        

       Е_ср – среднее значение геометрического кео;

                Е_ср =1/N(Е₁ + Е₂ + Е₃ + Е_N );

     N – количество расчётных точек;                                               

     К₃ – коэффициент запаса , принимаемый по таб.3 СНиП, К₃=1,3;

     К_ф – коэффициент, учитывающий тип фонаря,  К_ф =1,2;

     Т₀ – общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле:

              Т₀ = Т₁ * Т₂ * Т₃ * Т₄ * Т₅ ;

      Т₁ – коэффициент светопропускания материала, определяемый по таблице 28;    Т₁ =0,8;

      Т₂ – коэффициент, учитывающий потери света в преплётах светопроёма, определяемый по таблице 28,   Т₂ =0,8;

       Т₃ – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, определяемый по таблице 28, Т₃ =0,9;

     Т₄ – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, определяемый по таблице 28,   Т₄ =1;

     Т₅ – коэффициент, учитывающий потери в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимаемый равным  Т₅ =0,9;                                                                                  

         n₃ и n₂ – соответственно количество лучей, прошедших через светопроём в расчётную точку на поперечном и продольном разрезах. Все расчеты вводим в таб.5  
 
 
 

        r₂ =1,15;  К_ф =1,2;  r₂ К_ф -1=0,38;

       Т₀ = Т₁ * Т₂ * Т₃ * Т₄ * Т₅ =0,8*0,8*0,9*0,9=0,52;

        Е_ср =1/N(Е₁ + Е₂ + Е₃ + Е_N )=1/5(3,4+4,5+5,4+4,5+3,4)=4,24; 

        Е_ср (r₂ К_ф -1)=4,24*(1,15*1,2-1)=1,61;

        Т₀ / К₃ =0,52/1,3=0,4;

     Среднее значение кео равно:

          е_ср =(1/(N-1))( Е₁ /2+ Е₂ + … + Е_N /2)=1/4(3,056/2+3,496+3,856+

                   +3,496+3,056/2)=3,476%;

     Среднее значение коэффициента естественной освещённости сравниваем с нормативным значение коэффициента естественной освещённости е_н определяемого по формуле:      

                       е_н =emc;

где     e – значение кео в % при рассеянном свете от небосвода, принимаемое с учётом характера зрительной работы по таблице 1-3;

          m – коэффициент светового климата (без учёта прямого солнечного света), принимаемый по таблице 4 в зависимости от района расположения здания на территории СССР;

          с – коэффициент солнечного  климата (с учётом прямого солнечного  света), принимаемый по таблице  5 в зависимости от района расположения  здания, ориентации проёмов по  сторонам горизонта и их архитектурно-конструктивного  решения.

           e=4%; m=1,1; с=1.

                                            е_н =emc=4*1,1*1=4,4%.                                               

     Среднее значение коэффициента естественной освещённости   не превышает нормативного значения,

                     е_ср =3,476 < е_н =4,4%

     Таким образом, расчёт естественной освещённости от верхнего света в средних пролётах произведён верно.                               

5.2 Расчёт влажностного  режима покрытия

     Здание  расположено в г. Гомеле. Конструкция покрытия и теплотехнические характеристики представлены в таблице 7. и на рисунке 1.

Рисунок 1: Конструкция  покрытия.  

     Данные  для г.Гомеля:

         t_B=16 ⁰C; φ_B=60%;

     Принимаем сопротивление теплопередачи покрытия       R_т=R_т,норм=3 м²˚С/ Вт

     Определяем  толщину утеплителя:

δ₃=[R_т-(1/α_в+δ₂/λ₂+δ₄/λ₄+1/α_н)]*λ₃=[3-(0,115+0,012+0,027+0,043) ]*0,085=0,24 м;

     Конструктивно принимаем толщину утеплителя δ₃=24 см 

       Таблица 6.1.-Теплотехнические характеристики  перекрытия

                                                       ∑= 3,06              ∑= 8,83  ∑=4,14

     Тепловая  инерция:

       Д=ΣR_i*S_i=4,14

     Требуемое сопротивление теплопередаче. 

            где n=1 (по таблице 5.3[2]);

      t_в- расчётная температура внутреннего воздуха, ˚С; t_в=16 ˚С;

      t_н- расчётная зимняя температура наружного воздуха, ˚С, в зависимости от тепловой инерции ограждения; t_н= –31 ˚С;

      Δt_н- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции; Δt_н=5,5˚С;

      α_в- коэффициент теплопередачи внутренней поверхности; α_в=8,7 Вт/м²˚С;

           R_т,тр=1*(16-(-31))/(8,7*5,5)=0,98 м²˚С/ Вт

     R_т=R_т,норм=3 м²˚С/Вт 

     Проверку  влажностного режима покрытия выполним из условия: сопротивление паропроницанию R_пв ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации. В многослойной конструкции плоскость возможной конденсации совпадает с поверхностью теплоизоляционного слоя.

     Оно должно быть не менее требуемого сопротивления  паропрони-цанию R_п,тр м²чПа/мг, определяемого по формуле:

          где R_П.Н. – сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей и плоскостью возможной конденсации.

R _П.Н.=4,5+0,28=4,78

R_П.В.=0,83+3,22=4,05 

     e_в- парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха ,Па, при расчётных температуре и влажности этого воздуха ,определяемое по формуле:

                 e_в=0,01* φ_в*E_в

     φ_в- расчётная относительная влажность, %, внутреннего воздуха, φ_в=60%

     E_в – максимальное парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчётной температуре этого воздуха, принимаемое по приложению «Ж»[2].Для t_в=16˚С,  E_в=1817 Па. 

           e_в=0,01* φ_в*E_в=0,01*60*1817=1090,2 Па. 

     ЕК – максимальное парциальное давление в плоскости возможной конденсации, Па, принимаемое по приложению Ж [2] при температуре в плоскости возможной конденсации: 

                 τ_к=t_в-(t_в-t_н.от.)*(R_в+R₁+R₂^’)/R_т 

     где tН.ОТ – средняя температура наружного воздуха за отопительный период (таблица 4.4 [2] ), t _н.от. = -1,6 ˚С ( для Гомеля) 

     τК = 16–(16+1,6)*(0,115+0,012+3,22)/ 3 = –1,98 ˚С

                                     ЕК = 521 Па

     e_н.от – парциальное давление водяного пара воздуха, Па, при средней температуре наружного воздуха t_н.от. за отопительный период, Па, определяемое по формуле: 

           e_н.от=0,01* φ_н.от*E_н.от.

     где φ_н.от - средняя относительная влажность наружного воздуха за отопительный период (таблица 4.4 [2])

                      φ_н.от=60%

     E_н.от. – максимальное давление водяного пара наружного воздуха при средней температуре t_н.от  за отопительный период, Па, принимаемое по приложению «Ж»[2].

             Е_н.от.=517 Па; 

                   е_н.от.=444Па;

     Требуемое сопротивление паропроницанию:

           R_п.тр.=R_п.н.*(е_н-Е_к)/(Е_н-е_н.от.)

           R_п.тр =4,78*(1090–521)/(521-444)=38,75 м²*ч*Па/мг;

     Вывод: R_п.в =4,05 м²*ч*Па/мг < R_п.тр.= 38,75 м²*ч*Па/мг.

     Значит,  требуется пароизоляция.

        Дополнительное  сопротивление паропроницанию  будет:

                   RП = 38,75– 4,05 = 34,7 м²*ч*Па/мг

       Такой пароизоляцией обладает 5 слоя  полиэтиленовой пленки с

                    R_п = 5*7,3 = 36,5

     Сопротивление паропроницанию R_пв будет

                 R_п = 4,05+36,5 = 40,55 > R_п.тр = 38,75 м²*ч*Па/мг 
 
 
 
 

6. Конструктивное решение  производственного  корпуса

6.1 Элементы  каркаса

     Каркас  проектируемого здания состоит из поперечных рам, образованных жёстко закреплёнными  с фундаментами колоннами и шарнирно опирающихся на колонны фермами. Продольную жесткость здания обеспечивают балки, связи по колоннам и покрытие здания.

     Жёсткий диск покрытия образуют плиты покрытия, привариваемые к фермам с последующим  замоноличиванием швов. Подкрановые  балки с уложенными на них рельсами жёстко прикрепляют к колоннам и создают дополнительную жёсткость.

6.2 Фундаменты

     Фундаменты, на естественном основании, отдельно стоящие, под сборные железобетонные колонны  стаканного типа.

6.3 Покрытие

     В состав ограждающей части покрытия входят: несущий настил, выполненный из ребристых плит покрытия, пароизоляция, тепло и гидроизоляционный слой, гравий на битумной мастике.

     Для отвода дождевых и талых вод с  покрытия устраивается внутренний водопровод, состоящий из водоприёмных воронок, стояков, подпольных и подвесных трубопроводов и выпусков. Водоприёмные воронки устраиваются из расчёта 300-500 м² (до 1200 м²) кровли на одну воронку. Для каждой воронки устраивается отдельный стояк. Стояки размещаются, открыто около колонн и крепятся к ним хомутами.

6.4 Наружные  стены

     Стены цеха выполнены навесными из железобетонных трехслойных панелей с эффективным  утеплителем толщиной 300 мм. Гидроизоляция  приземной части стен устраивается по всему периметру здания. Выполняется  из двух слоёв рубероида на битумной мастике.

     Световые  проёмы выполнены в виде лент. Заполнение оконных проёмов состоит из глухих металлических переплётов с двойным  остеклением.

     Для пропуска транспорта в торцевых стенах устроены ворота.  

6.5 Стеновые  панели

     Панели  формуются из тяжелого бетона марки 300, 400. Высота панелей 1500 и 1800 мм. В данном случае при навесных панелях, расположенных над оконными проёмами и внизу ярусов на глухих участках, опираются на стальные консоли, приваренные к колоннам. 

6.6. Полы

      Конструктивное решение пола в наибольшей мере связано с конкретными условиями. Для бытовых и административных помещений необходимы не шумные, водонепроницаемые полы.