Вагонное депо для ремонта грузовых вагонов г. Тамбов

 

Московский  Государственный Университет Путей  Сообщения

 

 

 

 

 

Кафедра: «Строительные  конструкции, здания и сооружения»

 

 

 

 

Специальность: «Промышленное и гражданское  строительство»

 

 

 

 

 

Пояснительная записка 

 

к курсовому  проекту:

 

«Вагонное депо для ремонта грузовых вагонов г. Тамбов»

 

 

 

 

 

 

Студент гр. СГС- 313

Кирилина А.О.

Руководитель  проекта: доцент Серков Б.П.

 

 

 

 

 

 

Москва 2008

 

 

 

 

Содержание

 

1. Введение.	стр. 3
2. Задание на проектирование. Исходные  данные.	4
3.  дополнительные исходные данные.	6
4. Характеристика технологического  процесса.	9
5. Расчётные параметры внутренней  среды (внутренние воздействия  на здание).
5.1. Температурно-влажностный режим.	10
5.2. Коррозионные, тепловые и механические  воздействия, подлежащие учёту  при проектировании.	10
6. Компоновка производственных  зданий и АБП. Эскиз и их  взаимное расположение.	11
7. Общая характеристика производственного  здания.	12
8. Объёмно-планировочное решение  производственного здания.	13
9. Конструктивное решение производственного  здания. Эскизы монтажных планов, перекрытий и покрытий, разреза по стене, характерных узлов, фасадов. Эскизы основных сборных железобетонных элементов.	16
10. Противопожарные мероприятия  производственного здания.
10.1. Определение степени огнестойкости  здания.	22
10.2. Определение площади противопожарных  отсеков.	23
10.3. Обеспечение требований к  путям эвакуации.	24
10.4. Обеспечение выходов на кровлю.	24
11. АБП и их расчёты.
11.1. Принятый состав АБП в  соответствии с санитарной характеристикой  производственного процесса.	25
11.2. Определение потребного количества  санитарно-технического оборудования  и площадей АБП.	26
Табл. 11.3. Площади АБП	28
11.3. Эскизы планов этажей АБП  с размещением сантехнического  оборудования.	См. лист
12. Физико-технические расчёты ограждающих конструкций.
12.1. Расчёт толщины наружной  стены.	29
12.2. Расчёт толщины теплоизоляции  покрытия.	31
12.3. Выбор переплётов и количества  слоёв остекления окон (фонарей)  по теплотехническим требованиям.	31
12.4. Проверка теплоусвоения пола в заданном помещении.	32
12.5. Проверка сопротивления паропроницанию  конструкции покрытия.	33
13. УИРС. Исследование характера  распределения естественного освещения  в заданном производственном  помещении	37
14. Спецификация основных сборных  железобетонных элементов	42
15. Технико-экономические показатели  проекта	43
Список используемой литературы	44

 

 

 

 

 

 

 

1.Введение

 

Необходимым элементом железных дорог являются вагонные депо для ремонта грузовых вагонов. Эти депо должны размещаться  на станциях и железнодорожных узлах в различных климатических районах нашей страны. Учитывая, удаленность таких зданий от баз строительной индустрии для их возведения целесообразно использовать сборные конструкции заводского изготовления, которые требуют минимум трудозатрат на строительной площадке и обеспечивают необходимое качество строительства.

 

Данный курсовой проект посвящен проектированию такого здания из крупных элементов заводского изготовления – сборных железобетонных колонн, ферм, подкрановых балок, плит покрытия, а также элементов окон, ворот, дверей, отвечающих современным нормам и обеспечивающих возведение здания в короткие сроки, в условиях города Тамбова.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Задание на проектирование

Характеристические  параметры габаритной схемы и транспорта:

 

L01	L02	H01	H02	H03	D1	D2	D3	Q1	Q2	Транспорт
24м	12м	9,6м	8,4м	6,0м	132м	24м	48м	10т	2т	Вагоны, платформы, электрокары

 

 

 

Характеристика  производства:

 

Группа производственного процесса	Разряд зритель ных работ	Списочное кол-во работающих	рабочие	мужчин	женщин	Рабочие наиболее многочисл. смены	Воздействие на пол
1б	IV	110чел.	90%	60%	40%	60%	мин. масло

 

Конструкция наружных стен – трёхслойные железобетонные.

 

2. Исходные данные 
Назначение здания – вагонное депо для ремонта грузовых вагонов. 
 
Пункт строительства – город Тамбов. 
 
Габаритная схема и ее параметры – по варианту 9 “в”. 

Характеристика производства: 
а) Группа производственного процесса по санитарной характеристике – 1б. 
б) Списочное количество работающих 110 человек:

Работающих 90% (в т.ч. 60% мужчин, 40% женщин).

Служащих 50% (в т.ч. 50% мужчин, 50% женщин).

Количество рабочих в наиболее многочисленной смене 60% (в т.ч. 50% мужчин, 50% женщин).

в) Разряд зрительной работы на производстве IV. 
г) Воздействия на пол:  
  агрессивная среда – масла минеральные 
   статическая нагрузка – 800 кгс/м² 
   удар с высоты 10 м – 5 кг. 

Основные конструкции:

Панели наружных стен – трехслойные железобетонные.

Материал теплоизоляции панелей  и его плотность – плиты  минераловатные (γ_о = 150 кг/м³).

Теплоизоляция покрытия и ее плотность  – плиты минераловатные

(γ_о = 200 кг/м³). 

Условия строительства  здания – обычные. 
 
Грунты основания – сухие, непучнистые, однородного пластования. 
 
Уровень грунтовых вод – 2,0 м от поверхности земли.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. дополнительные исходные данные 
3.1. Пункт строительства: г.Тамбов, Тамбовская область. 
3.2. Климатический район, подрайон: 2В. 
3.3. Географическая широта: 52º с.ш. 
3.4. Расчетная зимняя температура наружного воздуха (средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92):  
t_ext = - 28ºC. 
3.5. Средняя температура отопительного периода (со среднесуточной температурой наружного воздуха ≤ 8 ºC): t_ht = - 3,7ºC. 
3.6. Продолжительность отопительного периода: z_ht = 201 сут. 
3.7. Средние температуры наружного воздуха за годовой период по месяцам: 

Месяц	Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь
Температура	-10,9	-10,3	-4,6	6,0	14,1	18.1	19,8	18,6	12,5	5,2	-1.4	-7.3

 

3.8. Продолжительность  периодов:

Зимнего z=3мес.; весенне -осеннего z=2мес.; летнего z=7мес.

3.9. Средняя температура  наружного воздуха за периоды:

Зимний: (-10,9-10,3-7,3)/3=-9,5˚С

Весенне-осенний: (-4,6-1,4)/2=-3˚С

Летний: (6,0+14,1+18,1+19,8+18,6+12,5+5,2)/7=+13,5

     3.10. Средняя  температура наружного воздуха месяцев с отрицательными температурами (с расчетом):

T_от =(-10,9-10,3-4,6-1,4-7,3)/5=-6,9˚С

 

3.11. Влажность.

3.11.1. Зона влажности  пункта строительства – 3 (сухая).

3.11.2. Упругость водяного  пара наружного воздуха по  месяцам за годовой период.

 

 

 

Месяц	Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь
eext, Па	2,7	2,8	3,9	6,7	9,3	12,6	15,0	13,9	10,2	7,0	5,0	3,6

 

3.11.3. Продолжительность  периода влагонакопления z_о = 150 сут.

3.11.4. Средняя упругость водяного пара наружного воздуха месяцев с отрицательными среднемесячными температурами e^ext_o = 18/5 = 3,6Па.

3.12. Ветер.

3.12.1. Ветровой район: II.

3.12.2. Нормативное ветровое  давление W_о = 0,30 кПа.(30 кгс/м² )

3.13. Световой климат

3.13.1. Номер группы светового района по ресурсам светового климата: 2.

3.13.2. Коэффициенты светового  климата для окон  m_N , ориентированных на стороны горизонта:

• Северную m_N = 0,9
• Южную m_N = 0,85
• Западную m_N = 0,9
• Восточную m_N = 0,9.

3.13.3. Коэффициент светового  климата для зенитных фонарей m_N = 0,9.

3.13.4. Значение КЕО в  зависимости от условий зрительной  работы  
e_н = 2,4 %.

3.13.5. Нормированное значение  КЕО при совмещенном освещении  
e_N = e_н * m_N = 2,4*0,9 = 2,16 %.

 

 

 

Параметры микроклимата в помещениях:

- Расчетная температура внутреннего воздуха t_int = 15ºC.

- Относительная влажность  внутреннего воздуха φ = 50 %.

- Влажностный режим помещений  - сухой.

- Условия эксплуатации ограждающих  конструкций - А.

- Агрессивные факторы  внутренней среды – масла минеральные  (пол).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Характеристика  технологического процесса

4.1. Рабочая  технологическая диаграмма

Исходные данные:

1. исходные материалы: неисправные грузовые вагоны, запасные части к ним.
2. готовая продукция: вагоны с устранёнными техническими неисправностями

Простейшая схема:

Из анализа схемы  следует:

А) операции, связанные  с осмотром неисправных вагонов  не требуется отделять в отдельный цех; они могут быть произведены при въезде вагонов в вагоноремонтный цех.

Б) целесообразно организовать помимо вагоноремонтного цеха три отделения (цеха) – малярный цех, механическое отделение, колёсно-тележечное отделение

В) проходы и проезды  целесообразно организовать с использованием транспорта на электрической тяге

Г) напольный транспорт  – электрокары

 

5. Расчётные параметры  производственной среды (внутренние  воздействия на здание)

 

5.1.Температурно-влажностный  режим

Заданная  температура внутреннего воздуха  в рабочей зоне - t_ext=15⁰С.

Заданная  относительная влажность внутреннего  воздуха в рабочей зоне - φ_в=50%.

Внутренний температурно-влажностный  режим – сухой.

Максимальная упругость  водяного пара Е=12,79 мм.рт.ст

Определение точки росы:

определяется максимальная упругость водяного пара в воздухе  по специальным таблицам при заданной температуре  t_в:

при t_в=15⁰С, Е=12,79мм.рт.ст.  (1мм.рт.ст. = 133,3Па).

Определяется действительная упругость водяного пара е_в, при заданной относительной влажности φ_в=50%:

е_в=Е_int*φ_в/100;   е_в=12,79*50/100=6,40мм.рт.ст.

Определяется температура, при которой е_в=Е:

t_p=4,7⁰С – точка росы.

Условия эксплуатации ограждающих  конструкций  по температурно-влажностным  воздействиям (наружным и внутренним) – при сухой зоне влажности  пункта строительства и  при сухом  влажностном режиме помещений – А.

 

 

5.2. Коррозионные, тепловые и механические воздействия на полы, подлежащие учёту при проектировании:

Согласно заданию, на полы производственной части здания оказываются следующие воздействия:

• статическая нагрузка – 800кг/м²;
• динамическая нагрузка – удар с высоты 10м – 5кг;
• агрессивная среда – минеральные масла;
• тепловые воздействия – нагревание пола до температуры 50⁰С;
• механические воздействия – интенсивность движения пешеходов и интенсивность движения транспорта (тележки на резиновом ходу);
• специальные требования к конструкции пола – износостойкость.

 

 

 

 

 

 

6.Компоновка  производственного здания и административно-бытового  корпуса. Эскиз и их взаимодействие

 

Административно-бытовой корпус или административно-бытовые помещения — предназначены для санитарно-гигиенического обслуживания работающих, а также размещения помещений общественного питания, здравпункта, культурного обслуживания, общественных организаций, учебных занятий и органов управления предприятия и конструкторским бюро.

Расположение АБК, относительно промышленного  здания, зависит от санитарной характеристики производственных процессов, осуществляемых в производственном здании, особенностей генплана предприятия и возможностей застройки территории в данное время и в перспективе.

         В данном  проекте депо принимаем расположение административно-бытовых помещений внутри ПЗ. Это снижает степень естественного освещения помещений ПЗ, но даёт возможность сквозного проезда.

 

                                                                                                                         

                                                      

 

                                                                                                   АБК        

                 

                                                                     

                                                                                              

 

   

                                                                                                                                      

 

                                                                                                                                  

                                                        

                                                  

                                          

 

 

                                                                                                               

                                                                                                                                        ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Общая характеристика  производственного здания

 

Класс здания – II

 

Степень долговечности  – II (срок службы от 50 до 100 лет)

 

Степень огнестойкости  – I (наибольшую огнестойкость)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Объёмно-планировочное решение

Решение естественного  освещения производственных помещений

Эскизы плана и поперечного  разреза производственного здания

 

1) Форма производственного  здания, по заданию, сложная, состоящая  из трех прямоугольных объемов.

Габариты здания:

• ширина – 48м;
• длина – 132м.

2) Этажность здания  – одноэтажное, трехпролетное

3. Ширина крайних пролётов – 12м, высота – 8,4м и 6м. Ширина среднего пролёта – 24м, высота – 9,6м.
4. Здание разделено на четыре температурных блока, деформационными швами в осях 7 и 20
5. В двух крайних пролётах расположены механическое, колёсно-тележечное, столярно-жестяное отделения, в среднем пролёте расположены вагоноремонтный и малярный цеха.

Напольный транспорт  – электрокары, вагоны, платформы

 

       6) Проектируемое  ПЗ оборудовано мостовым краном, грузоподъёмностью 10т. И подвесным краном, грузоподъемностью 2т.

7. Конструкция ворот –распашные 4,7*5,4м

     8) Решение  естественного освещения помещения  – комбинированное с использованием  бокового освещения через окна  и зенитных фонарей в покрытиях  здания.

     9) Решение  воздухообмена в здании – через  открывающиеся створки в окнах  и приточной - вытяжной вентиляции  в пролетах.

 

 

 

 

 

Привязки несущих конструкций  к координационным осям:

Общая схема ОПЗ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.Конструктивные решения

9.1. Эскизы монтажных  планов покрытия, фасада, разреза  по стене

См. лист, 1, 2

 

9.2. Эскизы основных  сборных ж/б элементов

 

 

1. Конструктивная система –каркасная
2. Конструктивная схема – с поперечным расположением ферм и балок
3. Строительная система – полносборная железобетонная
4. Пространственную жесткость здания в поперечном направление обеспечена жесткой заделкой колонн в фундамент и дисками покрытий пролетов, образованными ж/б плитами, приваренными к верхним поясам строительных конструкций.

В продольном направлении – устройство вертикальных связей жесткости, крестового и портального типа, расположенных в температурных блоках здания между осями 6-7и 19-20

 

 

Для возведения здания приняты  следующие конструкции:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Двери

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ворота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В проектируемом депо ворота предусмотрены для проезда вагонов. Размеры ворот увязаны с габаритами пропускаемых вагонов, ширина ворот – 4,7м, высота – 5,4м. По способу открывания все ворота приняты распашными.

 

 

 

Окна в производственном здании

 

В проектируемом производственном здании принята конструкция окон - однокамерные  стеклопакеты из обычного стекла в стальных переплётах. Теплотехнический расчёт данного типа окон приведён в пункте 12.3.

Габаритные размеры оконных – 4,8 * 1,8м [4].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Колонны ПЗ

В среднем пролете, шириной 24м, высотой 9,6 и 6м, с шагом 6м и оборудованных мостовым  краном грузоподъёмностью 10т, принимаем колонны прямоугольного сечения 800*400мм. Высота колонн 9,6м.

В крайних пролётах, шириной 12м, высотой 8,4м и 6,м с шагом колонн 6м и оборудованном подвесным краном, грузоподъёмностью 2т, принимаем одноветвевые колонны, с сечением 400х400. Высота колонн 8,4м., и сечением 300*400, высотой 6,0м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подкрановые балки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фундаменты  и фундаментные балки ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.3. Полы

 

Полы в проектируемом  здании выбираются согласно СНиП 2.03.13-88

 

 

Эскиз принятой конструкции пола:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.Противопожарные  мероприятия в ПЗ

 

10.1. Определение  степени огнестойкости ПЗ, его  конструктивной и функциональной  пожарной опасности

 

Определение степени  огнестойкости здания:  табл.10.1

№	Наименование конструкции	Эскиз поперечного сечения	Фактический предел огнестойкости	Нормы		Ссылка на источники
				Степень огнестойкости здания	Предел огнестойкости конструкции
1	Колонны ж/б		R240	I	R120	[6; табл.4*], [4], [11].
2	Навесные панели наружных стен (трехслойный”сэндвич”со стальной обшивкой и средним слоем из ППУ)		Е60		Е30
3	Фермы, балки		R66		R30
4	Настилы покрытия		RE60		RE30

 

 

Вывод: так как пределы огнестойкости  выбранных строительных конструкций  не превышают нормативных значений, приведённых в таблице 10.1, проектируемое ПЗ может быть отнесено ко 1 степени огнестойкости [6].

Класс конструктивной пожарной опасности  здания определяется с учётом фактических  и нормативных значений, установленных  для строительных конструкций и приведённых в таблице 10.2:

 

 

 

табл.10.2

Класс констр. пожарной опасности (факт/норм.)			Класс конструктивной пожарной опасности здания
Несущие стержневые элементы (колонны, фермы)	Наружные стены с  внешней стороны	Перегородки, покрытия
К0/К0	К0/К0	К0/К0	С0

 

Данное ПЗ относится  к классу конструктивной пожарной опасности С0.

 

   Вывод: рассматриваемое  здание относится к классу Ф5.1. (производственные здания и сооружения, производственные и лабораторные помещения, мастерские. 

 

 

10.2. Определение  площади пожарных отсеков

 

Пожарным отсеком называется площадь этажа, ограниченная противопожарными стенами.

Определение площади  пожарных отсеков производится с  учётом [4;табл.5], в зависимости от категории производства по пожарной опасности, этажности и степени огнестойкости здания, приведённых в таблице 10.3:

Табл.10.3.

Категория производства	Высота здания, м	Степень огнестойкости здания	Площадь этажа, м2	Допустимая (нормативная) площадь пожарного отсека, м2
В	9,6	1	3816	Не ограничивается

 

Площадь этажа проектируемого промышленного здания соответствует пожарным требованиям. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.3. Обеспечение  требований к путям эвакуации

В проектируемом одноэтажном  ПЗ:

1. количество эвакуационных выходов:

• требуемое – 2 [6; п.6.13];
• принятое - 7

                    2.  расстояние от наиболее удалённого рабочего места до эвакуационного выхода (категория – В, степень – 1):

• требуемое –  85  [6; табл.1];
• фактическое –  м.

3. ширина эвакуационных  выходов:

• требуемое – 0,8м;
• принятое –  0,9 м.

 

 

 

 

 

 

10.4. Обеспечение  выходов на кровлю

 

В проектируемом производственном одноэтажном  здании, высотой более 10м от планировочной отметки земли до карниза или верха парапета (12 и 18м), предусмотрены выходы на кровлю по наружным пожарным лестницам:

• требуется - через 200м по периметру здания класса Ф5 [6; п.8.3];
• принято –  6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.Административно-бытовые  помещения и их расчёт

 

11.1. Принятый  состав АБК в соответствии  с санитарно-гигиенической характеристикой  производственного процесса

Административно-бытовые  помещения заключают в себе бытовые и вспомогательные, а также административные помещения, которые располагаются в торцевой стене.