1. Введение

Промышленными называют здания, предназначенные для осуществления производственно-технических процессов, прямо или косвенно связанных с выпуском определенного вида продукции или полуфабриката.

Промышленное строительство – это область строительства, занимающаяся созданием основных фондов промышленности, включая выполнение комплекса строительно-монтажных работ, связанных с возведением новых, а также расширением, модернизацией и реконструкцией существующих. В связи с этим, в условиях развивающейся экономики Украинского государства, эта область строительства является чрезвычайно актуальной.

Проектируемое здание предназначено для размещения основного производства, одноэтажное, с металлическим каркасом. Применяемый тип колон – сплошного сечения. Здание имеет II степень долговечности – срок службы составляет не менее 50 лет. Режим эксплуатации – нормальный. Здание отапливаемое. Уровень промерзания грунтов составляет 0,90 метров.

1.1Описание технологических работ.

Основные направления деятельности:

* ремонт электродвигателей и трансформаторов разных марок и назначений;

* ремонт электрооборудования металлургических цехов;

* ремонт электрооборудования прокатных станов;

* ремонт электрооборудования мостовых, козловых и других видов грузоподъемных кранов;

* пуско-наладочные работы.

Может выполнятся обследование, монтаж и наладка всего комплекса электротехнического оборудования любых классов напряжения, включая системы автоматизированного управления.

2.Входные данные

1. Тип здания: промышленное одноэтажное.
2. Район строительства: Макеевка.
3. Группа производственных процессов: 1б.
4. Климатический район для г. Макеевка:

- 5 снеговой район - 1500 Па ( согласно ДБН В.1.2-2:2006);

- 3 ветровой район – 500 Па ( согласно ДБН В.1.2-2:2006).

5. Рельеф – спокойный;

6. Грунты – суглинки;

7. Глубина промерзания грунта – 0,9м.

8. По долговечности – II степень долговечности

9. Пожаробезопасность – здание категории Д.

2.1. Генплан

Описание генерального плана.

Здание имеет прямоугольную конфигурацию в плане. Присутствуют две дороги с тротуарами. К проектируемому зданию имеются два подъездных пути. Рациональное размещение зданий и сооружений, выделение основных магистралей и увязка их с главным въездом;

Благоустройство территории предприятия включает разбивку газонов, посадку деревьев и кустарников, устройство пешеходного тротуара шириной 1,5м.

Основной вид озеленения – газон: партерный возле главного входа и луговой – на остальных. Все свободные участки, не имеющие твёрдого покрытия, используются для разбивки газонов.

Декоративная посадка деревьев, кустарников и устройство цветников – в качестве архитектурных элементов застройки.

На схеме генплана также присутствуют здания: гос. учреждение и здание сервисно-технического обслуживания.

Технико-экономические показатели генплана

3.Объемно-планировочное решение.

Проектируемое здание является одноэтажным промышленным зданием. Конфигурация здания в плане – прямоугольная.

Размеры здания в плане в крайних осях: 108x24 м. Высота здания до низа несущей конструкции +10,550. Высота здания +14,400 м.

В пролетах для перемещения грузов предусмотрено крановое оборудование. В пролете установлен мостовой кран грузоподъемностью 20 т, отметка уровня головки рельса +7,550 м.

Для въезда транспорта предусмотрены распашные ворота в осях А-А1, А1-Б.

Технико-экономические показатели

1. Площадь застройки S_з , м²: 2592.
2. Полезная площадь S_пол. , м²: 2556.
3. Строительный объем V_стр, м³: 37324,8.
4. Объемный коэффициент: К₁=14,81.
5. Планировочный коэффициент: К₂=0,986

4.Архитектурно-конструктивное решение.

Конструктивная схема проектируемого здания: каркасная. Каркас состоит из поперечных рам, образованных колоннами и стропильными конструкциями- фермами, а также из продольных элементов: фундаментных и подкрановых балок, прогонов покрытия и связей.

Пространственная жесткость и устойчивость обеспечена системой вертикальных и горизонтальных связей. В данном случае принято портальное соединение. Стальные соединения приваривают к закладным деталям колонн.

4.1. Фундаменты.

Фундаменты под колонны приняты монолитные железобетонные столбчатые. Они состоят из подколонника и двух ступеней плитной части. Ступени имеют высоту 0,3 м. Обрез фундамента располагается на отметке –0,700 м. Фундаменты под основные колонны выливается из тяжелого бетона класса В15. Их устанавливают на бетонную подготовку толщиной 100 мм из бетона класса В2,5. Для опирания фундаментных балок делается прилив размерам 0,3х0,6 м с обрезом на отметке -0,450 м. Фундаменты армируются типовыми арматурными сетками и плоскими каркасами.

Прикрепление базы фахверка к фундаменту осуществляется анкерными болтами.

Спецификация фундаментов

Ширина отмостки составляет 800 мм. Уклон: і = 1,5%.

4.2. Колонны.

В здании приняты металлические основные колонны и фахверковые.

Основные колонны сплошного сечения двутавр № 70Ш3, размерами 700х320 мм. Для опирания подкрановых балок предусмотрены консоли. Шаг колонн 12 м.

Фахверковые колонны приняты стальные, двутавр №50Ш1. Пояс фахверковых колонн имеет размеры 450х16 мм, стенка – 460х10 мм. Оголовки фахверковых колонн располагаются на одном уровне с основным колоннами – на 150 мм ниже пояса стропильной фермы.

Колонны опирают на железобетонные фундаменты через слой цементно-песчаной подливки. Базы к фундаментам крепят анкерными болтами, заделываемыми в фундаменты при их изготовлении. Для защиты от коррозии подпольную часть колонн вместе с базой покрывают слоем бетона (подробно см. раздел МК ПЗ лист 20).

4.3. Стальные связи каркаса.

Вертикальные связи по колоннам ВС-1 приняты портальные. Располагаются в осях 5-6. Крепятся сваркой к колоннам.

Вертикальные связи по покрытию ВС-2 приняты стальные треугольные. Располагаются в торцовых частях здания, в осях 1-2 и 9-10. Крепятся сваркой к стропильным фермам.

Связи ВС-3 располагаются в осях 1-2, 5-6 и 9-10 и крепятся сваркой к колоннам.

4.4. Подкрановые балки.

В проектируемом здании принят мостовой кран грузоподъемностью 20 т. Шаг колонн 12м, пролет – 24 м, высота здания от уровня чистого пола до низа стропильной конструкции – 10,55 м. Под мостовой кран грузоподъемностью 20 т запроектированы металлические подкрановые балки двутаврового сечения.

Разрезные подкрановые балки опираются на консоли рядовых колонн строганой нижней кромкой рядовых опорных рёбер ( подробно см. раздел МК ПЗ лист 31, АР-лист 1).

Для обеспечения устойчивости стенка балки снабжена поперечными ребрами жесткости с интервалом 1,5 . Площадь сечения ребер 90x60 мм. Ребра обрываются на высоте 60 мм от нижней полки.

Балки крепятся к консоли колонн с помощью анкерных болтов, которые пропущены через опорный лист, сначала приваренный к нижней закладной пластине, а к шейке колонн – путем приваривания вертикального листа к закладным пластинам. Болтовое соединение после рихтовки завариваются.

По подкрановым балкам закрепляют рельс, который устанавливается на упругую прокладку типа транспортных лент толщиной 10 мм, крепление выполняется на планках. Чтобы уменьшить ослабление верхнего пояса отверстиями под болты, планки в средней части балок располагают в шахматном порядке.

Для предотвращения аварии при работе крана, у торцов здания крановые пути снабжаются концевыми упорами.

4.5. Стены

Для проектируемого здания приняты керамзитобетонные панели для отапливаемых зданий – плоские, однослойные, из автоклавных ячеистых бетонов марки 35, накрытые с обеих сторон фактурным слоем цементно-песчаного раствора толщиной 20 мм. Толщина панелей – 200 мм, высота – 1,2 и 1,8 м.

Панели торцовых стен крепятся к стальным фахверковым колоннам. Нижняя панель опирается на фундаментную балку через слой цементно-песчаного раствора толщиной 30 мм, играющего роль гидроизоляции. Заполнение швов панельных стен осуществляется упругими синтетическими прокладками и герметизирующими мастиками.

4.6. Стропильная ферма.

Ферма высотой 3.15 м. и длинной 24 м. проектируется из уголков, которые соединяются между собой сваркой при помощи фасонок из листовой стали. Примыкание фермы к колонне- сбоку. Стойки крепят к стальным колонам анкерными болтами, а пояса фермы к стойкам – черными болтами (подробно см. раздел МК АР- лист 1).

• 1. Окна, двери и ворота.

Для здания запроектированы стальные оконные панели из горячекатаных и гнутых профилей серии ПР-05-50/71. Номинальные размеры стальных окон 6х1,2 м. Остекление принято двойное, поскольку здание отапливается. Панели приняты открывающиеся наружу и вовнутрь. Способ открывания – ручной.

Панели состоят из несущей рамы, выполненной из холодногнутых профилей, соединенной точечной сваркой. В открывающихся панелях к раме подвешены остекленные рамки, сваренные из тавриков размером 45х45х3,8 мм. Стекла, окантованные резиновым профилем, крепятся непосредственно к несущей раме холодногнутыми штапиками на болтах М6. К колоннам панели подвешиваются на крепежных уголках. С крепежными уголками панели соединяются болтами М12. С целью герметизации зазоры между панелями заполняются теплым раствором.

Двери поставляются собранными в блоки, состоящие из полотен, вложенных в коробки и навешенных на петли.

Ворота для въезда в здание приняты распашные двухпольные размерами 4х4,2 м серии ПР-05-36. Полотна навешиваются на петли. Стальной каркас полотен заполняется дощатыми филенками и остекленными переплетами. Филенка состоит из двух радов вагонки с прослойкой из антисептированного и обернутого в пергамин войлока. Для предотвращения продувания по контуру воротной рамы к каркасу приваривают нащельники из полосовой стали, а щели между распашными полотнами и под ними закрываются гибкими фартуками из резины и брезента.

Спецификация проёмов и ворот

4.8. Кровля.

Основанием для кровли служит профнастил Н60 3x12м. по прогонам (двутавр №22 с шагом 3м.), пароизоляция, минераловатные плиты h=10см, цементно-песчаная стяжка и 2 слоя споллимода.

Предусмотрены отверстия для водоприемных воронок и дифлектор. Водосток принят внутренний организованный с парапетом и водосточными воронками.

4.9.Полы.

Учитывая группу производственных процессов (для проектируемого здания – 1б), полы запроектированы в условиях слабых и умеренных механических воздействий.

Экспликация

5. Светотехнический расчет.

Входные данные:

1. Однопролетное здание;
2. Пролет L = 24м;
3. Район строительства – Макеевка;
4. Боковые проемы расположены с двух сторон;
5. В здании ведутся работы средней точности;
6. Разряд зрительных работ - IV;
7. Размер светопроема А – 3,6х12 м; светопроема Б -1,2х12м;
8. Длина здания – 108 м;
9. Шаг колонн 12м.

Расчет ведется, используя ДБН В.2.5-28-2006 «Природное и искусственное освещение».

1.Нормативное значение КЕО:

е_N= ен×m

где т – коэффициент светового климата, т=0,9;

е_н – нормативный КЕО, е_н = 1,5%;

е_N = 1,5×0,9=1,35%

2.Отметка условных точек на разрезах и плане.

Расчет бокового освещения

3.Расчет ведется по формуле:

ер=Еб×q×r1×τо/Кзб

r₁ – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении;

τ_о - общий коэффициент светопрозрачности оконного заполнения, τ_о = τ₁×τ₂×τ₃;

τ₁ - коэффициент светопрозрачности материала, τ₁ = 0,8;

τ₂ - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах, τ₂ = 0,6;

τ₃ - коэффициент, потери света в солнцезащитных устройствах, τ₃ = 1;

τ_о=0,48

К_зб – коэффициент запаса, К_зб = 1,5;

Еб = 0,01×п1×п2

п₁ – количество лучей (график I);

п₂ – количество лучей (график II)

Таблица 5.1

Оценочный результат:

Для двухстороннего бокового освещения П= -4,44% , что отвечает нормам.

Вывод: По результатам светотехнического расчета в проектируемом здании боковые световые проемы отвечают нормам.

6. Теплотехнический расчет

Для сохранения микроклимата наружные стены должны обладать термическим сопротивлением

Разрез покрытия

1. 2 слоя сполимода
2. цементно-песчаная стяжка
3. плиты с минеральной ватой

Для здания в соответствии с ДБН В 2.6-31-2006 расчетные значения могут быть: температура t_в = 20 ºС, относительная влажность φ_в = 55%. Тогда режим помещения – нормальный.

1. Город Макеевка находиться в І-й температурной зоне Украины. Минимально допустимое значение сопротивления теплопередачи внешних стен (в соответствии с ДБН В 2.6-31-2006) становится

R_qmin = 1,5 м²К/Вт.

1. Записываем формулу сопротивления теплопередачи для данной четырёхчасовой конструкции

1. Принимая R_ = R_qmin, находим толщину утеплителя

где: _в = 8,7 Вт/(м²К) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности , принимается в соответствии с ДБН В 2.6-31-2006

_з = 23 Вт/(м²К) – коэффициент теплоотдачи внешней поверхности, принимается в соответствии с ДБН В 2.6-31-2006

Тогда:

1. Принимаем утеплитель толщиной 50мм.
2. Сопротивление теплопередачи, становится

1. Условие [1] выполняется.