Проектирование промышленного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Исходные данные на проектирование

2. Описание объемно-планировочного решения

3. Описание конструктивного решения здания

3.1 Несущие элементы каркаса

3.2 Ограждающие конструкции

4. Теплотехнический расчет наружной стены покрытия

4.1 Теплотехнический расчет покрытия

4.2 Теплотехнический расчет пола

5. Светотехнический расчет

6. Технико-экономические показатели здания

7. Полы в промышленных зданиях

Перечень использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время научно технического прогресса должно обеспечиваться развитие народного хозяйства страны, направленное на преимущественное развитие производств и средств производства. Которые обеспечивают техническое перевооружение и развитие всех других отраслей промышленности. Промышленным предприятием называют совокупность орудий и средств производства, зданий, сооружений и других материальных фондов, используемых для производства какой-либо продукции. Производственные здания принадлежат к основным фондам соответствующей промышленности. И предназначены для размещения в них производств с обеспечением требуемых условий, для производственного процесса, а также среды для нормальной трудовой деятельности человека. Промышленным строительством называют область строительства, занимающуюся созданием основных фондов промышленности, включая выполнение комплекса строительных и монтажных работ, связанных с введением новых, расширением и модернизацией существующих промышленных предприятий.

Промышленные объекты возводятся в основном в городах. Поэтому наряду с индустриализацией производства и его усовершенствованием остро стоит вопрос экологии и природопользования. Большое внимание должно уделяться широкому применению новых эффективных строительных материалов, сборных строительных элементов, легких и экономичных крупноразмерных конструкций и изделий улучшенного качества, с высокой степенью заводской готовности, обеспечивающих повышение уровня индустриальности, снижение материалоемкости и стоимости строительства. А также долговечность, комфортабельность и архитектурную выразительность производственных зданий.

Данный курсовой проект «Промышленное здание» выполнен в соответствии с заданием на проектирование «Архитектура промышленных и гражданских зданий». В проекте разрабатываются архитектурные, конструктивные решения промышленного здания с учетом задания габаритов, материалов, целевой направленности, района строительства и основных нормативных требований. Целью проекта является получение архитектурных навыков проектирования на примере объемно-планировочных и конструктивных решений промышленного здания.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

проектирование теплотехнический промышленный здание

1. Место строительства г. Анапа

2. Схема планировки здания №7

3. Температурные, влажностные параметры помещения: ;

4. Характеристика зрительной работы средней точности

5. Основные конструкции здания:

· Каркас - комбинированный;

· Фундаменты - сборные;

· Стены - панели «сендвич»;

· Покрытие без прогонов;

· Кровля - рулонная;

· Фонари верхнего света - прямоугольные;

· Полы промышленных зданий.

Состав графической части проекта:

1. План (М 1:200);

2. Поперечный разрез здания (М 1:200);

3. Фасад здания (М 1:200);

4. Схема расположения колонн, ригелей, связей жесткости (М 1:200);

5. Узлы крепление стеновых панелей продольных стен к несущей конструкциям покрытия, ограждающей части беспрогонного покрытия, опирание колонн каркаса на железобетонные фундаменты, устройство связей между колоннами, крепление стеновых панелей при помощи уголков к колоннам каркаса.

2. ОПИСАНИЕ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНОГО РЕШЕНИЯ

Здание запроектировано в соответствии с заданием прямоугольной формы. Конструктивная схема здания - каркасная. В здании два пролета по 24м, шаг наружных рядов колонн составляет 6 метров, внутренних рядов 12м, высота здания 12 метров, длинна 90 метров.

Бытовые помещения проектируемого промышленного здания имеет группу производственного процесса - 3а, т.е. там протекают процессы, вызывающие загрязнение веществами 1 и 2 классов опасности вызывающие стойкий запах. Исходя из этого, проектируются санитарно-бытовые помещения для работающих непосредственно на производстве рабочих.

В группу санитарно-бытовых помещений входят гардероб, душевая, туалеты и умывальные.

3. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ ЗДАНИЯ

Здание запроектировано как типовое с максимальным использованием унифицированных конструкций, что снижает общую стоимость постройки.

3.1 Несущие элементы каркаса

К несущим элементам каркаса относятся фундаменты, колонны, подстропильные фермы, безраскосные фермы и плиты покрытия.

Фундаменты: в качестве фундамента выступают типовые столбовые монолитные железобетонные фундаменты под колонны промышленных зданий, состоят из подколонника и двух-, трехступенчатой плитной части. Высота ступеней плитной части 0.3 м. Также, были применены монолитные железобетонные фундаменты под спаренные колонны, установленные в поперечном деформационном шве. При вскрытии основания целиковый грунт, непосредственно воспринимающий нагрузку, выравнивается накрывается бетонной подготовкой толщиной 100 мм из бетона марки 50.

Фундаментные балки: Наружные и внутренние самонесущие стены здания опирают на фундаментные балки, посредством которых нагрузку передают на фундаменты колонн каркаса. Для опирания фундаментных балок реализовано устройство приливов площадью сечения 0,3х0,6 м. Верх фундаментных балок располагают на 30 мм ниже уровня чистого пола, устанавливая их на подливку из цементно-песчаного раствора, толщиной 20 мм. В проекте применены балки сечением 300х300 мм.

Колонны: основу каркаса проектируемого здания составляют сборные унифицированные железобетонные двухветвевые колонны с размерами: крайние сечением 500Ч1000 мм. и средние сечением 500х1400 мм., высотой 12.6, серия КЭ-01-52. Ветви связаны горизонтальными распорками через интервал 1,5 - 3 м. К крайним колоннам с наружной стороны примыкают стеновые ограждения. Крайние колонны подразделяются на основные, воспринимающие нагрузки от стен, кранов и конструкций покрытия, и фахверковые, принятые сечением 400х500 мм, служащие только для крепления стен.

Подстропильные фермы: Подстропильные конструкции перекрывают 12 метровый шаг средних колонн и образуют промежуточные опоры для расположенных с 6-метровым шагом стропильных конструкций. Мной были запроектированы подстропильные фермы при малоуклонной кровли при шаге средних колонн 12 м. (серия 1.463 - 4) .

Железобетонные стропильные безраскосные фермы: Ферма - составная стержневая конструкция, загружаемая только в соединяющих стержнях узлах. В рассматриваемом здании приняты безраскосные фермы с круговым очертание верхнего пояса, которые признаны в последнее время наиболее рациональными для сборного железобетона. Безраскосные фермы для плоских кровель, с пролетом 24 м.(серия 1.463-3)

Плиты покрытия: в качестве плит покрытия использованы сборные железобетонные ребристые плиты высотой 300 мм, размерами 3х6 м. Плиты снабжены продольными ребрами высотой 0,15м, расположенными через 1 м. Торцовые поперечные ребра плит снабжены вутами, обеспечивающие жесткость контура. Толщина полки 30 мм. Плиты являются связевыми элементами, обеспечивающими жесткость и устойчивость здания в продольном направлении. Они армируются стержневой арматурой, расположенными в ребрах. При установке плиты привариваются не менее чем в трех точках.

3.2 Ограждающие конструкции

Стены: В качестве ограждающих конструкций применены сендвич панели, толщиной 100 мм.

В здании должен поддерживаться соответствующий температурно-влажностный режим, определяемый санитарно-гигиеническими и энергосберегающими требованиями. Для обеспечения этого режима при минимуме затрат на отопление необходимо правильно выбрать толщину ограждающих конструкций здания.

Окна: Для достижения необходимой освещенности и аэрации промышленных зданий необходимо остекление наружных стен. В соответствии со стеновыми панелями для 6-метрового шага колонн стальные оконные панели выполняются с номинальными размерами по фасаду 6 х 1,2 и 6 х 1,8. Панели открывающиеся с двойным остеклением.

4. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНОЙ СТЕНЫ

1.-алюминий

= 2600

2.-минераловатные плиты

= 125

3.- алюминий

Влажностный режим помещений - нормальный

Зона влажности - сухая

Условие эксплуатации ограждающих конструкций - А

R=

R== 0.657

ГСОП = (t-t)* Z=(20-0.9)*157=2998.7

R=1.6

R=+R+

R=++

R=++=9*10+

1.6=9*10+++=0.1584+

X=0.092 м

Исходя из унифицированных размеров принимаю толщину утеплителя 100 мм.

4.1 Теплотехнический расчет покрытия

1. Стальной профнастил

= 7850

2. Пенопласт

= 100

3. Три слоя рубероида на битумной мастике

= 600

R=2,25

R=

= 6С

R=

R=++

R==0,059+

2,25=0,059 + + +

2,25 = 0,059 + + +

Х=10 см

Исходя из унифицированных размеров принимаю толщину утеплителя 100мм.

4.2 Теплотехнический расчет пола

1. бетон

= 2400

S=16,77

2. Битумная мастика

= 1400

S=6,8

3. Деревянные шашки

= 500

S=3,87

Y=

Y==11,44

Y===5,53

Значение нормируемого показателя теплоусвоения поверхности пола не должно превышать Y =17. Расчетное значение показателя теплоусвоения данной конструкции пола составляет 5,53, следовательно, рассматриваемая конструкция пола в отношении теплоусвоения удовлетворяет нормативным требованиям.

5. СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

е= 4%

m= 0.8

c= 0.7

е=4*8*0,7= 2,24%

е= 2.24%

К= 1,3 К=1 = 8,5

100 * = * К

=0,8*0,6*0,8*0,9=0,3456

=1,15

100 * = * 1,3

= 0,63

S=0.63*S=2720/2=1360

S= 924м

= 0.9*0.9*0.8*0.9=0.5832

100 * =

=7.5 К=1 =1,3

=

S= 705м

№ точки	q	r		К	n	n	e	r
1	1.25	1.15	0.3456	1.3	45	80	36	13.76
2	0.75				18	72	12.96	2.97
3	0.64				4	56	2.24	0.44
4	0.58				3	50	1.5	0.27
5	0.52				2	46	0.92	0.15
6	0.46				1	40	0.044	0.006

Е=(18+12,96+2,24+1,5+0,92+0,022)/5=7,13

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЗДАНИЯ

S= 4248 м

S= 72 м

S= 72 м

V=76454 м

К=0,98

К=17,99

Полы в промышленных зданиях

Полы в промышленных зданиях выбирают с учетом характера производственных воздействий на них, а также требований, выполнение которых обеспечит эксплуатационную надежность и долговечность пола.

Для сохранения эксплуатационных качеств к полам предъявляются следующие требования:

1) достаточная механическая прочность;

2) жаростойкость;

3) химическая стойкость;

4) Водостойкость;

5) Водонепроницаемость;

6) Диэлектричность;

7) Неискримость при ударах.

8) Полы промышленных зданий должны обладать ровной и гладкой поверхностью, не скользить, не пылить, быть малоистираемыми, иметь хорошую эластичность, устраняющую повреждение предметов при падении на пол, быть бесшумными.

9) Полы должны быть индустриальными в устройстве, обеспечивать проведение быстрого и малотрудоемкого ремонта, легко очищаться и долго сохранять красивый внешний вид.

10) При всех этих условиях должны соблюдаться требования промышленной санитарии и гигиены.

Подбор пола

Подобрать полы, удовлетворяющие всем необходимым требованиям, бывает трудно, а подчас и невозможно. Поэтому иногда на отдельных участках даже одного помещения приходится применять полы различного типа.

В зонах движения напольного транспорта полы должны соответствовать типу транспортного оборудования. Механические воздействия от транспорта на полы производственных, помещений бывают:

1. слабые (ручные тележки на резиновом ходу);

2. умеренные (колесный транспорт);

3. значительные (краны на гусеничном ходу, удары падающих предметов).

В одноэтажных зданиях и в нижних этажах многоэтажных зданий полы устраивают на грунте. При этом снимают верхний растительный слой и грунт основания уплотняют катками с добавлением при необходимости щебня или гравия. Торфянистые, илистые грунты, содержащие органические примеси, в качестве оснований под полы не пригодны. Их удаляют и заменяют природными или искусственно подобранными грунтами, обладающими после укатки надлежащей плотностью.

Правила устройства полов

Во избежание появления трещин в полах с жестким подстилающим слоем устраивают деформационные швы. Их располагают по линиям деформационных швов здания и в местах сопряжения полов разного типа. В помещениях, при эксплуатации которых возможна смена положительных и отрицательных температур, швы следует располагать в двух взаимно перпендикулярных направлениях через каждые 6...8 м.

Если покрытие пола укладывается непосредственно на подстилающий слой или на прослойку из раствора, деформационный шов делают сквозным.

Если полы из штучных материалов укладываются на песчаную прослойку, то швы предусматривают только в подстилающем слое.

Края монолитных полов, примыкающие к шву, окаймляют стальными уголками, заанкеренными в подготовке. Швы заполняют битумом с волокнистыми добавками или песком.

Сопряжения между полами различных видов решаются аналогично сопряжениям деформационных швов.

Вдоль железных дорог в помещениях полы делают из материалов, допускающих их легкую разборку при ремонте путей. Чтобы рельсы не мешали движению людей, головки рельсов располагают на уровне пола.

Примыкание полов к стенам, колоннам и фундаментам станков делают с зазорами для свободной осадки, заполняя их битумом с волокнистыми добавками.

Конструкция пола

Конструкция пола состоит из покрытия (одежды) - верхнего слоя, непосредственно подвергающегося всем эксплуатационным воздействиям, и подстилающего слоя (подготовки). Подготовка воспринимает через покрытие вертикальные нагрузки на полы и передает их на основание.

В ряде случаев покрытие и подстилающий слой совмещаются в одном конструктивном элементе (например, бетонные и земляные полы). Кроме того, в конструкцию пола могут входить прослойки различного назначения (соединительные, гидроизоляционные, выравнивающие и др.).

Подстилающие слои

Подстилающие слои бывают жесткие (бетонные, железобетонные, асфальтобетонные) и нежесткие (песчаные, гравийные, щебеночные и др.) - Толщина подстилающего слоя зависит от характера и величины нагрузок, типа покрытия и самого подстилающего слоя. Она назначается по расчету, но должна быть не менее: для песчаного слоя - 60 мм, для щебеночного и гравийного - 80 мм, для бетонного - 100 мм.

Бетонная подготовка

В производственных помещениях иногда целесообразно легкое оборудование опирать не на отдельные фундаменты, а на бетонную подготовку. Это облегчает перестановку станков при изменении технологического процесса. В этом случае подготовку делают толщиной 200.. 250 мм, иногда армируя.

В зависимости от конструкции и способа устройства покрытия полы разделяются на сплошные (монолитные) и полы из штучных материалов.

К сплошным полам относятся грунтовые, гравийные и щебеночные, бетонные, цементные, асфальтобетонные, мозаичные, ксилолитовые и др.

Грунтовые полы применяют в складах и горячих цехах (кузницах, литейных цехах), где они могут подвергаться ударам от падения тяжелых предметов или соприкасаться с раскаленными деталями. К грунтовым полам относятся земляные, глинобитные и глинобетонные.

Земляной пол

Земляной пол выполняют путем уплотнения местного грунта. Глинобитный пол выполняют из массы, состоящей из 15...30 % глины и 85...70 % песка. Пол устраивают обычно из двух слоев по 80... 100 мм. Покрытие этого пола совмещает в себе и функции подстилающего слоя. Глинобетонный пол более прочен и отличается от глинобитного тем, что в его массу добавляют 2...3 % маслянистых веществ и до 25 % щебня, гравия или шлака.

Гравийные и щебеночные полы

Гравийные и щебеночные полы устраивают в местах проезда транспорта. Выполняют их из смеси гравия или щебня крупностью 25...75 мм и песка, укладываемой слоями толщиной 100...200 мм. Слои выравнивают и уплотняют. Поверхность обрабатывают каменной мелочью размером 5... 15 мм. Щебеночное покрытие можно пропитывать горячим битумом.

Бетонные и цементные полы

Бетонные и цементные полы - прочны, стойки против бензина и минеральных масел, но не стойки против действия кислот и высокой температуры. Подготовкой под эти полы служит бетон толщиной 80...200 мм. Покрытие бетонного пола делают из бетона класса не ниже В15, толщиной 25...30 мм. Крупность гравия или щебня бетона для покрытия не должна превышать 15 мм. После начала схватывания бетона поверхность пола затирают деревянными терками.

Иногда для водонепроницаемости и повышения прочности на истирание поверхность пола флюатируют (т. е. обрабатывают водными растворами кремнефтористоводородной кислоты, кремнефтористого магния или алюминия). С целью повышения прочности пола в состав бетона покрытия вместо гравия или щебня применяют стальную или чугунную стружку. Такие полы называют сталебетонными или металлоцементными. Покрытие цементного пола выполняют из цементного раствора марок 300...400. Поверхность пола затирают железными терками (железнят). Толщина покрытия цементного пола 20...25 мм.
В помещениях, где полы должны обладать кислото - стойкостью, их устраивают из кислотоупорного бетона. Вяжущим в таких бетонах служит жидкое стекло, заполнителем - щебень, песок и пылевидные добавки из кислотостойких каменных материалов. Для придания полу нужного цвета в состав бетона могут быть введены пигменты.

Мозаичные полы

1. Область применения

Типовая технологическая карта разработана на устройство мозаичного покрытия пола при марке цементного раствора 200 и толщине слоя 25 мм.

Мозаичное покрытие пола может устраиваться по бетонному подстилающему слою, по железобетонным плитам перекрытия и по цементно-песчаной стяжке, уложенной на тепло- или звукоизоляционный слой.

2. Организация и технология выполнения работ

До начала работ по устройству мозаичного пола должно быть закончено устройство оснований под полы, установлены оконные и дверные блоки, выполнены штукатурные и облицовочные работы, смонтированы санитарно-технические устройства. Поверхность, на которую укладывается мозаичное покрытие (слой из цементно-песчаного раствора), тщательно очищается от пыли, мусора и грязи, а также от цементной плёнки. Поверхность основания для лучшего сцепления с мозаичным покрытием должна иметь борозды, а при отсутствии борозд основание насекается вручную.

Непосредственно перед укладкой мозаичного покрытия основание промывается водой.

Для производства работ здание в плане разделено поперёк на четыре захватки размером 72ґ36 м. Каждая захватка делится на 24 полосы шириной 3 м и длиной 36 м.

Мозаичное покрытие устраивается из раствора:

цемент - 1 часть;

вода - 0,5 части;

крошка - 2,4 части;

песок из полирующих пород - 1,4 части 1.

В качестве транспортных средств для подачи мозаичных смесей на место укладки используют самоходное шасси Т-16. При одноцветных полах мозаичные смеси укладывают аналогично бетонным смесям между маячными рейками полосами через одну. При укладке смеси в местах примыкания покрытий к колоннам устанавливают прокладки из толя.

Разрезку покрытий на отдельные карты не производят. Уложенный раствор разравнивают граблями и лопаткой, проверяя правильность укладки правилом по маячным рейкам.

Не следует разравнивать раствор с каменной крошкой рейкой, так как крупная крошка будет перемещаться в большей степени, чем мелкая, и насыщение поверхности крошкой окажется неравномерным.

Смесь уплотняют виброрейками С0-131А и др., которые передвигают по маячным рейкам. В местах, недоступных для виброреек, смесь уплотняют лёгкими трамбовками. В процессе уплотнения на поверхности покрытия скапливается цементное молоко, которое удаляется скребками с резиновой прокладкой. После уплотнения раствора его поверхность выравнивают так, чтобы получить ровную поверхность покрытия. Горизонтальность и ровность поверхности покрытия при уплотнении периодически проверяют правилом. Для обеспечения необходимой прочности и качества свежеуложенное покрытие следует укрыть рогожами или матами и в течение 7 - 10 дней смачивать водой один раз в сутки.

После достаточного затвердения раствора покрытия (обычно 3 - 6 дней) приступают к отделке его поверхности. Отделка заключается в грубой обдирке и шлифовании абразивными камнями. В процессе такой обработки с поверхности покрытия удаляется цементная плёнка и обнажается рисунок пола. Кроме того, при обдирке обнаруживаются возможные дефекты покрытия, такие изъяны заделывают шпаклеванием этих мест раствором того же состава, что и покрытие. Если к качеству покрытия предъявляются повышенные требования, то его дополнительно шлифуют абразивными камнями с более мелким зерном, затем обрабатывают шлифовальным порошком и полируют.

Обычно необходимо качество мозаичного покрытия, удовлетворяющего условиям его эксплуатации в промышленных зданиях, достигается обдиркой и шлифованием. Для этой цели пользуются мозаично-шлифовальной широкозахватной самоходной машиной СМ-104. При работе таких машин вдоль стен, выступающих фундаментов под оборудование и т.п. остаются необработанные полосы покрытия. Для отделки таких полос, а также плинтусов применяется электрошлифовальная машина ИЭ-6103А.

Обдирку мозаичных покрытий производят на 2/3 требуемой глубины съема. Для обдирки применяют абразивные камни зернистостью № 100 ... 50. После окончания обдирки перед шлифованием мозаичное покрытие промывают, раковины и другие повреждённые места зашпаклёвывают цементным тестом с добавлением мраморной муки. Покрытие шлифуют до общей толщины съёма, используя абразивные камни зернистостью № 40 ... 16.

Толщину снимаемого слоя при обдирке и шлифовании контролируют в процессе обработки покрытий. Наибольшая степень обнажения зёрен заполнителя при максимальной ее фракции 15 мм составляет 5 ... 7 мм, а при 10 мм - 3 ... 5 мм.

При повышенных требованиях к условиям эксплуатации полов, о чем должно быть указано в проекте, производят дополнительную отделку, при которой кроме шлифования выполняется пропитка флюатами или уплотняющими составами.

3. Требования к качеству и приёмке работ

Работы по устройству мозаичных одноцветных полов следует выполнять в соответствии со СНиП 3.04.01-87 «Изоляционные и отделочные покрытия».

1 - маячные рейки; 2 - полосы, заполненные раствором; 3 - промежуточные полосы, заполняемые после снятия маячных реек; 4 - бетонная подготовка

а - на грунте; б - на плите перекрытия; в - на плите перекрытия по тепло- или звукоизоляционному слою 1 - мозаичное покрытие; 2 - нижний слой из цементно-песчаного раствора; 3 - тепло- или звукоизоляционный слой; 4 - плита перекрытия; 5 - грунт основания; 6 - бетонный подстилающий слой

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шерешевский И.А. «Конструирование промышленных зданий». Ленинград: Стройиздат, 1981.

2. СНиП 2.09.04-87*. Административные и бытовые здания.

3. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника.

4. Бареев В. И. Индустриальные несущие и ограждающие конструкции производственных зданий.- Краснодар, 2002.

5. Бареев В. И. Теплотехнические расчеты ограждающих конструкций зданий и сооружений.- Краснодар, 2006.

6. Бареев В. И. Методические указания.- Краснодар, 1999.

7. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий / Госстрой России - М, 2004.

8. СНиП -4-79 Естественное и искусственное освещение / Госстрой СССР - М, 1980.

9. Орловский Б.Я., Орловский Я.Б. Промышленные здания.- М.:Высшая школа, 1991.

10. Шубин Л.Ф. Промышленные здания.- М.:Стройиздат,1986.

11. Благовещенский Ф.А., Букина Е.Ф. Архитектурные конструкции.- М.: Высшая школа, 1985.

Размещено на Аllbest.ru