Проектирование промышленно-производственного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО

Саратовский государственный технический университет

Кафедра ПСК

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине

«Конструкции промышленных зданий»

Проектирование промышленно-производственного здания

Выполнил: студент гр. ПСК-2

Фильченко

Проверила: Павлова И.Л.

Саратов - 2009г.

СОДЕРЖАНИЕ

проектирование производственный здание

ВВЕДЕНИЕ

1. Объемно-планировочное решение здания

2. Технико-экономические показатели промышленного здания

3. Конструктивное решение здания

4. Конструктивная характеристика основных конструктивных элементов здания

5. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

6. Генеральный план

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Современное индустриальное строительное производство ведется на базе развитой сети заводов-изготовителей направляющих, на строительные площадки, подготовленные к монтажу укрупненные элементы зданий в соответствии с грузоподъемностью монтажных кранов.

Значительная часть промышленных зданий и сооружений возводится по типовым проектам. Типизация заключается в постоянном отборе наиболее универсальных для данного периода объемно-панировочных и конструктивных решении, дающих наибольший экономический эффект в строительстве и эксплуатации зданий. Типизируются здания отраслевого назначения, ограниченные определений производственной мощностью, и секции зданий универсального назначения, ограниченные определенными производственными площадями и обслуживающими их транспортными средствами.

Современные типовые здания и сооружения отличаются от своих предшественников тем, что они унифицированы - подготовлены для возведения методами строительной индустрии. Унификация проводится путем применения наиболее экономичных и универсальных элементов зданий, отобранных в соответствии с возможностями заводов-изготовителей, простотой перевозки, монтажа и тому подобными критериями.

Конструкции изготовляемых отечественными заводами унифицированных изделий для всех перечисленных частей здания постоянно развиваются и совершенствуются. Они производятся на основе единой номенклатуры унифицированных изделий, утверждаемой комитетами по делам строительства Российской Федерации.

Сборные железобетонные элементы успешно применяются в несущих каркасах одноэтажных зданий высотой до 18 м, с опорными кранами грузоподъемностью до 30 т и с пролетами до 24 м. В ограждающих конструкциях они используются преимущественно в виде легкобетонных и железобетонных стеновых панелей, ребристых плит междуэтажных перекрытий и крыш. Особая область применения сборного железобетона -- пространственные конструкции, перекрывающие крупнопролетные здания.

Монолитный железобетон применяется преимущественно в столбовых фундаментах промышленных зданий, так как здесь он экономически целесообразен. Основные преимущества железобетонных конструкций -- долговечность, несгораемость и экономия стали.

В связи с успехами металлургической промышленности стальные конструкции стали шире применяться в строительстве. В настоящее время они используются в несущих каркасах одноэтажных зданий высотой более 14,4 м, с опорными кранами грузоподъемностью 50 т и более, с пролетами 30 м и более и с особыми условиями эксплуатации.

В ограждающих конструкциях начал применяться стальной профилированный настил. Временно, в связи с дефицитностью листовой стали» он используется там, где дает наибольший экономический эффект, например в труднодоступных районах. Основные преимущества стальных конструкций - прочность, легкость, простота резки, сварки и крепления.

В ряде случаев экономически целесообразно подкрановые балки для кранов любой грузоподъемности и фермы выполнять в металле и устанавливать по сборным железобетонным колоннам. Для упрощения конструктивных узлов продольные связи и другие мелкие элементы почти всегда выполняются из стального проката. Стальные оконные панели применяются в зданиях тяжелого режима работы (избыточные тепловыделения, особый температурно-влажностный режим и т. п.) и повышенной капитальности, а стальные фонарные фермы, панели и переплеты в связи с их относительной конструктивной простотой - во всех зданиях с верхним освещением.

В настоящее время для несущих строительных конструкций применяются высокопрочные стали, а для ограждающих все шире - легкие металлы(алюминиевые переплеты) и пластические массы. Повышение индустриализации производства металлических конструкции достигается путем их типизации.

Быстрое развитие строительной науки и техники в нашей стране непрерывно выявляет новые материалы и методы конструирования.

1. Объемно-планировочное решение здания

Объемно-планировочным решением здания называется объединение главных и подсобных помещений избранных размеров и форм в единую композицию.

Быстрое развитие строительной науки и техники в нашей стране непрерывно выявляет новые материалы и методы конструирования.

Выбор того или иного материала должен происходить на основе экономического анализа стоимости сооружения с учетом местных материальных ресурсов.

На объемно-планировочные решения производственных зданий влияют следующие факторы: особенности технологического процесса, характер производственного и транспортного оборудования, обуславливающие конкретные требования к этажности здания, основным параметрам помещений и их взаимному расположению, обеспечению необходимых параметров среды для нормального режима труда и производства; требования индустриализации строительства, определяющие унифицированные значения основных строительных параметров здания.

Проектируемое здание в плане имеет размеры 36Ч132 м, где имеется два пролета по 18 м, шаг колонн: крайних и средних 6 м, оборудовано двумя опорными мостовыми кранами, грузоподъемностью 20 т, применяются железобетонные колонны прямоугольного сечения с размерами в плане 800х400м.

2. Конструктивное решение здания

Конструктивное решение здания это - железобетонный каркас. Каркас одноэтажного промышленного здания состоит из поперечных рам, образованных колоннами и несущими конструкциями покрытия и продолжительных элементов: плит покрытий и связей.

Применяются унифицированные железобетонные колонны, предназначенные для зданий, оборудованными мостовыми кранами. По положению в здании колонны подразделяются на крайние и средние. Применяемые колонны крайнего ряда имеют сечения 400Ч800 мм; сеткой разбивочных осей 6Ч18 м, колонны среднего рядя, имеют сечения 400Ч800 мм; сеткой разбивочных осей 6Ч18 м.

Стропильная конструкция -сегментная ферма с раскосами для скатной кровли пролетом 18 м.

В качестве панели покрытия используют ребристую плиту размером 36 м и высотой ребра 300 мм.

Стеновое ограждение стеновые панели, толщина стены 300 мм. Остекление ленточное в два яруса без простенков.

В здании имеются распашные двустворчатые ворота размером 3,6Ч4,2 м.

3. Конструктивная характеристика основных конструктивных элементов здания

В современном индустриальном строительстве применяют в основном сборные железобетонные каркасы, конструктивные элементы которых типизированы. Для производственных зданий характерны значительные параметры сетки колонн и высоты помещения.

Стены

Вертикальные наружные ограждения промышленных зданий компонуются из глухих и светопрозрачных конструкций, ворот, дверей, солнцезащитных устройств и вентиляционных решёток.

Конструкции наружных стен должны удовлетворять общим эстетическим и экономическим требованиям наряду с техническими требованиями прочности, жесткости, долговечности, теплозащиты, водо- и воздухопроницаемости. Технические требования к конструкциям являются следствием всего комплекса внешних воздействий на стены. В промышленных зданиях эти воздействия могут быть более интенсивны в связи с технологическими особенностями внутренней среды( температура, влажность, наличие агрессивных включений). Стены могут быть двух типов панельные и кирпичные.

В данном проекте предусмотрено использование панельных стен. Размеры всех панелей типизированы: длина - 1500; 3000; 6000; 12000мм., высота - 900; 1200; 1500; 1800мм.. Приняты четыре размера по толщине для утеплённых панелей - 160; 200; 240; 300мм.

Железобетонные колонны промышленных зданий.

Конструкция сборных железобетонных колонн промышленных зданий зависят от объёмно планировочного решения зданий и наличия в нём подъёмного крана определённой грузоподъёмности. В связи с этим сборные железобетонные колонны подразделяют на 2 группы:

1. Колонны для зданий без мостовых кранов, в бескрановых цехах и в цехах, оснащённых подвесным подъёмным транспортным оборудованиям.

2. Колонны применяемые в цехах с мостовыми кранами.

По конструктивному решению колонны разделяют на одноветвевые и двух веетвевые, по местоположению в здании - на крайние, и средние и располагаемые у торцевых стен. Типовые колонны запроектированы под нагрузки : от покрытия и подвесного объёмно - транспортного оборудования в виде монорельсов или подвесных кранов грузоподъёмностью до 5 т. и от покрытия мостовых кранов грузоподъёмностью до 50 т. Колонна для здания оборудуемого мостовыми кранами, состоит из надкрановой и подкрановой частей. Подкрановая часть воспринимает нагрузки от подколонника, а так же от подкрановых балок, которые опираются на консоли колонн, и передаёт их на фундамент. Над крановая часть служит для опирания несущей конструкции покрывается и называется подколонником. Крайние колонны имеют одностороннюю консоль, средние - двухсторонние консоли. При кранах грузоподъёмностью до 30 т. и высоте здания более 10,8 м. применяют двухветвевые колонны, которые по расходу материала экономичнее одноветвевых.

В проектируемом здании, оборудованным мостовыми кранами, в пролетах имеющих высоту от пола до низа несущих конструкций покрытия 10,8 м, применяются одноветвевые колонны прямоугольного сечения с размерами 800х500 мм. При высоте пролета 14,4 применяются двухветвевые колонны с размерами 1000х500 и 1400х500 мм.

Фундаменты

Фундаменты под колонны каркаса устраивают сборными или монолитными. Как правило, принимают столбчатые монолитные железобетонные фундаменты. Фундаментные балки под наружные и внутренние самонесущие стены получили наибольшее распространение таврового сечения, как более экономичные по расходу стали и бетона.

Стропильные конструкции.

Стропильные конструкции перекрывают пролёт и, подобно стропилам, непосредственно поддерживают настил кровли. В случае, когда шаг средних колонн больше, чем шаг крайних колонн, то используют подстропильные конструкции которые образуют промежуточные опоры.

По схеме восприятия внешних и внутренних нагрузок эти конструкции эти конструкции подразделяются на балки и фермы. Фермы - составная стержневая конструкция, загружаемая только в соединённых стержни узлах. Балка - одноэлементная конструкция, загружаемая по всему пролёту. Узловая нагрузка вызывают однозначные нормальные усилия в стержнях и позволяет полностью использовать их сечение. Для всех стропильных ферм одного пролёта приняты одинаковые размеры внешнего конура, что позволяет изготовить их в единой опалубкой форме со сменными вкладышами.

Подстропильные конструкции

Подстропильные конструкции устанавливаются в тех случаях, когда шаг колонн каркаса превышает шаг стропильных несущих конструкций покрытия (балок или ферм), их опирают на подстропильные балки или фермы. Стропильные конструкции опираются на нижние пояса подстропильных конструкций, так как такое решение уменьшает высоту здания.

Светоаэрационные фонари

Фонари светоаэрационные предназначены проветривания помещений с избыточным тепловыделением и для освещения средних пролетов. Они располагаются по оси пролетов и своими торцами не доходят на один шаг до торца и поперечного деформационного шва здания. Фонари представляют собой П-образную надстройку над проемом в крыше. Вертикальные плоскости фонарей заполнены открывающимися переплетами.

Ворота

Ворота служат для пропуска в производственное здание средств напольного транспорта. Наиболее широко распространенны ворота распашной и раздвижной (откатной) конструкции. Полотно таких ворот представляет собой стальной каркас обшитый досками или тонкой листовой сталью и эффективным утеплителем между обшивками. Применяются также подъемные, складные и шторные конструкции ворот.

Железобетонные подкрановые балки промышленных зданий.

Все железобетонные подкрановые балки применяются в зданиях с опорными кранами грузоподъёмностью до 30 т., с шагом основных колонн 6 и 12 м. Балки - таврового сечения с утолщённой на опорах вертикальной стенкой высотой от 0,8 до 1,4 м. Они армируются сварными каркасами, а по нижнему поясу - одним из видов преднапряжённой стали : упрочнёнными вытяжкой стержнями переодического профиля, пакетом струн из высокопрочной проволоки. По месту в здании балки подразделяются на торцевые - у торцевых стен, рядовые и температурные - у деформационных швов. Они отличаются друг от друга наличием и расположением закладных элементов. Закладные детали располагаются в местах опирания на колонны и установки концевых упоров, трубки в отверстиях для крепления рельсов. Унифицированные железобетонные подкрановые балки применяются в покрытиях пролётом до 18 м. Шаг стропильных балок 6 и 12 м. При технологической целесообразности увеличения шага средних балок до 12 м. стропильные конструкции устанавливаются на подстропильные конструкции.

Окна

Светопроемы проектируют в виде отдельных окон или виражей. Светопропускающее заполнение проемов выполняют из листового стекла или стеклопакетов, профильного стекла, стеклоблоков, светопрозрачных пластиков.

Применяют два конструктивных типа заполнения проёмов - переплётноё и беспереплётноё. В переплётном, в качестве светопропускающего заполнителя, используют стекло, в беспереплётном, светлопрозрачные материалы. Остекление может быть глухим и створным. Открывании створок предусматривается наружу.

Конструкции переплётов изготавливаются из дерева, стали, алюминия.

В данном проекте предусмотрено использование стальных переплётов. Стальные оконные панели крепятся к колоннам в отдельных точках при помощи сварке на накладки.

Спецификация сборных железобетонных конструкций

Наименование элементов	Эскиз	Размеры, мм
		длина	ширина	высота
Колонны крайнего ряда		800	500	9600
Колонны среднего ряда		800	500	9600
Подкрановые балки с шагом колонн 6 м.		6000	600	1000
Ферма безраскосная		18000	250	3000

4. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Условия эксплуатации: зона эксплуатации - сухая (СНиП-II-3-79*,стр. 17);

tн = -27 єС (СНиП 2.01.01-82, стр. 18-19);

tв = 15 єС (СНиП 2.01.08-89*, п. 3.3);

ц = 60% (по СНиП 2.04.05- 91);

Влажностный режим помещений - нормальный (СНиП II-3-79*, табл. 1);

Условия эксплуатации - А (СНиП II-3-79*; прил. 2).

Определение требуемого сопротивления теплопередаче из условий энергосбережения.

Требуемое сопротивление теплопередаче из условий энергосбережения определяется по табл. 1б изменений №3 к СНиП II-3-79*;(табл. 2) в зависимости от градусо-суток относительного периода (ГСОП).

ГСОП = (tв - tот.пер.)ЧZот.пер

ГСОП = (15 + 5)Ч198 = 3960 єС/сут

где tот.пер. = -5 єС; Zот.пер. = 198 сут. (СНиП 2.01.01.- 82)

По табл. 1б изменений СНиП II-3-79* при ГСОП= 3960 єС, сут., тогда Rо = 1,792 м2 єС/Вт

Приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены принимаются в соответствии с табл. 1б изменений СНиП II-3-79* не менее Roтрсан и Roтрэнерг

Конструктивное решение ограждающей конструкции.

Принимаем конструкцию наружной стены стеновая панель из керамзитобетона (го =1600 кг/м3) толщиной 300 мм. В качестве теплоизоляционного слоя принимаем пенополиуретан (ТУ В-56-70, ТУ 67-98-75, ТУ 67-87-75).

Определение требуемого сопротивления теплопередаче исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий.

Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены отвечает санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяется по формуле:

Roтрсан = п (tв- tн)

tн в

Roтрсан = 1(15+27) = 0,9655

5 . 8,7

Где n =1 (СНиП II-3-79**, табл. 3);

в =8,9 Вт/(м ? єС) - (СНиП II-3-79**, табл. 4);

t н =5 єС - (по табл. 2 изменений №3 к СНиП II-3-79**)

н=23 Вт/(м ? єС) - (СНиП II-3-79**, табл. 6);

Слой ограждающей конструкции	Плотность материала о, кг/м3	Коэффициент теплопроводности о, Вт/(м С)	Термическое сопротивление	Толщина слоя мм.
Стеновая панель из керамзитобетона	1800	0,4		300
Воздушный зазор			0,13
Утеплитель - пенополиуретан	80	0,041		33
Цементно-песчаный раствор (декоративная штукатурка)	1800	0,76		5

Ro= 1/в +R1+ R2+ R3+ R4+ 1/н

Ro= 1/8,7+ 0,300/ 0,4+ 0,13 + д ут/ 0,041+ 0,005/ 0,76+ 1/ 23 = 1,792

дут = 0,781 . 0,041 = 0,032м.

Толщина утеплителя 32 мм.

5. Генеральный план

В состав предприятий по производству сборных железобетонных изделий и конструкций, а также домостроительных комбинатов входят следующие здания и сооружения:

- основные производственные цехи: формовочный, арматурный, бетоносмесительный;

- вспомогательные производственные цехи: ремонтно-механический, энергетический;

- склады: заполнителей цемента, арматурной стали, готовой продукции, горючих и смазочных материалов, комплектующих изделий;

- хозяйственные и служебные помещения: лаборатории, помещения пожарно-сторожевой охраны, гаражи для автомашин;

- административно-бытовые здания: заводоуправление, столовая, бытовые помещения и т.д.

Основные производственные цехи, как правило, входят в состав главного производственного корпуса. Его планировка может осуществляться по двум основным типам: раздельному и сплошному (сблокированному).

Раздельные планировки присущи предприятиям незначительной мощности, когда его составляющие производства размещают в небольших отдельно стоящих зданиях с пролетом ограниченных размеров.

Предприятия с раздельным размещением производств имеют следующие недостатки: большую площадь застройки, что увеличивает протяженность инженерных и транспортных сетей и объем работ по благоустройству территории, кроме того, возникает потребность в межцеховом транспорте; исключается возможность организации поточного производства.

Современная практика показывает, что производства с однотипными, а иногда и различными технологическими процессами (если это не противоречит санитарно-гигиеническим требованиям, пожаро- и взрывобезопасности) целесообразно блокировать в одном здании.

В отдельных случаях в одном здании, под одной крышей, помимо основных цехов, можно расположить и подсобные, вспомогательные и складские помещения. Сблокированные здания представляют собой многопролетные корпуса, имеющие большую площадь, и сплошную планировку. Сблокированные здания допускают многовариантную расстановку технологического оборудования, позволяют уменьшить площадь заводской территории на 30-40%, сократить периметр наружных стен до 50%, а также длину коммуникаций и транспортных путей, стоимость строительства на 10-15%, и расходы на эксплуатацию зданий и благоустройство территорий.

Вместе с тем, в чрезмерно укрупненных зданиях возникает ряд неудобств: дорожает устройство естественного освещения помещений, затрудняется водоотвод с покрытий; усложняются пути транспортировки грузов и передвижения обслуживающего персонала. Вследствие этого сблокированные корпуса не следует проектировать площадью, превышающей 30-35 тыс. м2.

Блокировать цехи особенно целесообразно в тех случаях, когда: нет необходимости в разделении смежных производств капитальными стенами и разница в их высоте не превышает 2 м (желательно приведение разных высот к одной); не требуется увеличивать площадь при использовании крана большой грузоподъемности; не нужны дополнительные проезды; не ухудшаются условия протекания технологического процесса и труда рабочих.

Технико-экономические показатели генерального плана

1. Площадь участка Sу =7,25 га.;

2. Площадь застройки Sз = 1,3 га.;

3. Площадь озеленения Sоз = 5,45 га;

4. Коэффициент озеленения Коз = 0,7;

5. Коэффициент использования территории Кис.тер. = 0,3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе запроектировано промышленное производственное здание.

На стадии проектного задания были запроектированы генеральный план предприятия, цех промышленного здания и его основные узлы. Выполнены теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания, так же технико-экономические показатели промышленного здания и генерального плана.

Полученные расчеты обобщены в рабочих чертежах цеха промышленного производственного здания и генерального плана предприятия.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Теренетьев Р. И. Альбом чертежей конструкций и деталей

2. промышленных зданий. М. 1986 г.

3. Короев Ю. И. Строительное черчение и рисование. М. 1983 г.

4. Попова А. Н. Конструкции промышленных зданий. М. 1972 г.

5. Шерешевский И. А. Конструирование промышленных зданий и сооружений. Лен. С. 1979 г.

6. Бондаренко В.М., Суворкин Д.В. «Железобетонные и каменные конструкции».

7. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. «Железобетонные конструкции».

Размещено на Allbest.ru