Механический цех станкостроительного завода по производству универсальных металлорежущих станков

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Строительство


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерно-строительный факультет

Кафедра архитектуры

механический цех конструкция планировочный

МЕХАНИЧЕСКИЙ ЦЕХ

Пояснительная записка

к курсовому проекту № 3 по архитектуре

Разработал студент гр. С-41 Степанов А. В.

Консультант Клим Л. В.

Ижевск 2000 г.

ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА АРХИТЕКТУРЫ

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

по дисциплине «Архитектура гражданских и промышленных зданий»

ТЕМА: Механический цех

Студент Степанов А. В. группы С-41

Исходные данные: схема 4, вариант 2, город Пенза.

Пояснительная записка (33 листов ф. А4)

Графическая часть (2 листа ф. А1)

3.1 Фасад (1: 200), план первого этажа производственного здания (1: 400), план второго этажа производственного здания (1: 200), план первого этажа административно-бытового корпуса (1: 200), план третьего этажа производственного здания (1: 200), генеральный план (1: 2000).

3.2 Продольный разрез производственного здания (1: 200), поперечный разрез производственного здания (1: 100), план покрытия (с размещением воронок) (1: 500), конструктивные детали отдельных узлов здания (1: 20).

График выполнения курсовой работы

1 Теоретическая часть 25% к 30. 10 3 Графическая часть (3. 1) 25% к 13. 11

2 Расчетная часть 25% к 6. 11 4 Графическая часть (3. 2) 25% к 20. 11

Руководитель работы _____________ / Клим Л. В. /

Задание принял _____________ / Клим Л. В. /

Реферат

Автор проекта Степанов А. В.

Механический цех станкостроительного завода по производству универсальных металлорежущих станков с административно бытовым корпусом.

ТПЖА 297 175 ПЗ

Курсовой проект ИжГУ; кафедра Архитектуры; руководитель Клим Л. В. — Ижевск, год сдачи 2000.

Графическая часть 2 л. ф. А1, ПЗ с., рис, табл, ист. приложения.

Промышленное здание, административно-бытовой корпус, технологический процесс, внутри-цеховой транспорт, каркас, колонна, ферма, фундамент, стеновая панель.

Объект исследования разработки — механический цех с административно-бытовым корпусом в г. Пенза.

Цель работы — проектирование механического цеха по заданным габаритным размерам с использованием типовых унифицированных объёмно-планировочных и конструктивных решений.

Разработаны каркасы механического цеха и административно-бытового корпуса при соблюдении действующих стандартов и технических условий. Разработаны узлы сопряжения основных несущих конструкций. Приведены расчёты основных административно-бытовых помещений, светотехничесий и теплотехнический расчёты.

Введение

Проект здания механического цеха выполнен на основании схемы 4, варианта 2.

Исходные данные:

Проектируемое здание расположено в промышленном районе города Пенза. Площадка строительства имеет спокойный рельеф с небольшим уклоном. Климатический район строительства II-в. Глубина промерзания грунта 1,5 м. Температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0. 92 -29єС. Грунты основания сложены непросадочными глиной и суглинком. Уровень грунтовых вод находится ниже глубины заложения подошвы фундамента. Грунты могут использоваться в качестве естественного основания.

Класс ответственности здания — II, коэффициент надёжности по назначению — 0,95 [1, c. 116 + табл.8. 6].

Санитарная группа производственных процессов 1-в (принята по заданию).

Режим работы предприятия в две смены.

Сведения о кадрах:

Списочная численность работающих А=400 человек,

Численность работающих в наиболее многочисленной смене 60% А1=240 человека,

Численность работающих женщин 40%А=160 человек,

Количество работников управления 10%А=40 человек.

Степень огнестойкости здания - I [6,табл. 4].

Класс конструктивной пожарной опасности С1 [6,табл. 5].

Класс функциональной пожар опасности Ф5.1 [6,с. 6].

Краткая справка о станкостроительных заводах и проектировании механических цехов.

Станкостроительный завод относится к Станко инструментальной отрасли, одной из отраслей машиностроения. Станко инструментальная отрасль в основном имеет массовый и серийный характер производства, масса обрабатываемых деталей составляет 15 т. Станкостроительные заводы относятся к среднему машиностроению, имеют значительный грузооборот и поэтому обслуживаются железнодорожным транспортом и занимают территории от 10 до 100 га.

Структуру любого завода, его состав, размещение и взаимосвязь подразделений определяет специализация производства.

На машиностроительных заводах протекают разнообразные технологические процессы, которые подразделяют на основные, вспомогательные и обслуживающие. Станкостроительный завод относится к подетально-агрегатно специализированным предприятиям, которые выпускают ограниченную номенклатуру изделий и имеют две технологические фазы основного производства: заготовительную и обрабатывающую. По классификации процессов механический цех относится к обрабатывающим цехам основного производства.

В машиностроении основным видом обработки является механическая, оборудование для которой обычно концентрируют в специализированных механических цехах или в механических отделениях механосборочных цехов.

Производственные отделения и участки механических цехов предназначены для расстановки технологического оборудования и рабочих мест, необходимых для обработки деталей, а в ряде случаев — для сборки узлов изделий. В состав вспомогательных отделений входят и складских помещений входят: заготовительное, заточное, контрольное и ремонтные отделения, цеховой склад материалов и заготовок, промежуточный, межоперационный, инструментальный склады и некоторые другие.

Основой для проектирования мех. цеха является по детальная производственная программа цеха, составленная в увязке с общей производственной программой завода.

Технологический процесс обработки металлических деталей состоит из следующих операций: заготовки деталей, станочной обработки, ручной обработки, сборки узлов, агрегатов и механизмов, окончательной сборке всей машины, регулировке и испытания машины или детали, окраска и отделка машины, контроля после каждой операции.

Последовательный переход детали со станка на станок образует технологическую линию движения детали. При расположении станков руководствуются нормами технологического проектирования машиностроительных предприятий. Размеры главных проездов и проходов между станками определяют в соответствии с габаритами применяемых транспортных средств.

Генеральный план

Производственная структура предприятия, которая характеризует взаимное пространственное расположение производственных процессов, происходящих в зданиях цехов, сооружениях и устройствах отображается на генеральном плане.

Предприятие размещается в промышленном районе города Пензы и связано с районами страны и городом автодорогами.

Между промышленной и селитебной территориями предусмотрена санитарно-защитная зона. Станкостроительный завод не имеет больших вредных производств и в соответствии с СанПиН 2.1. ½.1.1. 567−97 относится к V классу вредности [3, п. 2. 12], для которой требуется создание санитарно-защитной зоны шириной не менее 100 м. [4, п. 8. 2].

Планировка площадки предприятия обеспечивает наиболее благоприятные условия для производственного процесса и труда на предприятии, рациональное и экономное использование земельного участка [4, п. 3. 1*].

Принципы формирования генплана промышленной территории должны соответствовать производственно-функциональному зонированию (рис. 1)

Рис. 1 Схема зонирования промышленной территории

проектирование цех конструкция планировочный

Предзаводская зона: включает в себя проходную, главный административно-бытовой корпус и стоянку автотранспорта работающих, расположенные на лицевой стороне пром. площадки, на пути движения основного потока людей от жилого района на предприятие.

Производственная зона: занимает наибольшую территорию и включает в себя цеха и административно-бытовые корпуса, обслуживавшие эти цеха.

Подсобно-производственная зона: включает в себя ремонтные сооружения которые находятся непосредственно рядом с производственной зоной.

Людские и грузовые потоки на предприятии изолированы и не пересекаются.

Система застройки — рассредоточенная, участки отдельных производственных процессов расположены в отдельных цехах. При проектировании соблюдены минимальные противопожарные и санитарные разрывы аmin = (H1 + H2) / 2. Здания производственной зоны расположены по линии застройки по горизонтальной оси между магистральными проездами. Ко всем зданиям предусмотрены возможности подъездов для пожарных машин по всей длине здания с двух сторон для цехов, так как они имеют ширину более 18 м., и с одной стороны для остальных зданий.

Дороги для автомобильного транспорта запроектированы по смешанной системе. В тупиковых ветвях предусмотрены площадки для разворота автомобилей. На территорию предприятия предусмотрены 2 подъезда для автотранспорта и 1 подъезд для железнодорожного транспорта. Ввоз сырья и вывоз готовой продукции осуществляется автотранспортом и железнодорожным транспортом. Ширина магистральных проездов принята 6 м., подъездов к зданиям 4 м. Вдоль магистральных и производственных дорог, а также вдоль проездов и подъездов с интенсивным движением пешеходов устроены тротуары шириной — 1.5 м. и 2 м.

В комплекс благоустройства входят: тротуары, площадки для отдыха, спортивная площадка. Для благоустройства территории применяют озеленение: насаждение деревьев и кустарников, устройство газонов и клумб. Площадь участков предназначенных для озеленения приняты из расчета не менее 3 мІ на одного работающего в наиболее многочисленной смене [4, п. 3. 73].

Технико-экономические показатели генерального плана:

Общая площадь территории — 14 га

Площадь застройки — 38 500 мІ

Площадь дорог и площадок с твердым покрытием — 15 200 мІ

Площадь озеленения — 16 000 мІ

Площадь используемой территории — 78 000 мІ

Плотность застройки

Коэффициент использования территории:

Коэффициент использования территории:

Коэффициент озеленения:

Коэффициент озеленения:

3. Объемно-планировочное решение

Производственный корпус

Здание в плане запроектировано в виде прямоугольника 12072 метра в осях, одноэтажное, с тремя продольными и одним поперечными пролётами, высотой до низа несущих конструкций 14,4 м (по заданию).

Рис. 1 Схема расположения подъёмно-транспортного оборудования производственного здания.

Основой объёмно-планировочного решения был технологический процесс станкостроительного завода. Технологический процесс производства можно представить в виде схемы.

В процессе производства в качестве внутрицехового транспорта в здании используется: напольный безрельсовый транспорт (электро погрузчики), 3 подвесных и 1 мостовой кран.

Подъёмно-транспортное оборудование устраивается в соответствии с заданием на проектирование, на его размещение оказали влияние технологический процесс механосборочного цеха и возможность переоборудования здания в будущем.

В продольных пролётах устраиваются подвесные электрические однобалочные краны общего назначения грузоподъёмностью 5 т. по ГОСТ 7890–73. В поперечном пролёте устанавливается мостовой опорный двухбалочный кран с опорной грузовой тележкой грузоподъёмностью 20 т. по ГОСТ 6711–81*. Путь мостового крана оборудован лестницей и посадочной площадкой.

Условия эвакуации обеспечиваются двумя эвакуационными выходами, ведущими непосредственно на улицу и одним выходом через АБК Расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода из помещения не превышает 75 метров [1, табл. 2].

Сообщения с блоками вспомогательных помещений запроектировано непосредственно из АБК при смежном расположении цеха и АБК.

В цехе предусмотрены внутрицеховые вспомогательные помещения — санитарные узлы и питьевые, с наибольшими расстояния до них 100 м. (на чертежах не показаны).

Наименование

Количество помещений

Общее количество приборов

Общее количество умывальников

Мужской туалет

2

8

2

Женский туалет

2

8

2

Питьевая

1

8

2

Помещения окрасочного отделения относятся к категории В по взрывоопасной и пожарной опасности (ОНТО 24−86 МВД СССР); помещения термического отделения — к категории Г; остальные помещения механосборочного цеха относятся к категории Д. Здание механосборочного цеха относятся к категории Г по взрывоопасной и пожарной опасности.

Технико-экономические показатели:

Отношение рабочей площади к полезной:

2. Отношение объема здания к рабочей площади:

Административно-бытовой корпус

Качество культурно-бытового обслуживания на промышленных предприятиях в значительной степени влияет на состояние здоровья работающих, их настроение и другие факторы, совокупность которых заметно повышает производительность труда рабочих.

Блок вспомогательных помещений выполнен в виде здания, пристроенного к углу торцевой стены здания цеха. В машиностроении такое соединение вспомогательных помещений и производственных применяется наиболее часто.

Выбор такого расположения АБК относительно производственного здания обусловлен рядом преимуществ по сравнению расположения АБК в виде отдельно стоящего здания:

потоки работающих не мешают технологическому процессу и цеховому напольному транспорту, потоки работающих более короткие по сравнению с отдельно-стоящим зданием;

угловое примыкание зданий позволяет уменьшить площадь контакта и сохранить преимущества отдельно стоящего здания: обеспечение хорошего естественного освещения и аэрации обоих зданий;

нет необходимости строительства перехода;

сокращение площади застройки.

Также сохраняются частично следующие преимущества отдельно-стоящих зданий:

возможность применения типовых конструкций;

возможность ремонта и трансформации производственных помещений, расширения и реконструкции производства;

хорошие условия эвакуации из производственного и вспомогательного зданий;

функциональное разделение работы конструкций производственного и вспомогательного здания;

создание выразительных архитектурных образов, разнообразие застройки;

Изоляция от воздействия производственных вредностей обеспечивается присоединением АБК в зоне, расположенной на максимальном расстоянии от технологических процессов выделяющих вредности (термическое, гальваническое и отделение окраски).

Основой проектирования любого здания служит функциональный процесс, протекающий в здании. Так как к основным функциональным процессам вспомогательных зданий и помещений относят бытовое, медицинское, общественное питание и управление предприятия, то возможно функционально зонировать объём и площадь АБК. Функциональное зонирование предполагает подразделение помещений на группы:

входная;

отдельные бытовые помещения для мужчин и женщин;

помещения с влажным режимом;

помещения здравоохранения, общественного питания и управления.

Состав и площади санитарно-бытовых помещений и устройств запроектированы по расчету оборудования в зависимости от группы производственных процессов и показателей численности работающих [6].

В состав общих санитарно-бытовых помещений входят гардеробные, душевые, пред душевые, умывальные, уборные, устройства питьевого водоснабжения (2.5 [6]). Общая площадь помещений, количество гардеробного оборудования определяется по списочному числу работающих; а число посадочных мест в столовой, число уборных, душевых, площади помещений управления и медпункта — по явочному числу (число работающих в наибольшую смену В=А*0. 6=400*0. 6=240)

Санитарно-бытовые помещения запроектированы в зависимости от группы производственных процессов (2.5 [6]), которые определяются по табл. 6*[6]. В данном курсовом проекте группу производственных процессов принимаем согласно заданию. К группе 1-в относятся процессы, вызывающие загрязнения веществами 3-го и 4-го класса опасности тела и спецодежды, удаляемое с применением специальных моющих средств. Следовательно требуется устройство душевых и пред душевых. Для группы 1-в гардеробные домашней и специальной одежды должны быть отдельными; соответственно на каждого работающего требуется 2 шкафа (по 400 шкафов в гардеробных) (2.8 [6]). Требуется также устройство специальных бытовых помещений — химчистки или стирки спецодежды.

При гардеробных предусмотрены уборные, помещения для дежурного персонала, места для чистки обуви, бритья и сушки волос (2. 10 [6]). Душевые оборудуются открытыми душевыми кабинами (2. 14 [6]). Уборные проектируются на каждом этаже. Входы в уборные предусмотрены через тамбур (2. 15, 2. 18 [6]). Для мытья спецодежды предусмотрена специальная комната, а для стирки запроектирована прачечная с отделением химической чистки. Прачечная располагается в общезаводском вспомогательном здании и на чертежах не показана.

Расчётное число человек на одну душевую сетку равно 5, на один кран — 20. Для мужских бытовых помещений (А1=240*0. 6=144 человек) принимаем 28 душевых сеток; для женских (А2=160*0. 6=96 человек) принимаем 20 душевых сеток. Для мужских бытовых помещений принимаем 8 кранов; для женских — 4. Количество приборов в уборных берется согласно формуле: для мужчин А1/45=144/45=3,2 (принимаем 4 прибора), для женщин А2/30=96/30=3.2 (принимаем 4 прибора). Гардеробы уличной одежды S=0,1А=0,1·400=40 мІ. Места для сушки волос, бритья и чистки обуви S=0,01·В=0,01·240?2,4мІ. Кладовые для хранения спецодежды S=A*0,04=400*0,04=16 м2. Помещения для мытья спецодежды В*0,3=240*0,3=72 м2.

Гардеробные, душевые и умывальные объединены в так называемый «гардеробный блок». Гардеробные блоки запроектированы по зальной схеме. Душевые разделяют гардеробные домашней-уличной одежды и спецодежды. Размеры шкафов в гардеробных, душевых кабин, уборных берутся согласно таблице 5[6]. Для гардеробных домашней и специальной одежды предусмотрены закрывающиеся шкафчики шириной 330 и глубиной 500 мм каждый. Выбор ширины шкафчиков обусловлен видом хранимой в них одежды. Шкафное оборудование изготовляется на заводах из унифицированных деталей (блоки шкафов шириной 990 мм) с последующей сборкой на месте. (рис стр 286 Демидов). Все гардеробные по требованиям норм оборудуются скамьями шириной 30 мм, расположенных у шкафов по всей их длине вдоль одного ряда. Расстояние при этом между рядами принимается 1700 мм. В гардеробных спецодежды предусмотрены отдельные кладовые для хранения грязной и чистой спецодежды, комнаты для дежурного персонала, площади для глажения одежды, чистки обуви, бритья, сушки волос и маникюрных.

В помещения здравоохранения входят медпункт и помещения для отдыха в рабочее время и психологической разгрузки (2. 26 [6]). В качестве помещений здравоохранения принимаем фельдшерский здравпункт (т.к. численность работающих больше 300 человек) (2. 28 [6]). Состав и площадь его помещений принимаем из табл. 8[6]. Фельдшерский пункт должен располагаться на 1-ом этаже (2. 32 [6]) и иметь удобный подъезд санитарного автомобиля.

В помещения общественного питания входят обеденный зал, подсобные и производственные помещения, умывальная и уборная. При численности работающих 400 человек предусматриваем столовую, работающую на полуфабрикатах (2. 49 [6]). Число посадочных мест в столовой принято из расчёта одно место на четырёх работающих (N=В/4=240/4=60). Согласно п. 2. 52*[6] обеденный зал принимаем из расчета 2мІ на одно посадочное место Sзала=2·60=120мІ. Подсобные и производственные помещения (кухня, мойка, раздаточная) общей площадью S=120 мІ. Умывальная с количеством умывальников равным n/15=60/15?4 штук. Уборная с 1−2 приборами для мужчин и женщин. Расположение на 1-ом этаже наиболее удобное.

В административные помещения входят помещения управления, приёмная, кабинет охраны труда, копировально-множительной техники, вычислительной техники, санузел. (3. 1* [6]). Площадь помещений принята из расчёта 4 м2 на одного работника управления (3. 2* [6]). Для 40 работников управления принимаем площадь 160 мІ. Площадь кабинетов руководителя и его заместителя приняты15% общей площади административных помещений (3.3 [6]), при них предусмотрена одна приёмная площадью 9 м2 (3.4 [6]). Площади помещений копировально-множительной и вычислительной техники приняты по 9 м2. Кабинет охраны труда S=24 мІ (п. 3. 23 [6]). Санузел: количество приборов в уборных — 3 штуки, количество умывальников — 1 штука.

Таким образом в составе вспомогательных помещений предусмотрены: вестибюль, помещения для хранения уборочного инвентаря, помещения ГДБ, фельдшерский здравпункт, столовая, помещения управления. Площадь вестибюлей берется равной 0,2 мІ на количество человек в наиболее многочисленной смене (В=А*0. 6=240 человек) и равна S=48мІ. Площадь помещений для хранения уборочного инвентаря — 4 м2.

Площадь же всех вспомогательных помещений рассчитывают из условия 4,2 м 2 на каждого работающего. S=4,2*A=400*4,2=1680 м2.

Должны быть также установлены функциональные взаимосвязи между помещениями, образующими зону. Планировка бытовых помещений также должна исключать возможность встречных потоков рабочих в домашней и спецодежде.

Взаимосвязь помещений можно представить в виде функциональных схем АБК и ГДБ. Функциональная схема взаимосвязи помещений всего вспомогательного здания, а также требуемые площади этих помещений служат основой для объёмно-планировочного, конструктивного и архитектурно-художественного решения здания.

Функциональная схема ГДБ.

Так как мужчины и женщины участвуют в одном и том же технологическом процессе, то соответственно функциональные схемы ГДБ для мужчин и женщин будут одинаковые.

Функциональная схема столовой.

Функциональная схема фельдшерского пункта.

Функциональная схема помещений администрации.

Функциональная схема всего производственного здания.

Объёмно-планировочное решение разрабатываем на основе унифицированной типовой секции (УТС) длиной 36 и шириной 18 м, — типичной для вспомогательных зданий производственных предприятий. Найдём необходимое количество УТС. Для этого поделем необходимую общую площадь вспомогательных помещений на площадь УТС.

N=S/(18*36)=1680/648=2,61, принимаем 3 секции и располагаем их в 3 этажа. На первом этаже располагаем фельдшерский пункт и столовую; на втором этаже — ГДБ для мужчин; на третьем — ГДБ для женщин и административные помещения. Зоны ГДБ и столовой решаем в зальной системе планировки, остальные зоны — в коридорной. Соответственно первый и третий этажи имеют смешанную систему планировки, а второй этаж — зальную.

Число лестниц и выходов по условиям эксплуатации принимаем 2. Проектируем 2 обычные лестничные клетки располагаемые у торцевых стен здания.

Высоту этажа принимаем 3,3 м.

Площадь застройки АБК 648 мІ.

Строительный объем 6480 мі.

Конструктивное решение

Производственный корпус

Выбор материала каркаса и типовой серии.

Несущие элементы здания (колонны, стропильные фермы), а также подкрановые балки выполняются в железобетонных конструкциях. При выборе типа несущих конструкций (металлические и железобетонные) руководствовались заданной величиной пролёта 24 м. и заданным подъёмно-транспортным оборудованием в соответствии с ТП 101−81*.

Фундаменты. Под основные колонны запроектированы монолитные железобетонные фундаменты с трёхступенчатой плитной частью серии 1. 412 высотой 2,4 м. Обрез фундамента располагается на отметке -0,15 м. Подошва фундамента ложится на бетонную подготовку толщиной 100 мм из бетона марки 50. Заливка стаканов после установки колонн производится бетоном марки 200 на мелком гравии. Цокольная панель монтируется на фундаментную балку. Для опирания фундаментных балок устраиваются приливы площадью сечения 0,30,6 м. с обрезом на отметке -0,45 м. Фундаментные балки придают дополнительную пространственную жесткость каркасу и облегчают устройство отмостки.

Под стальные фахверковые колонны запроектированы монолитные железобетонные фундаменты с одноступенчатой плитной частью. Обрез фундамента располагается на отметке -0,7 м. Для опирания фундаментных балок на фундаментах устраиваются подбетонки до отметки -0,45. При опирании фахверковых колонн на бетонный фундамент предусматривается подливка опорной плиты цементным раствором марки 400.

Колонны. Расположение трёх подвесных и одного мостового крана в пролетах (рис. 1) соответственно определяют типы колонн и связей в 1-ой (большей) и 2-ой (меньшей) части здания. Для уменьшения числа сборочных элементов допускается в одном здании в пролётах с подвесными кранами применять тот же тип колонн, что и для пролётов с опорными мостовыми кранами. В качестве основных запроектированы колонны серии КЭ-01−49, имеющие двухветвевую подкрановую часть.

Ветви связаны горизонтальными распорками через 1.8 м. Колонны армируются сварными каркасами и формируются из бетона марки 400 и имеют закладные детали в местах крепления стропильных ферм, подкрановых балок, стеновых панелей (в крайних колоннах) и продольных связей (в связевых колоннах). Для соединения с фундаментом основные колонны заводятся в стакан на глубину 1. 20 м., и замоноличивают бетоном марки 200 на мелком гравии.

Несущие элементы покрытий и перекрытий.

При заданных пролёте 24 м. и шаге колонн 12 м. в качестве конструкции, несущей покрытие применяем железобетонные преднапряжённые безраскосные фермы с круговым очертанием верхнего пояса. При шаге 12 м. возможно применение стропильных ферм без использования подстропильных ферм. Стропильные фермы воспринимают нагрузку от массы покрытия, снежного покрова и подвесных кранов.

Уклон кровли принимаем 1. 5%, по экономическим и эксплуатационным качествам он наиболее целесообразен и его применение возможно во всех климатических районах [3].

Перед установкой к опорным узлам стропильных ферм привариваются опорные листы. Монтажное крепление осуществляется на анкерных болтах; затем опорные листы привариваются к оголовкам колонн.

Железобетонный каркас производственного здания и связи.

Каркас состоит из поперечных рам, образованных из колонн, защемлённых в фундаментах, и стропильных ферм, шарнирно опирающихся на колонны. В продольном направлении здание разбивается на 2 температурных отсека, на расстоянии 72 м. (ось15) устраивается температурный шов.

Устойчивость здания в поперечном направлении обеспечивается жёсткостью заделанных в фундамент колонн и жёстким диском покрытия. Пространственная жёсткость каркаса обеспечивается жестким диском плит покрытия и связями. Конструкция и расположение связей задаётся исходя от высоты здания, величины пролёта и шага колонн, наличие мостового крана. Связи представляют собой сварную конструкцию из прокатных равнополочных уголков. По концам в местах присоединения к колоннам в связях предусмотрены косынки, которыми они и привариваются.

Вертикальные связи устанавливаются:

1. между основными колоннами в каждом ряду посередине температурного блока; в пролётах с подвесными кранами связи монтируются на всю высоту колонн, а в пролёте с мостовым краном — в подкрановой части здания; в зависимости от шага колонн и высоты подкранового рельса связи выполняются портальными (рис. 2).

Рис. 2 Схема расположения вертикальных связей между колоннами в производственного здания.

2. в пространстве стропильных ферм в крайних ячейках температурного блока здания и над вертикальными связями между колонн по продольным осям (рис. 3).

— вертикальные связи

Рис. 3 Схема расположения вертикальных связей в покрытии и распорок по верху колонн в производственном здании.

Горизонтальные связи устанавливаются:

1. по верху колонн в пролётах с подвесными кранами, где нет вертикальных связей (распорки);

2. на отметке +7,20 в торцевых ячейках во всех пролётах для крепления фахверковых колонн (ветровые фермы) (рис. 4).

3. в пролете с мостовым краном в торцевых стенах на уровне кранового пути (ветровые фермы, которые также используются как ремонтные площадки).

Рис. 4 схема расположения горизонтальных связей:

а) ветровых ферм на отметке +7,20; б) ветровых ферм на уровне подкранового пути

Стены.

Так как расстояние между колоннами основного каркаса (12 м.) превышает длину стеновых панелей (6 м) то в торцах здания и между основными крайними колоннами устанавливают дополнительный каркас — фахверк, состоящий из фахверковых колонн, которые опираются на отдельные самостоятельные фундаменты. Колонны торцевого фахверка воспринимают ветровую нагрузку и массу панелей стен, а также обеспечивают устойчивость высоких торцовых стен. Фахверковые колонны жёстко заделываются в фундаменты и сверху шарнирно соединяются с элементами покрытия. Для крепления стеновых плит устраиваются также стойки торцевого фахверка из двух швеллеров № 20, расположенные между основными колоннами и стеной.

Фахверковые колонны проектируются стальными из сварных двутавров сечением высотой 0,5 м и шириной 0,45 м. В торце здания фахверковые колонны поверху крепятся к ветровым балкам. Оголовки фахверковых колонн располагаются на 150 мм ниже пояса стропильных ферм. В пределах высоты стропильной фермы фахверковые колонны наращиваются сварными двутаврами с высотой сечения 25 см. Эти надставки не доходят на 0,2 м. до подкровельного настила и в пределах высоты парапета продолжаются насадками из прокатных уголков. Полка уголка-насадки заводится в вертикальный шов между парапетными панелями.

Стены производственного здания запроектированы навесные с двумя ленточными проемами остекления. Стены выполняются из стеновых легкобетонных (пенозолобетон с =1200кг/м3) однослойных панелей; панели накрыты с обеих сторон фактурным цементно-песчаным раствором толщиной 20 мм.; толщина панелей принята по теплотехническому расчёту 200 мм. Длина панелей 6 м., высота — 1,2 м. Угловые панели удлиняются привариваемыми к ним доборными угловыми блоками размером 450×200×1200 мм. Нижние панели первого яруса опираются на фундаментную балку на уровне пола на по слою цементно-песчаного раствора высотой 30 мм в качестве гидроизоляции. Для отвода воды устраивают отмостку. В продольных стенах панели над оконными проёмами опираются на стальные консоли, приваренные к колоннам. В поперечных глухих стенах на высоте 12 м. от нижней грани панелей первого яруса для опоры вышележащих панелей устраиваются стальные консоли. Швы панельных стен заполняются упругими синтетическими прокладками шириной 60 мм.

В качестве ограждения крыши проектируем парапет с решётчатым ограждением на высоту 0.6 м. от поверхности кровли, так как при внутреннем водоотводе стена завершается парапетом.

Кровля.

Запроектировано бес чердачное утеплённое покрытие без прогонов с применением железобетонных ребристых плит настила длиной 12 м. Ребристые плиты привариваются к закладным элементам верхнего пояса ферм в 4-х точках.

Кровля рулонная с защитным слоем из гравия с уклоном 1,5%; водоотвод внутренний. Во избежание образования конденсата на внутренних поверхностях покрытия ограждающую часть покрытия делаем утеплённой. Тип кровли принимаем в соответствии с табл.2 [4]. Кровля типа К-3; основной водоизоляционный ковёр — 4 слоя толя гидроизоляционного антраценового марки ТАГ-350 (ТУ 21−27−05−68) на битумной мастике; защитный слой по верху водоизоляционного ковра — слой гравия на дегтевой мастике (мастика дёгтевая горячая марки МДК-Г-50).

В качестве утеплителя принимаем гидрофобизированные стеклопластовые плиты. Устраиваем 3 слоя плит утеплителя по 50 мм каждый. По термоизоляции устраиваем цементно-песчаную стяжку толщиной 20 мм. Для пароизоляции используем рубероид (РКМ-350Б), наклеенный на горячем битуме.

По железобетонной плите устраиваем их затирку цементно-песчаным раствором марки 50 толщиной 5 мм. Для снижения температуры нагревания кровли применяем защитный слой из светлого гравия толщиной 10 мм. В местах примыкания к парапету гидроизоляционный ковёр плавно поднимается на высоту 250 мм

Для сбора воды в нижних участках покрытия делаются ендовы шириной 1 м, где основной гидроизоляционный ковёр усиливается дополнительно двумя слоями рубероида. Воронки внутренних водостоков ВР -9Б размещаются по расчёту в ендовах. С крайних скатов кровли водосток проектируется также внутренний с целью унификации конструктивных элементов.

Расчёт количества водосточных воронок.

В г. Пензе интенсивность дождя продолжительностью 20 минут составляет q20 =85 л/с. (рис. 33.4 [5])

Рис. 5 Схема участков водостока.

1,2,3 — ендовы, на которые стекает вода со скатов с одинаковой площадью.

S1=94×12=1128 м2; S2=94×24=2256 м2; S3=76×12=912 м2

Максимально допустимые площади водосбора на одну водосточную воронку при плоской кровле и q20 =85 л/с составляет 1800 м2. Следовательно, в ендовах с номерами 1 и 3 устанавливаем по одной водосборной воронке по середине пролётов, что обеспечивает условие допустимой максимальной длины пути воды 150 м. В ендовах с номером 2 по две воронки через 32 м.

Остекление.

Для заполнения оконного проема принимаем двойное остекление в деревянных спаренных переплетах. Окна с внутренним открыванием изготовляются с наплавом. Оконные блоки, заполняющие отдельные проемы, крепятся к заложенным в боковые грани простеночных панелей деревянными пробками. Для отвода конденсирующейся влаги в нижних брусках коробок с внутренним открыванием створок устраиваются прорези шириной 16 мм.

Двери.

В проектируемом здании применяются глухие и остекленные деревянные двери с притвором в четверть. Наружные двери изготовляются с порогом, а внутренние без порога. Двери поставляются собранными в блоки.

Полы.

Конструктивное решение пола в наибольшей мере связано с назначением производственного здания, а также с несущей способностью грунта и наличием капиллярной влаги. В механическом цехе в большинстве отделений на пол действуют относительно слабые воздействия (передвижение ручных тележек на резиновом ходу); в термическом отделении — тепловые воздействия; в местах установки станков и оборудования — динамические и статические воздействия. В соответствии с данными условиями в производственном здании запроектированы полы из следующих конструкций:

весь цех в целом кроме термического отделения: покрытие — асфальтобетон 40 мм; подстилающий слой — бетон 80 мм. В местах установки станков в качестве подстилающего слоя служит слой бетона толщиной 200 мм.

термическое отделение: покрытие — брусчатка 6 мм; прослойка — песок 150 мм; подстилающий слой — бетон 100 мм.

Для предотвращения проникания капиллярной влаги в конструкцию пола во всём здании цеха под подстилающим слоем устраивается противокапиллярная гидроизоляция — битум, пролитый по втрамбованному в грунт щебню.

Теплотехнический расчет

1. Rтр — требуемое сопротивление теплопередачи стены, окна

а) Исходя из санитарно-гигиенических условий

n=1 из таблицы 3* [14];

бв=8,7 из таблицы 4* [14];

tн=-29C из [12] температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92

tв=27С из [7] - внутренняя температура;

?tн=tв-tр, но не более 7 (табл. 2*[14]) для стены

где tр=13С — температура точки росы

(для стены);

б) Исходя из энергосбережений

ГСОП=(tв-tот. п)·zот. п

zот. п=221 суток из [12];

tот. п=-4С из [12];

ГСОП=(21-(-4))·221=5525

Из таблицы 1б [14] путем интерполяции находим

Rтр=0,263 (для окна);

3.С учетом формулы 4 [14] определяем необходимую толщину стены:

бв=8,7 из таблицы 4*[14];

бн=23 из таблицы 6 [14];

лк=0,37 — бетон ячеистый газо- и пеносиликат с удельным весом 800кг/мі

Rк=0,85−1/8,7−1/23=0,69

дк=0,37·0,69=0,165 м.

Толщину конструкции принимаем дк=0,2 м.

4. Заполнение оконного проема:

Rтр=0,31 (для окна)

Исходя из условия Rо> Rтр по приложению 6[14] принимаем двойное остекление в деревянных спаренных переплетах с Rо=0,39.

Административно-бытовой корпус

Для здания АБК применен железобетонный связевый каркас серии ИИ-04 с полезной нагрузкой на перекрытие до 1,25тс/мІ. Сетка колонн 66 м., число этажей — 3. Высота этажа 3,3 м. Конструкция каркаса запроектирована с шарнирным соединением ригелей с колоннами. Все горизонтальные перемещения остова воспринимаются системой сквозных вертикальных диафрагм жесткости.

Сквозные диафрагмы образуются заполнением каркаса стенками жесткости из железобетонных панелей толщиной 140 мм. Панели соединяются между собой и с колоннами сваркой закладных элементов в вертикальных швах и сваркой выпусков арматуры с последующим замоноличиванием в горизонтальных стыках.

Колонны опираются на монолитные ступенчатые фундаменты, выполненные по чертежам серии 1. 412 (стр. 10 [8]). Колонны сечением 300 300 мм. с консолями высотой и вылетом 150 мм. подразделяются: положением по высоте здания — на нижние и верхние; положением в раме каркаса — на крайние и рядовые. Для удобства работ плоский безметалльный стык колонн располагается на 640 мм. выше уровня пола перекрытия. Колонны соединяются с ригелем стыками со скрытой консолью. Ригели высотой 460 мм. имеют тавровое сечение с одной или двумя полками для опирания плит перекрытий или лестничных маршей.

По положению в перекрытии и покрытии плиты подразделяются на рядовые — с круглыми пустотами; связевые — ребристые и пристенные — сплошные.

Жесткость диска перекрытия обеспечивается сваркой опорных выступов связевых и пристенных плит и замоноличиванием швов с растворными шпонками между всеми плитами.

Панели наружных стен выполнены из ячеистых бетонов и навешиваются на колонны каркаса с помощью стальных консолей (столиков) и специальных крепежных элементов.

В проектируемом здании применены лестничные марши с полуплощадками, размещаемые в ячейке сетки колонн 63 м. и опираются в плоскости междуэтажных перекрытий на полки основных ригелей, а между ними на полки дополнительных ригелей. Принимаем 2 марша по 11 подступенков в каждом.

Все колонны проектируемого здания совмещаются своими геометрическими осями с сеткой осей здания.

В качестве перегородок в здании используются гипсобетонные двойные с воздушным промежутком 40 мм.

В здании применена кровля из рулонных материалов с защитным слоем из гравия и имеет уклон 1,5%. В соответствии с табл. 2[9] принимаем тип кровли К-3А с основным водоизоляционным ковром из 4-х слоев рубероида кровельного с мелкозернистой посыпкой марки РКМ-350Б на антисентированной битумной мастике с защитным слоем гравия по верху водоизоляционного ковра.

Для отвода воды с покрытия в здании применен внутренний организованный водоотвод.

Отделка.

Архитектура интерьера тесно связана с общим обликом здания и зависит от технологического процесса, метеорологического режима и санитарно-гигиенических требований. Архитектурное решение сильно влияет на эмоциональное состояние работающих, а следовательно и на производительность труда.

Активными элементами архитектурной композиции интерьера производственного здания являются строительные конструкции, технологическое оборудование, единство внутреннего пространства и связь с внешним пространством. Выразительность интерьера подчёркивается большими ленточными световыми проёмами; естественное освещение создаёт благоприятную психологическую среду. Искусственное освещение реализуется люминесцентными лампами. Отделка интерьера — покраска. Конструкционные элементы окрашиваются в тёплую цветовую гамму; технологическое оборудование — в холодные цвета; подвесные и мостовой краны — в контрастирующие цвета; инженерные коммуникации — в нейтральный цвет.

Внутренняя отделка АБК: кабинеты фельдшерского здравпункта и работников управления — оклейка обоями; душевые, умывальные и уборные — отделка глазурованной керамической плиткой; остальные помещения — окраска поверхности стен эмалью. Внутренняя отделка помещений производственного здания — окраска эмалью. Отделка потолков — побелка.

Большое значение имеет цветовое решение интерьера, которое задается на основе СН 181−89 с учетом географического расположения предприятия и цвета оборудования. Применяются тональные сочетания без ярких цветовых акцентов. Стены и потолки окрашиваются в нейтральные спокойные тона.

Воздушная среда, аэрация, освещение, шум

Воздушная среда.

Состояние воздушной среды производственных помещений характеризуется температурой, влажностью и скоростью движения воздуха, а также содержанием в нем химических и механических примесей. Оптимальные параметры воздушной среды определяются исходя из санитарной характеристики производственных процессов и категории работ в проектируемом здании по санитарным нормам [3]. Для механического цеха влажность =60, температура воздуха t=19С, скорость движения воздуха 0.2 м/сек.

Решение аэрации и вентиляции.

В производственных цехах обеспечение нормируемых параметров воздуха достигается приточно-вытяжной вентиляцией с механическим побуждением. Применение аэрационных фонарей не требуется так как в здании отсутствуют помещения со значительными теплоизбытками, влаговыделениями, газовыделениями выше предельно допустимых норм.

Расчет естественной освещенности.

Оптимальный световой режим в производственном помещении необходим не только как мера создания нормальных условий труда, но и как фактор, имеющий большое санитарно-гигиеническое значение для органов зрения и влияния на психику. Расчет естественной освещенности выполнен согласно [11]. По приложению 5[11] отношение площади световых проемов к площади пола должно отвечать следующей формуле:

S0 — площадь световых проемов при боковом освещении

Sп — площадь пола

ен — нормативное значение KЕО; eн=2·1,1·0,9=1,98 (табл. 1[11])

KЗ — коэффициент запаса = 1,3 (табл.3 [11])

0 — световая характеристика окон (табл. 26 [11]) определяется в зависимости от отношения длины помещения к ширине равного 3,2 и отношения глубины помещения к высоте оконного проема равного 11,54.

0 = 9,28

KЗД — коэффициент, учитывающий затемненность окон противостоящими зданиями KЗД = 1

0 — общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле:

0=12 345, где

1=0,8 — коэффициент светопропускания материала (табл. 28 [11])

2=0,6 — коэффициент, учитывающий потери света в переплетах (табл. 28 [11])

3=1 — коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях

4=1 — коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных конструкциях

5=1 — коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями.

0=0,80,6111=0,48

r1 — коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении, благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения. Определяется по табл. 30 [11] в зависимости от значения средневзвешенного коэффициента отражения стен, потолка и пола.

где 0,7; 0,2; 0,55 — коэффициенты отражения соответственно потолка, пола и стен.

Sп, Sпл, Sст — площади потолка, пола, стен.

Sп=Sпл=9630= 2880мІ.

Sст=4,4·(30·2+96·2)=1108,8

r1=2,077

Таким образом требуемая площадь световых проемов:

S0=23,96·2880/100=690мІ.

Шумы и вибрации. Основными источниками шума и вибраций в производственном здании являются швейные машины. Снизить шум в здании можно строительными средствами (звукоизоляция и звукопоглощение). Но наиболее эффективна борьба с шумом в самом источнике путем замены оборудования на более совершенное, а следовательно и менее шумное.

Архитектурно-композиционное решение

Внешний облик промышленного здания зависит от протекающего в нём технологического процесса. Промышленное здание механического цеха имеет фронтально-ассиметричную композицию. Тектоника здания определяется окнами и панелями, соблюдение пропорциональности между ними способствует повышению архитектурной выразительности здания. Тектоника большого оконного проёма чётко выражена на фасаде и является основным элементом его архитектурной композиции. Навесные панели и ленточный световой пролёт создают членение фасада, в то же время наличие одного поперечного пролёта с воротами на фасаде и более высоким парапетом создаёт контраст горизонтальному членению и таким образом исключает монотонность и однообразие.

Наружная пожарная лестница придаёт масштабность зданию. Кроме того архитектурная выразительность достигается использованием архитектурных средств: цвета и фактуры материала.

Краткие сведения о санитарно-техническом и инженерном оборудовании

По характеру технологического процесса применено водяное отопление с параметрами теплоносителя 105−70єС. В качестве отопительных приборов, приняты чугунные литые радиаторы.

Водоснабжение осуществляется от наружных городских сетей.

Так как на предприятии преобладают сточные воды, имеющие незначительное количество производственных загрязненных вод, то канализационная сеть объединенная (хозяйственно-бытовая и производственная) и присоединена непосредственно к городской канализации. Ливневая канализация внутренняя, организованная.

Электроснабжение осуществляется от трансформаторной подстанции.

Библиографический список

Справочник проектировщика. Архитектура промышленных предприятий, зданий и сооружений. -М.: Стройиздат, 1990 г. -638c.

СниП II-89−80* Генеральные планы промышленных предприятий / Госстрой СССР — М.: ГП ЦПП, 1994 г. -35c.

СН 245 — 71. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий — М.: Издательство литературы по строительству, 1972 г. -96c.

СНиП 2. 09. 02−85*. Производственные здания / Госстрой СССР. — М.: АПП ЦИТП, 1991.- 16с.

СНиП 2. 09. 04−87*. Административные и бытовые здания / Госстрой России. — М.: ГП ЦПП, 1994. — 20с.

СНиП 21−01−97. Пожарная безопасность зданий и сооружений / Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 1997. -14с.

Безверхов Г. М., Крупин М. Н., Елькина Л. В. Производственное здание с АБК: Метод. указания — Киров, 1998.- 36с.

Шерeшевский И. А. Конструирование промышленных зданий и сооружений. — Л.: Стройиздат, 1979.- 168с.

СниП II-26−76. Кровли / Госстрой СССР. — М.: Стройиздат, 1978. -23с.

Архитектура гражданских и промышленных зданий в 5 томах. Учеб. Для вузов. Т.5. Промышленные здания / Л. Ф. Шубин — М.: Стройиздат, 1986.

СниП II-4−79** Естественное и искусственное освещение / Госстрой СССР. — М.: Стройиздат, 1980. -40с.

СниП 2. 01. 01−82 Строительная климатология и геофизика / Госстрой СССР. — М.: Стройиздат, 1983. -136c.

СНиП 2. 03. 13. 88. Полы / Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. -16с.

14. СниП II-3−79*. Строительная теплотехника / Минстрой России. — М.: ГП ЦПП, 1995

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой