Введення.
В даний час науково технічного прогресу має забезпечуватися розвиток народного господарства країни, спрямоване на переважний розвиток виробництв і засобів виробництва. Які забезпечують технічне переозброєння і розвиток всіх інших галузей промисловості. Промисловим підприємством називають сукупність знарядь і засобів виробництва, будівель, споруд та інших матеріальних фондів, що використовуються для виробництва якої-небудь продукції. Виробничі будівлі належать до основних фондів відповідної промисловості. І призначені для розміщення в них виробництв із забезпеченням необхідних умов, для виробничого процесу, а також середовища для нормальної трудової діяльності людини. Промисловим будівництвом називають область будівництва, що займається створенням основних фондів промисловості, включаючи виконання комплексу будівельних і монтажних робіт, пов'язаних з введенням нових, розширенням і модернізацією існуючих промислових підприємств.
Промислові об'єкти зводяться в основному в містах. Тому поряд з індустріалізацією виробництва та його удосконаленням гостро стоїть питання екології та природокористування. Велика увага повинна приділятися широкому застосуванню нових ефективних будівельних матеріалів, збірних будівельних елементів, легких та економічних великорозмірних конструкцій і виробів поліпшеної якості, з високим ступенем заводської готовності, що забезпечують підвищення рівня індустріального, зниження матеріаломісткості і вартості будівництва. А також довговічність, комфортабельність і архітектурну виразність виробничих будівель.
У даному курсовому проекті необхідно запроектувати виробничі цехи, в залежності від обраного виду виробництва. До складу графічних робіт входять: фасад промислової будівлі М 1: 200, План промислової будівлі М 1:200, подовжній і поперечний розріз М 1:200, врізання в місцевість і рівень земляних робіт М 1:2000, три конструктивних вузла за завданням викладача М 1:20.
Вихідні дані та характеристика району будівництва
Район будівництва - місто Новосибірськ.
Матеріал стін - цегла
Дах - плоска
Експлуатаційні характеристики - будівля опалювальне
Грунт - супісок
Глибина промерзання грунту - 2.6 м.
Ухил майданчика - 8 '
У відповідності зі СНиП 2.01.01-82 та СНиП 2.01.07-85:
Проектована будівля зводиться в зоні вологості: 3 (суха)
Середня температура найбільш холодної п'ятиденки: -39 оС
Архітектурно-будівельна частина.
Об'ємно-планувальні рішення
Проектоване промислова будівля одноповерхова. Каркасне. Висота 16 і 18 метрів. Зовнішні стіни з цегли, товщиною 500 мм.
Експлікація приміщень:
Загальна площа: 3915 м2
Розвантажувальний цех 648м2
Цех складування 2016 м2
Цех складування № лютого 1008 м2
Склад 80 м2
Склад 40 м2
Гардероб 54 м2
Вбиральні 18 м2
Актовий зал 24 м2
Побутовки 18 м2
Адміністративне приміщення 9 м2
У внутрішньому об'ємі будівлі є пожежна драбина, що веде на покрівлю, в'їзд і виїзд забезпечується за допомогою 6-х орних воріт, розміром 4x5 м. Також передбачені додаткові вбиральні стаціонарного типу.
Конструктивна частина.
Промислова будівля каркасного типу. Зовнішні стіни - з цегли. Каркас складають двухветвенние колони крайнього і середнього ряду. Крок колон - 6 метрів.
Прийнята конструктивна схема забезпечує міцність, твердість і стійкість його на стадії зведення і в період експлуатації при дії всіх розрахункових навантажень і впливів.
Дане промисловий будинок обладнано системами опалення, водопостачання і водовідведення, вентиляції.
Конструктивні елементи будівлі:
1) Колони:
Перетин колон підбирається за довідником відповідно до навантаження мостових кранів і висотою будівлі.
Для частини будівлі висотою 18 метрів і навантаженням мостового крана 30 тон можна прийняти колони типу КДП-30 з наступними технічними показниками:
Висота H = 18м., Q = 30т., Крок колон = Кроку ферм = 6 м. Позначка верху колон: 18м., ГР = 14.65м., Нк = 19.35м., Hн = 14.65м., Нв = 4.7м. , b = 500 мм., H1 = 600 мм., H2 = 1300мм., маса 16.3 т.
Для частини будівлі висотою 16 метрів і кранової навантаженням можна прийняти колони типу КДП-15 з наступними технічними характеристиками: Висота H = 16.8м., Q = 15т., Крок колон = Кроку ферм = 6 м. Позначка верху колон: 16.8м., ГР = 13.45м., Нк = 18.15м., hн = 13.45м., Нв = 4.7м., b = 500 мм., H1 = 600 мм., H2 = 1300мм., маса 14.8 т.
Для частини будівлі висотою 18м., І кранової навантаженням 1 тонна, прийняті колони типу КДП-30 для простоти реалізації навчального проекту.
У практичних цілях доцільно влаштовувати колони квадратного перетину 400x400мм, а мостовий кран підвішувати на конструкцію покриття.
Фахверкові колони служать для забезпечення жорсткості конструкції і сприйняття вітрової та іншої динамічного навантаження. Вони влаштовуються по торцях будівлі, в місцях відсутності несучих колон. Перетином вони можуть бути 200x200мм. з Ж / Б, або бути складеними з профілів прокату. Для забезпечення жорсткості фахверкових колон уздовж оних влаштовуються фахверкові ферми, на висоті верху підкранових шляхів. Фахверкові ферми розташовують горизонтально.
Схема колони
| H2 |
| H2 |
| b |
| b |
Фундаменти.
Монолітні залізобетонні фундаменти під колони промислових будівель складаються з подколонніка і плити, що має одну, дві або три ступені висотою 0.3 м. кожна, а також з стовпчика, на який влаштовується фундаментна балка таврового перерізу висотою 450мм. На фундаментну балку влаштовується зовнішня стіна. Висота фундаментів вибирається відповідно до нормативної глибиною промерзання грунтів і з розрахунковим навантаженням на фундамент, а також відповідно до розмірів перерізів колон. У цьому завданні використовуються фундаменти з наступними характеристиками: висота фундаменту - 3.0м., Розміри ступенів фундаменту - I - 3.6x3м., II - 2.7x2.1м., Розміри підсклянники axb = 1800x1200мм., Висота підсклянники 1250мм., Марка фундаменту II- 2.II-6
Під фахверкові колони, під допоміжні колони для перегородок з цегли, під плити спирання для пандуса також робиться фундамент.
У середній частині будинку влаштовується поперечний температурний шов, що складається з двох колон, з кроком 1000мм. Відповідно, під дані колони робиться загальний фундамент з основою, приблизно в два рази більше звичайного.
Стіни.
Зовнішні стіни товщиною 500мм. з цегли, оброблені зовні фактурним шаром цементно-піщаного розчину товщиною 20мм.
Перегородки товщиною 120 мм. Виконано з також цегли. Зводяться для розмежування внутрішнього об'єму будівлі.
Елементи покриття.
Дах плоска. Є парапет по торцях. Так як висота будівлі сягає 18 м., в будівлі влаштовано внутрішній водостік за допомогою водостічних воронок, що розташовуються на відстані 1500мм. від парапету.
У даному проекті покриття складається з наступних елементів:
а) сталеві ферми з паралельними поясами довжиною 36 метрів, крок ферм - 6 метрів. Сталеві ферми можуть бути різної форми та обриси. У масовому промисловому будівництві застосовують уніфіковані полігональні ферми. Укладаються вони з кроком 6 або 12 метрів на сталеві або залізобетонні колони.
б) плити покриття. Для покриття внутрішнього обсягу промислового будівлі застосовуються плити покриття довжиною 6 метрів і висотою 1.5м. Обпирання плит покриття на колони здійснюється за допомогою закладних деталей. Важливо також враховувати, що обпирання плит покриття, а також інших елементів покрівлі має припадати на вузли ферми. З цією метою в фермах, що перекривають частину будівлі висотою 18 метрів, додані шпренгельні стрижні.
в) на плити покриття влаштовується безпосередньо саме покриття складається з (знизу вгору): пароізоляції, теплоізоляції, вирівнюючого шару, гідроізоляції і захисного шару (гравій у бітумної мастики).
Підлоги.
Підлога в промисловому будівлі повинні задовольняти ряду вимог. Вони повинні бути міцними, стійкими до стирання, забезпечувати достатню температурну стійкість, бути екологічно чистими, економічними, і індустріальними. Для даного проекту передбачено суцільні підлоги, що складаються з наступних елементів (знизу вгору): гідроізол, щебінь, гіпсобетону.
Вікна.
Вікна в промисловому будівлі повинні забезпечувати достатню освітленість всередині приміщення.
Вікна стрічкового типу з одинарним верхньопідвісними палітуркою, що відкривається назовні. Висота вікна 3600мм. Частина стіни, що знаходиться над віконними прорізами повинна спирається на спеціальні балки, що влаштовуються по торцях вікон і в середній частині стрічки скління. Таким чином забезпечується передача навантаження від шарів цегляної кладки, що знаходяться над стрічкою скління. Світлоаераційних ліхтарів в будівлі не передбачено.
Ворота.
Для забезпечення в'їзду та виїзду транспорту, а також проходу людей в будівлю, передбачено шість наскрізних орних воріт, розміром 4x5м. Кріплення воріт відбувається за допомогою сталевого каркаса, що складається з 2-х стійок, і балки, що приварюється до колон. Для в'їзду в приміщення біля будівлі влаштовується пандус висотою 1.2 м. і шириною 4м., Що складається зі збірних залізобетонних блоків. В'їзд до будівлі з пандуса проводиться за допомогою спеціальної похилій доріжки, що знаходиться у внутрішньому об'ємі будівлі, робити з бетону.
Теплотехнічний розрахунок огороджувальної конструкції.
Теплотехнічний розрахунок зовнішньої стіни.
Теплотехнічний розрахунок виконується відповідно до вимог СНиП II-3-79 *.
Стіна складається з наступних елементів:
цементно-піщаний розчин товщиною δ1 = 20 мм.
конструктивний матеріал стіни Цегла δ2
теплоізоляція з матеріалу "пеноплекс" δ3
Розрахунок складається з наступних етапів:
Визначити вологісний режим усередині будівлі: виходячи з СНиП 2.08.01-89 *.
Вологісний режим нормальний. Температура всередині будинку tн = 180С, а відносна вологість внутрішнього повітря φ = 55% (По таблиці 1).
Визначити зону вологості району будівництва.
Зона вологості - суха (По додатку 1)
Визначити умови експлуатації огороджувальних конструкцій проектованої будівлі згідно СНиП II-3-79 *. Встановлюється за додатком 2 залежно від вологісного режиму приміщень і зони вологості району будівництва.
Умова - А.
Визначити опір теплопередачі стіни, виходячи з умов енергозбереження. (П.2.1 СниП II-3-79 *)
Як tот.пер = -8.7 0С (колонка 23) приймають температуру опалювального періоду.
Як zот. пер = 230 діб. (Колонка 22) приймають тривалість опалювального періоду (в сут.)
По таблиці 4 * визначити αв = 8.7 Вт/0С * м2 - коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні стіни.
За таблицею 6 * визначити αн = 23 Вт/0С * м2 - коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні стіни.
Визначити градусосуткі опалювального періоду
ГСОП = (tв-tот. Пер) zот. пер, tв приймається рівним 180С
ГСОП = 6141
Далі, виходячи з відомих значень ГСОП знаходять приведений опір теплопередачі методом інтерполювання:
R0е.с. = 3.55 М2 0С/Вт
Визначити товщину кладки стіни із заданого матеріалу.
Для цього слід вказати фізичні параметри входять до неї матеріалів (за додатком 3 *):
Цегла глиняний:
ρ = 1800 кг/м3 - щільність
λ1 = 0.70 Вт / м * С - коефіцієнт теплопровідності
Цементно-піщаний розчин:
ρ = 1800 кг/м3 - щільність
λ3 = 0.93 Вт / м * С - коефіцієнт теплопровідності
Піноплекс:
ρ = 60 кг/м3 - щільність
λ2 = 0.025 Вт / м * С - коефіцієнт теплопровідності
Товщина стіни: δ2 = 400мм.
Приймаються товщину кладки стіни - 300 мм.
Розрахувати товщину теплоізоляційної плити з пінопласту.
δ2 = 0.075 м.
Приймаються товщину теплоізоляційного шару = 75 мм.
Розрахувати опір теплопередачі
Rе.спрів. = 1/αв + 1 / αн + δ1/λ1 + δ2/λ2 + δ3/λ3 = 3.61 М2 0С/Вт
Виконано умову: Rе.спрів ≥ R0е.с.
Сумарна товщина стіни = 475 мм. Приймаються 500 мм.
Врізка в місцевість.
У зв'язку з тим, що майданчик для будівництва промислового будівлі спочатку має ухил 8 'потрібно проводити земляні роботи для врізки в місцевість даного проекту. Для проведення земляних робіт зручно вибирати лінію нульових робіт приблизно посередині будівлі, з тією умовою, що об'єм грунту, знятий з поверхні землі, приблизно дорівнював обсягу грунту, необхідного для насипу. Таким чином, досягається нульовий ухил майданчика. Кут природного укосу грунту в даному випадку - 26 '.
Для забезпечення під'їзду транспорту до будівлі влаштовується двосмугова дорога, шириною 9м, з невеликим ухилом від будівлі. Поруч із дорогою робиться узбіччя 1м., А також водозливна канава 0.5м. Дорого відокремлена від будинку за допомогою газону 4м.