Московський державний університет шляхів сполучення
(МІІТ)
Кафедра «Будівлі та споруди»
Курсовий проект
«Проектування промислового будинку: рейкозварювальний завод»
Виконав: студент гр. СГС - 311
Козирєв Юрій Олександрович
Перевірив: доц. Пінська Надія Петрівна
Москва 2010
Зміст
Введення
1 Вихідні дані
2 Зовнішні дії на будівлю
3 Характеристика технологічного процесу
4 Розрахункові параметри виробничого середовища
5 Конструктивне рішення ПЗ
6 Протипожежні заходи в ПЗ
7 АБК і його розрахунок
8 Фізико-технічні розрахунки огороджувальних конструкцій
9 Розрахунок природного освітлення будівлі
Список використаної літератури
Введення
У даному курсовому проекті розроблений головний корпус рельсосварочной заводу для міста Бєлгород. Завод зварювати як і нові рейки в батоги по 800 м, так і виправляти старі. Нині в РФ 156 тис. км швидкісних залізничних магістралей. Безпека руху по них багато в чому залежить від якості рейок і міцності їх сполук. Якість зварних швів перевіряється на одному випадково вибраної батоги в майстерні, електронікою, практично без участі людини. Сама зварювання відбувається на контактній машині МСР-8001, розташованих в цеху. Перед тим як зварювати рейки в батоги вони їх готують, тобто виробляють правку, острожку та свердління. Переміщають рейки в цеху за допомогою конвеєрів і рольгангів, також є мостовий кран, призначений для зняття з конвеєра бракованих рейок і переміщення їх на повторні операції.
Завдання на проектування
У даному курсовому проекті нам задано запроектувати промислова будівля з великих елементів заводського виготовлення. Бланк завдання на проектування додається.
1 Вихідні дані
Призначення будівлі. Будівля призначено під головний корпус рельсосварочной заводу.
Пункт будівництва будівлі: м. Білгород, Білгородська область, РФ.
Габаритна схема будівлі.
Експлікація основних приміщень: 1) приймальне стелажне відділення, 2) виробниче підготовче (випрямлення, свердління, острожка), 3) зварювальне відділення; також до головного корпусу примикає 4) майстерні і 5) адміністративно-побутовий комплекс.
Параметри габаритної схеми (вар. 8а).
Геометричні параметри габаритної схеми.
Параметри | Проліт будівлі, м | Висота будівлі H, м | Довжина будівлі D, м | Q, т | |||
L 1 | L 2 | H 1 | H 2 | D 1 | D 2 | 10 | |
30 | 12 | 8,4 | 7,2 | 72 | 108 |
Транспорт підлоговий: конвеєри, рольганги.
Наявність кранового обладнання: Мостовий кран у кількості 1 шт.
Характеристика виробництва.
Група виробничого процесу по санітарній характеристиці - 1в
Обліковий склад працюючих осіб - 80 чол. З них: робітників - 70%; у тому числі жінок - 10%; чоловіків - 90%; службовців - 20%, у тому числі жінок - 40%, чоловіків - 60%;
Кількість робітників у найбільш численній зміні - 60%; У тому числі жінок - 20%; чоловіків - 90%.
Розряд зорової роботи - IV
Вплив на підлогу: агресивна навантаження - температурний вплив; статичне навантаження - вага обладнання, сировини.
Основна конструкція - збірний залізобетонний каркас.
Панелі зовнішніх стін - залізобетонні, тришарові.
Матеріал теплоізоляційних панелей і його щільність - пінополістерол
Теплоізоляційні покриття і їх щільність - мінеральна вата 175 кг / м 3.
Умови будівництва будівлі - звичайні.
Грунти, підстави: сухі, виникненню здимань, однорідного нашарування.
Рівень грунтових вод від поверхні землі: 2м
2 Зовнішні впливи на будівлю (дополніт. вихідні дані)
Кліматичний район і підрайон
Пункт будівництва м. Бєлгород. Кліматичний район - II, підрайон - В.
Розрахункова температура зовнішнього повітря. Найбільш холодної п'ятиденки: t НРО = - 23 о C, забезпеченістю 0,92. Найбільш холодних діб: t НРО = - 28 о C, забезпеченістю 0,92. Тривалість опалювального періоду і середня добова температура повітря, о С (не більше 8 о С) = 191 діб. і -1,9 о С відповідно.
Зона вологості. Зона вологості нормальна.
Парціальний тиск зовнішнього повітря.
Таблиці парціального тиску зовнішнього повітря по місяцях
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
Парціальний тиск зовнішнього повітря, гПа | 3.4 | 3.5 | 4.5 | 6.9 | 9.7 | 12.8 | 14.8 | 14.2 | 10.4 | 7.3 | 5.5 | 4.1 |
Характеристики вітру. Роза вітрів.
Вітер
Місяць | Значення швидкості вітру, м / с (чисельник) і повторюваність,% (знаменник) за напрямками | |||||||
З | СВ | У | ЮВ | Ю | ПдЗ | З | СЗ | |
Січень |
|
|
|
|
|
|
|
|
Липень |
|
|
|
|
|
|
|
|
Роза вітрів по повторюваності
.
Висновок: В даному районі переважають влітку північно-західні і північно-східні вітри, а в зимовий період західні і південно-західні вітри.
Сонячна радіація.
Максимальне значення сумарної радіації прямої і розсіяної для зовнішніх стін західної орієнтації.
Географічна координата м. Бєлгорода: 36 ° 36 'пн. ш. над рівнем моря.
Для західної орієнтації:
Місяці | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
Значення сумарної радіації, МДж / м 2 для 40 град. с. ш. | 233 | 271 | 389 | 432 | 472 | 462 | 453 | 442 | 378 | 336 | 237 | 209 |
Максимальне значення сумарної радіації для покриттів.
Місяці | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
Значення сумарної радіації, МДж / м 2 для 40 град. с. ш. | 322 |
417 | 639 | 757 | 893 | 897 | 891 | 803 | 654 | 510 | 358 | 298 |
Навантаження
Сніговий район. Нормативне значення ваги снігового покриття. S 0 = 0,7 * S = 1,8 * 0,7 = 1,26; де S = S g * μ = 1,8 * 1 = 1,8; S - повне розрахункове значення снігового навантаження.
S g - розрахункове значення ваги снігового покриву на 1 м 2 горизонтальної поверхні землі.
μ - коефіцієнт переходу від ваги снігового покриву грунту до снігового навантаження на покриття.
Вітровий район. Нормативне значення вітрового тиску: w 0 = 0,3 кПа.
Світловий клімат.
Номер групи адміністративного району за ресурсами світлового клімату: N - 2.
Коефіцієнт світлового клімату m. Для вікон орієнтованих на захід і на схід m = 0,9. Для прямокутних світлоаераційних ліхтарів з прорізами тієї ж орієнтації: m = 0,9.
Значення КЕО в залежності від характеристики зорової роботи: при бічному прийомі природного освітлення е б = 1,5%; при верхньому і комбінованому прийомів освітлення е в = 4%
Нормоване значення Кео.
е = е * m:
при бічному прийомі освітлення е б = 1,5 * 0,9 = 1,35%
при верхньому і комбінованому прийомі освітлення е в = 4 * 0,9 = 3,6%
3 Характеристика технологічного процесу
Зварюються як правило 25-метрові шматки рейок. Ці рейки поставляються на РСП і складуються в першому цеху. Звідси ці рейки подаються у всередину, в робоче приміщення. Там кінці рейок зачищають і подають на зварювання. Процес зварювання полягає в тому, що на спеціальному машині два стику насувають один на одного, при цьому розігрівають і пропускають струм. Це займає близько 1,5 хвилини і супроводжується сильним іскрінням. У результаті кристалічні решітки двох кінців змішуються між собою, в результаті міцність такого зварного стику становить 90-110%, тобто іноді міцніше самого рейки. Далі машиніст рельсосварочной машини очищає стик від зайвих частин. Після зварювання рейок охолоджують і він надходить на шліфування. Далі стик потрапляє на наступний етап. Тут контролюють його правильність стикування - прямолінійність. Тобто чи немає кута між осями зварившись решт рейки. У випадку якщо виявляється не прямолінійність, то її усувають за допомогою спеціальних пресів. Якщо стик геометрично правильний, то він проходить температурну загартування. Для цього його знову розігрівають до температури 850 градусів, на протязі 3-х хвилин. У результаті цієї операції значно збільшується міцність стику. Після цього рейок переміщується далі. Далі він потрапляє наступне робоче приміщення, де працюють дефектоскописти. Щоб виконати перевірку на внутрішні дефекти, стик покривають спеціальним мінеральним маслом, по ньому водять ультразвуковим дефектоскопом, виявляючи несправності. Якщо буде виявлено дефект, то стик відправляють назад у попередній цех. Там несправний стик вирізають і рейки зварюються заново. У випадку якщо все добре, то рейок рухається далі. Проходить тяговий трансформатор - він керує рухом рейки. І далі рейок виходить назовні, де подається відразу на платформи, які попередньо стоять у тупику, завдовжки не менше стандартної батоги (800 метрів). Кожну зміну два рази виконується контрольний стик. Цей стик який роблять для контролю якості зварювання. Зварюються дві рейки за стандартною схемою і далі такий стик перевіряють на гідравлічному пресі. Визначають силу при якій стався розрив і порівнюють її з нормативною.
Робоча технологічна діаграма.
План розташування технологічних ділянок, організація людських і вантажних потоків.
4 Розрахункові параметри виробничого середовища. («Внутрішні дії на будівлю»)
Температурно-вологісний режим. , Розрахункова t робочого повітря в розрахунковій зоні, 0 С.
розрахункова відносна вологість внутрішнього повітря.
нормативний температурний перепад між температурою зовнішнього повітря і температурою на внутрішній поверхні огороджувальної конструкцією, що приймається за СНиП, за табл. 5, БНіП "Тепловий захист будівель».
= 15 0 С - внутрішня розрахункова температура в розрахунковій зоні.
Умови експлуатації за температурно-вологих дій - Б (нормальний).
Корозійний, теплові механічні дії на підлоги, які підлягають врахуванню при проектуванні. Соглачно завдання, на підлоги виробничої частини будівлі, надають такі дії: 1) Статичне навантаження - вага обладнання та сировини 2) Динамічна навантаження - відсутній 3) Агресивна навантаження - температурний вплив 4) Механічні впливи - інтенсивні руху пішоходів і транспорту.
Компонування виробничої будівлі та адміністративно-побутового будинку, ескіз їх взаємного розташування
АБК є кутовий частиною майстерного цеху (дано за завданням). Тягнуть обмеження по природному освітленню.
Загальна характеристика виробничої будівлі
Клас будівлі - II
Ступінь довговічності - II
Для другого ступеня будівель термін служби зданійот 50 до 100 років.
Необхідна ступінь вогнестійкості - 2 (у розділі «Протипожежні вимоги»)
Призначення будівлі - рейкозварювальний завод.
Загальні параметри будівлі
Форма будинку в плані - ступінчаста.
Габаритні розміри цехів: довжина -108 м, ширина -18 м, висота -8,4 м, крок колон (6м або 12м)
Внутрішня структура будівель: прольотна. Їх кількість: 2.
Будівля: одноповерхова.
Якщо будівля перевищує 60м - влаштовується температурний шов.
У проектованому будинку передбачається наступне кранове обладнання: мостових кранів - 1, вантажопідйомністю - 10 т. Підвісних кранів - ні.
Висвітлення в будівлі: природне.
5 Конструктивне рішення будинку
Загальна характеристика конструктивної системи та конструктивної схеми будинку.
Конструктивна система будівлі - повний залізобетонний каркас. Конструктивна схема будівлі - поперечні рами.
Забезпечення просторової жорсткості будівлі.
У каркасних будівлях просторова жорсткість забезпечується:
спільною роботою колон, ригелів і перекриттів, що утворюють геометрично незмінну систему;
влаштуванням між стійками каркаса спеціальних стінок жорсткості;
стінами сходових клітин, ліфтових шахт;
укладанням в перекритті настилів-розпірок;
надійними сполуками вузлів.
Основні конструктивні елементи будівлі.
Всі марки і розміри конструктивних елементів наведені в специфікації основних збірних елементів.
Фундаменти під колони, стаканного типу
Фундаментні балки:
Колони під бруківкою кран:
Колони для майстерні і АБК:
Підкранові балки:
Фахверкові колони:
Ферми з / б співпрацівники:
Балки скатної покриття:
Панелі покриття:
Стінові панелі:
Світлові ліхтарі. Так як в будівлі незначні технологічні тепловиділення - до 23 Вт / (м 2 * ч), а висота будівлі дорівнює 8,4 м, найбільш доцільне використання зенітних ліхтарів панельного типу.
Вікна - металеві однокамерні:
Ворота. Для проїзду транспорту потрібно передбачити ворота. Тип воріт: розпашні з полотнами з панелей типу сендвіч.
Конструктивне рішення підлоги. Покриття на основі портландцементу з тонкомолоті добавками, так як воно жаростійкої (до 1000 о С)
Пол приймається згідно СНиП 2.03.13-88.
6 Протипожежні вимоги в будівлі
Визначення ступеня вогнестійкості будинку. Ступінь вогнестійкості будинку визначається на основі зіставлення розрахункових (фактичних) показників меж вогнестійкості, основних будівельних конструкцій будівлі з нормативними. (Табл. А)
Табл. А.
Ступінь вогнестійкості будинку | Межа вогнестійкості будівельних конструкцій, не менш | |||||
II | Несучі елементи будівлі | Зовнішні ненесучі стіни | Елементи безгорищних покриттів | Сходові клітки | ||
Настили (у тому числі з утеплювачем) | Ферми, балки, прогони | Внутрішні стіни | Мерш й сходові площадки | |||
Нормовані значення, хв. | R 90 | Е 15 | RE 15 | R15 | REI 90 | R 60 |
Фактичні значення, хв. | 120 | 15 | 45 | 15 | 120 | 60 |
Визначення класу конструктивної пожежної безпеки. Клас конструктивної пожежної небезпеки визначається з урахуванням фактичних і номратівних значень, див. табл. 5 СНіПа 21-01-97 *.
Клас конструктивної | Клас пожежної небезпеки будівельних конструкцій, не нижче | |||
пожежної небезпеки будинку | Несучі стрижневі елементи (колони, ригелі, ферми та ін) | Стіни зовнішні з зовнішнього боку | Стіни сходових клітин та протипожежні перешкоди | Марші та сходові площадки в сходових клітках |
С0
К0
К0
К0
К0