Инструментальный цех

Пояснительная записка КП Инструментальный цех.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФБГОУ ВО ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА
Кафедра «Городское строительство и архитектура»
Пояснительная записка
по дисциплине «Архитектура промышленных зданий»
Автор работы: Ф.И.О. Чупряков М.А. Группа: 18СТ13
Направление: Строительство
Обозначение: КП-2069059-08.03.01-170352-2021
Руководитель работы: Зворыгина С.В.
Объёмно – планировочное решение4
Конструктивное решение здания6
3. Фундаментные балки9
4. Подкрановые балки9
5. Железобетонные плиты покрытия10
6. Железобетонные стропильные фермы11
7. Железобетонные подстропильные фермы12
8. Стеновые панели13
12. Аэрационные фонари16
15. Деформационный шов18
Теплотехнический расчет наружной ограждающей конструкции20
Одноэтажные здания представляют собой исторически сложившийся и до настоящего времени наиболее распространенный тип промышленного здания. Этому способствуют его несомненные преимущества:
) простота организации технологического процесса и возможность передачи тяжелых (в том числе динамических) нагрузок от оборудования непосредственно на грунт;
) простота конструктивного решения легко поддающегося унификации и типизации меньшая стоимость (на 10%) по сравнению с многоэтажными зданиями;
) наиболее просто осуществляемое блокирование;
) возможность равномерного естественного освещения через фонари и управляемого естественного воздухообмена за счет аэрации.
Недостатками одноэтажных зданий являются необходимость большой территории застройки с сопутствующим увеличением площади покрытия расходов на инженерные сети дороги благоустройство и эксплуатационных расходов на уход за покрытиями.
Одноэтажные здания возводят в виде сплошной или павильонной застройки с пролетной ячейковой или зальной организацией внутреннего пространства. В соответствии с технологическими требованиями иногда используют и комбинированные объемно-планировочные схемы зданий основанные на сочетании пролетной и ячейковой зальной и ячейковой зальной и пролетной схем.
Пролетные здания используют для предприятий с постоянной и единой направленностью технологического потока. Их компонуют в виде групп параллельных пролетов иногда дополняемых по технологическим требованиям поперечными пролетами по одному или обоим торцам. Согласно техническим требованиям здания пролетного типа могут быть скомпонованы в виде сооружений сложной объемной формы. Однако наиболее целесообразно проектировать их с пролетами одинаковой ширины и высоты.
Объёмно – планировочное решение
Цех входит в состав машиностроительного завода. В цехе изготавливаются крепежные режущие и резьбонарезные инструменты а также приспособления для станочных сборочных и контрольных работ
Металл в виде проката литья поковок проволоки ленты и труб доставляется автомобильным транспортом в склад материалов цеха а затем - в заготовительное отделение.
В заготовительном отделении производится разрезка металла на заготовки а также предварительная обработка заготовок на механических станках. Далее заготовки поступают на соответствующие участки изготовления инструмента. Часть металла (литье поковки и др.) минуя заготовительное отделение доставляется непосредственно на участки изготовления инструмента.
После механической обработки часть инструментов и приспособлений подвергается термической обработке. Необходимые инструменты и приспособления проходят операции заточки и шлифования а также подвергаются цементации и хромированию. Изготовленные и прошедшие контроль инструменты отправляются на центральный инструментальный склад завода.
Цех состоит из трех пролетов одинаковой высоты.
Наименование производственных участков:
) Склад материалов и запчастей (18x24 м)
) Участок изготовления приспособлений (24x66 м)
) Термическое отделение (18x24 м)
) Кузнечное отделение (18x24 м)
) Заготовительное отделение (18x24 м)
) Изготовление крепежно-зажимного
и режущего инструмента (24x102 м)
) Экспериментальное отделение (18x24 м)
) Изготовление резьбонарезного инструмента (24x78 м)
) Измерительная лаборатория и ОТК (12x24 м)
) Экспедиция (12x24 м)
Погрузочно-разгрузочные операции в цехе осуществляются мостовыми электрическими кранами (по одному в каждом пролете).
Перегородки в цехе в основном выгораживающего типа. В торцевых стенах необходимо предусмотреть ворота размерами 42x42 м.
Здание цеха отапливаемое. Расчетная внутренняя температура в помещениях +16ºC относительная влажность воздуха 60%. Естественная освещенность помещений должна рассчитываться на работы высокой точности. Основные операции в корпусе протекают при отсутствии значительных выделений влаги пыли и особо загрязняющих веществ. Над средним пролетом необходимо предусмотреть светоаэрационный прямоугольный фонарь.
При проектировании административно-бытовых помещений следует иметь ввиду что цех работает в две смены. По санитарной характеристике производственного процесса работающие в цехе относятся: к группе 1б – 80% мужчин и все женщины к группе 2б – 20% мужчин.
Конструктивное решение здания
Колонны в системе каркаса воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки постоянного и временного характера. В силу этого конструкции колонн должны отвечать повышенным требованиям прочности жесткости и устойчивости.
В проекте приняты :
а) Колонны крайнего ряда в здании с высотой 144 м
б) Колонны среднего ряда в здании с высотой 144 м
в) Колонны для фахверка в здании с высотой 144 м
Рис.1 Эскизы колонн и фахверка
В углах здания устанавливается металлический фахверк состоящий из двух швеллеров № 30.
При монтаже колонны заделываются в стаканы фундамента на 900 мм.
В курсовом проекте приняты фундаменты стаканного типа 4 – х видов:
) Под рядовые колонны
а) Под колонны крайних рядов
б) Под колонны средних рядов
) Под фахверковые колонны
) В местах устройства температурных швов
) Монолитные фундаменты для спаренных колонн
Рис.2 Эскизы фундаментов под колонны
В проекте применяются фундаменты стаканного типа для железобетонных колонн промышленного здания. По способу производства фундаменты стаканного типа бывают монолитные или сборные. Отметка верха обреза фундаментов стаканного типа принимается унифицированной - 0.150
3. Фундаментные балки
В курсовом проекте приняты: балки таврового сечения при шаге колонн 6 м. Опирание балок – на бетонные столбики сечением 300x1020 мм в пределах подколонников. Длина фундаментных балок согласуется с шагом колонн размерами подколонника и мест укладки. Верхняя грань фундаментной балки располагается на 30-50 мм ниже уровня пола помещения. По верху фундаментных балок устраивают гидроизоляцию из цементно-песчаного раствора или двух слоев рулонного материала на мастике. На поверхности земли вдоль фундаментных балок устраивают отмостку.
БФ6-11 длиной 5050 мм
БФ6-22 длиной 4450 мм.
Рис. 3 Эскиз фундаментной балки
4. Подкрановые балки
Они служат опорами для крановых рельсов и одновременно обеспечивают продольную пространственную жесткость каркаса здания. Железобетонные подкрановые балки допускаются в зданиях с мостовыми кранами легкого и среднего режима работы при шаге колонн 6 и 12 м и грузоподъемности мостовых кранов до 30 тс.
Стальные подкрановые балки имеют большую область применения. По верху подкрановых балок устраивают крановые пути. Крановые рельсы укладывают на упругие прокладки и крепят с помощью лапок прижимов к железобетонным балкам и с помощью крюков и гаек с пружинными шайбами – к стальным подкрановым балкам. Для восприятия горизонтальных сил от торможения общей устойчивости подкрановых балок устраивают тормозные балки или фермы. Тормозные балки крепятся с помощью сварки к верхним поясам подкрановых балок и надкрановой части колонн каркаса. Ширина тормозной балки принимается из условий обеспечения необходимой жесткости и возможности прохода по подкрановым путям.
Рис 4. Эскизы подкрановых балок
5. Железобетонные плиты покрытия
В качестве настила в покрытии наибольшее распространение получили сборные железобетонные плиты из тяжелого бетона. В последние годы находят все большее применение плиты покрытия изготовляемые на основе
профилированного настила алюминия пластмасс асбестоцемента и других прогрессивных строительных материалов.
В качестве плит покрытия в проекте используются железобетонные предварительно напряжённые ребристые плиты размером 3х6 м марки 3ПГ6.
Рис.5 Эскиз ребристой панели покрытия
6. Железобетонные стропильные фермы
В проекте в качестве несущих конструкций покрытия были подобраны фермы. Фермы по сравнению со стропильными балками обладают лучшими технико-экономическими показателями: меньшей массой возможностями использования межферменного пространства. Фермы из монолитного железобетона эффективны для перекрытия пролетов 18 и 24 метра. В зависимости от очертания стропильные фермы подразделяются на сегментные безраскосные с параллельными поясами полигональные и треугольные.
Безраскосные фермы можно применять с шагом 6 и 12 м для покрытий со скатной и малоуклонной кровлями. Фермы для малоуклонных кровель имеют дополнительные стойки над верхним поясом которые служат опорами для плит размерами 3х6 м.
В проекте подобраны фермы длиной 24 метра 2ФБМ24.
Рис. 6 Эскиз стропильной фермы
7. Железобетонные подстропильные фермы
В проекте в качестве несущей конструкции предназначенной для опирания стропильных ферм в средних рядах колонн многопролетных зданий были подобранны фермы подстропильные жб безраскосные пролетом 12 м для одноэтажных зданий с малоуклонной кровлей 1ФПМ12- серии 1.463.1-487 ГОСТ 20213-2015.
Подстропильные фермы используются как основание для стропильных конструкций когда расстояние между несущими стенами или колоннами слишком велико. Они укладываются продольно если все несущие стены здания поперечные обеспечивая устойчивость и прочность кровли. Для облегчения и повышения надежности в подстропильных конструкциях применяется пучковая форма арматуры.
Подстропильные конструкции устанавливают на колонны в продольном направлении и крепят к ним на сварке закладных деталей.
Стропильные конструкции с подстропильными соединяют сваркой и анкерными болтами аналогично креплению их к колоннам.
Рис.7 Эскиз подстропильной фермы
Стены из бетонных и жб панелей по сравнению с кирпичными и балочными более индивидуальны и позволяют снизить материалоемкость зданий. Используя различные свойства строительных материалов можно создавать разнообразные конструкции панелей отвечающих заданным условиям эксплуатации.
Количество перегородок в производственном здании стремятся сделать по возможности минимальным так как они затрудняют перепланировку помещений ухудшают естественное освещение и воздухообмен.
Для ограждения кладовых и подсобных помещений устанавливают выгораживающие перегородки на неполную высоту. Для полной изоляции смежных помещений устанавливают разделительные кирпичные перегородки на всю высоту здания.
В курсовом проекте использованы следующие стеновые панели:
Рис. 8 Эскиз стеновой панели
Заполнение оконных проемов должно обеспечивать необходимым условиям освещения и воздухообмена обладать хорошими теплоизоляционными свойствами быть долговечными и удобными в эксплуатации. Оконные заполнения со стальными переплетами и панелями по сравнению с деревянными более долговечны и огнестойки.
Панели из алюминиевых переплетов объединенных стальными коробками с обвязками и импостами из замкнутых гнутосварных профилей сочетают в себе прочность со сравнительно небольшой массой и высоким качеством створок переплетов. Они обеспечивают воздухонепроницаемость оконных заполнений и могут применяться для ленточного и разделенного одно- и многоярусного остекления в одно- и многоэтажных зданиях с неблагоприятными внешними и внутренними климатическими условиями.
Трущиеся части этих панелей не дают искры поэтому они могут быть рекомендованы и для взрывоопасных помещений.
В проекте используются оконные блоки размером по ГОСТ 12506-81 шириной 2390 мм и высотой 9000 мм раздельного остекления с заполнением проёмов по высоте одним и несколькими оконными блоками.
В проекте приняты окна: ПНО12-24 ПНД 12-24.
Рис. 9 Эскиз оконных блоков
Ворота - предусмотрены для проезда средств транспорта и прохода людей. Кроме этого ворота служат важным композиционным элементом при решении архитектуры фасадов. Размеры ворот увязывают с габаритами транспортных средств и перемещаемых грузов.
По способу открывания ворота могут быть распашные раздвижные подъёмные подъёмно-поворотные шторные и откатные. Наиболее просты и надёжны раздвижные и распашные ворота. Полотна распашных и раздвижных ворот - металлические. Полотна распашных ворот навешивают к железобетонной раме на петлях. В раздвижных воротах полотна подвешивают на ходовых роликах к рельсу который укладывают на верхнюю направляющую.
В данном курсовом проекте приняты:
Для автомобильного и железнодорожного транспорта - ворота подъемные 42x42 м.
Кровля в промышленных зданиях работает в тяжелых эксплуатационных условиях. Помимо воздействия внешней и внутренней среды на прочность и водонепроницаемость кровли оказывает влияние неравномерная осадка здания температурные деформации усадка жб настилов и т.д.
Для отведения влаги с кровли предусмотрены водоприемные воронки привязка которых к продольным и поперечным осям составляет 450 мм.
В курсовом проекте принята кровля следующего состава:
Верхний слой: битумно-полимерный материал "Унифлекс ТКП" по ТУ 5774-001-17925162-99;
Нижний слой: битумно-полимерный материал "Унифлекс ТПП" по ТУ 5774-001-17925162-99;
Огрунтовка битумным праймером;
Стяжка из цем.песч.раствора М100 с армир.сеткой по ГОСТ 23279-85 (50 мм);
Керамзитовый гравий ГОСТ 9757-90 (180 мм);
Разделительный слой - пергамин по ГОСТ 2697-83;
Утеплитель ТЕХНОРУФ45 (150 мм);
слой битумно-полимерного материала "БикростТПП" (5 мм);
Затирка цементно-песчаным раствором М50 (10 мм);
Ребристая плита покрытия (300 мм);
Железобетонная ферма покрытия.
12. Аэрационные фонари
Световые фонари могут выполняют аэрационные функции. Световые и светоаэрационные фонари могут иметь прямоугольный трапецеидальный зубчатый и пилообразный профили. Размеры фонарей назначают в соответствии с основными габаритами здания. Обычно зданиях в 12 и 18 м назначают шириной 6 м а для пролётов 24 30 и 36 м – 12 м.
Длина фонарей по противопожарным и эксплуатационным требованиям не должна превышать 84 м. Если требуется большая длина то фонари устраивают с разрывами. Величину разрывов обычно принимают равной 6 м.
Световые фонари обычно конструктивно состоят из несущих и ограждающих элементов. Несущие конструкции фонарей преимущественно выполняются стальными и состоят из фонарных панелей фонарных ферм панелей торцов фонарей и связей. Крепление несущих элементов фонаря к фермам или балкам осуществляется болтами или сваркой.
Ограждающая часть фонаря состоит из покрытия бортовых элементов остеклённых поверхностей и торцевых стенок.
При выборе типа полы учитывают в первую очередь те требования которые в условиях данного производства являются наиболее важными. В одноэтажных зданиях полы устраивают непосредственно на грунте а в многоэтажных – на перекрытиях. Основными конструктивными элементами пола являются: покрытие подстилающий слой (подготовка) прослойка гидроизоляция тепло- и звукоизоляция. В промышленных зданиях в зависимости от типа и материала покрытия могут быть сплошные и бесшовные из штучных материалов и из рулонных и листовых материалов.
Наряду с технологическими требованиями покрытие пола должно способствовать эксплуатационной надёжности долговечности и гигиеничности.
В курсовом проекте принят пол следующего состава (производственная часть здания):
Линолеум на прослойке клея (3 мм);
Стяжка «теплая» (цем.раствор с легким заполнителем (15 мм);
Стяжка из бетона B75 (100 мм);
Вертикальные связи при железобетонных колоннах предусматривают в зданиях высотой от 84 м и выше с размерами пролетов от 18 до 36 м и более. Их располагают в середине температурных блоков в каждом ряду колонн.
При шаге колонн 6 м по верху всех колонн дополнительно устанавливают горизонтальные распорки. В зданиях оборудованных мостовыми кранами связи устанавливают в подкрановой части.
При шаге колонн крайних и средних рядов 6 м вертикальные связи в подкрановой части выполняют крестового типа; а при шаге колонн крайних и средних рядов 12 м – портального типа.
Рис. 10 Эскиз вертикальных связей
15. Деформационный шов
Предусматривают в производственных зданиях с большими размерами в плане или состоящих из нескольких объемов с различными высотами и нагрузками на основание.
В зависимости от назначения деформационные швы подразделяют на температурные осадочные и антисейсмические.
В одноэтажных зданиях поперечные температурные швы устраивают на парных колоннах без вставок. Продольные температурные швы в одноэтажных зданиях устраивают на двух рядах колонн со вставкой ширину которой в зависимости от вида привязки («0» или «250») в смежных пролетах принимают 500 750 и 1000 мм. В ограждающих конструкциях температурные и осадочные швы предусматривают в тех же местах что и в несущих конструкциях. Исключение составляют полы со сплошным покрытием в которых устраивают дополнительные швы.
Температурные швы в покрытиях выполняют без разрыва кровельного ковра. Швы перекрывают полуцилиндрическими стальными компенсаторами которые крепят к плитам покрытия. На компенсаторы укладывают полужесткие минераловатные плиты затем оцинкованную сталь и водоизоляционный ковер усиленный в пределах шва дополнительными слоями кровельного покрытия. В местах перепада высот на покрытии пониженных пролетов устраивают дополнительные стенки из утепленных панелей или кирпича. Сверху шов закрывают компенсаторами и фартуком из оцинкованной стали.
Теплотехнический расчет наружной ограждающей конструкции
Место строительства - г. Челябинск;
Климатический район - 1В;
Продолжительность отопительного периода - zht = 218 сут.;
Средняя расчетная температура отопительного периода - tht = - 65 ;
Температура наиболее холодной пятидневки - te
Температура внутреннего воздуха - t
Влажность воздуха - = 60%;
Влажностный режим помещения - нормальный;
Условия эксплуатации ограждающих конструкций - А;
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения -
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения - ext = 23 Втм2*.
Наименование материала
Определяем градусо-сутки отопительного периода по формуле:
Dd = (tint - tht) * zht = (16+65)*218 = 4905
Определяем нормируемое значение сопротивления теплопередаче стеновой панели по формуле:
Rreg = a * Dd + b = 00002*4905+10 = 1981 (м2 *)Вт
где а = 00002; b = 10 для производственных зданий.
Согласно таблице 6 СП 23-101-2004 величина коэффициента теплотехнической однородности r для жб панелей с утеплителем и гибкими связями равна 07.
Отсюда определим приведенное сопротивление теплопередаче:
Ro= = = 283 (м2 *)Вт
По формуле [8] СП 23-101-2004 определяем термическое сопротивление ограждающей конструкции Rk:
Rk = Rо – (R +Rse) = 283 – ( + ) = 2673 (м2 *)Вт
Термическое сопротивление ограждающей стеновой панели может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев:
Rk = R1ж.б +Rут+ R2ж.б
Отсюда термическое сопротивление утепляющего слоя Rут будет равно:
Rут = Rk - (R1ж.б + R2ж.б) = Rk – () = 2673 – ( + ) = 258 (м2 *)Вт
Используя формулу [6] СП 23-101-2004 определяем толщину утепляющего слоя:
ут = Rут*ут= 258 * 005 = 0129 м
Принимаем толщину утепляющего слоя 150 мм.
Общая толщина стеновой панели будет составлять:
общ =1ж.бут2ж.б = 120+150+70 = 340 мм.
Определяем приведенное сопротивление теплопередаче стеновой панели с учетом принятой толщины утеплителя:
Ro= r(Rsi+R1ж.б+Rут+R2ж.б +Rse) = 07*( + + + + ) = 2276 (м2 *)Вт
Условие Ro = 2276 (м2 *)Вт > Rreg = 1981 (м2 *)Вт выполняется.
Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований
тепловой защиты здания
) Проверяем выполнение условия: Δt ≤ Δtn
Определяем по формуле 4 СНиП 23-02-2003 Δtо:
Δtо = (tint – text)Rо* int = (16+34)2276*83 = 265
Согласно таблице 5 СНиП 23-02-2003 Δtn =7 следовательно условие Δt ≤ Δtn выполняется.
) Проверяем выполнение условия: > td
si = tint - [n(tint – text)(Rо* int)] = 16 – [1(16+34)2276*83] = 1335
Согласно приложению Р СП 23-101-2004 для температуры внутреннего воздуха
tint= +16 и относительной влажности воздуха = 60% температура точки росы
td= 824 следовательно условие > td выполняется.
СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 М.: Минрегион России 2012
СП 131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99*.-М.: Минрегион России2012
СП 52.13330.2016. Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95* М.: Минрегион России 2017
СП 56.13330.2011 Производственные здания. Актуализированная версия СНиП 31-03-2001.-М.: Минрегион России2011
Общесоюзный каталог типовых строительных конструкций и изделий. Сборник каталожных листов 3.01 П-1.89 в 3-х томах железобетонные конструкции и изделия одноэтажных зданий промышленных предприятий М.: ЛПП ЦИТП 1990.
С. В. Дятков А. П. Михеев. Архитектура промышленных зданий. 3-е изд. перераб. и доп. –М.: изд-во АСВ 2008
СП 4.13130.2013. Системы противопожарной защиты ограничение распространения пожара на объектах защиты требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям М.: ФГУ ВНИИПО 2013
Михеев А.П. Воскресенский А.В. Архитектура промышленных зданий. Проектирование производственных зданий: учеб. пособие А.П. Михеев.– Пенза: ПГУАС 2017

Архитектура пром.здан. Чупряков 18ст13.dwg

Конструктивная схема расположения фундаментов (1:400)
КП-2069059-08.03.01-170352-2021
ПГУАС каф. ГСиА гр. 18СТ13
Инструментальный цех
План фундаментов (1:400)
Ф5.1.3 - 9шт. низ на отм. -1
Ф6.2.3 - 4шт. низ на отм. -1
Ф6.2.3 - 9шт. низ на отм. -1
ФФI-I - 9шт. низ на отм. -1
Ребристая плита покрытия-300мм
Склад материалов и запчастей
Участок изготовления приспособлений
Термическое отделение
Заготовительное отделение
Изготовление крепежно-зажимного и режущего интсрумента
Экспериментальное отделение
Изготовление резьбонарезного инструмента
Измерительная лаборатория и ОТК
Архитектура промышленных зданий
План фундаментов(1:400)
Фасад А-Г(1:400) Узел 1 (1:20)
План кровли и перекрытия(1:400)
План покрытия и кровли (1:400)
Стяжка из бетонаB7.5 - 100мм
Стяжка"теплая"(цем.раствор с легкими заполнит.-15мм
Гидроизоляция из цементного раствора состава 1:2
Подсыпка из дренажных материалов
Фундаментная балка 3БФ6-22
Затирка цементно-песчаным раствором М50-10мм
Огрунтовка битумным праймером
слой битумно-полимерного материала"БикростТПП"- 5мм
Утеплитель ТЕХНОРУФ45 - 150мм
Разделительный слой - пергамин по ГОСТ 2697-83
Керамзитовый гравий ГОСТ 9757-90 - 180 мм
Стяжка из цем.песч.раствора М100 с армир.сеткой по ГОСТ 23279-85 - 50 мм
Нижний слой: битумно-полимерный материал "Унифлекс ТПП" по ТУ 5774-001-17925162-99
Верхний слой: битумно-полимерный материал "Унифлекс ТКП" по ТУ 5774-001-17925162-99
Металлическая стойка 300х300
Фартук из оцинкованной кровельной стали
Ребристая плита покрытия 3ПГ6
Фартук из оцинк. кровельной стали
Трехслойная стеновая панель ПС60.12.35
Элемент крепления Т13 1.432.1-34.94.4-17
Элемент крепления Т1 1.432.1-34.94.4-12
Элемент крепления Т9 1.432.1-34.94.4-16
Линолеум на прослойке клея - 3 мм
Трехслойная стеновая панель ПС60.15.35
Трехслойная стеновая панель ПС60.9.35