Пример курсового проекта на тему: Проектирование промышленного здания (литейный цех)

литейный цех.dwg

АЧ. КР01. № вар 16. 118
Проектирование малоэтажного жилого дома
Скрутка из проволоки
Основной водоизоляц. ковер
слоя стеклоткани пропит.
мастикой(на ширину350мм
Устройсво внутреннего водопровода (1:10)
Проектирование промышленного здания
План на отметке 0.000 (1:200)
Площадь застройки участка зданиями и сооружениями
Площадь дорог и площадок
Коэффициент использования территории
Условные обозначения :
проектируемое здание
Генеральный план участка (1:1000)
Минераловатные плиты - 80
Стяжка из цементно-песчаного раствора М100 - 15
слой руберойда на битумной мастике - 3
Уплотненное земляное основание
План фундаментов на отметке -0.150 (1:200)
План перекрытий (1:400)
Соединение подкрановой балки с колонной (1:20)
План фундаментов (1:200)
план перекрытий (1:400)
конструктивные узлы.

ПЗ.doc

Объемно-планировочное решение здания9
Конструктивная характеристика основных элементов здания10
2.Фундаментные балки11
4.Подкрановые балки13
5.Пространственные конструкции покрытий14
8.Элементы фонарей16
Расчеты к архитектурно-строительной части18
1.Теплотехнический расчет18
2.Светотехнический расчет по методу Данилюка20
Список использованной литературы26
Состав графической части:
План на отметке 0.000 М 1:200
Фасад здания Д-А М1:200 фасад здания 1 – 13 М1:200
Разрез здания 1 – 1 М 1:200 разрез здания 2 – 2 М 1:200;
План фундаментов М 1:200;
План перекрытий М 1:400;
План кровли М 1:400;
Три конструктивных узла М 1:10.
Генеральный план участка М 1:1000.
Проектируемое здание – литейный цех состоит из трёх пролетов расположенных параллельно (рис.1).
-Стержневая обрубная
-Плавильное отделение.
Рис.1. Схема объемно – планировочного решения
Материал каркаса – железобетон.
Размеры пролетов в осях:
Шаг колонн принимается равным В = 6 м.
Высота колонн в 1 2 пролетах равна 96 м в 3 пролете- 144 м
Подъемно – транспортное оборудование:
В 1 2 пролетах расположены подвесные краны в 3 пролете расположен мостовой кран грузоподъемностью Q=20т.
Стропильные конструкции покрытий – сегментные плиты-оболочки КЖС (крупнопанельный железобетонный свод) П-образного сечения.
Стены навесные. Фонарь расположен в 2 пролете место строительства – г. Псков.
Генеральный план – это план местности на котором расположено проектируемое здание. Генплан выполняется по окончанию строительства.
Предприятия и промышленные узлы надлежит размещать на территории предусмотренной схемой или проектом районной планировки генеральным планом города или другого населенного пункта проектом планировки промышленного района.
Предприятия промышленные узлы и связанные с ними отвалы отходы очистные сооружения следует размещать на землях несельскохозяйственного назначения или непригодных для сельского хозяйства. При отсутствии таких земель могут выбираться участки на сельскохозяйственных угодьях худшего качества.
Предприятия и промышленные узлы с источниками загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами 1-го и 2-го классов опасности не следует размещать в районах с преобладающими ветрами со скоростью до 1 мс с длительными или часто повторяющимися штилями инверсиями туманами (за год более 30 - 40 % в течение зимы 50 - 60 % дней).
Предприятия и промышленные узлы с источниками загрязнения атмосферного воздуха надлежит размещать по отношению к жилой застройке с учетом ветров преобладающего направления.
Планировка площадок предприятий и территорий промышленных узлов должна обеспечивать наиболее благоприятные условия для производственного процесса и труда на предприятиях рациональное и экономное использование земельных участков и наибольшую эффективность капитальных вложений.
В генеральных планах предприятий и промышленных узлов следует предусматривать:
- функциональное зонирование территории с учетом технологических связей санитарно-гигиенических и противопожарных требований грузооборота и видов транспорта;
- рациональные производственные транспортные и инженерные связи на предприятиях между ними и селитебной территорией;
- интенсивное использование территории включая наземное и подземное пространства при необходимых и обоснованных резервах для расширения предприятий;
- организацию единой сети обслуживания трудящихся;
- возможность осуществления строительства и ввода в эксплуатацию пусковыми комплексами или очередями;
- благоустройство территории (площадки);
- создание единого архитектурного ансамбля в увязке с архитектурой прилегающих предприятий и жилой застройкой;
- защиту прилегающих территорий от эрозии заболачивания засоления и загрязнения подземных вод и открытых водоемов сточными водами отходами и отбросами предприятий;
- восстановление (рекультивацию) отведенных во временное пользование земель нарушенных при строительстве.
Участок на котором будет располагаться проектируемое здание имеет размеры 200х300 м. Территория данного участка частично заасфальтирована. Озеленение участка в виде газонов кустарников и отдельно стоящих деревьев. Здание имеет конфигурацию в плане в виде двух прямоугольников размеры в осях: 605Х72 м (см.рис.1.). Продольные оси фонаря здания расположены перпендикулярно преобладающему направлению ветров в летний период (по розе ветров – юное направление). Ориентация здания относительно сторон света изображена на рисунке 2. К зданию обеспечен подъезд пожарных автомобилей с двух сторон (южной и западной). Ворота здания – с западной стороны. Так же с двух сторон имеются площадки совмещенные с отмосткой.
Вдоль дорог располагаются тротуары шириной 3 метра.
Рис.2. Ориентация здания по сторонам света
Экспликация зданий и сооружений
Административное здание
Площадь застройки участка зданиями
Площадь дорог и площадок
Коэффициент использования территории
ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ ЗДАНИЯ
Конфигурация здания в плане основные параметры описаны в п.1 курсовой работы.
Экспликация помещений
Наименование помещения
Кат. по взрыв.-пожар..опас.
Плавильное отделение
Технико-экономические показатели по зданию:
Пз – площадь застройки – площадь здания по наружному обмеру стен на уровне первого этажа выше цоколя.
Ос – строительный объем – произведение площади застройки на высоту здания.
Пр - рабочая площадь: площадь здания по внутреннему обмеру стен за исключением складских помещений.
Планировочный коэффициент k = ПрПо
Объёмный коэффициент k = ОсПо
Технико-экономические показатели по зданию
Планировочный коэффициент
Объёмный коэффициент
КОНСТРУКТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИЯ
Железобетонный каркас одноэтажного здания с покрытием из пространственных элементов состоит из поперечных рам образованных защемленными в фундаментах колоннами и шарнирно опирающимися на колонны стропильными конструкциями – плитами КЖС. В продольном направлении рамы связаны подкрановыми и опорными балками. Плиты опираются на продольные опорные балки через опорные столики с листовыми шарнирами. Замоноличенное бетоном марки 300 на мелком гравии перекрытие из плит-оболочек образует диск покрытия играющий роль ригеля в поперечной раме каркаса и в силу своей пространственной жесткости способный воспринимать горизонтальные усилия от ветра и подвесных кранов.
Описание конструктивных элементов
Конструкция фундаментов должна удовлетворять требованиям прочности устойчивости и долговечности а также общим требованиям экономичности. Согласно этим требованиям выбирают материал фундаментов глубину заложения конструктивный тип форму и размеры сечения. В данном курсовом проекте применены монолитные железобетонные фундаменты отдельно стоящими под каждую колонну. Фундаменты состоят из подколонника и плитной части. В зависимости от вида передаваемой на фундамент нагрузки выбирается необходимое количество подушек. Размеры подколонника и фундаментных подушек определяются исходя из размеров колонн (см. таблицу 5). Колонны устанавливаются в стакан и замоноличиваются бетоном. Верх фундамента располагается на отметке –0.15 м.
Глубина заложения фундамента –1.9 м и 2.2 м.
Рис.3. Фундамент под сборную железобетонную колонну
2.Фундаментные балки
Фундаментные балки под наружные стены (серия 1.415-1) рассчитаны на нагрузку от сплошных стен и стен с оконными и дверными проемами расположенными над серединой фундаментной балки. Верх фундаментной балки располагается на отметке –003 м. Для опирания фундаментных балок используется устройство приливов (бетонных столбиков).
Рис.4.Фундаментная балка
Размеры и маркировка:
ФБМ1 (3700х260)мм (монолитная балка)
ФБМ2 (3450х260)мм (монолитная балка)
ФБМ3 (9450х260)мм (монолитная балка)
ФБМ4 (11650х260)мм (монолитная балка)
ФБМ5 (11050х260)мм (монолитная балка)
Для 1 и 2 пролетов приняты железобетонные колонны сечением - 500×400 мм высотой 9.6 м в 3 пролёте колонны запроектированы ступенчатыми сечением - 1400×500 мм высотой 144 м.
В торцах здания для крепления стеновых панелей устанавливаются металлические фахверковые колонны в виде двутавра №29 сечением 290х240. а также стойки торцевого фахверка - металлические из двух швеллеров соединенных накладками сечением 200х200.
Рис.5. Железобетонные колонны
Подкрановые балки (серия КЭ-01-50) предназначены для применения в зданиях пролетом 18 24 и 30 м оборудованных мостовыми кранами легкого и среднего режимов работы грузоподъемностью 10-30 т с шагом основных колонн 6 и 12 м. Балки имеют тавровое сечение с полкой в сжатой зоне. Размеры балки – на рис. 6. Балки устанавливают с предварительным напряжением из бетона класса В25-В40 напрягаемая арматура предусмотрена трех видов: высокопрочная проволока периодического профиля класса Вр- арматурные пряди семипроволочные класса П-7; стержневая арматура класса А-IIIв. Рельсы для движения кранов устанавливают на упругую прокладку из прорезиненной ткани и закрепляют парными лапками.
Рис.6. Подкрановые балки
5.Пространственные конструкции покрытий
Выполняют несущие и ограждающие функции. Основным элементом такого покрытия является железобетонный блок-настил типа КЖС.
Рис. 7 Сегментная плита КЖС
Сегментная плита-оболочка П-образного сечения номенклатурным размером 3X18 и 3Х24м представляет собой короткий цилиндрический свод-оболочку с двумя боковыми ребрами-диафрагмами сегментного очертания. Высота плиты на опоре 140—145 мм в шелыге свода 1000—1050 мм. Толщина оболочки в пролете 30 мм. Толщина стенки бокового ребра 40 мм.
Плита-оболочка формуется из бетона марки 400. Основная арматура плиты-оболочки состоит из двух преднапряженных стержней расположенных в нижней зоне ребер и образующих затяжки свода торцовой арматуры ребер и сварной сетки в оболочке. Плита опирается на нижележащие конструкции четырьмя стальными пятами расположенными в ее углах и обеспечивающими заанкеривание затяжек.
В оболочке могут быть предусмотрены отверстия:
- для свегоаэрационных либо аэрационных фонарей размером 6 X 25 м — в средней части (участки оболочки и боковые ребра прилегающие к отверстию в этом случае усиливаются);
- для водоприемника d=152 мм — по продольной оси на расстоянии 195 мм от грани;
- для надставок фахверковых колонн размером 210 X 155 мм — касательно к внутренней плоскости ребер на расстоянии 6 м от грани.
Плиты-оболочки устанавливаются поперек пролета на продольные балки для шага колонн 6 м. Продольные балки - прямоугольного сечения высотой 600 мм и Шириной 250 мм по крайним и 500 мм — по средним рядам.
Плиты-оболочки опираются на продольные балки через опорные столики с листовыми шарнирами. Жесткое крепление создающее защемление плит-оболочек не допускается.
Для крепления в уровне покрытия в торцовых парапетных панелях предусматриваются дополнительные закладные элементы.
Несущие балки подвесного крана подвешиваются к покрытию на сдвоенных болтах М22. Головки болтов закреплены в заведенных в швы обоймах.
Над плитами-оболочками с проемами устанавливается типовой светоаэрационный фонарь с покрытием из ребристых железобетонных плит.
ПП1 – 3Х18 м высота 1000 мм
ПП2 – 3Х24 м высота 1014 мм
Наружные стены – самонесущие опираются на фундаментные балки - трехслойные панели состоящие из наружного и внутреннего слоя - железобетона и промежуточного теплоизоляционного слоя выполненного из пенополистерола. Толщина наружных стен - 240 мм. По расположению в здании панели подразделяются на рядовые цокольные простеночные парапетные и угловые. Высота панелей 1780 1180 и 880 мм длина –5980 и 11770 мм. Простеночные панели имеют длину 500 мм. Для углов здания принимаются панели длиной 240 мм. Четыре участка стены около ворот выполнены из кирпича толщиной – 380 мм длиной – 4000 мм высотой 3600 мм.
Окна выполняются в виде оконных панелей размерами 45х18 м. Четыре окна установлены друг на друга. Окна выполнены с двойным остеклением.
По конструкции открывания ворота распашные.
Фонари устраиваются на покрытии и служат для освещения и проветривания.
Несущим элементом фонаря является металлическая ферма. К элементам фонаря относятся бортовые плиты прогоны для крепления остекленных створок и плиты покрытий.
Рис.9. Схема фонарной фермы
Предназначены для обеспечения жесткости каркаса в продольном направлении. Вертикальные связи устраивают между колоннами. Связи между колоннами (рис. 10) устанавливают в каждом ряду колонн по середине здания. Связи устроены крестовые т.к. шаг колонн каркаса 6 м и высота до вершины подкранового рельса 6-126 м.
Вертикальные связи в покрытии (рис. 10) устанавливаются в крайних ячейках здания по продольным осям. Эти связи представляют собой стальные фермы с параллельными поясами пролетом равным шагу колонн каркаса.
Рис.10 Вертикальные крестовые связи
Горизонтальные связи не устанавливаются т.к. нет мостовых кранов тяжелого режима работы.
Ведомость отделки помещений
Наименование или № помещения
Стены или перегородки
Водоэмульсионная краска на акриловой основе
Наименование или № помещения по пректу
Схема пола или № узла по серии
Элементы пола и их толщина
РАСЧЕТЫ К АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОЙ ЧАСТИ
1.Теплотехнический расчет
- Теплотехнический расчет стеновой панели
Рис. 11 Схема стеновой панели
Для определения толщины стены необходимо выполнить теплотехнический расчёт.
Расчёт производится согласно СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» либо СНиП 23-01-99 «Строительная климатология». Расчёт производится для ограждающих конструкций на наиболее холодный период времени.
Основные климатические параметры для города Псков:
tв – внутренняя температура в здании = 150;
tот.пер =средняя температура отопительного периода = -160;
tн= температура наиболее холодной пятидневки -300;
z = продолжительность отопительного периода в сутках = 212;
Определим требуемое термическое сопротивление стены исходя из из условий энергосбережения:
ГСОП = (tв-tот.пер)·zот.пер = (15+16)·212 = 35192 ;
По СНиП определим что при ГСОП=35192 Rотр = 1704
Определим минимальную толщину утеплителя по формуле
Самонесущая стеновая панель состоит из следующих слоев:
наружный слой бетона (50мм λ=204ВтмоС) (рис.111)
утеплитель (λ=0052 ВтмоС) (рис.11 2)
внутренний слой бетона (100мм λ=204 ВтмоС)(рис.11 3)
αв=87Втм2С αн=23Втм2С
толщина утеплителя х=76100мм;
общая толщина панели 240 мм.
Rоф =1αв + 1λ1 + 2λ2 + 3λ3 + 4λ4 + 1αн= =18.7+0.05204+0.1000.052+0.158+1204=196 м2°СВт
Условие Rотр ≤ Rоф выполняется значит такая конструкция стены достаточна.
- Теплотехнический расчет покрытия:
Рис. 12 Схема покрытия
Определим требуемое термическое сопротивление покрытия исходя из условий энергосбережения: Rотр = 1704
Кровля состоит из следующих слоев:
плита КЖС (30 мм λ=204 ВтмоС)
пароизоляция (1 слой рубероида) (3 мм λ=017 ВтмоС);
утеплитель минераловатный (х мм λ=0052 ВтмоС)
стяжка из цементно – песчаного раствора (15 мм λ=093 ВтмоС
гидроизоляция (2 слоя линокрома) (10мм λ=017 Вт моС).
Определим минимальную толщину утеплителя по формуле:
- Теплотехнический расчет окон
При расчете необходимо выполнение условия . определяем по табл 9 [7] в зависимости от типа здания. При tВ-tН=150+300=450 =031
определяем по прилож.6. [2]. Выбираем окна с двойным остеклением с =042. Условие выполняется.
2.Светотехнический расчет по методу Данилюка
Для расчёта необходимо: поперечный разрез и план здания. Примем разряд зрительной работы средней точности – 4 разряд. Определим ентр ;
ентр = ен II = ен III · m · C = 4 · 1.1 · 0.9 = 396%
Определим енф по формуле :
N-количество точек = 7
где ерб – коэффициент естественной освещенности при боковом освещении;
ерв – коэффициент естественной освещенности при верхнем освещении;
ерк – коэффициент естественной освещенности при верхне-боковом (комбинированном) освещении.
Значение ерб при боковом освещении определяют по формуле
ерб = (бq + здR)r10Kз
где б - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении учитывающий прямой свет неба определяется по графикам I и II А.М. Данилюка б = 0.01 n1 n2
n1 n2 – количество световых лучей определяемых по графикам I и II А.М. Данилюка. Результаты занесены в таблицу 8.
Коэффициент q определяется по таблице 12 [3] ;
зд – коэффициент естественной освещенности в расчетной точке при боковом освещении учитывающий свет отраженный от противостоящих зданий определяется по графикам I и II А.М. Данилюка
где n1' n2'– количество световых лучей определяемых по графикам I и II А.М. Данилюка. Результаты занесены в таблицу 8.
R – Коэффициент учитывающий относительную яркость противостоящих зданий принимаемый по таблице 13 [3]
r1 – коэффициент учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету отраженному от внутренних поверхностей помещения и подстилающего слоя прилегающего к зданию определяется по таблице 11 [3]
r1 : Вh1 = 30258.2= 368; ρср = (ρ1S1 + ρ2S2 + ρ3S3)( S1+ S2+ S3) = (0.65·3918 + 0.55·3511 + 0.3·3918)(3918+3511+3918)=0.49; значения r1 для точек 1-7 занесены в табл. 6
– общий коэффициент светопропускания определяемый по формуле
где 1 – коэффициент светопропускания материала определяемый по табл. 6 [3];
– коэффициент учитывающий потери света в переплетах светопроема определяемый по табл. 7 [3];
– коэффициент учитывающий потери света в несущих конструкциях определяемый по табл. 8 [3] (при боковом освещении 3 = 1);
– коэффициент учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах определяемый по табл. 9 [3];
– коэффициент учитывающий потери света в защитной сетке устанавливаемой под фонарями (5 = 1 при боковом освещении);
= 1 2 3 4 5= 0.8 · 0.6 · 1 · 1 · 1 = 0.48
Кз – коэффициент запаса принимаемый по табл. 3. [3]
Находят ерб для точек 1-7 и результаты заносят в таблицу 8.
Значение ерв при верхнем освещении определяют по формуле
ерв = [в + ср (r2 Кф – 1)] 0
где в – геометрический КЕО рассматриваемых точек при верхнем освещении определяемый по формуле:
n3 n2 – количество световых лучей определяемых по графикам III и II А.М. Данилюка. Значения занесены в таблицу 8;
ср – среднее значение геометрического КЕО в расчетной точке при верхнем освещении на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза помещения определяемой из соотношения
ср=1N(в1+в2+в3+ +вN)=111(0.76+1.17+1.64+1.71+2.23+2.76+4.75+5.76+4.81+2.78+2.73)=2.8;
r2 – коэффициент учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении благодаря свету отраженному от поверхностей помещения определяется по таблице 14 [3].
r2 : Нф ρср = (ρ1S1 + ρ2S2 + ρ3S3)( S1+ S2+ S3) =0.5; r2 =1.15
Кф – коэффициент зависящий от формы фонаря принимаемый по таблице 15 [3]. Кф =1.2
= 1 2 3 4 5= 0.8 · 0.6 · 0.9 · 1 · 0.9 = 0.43
Находят ерв для точек 1-7 и результаты заносят в таблицу 6.
Светотехнический расчет
От боковых светопроемов
От верхних светопроемов
ср=1N100((n2n3)+ ..+ (n2n3)N)=1?39
ев =[в + ср (r2 Кф - 1)] 0 кз
От боковых и верхних светопроемов
По результатам расчета строят кривую освещенности на поперечном разрезе здания:
Рис. 13. Кривая освещенности
Определяют фактическое значение КЕО по формуле
енф = (ер1к 2 + ер2к + ер3к + + ер11к 2)1-N= 911%
где ер1к ер2к ер3к ер11к – расчетные значения КЕО в точках 1-7.
Вывод: Фактические размеры световых проемов больше требуемых на 514% что соответствует нормам (фактические размеры светопроемов допускается изменять на +5 –10% по сравнению с требуемыми значениями).
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Методические указания к выполнению курсового проекта «Проектирование одноэтажного промышленного здания»: Учеб.-метод. пособие. – Череповец 2004
Методические указания по выполнению теплотехнического расчета наружных ограждающих конструкций. Учебно-методическое пособие. – Череповец: ГОУ ВПО ЧГУ 2008.
Методические указания по выполнению светотехнического расчета. Учебно-методическое пособие. – Череповец: ГОУ ВПО ЧГУ 2008.
Шерешевский И.А. Конструирование промышленных зданий и сооружений. Учеб. пособие для студентов строительных специальностей. - М.: «Архитекту ра- С » 2005.168 е. ил.
СНиП II-3-79 «Естественное и искусственное освещение» М.:Стройиздат 1979
СНиП II–89-80 « Генеральные планы промышленных предприятий»
НиП II-3-79* «Строительная теплотехника»;
СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»