Архитектурно-конструктивный проект прессового цеха

Пояснительная записка к Прессовому цеху.docx

Описание технологического процесса
Объёмно-планировочное решение здания
Конструктивное решение здания
1.Фундаменты и фундаментные балки
3. Подкрановые балки
1. Теплотехнический расчёт
2. Светотехнический расчёт
3. Проектирование административно-бытового корпуса
Технико-экономические показатели по проекту
Библиографический список.
Курсовой проект разработан на основании задания на разработку архитектурно-конструктивного проекта промышленного цеха.
Географический район строительства - город Москва. Заданный город относится к климатическому району II B согласно СНиП 23-01-99* «Строительная климатология». Зона влажности нормальная. Продолжительность отопительного периода Z=214 сут. Средняя расчётная температура отопительного периода t=-3.1ºC. Температура холодной пятидневки t=-28 ºC. Температура внутреннего воздуха t=+18 ºC. Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов 160 см. Влажностный режим помещения – нормальный. Относительная влажность внутреннего воздуха φ=55%. Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б. Cтепень долговечности IIст. Агрессивность среды – неагрессивная. Присутствует значительное выделение тепла и вредных газов. Санитарная характеристика производственных процессов II-б.
Описание технологического процесса.
Прессовый цех входит в состав машиностроительного завода и производит горячую прессовку средних и мелких заготовок для различных деталей машин. Заготовки (куски металла определенных размеров) доставляются на склад заготовок по железной дороге а затем поступают в печное отделение где происходит их разогрев в газовых печах. Затем в прессовом пролете происходит прессовка деталей на мощных прессах различного типа. Большая высота этого пролета и большая грузоподъемность кранов обусловлены значительными габаритами оборудования и необходимостью его монтажа демонтажа.
Детали после остывания в том же пролете поступают на склад готовой продукции где подвергаются очистке и правке на особых машинах. Со склада продукция увозится по железной дороге а также безрельсовым транспортом для чего предусмотрены ворота размером 42х42 м (h).
Производственные процессы в цехе протекают со значительными выделениями тепла и вредных газов поэтому необходимо обеспечить хорошую аэрацию за счет аэрационных фонарей с механическим открыванием створок.
Естественная освещенность цеха должна рассчитываться на работы средней точности.
Прессовый цех должен быть отапливаемым с расчетной внутренней температурой +18 ºC относительная влажность 55-60%.
По санитарной характеристике производственных процессов работающие в цехе относятся к группе 2 – б. Цех работает в две смены.
По взрывной взрывоопасной и пожарной опасности производственные процессы относятся к следующим категориям: печное и прессовое отделения – категория Г.
Здание нормального уровня ответственности.
Объёмно-планировочное решение здания.
Возводимый прессовый цех в плане имеет простую прямоугольную форму в осях - длиной 66000 мм шириной 60000 мм является одноэтажным трёхпролётным зданием. Конструктивная схема здания – каркасная. Несущий остов здания составляет железобетонный каркас огражденный навесными стенами.
Шаг наружных колонн – 6м шаг внутренних колонн – 12м.
Предусмотрено три автомобильных въезда в 1-ом 2-ом и 3-ем пролётах установлены автомобильные ворота.
Запроектировано три опорно-мостовых крана в каждом из пролётов два из которых грузоподъёмностью 20 т третий грузоподъемностью 10т.
Привязка крайних колонн к продольным осям нулевая к поперечным осям симметричная.
Привязка крайних колонн к поперечным осям – 500 мм.
Привязка фахверковых колонн – нулевая.
Привязка колонн среднего ряда к продольным и поперечным осям симметричная.
Привязка оси опорно-мостового крана 750 мм.
Конструктивное решение здания.
Проектируемое промышленное здание каркасного типа.
По материалу основных несущих конструкций – здание с железобетонным каркасом.
Обеспечение пространственной жесткости:
-в продольном направлении – V-образные надкрановые связи в виде связевых фермочек с параллельными поясами;
-в поперечном направлении – шпренгельные фермы.
Конструктивная характеристика основных элементов здания:
1. Фундаменты и фундаментные балки.
Фундаменты под колонны – монолитные железобетонные по конструкции - столбчатые стаканного типа со ступенчатой плитной частью. Размеры подошвы в плане глубина стакана – 09 м. Глубина заложения фундаментов принимаем равной 1650 м. Для фундаментов применяется бетон марки В125.
Фундаментные балки приняты трапециевидной формы (серия 1.015.1-1.95 выпуск 3) сечением 300х300 мм. Балки установлены на бетонные "приливы" устанавливаемые на подошвенную плиту фундамента.
Фундаментные балки устанавливаются по периметру здания под стеновыми панелями и отсутствуют в местах устройства ворот.
Колонны крайнего ряда - железобетонные по серии 1.424.1-5 выпуск 2 различным сечением 800х400мм и 600х400мм
Колонны среднего ряда железобетонные по серии 1.424.1-5 выпуск 2 различным сечением 800х400мм и 600х400мм.
Подкрановая часть колонны переходит в базу непосредственно опирающуюся на бетонный фундамент. База состоит из опорной плиты и траверс на которые ложатся плитки с анкерными болтами утопленными в бетон.
Решетка подкрановой части колонны двухплоскостная из прокатных уголков.
Фахверковые колонны железобетонные постоянного сечения 300х400.
Фахверковые стойки металлические постоянного сечения из сварных двутавров.
Подкрановые балки опираются на консоли рядовых колонн строганной нижней кромкой рядовых опорных рёбер.
Подкрановые балки состоят из сварного двутавра с развитым верхним поясом одинаковой ширины. Высота унифицированных балок на опоре для шага колонн 6 м составляет 08 м при грузоподъёмности крана до 20 т 11 м для шага колонн 12 м соответственно.
Для обеспечения устойчивости стенка балки снабжена поперечными рёбрами жесткости с интервалом 1.5 м. Рёбра обрываются на высоте 60 мм от нижней полки.
Крановые пути прокладываются из железнодорожных рельсов для кранов грузоподъёмностью до 20 т. Крепление железнодорожных рельсов типа Р-38 и Р-43 производится на крюках.
Для предупреждения аварий при работе крана у торцов здания крановые пути снабжаются устройством автоматически включающим торможение и ограничиваются концевыми упорами типа железнодорожных тупиков. Концевые упоры привариваются к подкрановой балке. Для смягчения удара они снабжены брусчатыми амортизаторами.
В проекте в пролете Б-В предусмотрен светоаэрационный фонарь расположенный вдоль пролета здания.
Ширина фонаря: 1200 м.
Длина фонаря: 4800 м (фонарь не доведен до торца пролета на размер одного шага стропильных конструкций).
Фонарь с одноярусным остеклением.
Несущие элементы фонаря – поперечные фонарные фермы выполненные из прокатных профилей (стойки – из швеллеров раскосы – из спаренных уголков горизонтальные связи между стойками – из одинарных уголков). Высота ферм – 3 м. Шаг фонарных ферм – 6.000м в соответствии с шагом стропильных конструкций.
Ограждающие элементы фонарей выполнены аналогично ограждающим конструкциям здания в целом.
По конструктивным соображениям принят внутренний водоотвод с основного покрытия. Водосточные воронки установлены в ендовах. Водоотвод с фонаря наружный.
Расчёт количества воронок:
Интенсивность дождя в городе Москва составляет q20 = 72 лс на 1га.
Максимально допустимая площадь водосбора на одну воронку в 1-ом и 2-ом пролёте 1800 м2 ; в 3-ем пролёте 1200 м2.
Расчётная площадь водосбора в первом пролёте 1-ом и 2-ом пролёте: S1=1440 м2; S2=1440 м2.
Расчётная площадь водосбора в 3-ем пролёте: S3=1080 м2.
Требуемое количество воронок – 6 шт.
Воронки сдвинуты от торцевых стен 12 м расстояние между воронками 35 м.
Исходя из теплотехнического расчёта принимаем навесные трехслойные железобетонные панели толщиной 250 мм.
Размеры панелей: длина 6000мм; ширина 1800мм 1200мм.
Крепление стеновых панелей производится к колоннам каркаса и к фахверковым колоннам при помощи сварки закладных деталей. Цокольная стеновая панель опирается на фундаментную балку. Вертикальные и горизонтальные швы в стыках панелей герметизируются упругими синтетическими прокладками и герметизирующей мастикой.
В местах расположения ворот свободное пространство стены заделывается кирпичной кладкой.
6.1. Фермы стропильные и подстропильные.
В качестве несущих конструкций покрытия использованы стропильные железобетонные безраскосные фермы уклон 1.5% предназначенных для перекрытия пролетов промышленных зданий с малоуклонной и скатной кровлей. Фермы выпускают по серии 1.463.1-387.
В качестве несущих конструкций ферм использованы железобетонные подстропильные фермы для опирания промежуточных стропильных ферм. Подстропильные фермы выпускают по серии 1.463-4.
Исходя их теплотехнического расчёта принимаем двухкамерное остекление из обычного стекла в стальных переплётах. Остекление точечное двухъярусное (по светотехническому расчёту).
Исходя из требований пожарной безопасности и технического обслуживания кровли в производственном здание запроектированы 4 металлические лестницы. Для подъёма на крышу предусмотрены 2 лестницы установленные в торцах фасадов здания.
Для подъёма на фонарь запроектированы 2 металлические лестницы.
В данном здании запроектированы три автомобильных въезда. Автомобильные ворота распашные размером 4.2х4.2 м расположены по оси 1 в 1-ом 2-ом и 3-м пролётах.
Покрытие пола в здание цеха воспринимает значительные механические воздействия поэтому конструкция пола носит в себе следующий характер: по уплотненному грунту подстилающий слой из бетона класса В 75 – 120мм покрытие бетон класса В 15 – 70мм.
1.Теплотехнический расчёт.
1.1. Стеновых панелей производственного здания.
Место строительства – г.Москва
Климатический район – II B
Зона влажности – нормальная
Продолжительность отопительного периода – Zht=214 сут
Средняя расчётная температура отопительного периода – tht=-3.1ºC
Температура холодной пятидневки – text=-28 ºC
Температура внутреннего воздуха – tint=+18 ºC
Относительная влажность внутреннего воздуха φ=55%
Влажностный режим помещения – нормальный
Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б
Агрессивность среды – неагрессивная
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения
Нормируемый внутренний перепад для стен и покрытий Δt=12 ºC
Нормируемое значение сопротивления теплопередаче стеновой панели по формуле:
QUOTE = tint-td = 18-824 = 976
Для стеновых панелей индустриального изготовления по табл. 6 СП–23-101-2004 следует принимать приведенное сопротивление теплопередачe Rro c учетом коэффициента теплотехнической однородности r который для стеновых панелей с утеплителем и гибкими связями равен 07 т.е.
Rro= Rreg r = 054107=0772 м2*°СВт
Расчет ведется из условия равенства Rreg =Ro
Термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк:
Rк= Rreg-(Rsi+Rse)=0772 – (0115 + 0043) = 0614 м2*°СВт
Определяем значения сопротивления теплопередаче по таблице:
Наименование материала
Термическое сопротивление ограждающей стеновой панели может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев т.е.
Rк = R1ж.б. + Rут + R2ж.б.
где R1ж.б.и R2ж.б - термические сопротивления соответственно внутреннего и наружного слоев из железобетона;
Rут - термическое сопротивление утепляющего слоя.
Находим термическое сопротивление утепляющего слоя Rут :
Rут = Rк – (R1ж.б. + R2ж.б) = Rк – (1ж.б.1ж.б. + 2ж.б.2ж.б )= 0614 - (01204 + 01204) = 0614 – 0049 – 0049 = 0516 м2*°СВт.
Определяем толщину утепляющего слоя:
ут = Rут * ут = 0516 *005 = 003 м.
принимаем толщину утепляющего слоя равной 50 мм. Общая толщина стеновой панели составляет
общ =1ж.б. + ут +2ж.б. = 100 + 50 + 100 = 250 мм.
Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания
Проверяем выполнение условия t=tn
tо =(tint-text) RФ *aint= (18 +28) 0772 *87 = 685 oС.
Согласно табл. 5 СНиП 23-02-2003 tn= 776 °С
t = 685 tn= 776 °С условие выполняется.
Проверяем выполнение условия psi >td:
si =tint-(n*(tint-text)) Rro*aint=18-[1(18+28)] (6716) =1116 °С.
Согласно приложению (Р) СП 23-101-2004 для температуры внутреннего воздуха tint =+18 °С и относительной влажности = 55 % температура точки росы td = 824 oС
si=1116>td= 824 °С условие выполняется.
Стеновая 3-х слойная железобетонная панель удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты зданий.
1.2. Теплотехнический расчёт покрытия.
Исходные данные для расчета:
Место строительства - г. Москва
Зона влажности региона – Нормальная
Влажный режим помещения – Влажный
Влажность воздуха: = 60 %
Расчетная температура внутреннего воздуха tint=+16oС
Средняя температура отопительного периода tht=-29oC
Продолжительность отопительного периода zht=214 сут
Температура холодной пятидневки text= -28oC
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения аint=87Втм2*°С.
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения aext=23 Втм2*oС.
Нормируемое значение сопротивления теплопередаче покрытия по формуле СНиП 23-02-2003:
= 08*(tint-td) = 08*(16-824) = 620
Термическое сопротивление покрытия может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев т.е.
Rк = Rпи + Rцпр+ Rут +Rцпр+Rги +Rжб
Rцпр - термические сопротивления цементно-песчанного раствора
Rпи - термическое сопротивление слоя пароизоляции.
Rги - термическое сопротивление слоя гидроизоляции
Rжб - термическое сопротивление жб плиты
Rут = Rк – (Rпи +2Rцпр+Rги + Rжб) = Rк – (ж.б.ж.б. + пи.пи +2цпр. цпр+
+ги. ги.)= 0751 - (0115 + 0029 + 2*0022 + 0059 + 0043) =
ут = Rут * ут = 051*005 = 0025 м.
принимаем толщину утепляющего слоя равной 50 мм.
RФ =0308 ≤ 08 = Rreg
Покрытие с толщиной утеплителя равной 50мм удовлетворяет нормативным требованиям
1.3. Выбор остекления.
Dd=(tint-tht) . Z=214=(18+3.1) . 214=4515.4 ºC . cут
Rreq=f(Dd); Rreq=а . Dd+b где а=0000025 b=0.2 – для окон производственных зданий с нормальным режимом работы.
Rreq=0000025 . 4515.4+02=031 м2.ºС Вт.
Принимаем двух камерное остекление из обычного стекла в стальных переплётах.
2. Светотехнический расчёт.
Расчёт естественного освещения прессового цеха производится при следующих данных:
В цехе выполняются работы средней точности относящиеся к IV разряду зрительной работы.
Оконное заполнение принято двойное со стальными переплётами остекление выполнено из листового стекла.
Отделка внутренних поверхностей помещения имеет коэффициенты отражения: потолка – 07 стен – 06 пола 03.
Расчёт площади световых проёмов при двухстороннем боков освещении помещения производится по формуле:
Se=( Sв . Кз . еN . . Кзд)100о . r1
Нормированное значение КЕО:
еN= еn . m=1.51=1.5%
Коэффициент запаса: Кз=14
Световая характеристика окон при боковом освещение 0 :
LkB=6033 =1.82; Bh1=3313=2.54
h1=14.4-(0.8+0.6)=13 м В=662=33 м – глубина помещения
Коэффициент учитывающий изменения внутренней отражённой составляющей КЕО в помещение при наличии противостоящих зданий (Кзд); Кзд =1.
Общий коэффициент светопропускания окон о:
о= 1 . 2 . 3 . 4 . 5=08 . 09 . 1 . 1 . 1=072
Коэффициент учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету отражённому от внутренних поверхностей помещения (r1):
Bh1=3313=2.54; LрB=15hB=21633 =065; LпB=182
Рср=(0.5рп . S1 + p2 . S2 + р3 . S3)( S1 + S2 + S3)
S1= S3=60.61=3960 м2 – площадь пола и потолка
S2=48 . 14.4 . 2 + 18 . 10.8 . 2=1382.4+388.8=1771.2 м2 – площадь стен
Р=(0.5 . 0.7 . 3960 + 0.6 . 1771.2 + 0.3 . 3960)(3960 . 2 + 1771.2) = 3636.72 9691.2 = 0.38 м2 0.4
Sп – площадь пола принимаемая как площадь пола достаточно освещённая естественным светом при боком освещение:
Sп=Ln . 1.5 . H = 60 . 1.5 . 14.4=1296 м3
Необходимая площадь световых проёмов:
S0=(1296 . 1.4 . 1.5 . 11.49 . 1)(100 . 0.72 . 2.0) = 2172 м3
3. Проектирование административно-бытового корпуса.
Административно-бытовой комплекс запроектирован как отдельно стоящее двухэтажное здание соединенное теплым наземным переходом с основным производством.
Здание имеет размеры 36х18 м. Каркас железобетонный. Шаг колонн (продольный и поперечный) – 6м. Высота первого этажа (от пола до потолка) – 33м второго этажа – 30м.
На первом этаже запроектированы:
медицинский кабинет;
гардеробно-душевые блоки;
столовая на полуфабрикатах на 50 мест;
На втором этаже запроектированы:
комната отдыха для рабочих;
кабинет охраны труда;
методический кабинет;
помещения для хранения грязной и чистой спецодежды;
технические помещения;
Главный вход в здание – через вестибюль второй вход – со стороны курительных третий – через теплый переход.
Столовая имеет 2 собственных входа – один – для персонала другой – для загрузки продуктов.
Со второго этажа – два выхода по лестничным клеткам третий – по пожарной лестнице – через коридор и балконную дверь.
Технологический режим:
Размещение АБК - в отдельно стоящем здание
Группа санитарно технологического процесса II-б
Климатический район II-В
Количество работающих
Процент женщин – 30.
Количество административных работников (4-6 % от общего числа работающих)
Руководитель 1 чел.;
Заместитель руководителя 1 чел.;
Конструкторское бюро 6 чел.;
Вычислительный центр 5 чел.;
Нормативные показатели:
Количество человек на 1 душевую сетку – 3 чел. Количество душевых сеток 1913=64(женское отделение – 19мужское – 45 шт.
Количество человек на 1 кран – 20 чел. Количество кранов 19120=16 шт.
Тип гардероба – общий с двумя отделениями шкафа на 1 человека.
Количество унитазов из расчёта 18 мужчин и 12 женщин на один прибор – мужское отделение – 8женское - 5 шт..
Нормативный показатель
Формула для подсчёта.
шкафы двойные (0.4х0.5) со скамьями
Душевые с учётом площади преддушевых туалетов проходов
0 м2 – 1 душевая сетка
Помещения личной гигиены женщин
Хозяйственная кладовая
8 м2 – 100 м2 не менее 4.0 м2
02 м2 – 1 чел. не менее 9.0 м2
Столовая – раздаточная на 50 посадочных мест
6 м2 – 1 посад. место в т.ч. зал приёма пищи – 1.8 м2– 1 посад. место
Фельдшерский здравпункт
Административные помещения:
- рабочие комнаты управления
- приёмная на 2 кабинета
- конструкторское бюро
- вычислительный центр
Кабинет охраны труда
Общая площадь: S=1004.85 м2
Требуемая площадь SАБК=1004.85*1.25=1256.06 м2 ( с учётом коридоров лестничных клеток тамбуров конструктивных элементов).
Технико-экономические показатели по проекту.
Площадь застройки: Пз = 4372.96 м2
Площадь общая: Побщ = 4309.28 м2
Строительный объем: Vстр = 77972.01 м3
- рабочая площадь - 99582 м2;
- полезная площадь – 114537м2;
- общая площадь – 134134м2;
Шерешевский И.А. «Конструирование промышленных зданий и сооружений». Москва: Архитектура-С 2005.
СНиП 2.09.04-87*. Административные и бытовые здания.
СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»
Дятков С.В. Михеев А.П. "Архитектура промышленных зданий" 1998г.
Ким Н.Н. Моклакова Т.Г. "Архитектура гражданских и промышленных зданий" 1987г.
Шихов А.Н. «Учебно-методическое пособие по расчету ограждающих конструкций зданий и сооружений» 2009г.
Шихов А.Н. «Курс лекций по промышленным зданиям»

Курсовая Прессовый цех.dwg

Колонна железобетонная 4К120-1
Спецификация основных конструктивных элементов
Серия 1.424.1-5 выпуск 2
Колонна железобетонная 9К120-1
Колонна жб фахверковая
Серия 1.427.1 -3.187-1ТУ
Ферма жб стропильная 3ФБМ18
Серия 1.463.1-387 выпуск 2
Ферма жб стропильная ФБМ24
Серия 1.463.1-387 выпуск 4
прокладка из гернитового шнура
вкладыш из полу- жёстких МВП
утеплитель из nпенополистирола
изв.-песч. штукатурка
цементно-песчаныйnраствор
Жб подстропильная ферма
Схема несущих конструкций покрытия М 1:400
Отделение средних прессов
Отделение легких прессов
План на отм. 0.000 М 1:200
Прессовый цех в г. Москва
Фартук из оинкованой
по костылям - 40 * 4
Цементно песчаный раствор
минераловатные плиты 100
дополгительных слоя рубитекса
Козырек из оцинкованой
Водоприемная воронка
Серия 1.412-1 выпуск 1-2
Монолитный жб фундамент ФВ 13-18
Монолитный жб фундамент ФВ 37-42
Монолитный жб фундамент ФА 25-30
Фрагмент плана фундамента и фундаментных балок М 1:200
Светоаэрационный фонарь
железобетон стеновой панели
Жб ребристая плита 30
Минераловатные плиты 100
Цементно-песчаный раствор 20