Кузнечно прессовый цех г. Томск

795пе.dwg

795пе-записка.doc

Общие данные по проекту3
Описание климатических условий района строительства4
Объемно-планировочное решение4
Технологические решения4
Архитектурно-конструктивное решение8
1Фундаменты и фундаментные балки8
2 Колонны основного каркаса и фахверка9
3 Подкрановые балки10
4 Стропильные и подстропильные конструкции11
7. Экспликация полов13
8. Двериокна ворота14
9. Наружная и внутренняя отделка15
10.Инженерные сети15
11..Наружные стены (с теплотехническим расчетом толщины стеновых панелей)17
Пожарная безопасность20
Светотехнический расчет21
Расчет толщины теплоизоляционного слоя25
Библиографический список29
Общие данные по проекту
проект кузнечно пресового цеха
Цех входит в состав группы промышленного предприятия
Место строительства город Томск
Здание одноэтажное каркасное
Отделение 1 – склад естакада 1980м2 категория по взрывопожарности
Отделение 2 – пролет легких прессов 2304м2 категория по взрывопожарности
Отделение 3 – печной пролет 1728м2 категория по взрывопожарности
Отделение 4 – пролет средних процессов 2304м2 категория по взрывопожарности
Отделение 5 – склад готовых поковок 1980м2 категория по взрывопожарности
Класс ответственности II
Степень огнестойкости здания II
Класс конструкцій пожарной опасности здания С0
Класс пожарной опасности строительных конструкций К0
Класс функциональной пожарной опасности помещений Ф5.1.
Планировочная от метка земли равна -0150
За условную от метку 0.000 принят уровень чистого пола
Разряд зрительных работ – 1
Описание климатических условий района строительства
Согласно [1] СП 131.13330.2011
Климатический район –3 климатический подрайон – 3а;
Нормативная глубина промерзания грунтов dfn=28 м (при d0 =028 м для суглинков);
Зона влажности 2 – нормальная;
Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 092 –
Продолжительность отопительного периода – 231 суток;
Температура отопительного периода – минус 830С
Объемно-планировочное решение
Производственный корпус в плане имеет прямоугольную форму с размерами в осях 1500х66 м. По количеству этажей – здание одноэтажное. За условную отметку ±0000 принята отметка верха проектируемого пола.
Высота цеха от уровня чистого пола до низа несущих конструкций 132 144и 162 и пролеты 2418 и 30 м.
Для доступа наземного автомобильного транспорта в помещения цеха предусматривается устройство ворот в наружных стенах здания. По конструкции открывания ворота – распашные по количеству полотен – двупольные. Ко всем основным зданиям подведены дороги которые в целом соединены с основной дорогой.
Технологические решения
Обработка металла давлением относится к числу высокопроизводительных технологических процессов. Эти процессы протекают в кузнечных кузнечно-прессовых цехах причем металл обрабатывается давлением свободной ковкой или штамповкой. Процессы горячей штамповки и ковки занимают ведущее место в технологическом цикле изготовления многих изделий. Они позволяют получать заготовки высокого класса точности. Свободную ковку на молотах или прессах в кузнечных и кузнечно-прессовых цехах как правило применяют в единичном и мелкосерийном производстве. Обычно кузнечные и кузнечно-прессовые цехи имеют в своем составе отделения молотов прессов и термические. Большинство молотовых поковок изготовляют из проката а прессовые поковки из слитков. При единичном и мелкосерийном производстве например приняты следующие схемы изготовления поковок с помощью молота — резка заготовок (на пресс-ножницах или холодноломе) ковка на молотах контроль поковок термическая обработка; прессовых поковок — нагрев и подогрев слитков в пламенных печах ковка на прессах термическая обработка проверка твердости контроль по наружному виду и удаление наружных дефектов (вырубка заточка); отрезка проб по мере надобности.
Метод обработки металла горячей штамповкой применяется при серийном и массовом производстве как правило по следующей схеме; нагрев штамповка на молотах и прессах обрезка облоя термообработка очистка от окалины контроль.
Основными признаками по которым классифицируются кузнечные цехи являются тип производства цеха и максимальная масса поковки. На основе этих первичных признаков устанавливают преобладающий технологический процесс.
В зависимости от масштаба производства вида его производственных процессов и выпуска поковок в тоннах кузнечные и кузнечно-прессовые цехи разделяют на ряд групп и классов.
Процесс кузнечной обработки включает следующие основные операции: захват доставка загрузка заготовки в печь; захват и подача нагретой заготовки от печи к машине; манипуляции с заготовкой во время ковки; перемещение поковки от машины к месту складирования. Для загрузки заготовки в печь и выгрузки ее применяют загрузочную машину которую обслуживает один рабочий. При работе на горизонтально-ковочной машине средством перемещения прутка является пневматический подъемный стол-рольганг.
Склады следует размещать в непосредственной близости к цеху и связывать их с заводскими транспортными путями обеспечивающими минимум перегрузок. При кузнечном цехе должны располагаться склад материалов — литых болванок и прокатных заготовок склад топлива для нагревательных устройств и склад готовой продукции а также несколько кладовых (инструментов-штампов шаблонов ремонтно-монтажного инструмента и вспомогательных материалов). В зависимости от поперечного или продольного грузового потока принятого в кузнечном цехе склады размещают вдоль продольных или торцовых сторон здания. С учетом этого возможны две схемы расположения складов и подъездных путей предполагающих разделение грузовых фронтов для доставки основных материалов и вывоз готовой продукции.
Размеры складских помещений рассчитывают исходя из габарита массы а также условий непосредственного хранения (в штабелях стеллажах) и удельной нагрузки на 1 м2 площади. Необходимо также предусмотреть площади для обслуживания (проходы проезды и пр.).
Открытые эстакады обычно используют для хранения слитков и блюмсов а на юге страны — также для сортового металла. Чаще всего эстакады располагают в торцовой части здания или параллельно крайнему пролету. Склады с покрытием размещают в пролетах цеха или отдельно. При крупносерийном и массовом производстве в ряде случаев склады металла и заготовительное отделение располагают в специальном здании а при мелкосерийном— в кузнечном цехе. Если металл поступает на склад в автомашинах или в железнодорожных вагонах следует предусмотреть разгрузочный фронт необходимой длины.
На складах металла применяют мостовые краны электрические магнитные краны-автопогрузчики и др.
При выборе подъемно-транспортного оборудования необходимо знать характер грузов (габарит и масса поковок) объем перевозок (количество поковок) характер производства и следовательно организацию работы транспорта учитывающую габариты цеха и длину пробега средств транспорта.
В зависимости от указанных факторов в действующих кузнечных цехах используют: универсальное транспортное оборудование (электрокары автокары и т.д.) когда направление движения строго не установлено; монорельсы при недостаточной площади пола для движения тележек; краны (мостовые подвесные поворотные) при значительной площади требующей обслуживания; специальные подъемно-транспортные машины для перемещения тяжелых заготовок в печь и обратно к прессу и т. п. Для перевозки заготовки от печи к молоту удобно использовать поворотный кран или пластинчатый транспортер и др.
С переходом кузнечных цехов к серийному и массовому производствам появляется специальный инструмент — штамп требующий тщательной механической обработки и изготовление его переносится в особые инструментально-штамповочные мастерские. На крупных машиностроительных заводах где имеется несколько цехов применяющих штампы (штамповочный прессовый кузнечный) штамповочное хозяйство выделяют в самостоятельное производство.
При однородном расположении оборудования в каждом пролете предусматривают один - два прохода или проезда. При двухрядном же расположении молотов свободной ковки и штамповочного оборудования в каждом пролете — от одного до трех проездов и проходов в зависимости от принятого размещения оборудования и производственной мощности цеха. Ширина проходов и проездов определена нормами. Например для проезда при одностороннем движении электрокаров автопогрузчиков и движения людского потока требуется 22—25 м для проезда электрокаров при двустороннем движении — 35—40 м. В состав того или иного специализированного кузнечного цеха могут входить: производственные отделения к которым относятся заготовительное отделения основных производств в зависимости от специализации цеха (кузнечно-молотовое кузнечно-прессовое термическое и др.); различные вспомогательные отделения; административно-конторские и бытовые помещения.
В процессе эксплуатации цеха все эти отделения и помещения находятся друг с другом в постоянной взаимосвязи. Однако с одними помещениями эта связь постоянна с другими несколько слабее с третьими она проявляется лишь косвенно поскольку все отделения являются частью одного и того же цеха.
Взаимное расположение отделений цеха принято называть компоновкой площадей цеха или компоновочным планом. Он создает наиболее полное представление о цехе так как является схематическим планом здания на котором размещены перечисленные выше отделения участки и службы.
Компоновочный план цеха предназначен для наглядной взаимной увязки всех входящих в цех отделений и участков выбора наилучшего направления производственного процесса внутрицехового транспорта анализа грузовых и людских потоков а также целесообразного размещения административно-конторских и бытовых помещений цеха.
Как правило расположение оборудования на компоновочном плане не показывают. Исключением являются случаи когда расположение основного оборудования влияет на компоновочные решения (например поточные или автоматические линии и др.) тогда на компоновочном плане схематически показывают размещение основных групп оборудования.
Архитектурно-конструктивное решение
1Фундаменты и фундаментные балки
Фундаменты – столбчатые сборные железобетонные стаканного типа (см. рис. 1). Обрез фундамента располагается на отметке 150 мм ниже уровня чистого пола. Из условия расчётной глубины промерзания высота фундамента составит 2800 мм. Под подошвой фундамента устраивается конструктивная бетонная подготовка толщиной 200 мм.
Железобетонные фундаментные балки имеют трапециевидное сечение. Балки укладываются на бетонные столбики предусмотренные конструкцией фундаментов крайнего ряда под наружные стены с внешней стороны колонн. Для предупреждения пучения грунтов под балкой устраивают шлаковую подушку. По верху фундаментных балок выполняется гидроизоляция из цементного раствора толщиной 30мм.
Рис.1 Фундамент 2Ф21.11-1
2 Колонны основного каркаса и фахверка
Исходя из задания по высоте подбираются колонны крайнего ряда по ГОСТ 25628 марки 2К120 1КС72 которые имеют сечение с размерами 400х700 и 400х700 мм [8].
Кроме основных колонн устанавливают фахверковые колонны по торцам здания с шагом 6 м. Фахверковые колонны подобраны по серии ГОСТ 25628 марки 4КФ121 которые имеют прямоугольное сечение с размерами 400×500 мм. Они служат для восприятия ветровых нагрузок и усилий от стеновых панелей.
После выверки колонн установленных в стакан столбчатого фундамента на подливку из раствора толщиной 30 мм зазоры между колоннами и стенками стакана замоноличивают высокопрочным бетоном с мелким гравием.
Закладные элементы заанкерованные в бетон имеются во всех колоннах в местах опирания стропильных балок и на уровни швов кирпичной кладки с определенным шагом.
Закладные стальные трубки d = 50-70 мм. образуют отверстия используемые для строповки при распалубке и монтаже.
Закладные элементы в местах опирания стропильных балок состоят из стального листа с пропущенными сквозь него анкерными болтами. Бетон под ними усиливается косвенным армированием сетками.
Для соединения с фундаментом колонна заводится на глубину 900 мм. В этих пределах для связи с бетоном замоноличиваемый ствол колонны снабжается горизонтальными бороздками
Примененные в здании железобетонные подкрановые балки (см.рис.2). Балки замоноличиваются к колоннам на монтаже.
Рис.2 Подкрановая балка БК6-2АУ-К
4 Стропильные и подстропильные конструкции
Покрытие скатное. Несущими элементами покрытия являются бесраскосные железобетонные стропильные фермы высотой 3 м подобранные по серии 1.463-1 марки 1ФС18 и 1ФС24 1ФС30 по ГОСТ 20213-89 (см.рис. 3). Железобетонные фермы огнестойки долговечны и более экономичны. Они имеют прямоугольное сечение с отверстиями для инженерных коммуникаций. Для их изготовления используют бетон В30 и обычное или предварительно напряженное армирование. На верхнем поясе балок предусматривают закладные детали для крепления плит покрытия. Стропильные фермы крепят к колоннам сваркой закладных деталей.
Перед установкой к опорным узлам стропильных ферм привариваются опорные листы. Монтажное крепление осуществляется на анкерных болтах; затем опорные листы привариваются к оголовкам колонн.
Рис.3 Стропильные фермы 1ФС18 1ФС24 1ФС30
Для повышения устойчивости одноэтажных зданий в продольном направлении предусматривают систему вертикальных и горизонтальных связей между колоннами каркаса и в покрытии.
Вертикальные связи между колоннами (крестовые или портальные) устанавливаются в среднем шаге колонн в температурно-деформационном блоке.
Общая устойчивость балок и покрытия в процессе эксплуатации здания обеспечивается жестким диском замоноличенного настила. Ребристые (комплексные) плиты составляющие настил привариваются к закладным элементам верхнего пояса ферм не менее чем в трех точках каждая. Для обеспечения устойчивости в период монтажа устанавливаются инвентарные монтажные связи снимаемые по мере приварки плит покрытия
Подобраны комплексные панели для производственного цеха которые получили широкое распространение в строительстве (все работы по устройству покрытия выполняют в заводских условиях а на строительной площадке только заделывают швы между панелями настила и устанавливают общий гидроизоляционный слой). Комплексные плиты покрытий представляют многослойную конструкцию состоящую из несущей основы в виде ребристой предварительно напряженной железобетонной плиты по серии 1.465.1-17 марки 1ПК60-15 с размером 3×15м (см. рис. 4) пароизоляция из приформованного слоя наплавляемого рубемаста слоя теплоизоляции (пенополистирол) и приформированного водоизоляционного слоя из наплавляемого рубемаста.
Комплексные плиты изготовляются по технологии предусматривающей совмещение в едином технологическом цикле изготовление несущей железобетонной плиты устройство паротеплоизоляции цементно-песчаной стяжки и слоя водоизоляционного ковра.
Общим гидроизоляционным слоем является слой техноэласта укладываемый на строительной площадке.
Применены так же плиты с отверстиями в местах пропуска вентиляционных шахт (отверстия d = 0.7 м.). На участках их расположения полка плиты утолщается до 100 м.
Плиты покрытия опираются на стропильные фермы и крепятся к ним на сварке закладных деталей не менее чем в трех точках. Швы между ними заполняются бетоном марки 200 на мелком заполнителе.
Рис.4.Плиты покрытия 1ПК60-15 по ГОСТ9561-91
7. Экспликация полов
В цехе предусмотрены цементные полы. Состав: бетон - 25 мм. гравий - 100 мм. уплотненный грунт пропитанный битумом.
Заполнение оконных проемов: панели оконные стальные из горячекатаных профилей с глухими переплетами одинарного остекления.
Серия 1.436.3-21(окна с переплетами из гнутосварных стальных профилей и механизмы открывания). Крепления происходит сваркой к закладным деталям колонн.
Заполнение проемов ворот: деревянные распашные двухстворчатые ворота серия Пр-05-36-3. Створки ворот крепятся к железобетонным рамам.
9. Наружная и внутренняя отделка
Наружная поверхность стеновых панелей офактурена а стыки между стеновыми панелями заделывают гидрофобизирующей мастикой. Металлические конструкции оконных панелей окрашивают масляной краской.
Внутренняя отделка - все конструкции окрашивают водоэмульсионными составами. Колер подбирается согласно зданию.
Отопление производится раздельными системами от двух индивидуальных тепловых пунктов. Приготовление горячей воды для бытовых нужд производится в водоводяном подогревателе по двухступенчатой схеме в летний период водозабор для горячего водоснабжения производится из обратного трубопровода теплосети по открытой схеме.
Для отопления принята горизонтальная бифилярная система. В качестве нагревательных приборов приняты конвекторы.
Система отопление принята однотрубная проточная с верхней разводкой с односторонним подключением нагревательных приборов.
Теплоноситель – вода с температурой 105-70 С
Вентиляция помещений – естественная. Вытяжка осуществляется через вытяжные каналы санузлов душевых; приток – через форточки во всех остальных помещениях а также за счёт инфильтрации через наружные ограждающие конструкции на входе воздуха в каналы установлены решётки вентиляционные пластмассовые.
Источником питания внутренних систем водопровода и местом сброса сточных вод от внутренних систем канализации приняты городские сети.
В рабочем проекте принят следующий материал труб:
- для сетей противопожарного водопровода и горячего водоснабжения - стальные водогазопроводные оцинкованные легкие трубы по ГОСТ 3262-75.
- для сети канализации - канализационные пластмассовые трубы прокладываемые открыто.
Для учета расхода холодной и горячей воды по встроено-пристроенной части устанавливаются счетчики. Для учета суммарного расхода воды по зданию в целом предусматривается водомерный колодец с водомерами размещаемый на ответвлении от магистрали городской сети.
Для обеспечения циркуляции в сети горячего водоснабжения устанавливается циркуляционный насос.
Наружное пожаротушение проектируется от пожарных гидрантов устанавливаемых на проектируемом водопроводе. Расход воды на наружное пожаротушение 30 мс.
Внутреннее пожаротушение выполняется 3 струями по 25 лс
от вновь возводимой проектируемой трансформаторной подстанцией подключенной к районной подстанции
Проектируемое здание относится к II категории по степени опасности поражения молнией и устройству молниезащиты. В качестве мер по защите в проекте предусмотрены следующие решения.
на кровле под слоем гидроизоляции проложена металлическая из прута В6 площадью не более 12х12;
по наружним стенам выполняются токоотводы (прут В6) соединяющие сетку с наружным заземлителем.
Наружный заземлитель включает в себя вертикальные заземлители (L=3000) и полосы Б-40х4. Наружный заземлитель прокладывается на глубине 05м.
11..Наружные стены (с теплотехническим расчетом толщины стеновых панелей)
Стены выполнены из трехслойных железобетонных панелей толщиной 300 мм (см. рис.6). Принимаем температуру внутреннего воздуха =140С влажность %. Зона влажности определяется по приложению В [1]. Для г.Томск в зона влажности –сухая. Режим влажности внутри помещения нормальный. Условия эксплуатации конструкций-А.
Рисунок 6 – Расчетная схема наружной стены
где Rо - - приведенное сопротивление теплопередаче;
Rreg – нормированное сопротивление теплопередаче.
Rо = 1αint+Rk+1αext
Rk – термическое сопротивление ограждающих конструкций.
Rо = 187 +2982+123=3139 м2°СВт
где R1R2 Rn – термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции
Rk =0012+0034+25+0024+0021=2982 м2°СВт
- расчетный коэффициент теплопроводности слоя.
R1 =00107=0014 м2°СВт
R2 =007192=0036 м2°СВт
R3 =0150052=288 м2°СВт
R4 =005192=0026 м2°СВт
R5 =002076=0026 м2°СВт
Значение Rreg для промышленных зданий определяется двумя способами:
в зависимости от градусосуток отопительного периода района строительства Дd:
где коэффициент a=000025 коэффициент b=15;
Rreg=000025*35577+15= 2389 м2°СВт
Дd = ( tint - tht) zht
в зависимости от заданного температурно-влажностного режима:
Rreg = n (tint - text) tn αint
где n – коэффициент зависящий от положения конструкции по отношению к наружному воздуху;
text – температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 092.
tn - нормируемый температурный перепад
Rreg = 1(14+28)7 х 87=069 м2°СВт
39 м2°СВт > 2389 м2°СВт
39 м2°СВт>069 м2°СВт
Условие выполняется.
где t0 – расчетный температурный перепад.
t0 = n (tint - text) R0 αint
t0=1(14+28) 3139 х 87=1538 оС
td – температура точки росы.
int = tint - t0=14-1538=12462 оС
Так как условия (1)(8) и (10) выполнены следовательно необходимые требования тепловой защиты соблюдены.
Пожарная безопасность
Класс конструкций пожарной опасности здания Со
Категория помещений по взрывопожарности Б
Количество эвакуационных выходов – 4
Наибольшее расстояние от рабочего места до эвакуационного выхода составляет 30м
Доступ пожарных в здание осуществляется через эвакуационное выходы
Светотехнический расчет
Место строительства: г. Томск
Кузнечно прессовый цех
Характеристика зрительной работы- средней точности IV разряд
Перегородок нет; двухстороннее остекление
Д=(16-tht)* zht=4000
Rreg=0.000025*4000+0.2=0.3
Принимаем однокамерный пакет
H=1.5 (п прил.1при боковом освещении)
Административный район -1 группа (прил.3)
По прил.2 определяем значение коэффициента светового климата m
Sп=1.5×H×Lзд - Площадь пола
SпI=1.5×96×72=10368 м2
SпII=1.5×132×72=14256 м2
Кз - коэффициент запаса
Определяем о – значение световой характеристики окон при боковом освещении.
1=08 – Стекло оконное листовое
=06 – Переплеты в промышленных зданиях стальные двойное остекление.
ρср=04 средне-взвешенный коэффициент для промышленных зданий.
Определяем значение r1 на уровне условной рабочей поверхности при открытом горизонте.
а) при = =3.2 (1) lт1=16230=05
lост.=Lзд-6×2=72-6×2=60м
hост.=34360= 4.72м округляем до 08 hост=48 м
hост.=33960 = 4.65м округляем до 08 hост=48м
Расчет толщины теплоизоляционного слоя
Покрытие выполнено из сборных железобетонных ребристых плит с толщиной полки 30 мм.(см рис.5)
Принимаем температуру внутреннего воздуха =140С влажность %. Зона влажности определяется по приложению В [1]. Для г.Томск зона влажности –нормальная. Режим влажности внутри помещения сухой. Условия эксплуатации ограждающих конструкций - А.
Рисунок 5 – Расчетная схема конструкции покрытия
– ρ03 = 1800кгм3; λ3 =076Втм оС; 3 =002м
– ρ04 =150 кгм3; λ4 =0052 Втм оС; 4 =015м
– ρ05 = 1200кгм3; λ5 = 087Втм оС; 5 =0003м
– ρ06 =2500 кгм3; λ6 =192 Втм оС; 6 =003м
Rо = 187 +29334 +123=30904 м2°СВт
Rk =00046 +00034+0026 +288 +00034 +0016 =29334 м2°СВт
R1 =002076=0026 м2°СВт
R2 =0150052= 288 м2°СВт
R3 =0003087=00034 м2°СВт
R4 =003192= 0016 м2°СВт
)в зависимости от градусосуток отопительного периода района строительства Дd:
Rreg=000025*35577+15=2389 м2°СВт
) в зависимости от заданного температурно-влажностного режима:
904 м2°СВт > 2389 м2°СВт
904 м2°СВт>069 м2°СВт
t0=1(14+28) 30904 х 87=1562 оС
int = tint - t0=14-1562=12483 оС
Необходимые требования тепловой защиты соблюдены.
Библиографический список
СП 131.13330.2011 Строительная климатология. – Москва 2013. – 104с.
СНиП 2.09.04-87*. Административные и бытовые помещения. – М.: Госстрой России 1994. – 21с.
СНиП 2. 01.07-85*. Нагрузка и воздействия. – М.: Госстрой России 1996. – 87с.
СНиП 31032001. Производственные здания – М: Госстрой России 2002. – 13с.
СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений.
И.А. Шерешевский. Конструирование промышленных зданий и сооружений. – С.-П.: Стройиздат 2001. – 167с.
Б.Я. Орловский. Промышленные здания. – М.: Высш. Школа 1991. – 304 с.
СК 3.01.П-1.89. Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий. Том 123 – М.: ЦИТП 1989. – 175 с.
СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. – М.: Госстрой России 2004. – 28с.
СНиП 23-05-95*. Естественное и искусственное освещение. – М.: Министерство России 1995. – 67с.
Дятков С.В. Архитектура промышленных зданий: Учеб. Пособие для строит.вузов. –2-е изд. перераб. –М.: Высш.шк. 1976. – 464 с.
Ильяшев А.С. Тимянский Ю.С. Хромец Ю.Н. пособие по проектированию промышленных зданий под ред. Ю.Н.Храмцова. – М.: Высш.шк. 1990. – 304 с.
Трепененков Р.И. Альбом чертежей конструкций и деталей промышленных зданий. – М.: Стройиздат 1980. – 283 с.
Шубин Л. Ф. «Архитектура гражданских и промышленных зданий». Том V. Промышленные здания. – М.: Стройиздат 1975. –312 с.