Цех мостовых металлоконструкций г. Владивосток

Пояснительная записка проект цеха мостовых металлоконструкций.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра «Градостроительство инженерные сети и системы»
Цех мостовых металлоконструкций
Пояснительная записка к самостоятельной работе
по дисциплине «Архитектура гражданских и промышленных зданий»
ЮУрГУ – 08.03.01.2017.ПЗСР
Нормоконтролер: Руководитель:
Ассистент кафедры ГИСС Ассистент кафедры ГИСС
Работа защищена с оценкой
Здание цеха мостовых металлоконструкций-Челябинск: ЮУрГУ АСИ;
17 22 с Библиограф. список - 11 наим.
В данной работе запроектировано промышленное здание цеха мостовых металлоконструкций. Основной целью работы является ознакомление с основами проектирования промышленных зданий. Получение навыка разработки чертежей промышленного здания и составления пояснительной записки к ним.
Здание цеха мостовых металлоконструкций проектируется в городе Владивосток. В цехе осуществляется изготовление пролетных строений металлических мостов.
Несущий каркас промышленного здания выполняется в виде рамных схем из особо прочных материалов - стали и железобетона. Каркас воспринимает значительные усилия возникающие в связи с перекрытием больших площадей необходимых для расстановки крупногабаритных машин а также в связи со значительными а порой и динамическими нагрузками вызываемыми технологическим процессом.
От внешней среды помещения зданий изолируются ограждениями - стенами и крышами.
По числу пролётов здание относится к многопролётным одноэтажным зданиям. Его несущий остов состоит из металлических и железобетонных колонн подкрановых балок стропильных и подстропильных металлических ферм вертикальных связей а также плит перекрытия. В стенах устраиваются дверные оконные и воротные проёмы в крышах светоаэрационные фонари.
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСОРВИЙ
Город строительства – Владивосток
Зона влажности – нормальная (приложение в СП 50.13330.2012 "СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий").
Продолжительность отопительного периода: Zht=196 сут.( СП 131.13330.2012 «Строительная климатология.»).
Средняя температура наружного воздуха отопительного периода: tht=-39оС (СП 131.13330.2012 «Строительная климатология.»).
Средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки: text=-24оС (СП 131.13330.2012 «Строительная климатология.»).
Глубина промерзания грунта: Hпр=199м(СП 131.13330.2012 «Строительная климатология.»).
Коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждающей конструкции (для зимних условий): αext=23 [Втм2оC]( СП 131.13330.2012 «Строительная климатология.»).
Коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции (для зимних условий): αint=8.7[Втм2оC]( СП 131.13330.2012 «Строительная климатология.»).
Температурный режим внутри помещения tint= +20oC(СП 131.13330.2012 «Строительная климатология.»).
tint = 20°C - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания
text = -24C - температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки.
zht = 196 - продолжительность отопительного периода.
tht = -39°C - средняя температура отопительного периода
Повторяемость направления ветра Р % (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» М.2005 г.)
ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ПЛАН УЧАСТКА
Генплан промышленного здания выполненный в масштабе 1:1000 включает кроме здания цеха объекты энергетики водного хозяйства складов транспортные и инженерные коммуникации здание административно-бытовых помещений тротуары и озеленённые участки. Все эти составные элементы размещаются на генплане на основе социально-функционального зонирования территории с учётом перспективного расширения комплекса. Здание цеха имеет 2 железнодорожных путей
Здание оснащено круговым объездом автомобильных дорог.
На территории промышленной площадки совместно со зданием цеха предусмотрено здание АБК.
Предусмотрена стоянка для автомобилей и площадка для отдыха.
Основными видами озеленения территории являются газоны и рядовые посадки деревьев.
Технико-экономические показатели:
Площадь проектируемого здания
Площадь твердых покрытий
Коэффициент зеленых насаждений
Коэффициент твердых покрытий
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА
Цех предназначен для осуществления горячей штамповки и ковки деталей из проката и слитков.
Железнодорожным транспортом профильный и листовой прокат поступает на склад металла а затем после подготовки в заготовительное отделении в котором изготавливаются все детали конструктивных элементов мостов. Склад металла и заготовительное отделение размещены в отдельных смежных пролетах.
Изготоволенные детали поступают на участок комплектовки или склад полуфабрикатов находящийся в заготовительном отделении.
После комплектовки детали подают в сборно-сварочное отделение состоящее из двух пролетов препендикулряных закготовительному отделению. Сваренные конструкции проходят общую собрку затем грунтовку покраску маркировку и попадают на склад готовой продукции. Все эти операции осуществляются в пролете расположенном перпендикулярно пролетам сборно-сварочного отделения.
Отделение маляро-погрузки и общей свобрки оборудовано двумя мостовыми кранами.
Вывоз готовых конструкций производится железнодорожным транспортом.
ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ ЗДАНИЯ
Данный цех представляет собой здание состоящее из пяти отделений расположенных в отдельных пролета.
Здание расположено в осях 1-34 и А-М. Склад металла расположен в осях 1-6 и А-М. Ширина пролета составляет 30 м длина – 72м. Грузоподъемность мостового крана – 10+20т . Отметка до низа конструкций покрытия – 144 м.
Ему параллельно располагается заготовительное отделение. Оно расположено в осях 7-11 и А-К. Ширина пролета – 24 м длина – 60 м. Грузоподъемность мостового крана 20+20т. Отметка до низа конструкции покрытия - 144 м.
Сборно сварочные отделения расположены в пролетах перпендикулярному к складу металла и заготовительному отделению в осях 12-27 и А-Е Е-К. Ширина пролета - 30 м длина – 84 м. Грузоподъемность мостового крана 36Т. Отметка до низа конструкций покрытия – 144 м.
Отделение общей сборки располагается перпендикулярному к сборно сварочным отедениям в осях 28-34 и А-М. Ширина пролета – 36 м длина – 72м. Грузоподъемность мостового крана – 30+20 Т. Отметка до низа конструкций покрытия – 144м.
КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ ЗДАНИЯ
Каркас цеха состоит из поперечных рам образованных колоннами и несущими конструкциями покрытия и продольных элементов: фундаментных подкрановых обвязочных балок подстропильных конструкций плит покрытия и связей. Каркас цеха устроен из стали.
Конструктивное решение
Высота от пола до низа несущей конструкции м
Высота от пола до головки кранового рельса
В данном цехе используются стальные и железобетонные колонны выбор которых обусловлен типом здания видом и грузоподъемностью кранов. В первом пролете шириной 30 м в осях А-М третьем и четвертом пролетах шириной по 30м в осях А-Е Е-К пятом пролете шириной 36м в осях А-М (склад металла сборно-сварочное отделение отделение общей свобрки) с мостовыми кранами грузоподъемностью 10+20т 36т и 36т использованы стальные двухветвевые колонны сечение: двутавр и швеллер. Высота колонн 152м. Расположение с шагом 6 м и с шагом 12 м
В втором пролете шириной 24м в осях соответственно 7-1 и А-К (заготовительное отделение) работают мостовые краны грузоподъемностью 20Т поэтому здесь использованы ЖБ колонны высотой 144м расположенные с правой стороны пролета через 6 м слева через 12м. Колонны двухветвевые сплошного сечения.
Служат опорами для рельсов по которым передвигаются мостовые краны. Так же они обеспечивают продольную пространственную жесткость каркаса здания. После установки и выверки балок производят их крепление к колоннам: внизу – на болтах и сварке вверху – приваркой вертикально поставленного листа к закладным деталям к колонне и балке.
Во всех пролётах использованы плоские стальные стропильные фермы с параллельными поясами из низколегированной стали. Стержни фермы соединяют в узлах сваркой при помощи фасонок (косынок) из листовой стали располагаемых между уголками. Решётка в данной ферме треугольная.
Подстропильные фермы.
Подстропильные фермы применяются при шаге колонн 12 м для опирания промежуточных стропильных ферм. Подстропильные фермы запроектированы с поясами и основными раскосами из низколегированной стали и с подкосами из стЗ.
Каркасы промышленных зданий должны обладать пространственной жесткостью. В данном цехе использованы вертикальные связи которые устраиваются между колоннами и в покрытиях. Между колоннами в зоне по высоте ниже подкрановой балки мостового крана и несущей балки подвесного крана – портальные связи.
В здании цеха стены – ограждающие навесные панельные слоистые легкобетонные они воспринимают нагрузку от собственной массы и ветровые нагрузки в пределах одного шага.
Светоаэрационные фонари
Светоаэрационные фонари разработаны шириной 12 м при шаге стропильных конструкций 6 м. Фонари располагаются по оси пролетов покрытия здания. Несущие конструкции фонарей предназначены для зданий с металлическими стропильными фермами. Светоаэрационные фонари представляют собой надстройку П-образной формы на покрытии здания в продольных и торцевых стенах которой световые проёмы заполнены переплетами.
Несущие конструкции фонарей состоят из фонарных панелей фонарных ферм панели торца. Фонарная панель состоит из несущего борта вертикальных стоек верхнего и среднего обвязочных швеллеров к которым подвешиваются переплеты. Фонарная ферма устанавливается на стропильную ферму и состоит из верхнего пояса стоек и раскосов. Панель торца фонаря совмещает функции фонарной фермы и панели и состоит из стоек раскосов верхней обвязки и торца
В здании применены стальные оконные панели с алюминиевыми переплетами. Панели из алюминиевых переплетов объединенных стальными коробками с обвязкам сочетают в себе прочность и сравнительно небольшую массу. Коробки панелей выполнены номинальным размером 6х18 м для ленточного остекления. Фиксация зазоров и повышенная теплоизоляция оконного обрамления обеспечивается прокладкой по контуру антисептированной рейки. На стену оконные панели опираются через фиксирующие стальные подкладки расположенные под обвязками. Швы заполняются мастикой и накрываются нащельниками. При многоярусном остеклении оконные панели крепятся непосредственно к основным фахверковым панелям. Максимальная высота остекления 16 м.
В здании применены подъемно - секционные жд ворота открывание и закрывание полотен автоматическое. Полотна ворот скользят на роликах по направляющим пазам рам и портала. В закрытом положении они обеспечивают непродуваемость посредством лабиринтного уплотнения стыков с прокладками из эластичных материалов. В конструкцию полотна входит рама сваренная из гнутых швеллеров.
Механизм подъёма установлен на площадке перед кассетой для полотен. Автоматическое управление обеспечивает подъём и опускание полотен и остановку на любой высоте. Полотна ворот удерживаются в висячем положении колодчатый тормозом проход людей осуществляется через калитку. Открывание калитки выключает систему подъёма ворот.
Определение вертикальних размеров рамы
Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства. Они определяются расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса h1 (принимается в соответствии с заданием) и расстоянием от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия h2.
Размер h2 определяется высотой мостового крана:
где Нк+100 – габаритный размер от головки рельса до верхней точки тележки крана плюс установленный по требованиям техники безопасности зазор между этой точкой и конструкциями покрытия равной 100 мм: а – размер учитывающий прогиб конструкций покрытия (ферм связей) принимаемый равным 200-400 мм в зависимости от величины пролета (для больших пролетов больший размер).
Габаритные размеры мостовых кранов принимаются по ГОСТ 3332-54 (грузоподъемностью 5-50 т) и ГОСТ 6711-70 (80-320 т).
Окончательный размер h2 принимается кратным 200 мм (h2 = 3000 мм).
Далее устанавливается высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм:
= 11450 + 3050 = 14500 (мм)
Размер Н в соответствии с «Основными положениями по унификации» принимается кратным 12 до 108 м а при большей высоте – кратным 18 м из условия соизмеримости со стандартными ограждающими конструкциями. Допускается размер Н принимать кратным 06 м (H = 14400 мм).
Высота верхней части колонны
где hп.б. – высота подкрановой балки которая для стальных балок предварительно принимается 18 – 110 пролета балки (см. табл.3); hр – высота кранового рельса принимаемая предварительно равной 150 мм.
Размер нижней части стальной колонны
где (600 800) мм - принимаемое заглубление опорной плиты базы колонны ниже отметки пола.
Общая высота колонн рамы от низа базы до низа стропильных ферм
Определение горизонтальных размеров стальной рамы
Ширина верхней части колонн из условия необходимой жесткости не должна быть меньше 112 hв. Очень часто ширину колонны bв принимают равной 500 и 1000 мм тогда ось колонны располагается посередине верхней части колонны.
Расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны (размер λ) должно быть не менее
где Вк – часть кранового моста выступающая за ось рельса принимаемая по ГОСТам на краны; bв-b0 – расстояние от оси до внутренней грани верхней части колонн; К = (60 75) мм – зазор между кранами и колонной по требованиям безопасности.
Исходя из этого принимают:
λ = 750 мм – для кранов грузоподъемностью до 50 т включительно при отсутствии проходов в надкрановой части колонны;
λ = 1000 мм – для кранов грузоподъемностью более 50 т при отсутствии проходов и для кранов грузоподъемностью 125 т при наличии внутренних проходов;
λ = 1250 мм и более – для некоторых специальных и очень тяжелых кранов а также при наличии проходов вне колонны.
Ширина нижней части колонны
Из условия обеспечения жесткости цеха в поперечном направлении ширину нижней части колонны bн назначают не менее 110 h в зданиях со средним режимом работы и 115 h – в зданиях с тяжелым режимом работы.
Верхнюю часть колонны проектируют обычно сплошной двутаврого сечения нижнюю часть принимают сплошной при ширине до 1000 мм включительно а при большей ширине – сквозного сечения. Размеры пролета здания L и пролета крана Lкр связаны зависимостью
Колонны средних рядов в многопролетных зданиях компонуются точно так же. Они обычно проектируются симметричными с шириной нижней части bн = 2λ.
Схема определений размеров поперечной рамы каркаса здания
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Строительные конструкции должны обладать долговечностью и надежностью с учетом возможных опасных воздействий а также устойчивостью к прогрессирующему обрушению подтвержденных соответствующими расчетами.
Основания и несущие конструкции здания в процессе строительства и эксплуатации не должны иметь трещин повреждений и деформаций ведущих к снижению эксплуатационных свойств зданий.
Конструкции должны быть рассчитаны на действие нагрузок от собственного веса и конструкций которые на них опираются снеговых и ветровых нагрузок нагрузок от технологического оборудования транспортного и инженерного оборудования в соответствии с СП 20.13330 с учетом восприятия воздействия от опасных геологических процессов в районе строительства.
Согласно Федеральному закону от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» ст. 17«Требования к обеспечению пожарной безопасности здания или сооружения» для обеспечения пожарной безопасности здания или сооружения в проектной документации одним из способов указанных в части 6 статьи 15 настоящего Федерального закона должны быть обоснованы:
) противопожарный разрыв или расстояние от проектируемого здания или сооружения до ближайшего здания сооружения или наружной установки (для линейных сооружений - расстояние от оси трассы до населенных пунктов промышленных и сельскохозяйственных объектов лесных массивов расстояние между прокладываемыми параллельно друг другу трассами линейных сооружений размеры охранных зон);
) принимаемые значения характеристик огнестойкости и пожарной опасности элементов строительных конструкций и систем инженерно-технического обеспечения;
) принятое разделение здания или сооружения на пожарные отсеки;
) расположение габариты и протяженность путей эвакуации людей (в том числе инвалидов и других групп населения с ограниченными возможностями передвижения) при возникновении пожара обеспечение противодымной защиты путей эвакуации характеристики пожарной опасности материалов отделки стен полов и потолков на путях эвакуации число расположение и габариты эвакуационных выходов;
) характеристики или параметры систем обнаружения пожара оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре (с учетом особенностей инвалидов и других групп населения с ограниченными возможностями передвижения) а также автоматического пожаротушения и систем противодымной
) меры по обеспечению возможности проезда и подъезда пожарной техники безопасности доступа личного состава подразделений пожарной охраны и подачи средств пожаротушения к очагу пожара параметры систем пожаротушения в том числе наружного и внутреннего противопожарного водоснабжения;
) организационно-технические мероприятия по обеспечению пожарной безопасности здания или сооружения в процессе их строительства и эксплуатации.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Оленьков В.Д. Архитектурно-конструктивное проектирование промышленного здания: методические указания к выполнению курсового проекта и расчетно-графической работы для студентов обучающихся по направлению 270800 "Строительство" В.Д. Оленьков. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ 2015. – 34 с.
Шерешевский И.А. Конструирование промышленных зданий и сооружений И.А. Шерешевский. – М.: Архитектура–С 2005. – 167 с.
Дятков Л.Ф. Архитектура промышленных зданий: учебное пособие для строительных вузов Л.Ф. Дятков. – М.: "Высшая школа" 1976. – 464 с.
СП 18.13330.2011 Генеральные планы промышленных предприятий. Актуализированная редакция СНиП II-89-80*. – М.:2011
СП 56.13330.2011 Производственные здания. Актуализированная редакция СНиП 31-03-2001. – М.:2011
СП 44.13330.2011 Административные и бытовые здания. Актуализированная редакция СНиП 2.09.04-87. – М.:2011
Архитектура гражданских и промышленных зданий: Пром. здания: Учеб. для вузов А.В. Захаров Т.Г. Маклакова А.С. Ильяшев и др.; Под общ. ред. А.В. Захарова.- М: Стройиздат 1993. - 509 с: ил.
Федеральный закон от 22 июля 2008г. № 123-ФЗ «Техническиий регламент о требованиях пожарной безопасности».
СаНПиН «Санитарные правила содержания территории населения мест».
СП 2-13130.20.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты 21.10.2012 ФГБУ ВНИИПО МЧС России
СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».
Характеристика природно-климатических условий5
Градостроительный план участка7
Краткая характеристика производственного процесса8
Объемно-планировочное решение здания9
Конструктивное решение здания10
Теплотехнический расчет стены16
Обеспечение пожарной безопасности19
Библиографический список21
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СТЕНЫ.
Проводится с целью определения необходимой толщины ограждения или какого-либо его слоя для многослойной конструкции стены или для проверки выбранных параметров стен. Расчет ведется согласно СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий».
Решение этих задач заключается в утеплении ограждающих конструкций.
Теплотехнический расчет стен и покрытий проводится в соответствии с данными СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» и СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника».
Место строительства – г. Владивосток
Температурный режим внутри помещения = 20°С
Продолжительность отопительного периода принимаемая по своду правил для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8°С: = 196 суток.
Средняя температура наиболее холодной пятидневки с коэффициентом 092 –= -24°C
Средняя температура наружного воздуха отопительного периода –= -3.9°C
Условия эксплуатации ограждающей конструкции.
Приведенное сопротивление теплопередаче R0(м2 ·0CВт) ограждающих конструкций следует принимать не менее нормируемых значений
(м2 ·0CВт) в зависимости от градусов – суток отопительного периода ГСОП (0C·сут) по формуле:
ГСОП=(-)· = (20 +3.9) ·196 = 63204 °С·сут
Требуемое термическое сопротивление для конструкции наружных стен определяем согласно СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» Значения для величин ГСОП нормируемое сопротивление теплопередаче определяется по формуле:
= a · ГСОП + b = 0.0002 · 63204 + 10 = 226 м2·°СВт
где a b – коэффициенты интерполяции
(для производственных зданий - a = 0.0002 b = 1.0)
Определим толщину наружной стены.
Характеристика слоев конструкции стеновой панели
Приведённое сопротивление теплопередаче (м2 · °СВт) однородной однослойной или многослойной ограждающей конструкции с однороднымислоями определяется по формуле:
= 1 = 187 = 01149 – сопротивление теплопередачи внутренней поверхности ограждения.
=1 = 123 = 00435– сопротивление теплопередачи наружной поверхности ограждения.
= + + термическое сопротивление ограждающей конструкции.
Определим толщину утепляющего слоя из условия:
= 01149 + 0029 + x004 + 0059 + 00435 = 226 м2·°СВт
X = 004 · 20136 = 00805м.
По конструктивным требованиям принимаем толщину утеплителя:
Общая толщина стены составляет: 008 + 005 + 010 = 0230 м.
Общее сопротивление теплопередаче наружной стены:
= 01149 + 0029 + 2+ 0059 + 0435= 26379 м2 · °СВт
Проверка рассчитанных параметров ограждающих конструкций.
Наружные ограждающие конструкции зданий должны удовлетворять условию:
Приведенное сопротивление теплопередаче должно быть больше или равно нормируемому ≥; 26379 ≥ 226 – условие выполняется.