Проектирование цеха сантехнических заготовок

1.Введение.

 

    Задача курсового проекта  запроектировать одноэтажное промышленное  здание. Здание трёх пролётное, сплошной  застройки.

    Пролётом называется  внутренний объём, ограниченный  двумя рядами колонн и торцовыми  стенками. Пролёты оборудованы опорными мостовыми кранами.

    Здание расположено в  городе Минск, в первой климатической зоне. Преобладающее направление ветра Юго-Восточное.

    Проектируемое здание  – Цех сантех заготовок. Доставка  основного материала для производства  и вывоз готовой продукции производится безрельсовым автомобильным транспортом. Транспортировка внутри цеха осуществляется при помощи мостовых кранов, грузоподъёмностью 10т и 15т.

    Основные операции в  цехе протекают без значительных  выделений тепла, пыли и вредных  газов.

    Категория по пожаро-взрывоопасности – А,Г,Д.

    На случай возникновения  пожара в здании, предусмотрена  возможность безопасной эвакуации  людей, для чего предусмотрены  эвакуационные пути и выходы. В качестве эвакуационных  выходов  используют предусматриваемые для производственных целей проезды, проходы, двери, ворота.

 

2.Генеральный  план участка.

 

    Площадка предприятия  по её функциональному назначению  разделена на предзаводскую, производственную, складскую и резервные зоны.

    Подъезд к промышленному  зданию осуществляется по подъездным путям непосредственно к автомобильным воротам. Также имеется возможность свободного подхода к складам и зданию АБК.

    Внутри цеха транспортировка  грузов осуществляется при помощи  опорных мостовых кранов.

 

    Технико - экономические показатели генерального плана 

 

1) Sучастка  = 400*600 = 240000 м2

2) Sзастройки = 120000 м2

3) S покрытия дорог = 10000 м2

4) Кплотн застр =Sзастр/Sучастка=0,5

5) K покр. дорог= Sдорог/Sучастка=0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Технологический  процесс.

 

    Основные помещения цеха:

 

1. Транспортная зона
2. Склад заготовок
3. Зона станочной сборки
4. Зона поузловой сборки
5. Промежуточный склад
6. Зона укрупнительной сборки
7. Зона профилактики и осмотра
8. Склад готовой продукции
9. Зона вывоза готовой продукции

 

    Все производственные  процессы подразделяются на группы: Iа, Iб, Iв, IIа, IIб, III.

 

    К группе Iа относятся: транспортная зона, склад заготовок, промежуточный склад, склад готовой продукции, зона вывоза готовой продукции.

    К группе Iв относятся: зона станочной, поузловой и укрупнительной сборки.

    К группе IIа относятся: зона профилактики и осмотра.

 

    Общая площадь цеха: 4320 м2.

    Зона Iа занимает 47% от общей площади

             Iв-44%            IIа-9%            

    Преобладающая зона –  зона Iа, предполагающая минимальные загрязнения.

 

4.Конструктивные  решения.

 

    Конструктивное решение  здания определяется на начальном  этапе проектирования выбором конструктивной и строительной систем и конструктивной схемы.

   

Конструктивная система представляет собой совокупность взаимосвязанных несущих конструкций здания, обеспечивающих его прочность, жёсткость и устойчивость.

Выбор конструктивной системы здания определяет статическую роль каждой из его конструкций.

Несущие конструкции здания АБК состоят из взаимосвязанных вертикальных и горизонтальных элементов.

Горизонтальные несущие конструкции – покрытия и перекрытия – воспринимают все приходящиеся на них вертикальные нагрузки и поэтажно передают их вертикальным несущим конструкциям (стенам, колоннам), которые в свою очередь передают вертикальные нагрузки основанию здания. Горизонтальные несущие конструкции, как правило, играют в зданиях роль диафрагм жёсткости – воспринимают горизонтальные нагрузки и воздействия (ветровые и т.д.) и предают усилия от этих воздействий на вертикальные конструкции.

Перекрытия – диафрагмы жёсткости обеспечивают совместность горизонтальных перемещений вертикальных несущих конструкций от ветровых и сейсмических воздействий. Возможность совместности и выравнивания перемещений достигается жёстким сопряжением горизонтальных несущих конструкций с вертикальными.

 

    Конструктивная схема представляет собой вариант конструктивной системы по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций – продольному, поперечному или др.

Конструктивную схему, как и систему, выбирают на начальном этапе проектирования с учётом объёмно-планировочных конструктивных и технологических требований.

 

    Для возведения массовых общественных  и промышленных зданий наиболее предпочтительной является каркасно-панельная строительная система.

    Каркас одноэтажного  промышленного здания с покрытием  из плоских элементов состоит  из поперечных рам, образованных  защемленными в фундаментах колоннами  и шарнирно опирающимися на колонны стропильными фермами и балками.

    В продольном направлении  рамы связаны подкрановыми балками, балками-распорками, подстропильными  фермами, жёстким диском покрытия.

 

    Для ограничения усилий, возникающих в конструкциях от  перепада температур, здание разрезается деформационными швами.

    Конструктивно поперечные  деформационные швы выполняются  на двух колоннах, смещённых на 0,5м с оси шва внутрь каждого  отсека. Перепады высот, как правило, совмещаются с деформационными  швами.

 

5.Конструктивные  элементы.

 

    5.1. Фундамент.   

    Типовые столбовые монолитные  железобетонные фундаменты под  колонны промышленных зданий  состоят из подколонника и  одно-, двух-, или трёхступенчатой  плитной части..

    Обрез фундамента под  железобетонные колонны располагается на отметке –1,15м.

    При вскрытии основания  целиковый грунт, непосредственно  воспринимающий нагрузку, выравнивается  и накрывается бетонной подготовкой  толщиной 100мм из бетона марки 50. На бетонную подготовку ложится  подошва фундамента.

    Зазор между гранями  колонн и стенами стакана принят  по верху 75мм и по низу 50мм, а между низом колонн и дном  стакана 50мм. Небольшой уклон стенок  стакана упрощает распалубку. Минимальная  толщина стенки стакана по  верху 175мм обеспечивает её прочность при монтажных и постоянных нагрузках.

    Для опирания фундаментных  балок рекомендуется устройство  приливов площадью сечения 0,3´0,6м с обрезом на отметке –0,45м (при высоте балок 0,4м, для шага колонн 6м) и с обрезом на отметке –0,65м (при высоте балок 0,6м – для шага колонн 12м).

    Для спаренных фундаментов  под колонны температурного шва  увеличиваем ширину подушек на 300мм.

 

Типы выбранных фундаментов:

 

Позиция	Обозначения	Наименование	Размеры	Количество
1	Ф-1	Фундамент монолитный	0,3х3,3х2,4	40
2	Ф-2	Фундамент монолитный	0,3х3,3х2,4	9
3	Ф-3	Фундамент монолитный	0,3х3,3х2,7	5
4	Ф-4	Фундамент монолитный	0,3х1,5х1,5	10
5	Ф-5	Фундамент монолитный	0,3х4,8х3,6	4

 

 

 

 

5.2. Колонны.

    Шаг крайних и средних  колонн и опирающихся на них  стропильных конструкций может быть 6-метровым, 12-метровым и комбинированным.

    В связи с массовым  производством унифицированных 6-метровых  стеновых и оконных панелей  в крайних рядах колонн предпочтителен           6-метровый шаг. В целях эффективного  и манёвренного использования производственных площадей в средних рядах колонн наиболее распространён 12-метровый шаг. Поэтому чаще всего используют комбинированный шаг, сочетающий разреженную сетку колонн с возможностью подвески однобалочных кранов.

    К крайним колоннам с наружной стороны примыкают стеновые ограждения. Крайние колонны, в свою очередь, подразделяются на основные, воспринимающие нагрузки от стен, кранов и конструкций покрытия и фахверковые, служащие для крепления стен. Железобетонные фахверковые колонны устанавливаются в торцах здания. В ряду выделяются связевые колонны, соединённые стальными вертикальными связями для восприятия горизонтальных сил.

    Колонны армируются сварными  или вязаными каркасами и формуются  из бетона марки 200 при прямоугольном  сечении. Закладные элементы, заанкеренные в бетон или приваренные для фиксации положения к рабочей арматуре, имеются во всех колоннах в местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок.

    Закладные элементы в  местах опирания подкрановых  балок и стропильных конструкций состоят из стального листа с пропущенными сквозь него анкерными болтами. Бетон под ними усиливается косвенным армированием сетками. Для установки железобетонных подстропильных ферм оголовки колонн снижаются на 0,6м и выполняются без анкерных болтов. Стык осуществляется потолочным сварным швом.

    Для соединения с фундаментом  колонна заводится в стакан  на глубину до 0,85м при прямоугольном  сечении и до 1,35м – при двухветвевом.

    Установка колонн выполняется  самоходными подъёмными кранами.

    По имеющимся отметкам  верхам колонн в пролётах и  грузоподъёмности мостовых кранов  выбираем железобетонные колонны.

   Колонна К1   0,5´0,4 м                                                    Колонна К2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Колонна К3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3. Железобетонные фермы.

    Все конструкции, несущие  покрытие, подразделяются на стропильные  и подстропильные. Стропильные конструкции  перекрывают пролёт и, подобно  стропилам, непосредственно поддерживают  настил кровли. Подстропильные конструкции перекрывают 12; 18-метровые шаги колонн и образуют промежуточные опоры для расположенных с 6-метровым шагом стропильных конструкций.

    По схеме восприятия  внешних и распределению внутренних  усилий эти конструкции подразделяются  на балки и фермы.

    Балка одноэлементная конструкция, загружаемая по всему пролёту.

    Ферма - составная стержневая конструкция, загружаемая только в соединяющих стержни узлах.

    В последнее время  наиболее рациональными для сборного  железобетона признаны безраскосные фермы с круговым очертанием верхнего пояса.

    Шаг стропильных балок 6 и 12м.

    Для предотвращения стока  гидроизоляционных мастик уклон  рубероидных кровель рекомендуется  ограничивать 8%. Этим определяется  уклон верхнего пояса стропильных балок.

    Подстропильные фермы, примыкающие  к торцовым стенам и деформационным  швам, несколько укорачиваются соответственно  шагу колонн.

    Для всех стропильных  ферм одного пролёта приняты  одинаковые размеры внешнего  контура, что позволяет изготавливать их в единой опалубной форме со сменными вкладышами. Верхний пояс фермы очерчен по окружности. Высота опорных узлов 0,9м. До уровня крыши они надстраиваются стальными надопорными стойками.

 

5.4.Стальные связи железобетонного  каркаса.

    В поперечном направлении устойчивость зданий обеспечивается жёсткостью заделанных в фундамент колонн и жёстким диском покрытия, в продольном направлении – дополнительно стальными связями, устанавливаемыми по всем рядам между колоннами и опорами стропильных конструкций.

    Межколонные стальные связи располагаются в среднем шаге температурного отсека  в зданиях с опорными кранами – при любой высоте помещений в пределах высоты подкрановой части колонн.

    Крестовые связи устанавливают  в вытянутых по вертикали прямоугольниках, характерных для шага 6м; портальные – в вытянутых по горизонтали прямоугольниках, хараткерных для шага 12м. Рядовые колонны соединяются со связевыми колоннами подкрановыми балками.

    Крайние подстропильные  фермы связываются стальными  распорками с верхними поясами стропильных ферм дополнительно к связи, обеспечиваемой диском покрытия. В торцах фонарных проёмов фермы для обеспечения устойчивости верхнего пояса развязываются горизонтальными крестовыми связями. Рядовые фермы соединяются со связевыми фермами проходящими по коньку распорками.

    В зданиях с опорными  кранами в торцовых шагах отсека  нижний пояс стропильных балок  и ферм в середине пролёта  дополнительно развязывается растяжками  и вертикальными связями. Горизонтальные  усилия от подвесных однобалочных кранов передаются системой жёстких связей на колонны или специальные конструкции.