Содержание
1. Объёмно-планировочные решения......…………….………………………...4
2. Конструктивные решения.....……………………………….………………....5
2.1 Фундаменты….……………………………………………………….……...5
2.2 Колонны….…………………………………….…...………………...…….....8
2.3 Фундаментные балки….………………………………………………….....9
2.4 Подкрановые балки….……………………………………………….…..….10
2.5 Стропильные конструкции….…………………………………………...….11
2.6 Покрытия. Фонари….……………………………………...…….……….....12
2.7 Стены….…………………………………………………………….……..…14
2.8 Кровля. Водоотвод….……………………………………….……………..14
2.9 Связи….………………………………………………………………….…...15
2.10 Полы. Экспликация полов…...………………………………………….....15
2.11 Окна. Ворота. Спецификация элементов заполнения проёмов……………………………………………………………………………….16
2.12 Наружная и внутренняя отделка здания…...…………………………....17
2.13 Спецификация сборных индустриальных элементов…………………....18
3. Инженерно-техническое оборудование здания…..……………….…….….18
4. Мероприятия по обеспечению экологичности проекта и сбережению энергоресурсов………….…………………………………………………………….19
5. Список используемых источников….……………………………………...20
1 Объёмно-планировочные решения здания
Здание запроектировано в соответствии с технологическим процессом.
Здание проектируется с размерами в осях 30,9 х 60 м. Шаг колонн крайнего 6 м и среднего ряда 12 м, величина пролётов 18 и 12 м. Здание отапливаемое, одноэтажное, двух пролетное, с перепадом высот, с высотой пролетов до низа стропильной конструкции 14,4 м. Для осуществления операций по подъёму, перемещению грузов используют мостовой кран грузоподъемностью 20 т и подвесную кран-балку грузоподъемностью 5 т. Несущими конструкциями покрытия являются стропильные балки. Для естественного освещения предусмотрено сплошное остекление и светоаэрационные фонари. Вентиляция в здании – естественная. Каркас здания сборный железобетонный. В проектируемом здании принят без прогонный вариант покрытия. Здание разбито на два цеха с ксилолитовым и асфальтобетонным типом пола соответственно.
При пожаре, эвакуация людей производится через ворота, расположенные в торцах здания. Здание размещается на местности со спокойным рельефом. По степени долговечности здание относится ко 2-ой группе. По степени огнестойкости здание относится ко 2-ой степени. В проектируемом здании пространственная жёсткость обеспечивается каркасом, дополнительная жёсткость обеспечивается стальными вертикальными связями между колоннами.
Технико-экономические показатели:
Строительный объём, м3 рассчитывается по формуле 1:
Vстр. = Аобщ. · Нср. (1)
V стр.=1854 ·14,4 = 26697,60 (м3)
Общая площадь здания, м2 рассчитывается по формуле 2:
Аобщ. = а · b (2)
Аобщ.= 30,9 · 60 = 1854,00 (м2)
Нормируемая площадь:
Анорм. = 1799,82 м2
Экономичность планировочного решения рассчитываем по формуле 3:
К1 = Анорм./ Аобщ. (3)
К1= 1799,82/1854 = 0,97
Экономичность пространственного решения рассчитываем по формуле 4:
К2 = Vстр./ Аобщ. (4)
К2= 26697,6/1854 = 14,4
2 Конструктивные решения здания
2.1 Фундаменты
В проектируемом здании под основные колоны каркаса применяются монолитные железобетонные фундаменты – стаканного типа, а под фахверковые – пенькового типа. Под колонны среднего ряда фундаменты приняты – трёхступенчатые, крайнего ряда – двухступенчатые, фахверковые – одноступенчатые.
Колонны устанавливаются в стакан фундамента и жестко защемляются в нем. Дно стакана располагается на 50 мм ниже проектной отметки низа колонн. Зазоры между колонной и стаканом по верху 75 мм, по низу 50 мм. Толщина стенок подколонника принимается не менее 175 мм. Верх фундамента всегда располагают на отметке -0.150, что позволяет завершить работы нулевого цикла до начала монтажа колонн. Для защиты фундаментов от поверхностных вод по периметру здания выполняется отмостка шириной 1500 мм с уклоном от здания 3-5%. При расчёте фундаментов размеры принимаются кратными 300. После расчета размеров фундаментов, вычисляем объем бетона для каждого принятого фундамента.
При этом разбиваем фундамент на отдельные геометрические элементы и вычисляем Vбет. каждой части в отдельности, рассчитывая по формулам 5, 6, 7, 8:
Vбет.1ст. =a1 · b1 · h1 (5)
Vбет.2ст. =a2 · b2 · h2 (6)
Vбет.под. =(aп · bп · hп) – (aк · bк · (hзагл. – 0,15)) (7)
Vф = Vбет.1ст + Vбет.2ст + Vбет.под. (8)
Рисунок 1 – Подсчет объема бетона для фундамента
Рисунок 2 – Фундамент стаканного типа для колонн одноэтажных промышленных зданий
Расчёт фундамента под колонну 800х400:
а = 300+300+175+75+800+75+175+300+300 = 2500, принимаем 2700 мм.
в = 300+300+175+75+400+75+175+300+300 = 2100 мм.
Нз.к. = 12900−12000 = 900 мм.
Нф. = 900-150+50+300+300 = 1400, принимаем 1500 мм.
Vбет.1ст. = 2,7 ·2,1 · 0,3 = 1,70 м3
Vбет.2ст. = 2,1 · 1,5 · 0,3 = 0,95 м3
Vбет.под. = (1,5 · 0,9 · 0,9) − (0,8 · 0,4 · 0,75) = 0,97 м3
Vф. = 1,70+0,95+0,97 = 3,62 м3
Расчёт фундамента под колонну 1400х500:
а = 300+300+175+75+1400+75+175+300+300 = 3100, принимаем 3300 мм.
в = 300+300+175+75+500+75+175+300+300 = 2200, принимаем 2400 мм.
Нз.к. = 1300 мм.
Нф. = 1300-150+50+300+300 = 1800 мм.
Vбет.1ст. = 3,3 · 2,4 · 0,3 = 2,38 м3
Vбет.2ст. = 2,7 · 1,8 · 0,3 = 1,46 м3
Vбет.под. = (2,1 · 1,2 · 1,2) − (1,4 · 0,5 · 1,05) = 2,29 м3
Vф. = 2,38+1,46+2,29 = 6,13 м3
Рисунок 3 – Фундамент стаканного типа для колонн одноэтажных промышленных зданий
Расчёт фундамента под колонны 1400х500 и 800х400:
а = 300+300+300+225+75+1400+200+800+75+225+300+300+300 = 4800 мм.
в = 300+300+300+175+75+500+75+175+300+300+300 = 2800, принимаем 3000 мм.
Нз.к. = 1300 и 900 мм.
Нф. = 1300-150+50+300+300+300 = 2100, принимаем 2400 мм.
Vбет.1ст. = 4,8 · 3,0 · 0,3 = 4,32 м3
Vбет.2ст. = 4,2 · 2,4 · 0,3 = 3,02 м3
Vбет.3ст. = 3,6 · 1,8 · 0,3 = 1,94 м3
Vбет.под. = (3,0 · 1,2 · 1,5) − (1,4 · 0,5 · 0,8 · 0,4 · 1,05) = 5,16 м3
Vф. = 4,32+3,02+1,94+5,16 = 14,4 м3
Расчёт фундамент под фахверковые колонны 400х400:
а = 300+175+75+400+75+175+300 = 1500 мм.
в = 300+175+75+400+75+175+300 = 1500 мм.
Нф. = 1200+300 = 1500 мм.
Vбет.1ст. = 1,5 · 1,5 · 0,3 = 0,68 м3
Vбет.под. = 0,9 · 0,9 · 1,05 = 0,85 м3
Vф. = 0,68+0,85 = 1,53 м3
2.2 Колонны
В проектируемом здании приняты двухветвевые и сплошные железобетонные колонны (рисунок 5). На колонны основного каркаса опираются основные несущие конструкции покрытия, а к колонам крайних рядов крепятся наружные стеновые панели. Помимо основных колонн устанавливаются фахверковые колонны, служащие для крепления стеновых панелей в торцах здания, а также для восприятия ветровых нагрузок. Они устанавливаются с шагом 6 м на фундамент пенькового типа. У торцов здания оси колонн основного каркаса смещены во внутрь здания на 500 мм относительно крайних поперечных координационных осей, что даёт возможность устанавливать возле основной колонны приколонную стойку фахверку, которая выполняется из 2 швеллеров № 20, сваренных «коробочкой». В проектируемом здании привязка крайних колон к координационным осям в первом и втором пролете «250» (рисунок 4). Для колонн среднего ряда к продольным и поперечным осям привязка центральная. Для фахверковых колонн привязка к крайним поперечным координационным осям «0».
Рисунок 4 – Привязки колонн к координационным осям
Рисунок 5 – Эскизы сплошной, двухветвевой и фахверковой колонны
В проектируемом здании смежные пролёты имеют разную высоту, следовательно, по линии их сопряжения устраивается два ряда колонн, поэтому по линии перепада высот необходимы две координационные оси, которые располагаются друг от друга на строго определённым расстоянии, называемой вставкой. Размер вставки должен быть кратен 50 мм, но не менее 300 мм.
2.3 Фундаментные балки
В здании приняты фундаментные балки таврового сечения (рисунок 6). Они служат опорой для стеновых панелей. Фундаментные балки свободно укладывают между подколонниками фундаментов соседних колонн на специальные бетонные столбики, которые устанавливают на ступень фундамента. Размеры столбиков 300х600 мм, зазоры между торцами балок и подколонником должны быть не менее 25 мм.
Рисунок 6 – Эскиз фундаментной балки
Для опирания наружных стен балки укладывают с внешней стороны колонн. В шаге воротного проёма фундаментные балки отсутствуют. Кирпичную кладку опирают на набетонки столбчатых фундаментов. Отметка верха фундаментной балки всегда должна быть − 0.030. На этой отметки поверху балки устраивают горизонтальную гидроизоляцию из полимерцементного раствора толщиной 30 мм. Для предотвращения деформации балок вследствие возможного пучения грунтов под балку выполняют подсыпку из дренажных материалов. Вдоль фундаментной балки на поверхности грунта выполняют отмостку шириной 1000-1500 мм с уклоном 3-5% от здания.
Расчёт длины фундаментных балок
L1 = 6000 − (250+75+175+25) · 2 = 4950, принимаем 4750 мм.
L2 = 5500 − (250+75+175+25) · 2 = 4450 мм.
L3 = 6000 − (700+275+75+25+200+175+75+25) = 4450 мм.
L4 = 6000 − (200+75+175+25+700+275+75+25) = 4450 мм.
2.4 Подкрановые балки
В проектируемом здании первый пролёт имеет мостовой кран грузоподъемностью 20 т, который перемещается по рельсам, установленным на подкрановые балки. Подкрановые балки монтируются на консоли колонн. Они одновременно являются продольными связями между колоннами и передают каркасу здания дополнительную пространственную жесткость. Балки имеют двутавровое сечение (рисунок 7). В целях безопасной эксплуатации мостового крана, на подкрановых балках предусмотрены стальные упоры-ограничители. Крепление рельса к балке осуществляется при помощи прижимных лапок (через 750 мм). Для уменьшения вибраций и деформаций подкрановой балки под рельсом и балкой устраивают упругую прокладку. К колонне балка крепится сваркой закладных деталей и анкерными болтами. По месту установки в здании подкрановые балки применяются рядовые, установленные в средних шагах, и торцевые установленные по краям здания.
Рисунок 7 – Эскиз подкрановой балки
Во втором пролете применяется подвесная кран-балка, грузоподъемностью 5 т. Она состоит из легкого моста или несущей балки, подвешиваемой к несущей конструкции покрытия здания. В зависимости от величины пролета и шага несущих конструкций покрытия по ширине пролета устанавливают один или несколько кранов. Управляют такими кранами с пола цеха или из кабины, подвешенной к мосту.
2.5 Стропильные конструкции
С
тропильные конструкции являются несущими конструкциями покрытия здания. В проектируемом здании в двух пролетах применяются железобетонные стропильные балки. По веху железобетонной балки укладываются прогоны. Для крепления стропильной конструкции к колонне используются закладные детали, к которым привариваются металлические листы. Верхний пояс фермы состоит из 2 уголков 125х8 мм, нижний пояс из 2 уголков 100х6.5 мм, раскос из 2 уголков 30х60 мм. Уклон верхнего пояса фермы составляет 1,5%.
Рисунок 8 – Балки стропильные длиной 18 и 12 м
Таблица 1 – Спецификация железобетонных стропильных балок
2.6 Покрытия. Фонари
В
проектируемом здании принят без прогонный вариант покрытия, который выполняют из железобетонных предварительно напряженных ребристых плит шириной 3 м и длинной равной шагу ферм 6 м (рисунок 9). Плиты скрепляют с фермами путем сварки закладных деталей, которые устанавливаются по углам. Швы между плитами заполняют цементным раствором марки не ниже 200. Для организации водоотвода в плитах предусмотрены отверстия диаметром 450 мм. Здание отапливаемое, соответственно покрытие будет утепленным. Так как в первом пролете привязка колонн к продольным осям 250, то применяются доборные плиты.
Рисунок 9 – Плита покрытия
Таблица 2 – Спецификация плит покрытия
Д
ля дополнительного верхнего освещения здания и естественной вентиляции цехов на покрытии двух пролетов предусмотрены светоаэрационные фонари. Ширина фонаря в первом и втором пролёте принята 6 м. Фонарь располагается вдоль здания и не доходит до торцов на один шаг несущих конструкций покрытия (6 м). Шаг фонарных ферм равен шагу несущих элементов покрытия (6 м), фонарь имеет несущий остов, состоящий из стальных рам, которые при помощи сварки и болтов крепят к несущим конструкциям покрытия. Фонарные панели устанавливаются на несущие конструкции покрытия вдоль фонаря и несут на себе нагрузку от остекления фонаря. Открывание оконных переплетов осуществляется под углом 70°. Покрытие фонаря повторяет конструкцию покрытия здания. Уклон фонаря равен 1,5%.
Рисунок 10 – Фонарная ферма шириной 6 м
Таблица 3 – Спецификация элементов фонаря
2.7 Стены
Проектируемое здание отапливаемое, с шагом колонн 6 м, поэтому принимаем в качестве стен плоские легкобетонные панели толщиной 300 мм и длиной 6 м. Высота основных стеновых панелей и окон равна 1200 и 1800 мм. Основание первой панели совпадает с отметкой пола здания. Верхний ряд панелей в пределах высоты помещения устанавливают ниже несущих конструкций покрытия на 600 мм. Стеновые панели крепятся к колоннам при помощи уголков, привариваемых к закладным деталям колонны и панели. Высота цокольной панели 1200 мм. Верхний ряд панелей в пределах высоты опорной части стропильной конструкции установлен ниже верхнего пояса на 300 мм. В уровне подкрановой балки установлена стеновая панель.
Рисунок 11 – Эскиз стеновой панели
2.8 Кровля. Водоотвод
В проектируемом здании предусмотрен следующий состав кровли:
Верхний дополнительный водоизоляционный ковёр «Изопласт» К ЭКП-4,5
Верхний основной водоизоляционный ковёр «Изопласт» К ЭКП-4,5
Нижний допол. водоизоляционный ковёр «Изопласт» П ЭПП-4 СБС
Нижний основной водоизоляционный ковёр «Изопласт» П ЭПП-4 СБС
Цементно-песчаная стяжка 30 мм
Утеплитель-газосиликат 300 мм
Пароизоляция 1 слой «Изопласт» ПП (ХФМП-2)
Железобетонная ребристая плита 300 мм
Уклон кровли в пролетах равен 1,5%. В местах примыкания кровли к парапету укладываются дополнительные слои рулонного ковра на расстоянии 350 мм от панели парапета. Ковер выводится на выступающие элементы, а стыки защищаются оцинкованной сталью в виде свесов. В проектируемом здании организованный водоотвод. Он осуществляется через систему желобов, водоприемных воронок и водосточных труб, которые выходят в ливневую канализацию. Диаметр водоприемной воронки 400 мм. Расстояние от крайней продольной оси до оси воронки составляет 1200 мм, а от торца здания до оси воронки 5500 мм. Данный вид водоотвода применяют для малоуклонных и скатных кровель.
2.9 Связи
В проектируемом здании для достижения пространственной жёсткости и устойчивости используются вертикальные и горизонтальные связи (рисунок 12). Горизонтальные связи выполнены в виде ферм, и располагаются в плоскости покрытия. Вертикальные связи устанавливаются посередине здания в каждом ряду колонн в вертикальном направлении. При шаге 6м используются крестовые связи. Дополнительная пространственная жесткость обеспечивается в горизонтальном направлении подкрановыми балками и плитами покрытия.
Рисунок 12 – Вертикальные и горизонтальные связи
2.10 Полы. Экспликация полов
В одноэтажных зданиях полы основывают на грунте. Грунт при этом освобождают от верхних рассыпных слоев, а также удаляют растительный слой. Оставшийся грунт уплотняют катками с добавлением при необходимости щебня или гравия.
В проектируемом здании применены ксилолитовый и асфальтобетонный полы. Толщина ксилолитового покрытия пола 20 мм, а асфальтобетонного – 50 мм.
Таблица 4 – Экспликация полов
Номер помещения
|
Тип
пола
|
Схема пола
|
Элементы пола,
их толщина, мм
|
Площадь,
м2
|
Цех 1
|
Асфальто-
бетонный
|
|
Асфальтобетон 50
Бетонная подготовка 100
Грунт естественный
|
766,5
|
Цех 2
|
Ксилолитовый
|
|
Ксилолит. покрытие 20
Бетонная подготовка 120
Грунт естественный
|
970,0
|
2.11 Окна. Ворота. Спецификация элементов заполнения проёмов
В проектируемом здании приняты деревянные оконные переплеты высотой 1200 мм одинарные с одним рядом остекления. Открывание производится наружу.
Ворота запроектированы распашные с калиткой. Они расположены с двух торцевых сторон здания в каждом пролете. Перед воротами предусмотрено устройство пандуса с уклоном 1:10, для предотвращения затекания воды под ворота.
Рисунок 13 – Эскиз окон и ворот
Таблица 5 – Спецификация элементов заполнения проёмов
2.12 Наружная и внутренняя отделка здания
В проектируемом здании ворота покрывают антикоррозионным раствором, а сверху маслеными красками. Оконные коробки также окрашиваются маслеными красками. Стыки между оконными блоками уплотняются с помощью полос или шнуров пористой резины или гернита. Горизонтальные швы между стеновыми панелями выполняют 15 мм, вертикальные 10 мм, в швы закладываются прокладки из гернита, с наружной стороны расшивают полимерцементным раствором. Снаружи стеновые панели окрашивают фасадной краской. Это придаёт внешней стене эстетичный вид и надёжную защиту от внешней окружающей среды. Все железобетонные конструкции белят известью, а металлические конструкции и закладные детали покрывают антикоррозионным составом. На внутренние стены после заполнения швов наносят известковый раствор (1:2). По периметру, возле примыкания стен к полу, устраивается плинтус из цементно-песчаного раствора.
2.13 Спецификация сборных индустриальных элементов
Таблица 6 – Спецификация сборных индустриальных элементов
3 Инженерно-техническое оборудование здания
Для расчёта и набора устройств санитарно-технического оборудования в проектируемом здании указывается численность рабочих, служащих, а так же режим и характер работ. Для благоустройства предусматривается наличие санузлов, душевых комнат, комнат для отдыха, медпункта. Вентиляция осуществляется за счёт окон и дверей. Электроснабжение – от наружной сети напряжением 220 и 380 В. Водоснабжение проектируемого здания подводится к централизованной системе.
4 Мероприятия по обеспечению экологичности проекта и сбережению энергоресурсов
Охрана природы от загрязнения вредными выбросами промышленных зданий предусмотрено законодательством Республики Беларусь.
При размещении, проектировании, строительства и реконструкции производственных предприятий разрабатывают меры предусматривающие совершенствование технологии производства и исключающие возникновение отходных производств. Промышленное предприятие выделяющее отходы производства отделяют от жилой застройки населенных мест санитарно-техническими зонами.
Градостроение решают принимая во внимание проблему сохранения или преобразования ландшафта с учетом охраны природных ресурсов и территории (рельеф, гидрогеология почвы, растительный и живой мир), назначая экологические мероприятия для сохранения и улучшения природы: создание пространственного экологического каркаса расселения и стабильных самоочищающихся экосистем и др. Архитектурно-планировочные решения, варьируют из условия достижения максимального экологического комфорта и одновременно не загрязняя природной среды. Здания проектируют с максимальным сохранением, пригодные для сельскохозяйственного, рекреационного, заповедного использования и естественного функционирования земли.
При разработке технологии возведения и использования решения минимального преобразования рельефа, наносящего временный ущерб, окружающей среде, при условии возможности полного возвращения строительной площадки в естественное состояние: сохранение почвенного слоя.
Список используемых источников
И. Г. Марудина, В. А. Катков «Методическое руководство по выполнению курсового проекта по разделу: Промышленные здания». Архитектурно-строительный колледж в составе ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет», 2010.
С. В. Ирванцов «Архитектура. Методическое указания к выполнению курсового и дипломного проекта для студентов специальности Т19.01 «Конструкции, детали и узды одноэтажных промышленных зданий.» Часть-1, - Могилев: УО МГТУ, 2003. – 48с.
С. В. Ирванцов «Архитектура. Методическое указания к выполнению курсового и дипломного проекта для студентов специальности 1 - 70 02 01 «Конструкции, детали и узды одноэтажных промышленных зданий.» Часть-2, - Могилев: ГУ ВПО «БРУ», 2004. – 32с.
С. В. Ирванцов «Архитектура. Методическое указания к выполнению курсового и дипломного проекта для студентов специальности 1 - 70 02 01 «Конструкции, детали и узды одноэтажных промышленных зданий.» Часть-3, - Могилев: ГУ ВПО «БРУ», 2005. – 46с.
С. В. Ирванцов «Архитектура. Методическое указания к выполнению курсового и дипломного проекта для студентов специальности 1 - 70 02 01 «Конструкции, детали и узды одноэтажных промышленных зданий.» Часть-5, - Могилев: ГУ ВПО «БРУ», 2006. – 38с.
П. Г. Буга «Гражданские промышленные и сельскохозяйственные здания: Учебник для строительных техникумов по специальности. «Промышленное и гражданское строительство». –М.: Высшая школа, 1983. – 408с.: ил.
И. Г. Марудина, В. К. Рабцевич «Конструктивные узлы гражданских и промышленных зданий для курсового и дипломного проектирования. Часть 2 – Узлы промышленных зданий». Архитектурно-строительный колледж в составе ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет», 2010.
И. А. Шерешевский «Конструирование промышленных зданий и сооружений»: учеб. пособие для студентов строительных специальностей. – Изд.стер. - Архитектура-С, 2005. – 168с.
В. И. Тур «Промышленное задание. Основы проектирования: методические указания к курсовому проекту № 2 для студентов специальности «Промышленное и гражданские строительство» всех форм обучения / сост. В. И. Тур. – Ульяновск: УлГТУ, 2008 – 36 с.
|