Архитектура зданий и сооружений. Промышленные здания

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

ДонГТУ

 

КАФЕДРА АРХИТЕКТУРЫ  И СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

 

_{ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА}

К курсовому проекту по курсу: «Архитектура зданий и сооружений. Промышленные здания»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                               Выполнил:

                                                                           Ст. гр.

                                                                           .

                                                                            Проверил:

                                                                            Усенко В. Н.

                 

 

Алчевск, 2010

 

 

 

 

1.Задание.

 

Исходные данные:

1. Наименование цеха: ЖБИ
2. Район строительства г. Киев
3. Размеры пролетов: 24/18/24
4. Длинна здания: 108 м.
5. Шаг колон: 6 м.
6. Высота цеха: 19,750 м.
7. Грузоподъемность кранов: 10 т.

 

Данные для  АБК:

8. Списочный состав, работающий на предприятии: 300 человек.
9. Наиболее многочисленная смена: 60%
10. Количество женщин: 26%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Введение.

 

При строительстве промышленных предприятий особое внимание уделяется проектированию. При проектировании производственных зданий промышленных предприятий необходимо учитывать, что по технологическому процессу и связанным с ним внутреннему режиму, характеру и воздействию внешних нагрузок, а также по другим особенностям эксплуатации они находятся в специфичных, и как правило, в менее благоприятных условиях, чем гражданские здания.

Производственные  здания промышленных предприятий классифицируют по их специфическим признакам, которые предусматривают назначение и принадлежность этих зданий к той или иной отрасли промышленности (что определяется технологическим процессом), этажность, число пролетов, степень огнестойкости и долговечности, характер застройки, способ расположения внутренних опор, систему водоотвода и вид внутрицехового транспорта.

Важнейшая задача промышленной архитектуры организация производственной среды, в которой протекает технологический процесс.

Должна совершенствоваться организация строительного производства и повышаться ответственность проектных и строительных организаций за научно-технический уровень строительной продукции.

Огромные масштабы строительства  и реконструкции производственных предприятий требуют быстрого развития и совершенствования строительной техники, создания прогрессивных типов производственных зданий (в том числе из легких несущих и ограждающих конструкций), увеличения выпуска строительных материалов, снижения стоимости, сокращения сроков строительства, повышения производительности труда, улучшения качества строительства и дальнейшей его индустриализации. Чем быстрее будут вводиться в строй экономичные производственные здания, тем больше может быть объем строительства при тех же денежных затратах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Объемно-планировочное решение производственного здания.

Многообразие современных  производств и, следовательно, технологических процессов обусловливает, в свою очередь, многообразие объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий.

Приступая к проектированию, прежде всего, необходимо изучить производственный процесс, для размещения которого предназначено здание, и затем выявить те требования, которые он определяет и которым должны отвечать объемно-планировочное и конструктивное решения.

Однако в зависимости от рода производства, т. е. характеристики техно- 
логического процесса, эти требования могут быть разными. В одних 
случаях решающими могут быть требования, связанные с обеспечением 
кондиционированного метеорологического режима и состава воздуха 
(например, для прецизионных производств),   в   других требования. связанных с обеспечением усиленной аэрации (горячие цехи); в одних случаях габариты изделий определяют необходимое пространство ( самолето-сборочные цехи или судостроительные эллинги).     

  В модульной системе обязателен принцип кратности всех размеров некоторой общей величине, называемой модулем. Для промышленного строительства в нашей стране, как и в большинстве европейских стран, установлен единый модуль 1 М = 100 мм для вертикальных и горизонтальных измерений.

Целью введения модульной  системы является обеспечение кратности размеров единому модулю и строгое ограничение числа типоразмеров конструкций и деталей зданий и сооружений. Поэтому при проектировании используются укрупненные модули, кратные единому модулю.

В данном курсовом проекте задано здание длинной 108 м. По ширине оно разделено на 3 пролета по 24 и 18м.

Выбор сетки  колонн:

1. Здание по наличию подъемно-транспортного оборудования - крановое.
2. Шаг колонн определяем по грузоподъемности кранов и высоте здания.

Шаг крайних колонн – 6 м.

 

 

 

 

 

 

 

4. Конструктивное решение производственного здания.

 

Конструктивные схемы  промышленных зданий

По конструктивной схеме  промышленные здания подразделяются на три основные группы:

• полнокаркасные;
• бескаркасные;
• с неполным каркасом.

В данном курсовом проекте  промышленное здание по полнокаркасной конструктивной схеме. В отличие от гражданских промышленные здания проектируют в подавляющем большинстве случаев на основе полнокаркасной конструктивной схемы с ненесущими (навесными) или самонесущими панельными стенами.

У зданий с несущим  каркасом функции отдельных частей и конструкций чётко дифференцированы: все конструктивные элементы, которые входят в состав здания, по характеру статической работы подразделяются на несущие и ограждающие.

Несущие конструкции состоят из вертикальных (или почти вертикальных) несущих элементов, колонн или стоек - и горизонтальных (или почти горизонтальных) несущих элементов - балок или ригелей.

Именно эта особая 1руппа элементов, единственное назначение которых - воспринимать и передавать на основание внешние нагрузки, представляет собой каркас.

Каркасные несущие конструкции  одноэтажных промышленных зданий состоят из поперечных рам и продольных связей между ними.

Поперечные рамы чаще всего образуются из защемленных в фундаментах колонн, шарнирно связанных с балками или фермами покрытия, которые выполняют функции ригелей рам.

Роль продольных связей каркаса выполняют обвязочные, подстропильные и подкрановые балки, специальные связевые конструкции, а также плиты или настилы покрытия, жестко связанные с верхним поясом ферм или балок (рис. 1.2).

Каркас воспринимает все постоянные и временные нагрузки, а также подвергается комплексу несиловых воздействий. Особый характер в промышленных зданиях приобретают несиловые воздействия на конструкции, вызванные технологическими особенностями воздушной среды, в виде тепловых ударов, повышенного влагосодержания, наличия примесей химических веществ, аэрозолей и пр. Поэтому для каркаса обычно применяют наиболее прочные и долговечные материалы - железобетон (сборный или монолитный) и металл.

Железобетонный каркас в сборном варианте применяется для большинства одноэтажных зданий пролетной и ячейковой объемно-планировочной структуры при наиболее распространенных объемно-планировочных параметрах и нагрузках. Применение железобетонных конструкций в этих условиях обеспечивает сокращение расхода стали на 50   60 % по сравнению со стальным каркасом.

         При различных сочетаниях названных  условий наряду с каркасом  из стальных конструкций применяют также смешанный каркас с железобетонными колоннами и стальными фермами либо наоборот.

 

 

 

Ограждающие конструкции предназначены исключительно для того, чтобы ограничивать определенные функциональные объемы, оформлять фасады, обеспечивать тепло- и звукоизоляцию - это стеновые, оконные панели, конструкция

 

покрытия, двери, ворота. С точки зрения конструктора, они являются нагрузкой для первой группы элементов - несущих.

С освобождением фасадов  и перегородок от несущих "функций создается возможность расширить площадь остекления, благодаря чему здания становятся легкими и изящными, а также обеспечивается более свободная внутренняя планировка, которая к тому же может претерпевать определенные изменения в процессе эксплуатации.

Значимость такого рода конструкций трудно переоценить.

В строительстве аналогичными материалами служат сталь и железобетон. Их свойства позволяют концентрировать огромные внутренние усилия в незначительной части общего объема здания, а именно в объеме конструкции, и на предельно малой площади, какой является площадь поперечного сечения колонн.

В данном курсовом проекте:

1 .Общий характер здания - одноэтажное, крановое.

2. Планировка здания - план размером 108 * 66 м; пролетом 24/18/24м. В торцах здания предусмотрены фахверки с шагом 6 метров для крепления наружных стеновых панелей.

3. В продольных пролетах шаг колонн 6 м.

Каркас - железобетонный. Привязка колонн к разбивочным осям:

в торцах здания и к  поперечной оси привязка колонн - 500 мм; в продольных пролетах привязка «ненулевая» к продольным осям - 250 мм. Колонны подбираем по высоте здания, грузоподъемности мостовых электрических кранов и шагу колонн.

Все колонны предназначены для использования когда верх фундамента имеет отметку -0.15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Подъёмно-транспортное  оборудование

Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование предназначено для перемещения внутри промышленных зданий сырья, полуфабрикатов, готовой продукции, а также монтажа и демонтажа технологического оборудования в период реконструкции здания.

Подъемно-транспортное оборудование разделяют на две группы: периодического и беспрерывного действия. К первой группе принадлежат: подвесной рельсовый транспорт (тали, катки, подвесные краны); мостовые опорные краны; специальные краны (консольно-поворотные, козловые и т.д.); наземный безрельсовый транспорт (автокары, автопогрузчики и т.п.). Ко второй - конвейеры (ленточные, пластинчатые, скребковые, ковшовые), рольганги и шнеки.

Выбор вида внутрицехового транспорта зависит от технологического процесса, характера груза и необходимость модернизации производства. Целесообразно использовать такие виды транспорта, которые мало влияют на объёмно-планировочные и конструктивные решения промышленных зданий   наземный безрельсовый, конвейерный и т.п..

В промышленном строительстве  наиболее часто проектируются здания с подвесными и мостовыми кранами, которые перемещают грузы в трёх направлениях и могут обслуживать до 90% пролётной площади.

Мостовые краны имеют грузоподъемность от одной до 500 т и больше. Наибольшее распространение получили мостовые краны грузоподъемностью 5 ^: 50 т. Если в цехах есть необходимость перемещать грузы разного веса и с разной скоростью, предусматривают краны с двумя механизмами подъема. Грузоподъемность таких кранов обозначают дробным числом, например 20/10, где каждая цифра показывает максимальную грузоподъемность в тонах каждого механизма подъема.

Мостовой кран состоит  из несущего моста, поставленного на катки, механизма передвижения и тележки с механизмом подъема. Мост крана имеет вид пространственной коробчатой балочной или ферменной конструкции. На мосты укладывают рельсы для передвижения тележки. Вес механизмы крана передвигаются с помощью электродвигателей, которые питаются через троллейные провода, закрепленные к подкрановым балкам. Мостовые краны передвигаются вдоль цехов по рельсам, прикрепленным к подкрановым балкам, которые, в свою очередь, опираются на консоли или уступы колонн. Доступ в кабину крана осуществляют с посадочных площадок, которые вместе с вертикальными металлическими лестничными стремянками закрепляют на колонах каркаса и размещают возле второй колонны от торца здания.

 

Положительный эффект обусловлен тем, что очертания оси верхнего пояса почти повторяют параболическое очертание диаграммы изгибающих

 

 

моментов статически определимой балки на двух опорах, загруженной равномерно распределённой нагрузкой. В направлении опор моменты  уменьшаются, но в соответствии с  тем же законом уменьшается и плечо внутренней пары сил (растяжение - сжатие) в ферме. Другими словами, усилия в поясах постоянны или почти постоянны.

         Фундаментные балки

Стены каркасных зданий опирают на фундаментные балки, укладываемые между подколенниками фундаментов  на специальные железобетонные столбики или на консоли колонн. Наличие фундаментных балок облегчает устройство под стенами туннелей, каналов и коллекторов для ввода в здание различных подземных коммуникаций. Фундаментные балки, кроме того, защищают пол здания от продувания в случае просадки отмостки. трапециидального поперечного сечения. Фундаментные балки приняты в соответстввии с шагом колонн 6м. Опирание фундаментных балок выполнено таким образом, что отметка верха их составиляет - 0.030 м. Отметка верха фундамента под железобетонные колонны - 0.150 м.