Пояснительная записка
Выполнил: студент группы 321201 Воробьёва О.А.
Проверил: Кузюкова О.В.
Тула 2012г.
Содержание
1. Общие данные для проектирования. 4
2. Решение генерального плана. 4
3. Объёмно-планировочное решение здания. 4
4. Конструктивное решение одноэтажного здания. 6
4.1. Конструктивная схема здания. 6
4.2. Фундаменты.. 6
4.3. Решение каркаса здания (колонны и связи) 7
4.4. Решение торцевого фахверка. 8
4.5. Наружные и внутренние стены.. 8
4.6. Подкрановые балки. 9
4.7. Решение покрытия (стропильные конструкции, связи по покрытию, несущие элементы ограждающей части покрытия) и кровли. 9
4.8. Полы.. 10
4.9. Окна, двери, ворота. 11
5. Многоэтажная пристройка. 11
5.1. Конструктивная схема здания. 11
5.2. Фундаменты.. 12
5.3. Решение каркаса. 12
5.4. Наружные стены. 12
5.5. Лестницы. 12
5.6. Кровля. 12
6. Наружная и внутренняя отделка. 12
7. Литература. 14
Общие данные для проектирования
Курсовой проект №2 «Одноэтажное производственное здание с многоэтажной пристройкой» разработан на основании задания на проектирование выданного кафедрой "Городское строительство и архитектура" Тульского государственного университета.
Место строительства одноэтажного производственного здания города Тулы. Климатический район – IIВ (СНиП 23-01-99* рис. 1). Расчетная зимняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92 –
-27°С (СНиП 23-01-99* табл. 1). Район по весу снегового покрова III (СНиП 2.01.07-85*). Геологические условия – грунты непучинестые. Грунтовые воды располагаются значительно ниже отметки проектирования фундаментов. Характер участка – рельеф территории спокойный. Характеристика одноэтажного производственного здания с многоэтажной пристройкой: Степень огнестойкости – II. Категория производства – Д. Отопление, водоснабжение, канализация будут приняты от городских сетей.
2. Решение генерального плана
Проектируемое одноэтажное производственное здание с многоэтажной пристройкой размещены в составе группы зданий и сооружений объединенным общим производственным процессом. На выделенной территории отсутствуют полезные ископаемые. Площадка производственных предприятий примыкает к существующей городской границе. Существующий рельеф территории спокойный. Вдоль границы площадки проходят автомобильные дороги обеспечивавшие проезд к промышленным зданиям.
3. Объёмно-планировочное решение здания
Одноэтажное промышленное здание имеет три пролета 18, 18 и 6 м (цех №1, №2 и № 3 соответственно. Пролеты №1 и №2 примыкают параллельно друг другу, пролет №3 перпендикулярен пролетам 1 и 2. В 1 и 2 пролетах располагаются опорные мостовые краны среднего режима работы по ГОСТ 3332-54 грузоподъемностью по 10 т. Длина пролётов здания (1 и 2) 60 м, пролета 3 54 м. Высота цех №1,2 – 10.8 м.,3 – 6 м. Шаг крайних колонн в пролетах 1 и 2 6м, шаг средних колонн 12м. В пролете №3 принимаем 6 м. Цех № 2 и 3 имеют по торцам автомобильные ворота суммарным количеством 2 шт., размером 4.2 х 4 м, так же в пролете №3 располагаются железнодорожные ворота размером 4,8х5,4м. В пролете 2 размещаются бытовые помещения, имеющие в своем составе: комнату отдыха, санузлы с умывальниками и комнату личной гигиены женщин.
Расчет санузла.
Площадь цеха №1 – 1080 кв. м.
цеха №2 – 1080 кв. м.
цеха №3 – 324 кв. м.
многоэтажной пристройки – 288 кв. м.
Объем пролета №1 (до низа констр. покрытия) – 11664 м3
пролета №2 – 11664 м3
пролета №3 – 1944 м3
этажа многоэтажной пристройки – 1036,8 м3
общий объем многоэтажной пристройки – 3110.4 м3
Конструктивное решение одноэтажного здания
4.1. Конструктивная схема здания
Здание цеха №1, 2 и 3 – одноэтажное. Пролеты 18, 18 и 6 м, шаг колонн 6 12 6 и 6 м., высота до низа стропильных конструкций – 10.8, 10.8 и 6 м. соответственно. Здание в цехе №1,2 и 3 с железобетонным каркасом. Так как пролеты 1,2 примыкают к 3 перпендикулярно, то образуется поперечный деформационный осадочный шов. Решение такого шва на двух разбивочных осях со вставкой. Величина вставки принимается по расчету:
Устойчивость каркаса обеспечивается жесткой заделкой колонн в стаканы фундаментов, приваркой плит покрытия к фермам и заделкой швов между плитами цементным раствором Ml00. Продольная устойчивость здания обеспечивается установкой вертикальных связей между колоннами. Торцевой фахверк выполняется в виде сварных металлических колонн. Колонны первого и второго цеха – железобетонные прямоугольного сечения размером 400х800мм для зданий с опорно-мостовыми кранами. Колонны третьего цеха – железобетонные постоянного сечения для бескрановых зданий. Подкрановые балки в цехах 1 и 2 стальные разрезные для шага колонн 6 и 12 м. под мостовые краны грузоподъемностью до 50 т. Покрытие цеха № 1 и 2 выполнено по железобетонным фермам с уклоном 1.5%,так как шаг крайних и средних колонн различен, то в здании предусмотрены подстропильные конструкции (подстропильные фермы), и опирание стропильной фермы происходит на подстропильную с шагом 6м. В цехе №3 покрытие по железобетонным балкам плоской кровли. Плиты покрытия приняты сборные железобетонные ребристые, размером Зх6 и 3х12 м.
Кровля принята рулонная 4 - х слойная с защитным слоем из гравия по утеплителю из пенобетона.
Водосток — организованный, внутренний через водоприемные воронки. Стены наружные – из самонесущих панелей толщиной 300 мм.
4.2. Фундаменты
Все фундаменты – сборные железобетонные столбчатые стаканного типа. Фундамент условно делится на две части: подколонник и плиту, которая имеет ступени. В верхней части подколонника – стакан для колонны. Дно стакана располагается на 50мм ниже проектной отметки низа колонны с тем, чтобы после распалубки фундамента путем подливки слоя цементного раствора компенсировать возможные неточности в размерах и заложении фундаментов. Для лучшего закрепления колонны в стакане фундамента на ее боковых поверхностях делают горизонтальные бороздки. Отметка верха подколонника принята — -0.150 м.; глубина заложения фундаментов 1.650 м. Глубина стакана для колонн прямоугольного сечения 300х400мм – 800 мм (для пролета №3),и для пролетов 2 и 1 – 900мм. Ступени плиты всех фундаментов имеют единую унифицированную высоту 300мм, количество ступеней - 2. Под фундаментами предусмотрено устройство подготовки в виде слоя бетона марки М50, толщиной 100мм. Привязка фундаментов к разбивочным осям определяется привязкой колонн. В местах примыкания одного пролета к другому устанавливают один фундамент для 2-х колонн с двумя стаканами. После установки колонны стакан заделывают бетоном марки Ml00 на мелком щебне.
4.2.1. Фундаментные балки
Балки предназначены для применения в промышленных каркасных зданиях с шагом колонн 6м в качестве фундаментов самонесущих стен серия (1.432-5). Балки номинальной длиной 6м разработаны для панельных стен толщиной от 200 до 400 мм.
Маркировка балок. Балки длиной 6м, изготовляемые без предварительного напряжения, имеют марку ФБ (фундаментная балка) с добавлением цифр.
Описание конструкции. Балки имеют тавровое или трапецеидальное поперечное сечение со скосами, облегчающими извлечение балок из форм при изготовлении. Конструктивная длина балок выбирается в зависимости от ширины подколонника и место положения балок. Верхняя грань всех балок располагается на 30 мм ниже уровня чистого пола. Балки свободно устанавливаются на приливы, бетонируемые на уступах фундаментов колонн. Зазоры между торцами балок, а также между концами балок и колоннами заполняют бетоном марки Ml00.
Материалы. Балки изготовляются из бетона марок М200–400. Рабочая арматура балок ФБ – плоские сварные каркасы из горячекатаной стали периодического профиля класса А-111.
4.3. Решение каркаса здания (колонны и связи)
4.3.1. Колонны
Все колонны на плане здания должны быть расположены строго определенно по отношению к разбивочным осям. Колонны первого и второго цехов имеют привязку 0 мм к продольным разбивочным осям и «центральную» к поперечным. Колоны третьего цеха – нулевую привязку к поперечной разбивочной оси и «центральную» к продольной. Первая и последняя колонны каждого ряда имеют привязку к поперечной оси 500 мм., независимо от материала колонн, их шага и высоты здания. Высота колонн цеха №1 и №2 – 10.8 м., 3 – 6 м. В 1 и 2 цехе имеется опорно-мостовой кран грузоподъемностью 10 т. Для крепления торцовой стены к основным колоннам каркаса в зазор между колонной и стеной устанавливаются приколонные стальные стойки фахверка, привариваемые к закладным деталям железобетонных колонн. Железобетонные колонны армируются сварными или вязаными каркасами и формуются из бетона марки 200 при прямоугольном сечении марки 300–400. Закладные элементы, заанкерённые в бетон или приваренные для фиксации положения к рабочей арматуре, имеются во всех колоннах в местах опирания стропильных конструкций, на уровне стеновых панелей, в связевых колоннах – в местах примыкания продольных связей. Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину до 0.85 м. В этих пределах для связи с бетоном замоноличивания ствол колонны снабжается горизонтальными бороздками. Установка колонн выполняется самоходными подъемными кранами. К подъемному тросу колонна присоединяется вставленными в отверстие для строповки захватами.
4.3.2. Стальные связи железобетонного каркаса
В поперечном направление устойчивость здания обеспечивается жесткостью заделанных в фундамент колонн и жестким диском покрытия, в продольном направлении – дополнительно стальными связями, устанавливаемыми по всем рядам между колоннами и опорами стропильных конструкций. Стальные межколонные связи располагаются пролете в пределах высоты подкрановой части колонн. Для шага 6 м крайних рядов устанавливают крестовые связи. Рядовые колонны соединены со связевыми колоннами подкрановыми балками. Стержни связей конструируются из парных горячекатаных профилей, свариваемых накладками и узловыми фасонками. К закладным элементам в железобетонных изделиях связи присоединяются на болтах с последующей сваркой.
4.4. Решение торцевого фахверка
Область применения. Колонны применяются в торцевых фахверках одноэтажных промышленных зданиях, имеющих самонесущие стены из панелей длиной 6м. Внутренняя грань панельных стен располагается с зазором 30 мм. по отношению к наружной грани колонн.
4.5. Наружные и внутренние стены
Принимаем самонесущие панели (по серии 1.432-5) для отапливаемого здания при шаге колонн 6м. В соответствии с шагом крайних колонн номинальная длина всех панелей, за исключением угловых и простеночных, принимаем 6 м. Толщину панелей принимаем 300 мм, номинальная высота 1,2 и 1,8м. Нижняя панель первого яруса опирается на фундаментную балку по слою противокапиллярной гидроизоляции из цементно-песчаного раствора. Раскладку панелей по высоте производим так, чтобы один из горизонтальных швов располагался на 0.6 м. ниже верха колонны. Панели торцевой стены крепятся к стальным фахверковым колоннам и стойкам торцевого фахверка, расположенным между основными колоннами и стеной. Заполнение швов панельных стен, осуществляется упругими синтетическими прокладками и герметизирующими мастиками. Толщина швов фиксируется жесткими прокладками, размещенными по краям панели. Навесные панели в пределах ярусов крепятся к закладным элементам в железобетонных колоннах.
4.6. Подкрановые балки.
Применяем для цехов №1 и 2 железобетонные подкрановые балки для шага колонн 6 м. под мостовые краны грузоподъемностью до 10-30 т. Крановые рельсы по ГОСТ 3332-54, тип рельса КР-70. Пролеты, оборудованные опорно-мостовыми кранами среднего режима работы грузоподъемностью Q = 10 т. Опорный мостовой кран состоит из основной двутавровой стальной балки, снабженной на концах катками, которые движутся по верхней полке рельсов, опирающиеся на подкрановые балки. По нижней полке основной балки движется электрическая таль. Он позволяет перемещаться грузу вдоль пролета цеха и поперек. Крепление подкрановой балки к консоли колонны производиться на анкерных болтах, пропущенных сквозь опорный лист, предварительно приваренный к нижней закладной пластине, а к шейке колонны - путем приварки вертикального листа к закладным пластинам. Болтовые соединения после рихтовки завариваются. Балки рассчитаны на нагрузку от мостовых кранов Q=10 т. Монтаж подкрановых балок ведется самоходными кранами. Захваты пропускаются через отверстия для крепления рельсов. При установке балок допускается смещение их осей на 5 мм. по вертикали и горизонтали относительно оси кранового рельса с перепадами до 2 мм. в стыках. Крепление подкрановой балки к консоли колонны производиться на анкерных болтах, пропущенных сквозь опорный лист, предварительно приваренный к нижней закладной пластин, а к шейке колонны — путем приварки вертикального листа к закладным пластинам. Болтовые соединения после рихтовки завариваются. Для предотвращения возможного тарана краном торцевой стены на торцевых балках устанавливаются стальные концевые упоры.
Для посадки на кран в здании устраиваются ПП (Посадочные площадки).
4.7. Решение покрытия (стропильные конструкции, связи по покрытию, несущие элементы ограждающей части покрытия) и кровли. По схеме восприятия внешних и распределению внутренних усилий конструкции подразделяются на балки и фермы. Балка – одноэлементная конструкция, загружаемая по всему пролету. Изгибающие моменты вызывают в ее сечениях разнозначные нормальные усилия, увеличивающиеся к крайним
волокнам. Ферма - составная стержневая конструкция, загружаемая только в соединяющих стержни узлах. Фермы устанавливаются на железобетонные колонны и на подстропильные фермы. Стропильные конструкции цехов №1 и 2 – железобетонные фермы с уклоном 5%. В цехе №3 – железобетонные балки плоской кровли. Несущие элементы ограждающей части покрытия – железобетонные ребристые плиты изготавливают длинной 6 и 12 м. и шириной рядовые – 3 м., доборные – 1.5 м. в каждой длине Плиты покрытия длиной 6 и 12 метров. Плиты снабжены продольными рёбрами высотой 0.3 м. при длине 6 м. и 0.45 при длине 12 м. и поперечными рёбрами высотой до 0.15 м, расположенные через 1.5 м. и через 1 м. в зависимости от снеговой нагрузки и ширины. Плиты размером 3х12 м. имеют в середине одно ребро усиленного профиля. Торцевые поперечные рёбра плит снабжены вутыми, обеспечивающими жёсткость контура. Толщина полки 30 мм. Плиты армируются стержневой, проволочной или прядевой арматурой и каркасами и сетками, расположенными в рёбрах и полке. Плиты формуются из бетона марки 400 и 500. Плиты укладываются по железобетонным и стальным несущим конструкциям. При установке плиты привариваются не менее чем в трех точках к стропильным конструкциям. Форма поперечного сечения плит обеспечивает образование между соседними плитами шва шириной 50 мм, заполняемого (при монтаже) цементным раствором марки 200 на мелком заполнителе.
4.7.1. Кровля
Основанием для кровли служит замоналиченный настил из ребристых железобетонных плит. Кровлю составляют: слой гравия светлых тонов на дегтевой или антисептированной битумной мастике толщиной 25мм. Защитный слой гравия исключает механических повреждений, при хождении по кровле и сбрасывание снега; 4 слоя гидроизола марок ГИ-К ГОСТ 7415-86* на битумной мастике толщиной 20 мм; Гидрофобизированные минераловатные плиты повышенной жесткости 200 мм; Рубероид, наклеенный на горячем битуме.
В местах установки водосточных воронок основной водоизоляционный ковер усиливается наклеиваемыми поверх него двумя слоями рубероида и слоем стеклоткани и зажимается между прижимным кольцом и воронкой по периметру отверстия.
4.8. Полы
Вид покрытия пола выбирается в зависимости от характера воздействий на пол или от специальных требований к нему. Характер подстилающего слоя и такие меры, как усиление основания, гидроизоляция и др., назначаются в зависимости от выбранного вида покрытия пола, грунтов основания, уровня грунтовых вод и т.п.Конструкцию пола в проектируемом здании см. на флажках в курсовом проекте. Полы в цехах №1, №2 и №3 - бетонные из бетона класса В25, толщиной 30 мм., по подготовке из бетона класса В7.5 толщиной 200 мм. В санузлах и комнате личной гигиены женщин полы из керамической плитки, в помещениях для отдыха — из линолеума с подосновой.
4.9. Окна, двери, ворота
4.9.1. Окна
Вид и размеры оконных проемов в промышленном здании назначаем с учетом конструкции стен, светотехнических и аэрационных требований и архитектурных соображений. В здании окна располагаются в два яруса, схема заполнения двойные верхнеподвесные переплеты: наружный открывается наружу, внутренний – внутрь. Оконные проемы имеют номинальную ширину 4.5 м. и номинальную высоту 4.2м,что обеспечивает удобную увязку с размерами стеновых панелей. В здании устанавливаются двойные оконные
переплеты деревянные, по ГОСТ 12506-81.
4.9.2. Двери, ворота
При проектировании выходов из производственных помещений одноэтажных зданий соблюдаются требования по эвакуации зданий. Двери деревянные, глухие, однополотные размером 1.9х0.91, 2.1х8, 2.1х7 м. Ворота в пролетах №2 и №3 распашные автомобильные размером 3х4.2 м. по серии ПР-05-36. С наружной стороны ворот, предназначенных для безрельсового транспорта, в целях перехода от нулевой отметки пола внутри здания к планировочной отметке земли вокруг здания (-0.300) делают наклонные бетонные съезды – пандусы (с уклоном 0.03).
Многоэтажная пристройка
К одноэтажной части здания осуществляется примыкание многоэтажной пристройки выполненной по верхней продольной стене полёта №1.
5.1. Конструктивная схема здания
Многоэтажное здание по серии 1.420-12 (ИИ20/70).Используемая сетка колонн 6х6 м. Размер пристройки 12x24м. 3 этажа высотой 3.6 м. Колонны крайнего ряда имеют квадратное сечение с размером 400х400 мм, колонны среднего ряда прямоугольного сечения 400х600мм. Крайний ряд колонн к продольной разбивочной оси имеет привязку «ноль»,к поперечной центральную привязку. Наружные стены (продольные и торцовые) располагаются с привязкой -0 мм по отношению к соответствующим разбивочным осям. При том между колонной и стеной образуется зазор 30 мм. Каркас состоит из колонн, ригелей и плит перекрытия. Ригели предназначены для использования в составе междуэтажных перекрытий типа I. Ригели имеют одинаковое по форме и размерам сечение высотой 800 мм с полками для опирания плит, длина определяется пролетом 6 м и размером сечения колонн на уровне ригеля. Ригели ИБ1 длина 5000 мм. Плиты перекрытия типа 1 имеют два номинальных размера 1500 мм и 750 мм и два размера по длине 5550 и 5050 мм. Все плиты имеют П-образное сечение высотой 400 мм. По торцам плиты имеются три промежуточных поперечных ребра высотой 200 мм. Толщина полки 50 мм. Жесткость каркаса обеспечивается заделкой колонн в стаканах фундаментов бетоном класса В7.5, приваркой к колоннам ригелей, приваркой к ригелям связевых плит перекрытия и установкой диафрагм жесткости в пролете здания.
5.2. Фундаменты
Фундаменты под колонны пристройки – столбчатые, сборные железобетонные стаканного типа, размером для колонн крайнего ряда 1.5х1.5 м, для колонн среднего ряда 2.1х1.5м. Глубина заложения фундаментов – -1.650 м. от уровня земли.
5.3. Решение каркаса
Колонны сборные железобетонные сечением 400x400 мм и 600х400мм, высотой на 3 этажа по серии 1.420-12. Ригели сборные железобетонные таврового и г-образного сечения с полками внизу. Плиты перекрытий –ребристые вают Наружные стены.
Стены - из панелей толщиной 300 мм. Могут быть рядовые, простеночные, угловые, для внутренних углов здания, парапетные, цокольные. Окна и двери — деревянные по ГОСТ 11214-86.
5.4. Лестницы.
Марши с полуплощадками, которые опираются на ригели лестничной клетки расположены симметрично в двух частях многоэтажной пристройки. Лестница освещена естественным светом.
5.5. Кровля.
Кровля плоская, невентилируемая с внутренним водостоком, рулонная, из 4-х слоев гидроизола на битумной мастике с защитным слоем из гравия. Утеплитель - гидрофобизированные минераловатные плиты повышенной жесткости. По железобетонным плитам рубероид, наклеенный на горячем битуме.