Введение
Целью разработки курсового проекта является закрепление теоретических знаний, полученных при изучении дисциплины «Архитектура гражданских и промышленных зданий» и ряда других общетехнических и специальных дисциплин, а также приобретение навыков, необходимых для проектирования промышленных зданий.
Проект промышленного здания разработан на основе заданных параметров и проектных данных, в соответствии с единой модульной системой, основными положениями по унификации объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий, государственными стандартами и действующими строительными нормами и правилами.
Здание запроектировано из крупноразмерных индустриальных элементов с применением сборных железобетонных и металлических конструкций.
Промышленное здание
1.Объемно - планировочное решение
Этажность, количество, размеры и высота пролетов, их компоновка, сетка опор, наличие подъемно-транспортного оборудования, наличие фонарей, ввода железнодорожных путей
Производственное здание одноэтажное, в плане – прямоугольной формы 66х96м, многопролётное (три пролёта), сплошной застройки (различные цеха и отделения одного производства размещены в одном большом здании). Высота здания (по отметкам верха колонн) в пролётах различна (24-ти метровый пролёт – высота составляет 9,6 м; и 30-ти метровый пролёт – высота составляет 16,65 м; 12-ти метровый пролёт – 7,2м).
Подъёмно-транспортное оборудование, имеющееся в здании: в 24пролетном здании подвесной кран грузоподъёмностью 10т. в 30-ти метровом пролёте – мостовой кран грузоподъёмностью 30 т. Технологический процесс предусматривает связь между собой 24-ти и 30-ти метрового пролётов, поэтому они не разделены между собой перегородками.
В 30-ти метровом пролёте предусмотрен ввод железнодорожных путей.
В здании предусмотрено устройство деформационных швов.
Срок службы здания – не менее 50 лет (второй класс капитальности).
Обеспечение норм пожарной безопасности и санитарных норм проектирования
В соответствии со СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений», пункт 5.21* для здания по функциональной пожарной опасности принят класс Ф 5.1 (производственные здания и сооружения). Степень огнестойкости – II (таблица 4*), класс конструктивной пожарной опасности – С1.
По СНиП 31-03-2001:
Эвакуационные выходы предусмотрены через производственные помещения, что не нарушает требования пункта 6.1;
Расстояние от наиболее удалённого рабочего места в помещении до ближайшего эвакуационного выхода не превышает значений, указанных в таблице 1 (в зависимости от объёма помещения, его категории, класса конструктивной пожарной опасности здания и степени огнестойкости); ширину эвакуационного выхода (двери) принимаем в соответствии с требованиями пункта 6.10 (выход из помещения) и 6.11 (выход наружу).
Наружная и внутренняя отделка здания
Наружные стены производственного здания с обеих сторон покрыты фактурным слоем цементно-песчаного раствора толщиной 20 мм. Толщина наружных панелей составляет 250 мм, включая фактурные слои. Панели согласно зданию используются из бетона на зольном гравии. Покрытие кровли выполняется из рулонного материала – рубероида. Полы промышленного здания выполнены из асфальтобетона.
Конструктивные решения
Конструктивная схема
Конструктивная система: каркасная.
Конструктивная схема: рамно-связевая.
Обеспечение устойчивости здания
В продольном направлении рамы каркаса связаны подкрановыми балками, стальными связями, которыми обеспечивается продольная жесткость). Связи расположены между колоннами в середине температурного отсека в каждом ряду колонн. 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.
В поперечном направлении устойчивость здания обеспечивается за счет образования жестких рам из заделанных в фундамент колонн и шарнирного соединения стропильных ферм с колоннами. Жесткий диск образуют плиты покрытия, приваренные к стропильным фермам или балкам с последующим замоноличиванием швов.
Устройство деформационных швов
В производственном здании в поперечном и продольном направлениях предусмотрено устройство деформационных швов.
В продольном направлении деформационные швы необходимы из-за перепада высот, а также из-за разности нагрузок (пролёты с мостовым краном, с подвесным краном и пролёт, где нет кранового оборудования).
Эти швы расположены по осям Б-В, Г-Д (смотри лист 1, план производственного здания).
В поперечном направлении температурный шов проходит по оси 6 (колонны смещаются от оси на 500 мм – центральная привязка). Он делит здание на две части: длиной 48 м и 60 м. Всего в производственном здании получается шесть температурных отсеков, учитывая деление деформационными и температурными швами.
Температурный шов нужен для того, чтобы предохранить конструктивные элементы здания от образования трещин вследствие деформаций, вызываемых колебаниями температуры наружного и внутреннего воздуха. Колонны смещаются от оси на 500 мм
В местах устройства швов ставят парные колонны с общим фундаментом.
Фундаменты
Размеры и несущая способность типовых монолитных железобетонных фундаментов на естественном основании выбраны исходя из области применения унифицированных габаритных схем одноэтажных промышленных зданий. Фундаменты под колонны прямоугольного сечения серии 1.412-1/77, а под колонны двухветвевого сечения серии 1.412-2/77.
Типовые конструкции фундаментов запроектированы для условий выполнения работ нулевого цикла до монтажа колонн; верх подколонников принят на 150 мм ниже отметки чистого пола здания. Типовые фундаменты применены для грунтов с расчётным сопротивлением 
. Фундаменты под колонны – стаканного типа, состоят из плитной части и подколонника, в котором имеется стакан для заделки сборной колонны.
Фундаменты выполнены из бетона класса В25. Арматура принята в виде плоских сварных сеток из стали класса А-400.
Колонны
Колонны воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки различного характера. В здании применены типовые сборные железобетонные колонны.
В 24-ти метровом пролёте с подвесным краном использованы колонны прямоугольного сечения 450х500, высотой 6.200 м
В 30-ти метровом пролёте с мостовым краном колонны двухветьевые 600х1400мм, высотой 16,8м с шагом 12 м.
В 12-ти метровом пролёте без кранового оборудования использованы колонны прямоугольного сечения 400х400мм, высотой 8,5 м с шагом 6, 12 м.
По положению в здании колонны подразделяются на крайние и средние. 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 только для крепления стен. Фахверковые колонны железобетонные 300х300. Располагаются в поперечном направлении с шагом 6м.
Колонны основного каркаса армируются сварными или вязаными каркасами и формуются из бетона класса В25 (колонны прямоугольного сечения), класса В30 (двухветвевые колонны).
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, в крайних колоннах - на уровне швов стеновых панелей, в связевых колоннах – в местах примыкания продольных связей. Закладные элементы в местах опирания подкрановых балок и стропильных конструкций состоят из стального листа с пропущенными сквозь него анкерными болтами. Для установки железобетонных подстропильных ферм оголовки колонн снижаются на 0,6м и выполняются без анкерных болтов. Стык осуществляется потолочным сварным швом.
Стены
В данном курсовом проекте используются ненесущие (навесные) стеновые панели.
Стеновые панели предназначены для стен промышленных зданий с различным температурно-влажностным режимом. По положению в стене они подразделяются на рядовые, подкарнизные и парапетные с дополнительными закладными элементами для крепления к покрытию и приварки карнизных плит, простеночные, устанавливаемые между раздельными оконными проемами – в курсовом проекте не представлены, т. к. остекление ленточное.
Здание, отапливаемое с стеновыми панелями из бетона на зольном гравии толщиной 250 мм.
В соответствии с шагом колонн номинальная длина всех панелей принимается 6 м.
Раскладка панелей по высоте произведена таким образом, чтобы один из горизонтальных швов располагался на 0.6 м ниже верха колонны. Этот шов разделяет панели, крепящиеся к колоннам и к конструкциям покрытия. Панели торцевой стены крепятся к фахверковым колоннам.
Панели навесных стен устанавливают на стальные опорные столики (уголки), привариваемые к колоннам. Для расположения полки уголка, образующего консоль, в навесных стенах между колонной и панелями сохраняется зазор 30 мм.
В данном проекте применяются панели размерами 6х1.2 м и 6х1.8 м.
Заполнение швов панельных стен осуществляется упругими синтетическими прокладками толщиной 60-80 мм и герметизирующими мастиками. Толщина швов фиксируется жесткими прокладками 200х200 мм, размещенными по краям панели. При отсутствии синтетических материалов швы заполняются цементно-песчаным раствором. Однако в связи с работой кранов и температурными деформациями панелей цементный раствор со временем выкрашивается.
Навесные панели крепятся к закладным элементам в железобетонных колоннах или непосредственно к фахверковым колонным. Нижняя панель опирается на фундаментную балку по слою противокапиллярной гидроизоляции из цементно-песчаного раствора.
Вставки деформационных продольных швов заполняются кирпичной кладкой. По углам здания используются специальные доборные угловые панели.