Теплотехнический расчет стенового ограждения, покрытия, выбор типа остекления

Общая часть

Исходные данные для проектирования

 

Место строительства – город Пенза

Строительство – климатический район – II В

Геологические условия – грунты суглинки

Нормативная глубина сезонного промерзания – 1.44 м.

Район по снеговой нагрузке – V

Нормативное значение ветрового давления – W= 0,3 кПа

Нормативное значение снегового покрова S=3,2

Преобладающее направление ветра за декабрь-февраль 3, за июнь–август – C

 

Здание относится ко II степени долговечности – срок службы 50-100 лет. По капитальности – II уровня ответственности. По пожарной безопасности производственные процессы относятся ко II группе. По санитарной характеристике производственных процессов, работающие в цех относятся к группе 1-б.

Описание технологического процесса

Универсальный корпус предназначается для размещения в нем ряда производства легкого и среднего машиностроения, не требующих применения тяжелых кранов.

Редкая сетка колонн и возможность движения подвесного транспорта в двух взаимно перпендикулярных направлениях создают условия для использования цеха при различных технологических процессах, а также обеспечивают возможность перестановки и замены оборудования при модернизации и автоматизации производства.

Бытовые и административно-конторские помещения располагаются внутри цеха на антресолях, под которыми частично могут быть размещены производственно-подсобные помещения – склады инструмента и материалов, заточные, эмульсионные и пр. В дальнейшем при переводе завода на полную автоматизацию и сокращения числа рабочих антресоли могут быть ликвидированы и освободившийся объем здания использован для основных производственных нужд.

Внутрицеховой транспорт осуществляется как вдоль так и поперек пролетов при помощи подвесных кран балок грузоподъемность 3-5 т. Для въезда в цех безрельсового транспорта (автомашины, электрокары) следует предусмотреть по периметру здания 2 ворот размером 4,2*4,2 м.

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

1.3 Объемно – планировочное решение

Проектируемое здание – промышленное, производственное. По объемно – планировочному решению цех – пролетного типа. Здание состоит из 3-х пролетов, размерами: 18*18*18м, шаг крайних колонн 6 м, шаг внутренних колонн 12м. Высота здания 18м.

В цехе есть ворота на складе – распашные размером 4,2*4,2

Внутри цеха грузы перемещаются при помощи подвесных кран-балок грузоподъемностью 3-5 т.

Архитектурно – конструктивные решения

Выбор материала каркаса, обеспечение пространственной жесткости

 

Конструктивное решение – каркас проектируемого здания образован из колонн. Поперечные элементы воспринимают нагрузку от покрытия, снега, кранов, ветра. Сопряжение элементов в узлах жесткое (низ колонн защемляется в фундаментах).

Привязка колонн и стен к модульным разбивочным осям

Привязка наружных стен нулевая. Толщина наружных стеновых панелей 300 мм.

Привязка колонн к продольным разбивочным осям – 0 мм, к поперечным осям – 500 мм для первой и последней колонн, у средних – центральная.

Фахверковые колонны вдоль стен устанавливаются с нулевой привязкой относительно поперечных координатных осей.

Описание отдельных конструктивных элементов

Фундаменты и фундаментные балки

Запроектированы сборные железобетонные столбчатые фундаменты стаканного типа размером под колонны крайних рядов - 2400*2100 мм, под колонны средних рядов – 2150*2050мм, под колонны фахверка – 1500*1500мм, высота ступени 300 мм. Верх фундамента располагают на 15 см ниже уровня чистого пола. Подошва фундамента укладывается на бетонную подготовку толщиной 100 мм из бетона B10(M150).

Коэффициент теплового режима здания, для отапливаемых помещений при расчетной температуре воздуха в помещении 16С° без подвала, с полами, устраиваемыми по грунту. Высота фундамента для колонн принято 1.9 м. Следовательно, глубина заложения – d=-2,05м.

Запроектированы железобетонные фундаментные блоки трапециевидного сечения, укладывают их под все наружные стены кроме проема ворот. Балки укладывают на бетонные столбики в нише подколонников. Под фундаментные балки устанавливается гидроизоляция из 2 слоев гидроизала, склеенных битумной мастикой. По периметру здания устраивается отмостка из асфалто-бетона по щебеночной подготовке шириной 1м.

Колонны

Колонны запроектированы сборные железобетонные прямоугольного сечения: крайние – 700*400 марки К120-32; средние – 500*400 мм марки К120-2: фахверковые – 400*400 мм марки 3КФ121-I. Величина заглубления колонн ниже нулевой отметки 1,05 м. Нижние концы колонн заделываются в стакан фундамента на глубине 1,2 м, не доводя до дна стакана 50 мм, посредством заполнения зазора бетоном класса В25. Колонны подобраны с учетом грузоподъемности кранов и высоты помещения. С элементами каркаса колонны соединяют при помощи сварки закладных элементов.

Подвесные кран-балки

Внутрицеховой транспорт осуществляется при помощи подвесных кран балок. Принимаем стальные двутавровые балки, т.к. шаг колонн 6м и грузоподъемность крана менее 5 т. Подвесные кран-балки позволяют перемещать грузы вдоль пролета цеха и поперек него, охватывая при этом всю рабочую площадь. Подвесные краны установлены в виде одной балки так как пролет имеет длину 12м.

Связи

Для повышения устойчивости здания в продольном направлении предусмотрена система вертикальных связей между колоннами каркаса и в по­крытии. Связи из-за наличия кран балок устанавливаются в подкрановой час­ти. Между колоннами шагом 6м выполнены крестовые связи, с шагом 12м - портальные. Связи расположены посередине здания. Вертикальные связи покрытия выполнены из уголков.

Лестницы

В здании предусмотрены пожарные лестницы, вертикальные стальные шириной 0.7м, начинаются с высоты 2.5м.

Ворота и двери

Для перемещения внутри цеха напольного транспорта в здании выполнены ворота распашного типа. Высота ворот 4.2 м. полотна ворот выполнены из деревянных брусков, обитых водостойкой фанерой и с полистирольным заполнением изнутри. Стойки рамы ворот устанавливают на фундамент и за­крепляют к нему анкерными болтами. Стойки и перемычку посредством пла­стик крепят к закладным деталям стены. Полотна навешивают на раму с по­мощью шарнирных петель.

Для пропуска средств напольного транспорта в наружных стенах здания предусмотрены ворота. Из условия обеспечения пропуска транспортных средств, обслуживающих технологический процесс, назначены распашные двупольные ворота с ручными приборами открывания размерами 4,2 х 4.2 м. Полотна ворот навешивают на петли. Ворота выполнены из дерева, площадь полотен 16.8 м². Во избежание больших теплопотерь и появления сквозняков по контуру воротной рамы к каркасу привариваются наличники из полосовой стали. Щели между распашными полотнами и под ними закрывают гибкими фартуками из резины и брезента. С наружной стороны ворот устраивают пандус с уклоном 10%.

Полы

Полы в здании устроены по грунту. При укладке подстилающего слоя на основание в грунт втапливают щебень на глубину 150 мм. В качестве подстилающего слоя использован бетон класса В15толщиной 150 мм. Покрытия пола - бетон класса В20 толщиной 30 мм.

Расчетная часть

Теплотехнический расчет стенового ограждения, покрытия, выбор типа остекления