Общая часть
Проект производственного здания с административно-бытовым корпусом разработан для строительства в г.Туапсе.
Район строительства характеризуется следующими климатическими, геологическими и гидрогеологическими условиями:
- Климатический район строительства по ГОСТ16350-80 III б
- снеговая нормативная нагрузка 55 кгс/м2
- ветровая нормативная нагрузка 52 кгс/м2
- расчетная зимняя температура наружного воздуха -7ºС
- господствующие ветры - северо-восточные
- сейсмичность - 8 баллов
- глубина промерзания - 0,8 м.
1. Объемно-планировочное решение
Проектируемое промышленное здание относится к транспортно-складскому типу, здание административно бытового корпуса (АБК), относится к вспомогательному типу.
По объемно-планировочному решению промышленное здание относится к сплошной застройке. Поэтому планировке здания присуща гибкость и универсальность. По характеру технологического процесса, здание относится к ячейковому типу застройки, сетка колонн 6х6м (квадратная форма), что позволяет свободно маневрировать направлением технологического потока.
Основными конструктивными элементами ячейкового промышленного здания являются:
- колонны, которые передают нагрузки на фундаменты;
- конструкции покрытия, которые состоят из несущей части (фермы);
- Фонари (зенитные), обеспечивающие необходимый уровень освещенности и воздухообмен в помещении;
- Вертикальные ограждающие конструкции (стены, перегородки, конструкции остекления), причем конструкции стен опираются на фундаментные и обвязочные балки;
- Двери и ворота для движения людей и транспорта;
- Окна, обеспечивающие необходимый световой режим в помещении
Основные характеристики:
- По степени долговечности - (не менее 50-ти лет)
- По степени огнестойкости - степени (1 класс)
- По архитектурно-конструктивным признакам - одноэтажное, многопролетное здание.
- По наличию подъемно-транспортного оборудования – мостовой кран грузоподъемностью 10т.
- Технологические процессы обслуживают напольные средства транспорта: электрокары, погрузчики и.т.д.
В плане здание имеет простую форму застройки, прямоугольного очертания, без перепадов высот, с пролетами одного направления.
2. Архитектурно - планировочное решение
Объёмно-планировочное решение любого промышленного здания зависит от характера технологического процесса, располагаемого внутри здания.
Для размещения данного производства было выбрано одноэтажное здание. Высота этажа принята 8.4 м.
В здании используется шаг колонн крайних – 6 м, а средних -12м. Также предусмотрены фахверковые колонны по ширине пролётов по наружным стенам через 6 м, чтобы обеспечить использование только 6-ти метровых стеновых панелей.
Для крепления стеновых панелей к угловым и крайним средних рядов несущим колонным приваривают фахверковые стойки, образованные соединением балок двутаврого, уголкового или швеллерного профиля.
Несущие колонны – железобетонные прямоугольного постоянного сечения 400×500мм.
Для наружных стен используются 6-ти метровые стеновые панели высотой 1.2 и 1.8 м, а также шириной 3м, 6м, 1.5м и 0.75м. Толщина панелей равна 220 мм.
Покрытие используется по прогонам. Используются 6-ти метровые стальные профилированные покрытия шириной 3 м. В качестве несущих покрытий используются 18м стропильные фермы, располагаемые через 6 м, а также стропильные фермы, длинной 12м. Покрытие проектируется малоуклонным с уклоном i=1.5 %.
Корпус состоит из двух смежных пролётов, с размерами в осях 18×54 м. Освещение во всех пролётах естественное через окна и через светоаэрационные фонари, с подсветкой в глубине.
Внутрицеховая транспортировка грузов осуществляется мостовыми кранами, грузоподъемностью 10т.
Основные технологические операции в цехе протекают без значительных выделений тепла, пыли, дыма, копоти и вредных газов. Предприятие обеспечено местным теплоснабжением, водоснабжением, производственной и ливневой канализацией, электроснабжением.
3. Генеральный план
При проектирование генерального плана производственного здания использовалось блокирование участков с принципом зонирования. Зонирование предполагает по возможности рациональную группировку в пределах объёма производственного здания помещений участков и зон в соответствии с определёнными признаками (технологические, уровни производственной вредности, пожаро и взрывоопасность, направленность транспортных и людских потоков).
Сблокированные здания допускают многовариантную расстановку технологического оборудования, позволяют уменьшить площадь заводской территории на 30 – 40%, сократить периметр наружных стен до 50%, снизить стоимость строительства на 10 – 15%, сократить длину коммуникаций и транспортных путей, снизить расходы на эксплуатацию зданий и благоустройство территории.
Технологический цикл начинается с поставки на склад материалов и заготовок. В зданиях предусмотрены ворота для автомобильного транспорта.
Ворота проектируется высотой 4.20 м, а ширина – 4.0 м. Отходы производства могут удаляться через ворота доставки. Противопожарные разрывы устанавливаются согласно СНИП. Для свободного доступа пожарных машин предусмотрены два дополнительных подъезда к зданию, с разных сторон дорог. Площадь перед основным корпусом запроектирована так, чтобы пожарные машины свободно могли маневрировать, для удаления очага возгорания. На территории имеется разметка для пешеходов.
Благоустройство территории: предприятия создает благоприятные условия для работы и отдыха трудящихся. На площадке имеются все виды зеленых насаждений (газоны, кустарники и высокоствольные деревья). Процент озеленения: 55% площади застройки.
Технико-экономические показатели генерального плана:
- Площадь территории равна - 9 га.
- Площадь застройки равна (сумма площадей, занятых зданиями и всеми
видами сооружений, включая открытие стоянки автомашин и резервные участки на площадке) 2,41 га.
- Строительный объем надземной части здания – 3464,30 м2
- Площадь озеленения равна 4,60га
- Площадь асфальтового покрытия равна 1.1га
- Плотность застройки 31%
- Коэффициент озеленения равен 55,6%
- Коэффициент асфальтового покрытия равен 13,9%
Конструктивное решение производственного корпуса
Производственный корпус запроектирован по стальной каркасной конструктивной схеме с поперечными рамами. Поперечная рама образуется фундаментами, колоннами, жестко заделанными в фундаменты, и шарнирно соединенными с несущими, элементами покрытия (подстропильными и стропильными фермами); к каркасу относятся также плиты, фундаментные балки и связи жесткость.
Стальные подкрановые балки и крановые пути
Конфигурация подкрановых балок — сварной двутавр с развитым верхним поясом или с поясами одинаковой ширины.
Для обеспечения устойчивости стенка балки снабжена поперечными ребрами жесткости с интервалом 1,5 м. Площадь сечения ребер 90X6 мм. Ребра обрываются на высоте 60 мм от нижней полки.
Крановые пути прокладываются из железнодорожных рельсов для кранов грузоподъемностью 10 т и из крановых рельсов специального профиля.
Чтобы уменьшить ослабление верхнего пояса отверстиями под болты, планки в средней части балок располагаются в шахматном порядке.
Для предупреждения аварий при работе крана у торцов здания крановые пути снабжаются устройством, автоматически включающим торможение, и ограничиваются концевыми упорами типа железнодорожных тупиков. Концевые упоры привариваются к подкрановой балке так, чтобы сила удара была передана через концевое опорное ребро на каркас здания. Для смягчения удара они снабжаются пружинными амортизаторами.
Разрезные подкрановые балки опираются на консоли рядовых колонн строганой нижней кромкой рядовых опорных ребер. Одно из ребер усилено планкой толщиной 6 мм примерно на 2/3 высоты. В пределах этой планки расположены соединительные болты. На консоль колонны у торца температурного отсека подкрановая балка опирается через центрирующую планку; концевые опорные ребра привариваются к стенке и поясам балки
Колонны
В проектируемом здании устанавливаются типовые двухветвевые колонны ступенчатого очертания. Двухветвевая ступенчатая колонна состоит из двух раздельно маркируемых частей: нижней (подкрановой) решетчатой и верхней (надкрановой) — из сварного двутавра.
По типу сечения ветвей подкрановая часть колонны выполняется: наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая — из прокатного двутавра.
Надкрановая часть колонны — сварной двутавр с высотой стенки 500 мм в крайних и 500мм — в средних колоннах.
Подкрановая часть колонны переходит в базу, непосредственно опирающуюся на бетонный фундамент. База состоит из опорной плиты и траверс, на которые ложатся плитки с анкерными болтами, утопленными в бетон. В связевых колоннах опорная плита дополнительно приваривается к коротышам из швеллеров, заделанных в фундамент.
Решетка подкрановой части колонны двухплоскостная, из прокатных уголков. Для восприятия действующих в горизонтальной плоскости моментов решетчатая часть усиливается диафрагмами, расположенными не реже, чем через четыре раскоса по высоте.
В решетчатой части колонны крайнего ряда, в уровне крепления опорных консолей яруса стеновых панелей, вваривается балка из прокатного двутавра, соединяющего наружную и подкрановую ветви. Решетчатая часть колонны завершается одноплоскостной траверсой, соединяющей ее ветви с надкрановой частью.
Надкрановая часть колонны завершается оголовком, усиленным дополнительными ребрами и накладками. Дополнительные ребра и накладки расположены в плоскости опорных ребер стропильных и подстропильных ферм.
Сварка двутавров из трех листов для основных сечений колонны выполняется в заводских условиях сварочными автоматами. Сварка других элементов колонн выполняется в основном при посредстве сварочных полуавтоматов. Ручная сварка применяется в узлах, монтируемых на строительной площадке. Гнутые швеллеры для наружных ветвей колонны изготавливаются на гибочных прессах в заводских условиях.
В базе, подкрановой опоре и оголовке — местах передачи значительных сосредоточенных нагрузок вертикальные элементы своим сечением должны плотно примыкать к опорным плитам. В этих целях кромки отдельно монтируемых листов пристрагиваются, а сечение ветвей фрезеруется.
Колонны монтируются автокранами при посредстве фиксирующих их положение кондукторов. Точность установки проверяется геодезическими инструментами. Базы колонн накрываются бетоном при устройстве подстилающего слоя под полы. В настоящее время широкое распространение получил безвыверочный монтаж колонн, при котором вначале точно устанавливается опорная плита со строганной лицевой поверхностью, а затем колонна с фрезерованным торцом.
Фундаменты
Типовые столбовые монолитные железобетонные фундаменты под колонны промышленных зданий состоят из подколенника трехступенчатой плитной части
Фундаменты запроектированы по высоте 1,650 м.
Обрез фундамента располагается на отметке —0,7м под стальные колонны. Таким образом, заглубляются развитые базы стальных колонн.
При вскрытии основания целиковый грунт, непосредственно воспринимающий нагрузку, выравнивается и накрывается бетонной подготовкой толщиной 100 мм из бетона марки 50. На бетонную подготовку ложится подошва фундамента.
Высота ступеней плитной части 0,3м. В связи с применяемой для устройства форм инвентарной щитовой опалубкой все размеры сечений в плане кратны 0,3 м.
Зазор между гранями колонн и стенами стакана принят по верху 75 мм и по низу 50 мм, а между низом колонн и дном стакана 50 мм. Небольшой уклон стенок стакана упрощает распалубку. Минимальная толщина стенки стакана по верху 175 мм обеспечивает ее прочность при монтажных и постоянных нагрузках. Заливка стаканов после установки колонн производится бетоном марки 200 на мелком гравии.
Сечение подколенников под базы стальных колонн выбирается исходя из размещения анкерных болтов так, чтобы расстояние от оси болта до грани подколенника было не менее 150 мм.
Вылет граней подошвы фундамента по отношению к подколоннику, форма плитной части принимается трехступенчатой, вылет всей плитной части и отдельных ступеней ограничивается уклоном 1:2 для опорных кранов грузоподъемностью до 50 т.
Фундаменты армируются типовыми арматурными сетками (горизонтальный элемент) и плоскими каркасами (вертикальный элемент). Сетки и плоские каркасы изготавливаются из арматуры периодического профиля на автоматических линиях с применением контактной точечной электросварки во всех местах пересечений стержней.
На высоте защитного слоя (35—50 мм от подошвы фундамента) укладываются два ряда сеток плитной части, располагаемых в перекрестном направлении. Рабочая арматура сеток расположена с интервалом 0,2 м.
В центре фундамента на сетке плитной части устанавливается объемный каркас подколенника, свариваемый из четырех плоских каркасов. Распределительная арматура плоских каркасов не доходит до их верха примерно на глубину стакана, с тем чтобы можно было образовать его обойму, нанизывая на рабочие стержни каркаса ряд сеток подколенника. В подколенниках пенькового типа под стальные колонны эти сетки, кроме периметральных, имеют и ряд внутренних стержней.
Стены
Стены запроектированы по подвесной схеме. Разрезка - горизонтальная. Приняты трехслойные панели. Стены опираются на фундаментные балки. Крепление к колоннам осуществляется посредством уголков.
Покрытие
Применяем стальной профилированный настил марки Н80-674-1,0 из стального листа толщиной 1,0 мм и высотой гофра 80 мм. При шаге ферм 6 м под настил применяют типовые сквозные прогоны пролетом 6 м из гнутых профилей сечением типа швеллер, которые располагаются с шагом 3 м и крепятся болтами к верхнему поясу фермы через прокладку толщиной 12 мм.
В соответствии с исходными данными рекомендуется устройство рулонной кровли в покрытии здания, поэтому уклон кровли назначаем 1,5%. Следовательно, в качестве основного несущего элемента покрытия принимаем фермы с параллельными поясами и с уклоном верхнего пояса i = 1,5% и высотой в опорной части
Окна
Стальные оконные панели с применением гнутых профилей запроектированы по серии ПР-05-50.
Остекление в здании запроектировано ленточное, из стальных оконных панелей. Номинальный размер панелей 1,2м и длиной 6м. Монтаж оконных панелей ведется одновременно со стеновыми панелями, на аналогичных креплениях. Внутренние плоскости оконных панелей смещаются наружу по отношению к плоскости стены.
Конструкция оконной панели состоит из коробки-остова, воспринимающего ветровые нагрузки и связанного с несущим каркасом здания, и переплетов, непосредственно обрамляющих остекление и заполняющих отсеки коробки площадью до2,5м2.
Переплеты состоят из глухих и створных - открывающиеся для естественной вентиляции помещения. Глухие переплеты привинчиваются к коробке, а створные навешиваются на петлях, расположенных на боковой, верхней, нижней гранях.
Наружный переплет открывается для протирки стекол, а внутренний переплет глухой. Три центральные фрамуги, длиной около 1,5м каждая, образуют открывающийся фронт панели.
Верхние и боковые обвязки коробки выполняются из гнутых U- образных профилей по ГОСТ 8278-63. Нижняя обвязка - из специального гнутого профиля. Обвязки фромуг и переплетов - из горизонтального профиля №6 по ГОСТ 7511-58.
Все соединения элементов сварные. Стекла прижимаются к полоскам тавров кляммерами. Стык уплотняется замазкой или резиновым обводом, охватывающим край стекла.
Полы
Основным полом в цехе принят бетонный пол толщиной 50 мм (бетон марки 250) по бетонному подстилающему слою толщиной 150мм (бетон марки 150).
Между покрытием пола и подстилающим слоем предусмотрена оклеечная гидроизоляция из толя толщиной 5 мм.
В местах деформационных и температурного швов в конструкции полов предусмотрены компенсаторы из листовой оцинкованной кровельной стали, анкеры из полосовой стали, окаймление стыков из уголковой стали.
Ворота и двери
В наружных стенах для проезда автомобильного транспорта предусмотрены ворота размером 4.20х4.0 м. Рама и обвязка полотен выполнена из гнутых профилей, а полотна из профилированных листов с утеплителем.
Деформационные швы
В здании предусмотрен два поперечных деформационных швов. Они предохраняют от образования трещин конструктивных элементов, вызываемых колебаниями температуры наружного и внутреннего воздуха.
Поперечный шов решен на двух колоннах и одной оси. Оси колонн имеют привязку к разбивочной оси по 750 мм.