Проектирование однопролётного промышленного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Характеристика промышленного здания

2. Конструктивное решение здания

2.1 Фундаменты

2.2 Колонны

2.3 Фундаментные балки

2.4 Стропильные и подстропильные конструкции

2.5 Покрытия. Фонари

2.6 Стены

2.7 Подкрановые балки

2.8 Кровля. Водоотвод

2.9 Связи

2.10 Полы. Экспликация полов

2.11 Окна. Ворота. Спецификация элементов заполнения проемов.

2.12 Наружная и внутренняя отделка здания

2.13 Перегородки

2.14 Спецификация сборных индустриальных элементов

3. Инженерно-техническое оборудование здания

Список используемых источников

1. Характеристика промышленного здания

Запроектированное однопролётное промышленное здание имеет размеры в осях 42х42м. Высота у пониженного пролета до низа стропильных конструкции 7.2м. Высота у повышенного пролета до низа стропильных конструкции 8.4м. Здание имеет 2 пролета 18м и 24м с шагом колонн среднего и крайнего ряда 6м. Средний ряд колонн из двух рядов, т.к. в здании имеется перепад по высоте. Здание оборудовано мостовым и подвесным краном. Грузоподъёмность мостового крана -10 тонн, подвесного 5 тонн.

При пожаре эвакуация людей будет осуществляться через ворота.

Производственное здание имеет конструктивную схему с полным каркасом. Пространственная жесткость и устойчивость каркаса достигается защемлением колонн в фундаментах, продольными элементами, т.е. плитами покрытий, стропильными и подстропильными фермами, соединением всех сборных элементов каркаса путем сварки закладных деталей и замоноличиванием стыков. По долговечности здание относится ко II степени, так как его конструктивные элементы рассчитаны на срок службы 100лет.

По огнестойкости здание относится ко II степени в соответствии с СНБ 2.02.02.98, так как в нем запроектированы колонны, стеновые панели, плиты покрытия из ж/б, перегородки из кирпича, т.е. из несгораемых материалов.

Класс ответственности здания по СНиП 2.01.07-85-11 .

Сток поверхностных вод осуществляется в систему дождевой канализации.

Для очистки сточных вод содержащих отработанные моющие растворы, приняты очистные сооружения, включающие очистку от нефтепродуктов, кислотосодержащих, краско-содержащих сточных вод. Незагрязненные и слабозагрязненные воды направляются на подпитку оборотных систем.

Технико-экономические показатели.

Площадь застройки . = (42,4+0.66)х(42+0.66)= 1820м²

Высота здания. = 13.2м - повышенный пролёт, 10,8 - пониженный пролёт.

Обьем здания. = (24.66х42.66х13.2)+( 18.33 х 42.66 х 10.8)= 13886 + 84.45 = 22331м³

2. Конструктивное решение здания

2.1 Фундаменты

В здание запроектированы монолитные железобетонные фундаменты стаканного типа для колонн основного каркаса. Для фахверковых колонн применяются фундаменты пенькового типа.

Глубина заложения фундаментов под колонны основного каркаса

-1.650м, под фахверковые колонны - -1.350.

При проектировании применяем конструктивно:

- под колонны крайнего и среднего ряда - двухступенчатый фундамент;

- под фахверковые колонны - одноступенчатый.

Эскиз монолитного фундамента пенькового типа см.рис.1.

Подбор фундамента под фархверковые колонны:

Подколонник - 900х900 мм.

Подошва - 900+300+300 = 1500. Принимаем подошву 1500х1500 мм.

Расчёт объёма и массы фундамента под фархверковые колонны:

V=(0.9*0.9*0.9)+ (1.5*1.5*0.3) = 1.4м³

Vж/б = 2500 кг/м³

Масса ж/б фарх. = 2500*1.4 = 3500 кг

Эскиз монолитых фундаментов стаканного типа см.рисунки 2, 3, 4.

Рисунок 2 - Фундамент стаканного типа для колонн по оси В

Рисунок 3 - Фундамент стаканного типа для колонн по оси А

Рисунок 4 - Фундамент двухстаканный для колонн по оси Б

Подбор фундаментов под колонны крайнего ряда по оси В основного каркаса сечением 400x400 мм:

- Минимальный размер подколонника в плане определяем по формуле:

а_{подк. min} = а_к + 2x(75+175) = 400+2(75+175) = 900мм

б_подкmin = б_к + 2x(75+175) = 400+2(75+175) =900мм.

Размер подколонника должен быть кратным 300. Принимаем подколонник с размерами в плане 900x900 мм.

- Находим минимальный размер подошвы фундамента:

a_min = а_подк. + 4x300 =900+4x300 =2100мм.

бmin.= б_подк+ 4x300 = 900+4x300 =2100мм.

- Принимаем фундамент, размерами подколонника 900х900 мм, размеры первой ступени 1800х1800, второй ступени 2100х2100 мм, высотой h=300 мм, с высотой фундамента 1500 мм. Отметки верха подколонника под железобетонные колонны принята -0,150.

Подбор фундаментов под колонны крайнего ряда по оси А основного каркаса сечением 600x400 мм:

- Минимальный размер подколонника в плане определяем по формуле:

а_{подк. min} = а_к + 2x(75+175) = 600+2(75+175) =1100 мм

б_подкmin = б_к + 2x(75+175) = 400+2(75+175) =900 мм.

- Принимаем подколонник с размерами в плане - 1200x900 мм.

- Находим минимальный размер подошвы фундамента:

a_min = а_подк. + 4x300 =1200+4x300 =2400мм.

бmin.= б_подк+ 4x300 = 900+4x300 =2100мм.

Принимаем фундамент, размерами подколонника 1200х900 мм, первой ступенью 1800х1500 и второй ступенью 2400х2100 мм, свысотой ступени h=300 мм, с высотой фундамента 1500 мм. Отметки верха подколонника под железобетонные колонны принята -0,150.

Подбор совмещённых фундаментов под колонны среднего ряда по оси Б основного каркаса сечением 600x400 мм и 400х400 мм.

- Минимальный размер подколонника в плане определяем по формуле:

а_{подк. min} = а_к + 2x(75+175) = 600+2(75+175) =1200 (мм)

б_подкmin = б_к + 2x(75+175) = 400+2(75+175) =900 (мм).

- Принимаем подколонник с размерами в плане 1200x900 мм.

а_{подк. min} = а_к + 2x(75+175) = 400+2(75+175) = 900 (мм)

б_подкmin = б_к + 2x(75+175) = 400+2(75+175) =900 (мм).

- Находим минимальный размер подошвы фундамента:

a_min = а_подк. + 4x300 +800 =1200+4x300 + 800 =3300(мм).

бmin.= б_подк+ 4x300 = 900+4x300 =2100(мм.)

Высота фундамента 1500 мм. Отметки верха подколонника под железобетонные колонны принята -0,150.

Расчёт объёмов фундаментов и их массы:

- под спаренные колоны:

Объём фундамента за вычетом объёма стакана: V = V_фунд - V_{стакана}

V_фунд = (0.3*3.1*2.1)+(0.3*2.5*1.5)+(1.9*0.9*0.9) =1.953+1.125+1.539 = 4.62м³

V_{стакана} = 1/3*0.9(0.25+v0.25*0.3025+0.3025) = 0.25 м³

V_{стакана} = 1/3*0.9(0.35+v0.25*0.3025+0.3025) = 0.32 м³

V = 4.62 - 0.25-0.32 = 4.07 м³

Масса = 2500*4.07= 10175 кг

- под колоны крайнего ряда пониженной части:

V_фунд = (0.3*2.1*2.1)+(0.3*1.5*1.5)+(0.9*0.9*0.9) = 1.323+0.675+0.729 = 2.73м³

V_{стакана} = 1/3*0.9(0.25+v0.25*0.3025+0.3025) = 0.25 м³

V = 2.73 - 0.25 = 2.48 м³

Масса = 2500*2.48= 6200 кг

- под колоны крайнего рчда повышенной части :

V_фунд = (0.3*2.3*2.1)+(0.3*1.7*1.5)+(0.9*1.1*0.9) = 1.449+0.765+0.891 = 3.11м³

V_{стакана} = 1/3*0.9(0.35+v0.25*0.3025+0.3025) = 0.32 м³

V = 3.11 - 0.32 = 2.79 м³

Масса = 2500*2.79= 6975 кг

Фундаменты каркасных промышленных зданий устраивают монолитными. Зазор между гранями колонн и стенками стакана принят по верху 75 мм и по низу 50 мм, а между низом колонн и дном стакана 50 мм. Минимальная толщина стенки стакана по верху - 175 мм. Соединение двухветвевых колонн с фундаментом осуществляется в одном стакане. Заливка стаканов после установки колонн производится бетоном на мелком гравии.

Рисунок 2 - Фундамент стаканного типа для колонн по оси В



Рисунок 3 - Фундамент стаканного типа для колонн по оси А

Рисунок 4 - Фундамент стаканного типа для колонн по оси Б

2.2 Колонны

Для основного каркаса приняты сборные железобетонные колонны предназначенные для опирания на них стропильных фкрм. Для обеспечения пространственной жесткости, колонны жестко заделаны в фундамент на бетоне класса В25,5 на мелком заполнителе.

В торцах здания кроме основных колонн устанавливаются фахверковые колонны с шагом 6м. для крепления стеновых панелей.

Колонны всех видов снабжены стальными закладными деталями для крепления стропильных конструкций, и стеновых панелей.

Железобетонные колонны одноэтажных промышленных зданий могут быть с консолями и без них. По расположению в плане их подразделяют на колонны средних и крайних рядов.

Запроектировано два типоразмера колонн. Сечения сплошных крайних колонн: в пониженном пролёте 400х400мм ; в повышенном пролёте 600х400мм. Сечение фахверковых колонн 400х300. Высота фахверковых колонн зависит от отметки иза стропильной конструкции и составляет : в пониженном пролёте -7300мм; в повышенном пролёте - 8500мм. Крепление панелей к колоннам производится при помощи сварки закладных деталей.

здание колонна каркас кран

Рисунок 5 - Эскиз колонн основного каркаса для зданий с подвесными кранами.



Рисунок 6 - Эскиз колонн основного каркаса крайнего ряда для зданий с мостовыми кранами.

Рисунок 6- Фахверковая колонна (устанавливаеся на оголовок пенькового фундамента,(низ на отм. -0.100)

В углах здания ставятся металлические стойки торцовых фахверков. У торцов здания оси колонн смещены на 500мм внутрь здания относительно крайних поперечных осей(ось 1 и ось 8). Это дает возможность разместить верхнюю часть колонн торцевого фахверка между стеной и пристенной несущей конструкцией покрытия, обеспечивая при этом удобное крепление торцевой стены к колоннам фахверка.

2.3 Фундаментные балки

Фундаментные балки служат для опирания на них цокольных стеновых панелей. Фундаментные балки уложенные на бетонные столбики, которые установлены на верхние ступени фундаментов. Верхняя грань фундаментных балок на 30мм ниже уровня пола помещения. Поверх фундаментных балок уложены 2 слоя гидроизоляционного материала по мастике.

Для предотвращения деформации балок от возможного пучения грунтов и предотвращения пола от промерзания вдоль стены выполнена подсыпка шлаком с боков балки на ширину 1,5м, а снизу балки на толщину 15-25мм. В местах расположения ворот фундаментные балки не ставятся, т.к. на нагрузку от транспорта она не рассчитана. Для защиты фундамента от поверхностных вод по периметру здания выполнена асфальтовая отмостка шириной 1000 мм по щебеночному основанию толщиной 150 мм с уклоном от здания 2-3 %.

ФБ1=6000-400-250*2-150=4950мм. По каталогу принимаем балку фундаментную маркой 2ФБ6-16, длинной 4750мм.

ФБ2=6000-250-400-250*2-200=4650мм. По каталогу принимаем балку фундаментную маркой 2ФБ6-21, длинной 4450мм.

ФБ3=6000-200*2-250*2=5100мм. По каталогу принимаем балку фундаментную маркой 2ФБ6-10, длинной 5050мм.

2.4 Стропильные и подстропильные конструкции

В здании запроектированы стропильные фермы длинной 18 м и 24м. Стропильные фермы опираются на оголовки колонн и соединены с ними также при помощи сварки выпущенных из колонн металлических штырей проходящих через опорный лист приваренный к балке.

2.5 Покрытия. Фонари

Запроектированы ребристые сборные железобетонные плиты покрытий толщиной 300 мм, используют в качестве несущих конструкций ограждающих части покрытия железобетонных конструкций, плиты привариваются не менее чем в трех точках, швы между ними заполняют бетоном класса В22,5 на мелком заполнителе, что обеспечивает совместную работу плит и жесткость диска покрытия. Для пропуска вентиляционных шахт, применяются плиты с отверстиями. На участках их расположения полка плиты утолщается на 100мм.

В здании запроектированы зенитные фонари и соответственно приняты плиты с отверстиями под них 1500х1700мм. (рисунок 5)



Рисунок 7 - Плиты покрытия с проемами в полке для зенитных фонарей. ГОСТ 22701.4-77

2.6 Стены

В здании запроектированы самонесущие и навесные стеновые панели. По конструкции сборные железобетонные с утеплителем толщиной 300 мм.

Наружные стены приняты - навесными. Стеновые панели крепят к колоннам и стойкам торцевого фахверка.

Навесные панели, которые по высоте разбиваются на ярусы, включая несколько панелей. Первый ярус опирается непосредственно на фундаментные балки, последующие ярусы на опорные столики, привариваемые к закладным деталям колонн. Углы стен решены с помощью удлиненных панелей, располагаемых по торцевой стене, участки торцов стен из удлиненных панелей выполнены без окон. Панели торцевых и продольных стен крепятся в четырех точках к закладным деталям колонн и стоек фахверка. В местах проемов дверей и ворот устанавливают кирпичные вставки толщиной 510 мм. Здание отапливаемое.

2.7 Подкрановые балки

В повышенном пролёте шаг средних колонн составляет 6м, мостовой кран грузоподъёмностью 10тонн - применяем подкрановые балки длиной 6м.

2.8 Кровля. Водоотвод

В здании принято совмещенное покрытие.

Крыша мало уклонная. Кровля рулонная из кровляэласта.

Водо удаление с крыши организовано через водосточные воронки. В проекте запроектированы 8 водосточных воронок. Сброс воды осуществляется в обе стороны с уклоном - 2%.

2.9 Связи

В каждом продольном ряду колонн необходимо устроить вертикально-крестовые связи между колоннами каркаса. Такое расположение связей позволяет обеспечить устойчивость всего продольного ряда колонн и вместе с тем обеспечить свободу температурных деформаций продольной рамы в обе стороны здания.

Вертикальные связи обычно изготавливают из прокатных профилей и монтируют на сварке, для чего в связевых колоннах предусматривают дополнительные закладные детали. По своему конструктивному решению связи могут быть крестовыми и портальными, причем при портальных связях легче организовать пропуск напольного транспорта. Конструкции связей показаны на рисунке.

2.10 Полы. Экспликация полов

Полы в промышленном здании должны быть прочными, долговечными и с повышенной устойчивостью к истиранию. Конструкция пола принята по СНиП 2.03.23-88 в зависимости от назначения помещения и типа основания.

Площадь пола определяется как площадь помещения минус плодади колонн - 42х42,4-(0,4х0,4х16)-(0,6х0,4х16)=1780,8-2.56-3.84=1774,4

Таблица 3. Экспликация полов.

помещения	Тип пола	Схема пола	Данные элементов пола	Площадь, м2
1	2	3	4	5
Производстве нные помещ ения	Асфальто-бетонный		1.Асфальтобетонное покрытие - 20 2.Подстилающий слой бетона класса С20/25 - 80 3.Основание - грунт пески мелкиие	1774,4 мІ

2.11 Окна. Ворота

Спецификация элементов заполнения проемов.

Характер остекления, форма и размеры окон принимают на основании светотехнического расчета исходя из условия необходимого светового режима для работающих. Также запроектированы окна спаренные с двумя рядами остекления. Открывание во внутрь. Всего 1 тип окон. Оконные блоки состоят из коробки, переплетов, и оконной доски. Оконные блоки устанавливаются на стеновые панели.

Ворота предназначены для ввода в здание транспортных средств, технологического оборудования, эвакуации людей. У въезда устраивают пандус с уклоном 1:10 чтобы машина могла въехать к зданию. Рамы ворот металлические сварные. Ворота устанавливают в кирпичных простенках толщиной 510 мм.

Ворота запроектированы одного типа. Обвязку выполняют из металлических профилей. В пределах шага колонн, между которыми расположены ворота, фундаментную балку не укладывают.

Таблица 4. Ведомость проемов

Марка	Размер проёма, bхh мм
ОК1	2945х1760
ОК2	2945х1760(глухие)
ВР1	4200х4200

B - Ширина проема по внутренней грани стены.

H - Высота проема по внутренней грани стены.

Величины B и H назначены по СНБ 939 - 93 и 1138-98

Таблица 5. Спецификация элементов заполнения проемов

Позиция	Обозначение	Наименование	Количество по фасадам	Масса ед.,кг	Примечание
			1-8	8-1	А-В	В-А	Всего
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Окна
ОК1	ГОСТ 12506-81	ПВД18-30.1.	10	10	6	6	32	161
ОК2		ПГО18-30.1	20	20	16	16	72	77	ГЛУХИЕ
Ворота
ВР1	Серия 1.435.9-17 Выпуск 3	ВР42х42-Д	-	-	2	2	4	1.250
ДВ1	СТБ1138-98	ДВДС21х 9	-	-	-	-	5		Высота проёма 2070

2.12 Наружная и внутренняя отделка

Стеновые панели отделываются в заводских условиях. Швы между панелями оштукатуриваются, все неровности шпаклюются. Внутренняя отделка приводится в таблице "Внутренняя отделка помещений". В помещениях перегородки отделываются на высоту 3м.

2.13 Перегородки

Приняты кирпичные перегородки толщиной 120 мм, высота перегородок 4м. Для установки перегородок устраивают утолщения в полу. Перегородки приваривают к колоннам каркаса. После возведения перегородки оштукатуривают. Перегородки крепят к стальным элементам колонн каркаса.

2.14 Спецификация сборных индустриальных элементов

Таблица 6. Спецификация основных сборных железобетонных конструкций.

Позиция	Обозначение	Наименование	Кол-во	Масса ед, кг	Объем бетона ед, мі	Примечание
1	2	3	4	5		6
Фундаменты
ФМ1	Серия 1.412-1/77вып.1,2,3	ФМ1	8	6200	2.48	Двухступен.
ФМ2		ФМ2	10	3500	1.40	под фархверк
ФМ3		ФМ3	8	10175	4.07	Двухступен
ФМ4		ФМ4	8	6975	2.79	Двухступен
Балки фундаментные
ФБ1	Серия 1.415	2ФБ6-16	7	800	0,32
ФБ2	Серия 1.415	2ФБ6-21	7	750	0.30
ФБ3	Серия 1.415	2ФБ6-10	10	850	0.34
Колонны и подкрановые балки
К1	Серия 1.424.1-5	1К72-I	16	3170	1.28
К3		2К84-4	16	5100	2.0
Кф1		К73	4	2200	0.88	фахферковые
Кф2		К85	6	2600	1.00
БК1		БК6-1АIIIАв-С	14	3500	1.40
Фермы стропильные
ФС1	Серия 1.463.1-3/87. В.2	2ФБМ18-3АШв	8	8100	3.20
ФС2		2ФБМ24-6АШВ	8	1100	4.40
Плиты покрытия
П1	ГОСТ22.701.1-77	ПГ-6АIIIАвТ-1	20	2650	1,07
П2		ПГ-6АIIIАвТ-3	20	2650	1,07
П3		ПГ-6АIIIАвТ-3	8	2650	1,07	угловая
П4		ПГ-6АIIIАвТ-4	25	2650	1,07
П5	ГОСТ22.701.4-77	2ПФ-4АIIIвТ	25	1650	0.95	Под зенитные фонари
Стеновые панели
ПС1	Серия 1.030.1-1 Выпуск 1-1	ПС60.12.3	126	2110	1.63
ПС2		ПС60.18.3	43	3200	2.47
ПС3		ПС63.12.3	20	2070	3.01
ПС4		ПС63.18.3	32	2990	4.35
ПС5	Серия 1.030.1-1 Выпуск 1-1	2ПС3.12.3,0	6	140	0.09
ПС6		2ПС3.18.3,0	8	200	0.13

3. Инженерно-техническое оборудование здания

Водопровод - объединенный; хозяйственно- производственно-противопожарный от внутриплощадочных сетей, напор на вводе 16 м.

Канализация - раздельная: хозяйственно бытовая а также производственная, ливневая в наружную канализационную сеть с предварительной очисткой производственных стоков.

Вентиляция - приточно-вытяжная с механическим и естественным побуждением.

Горячее водоснабжение - от внутриплощадочных сетей.

Электроснабжение - от местных электросетей напряжением 10/6 кв.

Устройства связи - общепроизводственная телефонная связь, оперативная диспетчерская связь, пожарная сигнализация, радиофикация от местных сетей.

Список используемых источников

2. СТБ 2073-2010. Правила выполнения чертежей генеральных планов предприятий, сооружений и жилищно-гражданских объектов. - Взамен ГОСТ 21.508-93 ; введ. 2001-01-01 - Минск : Госстандарт, 2011. -- 36 с. -- Изм.1 (ИУ ТНПА. №12-2013).

3. СТБ 2255-2012. Основные требования к документации строительного проекта = Асноўныя патрабаннi да дакументацыi будаўнiчага праекту. - Взамен ГОСТ 21.101-93 ; введ. 2012-07-01. - Минск : Госстандарт, 2012. - 38 с. -- Попр. (ИУ ТНПА. 2012. №7).

4. ГОСТ 21.110-95. Правила выполнения спецификаций оборудования, изделий и материалов. - Взамен ГОСТ 21.109-80, ГОСТ 21.110-82 и ГОСТ 21.111-84 ; введ. 1997-01-01. - Минск : МНТКС, 1996. - 4 с. - (Система проектной документации для строительства).

5. ТКП 45-5.01-254-2012. Основания и фундаменты зданий и сооружений. Основные положения. Строительные нормы проектирования = Асновы і падмуркі будынкаў і збудаванняў. Асноўныя палажэнні. Будаўнічыя нормы праектавання. -- Введ. 2012-07-01 (с отменой СНБ 5.01.01-99). -- Минск : Минстройархитектуры, 2012. -- 102 с.

6. СНБ 5.03.01-02. Бетонные и железобетонные конструкции = Бетонныя i жалезабетонныя канструкцыi. - Взамен СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции" (в части требований к проектированию конструкций, изготавливаемых из бетонов средней плотностью более 2000 кг/м3) ; введ. 2003-07-01. -- Минск : Минстройархитектуры, 2003. -- 139 с. -- Изм. 1 (изд. отдельно). -- Изм. 2 (ИБ МАИС РБ. 2006. №4). -- Изм. 3 (ИБ МАИС РБ. 2006. №11). -- Изм. 4 (ИБ МАИС РБ. 2008. №3). -- Изм. 5 ("РУП "Стройтехнорм").

7. ТКП 45-5.09-128-2009. Полы. Правила устройства = Падлогi. Правiлы ўстройвання. - Введен впервые (с отменой СНБ 1.03.06-04) ; введ. 2009-09-01. - Минск : Минстройархитектуры Республики Беларусь, 2009. - 16 с. -- Изм. 1 (РУП "Стройтехнорм", 2010; ИУ ТНПА. 2010. №4). -- Изм. 2 (ИУ ТНПА. 2012. №1).

8. ТКП 45-3.02-90-2008 (02250). Производственные здания. Строительные нормы проектирования = Вытворчыя будынкi. Будаўнiчыя нормы праектавання. - Введен впервые (с отменой на территории Республики Беларусь СНиП 2.09.02-85* изд. 1991 г.) ; введ. 2008-11-01. - Минск : Минстройархитектуры Республики Беларусь, 2008. - 10 с.

9. ТКП 45-5.01-255-2012. Основания и фундаменты зданий и сооружений. Защита подземных сооружений от воздействия грунтовых вод. Правила проектирования и устройства = Асновы і падмуркі будынкаў і збудаванняў. Ахова падземных збудаванняў ад уздзеяння грунтовых вод. Правілы праектавання і ўстройвання. -- Взамен П 8-2000 к СНБ 5.01.01-99 ; введ. 2012-01-07 (с отменой П8-2000 к СНБ 5.01.01-99). -- Минск : Минстройархитектуры, 2012. -- 32 с.

Размещено на Allbest.ru