Разработка проекта инженерного оборудования участка городской застроенной территории

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет

(КубГТУ)

Кафедра транспортных сооружений

ПОЯСНИТЕЛНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине: Инженерные сети и оборудование

на тему: Разработка проекта инженерного оборудования

участка городской застроенной территории

Выполнил студент группы

Допущен к защите

Руководитель проекта

Нормоконтроль

Защищен Оценка

2011г.

Реферат

Работа 27 страницы, 5 таблиц, 2 чертежа, 4 рисунка, 1 приложение

ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПОПЕРЕЧНЫЙ ПРОФИЛЬ, МАГИСТРАЛЬНАЯ УЛИЦА, ИНЖЕНЕРНЫЕ СЕТИ, КВАРТАЛ, ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА, ТЕРРИТОРИЯ КВАРТАЛА

Целью работы является проведение вертикальной планировки методом проектных горизонталей, размещение городских инженерных подземных сетей в плане и поперечном профиле улицы. Объектом исследования является участок застроенной территории в Ростовской области. Застройка промышленного типа.

В результате работы на территории квартала размещены сети ливневой канализации, внешняя сеть водоснабжения и канализация квартала.

Введение

Благоустройство участка застроенной территории, расположенной в Ростовской области, включает в себя вертикальную планировку квартала, которая будет служить основой для размещения городских инженерных подземных сетей (ГИПС). Данный участок, отображенный на чертеже, имеет свои климатические особенности и рельеф, что необходимо учитывать при благоустройстве.

Проект вертикальной планировки позволяет решить проблему расположения ГИПС.

Проектирование поперечного профиля магистральной улицы позволит обеспечить лучшую транспортную доступность квартала.

Таким образом, благоустройство данного участка должно решить транспортные проблемы, возникающие в районе, обеспечить безопасность для жителей квартала, избежать многих проблем, связанных с эксплуатацией ГИПС; также обеспечить решение вопросов, относящихся к организации работ по строительству ГИПС.

1 Анализ природно-климатических условий района проектирования

Анализ природно-климатических условий района проектирования заключается в предоставлении информации о направлении и годичной повторяемости ветра, распределении температуры в годовом цикле, глубине промерзания грунта, среднегодовом количестве осадков и объеме снегопереноса.

Данные о природно-климатических условиях района проектирования взяты из.

Направление ветра и годичная повторяемость представлены на рисунке 1, который построен на основании данных из таблицы 1.

Таблица 1 - Направление и годичная повторяемость ветра в Ростовской области

Месяц	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Январь	4	14	33	10	4	12	17	6
Июль	13	13	20	5	3	12	23	11

Рисунок 1 - «Роза ветров» Ростовской области

С помощью данных о средней температуре воздуха по месяцам [1] можно построить климатический график, который представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 построен по данным таблицы 2.

Таблица 2 - Температура наружного воздуха в Ростовской области

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Температура	-5,7	-5,1	0,2	9,0	16,4	20	22,9	22,1	16,2	9,0	2,2	-3,1

Рисунок 2 - Климатический график

Согласно [1], глубина промерзания грунта в Ростовской области составляет 0,87 м. Толщина снегового покрова достигает 13 мм. Объем снегопереноса - 235 м³/м. Толщина слоя жидких осадков равна 551 мм.

2 Расчет элементов поперечного профиля магистральной улицы

Исходные данные: - ширина улицы в красных линиях - 54 м;

- застройка промышленная;

- перспективная интенсивность движения в час пик в каждом направлении составляет:

- легковых автомобилей: 540 авт/ч

- грузовых автомобилей: 270 авт/ч

- автобусов: 54 авт/ч

- пешеходов: 1800 авт/ч

2.1 Определение ширины проезжей части улицы

Ширина проезжей части улицы зависит от ширины одной полосы движения и количества полос движения. Согласно [2] для магистральной улицы общегородского значения регулируемого движения ширина одной полосы движения равна 3,75 м

Количество полос движения определяется по формуле:

(1)

где N - интенсивность движения, авт/ч;

П - пропускная способность, авт/ч.

Пропускная способность одной полосы движения определяется по формуле:

(2)

где х - расчетная скорость, х=22,22 м/с, м/с;

L - динамический габарит, м.

Динамический габарит транспортного средства определяется по формуле:

(3)

где l - статический габарит автомобиля, м;

S - зазор безопасности для остановившихся автомобилей, S=1 м, м;

t - время реакции водителя, t=1 c, с;

х - расчетная скорость, м/с;

g - ускорение свободного падения, g=9,8 м/с²;

ц - коэффициент сцепления, ц =0,3;

i - продольный уклон улицы, i=0.

Длины автомобилей принимаем следующие:

- легковые 5 м

- грузовые 10 м

- автобус 15 м

По формуле (3) динамический габарит равен:

Пропускная способность по формуле (2) равна:

Пропускная способность линии массового маршрутного транспорта ограничивается пропускной способностью остановочных пунктов, которая определяется по формуле

(4)

где Т - полное пребывание автобуса на остановочном пункте

,

где t₁₍₄₎ - время подъезда (отъезда) автобуса к остановочному пункту, с;

t₂ - время на посадку и высадку пассажиров, с;

t₃ - время на подачу сигнала и закрывание дверей, t₃= 3 с, с.

(5)

где а(b) - значение торможения (ускорения), a=b=1 м/с2_, м/с²;

l_з - зазор безопасности между автобусами, l_з=10 м, м.

t₁=t₄=5 c

(6)

где в - коэффициент «подвижной» части автобуса, в =0,2;

л - вместимость автобуса, л =60 пассажиров;

t₀ - время, затрачиваемое одним входящим или выходящим пассажиром, t₀=1,5 с, с;

к - количество работающих дверей, к=2.

По формуле (6):

Полное пребывание автобуса на остановочном пункте равно

T= 5+9+3+5=22 сек

По формуле (4) пропускная способность линии массового маршрутного транспорта равна

Пропускная способность уличной дорожной сети ограничивается пропускной способностью перекрестков. Для простого регулируемого пересечения пропускная способность одной полосы движения составляет 600 легковых автомобилей в час. Используя коэффициенты приведения (грузовые автомобили -1,5; автобусы - 3), получим пропускную способность других видов транспорта:

- грузовых - 400 авт/ч;

- автобусов - 200 авт/ч.

Таблица 3 - Определение расчетной пропускной способности

Перегон	Перекресток	Принято в проекте
Пл=713	600	600
Пг=683	400	400
Па=164	200	164

По формуле (1) количество полос движения для пропуска различных видов транспорта составляет;

Поскольку транспортные средства разных типов движутся совместно, то их влияние (обгоны, перестроения) выражается значением 0,5 полосы.

n= 1,91 + 0,5 = 2,41

Количество полос движения, принятое в проекте

n=3

Для жилой или административной застройки предусматривается полоса для стоянки шириной 3 м. Для бордюрного профиля устраивается полоса безопасности шириной 0,75 м. Полоса безопасности включается в ширину полосы для стоянки.

Ширина проезжей части в проекте в каждом направлении принята равной 12,75 м.

2.2 Определение ширины тротуара

Ширина тротуара зависит от ширины одной полосы движения и количества полос движения.

Ширина одной полосы движения составляет 0,75 м.

Количество полос движения на тротуаре определяется по формуле

 (7)

где N - интенсивность движения пешеходов, N=1800 чел/ч.

По формуле (7) количество полос движения на тротуаре равно

Ширина тротуара составляет

2·0,75=1,5 м

Ширина тротуара может быть увеличена на 0,4 м в случаях:

- примыкания тротуара к застройке (забор, стена здания);

- наличия в пределах тротуара помех деревья, мачты городского освещения).

2.3 Городское освещение

Мачты городского освещения бывают шести- и девятиметровые.

Шестиметровые мачты освещают ширину проезжей части 9-12 м, девятиметровые - 12-15 м.

Мачта устанавливается не ближе 0,4 м от кромки проезжей части. Фундамент шириной 0,5 м, глубина заложения принимается равной:

2 м - для девятиметровых;

1,5 м - для шестиметровых.

Для видимости в ночное время запроектированы мачты городского освещения высотой 9 м, так как ширина проезжей части составляет 12,75 м.

водопровод канализация инженерный городской улица

2.4 Проектирование технической полосы и размещение инженерных сетей

Расположение городских инженерных подземных сетей (ГИПС) в поперечном профиле осуществляется согласно следующих положений:

1. по горизонтали - не ближе нормируемых значений от остальных коммуникаций;

2. по глубине заложения:

а) ниже глубины промерзания грунтов;

б) глубже 0,7 м;

в) обеспечение устойчивости откосов котлована;

г) обеспечение самотечности канализации.

Глубина заложения ливневой и бытовой канализации - 3м, а водопровода и газопровода - 1,56 м.

В проекте приняты следующие диаметры магистральны ГИПС:

- ливневой канализации - 800 мм;

- бытовой канализации - 900 мм;

- водопровода - 300 мм;

- газопровода - 350 мм.

Материал изготовления принимаем следующий:

- для газопровода - стальные трубы;

- для водопровода - чугунные трубы;

- для бытовой и ливневой канализации - асбестоцементные трубы.

Расстояние по горизонтали (в свету) между соседними инженерными подземными сетями принимаем согласно таблице 15 [2]:

- от ливневой канализации до бытовой - 0,4 м;

- от бытовой канализации до водопровода - 3 м;

- от водопровода до газопровода - 1 м.

2.5 Полоса зеленых насаждений

Полосы зеленого насаждения предназначены для:

- обеспечения безопасности движения пешеходов;

- защиты окружающей застройки от вредных выбросов, пыли, шума;

- защиты застройки от солнечной радиации.

Минимальная ширина полосы зеленых насаждений:

- газон - 1 м;

- кустарник мелкий - 0,8 м;

- кустарник средний - 1 м;

- кустарник крупный - 1,2 м;

- однорядная посадка деревьев - 2 м;

- двухрядная посадка деревьев - 5 м.

Проектная высота деревьев примерно равна 5 м.

2.6 Разделительная полоса

Разделительная полоса проектируется при наличии достаточной ширины в пределах красных линий и в целях обеспечения безопасности движения. Минимальная ширина разделительной полосы:

2 м - при устройстве барьерных ограждений;

6 м - без устройства барьерных ограждений;

8,8 м - для размещения двупутной трамвайной ветки.

В проекте устроена разделительная полоса шириной 3,01 м, поэтому имеет место устройство барьерных ограждений.

2.7 Бордюрные камни

Проектируется установка бортовых камней: бордюр дорожный, бордюр садовый (паребрик).

Бордюр дорожный предназначен для сопряжения соседних элементов поперечного профиля с перепадом высот.

Паребрик предназначен для сопряжения соседних элементов без перепада высот.

3 Гидрологический расчет квартала

3.1 Определение расчетного расхода дождевого стока и количества водоприемных колодцев

Расходы дождевых вод q_r определяются по методу предельной интенсивности по формуле:

(8)

где A, n - параметры, зависящие от района проектирования, климатических особенностей региона и вероятности превышения расчетной интенсивности дождя;

z_ср - среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока;

F - расчетная площадь стока, F=1,75 га, га;

t_r - расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности до расчетного участка, мин.

Параметр А определяется по формуле:

(9)

где q₂₀ - интенсивность дождя на 1 га данной поверхности продолжительностью 20 минут при вероятности превышения Р=1, согласно рисунку 1 [3], q₂₀=90 л/с, л/с;

m_r - среднее количество дождей за год, принимается по таблице 4 [3], m_r=60;

Р - период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, согласно таблице 5 [3] (для средних условий расположения коллекторов), Р=1;

г - показатель степени, определяемый по таблице 4 [3], г=1,82.

Тогда по формуле (9) имеем:

Коэффициент z_cp, характеризующий сток, определяется по формуле

(10)

где к - количество разнородных поверхностей на квартале, к=3;

р_i - доля i-той поверхности в общей площади квартала;

z_i - коэффициент потерь стока для i-той поверхности.

Значения z_i для различных поверхностей:

z₁= 0,038 - для газона;

z₂= 0,27 - для асфальтобетона;

z₃= 0,27 - для кровли здания.

Доли каждой поверхности в общей площади квартала равны:

р₁= 0,214 - доля газона;

(р₂+p₃)=0,786 - доля асфальтобетонного покрытия и кровли зданий.

Расчетная продолжительность дождя t_r определяется по формуле:

(11)

где t_con - время концентрации дождевого стока, t_con=3 мин.;

t_can - время протекания воды оп каналу, мин.

(12)

где l_can - самый длинный путь воды по кварталу, l_can=182,25 м, м;

х_can - скорость движения воды по каналу, х_can=1 м/с, м/с.

Тогда по формуле (11) расчетная продолжительность дождя составит:

По формуле (8) расход дождевых вод q_r равен:

Площадь живого сечения для рассчитанного расхода составляет:

,

где х - скорость протекания воды по лотку, х=х_can=1 м/с, м/с.

[1] допускает ширину зеркала воды при наполнении лотка не больше 1,5 м.

Тогда площадь живого сечения воды вблизи лотка составит:

Количество водоприемных колодцев найдем по формуле:

Таким образом, в проекте принято количество водоприемных колодцев

n=11

3.2 Расстановка и соединение водоприемных колодцев

Общее количество водоприемных колодцев в проекте

n=11

Доля крыш в общей площади квартала составляет:

Из соотношения имеем:

Найдем количество колодцев, которое приходится на долю крыш в квартале, и вычтем его из общего числа водоприемных колодцев:



Площадь стока, вода с которой попадает на соседний квартал, равна:

Тогда количество колодцев, приходящихся на эту площадь, будет равно

Площадь водосборного бассейна, с которой вода уйдет на магистральную улицу, равна:

Найдем количество колодцев, которое приходится на данную площадь:

Для магистральной улицы с расставленными через 50-70 м водоприемными колодцами без расчета предусматриваются дополнительные колодцы, количество которых равно

Диаметры водосточных веток назначаются согласно [4]:

- для ветки от одного водоприемного колодца - 300 мм;

- от двух и более водоприемных колодцев - 400 мм;

- при длине водосточной ветки менее 5 м - 250 мм.

Транзитным может быть водоприемным колодец лишь в случае пропуска расхода от одного вышележащего колодца.

4 Проектирование разводящих сетей водопровода, бытовой канализации

4.1 Проектирование разводящих сетей водопровода

Диаметры водопровода назначаются, исходя из норм водопотребления. Согласно [4] нормы водопотребления следующие:

Таблица 4 - Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных пунктах

Степень благоустройства районов жилой застройки	Норма на одного жителя среднесуточная, qВ, л/сут
Здания, оборудованные внутренним водопроводом	125-160
Здания, оборудованные внутренним водопроводом, канализацией и ваннами с местными водонагревателями	160-230
Здания, оборудованные внутренним водопроводом, канализацией и системой горячего центрального водоснабжения	230-350

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления для жилых и административных зданий составляет

k_Ч=2,3

Таблица 5 - Нормы водопотребления на промышленных предприятиях

Цеха	Норма на одного человека, qB, л/смена	Коэффициент часовой неравномерности, kЧ
с тепловыделениями более 23 Вт/м3	45	2,5
остальные	25	3

Суточный расход составляет

,

где N - количество жителей, работающих в строении, N=2900 чел.

В проекте принимается трехсменная работа в горячих цехах, т.е. норма на одного человека составит:

При этом коэффициент часовой неравномерности водопотребления будет равен:

k_Ч=2,5

Тогда суточный расход составит:

Максимальный суточный расход определяется по формуле

,

где - коэффициент суточной неравномерности в годовом цикле.

=1,1…1,3

Принимаем значение =1,3, тогда максимальный суточный расход будет равен

Расчетный часовой расход определяется по формуле:

В нашем случае расчетный часовой расход составит:

Расчетный секундный расход определяется по формуле:

В проекте расчетный секундный расход будет равен:

Необходимый диаметр трубы определяется по формуле:

где х - скорость течения воды в трубе, х=0,8 м/с, м/с.

Диаметры водопроводов будут равны

Полученные значения диаметров округляют в большую сторону до 50 мм, т.е. окончательно получим:

Разводящая коммуникация водопровода должна находиться не далее, чем 5 м от кромки проезжей части местного проезда.

Для промышленных предприятий проектируются 2 ввода в одно здание в одной траншее. Для удобства дальнейшего обслуживания и ремонта принимаем расстояние между вводами принимаем равным 0,5 м.

4.2 Проектирование разводящих сетей бытовой канализации

Канализационную сеть рассчитываем на пропуск максимального секундного расхода сточных вод, который определяется по формуле:

В проекте максимальный секундный расход равен



Расчетное наполнение канализационных труб составляет:

Рисунок 3 - Поперечное сечение трубы бытовой канализации

Площадь живого сечения воды определяется согласно основному уравнению гидравлики

где х - скорость течения воды, х=1м/с, м/с.

Определим диаметры, которые необходимо принять для труб бытовой канализации.

Согласно формуле площади кругового сегмента (рисунок 4) имеем:

, (*)

где r - радиус трубы бытовой канализации, м;

Рисунок 4

б - центральный угол, б=<ACB, рад.

Центральный угол <ACB будет равен:

Высота DC будет находиться следующим образом:

Тогда центральный угол б будет равен:

Подставляя найденный угол в формулу (*), получим площадь S:

С другой стороны, площадь поперечного сечения всей трубы будет равна

Тогда

Тогда диаметр трубы бытовой канализации найдется из последней формулы:

В проекте диаметры труб получатся следующие:



Минимальное значение диаметра трубы бытовой канализации составляет 250 мм, поэтому:

Заключение

При выполнении работы была осуществлена вертикальная планировка квартала промышленной застройки на территории Ростовской области.

Были запроектированы городские инженерные подземные сети.

В работе также был выполнен конструктивный поперечный профиль магистральной улицы с учетом исходных данных и расчетов.

На территории квартала размещены инженерные сети водопровода, бытовой канализации и ливневой канализации с необходимым количеством водоприемных колодцев.

Список использованных источников

1. СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»

2. СНиП 2.07.01-89* «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений»

3. СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения»

4. СНиП 3.05.04-85 «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации»

Размещено на Allbest.ru