Литейный цех в г. Тверь

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Кафедра «Техническая механика»

Пояснительная записка по выполнению архитектурно-конструктивного курсового проекта промышленного здания по курсу:

Архитектура промышленных и гражданских зданий и сооружений на тему:

Литейный цех в г. Тверь СОДЕРЖАНИЕ Введение

1. Исходные данные для проектирования

2. Район строительства

3. Теплотехнический расчет стены

4. Объёмно-планировочное решение производственного здания

5. Конструктивные решения производственного здания

5.1.Фундаменты

5.2 Колонны

5.3 Подкрановые балки

5.4 Фермы

5.5 Стены

5.6 Полы

5.7 Покрытие

5.8 Кровля

5.9 Окна, двери, лестницы

5.10 Интерьер цеха

6. Объёмно-планировочное решение административно-бытового здания

7. Конструктивные решения административно-бытового здания

7.1 Фундаменты

7.2 Стены

7.3 Внутренние стены и перегородки

7.4 Перекрытия

7.5 Полы

7.6 Крыша, кровля

7.7. Окна и двери

7.8 Перемычки

8. Инженерное оборудование АБК

9. Расчет параметров АБК

Групповая спецификация

Основные цели курсового проекта: получение навыков разработки проекта, навыков использования технической литературы, норм строительного проектирования и каталогов индустриальных строительных элементов; закрепление знаний, полученных в теоретической части курса архитектуры.

1. Исходные данные для проектирования

Проектируется промышленное здание литейного цеха в г. Тверь.

Количество пролетов 2

Ширина пролетов 24 м и 18 м

Длина цеха 60 м

Шаг колон наружных 6 м, внутренних 12 м

Каркас металлический

Высота колонн 14,4 м

Подкрановая балка металлическая опорная

Грузоподъемность крана 20 т

Общее количество работающих 78 чел., из них женщин 21

Итр и служащие 13 чел.

Бытовые помещения отдельно стоящие 2-х эт., 9 м

Привязка стен 0,5 м.

2. Район строительства, климатические и геологические условия

Тверь находится на западной окраине Верхневолжской низины, на обоих берегах реки Волги. Город расположен на пересечении железнодорожной и автомобильной магистралей, соединяющих Москву и Санкт-Петербург. Высота над уровнем моря изменяется от 124 м (урез Волги) до 174 м.

Тверь имеет мягкий климат с умеренно прохладной зимой и нежарким, влажным летом. Климат умеренно-континентальный.

Среднегодовая температура воздуха +3,3°C.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98: -33°C; обеспеченностью 0,92: -29°C.

Средняя температура воздуха в январе -10,4°C; в июле +17,2°C.

Самая низкая температура около -45°C, самая высокая 7 августа 2010 года +38,8°C.

Средняя скорость ветра — 3,1 м/с.

Продолжительность отопительного периода 218 суток

Глубина промерзания грунтов — 1,4 м.

3. Теплотехнический расчет стены

Разработан на основании СНиП 23−02−2003 — «Тепловая защита зданий»; СНиП 23−01−99 — «Строительная климатология».

Необходимо рассчитать толщину укладываемого утеплителя для увеличения сопротивления теплопередачи. Район строительства — г. Тверь.

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле

ГСОП = (tв — tот.пер.)* zот.пер. = (18+3)*218 = 4578

где: t в — расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005−88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений;

t от.пер. z от.пер. — средняя температура, °С, и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °C по СНиП 2.01.01−82.

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, определяют по формуле

*С/Вт

*С/Вт

штукатурка известково-песчаная или сложная;

*С/Вт

кирпичная кладка на цементно-песчаном раствореМ50;

*С/Вт — облицовочный кирпич

*С/Вт — существующее сопротивление теплопередаче.

*С/Вт

требуемое сопротивление теплопередаче.

a, b — коэффициенты — для жилых зданий.

*С/Вт

*С/Вт;

Толщина слоя дополнительной теплоизоляции пенополистирол при = 0,041 Вт/(м· С) и коэффициенте теплотехнической однородности r = 0,92 составит:

=2,103*0,041/0,92=0,093 м

Толщина утеплителя — 100 мм; толщина стены — 620 мм.

4. Объёмно-планировочное решение производственного здания

Сооружение представляет собой двухпролетное одноэтажное промышленное здание. Каркас металлический. Размеры пролетов 24 и 18 м. Из помещения цеха к отдельно стоящему административно-бытовому зданию ведут 2 галереи шириной 2 м и длиной 8 м.

Цех разделен на несколько участков, отвечающих схеме производства металлическими перегородками из легких стальных щитов. Обвязку щитов делают из уголков, которые соединяют между собой сваркой. Нижнюю часть щитов заполняют стальными листами толщиной 2 мм, а верхнюю затягивают металлической сеткой, для чего в щит вставляют металлический переплет. Щиты перегородок крепят к полу стальными анкерами, а между собой соединяют на болтах. Поверху щиты скрепляют кладками из полосовой стали. Концы крайних накладок крепят к стенам и колоннам здания.

Запроектировано: — размеры в осях: 60 м (1−11) и 42 м (А-З).

Пролеты оборудованы опорными мостовыми кранами грузоподъемностью 20 т. Пролеты крана 16,5 м для пролета здания 18 м и 22,5 м для пролета 24 м (на 1,5 м менее пролета здания). Габарит крана от оси головки рельса 2400 мм, ширина крана 6300 м. Тип рельса КР-70, ГОСТ 4121–62. На крыше предусмотрены светоаэрационные фонари.

5. Конструктивные решения производственного здания

5.1 Фундаменты

Фундамент — подземная конструкция. Ее функция — распределение нагрузок, оказываемых весом выше стоящих конструкций, а также временных нагрузок (люди, снег, и т. д.).

В данном здании запроектирован ж/б фундамент стаканного типа монолитный с армированием стенок стакана и подошвы фундамента. Монолитные железобетонные фундаменты имеют симметричную ступенчатую форму с двумя прямоугольными ступенями и подколонником в котором размещен стакан для колонны. Дно стакана располагается на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны, с тем, чтобы после распалубки фундамента путем подливки слоя цементного раствора (или бетона) компенсировать возможные неточности в размерах и заложении фундаментов. Фундамент запроектирован с отметкой верха подколонника на уровне планировочной отметки земли—0,150. глубине заложения подошвы фундамента — 3,150 мм. По периметру здания устраивается асфальтобетонная отмостка шириной 1 м и толщиной 30 мм по уплотненному щебнем основанию.

5.2 Колонны Колонны каркаса металлические двухветвевые. Серия 1.424.3 — 7. Колонны среднего ряда с шагом 12 м имеют размеры в осях 1500×630 мм. Колонны крайнего ряда с шагом 6 м имеют размеры в осях 900×400 мм. Высота колонн 14,4 м. Привязка колонн 500 мм. Вертикальные портальные связи колонн среднего ряда обеспечивают конструкции геометрическую неизменяемость и продольную жесткость. Все соединения колонн выполняются сварными.

5.3 Подкрановые балки Мостовые опорные краны перемещаются вдоль цеха по рельсам, уложенным на подкрановые балки, которые опираются на консоли колонн. Применяются балки пролетом 6 и 12 м. Серия 1.426.2−7 выпуск 3. Сечение двутавровое. При данной грузоподъемности крана высота балки пролетом 6 м равна 700 мм, высота балки пролетом 12 м равна 1100 мм.

5.4 Фермы Запроектированы стальные стропильные фермы из горячекатанных профилей пролетом 18 и 24 м при шаге 6 и 12 м с уклоном верхнего пояса 1.5% и высотой 3150 мм по обушкам. Серия 1.460−4.

Запроектированы стальные подстропильные фермы из горячекатаных профилей для шага 12 м. Серия 1.460−4.

5.5 Стены

Стены здания предназначены для ограждения и защиты от воздействий окружающей среды и передают нагрузки от находящихся выше конструкций перекрытий и покрытий к фундаменту.

В проекте предусмотрена теплоэффективная кирпичная кладка с горизонтальной и вертикальной перевязкой швов на цементно-песчаном растворе. Наружные стены выполняют толщиной 620 мм из керамического полнотелого кирпича по ГОСТ 530–2007 на основании теплотехнического расчета. В качестве утеплителя толщиной 120 мм на основании теплотехнического расчета применяется плиточный пенополистирол, который крепится к внутренней наружной стене при помощи гибких анкеров.

Связь стен с колоннами осуществляют с помощью анкеров, которые ставят по высоте через 1,2—2,4 м и выполняют из полосовой или круглой стали диаметром 8—10 мм в виде Т-образных элементов. Одной стороной анкер заводят в тело стены примерно на 200—250 мм, а другой крепят сваркой к закладной стальной детали железобетонной колонны.

Колонны фахверка придают стенам устойчивость.

5.6 Полы Повсюду в цехе устроен пол бетонный по грунту

5.7 Покрытие Запроектировано бесчердачное покрытие ребристыми ж/б плитами шириной 6 м. Швы между плитами заделываются цементно-песчаным раствором или жидким бетоном. К кирпичным стенам плиты крепятся анкерами, приваренными к монтажной петле и заведенными в кирпичную кладку на 170 мм. После этого монтажная петля загибается и узел покрывается цементно-песчаным раствором.

5.8 Кровля Запроектирована скатная кровля.

Отвод воды с кровель предусмотрен по внутренним водостокам.

Внутренние водостоки состоят из следующих основных элементов:

1) водосточных воронок, отводящих воду с покрытий;

2) отводных труб, соединяющих водосточные воронки со стояками;

3) стояков, принимающих воду от водосточных воронок;

4) подпольной сети, состоящей из боковых ветвей и сборных коллекторов, принимающих воду от стояков;

5) отдельных устройств на сети (колодцы, прочистки и пр.);

6) выпусков, соединяющих коллекторы внутренних сетей с наружной сетью ливневой канализации.

Водосточные воронки расположены на расстоянии 1 м от края кровли и на расстоянии 40 м друг от друга, что обеспечивает сбор осадков на необходимой площади кровли в данном районе.

5.9 Окна, двери, лестницы Окна деревянные выбраны по ГОСТ 12 506–81.Окна представляют собой одинарную конструкцию с одним рядом остекления. Размер оконного блока 2966×1770 мм.

Ворота откатные металлические с утеплителем. Серия 1.435.9−24 выпуск2. Размеры 5000×5540.

Двери наружные выбраны по ГОСТ 14 624–84.

Тип лестниц промздания принят в соответствии со СНиП 2.01.02−85*.

5.10 Интерьер цеха Основными элементами, формирующими среду интерьера, являются технологическое оборудование и элементы рабочего места. Правилами техники безопасности предусмотрена функциональная окраска подъемно-транспортного оборудования. Функциональная опознавательная окраска инженерных коммуникаций и электрических устройств облегчает управление технологическим процессом и обеспечивает безопасность обслуживающего персонала.

6. Объёмно-планировочное решение административно-бытового здания Запроектировано:

— высота этажа — 3 м;

— размеры в осях: 9 м (1−3) и 38.43 м (А-Е).

На первом этаже расположены: мужской гардеробно-душевой блок (гардеробные, душевая), туалет мужской, слесарная мастерская, вестибюль.

На втором этаже расположены: женский гардеробно-душевой блок (гардеробные, душевая), туалет женский, кабинет начальника цеха, кабинет секретаря, бухгалтерия, техбюро, экономический отдел, столовая. Помещения служб механика и энергетика размещаются на территории цеха.

Санузлы и ванные комнаты оборудованы водопроводом и канализацией. Связь между комнатами осуществляется через коридор. Связь между первым и вторым этажами осуществляется с помощью 2х двухмаршевых лестниц, количество ступеней 20 шт.

архитектурный конструктивный строительство литейный

7. Конструктивные решения административно-бытового здания

7.1 Фундаменты

Фундамент — подземная конструкция. Ее функция — распределение нагрузок, оказываемых весом выше стоящих конструкций, а также временных нагрузок (люди, снег, и т. д.).

В данном здании запроектирован сборный ленточный железобетонный фундамент. Сборные ленточные фундаменты состоят из фундаментных плит, укладываемых в основание фундаментов и фундаментных блоков, которые являются стенами подземной части здания.

Основанием под фундамент является песчаная подушка. Фундаментные плиты под наружные несущие стены имеют ширину 1000 мм, под внутренние несущие стены 800 мм. Высота плит — 500 мм. Элементы фундамента изготавливаются из тяжелого бетона класса бетона по прочности на сжатие В7,5 и В12,5. Монолитные заделки выполняются из бетона класса В12,5. При проектировании размеры фундаментных плит приняты согласно ГОСТ 13 580–85. Размеры блоков по ГОСТ 13 579–78. Ширина фундаментных блоков под наружные стены равна 600 мм, под внутренние 400 мм. Высота блоков — 580 мм. Все сборные элементы фундамента укладываются с перевязкой швов на цементно-песчаный раствор толщиной 20 мм. Выполняется горизонтальная и вертикальная гидроизоляция. Углы армируются Г-образными арматурными сетками с соединением продольных и поперечных стен Т-образными арматурными сетками.

Глубина заложения фундамента составляет 1,7 м, что превышает глубину промерзания грунтов, составляющую в данном районе строительства 1,4 м.

На поверхности земли выполняется асфальтобетонная отмостка. Она предназначена для защиты фундамента от дождевых и талых вод, проникающих в грунт близ стен здания.

7.2 Стены

Стены здания предназначены для ограждения и защиты от воздействий окружающей среды и передают нагрузки от находящихся выше конструкций перекрытий и покрытий к фундаменту.

В проекте предусмотрена теплоэффективная кирпичная кладка с горизонтальной и вертикальной перевязкой швов на цементно-песчаном растворе. Наружные стены выполняют толщиной 620 мм из керамического полнотелого кирпича по ГОСТ 530–2007. В качестве утеплителя толщиной 120 мм на основании теплотехнического расчета применяется плиточный пенополистирол, который крепится к внутренней наружной стене при помощи гибких анкеров, с проклейкой вертикальных и горизонтальных швов самоклеющей лентой герлен.

Для обеспечения совместной работы внутренней и наружной верст конструктивные решения многослойных стен предусматривают устройство армированных вертикальных и горизонтальных диафрагм жесткости при помощи напусков кирпича и армирования сетками углов, простенков и в уровнях перекрытия.

7.3 Внутренние стены и перегородки

Внутренние стены и перегородки — это внутренние вертикальные ограждающие конструкции в зданиях. Внутренние стены выполняют в здании ограждающие и несущие функции, перегородки — только ограждающие.

Запроектированы внутренние несущие стены в виде кладки из кирпича с перевязкой швов на цементно-песчаном растворе марки М50 толщиной 380 мм. Перегородки толщиной 120 мм и 65 мм между санузлами и в ванных комнатах. На внутренние несущие стены опираются перекрытия. Для крепления к стенам используются ерши. Перегородки толщиной 65 мм армируются в каждом ряду. На первом этаже под перегородки выполняют гидроизоляцию и подбетонку. Перегородки второго этажа устанавливаются на плиты перекрытия. На поверхность внутренних стен здания наносится слой штукатурки толщиной 20 мм.

7.4 Перекрытия Перекрытия — горизонтальные несущие и ограждающие конструкции, делящие здания на этажи и воспринимающие нагрузки от собственного веса, веса вертикальных ограждающих конструкций, лестниц, а также от веса предметов интерьера, оборудования и людей, находящихся на них. Эти нагрузки передаются от перекрытий на несущие стены здания.

В данном здании используются в качестве перекрытия панели железобетонные многопустотные серии 1.141−1, выпуск 64. Наличие круглых пустот диаметром d=159мм позволяет снизить массу конструкции, улучшить звукоизоляцию.

Плиты укладываются на слой свежеприготовленного цементно-песчаного раствора. Оптимальное опирание плиты — 120 мм, минимальное — 90 мм. Швы между плитами заделываются цементно-песчаным раствором или жидким бетоном. К кирпичным стенам плиты крепятся анкерами, приваренными к монтажной петле и заведенными в кирпичную кладку на 170 мм. Крепится каждая вторая плита. После этого монтажная петля загибается и узел покрывается цементно-песчаным раствором.

7.5 Полы

Полы — это конструкции, подвергающиеся механическим воздействиям. Полы по междуэтажным перекрытиям должны обладать звукоизоляционными свойствами. В санитарных узлах и в ванной покрытие пола выполняется из керамической плитки.

В помещениях полы примыкают к стенам. Для того, чтобы не было зазоров между полом и стенами, по всему периметру помещения закрепляются плинтуса. В помещениях, где поверхностью пола служит керамическая плитка, используется плинтус из фасонной керамической плитки.

В зависимости от назначения помещений используются различные конструкции полов.

Экспликация полов АБК

7.6 Крыша, кровля

Крыша — конструкция, обеспечивающая защиту здания от атмосферных осадков и являющаяся верхним ограждением здания. Крыша запроектирована двускатная, стропильная.

Стропильная система — основа под скатную кровлю. Выполняется из дерева. Наклонные стропильные ноги (2 доски сеч. 100×40мм) опираются на мауэрлат (сечением 100×100мм) и стойки (брус 100×100мм). Стропильные ноги крепятся к кирпичной кладке при помощи проволочных скруток к заранее заложенному в кладку ершу. Шаг стропильных ног — 1200 мм. К стропильной ноге прибивается кобылка и опирается на стену. Устанавливаются подкосы (брус 100×100мм), они крепятся к основанию стойки и к стропильной ноге. Затяжка (брус100×100мм) соединяет пары стропильных ног. Все элементы соединяются гвоздями.

Профлист укладывается на обрешетку из бруса 50×50мм через 370 мм. Выполняется двойной нахлест волны. Профлист крепится к обрешетке по гребню саморезами, под шляпку самореза укладывается упругая резиновая подкладка-шайбочка. Ребра, коньки и ендовы перекрываются доборными элементами. По карнизу устраивается снегозадержание.

Уклон крыши — 32°.

7.7 Окна и двери

Окна — элементы здания, предназначенные для освещения и проветривания помещений. Двери служат для связи между изолированными помещениями и для входа в здание. Окна и двери выполняют ограждающую функцию.

Окна в здании запроектированы с тройным остеклением по ГОСТ 16 289–86 «Окна и балконные двери деревянные с тройным остеклением для жилых и общественных зданий». Используется одна марка ОРС15−21 — окно наибольшего размера должно обеспечить наилучшую освещенность помещений в светлое время суток.

Рамы в окнах деревянные. Для остекления окон и балконных дверей жилых зданий применяется стекло по ГОСТ 111 толщиной 2,5−3 мм. В оконных проемах устанавливаются также деревянные подоконные плиты и сливы из оцинкованной стали.

Наружные двери в здании запроектированы двупольные с глухими щитовыми полотнами с порогом по ГОСТ 24 698–81. Внутренние — однопольные с глухими полотнами без порога по ГОСТ 6629–88.

7.8 Перемычки

Для перекрытия оконных, воротных, дверных и других проемов в кирпичных стенах устанавливают железобетонные перемычки.

По способу восприятия нагрузки перемычки делятся на несущие, самонесущие.

Несущие перемычки устанавливают над проемами в несущих стенах — в стенах, на которые опираются плиты перекрытия. Самонесущие устанавливают в перегородках и в ненесущих стенах.

Для защиты от ветра и влаги в наружных кирпичных стенах перемычки устанавливают с четвертью размером 65×120 мм.

Самонесущие железобетонные перемычки опираются на кирпичные стены не менее, чем на 100 мм с каждой стороны. Несущие железобетонные перемычки опираются не менее, чем на 170 мм с каждой стороны.

8. ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ АБК

К инженерному оборудованию здания относятся водопровод, канализация, электропроводка, газоснабжение и система отопления.

Электроснабжение здания осуществляется от общей электросети. Проведение электропроводки в запроектированном здании осуществляется перед оштукатуриванием внутренних стен и перегородок и крепится с помощью специальных крепежных элементов к конструкциям здания. При необходимости производится сверление отверстий под электропровод в стенах и перекрытиях.

Канализация здания подключена к центральной городской канализационной сети.

Холодное водоснабжение осуществляется от общего водопровода. Вода подводится на кухне к смесителю и в санузле к смесителю и сливному бачку.

Газоснабжение осуществляется от внешней газовой сети. Подводится к газовому отопительному котлу, расположенному в котельной.

Вентиляция — естественная.

Устройства связи — телефон и интернет.

8. Расчет параметров АБК Санитарно-бытовые и вспомогательные помещения устроены соответствии с СНиП 2.09.04−87 «Административные и бытовые здания» с учетом групп санитарной характеристики производственных процессов и профессий.

Вестибюль — не менее 18 м ГДБ (М.) — 2,5*57=142,5 м Из них гардероб — 1,7*57=96,9 м Из них душевая — 45,6 м Площадь кабинки 2,1 м. Количество кабинок 57/5=12

ГДБ (Ж.) — 2,5*21=52,5 м Из них гардероб — 1,7*21=35.7м Из них душевая — 16.7м Площадь кабинки 2,1 м. Количество кабинок 21/5=4.

Количество посадочных мест в столовой — 78/4= 20.

Столовая — 1,9*20=38м Ведомость перемычек

Ведомость проемов

Групповая спецификация

1. СНиП 23−01−99 — «Строительная климатология»;

2. СНиП 23−02−2003 — «Тепловая защита зданий»;

3. Методические указания по архитектурному проектированию промышленных зданий. В. И. Воронов, М. М. Губанова, Е. П. Донец. Владимир;

4. Снип 2.09.02−85* «Производственные здания»

5. СНиП 2.09.04−87 Административные и бытовые здания

6. ГОСТ 28 042–89 Плиты покрытий железобетонные для зданий предприятий. Технические условия

7. ГОСТ 12 506–81 окна деревянные для производственных зданий

8. ГОСТ 14 624–84 (1996) двери деревянные для производственных зданий

9. ГОСТ 13 579–78 — «Блоки бетонные для стен подвалов»;

10. ГОСТ 24 698–81 — «Двери деревянные наружные для жилых и общественных зданий».

11. СНиП II-89−80 (1994)генеральные планы промышленных предприятий

12. ГОСТ 6629–88 — «Двери деревянные внутренние для жилых и общественных зданий».

13. ГОСТ 16 289–86 — «Окна и балконные двери деревянные с тройным остеклением для жилых и общественных зданий»;

14. СНиП 2−3-79 «СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА»

15. ГОСТ 21.101−97 «Система проектной документации»