Проектирование одноэтажного полного каркасного здания в монолитном железобетонном фундаменте стаканного типа под каждую колонну

Содержание Введение

1. Общая характеристика здания

2. Объемно-планировочное решение

3. Генеральный план участка

4. Технико-экономические показатели генерального плана

5. Теплотехнический расчет наружной ограждающей стены

6. Расчет глубины сезонного промерзания грунта

7. Конструктивное решение Библиография

Введение

В настоящее время существует острая необходимость в совершенствовании эстетических качеств городской среды. В большей степени это касается зданий и сооружений, входящих в состав промышленной инфраструктуры городов, поскольку их архитектурно-художественные качества оставляют желать лучшего. Главная проблема промышленной архитектуры второй половины ХХ века заключается в ее чисто утилитарной направленности, которая затмила собой все то, что отличает архитектуру от инженерной мысли. Здания превратились, по сути, в функциональные блоки, которые характеризуются исключительно внутренними эксплуатационными качествами. Это обусловлено тем, что в период правления советской власти страна развивала в большей степени военную индустрию и крупное машиностроение, а такое производство требовало немалых площадей и большого количества зданий и сооружений. Считалось, что для возведения промышленных объектов рациональнее использовать типовые проекты, так как они требовали меньших трудозатрат и финансовых расходов. Таким образом, задача подъема промышленности успешно выполнялась, но при этом ухудшалось качество архитектурной среды заводов. Именно поэтому возникает потребность не просто в переработке художественно-эстетических характеристик на уровне отдельных элементов и деталей, но и в усложнении образной структуры этих объектов, с помощью сочетания смысловых и образных компонентов различных стилей при проектировании зданий. На современном этапе развития промышленности необходимо не просто решать вопрос производительности заводов и скорости их возведения, но и учитывать при этом фактор психологического воздействия на человека архитектурной среды промышленных предприятий, которая на сегодняшний день является негативной. Исторические стили обладают параметрами, которые способны гармонизировать среду, а синтез стилей может придать архитектурному образу особую выразительность. Но существует стереотип, что некоторые архитектурные стили совершенно неуместно применять в промышленности. Синтез старых и новых архитектурных форм, сочетание современной высокотехнологичной архитектуры и исторических стилей, слияние прошлого с настоящим, позволят зодчему получить совершенно новые архитектурные формы и решить данную проблему. Поэтому применение стилевых принципов в промышленной архитектуре вполне оправдано. Однако осуществлению подобных замыслов может в некоторой степени помешать экономический фактор. То есть, проще говоря, заказчик часто отказывается от предлагаемого ему варианта, в котором выражены, например, классические или барочные тенденции, совсем не потому, что это не в его вкусе, а скорее из-за дороговизны создания подобного рода объектов. Безусловно, современные архитекторы пытаются решить эту проблему. Чаще всего это происходит за счет внедрения декоративной отделки, например, облицовки безликих типовых построек эпохи функционализма различными фасадными панелями, которые придают зданию более индивидуальный характер. Фасадные панели — достаточно недорогое средство, поэтому пользуется немалым спросом. Цель этой курсовой работы состоит в проектировании одноэтажного железобетонного промышленного здания. Проектирование ведется согласно технологическим процессам, протекающим в цехе. Кроме этого был разработан генеральный план участка. Конструкция здания — на основе крупноразмерных сборных элементов с максимальной заводской готовностью. План здания выполнен на основе модульной системы с унифицированными архитектурно — планировочными шагами и колоннами. Пролеты несущих конструкций выбраны в соответствии с единой модульной системой (ЕМС).

1. Общая характеристика здания Проектируемое здание — цех железобетонных конструкций, входит в состав железобетонного завода-предусмотрено для строительства в г. Самара. Ввоз комплектующих изделий и вывоз готовой продукции производится железнодорожным и автомобильным транспортом. Хранение готовых изделий осуществляется для крупногабаритных изделий на открытой площадке, для мелких изделий в крытом ангаре. Здание запроектировано в соответствии со СНиП 31.03.2001 «Производственные здания» .

Здание смешанной этажности. Основное здание многопролетное одноэтажное. К ниму примыкает многопролетное четырех этажное здание. Оно имеет каркасную конструктивную схему. Фундамент столбчатый. Наружные стены — навесные многослойные панели, состоят из керамзитобетона и утеплителя (плиты минераловатные). В бетоносмесительном узеле стены кирпичные самонесущие. Конструкция покрытия состоит из двускатных балок и сборных железобетонных ребристых плит. Крыша малоуклонная. Есть вентиляционно-световые фанари. Кровля выполняется из рулонного материала.

В здании предусмотрено 4 въезда для автотранспорта через распашные ворота. По периметру здания предусмотрена отмостка из асфальта.

Основные производственные помещения: 1. Бетоносмесительный узел; 2. Арматурный цех; 3. Отделение поточного изготовления мелких изделий; 4. Отделение распалубки мелких изделий; 5. Отделение стендового изготовления крупных изделий.

В здании цеха предусматриваются 2 подвесных крана и 3 мостовых.

2. Объемно-планировочное решение В плане здание имеет т-образную форму с размерами в осях: Верхняя перекладина имеет размер 109 000 мм на 36 000 мм. К ней присоединяется перпендикулярная секция размерами 30 000 мм на 12 000 мм.

Здание смешанной этажности. Основное здание одноэтажное высотой по коньку 15,3 м. В арматурном цеху колонны идут поперек основной оси здания с шагом 18 метров и пролетом 18 метров. В цехах по заливки колонны идут поралельно основной оси здания с шагом 12 метров и пролетом 18 метров. К нему примыкает четырех этажное здание колонны в нем идут с шагом 6 метров и пролетом 6 метров. Первый этаж 6 метров последующие этажи по 4 метра. Общая высота бетоносмесительного узла 19,92 метра.

Высота до низа несущей конструкции составляет в пролетах 10,8 метров.

В здании расположены помещения:

1. Бетоносмесительный узел 360 м²;

2. Арматурный цех 1296 м²;

3. Отделение поточного изготовления мелких изделий 864 м²;

4. Отделение распалубки мелких изделий 432 м²;

5. Отделение стендового изготовления крупных изделий 1296 м².

В пролетах «1», «2» расположены подвесные краны грузоподъемностью 5 т, в пролете «4″ ,» 5″ - 3 мостовых крана, грузоподъемностью10т.

Естественное освещение в соответствии с нормами.

Для въезда автотранспорта предусмотрены раздвижные ворота. Двое из них для въезда в помещение «2», одни для въезда в помещение «4″ и» 5″, одни в помещение «1». Ворота имеют размеры 3,6×4,2 м, полотна ворот открываются автоматически. Перед воротами с наружной стороны устраивается пандус с уклоном i=0,1.

3. Генеральный план участка Строительство проектируемого здания предусмотрено в г. Самара на необходимом расстоянии от селитебной зоны. Данное здание относится к производственным зданиям, для него предусматривается участок площадью 150 000 м². Участок имеет ограждение по всему периметру. Все здания перечислены в таблице 1.

Таблица 1.

Въезд автотранспорта на территорию предприятия осуществляется через один въезд. Внутризаводские пути сквозные. Для сообщения между зданиями предприятия предусмотрены пешеходные тротуары, которые располагаются на необходимом расстоянии от автомобильных дорог. Для перехода проезжих частей автомобильных дорог у тротуаров предусмотрены пандусы с необходимым уклоном. Настилы проезжих частей выполнен из асфальта, а тротуаров — из тротуарной плитки. Территория предприятия облагорожена газонами и деревьями.

По углам здания показаны в числителе — отметка планировки, в знаменателе — отметка рельефа. За относительную отметку (0,000) принят уровень чистого пола проектируемого здания, соответствующий абсолютной отметке 150,30. Вокруг здания предусмотрена отмостка из асфальта на щебеночной подготовке с уклоном i=0,15.

Положение административно-бытового корпуса по отношению к складам и производственному зданию запроектировано с учетом преобладающих Юго-Восточных летних ветров. Производственное здание сориентировано в соответствии с зимними Северо-Восточными ветрами.

4. Технико-экономические показатели генерального плана

· Площадь всей территории -150 000м2.

· Площадь застройки зданиями, сооружениями — 63 779 м².

· Плотность застройки — процентное отношение площади застройки к общей площади предприятия .

· Коэффициент использования территории — отношение площади, занятой зданиями, сооружениями, открытыми складами, рельсовыми, безрельсовыми дорогами к площади предприятия .

· Площадь, занятая озеленением .

· Протяженность рельсовых и безрельсовых дорог — 2100 м.

5. Теплотехнический расчет наружной ограждающей стены Влажностный режим: режим помещения нормальный.

Зона 2- нормальная.

Условия эксплуатации Б.

Конструкция стены показана на рис.1

Рис.1

Стена состоит из следующих слоев:

1. Цементно-песчаный раствор: ,

— плотность материала,

— расчетный коэффициент теплопроводности,

2. Керамзитобетон:

3. Утеплитель — Плиты жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих:

4. Керамзитобетон:

Из условия определяется толщина утеплителя, где

— нормируемое значение сопротивления теплопередаче, определяется по таблице 4 СНиП (2) в зависимости от градусо — суток отопительного периода, определяется по формуле:

[2] ,

где — расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания; -средняя температура наружного воздуха и продолжительность отопительного периода по СНиП (3) для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8.

По значениям таблицы 4 СНиП (2) принимается нормированное сопротивление

гдекоэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций принимаем по таблице 4 СНиП (4);

— коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции принимается по таблице 6 СНиП (4)

Термическое сопротивление слоя многослойной ограждающей конструкции Толщина утеплителя определяется из условия [1], где

Толщина утеплителя принимается, тогда общая толщина стены с учетом цементно-песчаного слоя:, без учета цементно-песчаного слоя: .

6. Расчет глубины сезонного промерзания грунта Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта dfn:

где (4)

Mt — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемый по СНиП (3)

d0 — величина, принимаемая по СНиП (5) равной для глины 0,23 м

Mt = 10,1+8,9+3,6+1,5+6,5 = 30,6;

тогда Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df, м, определяется по формуле:

где (5)

dfn — нормативная глубина промерзания грунта

kh =0,6 — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружений, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений по таблице 1 СНиП (5)

Тогда Следовательно, принимаем глубину заложения фундамента не выше 0,8+0,2=1м.

7. Конструктивное решение Конструктивная схема здания — полный железобетонный каркас.

В основании здания лежит глина. Фундаменты монолитные железобетонные стаканного типа под каждую колонну. Глубина заложения фундамента составляет 1,65 м. Уровень грунтовых вод на 2 м ниже поверхности земли. Предусмотрена вертикальная обмазочная гидроизоляция горячим битумом за два раза по поверхностям подземных конструкций, соприкасающихся с грунтом. Для передачи нагрузки цокольных панелей на фундамент предусматриваются фундаментные балки серии 1.415−1 марки 1БФ43, 1БФ48. Фундаментные балки опираются на бетонные столбики, расположенные на ступенях фундамента. В местах опирания фундаментной балки, и подоконных стеновых панелей предусматривается горизонтальная гидроизоляция (цементоно — песчаный раствор М-100).

В качестве каркаса используются железобетонные колонны серии КЭ-01−49 сечением 500×600, высотой 10,8 м. Шаг крайних колонн составляет 12 м. В торцах пролетов для крепления навесных стеновых панелей используются колонны фахверка сечением 400×400, высотой 10,8 м с шагом 6 м. Также в торцах у основных колонн предусматриваются стойки фахверка, выполненные из спаянных между собой швеллеров № 20.

Для кранов предусматриваются подкрановые балки, укладываемые на консоли колонн. К подкрановым балкам крепятся рельсы мостового крана. Балки крепится сваркой к закладным деталям консоли колонны и анкерными болтами, а в верхней части подкрановая балка крепится к закладным деталям колонны через металлическую пластину. Подкрановые балки обеспечивают дополнительную пространственную жесткость здания.

Для обеспечения пространственной жесткости здания предусматривается установка крестовых связей. Связи выполняются из прокатного металлического профиля и крепятся к закладным деталям колонны.

Навесные многослойные панели крепятся к колонне сваркой закладных деталей с помощью соединительных элементов.

Разделительные перегородки выполнены из кирпича толщиной 250 мм.

Перегородки устанавливаются между помещениями с различным характером производства.

Для бокового естественного освещения и аэрации здания предусматриваются световые проемы, которые заполняются оконными пакетами. Так же предусмотрены осветительно-вентиляционные фонари.

Несущими конструкциями покрытия являются железобетонные двухскатные балки длиной 18 м. При шаге колонн 12 м конструкции покрытия крепятся в верху колонны с помощью анкерных болтов и сварки.

В качестве ограждающих элементов покрытия используются ребристые плиты высотой 300 мм, шириной 3000 мм и длиной 12 000 м. Крыша малоуклонная с клоном i=5%.

По плитам покрытия устраивается пароизоляция (изоспан), далее: утеплитель (плиты из крупнопористого керамзитобетона), цементно-песчаная стяжка, трёхслойный ковер из рубитекса, гравий, втопленный в битум.

Для сообщения между помещениями предусматриваются откатные металлические ворота размером 2,4×3,6 м.

Полы в здании бетонные монолитные, конструкция пола показана на рис. 2.

Бетон В25

Бетонная подготовка B15

рис. 2

Для отвода дождевых и талых вод от фундамента по периметру здания предусматривается отмостка с i=1:15, шириной 1,5 м. Отмостка состоит асфальта на щебеночной подготовке.

В здании также предусмотрены следующее инженерное оборудование: системы центрального отопления, водоснабжения, вентиляции, электрификации.

БИБЛИОГАФИЯ.

проектирование одноэтажный каркасный здание

1. СНиП 31.03.2001. Производственные здания. — М.: Госстрой России, 2002.

2. СНиП 23−02−2003. Тепловая защита зданий — М.: Госстрой России, 2003.

3. СНиП 23−01−99. Строительная климатология — М.: Госстрой России, 1999.

4. СНиП II-3−79*. Строительная теплотехника — М.: Госстрой СССР, 1979.

5. Гусев Н. М., Ким Н. Н. и др. «Справочник проектировщика. Архитектура промышленных предприятий, зданий и сооружений», — М., Стройиздат, 1975 г.

6. Лисавцов В. Г., Тамбовцев А. А. Архитектура гражданских и промышленных зданий — Учебное пособие к разработке курсового проекта промышленного здания — М. 1991.

7. Шерешевский И. А. «Конструирование промышленных зданий и сооружений» — М. «Архитектура — С», 2005 г.

8. «Проектирование вспомогательных зданий и помещений промышленных предприятий», под ред. Л. Ф. Шубина — М.:1986.