Курсовая работа: Кузнечно-ковочный цех

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Пермский государственный технический университет

Строительный факультет

Кафедра архитектуры

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту на тему

Кузнечно-ковочный цех

г. Пермь 2010

Обьемно-планировочное решение

Запроектированное здание является одноэтажным трехпролетным. Первый ковочное отделение, во втором – прессовое отделение, в третьем – термическое отделение.

Конструктивное решение

Конструкция здания состоит из поперечных рам образованных жестко заделанными в фундаменте колоннами и шарнирно опирающимися на колонны фермами. В продольном направлении рамы связаны подкрановыми балками, подстропильными фермами жестким диском покрытия и стальными связями

Фундаменты и фундаментные балки

Фундаменты под сборный железобетон устроен в виде отдельных опор с отверстиями стаканного типа, с унифицированной отметкой обреза фундамента –0,15м.

Расчетная глубина промерзания определяется по формуле:

=0.54х1.48=0,8м

где - нормативная глубина промерзания.

- для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений - =0,54

Нормативную глубину сезонного промерзания грунта , м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле:

где - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства - по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;

d₀ - величина, принимаемая равной, м, для:

суглинков и глин - 0,23;

Среднемесячная отрицательная температура за зиму = -41,4 °С

=15,3+13,4+12,7=41,4

d₀ = 0,23

d_fn = 1,48 м.

Уровень заложения принимаем 1м.

Фундаментные балки укладываются под все наружные стены, кроме участков с проемами ворот. Ширина верхней полки балки 260 мм, высота балки – 450 мм.

Колонны

Спецификация конструкций

Подкрановые балки

Стальные разрезные подкрановые балки из сварного двутавра сплошного сечения. Подкрановые балки крайнего ряда высотой 800 мм, среднего-1100 мм. Балки изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 23121-78, (по серии 1.426-1). Крановые пути прокладываются из крановых рельсов ГОСТ 4121-62 типа КР-50.

Покрытия

В осях «А-Б» – железобетонные стропильные фермы ФБС24-1А по серии 1.463-1 выпуск 2. Условное обозначение – Ф-2.

В осях «В-Д» – железобетонные стропильные фермы ФБС18-1А по серии 1.463-1 выпуск 2. Условное обозначение – Ф-1.

По оси «Б» – железобетонные подстропильные фермы 1ФПС12-1АIIIв по серии 1.463-1 выпуск 2. Условное обозначение – ПФ-1.

На фермы покрытия привариваются металлические стойки для создания уклона кровли.

Плиты покрытия железобетонные 6х3 м 3ПГ6-10АIIIв по серии 1.465.1-21.94.

Швы между плитами заполняются раствором марки М100.

Водоотвод с покрытия внутренний через водоприемные воронки.

Стены

Согласно теплотехническому расчету, принимаем навесные стеновые панели. Панели устанавливаются при помощи опорных столиков к колоннам по периметру и к плитам покрытия. Узлы приняты по серии 2.400-7 Вертикальные и горизонтальные швы в стыках панелей герметизируются упругими синтетическими прокладками и герметизирующей мастикой. Цокольная стеновая панель устанавливается на фундаментную балку.

По периметру здания устраивается асфальтобетонная отмостка шириной 1м.

Остекление

Согласно светотехническому расчёту, принимаем ленточное остекление высотой 4,8 м. Приняты двойные стальными оконные панели с алюминиевыми открывающимися переплетами. Коробки панелей номинальным размером 6x1.2м, 6x1.8м.

Для обеспечения хорошей аэрации и освещения здания в третьем пролете запроектирован светоаэрационный фонарь. Конструкция фонаря – прямоугольная. Длина фонаря – 60 м. Ширина фонаря –12 м. Высота фонаря – 3,10м; принимается конструктивно. Число переплетов по высоте фонаря – один. Номинальная высота переплетов 1,75м. Фонарь запроектирован с наружным водостоком, с уклоном i= 1,5%. Торцы фонарей обшиваются асбестоцементными волнистыми листами по стальному каркасу.

Лестницы

Для пожарной безопасности здания запроектированы наружные пожарные лестницы. Для подъема на крышу предусмотрены две лестницы, установленные, таким образом, чтобы расстояние по периметру между лестницами не превышает 200 м. Для подъёма на фонарь запроектирована лестница. Установлена лестница для подъёма с крыши второго пролёта на крышу третьего пролёта.

Ворота и двери

Запроектированы два автомобильных въезда. Размеры ворот приняты 4,24,2 м, по конструкции ворота распашные. Для въезда в здание у ворот предусмотрены пандусы с уклоном не менее 10%.

Полы

Исходя из требований технологического процесса в пролетах запроектированы следующие полы.

Запроектированы полы по грунту из монолитного бетона В25 толщиной 100 мм по утрамбованному щебеночному основанию.

Расчет административно-бытового корпуса

1. Исходные данные:

· технологический режим

o АБК – пристроенное здание

o Группа санитарно-технического процесса II-б

· Климатический район IIВ a величина вестибюля 0,2м² /чел.

· II степень по огнестойкости.

· Общее количество работающих 180 человек:

2. Состав помещений и расчет их площадей

Административно - бытовое здание отдельно стоящее. Здание имеет каркасную конструктивную систему (однопролетное двухэтажное здание);

общая длина составляет – 42 м;

общая ширина – 18 м.

Шаг принят – 6м; пролет – 9 м.

Высота этажа составляет 3 м.

- При помещениях столовой- раздаточной предусмотрен грузовой лифт т.к. она размещается на втором этаже.

- В здании кроме основного входа предусмотрен проход в АБК через тамбур.

- Здание оборудовано двумя лестницами расположенными около выходов для уменьшения пути и времени эвакуации.

Теплотехнический расчет ограждающих конструкции

Теплотехнический расчет наружной стены.

Исходные данные

Район строительства – г. Пермь.

Климатический район – I B .

Зона влажности – нормальная.

Продолжительность отопительного периода z_ht = 229 сут .

Средняя расчетная температура отопительного периодаt_ht = –5,9°С

Температура холодной пятидневки t_ext = –35 °С.

Температура внутреннего воздуха t_int = +18 °С.

Влажность воздуха = 60 %.

Влажностный режим помещения – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.

Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения а_int = 8,7 Вт/м² ·°С [2].

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения α_ext = 23 Вт/м² ·°С [2].

Порядок расчета

Величина градусо-суток отопительного периода:

D_d = (t_int – t_ht )·z_ht = (18 –(- 5,9))·229 = 5473,1.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче стеновой панели:

R_req = a·D_d + b =0,0002·5473,1+ 1,0 =2,095 м² ·°С/Вт.

Для стеновых панелей индустриального изготовления следует определить приведенное сопротивление теплопередаче R₀ ^r (м² ·°С/Вт) с учетом коэффициента теплотехнической однородности r.

Согласно СП 23-101–2004 величина коэффициента теплотехнической однородности r для железобетонных стеновых панелей с утеплителем и гибкими связями составляет 0,7. таким образом, приведенное сопротивление теплопередаче стеновой панели равно:

R₀ ^r = R₀ ^усл r,

Теплотехнический расчет ведется из условия равенства приведенного сопротивления теплопередаче R₀ ^r (м² ·°С/Вт) и требуемого

R₀ ^r = R_req

Отсюда

R₀ ^усл = 2,095/0,7 = 2,993 м² ·°С/Вт.

По СП 23-101–2004 определяем термическое сопротивление ограждающей конструкции R_к :

= 2,993– (1/8,7 + 1/23) =

= 2,993 –0,158 = 2,835·°С/Вт.

Термическое сопротивление ограждающей стеновой панели:

,

Термическое сопротивление утепляющего слоя R_ут :

=

= 2,835 – (0,1/2,04 + 0,05/2,04) = 2,835 – 0,0735 = 2,762 м² ·°С/Вт.

По СП 23-101–2004, определяем толщину утепляющего слоя:

= 2,762·0,041 = 0,1132м.

Принимаем толщину утепляющего слоя равной 130мм.

Общая толщина стеновой панели составляет:

= 100 + 130 + 50 = 280=300мм,

что

соответствует стандартной толщине стеновой панели.

Определяем приведённое сопротивление теплопередаче стеновой панели с учётом принятой толщины утеплителя

R₀ ^ф = 1/8,7 + 0,1/2,04 + 0,15/0,05 + 0,05/2,04 + 1/23 = 3,4 м² ·°С/Вт

Условие R₀ ^r =3,4 м² ·°С/Вт > R_req =2,095м² ·°С/Вт выполняется.

Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований

тепловой защиты здания

Проверяем выполнение условия .

Определяем , ºС:

∆t₀ = (t_int – t_ext )/R^r ₀ a_int ) = (18-(-35))/3,4·8,7 = 1,79=2 °С.

Согласно табл. 5 СНиП 23-02–2003 [2] ∆t_n = 7 ºС, следовательно, условие ∆t = 2 ºС < ∆t_n = 7 ºС выполняется.

Проверяем выполнение условия :

= 18 – [1(18 –(- 35)] / (3,4·8,7) =

= 18 – 1,79 = 16,21 °С.

Согласно СП 23-101–2004 для температуры внутреннего воздуха t_int = +18 ºС и относительной влажности = 50 % температура точки росы t_d = 9.705 ºС, следовательно, условие = выполняется.

Вывод . Стеновая 3-слойная железобетонная панель с утеплителем толщиной 150 мм удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.

Теплотехнический расчет покрытия

Исходные данные

Район строительства – г. Пермь.

Климатический район – I B .

Зона влажности – нормальная.

Продолжительность отопительного периода z_ht = 229 сут .

Средняя расчетная температура отопительного периода t_ht = –5,9 °С.

Температура холодной пятидневки t_ext = –35 °С.

Температура внутреннего воздуха t_int = +18 °С.

Влажность воздуха = 60 %.

Влажностный режим помещения – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.

Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения а_int = 8,7 Вт/м² ·°С .

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения а_ext = 12 Вт/м² ·°С.

Порядок расчета

Величина градусо-суток отопительного периода:

D_d = (t_int – t_ht )·z_ht = (18 –( -5,9))·229 = 5473,1.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия: R₀ = R_req .

R_req = aD_d + b = 0,00045·5473,1 + 1,9 = 4,36 м² ·°С/Вт.

Термическое сопротивление ограждающей конструкции R_к

= 4,36 – (1/8,7 + 1/12) = 4,36 – 0,197 = 4,163 м² ·°С/Вт.

Термическое сопротивление ограждающей ,

R_ж.б – термическое сопротивление железобетонной плиты перекрытия, составляет 0,142 м² ·°С/Вт для условий эксплуатации «Б».

R_ут – термическое сопротивление утепляющего слоя.

Численное значение термического сопротивления утепляющего слоя R_ут :

= 4,163 – (0,142 + +0,005/0,17+0,02/0,76+0,006/0,17) = 4,163-0,233=3,93 м² ·°С/Вт.

Толщина утепляющего слоя: = 3,93·0,035 = 0,137 м.

Принимаем толщину утепляющего слоя равной 160 мм, тогда фактическое сопротивление теплопередаче составит

= 1/8,7 + (0,142 + 0,005/0,17+0,02/0,76+0,006/0,17+0,16/0,035) + 1/12 =0,11+0,03+0,026+0,035+4,57+0,083=4,854 м² ·°С/Вт.

Условие = 4,854 м² ·°С/Вт > R_req = 4,36 м² ·°С/Вт выполняется.

Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания

Проверяем выполнение условия :

∆t = (t_int – t_ext )/ a_int ) = (18-(-35))/4,854·8,7 = 1,255 °С.

Согласно СНиП 23-02–2003 ∆t_n = 12 °С, следовательно, условие ∆t =1,255 °С < ∆t_n = 12 °С выполняется.

Проверяем выполнение условия :

= 18 – [1(18-(-35))] / (4,854·8,7) =

= 18 – 1,255 = 16,745 °С.

Согласно СП 23-101–2004 для температуры внутреннего воздуха t_int = 24 °С и относительной влажности = 50 % температура точки росы t_d = 12,94 °С, следовательно, условие выполняется.

Вывод . Перекрытие удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.

Светотехнический расчет

Место строительства: г. Пермь

t_в =+18⁰ С

Кузнечно-ковочный цех

Характеристика зрительной работы- средней точности, IV разряд

Перегородок нет; двухстороннее остекление

Расчет остекления

Д=(16-tht)* zht=4000

Rreg=0.000025*4000+0.2=0.3

Принимаем однокамерный пакет

So=

1. lt1=1.5×9,6=14,4

lt2=1.5×14.4=19,8

2H=1.5 (п прил.1при боковом освещении)

Административный район -1 группа (прил.3)

По прил.2 определяем значение коэффициента светового климата m

m^I =1

m^II =1

e=e_n ×m

e^I =1.5×1=1.5

e^II =1.5×1=1.5

2. S_п =1.5×H×L_зд - Площадь пола

S_п ^I =1.5×9,6×72=1036,8 м²

S_п ^II =1.5×13,2×72=1425,6 м²

3. Кз - коэффициент запаса

Кз=1,5

4. Определяем о – значение световой характеристики окон при боковом освещении.

Глубина

В=(18×2+24)/2=30м

= =2,4

h₁ =Нср-0,8-0,6

h₁ ^I =9,6-0,8-0,6=8,2м

h₁ ^II =13,2-0,8-0,6=11,8м

B/h=30/8,2=3.7

B/h=30/11,8=2,5

1) 2 , = =3.7

о=10,46

2) 2,4, B/h=30/11,8 =2.5

о=9,76

5. τ₁ =0,8 – Стекло оконное листовое

τ₂ =0,6 – Переплеты в промышленных зданиях стальные двойное остекление.

τ₀ =0,8×0,6=0,48

6. ρ_ср =0,4 средне-взвешенный коэффициент для промышленных зданий.

^l _т1 =16,2/30=0,5

^l _т2 =21,6/30=0,7

Определяем значение r₁ на уровне условной рабочей поверхности при открытом горизонте.

а) при = =3.2 (1) ^l _т1 =16,2/30=0,5

2,4

1)=3,2, ^т1 =0,5

r₁ =1.63

2) =3,2, ^т2 =0.7

r₂ =2.15

1)

l_ост. =L_зд -6×2=72-6×2=60м

h_ост. =343/60= 4.72м округляем до 0,8 h_ост =4,8 м

2)

l_ост. =L_зд -6×2=72-6×2=60м

h_ост. =339/60 = 4.65м округляем до 0,8 h_ост =4,8м