3. Описание планировки здания с указанием его размеров
Параметры промышленных зданий назначаются в зависимости от требований технологического процесса, мощности размещаемого в них производства, габаритов оборудования и его расположения с учётом разрывов и требований правил техники безопасности.
Основными параметрами промышленных зданий являются пролёт, шаг колонн в продольном направлении, высота этажа, количество пролётов и этажей.
Пролёт — это расстояние между продольными разбивочными осями, соответствующее длине основной несущей конструкции покрытия. В одноэтажных производственных зданиях величина пролёта в соответствии с унифицированными объёмно-планировочными и конструктивными решениями назначается для зданий без мостовых кранов равной 12, 18, 24 м (иногда 6,9 м), а для зданий оборудованных мостовыми кранами, соответственно 18, 24, 30 м и более, кратными 6 м.
В проектируемом здании пролет принят 12 м.
Шаг колонн — это расстояние между поперечными разбивочными осями. Принимаем шаг колонн равным 8 метрам.
За высоту этажа принимают расстояние от верха чистого пола да низа несущих элементов покрытия, а в многоэтажных зданиях – это расстояние между уровнями полов смежных этажей. Высота этажа – 9,6 метров.
В данной расчетно-графической работе конструируется депо. На генеральном плане участка выделяют следующие зоны:
1 – здание депо;
2 – столовая и бытовые помещения;
3 – ремонтная мастерская;
4
– зона отдыха (беседки).
4. Описание всех конструктивных элементов здания
4.1. Фундамент. Фундамент — это подземная часть здания, воспринимающая все нагрузки от него и равномерно распределяющая эти нагрузки на грунты основания.
Конструкция фундаментов зависит от конструкции стен и опор здания, от величины и характера действующих на фундамент нагрузок, от свойств грунтов на строительной площадке.
Фундаменты могут выполняться бутобетонными, на основе бутовой кладки, бетонными, железобетонными, кирпичными, стальными.
Бутобетонные фундаменты выполняют из бетонной смеси с введением в неё по мере заполнения траншеи бутового камня в количестве 25 – 45 % от объёма бетонной смеси.
По способу устройства различают сборные и монолитные фундаменты. По конструкции подразделяют на ленточные, столбчатые, свайные и сплошные.
Ленточные фундаменты устраивают под здание в виде непрерывной ленты под все несущие стены. Как правило, такие фундаменты делают в бескаркасных зданиях, иногда у каркасных, если здание имеет подвал или когда подошвы столбчатых фундаментов имеют большие размеры и, следовательно, близко подходят друг к другу. Это бывает при слабых грунтах оснований и больших нагрузках на колонны.
При строительстве нашего здания фундамент устраиваем столбчатый стаканного типа. Фундаменты стаканного типа устраивают в зданиях каркасного типа под колонны, на которые передаются все нагрузки. При центрально нагруженных колоннах подошва фундамента в плане имеет форму квадрата, при внецентренном нагружении - прямоугольную форму, вытянутую внутрь здания, с отношением сторон не более 2:1. Такие фундаменты бывают сборные и монолитные.
Рис. 2 – Фундамент стаканного типа
Фундаменты стаканного типа устраивают из одного блока или составными, состоящими из подколонника со стаканом и фундаментных плит, соединённых замоноличенным раствором.
Размеры стакана больше сечения колонн по верху на 75 мм, а по низу на 50 мм. Толщина стенок стакана и дна должна быть не менее 200 мм. Фундаменты устраивают так, чтобы верх подколонника был ниже уровня чистого пола на 150 мм, что даёт возможность создавать более удобные условия выполнения работ нулевого цикла.
4.2. Колонны. Колонны служат для восприятия и передачи нагрузки на фундамент от стен, покрытий и перекрытий на фундамент. Колонны бывают железобетонными и стальными.
По расположению в здании колонны бывают крайними и средними. По конструкции различают колонны сплошного поперечного сечения и облегчённые.
Рис. 3 – Виды колонн
Колонны делятся на два вида: для одноэтажных и многоэтажных зданий, для зданий бескрановых и для зданий, оборудованных мостовыми кранами.
В одноэтажных промышленных зданиях колонны воспринимают снеговые нагрузки, нагрузки от покрытия, навесных стен, мостовых кранов, оборудования, подвешенного покрытия и др.
В данном курсовом проекте наиболее целесообразным будет применение колонн для зданий без мостовых кранов. Колонны могут применяться для однопролётных и многопролётных зданий с наружним и внутренним водоотводом. Колонны имеют прямоугольное, постоянное по высоте сечение, и только средние колонны, имеющие в плоскости поперечной рамы размер сечения h<600 мм, снабжены вверху симметричными двусторонними консолями с таким выступом, чтобы длина площадки для опирания конструкций покрытия была равна 600 мм.
Таблица 1 — Маркировка и основные показатели колонны
Марка колонны |
Высота H, м |
Отметка верха колонн |
Размеры,мм |
Расход материалов |
Масса, т |
|||
|
b |
h |
Бетона, м3 |
Стали, кг |
||||
К96-1 |
9,6 |
9,600 |
10500 |
400 |
400 |
1,68 |
114-219 |
4,2 |
4.3. Панели для стен. Крупнопанельные стеновые панели являются наиболее индустриальными и эффективными стеновыми изделиями, которые в настоящее время нашли самое широкое распространение. Преобладающее применение панелей по сравнению с кирпичными стенами объясняется малой трудоёмкостью, индустриальностью, меньшим собственным весом, хорошими теплозащитными качествами и др. Особенно широкое применение нашли панели, изготавливаемые из лёгких и ячеистых бетонов.
Рис. 4 – Панели для стен
Номенклатура панелей обеспечивает возможность унифицированного решения стен в зданиях любой высоты. Номинальная длина 6м. Изготовлены из керамзитобетона на керамзитовом песке. Армированы сварными каркасами и сетками.
Углы стен, а также участки стен в местах вставок между разбивочными осями при панелях всех видов выполняются с помощью специально изготовленных блоков. Для заполнения швов между панелями применяют упругие прокладки из синтетических материалов (пороизол, гернетит) и лишь при их отсутствии – цементный раствор. Толщина горизонтальных швов 15 мм, вертикальных 20 мм.
Наружные стены могут быть разделены на 2 основные группы: утепленные и не утепленные. Утепленные стены применяются для отапливаемых зданий, не утепленные – для не отапливаемых. Основным материалом для стеновых панелей служит бетон: для неутепленных – обычный, для утепленных – легкий и ячеистый.
Длина наружных стен 6000 м, толщина 300 м, высота 13,200 м.
4.4. Фундаментная балка. Фундаментная балка предназначена для передачи нагрузки от стен на фундамент. Они используются в промышленных каркасных зданиях с шагом колонн 6 и 12 м. Балки 6-метровой длины изготовляют с тавровым сечением и трапециевидным. Сечение используемой мною балки представлено на рисунке 4.
Рис.5 – Схема фундаментной балки.
4.5. Железобетонная ферма. Конструкции разработаны для применения в покрытиях одноэтажных промышленных зданий без кранов и с подвесными кранами, без фонарей, с зенитными или светоаэрационными фонарями.
Используется для устройства плоских покрытий в зданиях с пролетами 18 м и 24 м.
Ферма представляет собой сквозную (решетчатую) несущую конструкцию, образованную из отдельных стальных стержней, соединенных в узлах на сварке с помощью фасонок толщиной 8-20 мм. Стержни фермы образуются из парных прокатных уголков, расположенных с зазором, определяемым толщиной фасонок. Геометрические схемы ферм всех пролетов построены по единому закону так, что каждая последующая схема получается из предыдущей наращиванием средней части; опорные части сохраняются неизменными. Фермы с большими пролетами имеют посередине монтажный стык, необходимый по условиям перевозки. Фермы рассчитаны на шарнирное сопряжение с колоннами. Торцовая вертикальная фасонка опорного узла фермы, выступающая вниз, служит для центрирования передачи нагрузки от фермы на колонну.
Фермы изготавливаются из стали 2 марок: пояса из низколегированной стали, решетка – из Ст3.
Рис.6 – Железобетонная ферма с параллельными поясами
4.6. Плиты покрытия. Предназначены для использования в качестве настила в покрытиях промышленных зданий с шагом стропильных конструкций покрытия 6 м и с рулонной кровлей. Плиты могут укладываться как по железобетонным, так и по стальным несущим конструкциям. Размер плит 3×6 м и 1.5×6 м.
Основными считаются плиты шириной 3 м. Плиты шириной 1.5 м предназначены главным образом для применения в качестве доборных элементов (для случаев, когда не могут быть использованы плиты шириной 3 м) а также на участках покрытий с повышенной нагрузкой.
Плита имеет два основных продольных ребра высотой 300мм и поперечные рёбра меньшей высоты, расположенные с номинальным шагом 1-1.5 м. Полка плиты между рёбрами имеет толщину 25-30 мм.
Форма поперечного сечения плит обеспечивает образование между соседними плитами шва шириной 50 мм, заполняемого (при монтаже) цементным раствором. При большей ширине шва между плитами, которая в покрытии по фермам может достигать 200 мм, на наружные выступы продольных рёбер плит укладывают враспор поперечные бруски, а по брускам – продольные доски, образующие опалубку для укладки цементного раствора.
Рис. 7 – Плита покрытия
Все плиты изготовляют с предварительным напряжением. Напрягаемые стержни или группы проволок располагаются в нижней части продольных рёбер. Кроме того, рёбра и полка плиты армируются плоскими сварными каркасами и сетками.