Проектирование строительства завода цинкования мелкоразмерных конструкций (стр. 4 из 36)
Расчетный расход хозяйственно-фекальной канализации равен
9.191м3/сут; 6.82 м3/ч.
7.3.1 Производственный цех
Силовое электрооборудование
Электроснабжение осуществляется от запроектированной подстанции. В качестве распределительного принят шкаф типа ПР 8000. Расчетная мощность Рр=900кВт. Распределительные сети выполняются кабелем ВВГнг, проложенным в лотке по стропильным конструкциям, в полу в стальных трубах.
Электроосвещение.
Предусматривается рабочее, аварийное и эвакуационное освещение. Используются светильники с ртутными лампами и лампами накаливания. Управление освещением осуществляется автоматическими выключателями со щитов. Групповые сети осуществляются кабелем ВВГнг, проложенным открыто, по строительным конструкциям. Заземление светильников выполняется присоединением их корпусов к специально проложенной «РЕ» жиле сети освещения.
7.3.2 Бытовой корпус
Силовое электрооборудование.
В качестве вводного устройства принят шкаф типа ВРУ 1-А-11-10 в качестве распределительного шкафа -тип ПР 8000. Расчетная мощность Рр=120кВт. Распределительные сети выполняются кабелем ВВГнг, проложенным открыто по стенам и в подшивных потолках.
Электроосвещение.
Предусматривается рабочее, аварийное и эвакуационное освещение. Используются светильники с люминесцентными лампами и лампами накаливания. Управление освещением осуществляется индивидуальными выключателями. Групповые сети осуществляются кабелем ВВГнг, проложенным как открыто, так и скрыто в слое штукатурки по стенам, в пустотах плит перекрытий, за подвесным потолком из негорючим материалов. Для уменьшения пульсации приняты светильники с электронными ПРА. Коэффициент запаса 1.4. Заземление светильников выполняется присоединением их корпусов к специально проложенной «РЕ» жиле сети освещения.
8. Расчетно-конструктивная часть
8.1 Краткая характеристика основных конструкций каркаса здания
Поперечные рамы каркаса состоят из колонн (стоек рамы) и ригелей (ферм с шарнирным сопряжением). Продольные элементы каркаса – это подкрановые конструкции, связи между колоннами и фермами, прогоны. Кроме перечисленных элементов в состав каркаса входят конструкции торцевого фахверка и продольного, площадок, лестниц и других элементов здания.
Чрезвычайно большое влияние на работу каркаса здания оказывают краны, поэтому при проектировании каркаса здания необходимо особо учитывать режим работы мостовых кранов, который зависит от назначения здания и производственного процесса в нем. Режим работы крана определяется его загруженностью в течение суток и в течение года, а также скоростью перемещения крана и тележки. Режим работы мостовых кранов – легкий (3К). Количество кранов 4шт.
Подкрановые балки. Конструкция подкрановых балок - обычный прокатный двутавр. Подкрановые балки воспринимают только вертикальные нагрузки. Для восприятия горизонтальных нагрузок от крана конструируют тормозные балки или фермы, которые с помощью стальных специальных деталей крепятся к колоннам. По торцам здания на верхних поясах подкрановых балок или ферм устанавливают концевые упоры для предотвращения непосредственного наезда крана на торец здания.
Связи – это важные элементы каркаса, обеспечивающие неизменность пространственной системы каркаса и устойчивости его сжатых элементов; восприятия и передачи на фундамент некоторых нагрузок (ветровых и горизонтальных от кранов); обеспечение совместной работы поперечных рам при местных нагрузках; создающие жесткость каркаса, необходимую для нормальных условий эксплуатации. Связи подразделяются на связи между колоннами связи между фермами. Система связи между колоннами обеспечивает во время эксплуатации и монтажа геометрическую неизменяемость каркаса и его несущую способность в продольном направлении, а также устойчивость колонн из плоскости поперечных рам. Для выполнения этих функций необходим хотя бы один жесткий вертикальный диск по длине температурного отсека и система продольных элементов, прикрепляющих колонны, не входящие в жесткий диск. В жесткие диски включены две колонны, подкрановая балка, горизонтальные распорки и решетка. Решетка чаще проектируется крестовой, элементы которой работаю на растяжение, и продольная, элементы которой работают на растяжение и сжатие. При больших шагах колонн в нижней части колонны целесообразно применять портальные связи, а в верхней – использование подстропильной фермы. При небольшой длине здания ставится вертикальная крестовая связь в одной панели посредине температурного блока (в подкрановой части колонн) и крестовые связи по краям температурного отсека (в надкрановой части колонн), что целесообразно с точки зрения монтажа и однотипности решений. Связи, устанавливаемые в пределах высоты ригелей в связевом блоке и по торцам здания – проектируются в виде самостоятельных связевых ферм. Сечение связей выполнено из уголков (так же может быть из швеллеров, прямоугольных и круглых труб).
Рис. 8.1 Схема вертикальных связей между колоннами и между стойками фонаря
Система связей покрытия состоит из горизонтальных и вертикальных связей.
Горизонтальные связи располагаются в плоскостях нижнего и верхнего поясов ферм.
Рис. 8.2 Схема связей покрытия
1 – вертикальные связи по колоннам; 2 – вертикальная связь фонаря; 3 горизонтальные связи покрытия; 4 - прогоны; 5 - распорки; 6 – фермы; 7 – фермы фонаря
Горизонтальные связи могут быть поперечными и продольными. Поперечные – устраиваются для закрепления прогонов от продольных смещений, они располагаются в торцах здания – для обеспечения пространственной жёсткости покрытия. Поперечные связи закрепляют продольные, а в торцах здания они необходимы и для восприятия ветровой нагрузки, направленной на торец здания.
Стропильные фермы обладают незначительной боковой жёсткостью, поэтому необходимо устанавливать вертикальные связи между ними (рис. 8.2.).
8.2.1 Обоснование принятого варианта стропильной фермы.
Выбор очертания стропильной фермы является первым этапом их проектирования. Очертание ферм в первую очередь зависит от назначения сооружения. Оно должно отвечать принятой конструкции сопряжений с промышленными элементами. Так, очертание стропильной фермы промздания зависит от назначения цеха, типа кровли, типа и размера фонаря, от типа соединения ферм с колоннами (шарнирное или жёсткое)
Исходя из исходных данных:
- пролет фермы Ф-1 - 24 м;
- пролет фермы Ф-2 - 18 м;
- шаг ферм - 10 м;
- тип кровли - теплая облегченная.
Выбираем ферму трапецеидального очертания с треугольной решёткой с дополнительными стойками. Так как будут применяться кровельные материалы, не требующие больших уклонов, примем уклон 12 %. Конструкция предназначена для применения в отапливаемом здании с неагрессивной средой, возводимом во III районе по весу снегового покрова, в I районе по скоростному напору ветра, в районе с расчетными температурами наружного воздуха –280С и выше. В качестве несущего и ограждающего элемента кровли используется стальной профилированный оцинкованный настил, укладываемый непосредственно по прогонам.
Решётка фермы работает на поперечную силу, выполняя функции стенки сплошной балки. От системы решётки зависит: трудоёмкость её изготовления, внешний вид, нагружение фермы. Панели должны соответствовать расстояниям между элементами, передающим нагрузку на ферму. Решётка ферм и основные геометрические размеры показаны на рис. 8.3.
Рис. 8.3 Геометрическая схема стропильных ферм Ф1и Ф2
8.2.2 Расчет и конструирование ферм
Описание конструктивного решения кровли. Сбор нагрузок на стропильные фермы.
Принимаем следующий состав кровли:
по прогонам стальной профилированный настил марки ПГЛ57-900-0.7;
утеплитель h = 150 мм из стекловолокнистых мат (
= 17 
);стальной профилированный настил марки Н75-750-0.7.
Все нагрузки, действующие на ферму, передаются, на узлы фермы к которым присоединяются элементы поперечной конструкции (прогоны кровли).
Нагрузка, действующая на ферму состоит из постоянной (вес покрытия) и временной (вес снега).
Сбор нагрузокТаблица 8.1
| Наименование конструкции | Вид нагрузки | Наименование нагрузки | Нормативная нагрузка кН/м2 | Коэффициент надености по нагрузке | Расчетная нагрузка кН/м2 | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Покрытие | Постоянная | Профнастил ПГЛ57-900-0.7 (верхний слой) | 0.09 | 1.05 | 0.11 | |
| Утеплитель: стекловолокнистые маты g =17кг/ м3,t =150мм | 0.03 | 1.3 | 0.04 | |||
| Профнастил Н57-750-0.7 (нижний слой) | 0.10 | 1.05 | 0.11 | |||
| Собственный вес металлоконструкций | 0.20 | 1.05 | 0.21 | |||
| Связи покрытия | 0.04 | 1.05 | 0.04 | |||
| Собственный вес фонаря | 0.10 | 1.05 | 0.11 | Учитывать в местах фактического опирания фонаря на ферму | ||
| Вес бортовой стенки и остекления фонаря | 2 | 1.05 | 2.1 | Учитывать в местах фактического опирания к фонарю | ||
| Итого (без собственного вес фонаря с остеклением) | 0.46 | − | 0.51 | |||
| Кратковременная | Снег, III район | 1.26 | 1.43 | 1.80 |
Ферма Ф-1 симметрична, рассчитываем только половину фермы.