Проектирование здания кузнечно-штамповочного цеха в городе Новокузнецке

1 Архитектурно – строительный раздел

1.1 Исходные данные

В дипломном проекте проектируется здание кузнечно – штамповочного цеха в городе Новокузнецке.

Климатический район строительства – I, подрайон – IВ.

Температура воздуха наиболее холодных суток - 42^°С.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки - 39^°С.

Средняя температура наиболее холодного периода – 25^°С.

Продолжительность отопительного периода – 228сут.

Расчетная температура для отопления - 39^°С.

Ветровой район – III, скоростной нормативный напор ветра – 0,38кПа (38кгс/м²).

Снеговой район – IV, нормативная масса снегового покрова – 2,4кПа (240кгс/м²).

1.2 Генеральный план

Генеральный план участка разработан с учетом компактной застройки, а так же сложившейся системы транспортных и пешеходных связей. На генеральном плане участка строительства находятся: кузнечно-штамповочный цех, административно-бытовой корпус кузнечно-штамповочного цеха, склад готовой продукции и заготовки кузнечно-штамповочного цеха, механический цех, административно-бытовой корпус механического цеха, управление главного механика, медпункт, мойка, цех ремонта металлургического оборудования, столовая, склад холодной заготовки, цех металлических конструкций, административно-бытовой корпус цеха металлических конструкций, цех ремонтно-металлургического кранового оборудования, административно-бытовой корпус цеха ремонтно-металлургического кранового оборудования, модельный цех, управление заказчика по ремонту, литейный цех, административно-бытовой корпус литейного цеха, гараж на 30 машин, управление железной дорогой, стоянки для автомобилей.

Расстояния между зданиями запроектировано не менее 20м. Территория застройки густо озеленена. Главная дорога запроектирована двухполосной  шириной 6м. Внутренние дороги запроектированы однополосными шириной 3,5м.

1.3 Описание функционального процесса

Проектируемый цех предназначен для выпуска поковок и штамповок, а так же термической обработки поковок и других деталей. Материалом исходных заготовок для поковок и штамповок является прокат и слитки, поставляемые из цехов завода. Цех выпускает изделия различных форм и наименований: поковки, флянцы, оси, валы, пальцы, муфты, колеса, кольца, шестерни, болты, штамповые кубики и многие другие детали весом от нескольких килограммов до нескольких тонн.

Поступающие в цех слитки и прокат, проверяются. На поверхности бывают различные местные дефекты (например, трещины), и прокат может быть деформирован. Слитки и прокат подготавливают к ковке по-разному. Слитки обычно разделывают в процессе самой ковки, когда специальным инструментом (топорами) отрубают донную часть.

В печи загружают холодные заготовки. Нагрев слитков должен быть равномерным. Температура нагрева зависит, от марок стали нагреваемого металла. Посадка металла в печь осуществляется с помощью мостового крана, ковочного манипулятора, кузнечных клещей и других к ним приспособлений для посадки заготовок в печь.

Топливом для всех печей служит коксовый газ. Для термической обработки поковок в цехе имеется термическое отделение, где установлены термические печи. Термическую обработку проходят 85% поковок. Ремонт печей проводят по графику

Цех специализирован на свободную ковку. Свободная ковка является трудоемким процессом, при ней коэффициент выхода газов составляет 60-70%. Полученные отходы поступают на переплав в литейный цех завода.

1.4 Объемно-планировочные решения

Строящееся здание запроектировано в плане прямоугольной формы, одноэтажное, трех пролетное, длина пролетов 18м и 24м, шаг колонн 6м. Основные размеры здания в плане – 96,4м×54м. Здание имеет высоту до низа стропильных конструкций 12,6м и 14,4м.

Здание имеет разное число пролетов, отделяемых один от другого рядами колонн. По условиям технологического процесса требуется взаимно перпендикулярное расположение пролетов. В данном случае пролеты одного направления, составляющие большую часть от общего числа пролетов в здании, принимаем продольными, перпендикулярные им пролеты, поперечные. Здание неотапливаемое.

Проектируемое здание имеет перепад высот. В здании запроектирован мостовой кран.

Рисунок 1

В связи с применением унифицированных конструкций при проектировании одноэтажных зданий необходимо соблюдать правила привязки конструкций к разбивочным осям.

В проекте использованы следующие виды привязок колонн:

Рисунок 2– Привязка колонн к крайним разбивочным осям

Рисунок 3– Привязка средней колонны к разбивочным осям

Рисунок 4– Привязка колонн в температурном шве

1.5 Архитектурно – конструктивное решение

Каркас одноэтажного промышленного здания состоит из поперечных рам, образованных колоннами и несущими конструкциями покрытия.

В продольном направлении жесткость здания обеспечивается колоннами, подкрановыми балками, плитами покрытия и металлическими связями, расположенными в середине температурного блока. В поперечном направлении колоннами, фермами. В промышленном здании запроектированы сваи – стоики, длиной 7м, сечением 300×300мм, так как основанием является галечниковый аллювиальный грунт, насыщенный водой.

1.5.1 Фундаменты

Фундаменты приняты столбчатые монолитные ФГ13-2 из бетона класса В25, глубина заложения -2.800м, для колонн крайнего ряда сечением 1000×500мм.

Рисунок 5– Фундамент для колонн крайнего ряда

Таблица 1– Данные для фундамента марки ФГ13-2

Марка конструкции	Класс бетона	Объем бетона м3	Класс рабочей арматуры	Масса конструкции, т
ФГ13-2	В40	9,5	А-III	-

Для колонн среднего ряда сечением 1400×500мм, фундаменты приняты столбчатые монолитные ФД13-2 из бетона класса В25, глубина заложения -2.800м.

Рисунок 6– Фундамент для колонн среднего ряда

Таблица 2– Данные для фундамента марки ФД13-2

Марка конструкции	Класс бетона	Объем бетона м3	Класс рабочей арматуры	Масса конструкции, т
Ф-1	В40	16,43	А-III	-

Для колонн торцевых фахверков сечением 600×400мм, фундаменты приняты столбчатые монолитные ФБ10-1 из бетона класса В25, глубина заложения -2.650м.

Рисунок 7– Фундамент для колонн среднего ряда

Таблица 3– Данные для фундамента марки ФБ10-1

Марка конструкции	Класс бетона	Объем бетона м3	Класс рабочей арматуры	Масса конструкции, т
ФБ10-1	В40	5,5	А-III	-

1.5.2 Фундаментные балки

Фундаментные балки приняты таврового сечения. Верхняя грань балок располагается на 30 мм ниже уровня чистого пола.

Рисунок 8-Фундаментная балка

Таблица 4– Данные для фундаментных балок марки ФБ6-13

Марка конструкции	Класс бетона	Объем бетона м3	Класс рабочей арматуры	Масса стали, кг	Масса конструкции, т
ФБ6-13	В25	0,57	А-III	44	1,4

1.5.3 Колонны

Колонны в здании запроектированы двухветвевые, для кранов грузоподъемностью 20т, марка колонны КДII-3.

Рисунок 9 - Колонна крайнего ряда

Таблица 5– Данные для колонн крайнего ряда марки КДII-3

Марка конструкции	Класс бетона	Объем бетона м3	Класс рабочей арматуры	Масса стали, кг	Масса конструкции, т
КДII-3	В30	3,62	А-III	282	9

Колонны среднего ряда запроектированы двухветвевые, принимаются