Лекция6 (Все лекции)

8

Лекция №6.

Производственные здания.

Классификация производственных зданий.

Типы, конструкции и размеры зданий для цехов выбираются в зависимости от следующих факторов:

1. назначения здания;

2. характера и размеров объектов производства, объема производственной программы, характера технологического процесса и применяемого оборудования;

3. типов, размеров и грузоподъемности кранов и транспортных устройств;

4. требований, предъявляемых в отношении освещения, отопления и вентиляции;

5. условий удаления и отвода атмосферных осадков;

6. учета возможности дальнейшего расширения зданий;

7. рода применяемого строительного материала.

Производственные здания бывают – основные, вспомогательные, обслуживающие.

Основные – цехи.

Обслуживающие – склады и т.д.

Вспомогательные – заводоуправление, столовые, медицинские пункты и т.д.

Кроме этого, производственные здания могут различаться:

• по степени капитальности;

• по огнестойкости;

• по пожароопасности.

На здания отводится до 40% стоимости завода.

Производственные здания разделяют по планировочным решениям и условиям эксплуатации:

• одноэтажные;

• многоэтажные;

• с фонарями или бесфонарные;

• с кранами и без кранов;

• отапливаемые и неотапливаемые;

• плоские и со скатными крышами;

• с наружным отводом атмосферных осадков и с внутренними водостоками.

Основные направления проектирования современных

производственных зданий

1. Экономия затрат на строительство и эксплуатацию здания.

2. Сокращение сроков строительства.

3. Удовлетворение требований новых и автоматизированных технологических потребностей.

4. Удовлетворение социальных потребностей работающих.

Направления

1. Применение каркасных зданий; железобетонных элементов и предварительно напряженных конструкций из железобетона.

Арматуру (прутья) предварительно растягивают, после чего заливают в опалубке бетоном.

1. Применение зданий прямоугольной формы одноэтажных (одна крыша по всем секциям).

2. Широкое блокирование цехов в одном здании, если это возможно при данных технологических процессах.

3. Унифицированные типовые секции - т.е. объемных частей здания.

4. Применение в унифицированных габаритных типовых схемах зданий увеличенных расстояний между колоннами.

УТС – унифицированные типовые секции. L x t. Чем больше L и t , тем меньше конструктивных элементов будут их перекрывать. Унификация строительных элементов больше. Легче производить планировку и перепланировку.

1. Проектирование бесфонарных зданий – непродолжительное пребывание людей (большее количество автоматизации). Стоимость здания снижается на 7-9 %. Эксплуатационные расходы снижаются.

2. Учет НОТ и технической эстетики при проектировании зданий.

Типы конструкций и основные размеры зданий кузнечных цехов

По развернутой площади составляют до 85% от всех промышленных зданий. Могут быть оснащены кранами или не оснащены. Бескрановые до 75%. Кузнечные почти все крановые и одноэтажные.

Тип, конструкцию и размеры зданий выбирают в зависимости от назначения, характера и объема, грузопотока, типов транспорта и т.п. Учитывается возможность дальнейшего расширения.

Здания цехов ковки при малых объемах ковки (до 500 т в год) совмещают со зданием, в котором этот цех обслуживает кузнечный. В более узком пролете устраивают цех ковки, а в основном – инструментальный (м.б. и другой).

При мелкосерийном производстве (500-4000 т поковок в год) цех устраивают в отдельном одноэтажном здании.

При программе выпуска поковок от 4000 т до 20 000 т в год (эти цехи выпускают не только кованные, но поковки ГОШ), здания делают многопролетными (не более трех пролетов).

В цехах ковки от 20 000 т до 100 000 т поковок устанавливают только ковочные гидравлические прессы – крупные и поменьше. Например, 10 000т и 6 000т; 3 000т и 2 000т устанавливают в один ряд, а в соседнем пролете стоят печи.

Если суммарная длина пролета в цехе больше 200м, то краны мешают друг другу. Тогда делают трехпролетное здание. По бокам устанавливают прессы, а в центре печи, которые обслуживают все прессы.

Рис. 3. Трехпролетное здание цеха.

Здания кузнечных штамповочных цехов

Мелкие кузнечно-штамповочные цехи (до 500т поковок в год) размещают в однопролетных зданиях или вместе с другими зданиями в многопролетном. Может использоваться печной нагрев, то рядом устанавливают молоты. Если индукционный нагрев – КГШП, ГКМ. Для них применяют многопролетные здания – чем больше пролетов, тем больше поковок. При работе в таких цехах наблюдаются явления горения смазки, происходят выхлопы газов из тормозов, поэтому должна быть предусмотрена индивидуальная вентиляция пресса и освещение.

Если оборудование состоит из печей и молотов цехи делают двух, либо трехпролетными П- или Ш-образной формы. В продольных пролетах устанавливают однотипное оборудование.

Рис.4. Здание цеха ш-образной формы с молотами в разных крыльях и термическим участком.

В подобного типа зданиях удачной является применяемая естественная аэрация.

Здания листоштамповочных и холодноштамповочных цехов

Листоштамповочные (прессовые) цехи отличает отсутствие нагревательных устройств, нет ударных нагрузок, поэтому прочность здания и требования к вентиляции ниже.

Для мелких цехов (до 50 000 шт. в год) используют однопролетные здания, где размещают 5-10 прессов.

Крупные цехи делают многопролетными.

Рис. 5. Крупный многопролетный цех.

Если оборудование мелкое до 2МН, то его можно установить на втором этаже.

Здания цехов Холодной Объемной Штамповки

В них штампуют болты, гайки, втулки и т.д. из малоуглеродистых сталей, латуни и др. материалов. Используемое оборудование – холодновысадочные автоматы, гидравлические прессы, работа которых может быть характеризована как безударная, при этом горючих смазок нет, но при этом сильная вибрация - 600 ударов в минуту.

Цех в отдельном здании или при наличии стены между двумя зданиями.

Рис. 6. Размещение холодновысадочного автомата в цехе ХОШ.

Располагают цехи ХОШ рядом с цехами-потребителями продукции цеха ХОШ.

Основные сведения об одноэтажных и многоэтажных зданиях кузнечных цехов и цехов листовой штамповки

Производственные одноэтажные здания в большинстве случаев состоят из нескольких параллельных унифицированных однотипных секций-про­летов, образуемых рядами колонн - металлических или железобетонных. Та­кие многопролетные здания, имеющие внутренние водостоки, дают возмож­ность перекрывать большие производственные площади. Их делают с полным или неполным каркасом или с несущими стенами. С полным каркасом вертикальным несущим элементом являются колонны. Наружные стены заполняют ограждающими элементами.

В зданиях с неполным каркасом несущие колонны помещены внутри здания, а стены наружные.

Однопролетные здания могут иметь только несущие стены.

Схема с полным каркасом является типовой. Она обеспечивает самое экономное решение здания. Одноэтажные здания могут быть одно- и многопролетными.

Форма одноэтажных производственных зданий должна быть наиболее простой, в виде прямоугольника (или квадрата), так как затраты на строи­тельство здания сложной конфигурации увеличиваются. Однако исходя из условий производственного процесса, вентиляции, освещения, необходи­мости избежать внутренних водостоков, а также из других соображений, приходится применять для некоторых цехов (кузнечных, прессовых и др.) здания усложненной формы — в виде букв П и Ш или других форм.

Общие размеры и площади цехов определяют на основе планировки оборудования и всех помещений цеха. Размеры зданий, состоящих из нес­кольких пролетов, определяют по размерам и числу пролетов.

Пролет – объемная часть здания, ограниченная двумя рядами вертикальных несущих конструкций (обычно, это колонны).

Каждый пролет цеха характеризуется основными размерами — шириной пролета L и шагом колонн t или, иначе, сеткой колонн L x t.

Ширина отдельных пролетов здания определяется на основании планировки оборудования в зависимости от размеров обрабатываемых деталей, применяемого оборудования и средств транспорта. Шириной пролета здания L называется расстояние между осями подкрановых стоек или колонн. Ширина пролетов здания обычно принимается кратной трем.