Проект завода по изготовлению изделей для жилищного и гражданского строительства мощностью 100 тысяч м3 в год

Содержание

Содержание
Аннотация
Введение
1. Архитектурный раздел
1.1 Общая характеристика здания
1.2 Описание генплана
1.3 Разработка объемно- планировочных решений
1.4 Разработка конструктивных решений
1.5 Теплотехнический расчет
2. Расчетно- конструктивный раздел
2.1 Сбор нагрузок на плиту перекрытия
2.2 Определение расчетной схемы и расчеты
2.3 Конструирование плиты перекрытия
2.4 Расчет фундамента……………………………………………………………………….32
3. Технологический и организационный раздел
3.1 Условия осуществления строительства
3.2 Определение объемов работ и трудозатрат
3.3 Определение потребных материалов
3.4 Разработка технологических карт
А. Технологическая карта на устройство фундамента
Б. Технологическая карта на кирпичную кладку
3.5 Производство прочих работ
3.6 Разработка календарного плана
3.7 Разработка стройгенплана
3.8 Проектирование временных коммуникаций
3.8.1 Расчет водоснабжения
3.8.2 Расчет электроснабжения
3.8.3 Расчет снабжения сжатым воздухом
3.8.4 Расчет теплоснабжения
4. Безопасность и экологичность
4.1 Характеристика вредных и опасных производственных факторов
4.2 Разработка мероприятий, обеспечивающих безопасные условия груда
4.3 Снижение влияния процесса строительства и эксплуатации здания на окружающую среду
5. Обоснование выбранного метода производства работ
5.1 Локальная и объектная сметы
5.2 Основные ТЭП проекта
5.3 Расчет экономической эффективности
Заключение
Список литературы

Проект завода по изготовлению изделей для жилищного и гражданского строительства мощностью 100 тысяч м3 в год

0,302
2510,48
6,88
2,29
0,29
Лестничный марш с площадкой
0,302
2289,78
6,27
2,09
0,26
Фундаментный блок подвала
0,283
749,71
2,05
0,68
0,09
Фундаментный блок подвала
0,283
1240,90
3,40
1,13
0,14
Фундаментный блок подвала
0,283
1499,42
4,11
1,37
0,17
ИТОГО
-
29357,5
80,43
26,81
3,35
Таблица 3.9. Годовая потребность в щебне
Наименование
Масса, т/год
Масса, т/сут
Масса, т/смен
Масса, т/час
Плита ограждения балкона
5625,70
15,41
5,14
0,64
Плита ограждения лоджии
12189,01
33,39
11,13
1,39
Объемный элемент балкона и лоджии
34404,01
94,26
31,42
3,93
Плита перекрытия сплошная
18986,73
52,02
17,34
2,17
Плита перегородки
15537,09
42,57
14,19
1,77
Панель внутренней стены
7266,53
19,91
6,64
0,83
Лестничный марш с площадкой
10665,39
29,22
9,74
1,22
Лестничный марш с площадкой
9727,77
26,65
8,88
1,11
Фундаментный блок подвала
3398,86
9,31
3,10
0,39
Фундаментный блок подвала
5625,70
15,41
5,14
0,64
Фундаментный блок подвала
6797,72
18,62
6,21
0,78
ИТОГО
130224,50
356,78
118,93
14,87
Таблица 3.10. Годовая потребность в песке
Наименование
Масса, т/год
Масса, т/сут
Масса, т/смен
Масса, т/час
Плита ограждения балкона
3376,30
9,25
3,08
0,39
Плита ограждения лоджии
7315,31
20,04
6,68
0,84
Объемный элемент балкона и лоджии
20647,77
56,57
18,86
2,36
Плита перекрытия сплошная
11395,00
31,22
10,41
1,30
Плита перегородки
9324,67
25,55
8,52
1,06
Панель внутренней стены
4361,05
11,95
3,98
0,50
Лестничный марш с площадкой
6400,89
17,54
5,85
0,73
Лестничный марш с площадкой
5838,18
16,00
5,33
0,67
Фундаментный блок подвала
2039,85
5,59
1,86
0,23
Фундаментный блок подвала
3376,30
9,25
3,08
0,39
Фундаментный блок подвала
4079,69
11,18
3,73
0,47
ИТОГО
78155,00
214,12
71,37
8,92
Таблица 3.11. Годовая потребность в воде
Наименование
Объем, м3/год
Объем, м3/сут
Объем, м3/смен
Объем, м3/час
Плита ограждения балкона
613,87
1,68
0,56
0,07
Плита ограждения лоджии
1330,06
3,64
1,21
0,15
Объемный элемент балкона и лоджии
3754,14
10,29
3,43
0,43
Плита перекрытия сплошная
2071,82
5,68
1,89
0,24
Плита перегородки
1695,40
4,64
1,55
0,19
Панель внутренней стены
792,92
2,17
0,72
0,09
Лестничный марш с площадкой
1163,80
3,19
1,06
0,13
Лестничный марш с площадкой
1061,49
2,91
0,97
0,12
Фундаментный блок подвала
370,88
1,02
0,34
0,04
Фундаментный блок подвала
613,87
1,68
0,56
0,07
Фундаментный блок подвала
741,76
2,03
0,68
0,08
ИТОГО
14210
38,93
12,98
1,62
Таблица 3.12. Годовая потребность в добавках
Наименование
Объем, кг/год
Объем, кг/сут
Объем, кг/смен
Объем, кг/час
Плита ограждения балкона
3751,43
10,28
3,43
0,43
Плита ограждения лоджии
8128,14
22,27
7,42
0,93
Объемный элемент балкона и лоджии
22941,97
62,85
20,95
2,62
Плита перекрытия сплошная
12661,12
34,69
11,56
1,45
Плита перегородки
10360,78
28,39
9,46
1,18
Панель внутренней стены
4845,62
13,28
4,43
0,55
Лестничный марш с площадкой
7112,11
19,49
6,50
0,81
Лестничный марш с площадкой
6486,88
17,77
5,92
0,74
Фундаментный блок подвала
2266,49
6,21
2,07
0,26
Фундаментный блок подвала
3751,43
10,28
3,43
0,43
Фундаментный блок подвала
4532,98
12,42
4,14
0,52
ИТОГО
86838,89
237,91
79,30
9,91
3.9. Предложения по автоматизации технологических процессов
В настоящее время, учитывая возросшие требования к качеству и серьезную конкуренцию на рынке строительных материалов, сформировались особые условия обеспечения производительности и качества изготавливаемых железобетонных изделий. Реализация данных условий, обеспечивающая даже минимальные возможности существования предприятия на строительном рынке, возможна при непрерывном жестком контроле всех параметров технологического процесса, реализация которого достигается автоматизацией производства.
Внедрение системы автоматического контроля и управления технологическим процессом цеха позволяет существенно улучшить характеристики, повысить качество выпускаемой продукции, привести ее в соответствие с установленными требованиями, обеспечить соблюдение рецептуры и технологии производства, увеличить производительность установок и расширить номенклатуру производимых на них смесей, повысить экономию сырья и энергоресурсов, а также сократить трудозатраты.
Автоматизация разработанной технологической линии заключается в использовании новых электронных весовых дозирующих систем с объединением всех дозаторов в локальную сеть с помощью многофункционального контроллера и компьютера, а также установку таймеров автоматической выдержки изделий при термовлажностной обработке, а также установку для изготовления арматурных каркасов с использованием промышленного сварочного робота- манипулятора.
Автоматизированная система управления технологическим процессом производства должна быть выполнена по принципу встраиваемых систем и изготовлена на базе промышленного контроллера и терминалов. Она включает в себя автоматизированное рабочее место оператора на базе промышленного компьютера с функциями учета сырья, материалов и готовой продукции в реальном масштабе времени.
3.10. Проектирование арматурного цеха
Место расположения арматурного цеха по отношению к формовочным цехам и его размеры проектируются в зависимость от объёмов продукции, выпускаемых предприятием, от видов этой продукции, широты ассортимента арматуры, арматурных и закладных изделий применяемых в производстве изделий.
Существует несколько вариантов расположения арматурных цехов по отношению к формовочным линиям:
- арматурный цех располагается на территории формовочного цеха;
- арматурный цех располагается в пространстве между формовочных линий вдоль их;
- ось арматурного цеха располагается перпендикулярно по отношению к формовочным цехам и имеется несколько транспортных проходов снабжённых тележками для транспортирования арматуры и арматурных изделий к формовочным постам.
Первый вариант расположения используется на производствах с небольшой мощностью номенклатурой продукции, и выпускаемая продукция не требует изготовления сложных и объёмных арматурных каркасов, и вообще большого числа арматурных элементов.
Второй вариант используется на предприятиях с более широким ассортиментом изделий и конструкций и применяемых в ней арматурных элементов, однако, также с достаточно небольшой мощностью.
Третий вариант используется на предприятиях, изготавливающих широкий круг железобетонных изделий и конструкций, требующих в своём производстве, большое число арматурных и закладных изделий, каркасов плоских и объёмных.
В рассматриваемом случае проектируется завод по производству железобетонных мостовых конструкций с производительностью 100 тыс. м3 в год. На предприятии выпускаются элементы крупных размеров с достаточно сложным и густым армированием (см. лист «армирование» графического приложения). Объёмы выпускаемой продукции говорят о том, что необходимо довольно обширное пространство для удовлетворения в полной мере потребностей формовочных цехов в арматуре, арматурных и закладных изделий. Поэтому очевидно, что необходимо принять третий способ расположения арматурного цеха.
Для армирования железобетонных конструкций применяется горячекатаная круглая сталь гладкая и периодического профиля классов А240, А300, А400, соответствующая требованиям ГОСТ 5781-82. В качестве напрягаемой арматуры применяется стержневая горячекатаная сталь периодического профиля Ат800 по ГОСТ 10884-94, прямолинейные горизонтальные пучки из 24 проволок класса В-ІІ диаметром 5мм.
Стержни классов А240 А400 диаметром до 12 мм, класса S 800 диаметром до 10 мм включительно изготавливаются в мотках или стержнях, а больших диаметров – в стержнях.
Стержни изготавливаются длиной от 6 до 12 м (при согласовании с производителем возможно изготовление стержней большей длины). Для правки арматуры, поступающей в мотках, принимаем правильно-отрезные установки, которые одновременно производят очистку стали.
Принимаем правильно-отрезной станок СМЖ-357 , имеющий следующие характеристики:
- диаметр арматуры гладкой 4-10 мм, периодического профиля 6-8 мм;
- длина прутков 1000-9000 мм;
- точность +3; -2;
- скорость подачи и правки арматуры 31 м/мин;
- мощность электродвигателя 12,6 кВт.
А также правильно-отрезной станок И-6118:
- диаметр гладкой арматуры 2,5 - 6,3 мм;
- точность ±2;
- скорость подачи и правки арматуры 25 м/мин;
- мощность электродвигателя 6,9 кВт.
Для резки арматурной стали, поставляемой в прутках, принимаем станок СМЖ-1725, имеющий следующие характеристики:
- наибольший диаметр арматуры класса А240 - 40 мм; А300 - 36 мм;
А400 - 25мм;
- число ходов ножа в мин 33;
- ход ножа 45 мм;
- мощность электродвигателя 3 кВт,
Для гибки стержневой арматуры принимаем станок СМЖ-173А;
- максимальный диаметр изгибаемого прутка из стали класса А300- 40мм, мощность электродвигателя 3 кВт;
- габаритные размеры 760x780x780 мм.
Для резки коротких стержней принимаем станок АРС-М
- диаметр отрезаемых стержней 3-55 мм;
- класс арматуры В-I, Вр-I:
- длина отрезаемых стержней, наименьшая – 50 мм, наибольшая – 1000 мм;
- число резов в мин - 42,
- мощность электродвигателя 4 кВт;
- габаритные размеры 1160x1040x665 мм.
Для сварки сеток и каркасов принимаем крестообразный тип сварных соединений, выполняемых контактной точечной сваркой. Этот способ позволяет механизировать и автоматизировать процесс изготовления плоских сварных изделий. Для сварки сеток принимаем одноточечную сварочную машину МТ-2102:
- наибольший диаметр свариваемой арматуры 18x18 мм;
- потребляемая мощность 10кВт.
Для изготовления закладных деталей тавровыми соединениями под
Флюсом принимаем сварочный аппарат АДФ-2001:
- диаметр свариваемых анкерных стержней 8-40 мм;
- производительность 200 сварок/час.
Производственная площадь арматурного цеха ориентировочно определяется по формуле:
где ma – производство арматурных изделий в год, т;
Са – съем арматурных изделий с 1 м2 площади цеха в год, равный 6 т.
С учетом 6% отходов:
4. Теплотехническая часть
Естественное твердение позволяет получить необходимую прочность через длительное время, что влечет за собой увеличение количества форм и производственных площадей. Повышение температуры является наиболее эффективным способом ускорения твердости бетона.
Для обеспечения требуемых прочностных характеристик изготавливаемых железобетонных изделий их необходимо подвергать термовлажностной обработке в соответствии с технологией производства, т.е. обеспечить просушку ЖБИ в паровоздушной среде при температуре порядка 60-100 0С и относительной влажности 90-100%. ТВО - наиболее эффективный способ интенсификации твердения бетона. Тепловая обработка входит в технологический процесс изготовления железобетонных изделий. Источником тепловой энергии служат пар, вода, электроэнергия инфракрасные лучи, и т.д.
Тепловая обработка осуществляется в ямных, туннельных камерах, вертикальных камерах, кассетах, автоклавах, под колпаками. Камеры делятся на камеры пропаривания периодического и постоянного действия. Выбор метода тепловой обработки зависит от способа изготовления изделий, типа конструкций, марки и вида бетона. Режим тепловой обработки железобетонных изделий состоит из предварительного выдерживания до подачи пара, подъема температуры до принятого уровня изотермического прогрева при наивысшей принятой температуре охлаждения.
На крупных заводах железобетонных изделий и комбинатах панельного домостроения данная операция выполняется по схеме, изображенной на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1. Схема ТВО при производстве ЖБИ
Основной принцип работы данной схемы следующий:
Требуемая влажность обеспечивается непосредственной подачей пара в пропарочную камеру.
Требуемая температура в камере поддерживается за счет тепла от подаваемого пара и за счет отопительных приборов, работающих от пара.
Электромагнитные клапаны открывают либо закрывают расход пара в пропарочную камеру (сушильную камеру) в зависимости от влажности и температуры. Все параметры (влажность и температуру) отслеживает и управляет работой парового котла, электромагнитных клапанов и всей системы контроллер.
Для обеспечения работы данной схемы требуется строительство паровой котельной,  применение систем водоподготовки и т.п. При этом система пароснабжения камеры не предусматривает возврата конденсата в котельную, а это увеличивает эксплуатационные затраты.
Другой вариант получения требуемых параметров паро-воздушной смеси в пропарочной камере – применение теплогенераторов (воздухонагревателей) смесительного или рекуперативного типа (рисунок 4.2.).
Рисунок 4.2. Применение теплогенераторов смесительного и рекуперативного типа
Принцип работы данной схемы следующий:
Требуемая влажность обеспечивается впрыскиванием воды через дополнительную камеру в нагретый воздух. После чего паровоздушная смесь подается в пропарочную камеру.
Требуемая температура в камере поддерживается за счет тепла, подаваемого воздуха.
Электромагнитные клапаны открывают либо закрывают расход пара в сушильную камеру в зависимости от влажности и температуры. Все параметры (влажность, температуру) отслеживает и управляет работой теплогенератора, оросительной камерой, всей системой в целом контроллер.
Для обеспечения работы данной системы не требуется применения системы водоподготовки. При этом допускается использование технической и оборотной воды, очищенной механически, что значительно уменьшает затраты по эксплуатации системы.
Краткие технические данные установки ТВО приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1. Технические характеристики установки для ТВО
Внешние размеры камеры (ДхШхВ, мм)
18000 х 5400 х3500
Температура воздуха в пропарочной камере, 0С
+60…90
Влажность воздуха в камере, %
90…100
Расход воздуха через теплогенератор, м3/час
6000…8000
Расход приточного воздуха составляет 20% от расхода воздуха через теплогенератор (80% – рециркуляция), м3/час
1200…1600
Потребляемая тепловая мощность, кВт
100
Для назначения оптимального режима тепловой обработки важной характеристикой является коэффициент эффективности цемента при тепловой обработке Кп, который определяется по формуле
Kп = Rп/Rц
где Rп - активность цемента при пропаривании; Rц - активность цемента при нормальном твердении в возрасте 28 суток.
Режим тепловой обработки изделий из тяжелого бетона при температуре изобарической (изотермической) выдержки 80-85° С
Таблица 4.2. Назначение режимов ТВО для изделий
Класс (марка) бетона
Режим тепловой обработки, ч, при толщине бетона в изделии, мм
До 150
До 300
Более 300
В20(М400)
8.5(3+3.5+2)
9.5(2.5+5+2)
10(3+4.5+2.5)
В22.5
9.5(3.5+4+2)
10.5(3+5.5+2)
11 (3+5.5+2.5)
В25
9.5(3+4+2.5)
11.0(3+5.5+2.5)
11.5(3.5+5.5+2.5)
Таблица 4.3. Средний расход пара, кг/мЗ в тепловых агрегатах
Агрегат
Термическое сопротивление теплопередаче для ограждений тепловых агрегатов (мЗ*С)/Вт
Не более 0.25
не более 1.3
Ямные камеры:
Двухсекционные
трехсекционные четырехсекционные
400
350
300
170
170
170
Щелевые камеры непрерывного действия
220
Термоформы
250
Кассетные установки
250
Вертикальные камеры
120
Таблица 4.4. Среднее значение коэффициента загрузки камер (Ко) по некоторым изделиям
Изделия
Значение Ко для камер
специализированных
универсальных
Плиты перекрытий сплошные, многопустотные, ребристые
0.15
0.24
Ригели
0.27
0.05
Марши
0.25
0.06
Колонны
0.34
0.12
Панели перекрытий
0.35
0.22
Фундаментные блоки
0.5
0.32
Таблица 4.5. Съем продукции с 1 мЗ камер за год для различных изделий
Изделия
Съем продукции с 1мЗ камеры, мЗ/г
Изделия
Съем продукции с 1мЗ камер, мЗ/г
Плиты перекрытий и покрытий
130-180
Ригели
90-120
Колонны
80-100
Наружные однослойные стеновые панели из легкого бетона
90-140
Лестничные марши и площадки
70-90
То же, трехслойные
120-160
Перемычки, перегородки и настилы
60-80
Выполним технологический расчет для ТВО лестничных маршей, производимых по конвейерной технологии. Определяем количество камер ТВО периодического действия (ямных камер) для технологической линии по изготовлению лестничных маршей, шт, по формуле:
Nk_расч =60 * t * nсм* Тобк / 24* Тф * m = 60 * 8 * 3 * 11.8 / 24 * 15 * 5 = 6.29
где t - продолжительность рабочей смены - 8 часов;
nсм - количество рабочих смен в сутки - 3;
Тобк - средняя продолжительность оборота камеры - 11.8 часов;
Тобк = tот + tр + tз + tтво = 0.1 + 0.33 + 1.35 + 10 = 11.8
tот - продолжительность снятия крышки - 0.1 часов;
tp - продолжительность разгрузки и очистки камеры - 0.33 ч;
tз - продолжительность загрузки форм в камеру тепловой обработки и закрытия крышки - 1.35 часов; .
tтво - продолжительность режима тепловой обработки - 10 часов;
Тф - цикл формования, 15 мин.;
m - количество форм в одной камере - 5 шт.; Принимаем 6 ямных камер ТВО.
Определяем потребность в камерах ТВО (nk) для обеспечения заданной производительности лестничных маршей по формуле:
nk = nka + na = 6 * 0.5 = 3
Принимаем 3 ямных камер для обеспечения заданной производительности цеха.
Размеры камеры ТВО для конвейерного способа производства лестничных маршей определяем по формуле:
длина камеры
Lk = nL + (n + 1) * L1 = 2 * 3.28 + (2 + 1) * 0.4 = 7.76
Где n - количество форм укладываемых по длине камеры - 2 шт;
L - 3280 = 3.28 м - длина формы;
L, - 0.4 - 0,5 м - технологические зазоры между формами и стенкой камеры;
ширина камеры, м;
Bk = n1 * b + (n + 1) * b1 = 1 * 1.5 + (1 + 1) * 0.4 = 2.3
где n1 - количество изделий по ширине камеры - 1 шт;
b - ширина формы - 1.5 м.;
b1 - расстояние между формами и стенкой камеры - 0.35 - 0.4 м.;
высота (глубина) камеры, м:
Hk = n2 (h + h1) + h2 + h3 = 5 * (0.35 + 0.2) + 0.15 + 0.05 = 2.95
где n2 - число форм по высоте камеры - 3 м.;
h - высота формы - 0.35 м.;
h1 - расстояние между формами - 0.2 м.;
h2 - расстояние между формой и дном камеры - 0.15 м;
h3 - расстояние между верхним изделием и крышкой камеры - 0.05 м;
Длина камеры Lk = 7.76 м.;
Ширина камеры Bk = 2.3 м.;
Высота (глубина) Hk = 2.95 м.;
Определяем коэффициент загрузки камеры по формуле:
К = m * V / Vk = 5 * 0.5 / (7.8 * 2.3 * 2.95) = 0.2
где m - количество изделий в камере - 5 шт.;
V- объем бетона одного изделия мЗ;
Vк - объем камеры ГВО - 52.9 мЗ;
Определяем коэффициент использования объема камеры ТВО при производстве лестничных маршей по формуле:
Kисп = m * Vф / Vk = 5 * (3.28 * 1.5 * 0.35) / 52.9 = 0.16;
Определяем съем продукции с 1 мЗ объема камеры ТВО в сутки по формуле:
R = Kz * Kоб = 0.2 * 2.03 = 0.41 мЗ/сут;
где Коб = 24 / Тобк = 24 / 11.8 = 2.03 - коэффициент оборачиваемости камеры в сутки.
Определяем съем продукции (лестничных маршей) с 1 мЗ камеры ТВО в год по формуле:
R1 = Kz * Коб * Вг = 0.2 * 2.03 * 360 = 146 мЗ/год;
Определяем пропускную способность камер ТВО при работе с лестничными маршами по формуле:
Qn = Tф * V * Кz / Тобк = 360 * 0.5 * 0.2 / 11.8 = 2.1
5. Строительная часть
5.1. Выбор конструктивного решения
Промышленные здания, проектируемые в настоящее время, размещаются в одно- и многоэтажных зданиях каркасного типа, схемы, конструкции и объемно- планировочные решения которых достаточно разнообразны. Наиболее простым вариантом реализации промышленного здания является однопролетный, так как при таком объемно- планировочном решении существенно упрощается проект и снижается материалоемкость здания. Как правило, тип здания определяется в соответствии с технологическими требованиями производственного процесса.
Ограждающие конструкции, защищающие помещения, пути внутрицехового транспорта, площадки, лестницы и технологическое оборудование, как правило, крепятся к каркасу здания. Каркас здания, т.е. комплекс несущих конструкций, воспринимающий и передающий на фундаменты нагрузки от собственного веса, веса ограждающих конструкций и технологического оборудования, климатические нагрузки и воздействия, может выполняться из различных материалов, но в последнее время наибольшее предпочтение отдается металлическим конструкциям, так как они являются более технологичными и обладают более низкой конечной стоимостью.
При проектировании промышленных зданий необходимо учитывать ряд основных требований: возможность и удобство обслуживания производственного оборудования, эксплуатация внутрицеховых кранов, обеспечение микроклимата и освещенности помещений, долговечность конструкций и относительная безопасность при возникновении чрезвычайных ситуаций. Многие из вышеприведенных факторов реализуются посредством рационального расположения конструктивных элементов здания, должным учетом запаса надежности конструкций, а также размещением в ограждающих конструкциях светопропускающих фрагментов.