Корпус крупного дробления руды, г. Челябинск

(1)

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет) Архитектурно-строительный институт

Кафедра «Строительное производство и теория сооружений»

РАБОТА ПРОВЕРЕНА Рецензент:

______________ _____________

«___» ____________ 2020 г.

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ Заведующий кафедрой:

_____________ Г.А. Пикус

«___» ____________ 2020 г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Корпус крупного дробления руды г. Челябинск

ЮУрГУ 08.03.01 «Строительство». АСИ-471. ПЗ ВКР

Консультант раздела Архитектура:

_________________ В.Д. Оленьков

«___» ____________ 2020 г.

Руководитель: ст. преподаватель _________________ Е.С. Шульга «___» ____________ 2020 г.

КонсультантРасчетно-конструктивного раздела:

_________________ В.А. Мусихин

«___» ____________ 2020 г.

Проверка по системе антиплагиат: 82,96 % _________________ Е.С. Шульга

«___» ____________ 2020 г.

Консультант раздела Технологии и Организации строительства:

_________________ Е.С. Шульга

«___» ____________ 2020 г.

Нормоконтролер:

_________________ Е.С. Шульга «___» ____________ 2020 г.

Автор ВКР:

_________________ Е.А. Фадеева

«___» ____________ 2020 г.

г. Челябинск - 2020

(2)

Фамилия Подпись Дата

Лист 3

АСИ-471.080301.2020.069-ПЗ

Зав.каф. Пикус Г.А.

Н.контр. Шульга Е.С.

Руковод. Шульга Е.С.

Консульт.

Разраб. Фадеева Е.А.

Корпус крупного дробления руды г. Челябинск

Стадия Листов

113

ЮУрГУ Кафедра СПиТС

ВКР

АННОТАЦИЯ

Фадеева Екатерина Анатольевна.

Пояснительная записка к дипломному проекту на тему: «Корпус крупного дробления руды г. Челябинск». – Челябинск: ЮУрГУ, АС-471, 2020 г., 116 с., ил. – 38, табл. - 19, библ. список – 28 наим., 8 л. А1

В рамках выпускной квалификационной работы был разработан проект корпуса крупного дробления руды, являющегося частью целого предприятия по переработке медной руды. Были разработаны следующие разделы:

1. Архитектурно-конструктивный раздел. Описано функциональное назначение здания, подобранные объемно-конструктивные и планировочные решения, представлен теплотехнический расчёт наружной стены.

2. Расчётно-конструктивный раздел. Представлен расчёт монолитной фундаментной плиты на основании конструктивных требований, расчёт произведён в программных комплексах ПК «Сапфир» и ПК «Лира-Сапр».

3. Раздел технологии строительного производства. Разработана технологическая карта на устройство плитного фундамента, посчитаны объемы работ, калькуляции, был подобран кран и основные технологические принятые решения.

4. Раздел организации строительного производства. Запроектирован строительный генеральный план на возведение подземной части здания и калькуляция на весь период возведения объекта.

5. Раздел безопасности жизнедеятельности и экология. Описаны основные решения по охране труда, а также требования к технике безопасности и экологической безопасности.

(3)

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист

АС-471-08.03.01-2020-224-ПЗ 4

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ..……….………..6

1. АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ….……….…………..7

1.1. Функциональный процесс в проектируемом здании..……….7

1.2. Физико-географическое положение…….………...…………10

1.3. Инженерно-геологические изыскания….………..………..11

1.4. Метеорологические и климатические условия района……….…...…………12

1.5. Ситуационный и генеральный планы участка застройки………....…………..14

1.6. Объемно-планировочные решения……….. ………....………...15

1.7. Конструктивные решения подземной части здания……….………….23

1.8. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций……….…………23

1.9. Обоснование выбора оптимальных инженерно-технических решений………...……….27

1.9.1 Пожарная безопасность конструктивных решений……….27

1.9.2 Водоснабжение………29

1.9.3Снижение потребления энергетических ресурсов и обеспечение нормируемых требований энергетической эффективности………29

1.9.4 Электроснабжение………...…………30

1.9.5 Аспирация………30

2. РАСЧЁТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ РАСЧЁТ МОНОЛИТНОГО ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА…...32

2.1 Краткое обоснование конструктивных решений………...………32

2.2 Сбор нагрузок……….….……..33

2.3 Характеристика района строительства………..………..41

2.3.1 Общая характеристика……….……...41

2.3.2 Инженерно-геологические условия………...42

2.3.3 Гидрогеологические условия……….44

2.3.4 Физико-механические свойства грунтов………...45

2.4 Глубина заложения подошвы фундамента………..……...45

(4)

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист

АС-471-08.03.01-2020-224-ПЗ 5

2.5 Конструктивные требования………..……..46

2.6 Создание расчётной схемы и модели здания, задание нагрузок и жесткостей в программном комплексе САПФИР и ЛИРА-САПР………..……46

2.7 Расчёт плитного фундамента в программном комплексе САПФИР и ЛИРА- САПР……….52

2.7.1 Определение перемещений……….………...…52

2.7.2 Определение напряжений в фундаментной плите………...53

2.7.3 Подбор армирования фундаментной плиты……….56

3. РАЗДЕЛ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА …….…...…..63

3.1. Возведение подземной части здания. Ведомость объёмов работ ………...….63

3.2. Возведение подземной части здания. Калькуляция трудозатрат ………70

3.3. Выбор крана………...80

3.4. Технология работ по возведению плитного фундамента………..84

3.5. Контроль качества строительно-монтажных работ………...87

4. РАЗДЕЛ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА……….91

4.1. Разработка календарного плана строительства…..………91

4.2. Разработка строительного генерального плана………..92

4.2.1 Расчёт площадей складов………..92

4.2.2 Расчёт площади временных здания……….94

4.2.3 Транспортные коммуникации…….……….96

4.2.4 Обоснование потребности строительства в воде…..……….96

4.2.5 Обоснование потребности в электроэнергии……….99

4.2.6 Обоснование потребности в освещении………...….101

5. РАЗДЕЛ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЭКОЛОГИЯ……...103

5.1. Техника безопасности……….103

5.2. Перечень мероприятий по охране окружающей среды в период строительства……….111

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………114

(5)

АСИ – 471.080301.2020.069

Лист Изм Лист № докум. Подпись Дата 6

ВВЕДЕНИЕ

Цель данной выпускной квалификационной работы заключается в разработке проекта производственного здания – корпуса крупного дробления руды в г. Челябинске. Не возникает сомнений в том, что Челябинск – промышленный город, имеющий многолетнюю историю и развитую металлургическую промышленность. Именно по этой причине, строительство объектов, непосредственно связанных с добычей, обработкой и производством продуктов металлургии будет всегда актуально для нашего региона.

Корпус крупного дробления – важное ключевое звено в цепочке производства медной руды, поэтому при разработке проекта особое внимание обращалось на то, как будет размещено оборудование, какие конструктивные и объемно-планировочные решения в полной мере обеспечат эффективное функционирование здания на протяжении всего периода эксплуатации.

При разработке проекта были поставлены следующие задачи:

- разработка и подбор оптимальных конструктивных и объемно- планировочных решений, в т.ч. теплотехнический расчёт и подбор оптимальной конструкции наружных стен;

- разработка генерального плана, определение ориентации здания, разработка планов и разрезов;

- подбор, расчёт и проектирование монолитной фундаментной плиты, сбор нагрузок на неё и подбор необходимого армирования с учётом выше перечисленных особенностей;

- подбор технологий производства работ, разработка технологической карты на устройство плитного фундамента;

- разработка строительного генерального плана на период возведения подземной части здания, а также календарного плана на весь период строительства.

(6)

АСИ – 471.080301.2020.069

АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Функциональный процесс в проектируемом здании

Проектируемое здание – корпус крупного дробления руды является одним из объектов, проетируемых в рамках проекта обогатительной фабрики.

Функциональное назначение фабрики включает в себя процессы обогащения добываемых полезных ископаемых. Реализация данного процесса основывается на осуществлении совокупности процессов первичной обработки минерального сырья, подразумевающих под собой отделение и сортировку нужных полезных минералов от «пустой» породы. Под «пустой» породой подразумеваются те минералы, которые не представляют практической ценности для производстенного процесса.

Результатом реализации проекта фабрики является производительность в 28 млн.тонн руды в год с налаженным процессом её переработки, а также производство медного концентрата.

Корпус крупного дробления является первым звеном в цепочке технологической схемы переработки руды.

Исходная руда крупностью до 1000 мм, добываемая непосредственно на месторождении, поставляется к объекту автосамосвалами (14) грузоподъемностью до 100-136 т. Далее автомобили подъезжают к пункту приема руды (в/о 2-3) и разгружают горную породу непосредственно в приемные бункера гирационных дробилок.

У борта (15) приемного бункера расположен гидромолот (1) для додрабливания кусков породы, превышающих габариты гирационной дробилки (5), к примеру смерзшиеся куски руды, либо образцы нестандартной формы.

Дробление исходной руды осуществляется в гирационных дробилках (5), на выходе получаются куски крупнодробленой руды габаритами 100-200 мм.

(7)

АСИ – 471.080301.2020.069

Крупнодробленая руда перегружается при помощи питателя (9) на хвостовую часть ленточного конвейера (17), который в дальнейшем трансопортирует её на склады, откуда руда направляется на додрабливание и обогащение. Двигатель конвейера оснащен частотными преобразователями для регулирования скорости движения полотна, кроме того, конвейер оборудован весами для контроля над производительностью объекта.

Рисунок 1. Разрез вдоль буквенных осей с выделением функионального оборудования и последовательности технологического процесса: 1-гидромолот

со стрелой; 2 – место для сменного конуса и оборудования дробилки; 3 – кран мостовой г/п 90/20 т; 4 – электропомещение; 5 – гирационная дробилка; 6 –

(8)

АСИ – 471.080301.2020.069

кран консольный г/п 15 т; 7 – проём для доставки оборудования и деталей для ремонта на нижние уровни, перекрыт передвижным металличеким щитом,

нагрузка на щит до 15 т; 8 – пылеудалитель; 9 – пластинчатый питатель с двумя консольными кранами г/п 2 т; 11 – дренажный насос; 12 – кран

консольный г/п 1 т; 17 – ленточный конвейер.

Рисунок 2. Разрез вдоль цифровых осей с выделением функционального оборудования и последовательностью технологичекого процесса: 1- гидромолот со стрелой; 2 – место для сменного конуса и оборудования дробилки; 3 – кран мостовой г/п 90/20 т; 5 – гирационная дробилка; 6 – кран консольный г/п 15 т; 7 – передвижной металличекий щит, нагрузка на щит до

(9)

АСИ – 471.080301.2020.069

15 т; 9 – пластинчатый питатель с двумя консольными кранами г/п 2 т; 13 – операторская; 14 – разгружающие самосвалы г/п 100-136 т; 15 – бетонное ограждение приемной воронки, Н = 1500 мм; 16 – тележка для обслуживания

гирационной дробилки; 17 – ленточный конвейер.

1.2 Физико-географическое положение

Челябинск расположен на восточном склоне Уральских гор, на 201 км южнее Екатеринбурга. Высота над уровнем моря — в среднем 200—250 м.

Геологическое расположение — западная часть — Урал (граниты), восточная часть — Западная Сибирь (осадочные породы), таким образом город находится на границе Урала и Сибири.

Территория входит в состав Восточно-Уральского плато, охватывающего Магнитогорскую и Восточно-Уральскую тектонические зоны.

Участок застройки находится на территории Сосновского района Челябинской области в 40 км к юго-западу от г. Челябинска.

Местность района представляет собой лесостепную пологовсхломленную (так на юго-западе – возвышенно-холмистая местность с понижением в сторону севера) равнину с абсолютными отметками от 250-300 м до 180-225 м.

Леса смешанные, преимущественно из березы, осины и сосны, занимают около 70% площади, представлены небольшими массивами и рощами.

Площадка строительства расположена в 4,5 км от с. Томино, в 2,5-3,0 км от железнодорожного разъезда «Томино» Сосновского района Челябинской области.

Ближайшие населенные пункты: г.Еманжелинск (15 км), свх.

«Томинский» (3,0-3,5 км), пос. Томино (2,0-2,5 км).

В 8 км северо-восточнее проходит автодорога федерального значения М-5

«Челябинск-Москва».

(10)

АСИ – 471.080301.2020.069

1.3 Инженерно-геологические изыскания

Геолого-литологический разрез до глубины 40 м представлен современными техногенными накоплениями, делювиальными четвертичными отложениями озерноаллювиальными оттложениями неогена и подстилаемыми скальными породами, в кровле с продуктами их выветривания.

Четвертичные делювиальные отложения представлены глинами твердой и полутвердой консистенции, с включениями карбонатных стяжений и гравия, мощность слоя до 3,3 м.

Отложения неогена залегают ниже четвертичных, представлены пестроцветными глинами, пылеватыми, полутвердой и твердой консистенции, плотными, набухающими с прослойками пека и суглинка, мощность оотложений до 5,3 м.

Элювиальные отложения представлены тремя видами грунтов:

 глины твердой и полутвердой консистенции, слабонабухающие, со следами ожелезнения, вскрытая мощность отложений до 22,9 м;

 суглинки тяжелые и легкие, полутвердой консистенции, с прослоями твердых и тугопластичных, набухающих с включениями обломочного материала материнской породы до 10-15% со следами ожелезнения, вскрытая мощность до 19,8 м;

 дресвяный грунт с супесчано-суглинистым заполнителем твердой консистенции, распространены в виде линз и отдельных прослоек мощностью до 9,6 м.

Глинистые четвертичные и неогеновые отложения проявляют набухающие свойства: относительная деформация набухания от 0,004 до 0,171, давление набухания 0,299-1,305 кгс/см².

Коренные скальные грунты представлены гранодиоритами, мелкозернистыми, трещиноватыми, от малой и средней прочности до прочных.

Мощность отложений до 14,0 м.

Инженерно-геологический разрез см. конструктивно-расчетный раздел.

(11)

АСИ – 471.080301.2020.069

Почвенно-растительный слой мощностью 0,2 - 0,5 м.

Коррозионная активность грунтов:

- к бетонам марки W4 и железобетонным конструкциям не агрессивные - к низколегированной и углеродистой стали степень коррозионной агрессивности – средняя.

Нормативная глубина сезонного промерзания для суглинков 1,74 м, для песков – 2,27 м, для крупнообломочных грунтов – 2,57 м.

Грунтовые воды вскрыты на глубинах 5,7-16,6 м, на участке строительства на глубине 13,5 м.

Подробные сведения о грунтах и уровне грунтовых вод смотри Расчётно- конструктивный раздел.

Сейсмичность района А и В менее 6 баллов.

Сложность инженерно-геологических условий – II, средняя сложность.

Гидрографической особенностью региона строительства является большое количество рек и озер. Речная сеть, непосредственно, участка застройки представлена притоками реки Миасс. В непосредственной близости протекает ручей – приток реки Биргильда, к югу – озеро Саксан.

1.4 Метеорологические и климатические условия района

Климат района резко континентальный с резкими суточными и сезонными колебаниями температуры. Зимой территория находится под влиянием антициклона, обуславливающим устойчивую морозную погоду: лето довольно короткое, теплое, умеренно влажное. Среднегодовая температура воздуха +2,0⁰C. Характерно резкое понижение среднесуточных температур воздуха весной, связанное с вторжением холодного арктического воздуха. Абсолютный минимум температуры наблюдается в январе -40⁰C, абсолютный максимум в июле -40⁰C .

Согласно СП 131.13330.2018 проектируемый объект расположен в строительно-климатическом подрайоне IB.

(12)

АСИ – 471.080301.2020.069

Согласно СП 20.13330.2016 ветровой район – II, снеговой район – III, район по толщине стенки гололёда – IV.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98 (по СП 131.13330.2018) -36⁰C

Температура воздуха наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,98 (по СП СП 131.13330.2018) -40⁰C

Нормативное значение ветрового давления (по СП 20.13330.2016, II район) 30,0 кг/м²

Расчётная снеговая нагрузка на 1 м² горизонтальной поверхности земли (по СП 20.13330.2016, III район) 180,0 кг/м²

Самый холодный месяц – январь со среднемесячной температурой - 15,1⁰C, самый теплый – июль со среднемесячной температурой +18,7⁰C.

Среднегодовое количество осадков около 400 мм, максимальное выпадение которых приходится на летний период, с июня по август.

Челябинск относится к 4-температурной зоне, зима с ноября по март, малоснежная. Снежный покров устанавливается в ноябре, высота покрова варьируется от 20 до 60 см и полностью сходит к концу апреля. Средняя дата образования устойчивого снежного покрова – 13 ноября, дата его схождения 04 апреля.

Среднее число дней с метелями за год составляет 33, с туманами 14, с грозами 25. Весной и осенью преобладает малооблачная погода.

Преобладают южные, западные и северные ветры. Данные взяты на основе архива погоды г. Челябинска на 2019 год. Среднегодовая скорость ветра – 2,6 м/с. Максимальная зафиксированная – 24 м/с.

Рисунок 3. Роза ветров г. Челябинск

(13)

АСИ – 471.080301.2020.069

Таблица 1 Повторяемость направлений ветра

1.5 Ситуационный и генеральный план участка застройки

Географические координаты: 54⁰55’00’’ северной широты и 61⁰12’00’’

восточной долготы.

Рисунок 4. Ситуационный план участка строительства

(14)

АСИ – 471.080301.2020.069

Рисунок 5. Генеральный план строящегося здания (выделено штриховкой) в масштабе 1:1000

1.6 Объемно-планировочные решения

Корпус крупного дробления представляет собой одноэтажное однопролётное здание прямоугольной формы, длина - 40 м, ширина - 18,2 м, высота до низа фермы - 19 м, высота в коньке - 22 м, высота стены от уровня отмостки до верха ограждения - 21,5 м. В осях →1/А-Б находится отапливаемый двухэтажный пристрой.

Каркас надземной части здания - стальные двухветвевые колонны из прокатных двутавров с шагом 7,2 м, 10 м и 12,8 м.

Несущие элементы каркаса выполнены из прокатных и сварных профилей. Основные несущие конструкции - стальные рамы со ступенчатыми сквозными колоннами, стропильные фермы пролётом 18,2 м, выполненные из двутавровых профилей, жёстко сопряженных с колоннами.

(15)

АСИ – 471.080301.2020.069

Вертикальные связи между колоннами устанавливаются, как в продольном, так и поперечном направлении. Торцевые балки покрытия по осям 1,5 сопряжены шарнирно с колоннами.

По стропильным фермам устанавливаются прогоны из двутавровых балок, к которым крепится профнастил кровли. Профнастил также является элементом диафрагмы жёсткости.

Для обслуживания технологического оборудования здания предусмотрен мостовой кран грузоподъемностью 90/20 т (в помещении над бункером на отм.+12,25м). Отметка головки рельса +15.200 м. Режим работы 3К.

Подкрановые балки сварные двутаврового сечения устанавливаются на уступы колонн и крепятся болтами. Подкрановые конструкции одновременно выполняют функции распорок между колоннами. Проходы вдоль крановых путей не предусмотрены.

Кровля корпуса малоуклонная:

- Покрытие - кровельная ПВХ мембрана Logicroof V-PR 1.5;

- Утеплитель - теплоизоляция RIP 40 мм, минераловатная плита 60 мм;

- Пароизоляция - пароизоляционная плёнка;

- Основание - стальной профилированный лист Н75 по стальным прогонам.

Пристройка: длина – 14,62 м, ширина – 9,525 м: два пролёта 3,875м и 5,05м, высота до низа балок кровли – 6.5 м.

Каркас здания стальной, шаг колонн – 3,37 м, 5,1 м, 6,15 м.

Несущие элементы каркаса выполняются из прокатных и сварных профилей. Каркас здания состоит из поперечных рам, горизонтальных связей по покрытию и вертикальных связей между колоннами, как в продольном, так и поперечном направлении. Поперечные рамы включают в себя:

- колонны, жёстко сопряжённые с фундаментом;

- балки покрытия, шарнирно опёртые на колонны.

(16)

Изм Лист № докум. Подпись

По балкам покрытия устанавливаются прогоны из двут которым крепится профилированный настил кровли.

Наружные стены основного корпуса и пристроя.

С отметки +1.500 трехслойные металлические сэндвич 120 мм с несгораемым минераловатным утеплителем

Раскладка панелей горизонтальная.

Цоколь трехслойные железобетонные панели с утеплителем из минераловатных плит на базальтовой основе.

Полы по железобетонному и грунтовому основанию - решетчатый настил (площадки обслуживания);

- бетонные класса В30 с

финишным упрочняющим покрытием со шлифованной поверхностью в производственном помещении;

- в электропомещении

- линолеум - в операторском пункте.

АСИ – 471.080301.

Подпись Дата

По балкам покрытия устанавливаются прогоны из двут которым крепится профилированный настил кровли.

Наружные стены основного корпуса и пристроя.

С отметки +1.500 трехслойные металлические сэндвич

120 мм с несгораемым минераловатным утеплителем (обоснование см. п.1.7) адка панелей горизонтальная.

Цоколь трехслойные железобетонные панели с утеплителем из минераловатных плит на базальтовой основе.

Полы по железобетонному и грунтовому основанию:

решетчатый настил (площадки обслуживания);

бетонные класса В30 с гидроизоляцией (кальматрон Д или аналог) и

финишным упрочняющим покрытием со шлифованной поверхностью в производственном помещении;

в электропомещении - из металлических щитов;

в операторском пункте.

Экспликация полов

01.2020.069

Лист

17

По балкам покрытия устанавливаются прогоны из двутавровых балок, к

С отметки +1.500 трехслойные металлические сэндвич-панели толщиной (обоснование см. п.1.7).

Цоколь трехслойные железобетонные панели с утеплителем из

гидроизоляцией (кальматрон Д или аналог) и финишным упрочняющим покрытием со шлифованной поверхностью в

Таблица 2

(17)

* - расположение помещений по номерам см. лист Двери и ворота металлические и распашные

АСИ – 471.080301.

расположение помещений по номерам см. лист 2.

Двери и ворота металлические и распашные. см. таблицу 3.

01.2020.069

Лист

18

м. таблицу 3.

(18)

Спецификация элементов заполнения проёмов

Бытовое обслуживание рабочих предусматривается в отдельном административном здании.

Здание корпуса крупного дробления отметке -28,000 м, примыкающим

пристроенной двухэтажной электротехнической и сантехнической этажеркой, шириной 9,0 м, длиной 15,2 м и высотой 6,7 м.

Корпус крупного дробления состоит из:

- загрузочного отделения;

- технологического приямка (приемного бункера) с отметкой подошвы 33,600 м, размещаемого на отметке

- подвала (низ на отметке

для размещения технологического оборудования.

Длина подвальной части

Высота этажей: 3,3 м, 3,75 м, 3,0 м, 3,3 м, 7,2 м, 6,0 м, 5,5 м, 6,0 м и 5,0м.

АСИ – 471.080301.

Спецификация элементов заполнения проёмов

Бытовое обслуживание рабочих предусматривается в отдельном административном здании.

корпуса крупного дробления - сооружение с подвалом, низ на 000 м, примыкающим к подвалу тоннелем на отм.

пристроенной двухэтажной электротехнической и сантехнической этажеркой, шириной 9,0 м, длиной 15,2 м и высотой 6,7 м.

крупного дробления состоит из:

загрузочного отделения;

технологического приямка (приемного бункера) с отметкой подошвы 33,600 м, размещаемого на отметке -30,600;

подвала (низ на отметке -28,000 и 29,000) с промежуточными отметками технологического оборудования.

Длина подвальной части – 24 м, ширина – 20,2 м.

01.2020.069

Лист

19

Таблица 3

Бытовое обслуживание рабочих предусматривается в отдельном

сооружение с подвалом, низ на к подвалу тоннелем на отм. -26,700 м, с пристроенной двухэтажной электротехнической и сантехнической этажеркой,

технологического приямка (приемного бункера) с отметкой подошвы -

28,000 и 29,000) с промежуточными отметками

(19)

АСИ – 471.080301.2020.069

К подземной части корпуса крупного дробления на отм. -26.700 м примыкает тоннель для основной схемы подачи продукта.

Степень огнестойкости здания IV.

Категория пожарного отсека по взрывопожарной и пожарной опасности - В.

Класс конструктивной пожарной опасности здания - С0.

Класс функциональной пожарной опасности здания - Ф5.1 Отделка помещений представлена в таблице 4.

Таблица 4 Спецификация отделки помещений

(20)

АСИ – 471.080301.2020.069

(21)

АСИ – 471.080301.2020.069

(22)

АСИ – 471.080301.2020.069

1.7 Конструктивные решения подземной части здания

Подземные части корпуса приняты монолитные железобетонные.

Обратная засыпка выполняется щебенистым грунтом с послойным уплотнением до коэффициента уплотнения К_упл=0,9 со следующими характеристиками в уплотнённом состоянии: объемный вес 2,0 г/см3, угол внутреннего трения 40°, удельное сцепление 0,2 т/м2.

Фундаменты надземной части ККДР приняты столбчатые монолитные железобетонные высотой 2,2 м на отметке – -2,200 м. Под фундаментами выполняется бетонная подготовка толщиной 100 мм из бетона класса В10 по прочности.

Отметка низа фундаментной плиты подземной части – от -29,500 до 30,500 м.

В подземной части предусмотрены дренажные системы на случай подтопления или наличия стоков от подтаявшей руды в осенне-весенний период.

Для уменьшения осадок подземной части под подошвой фундаментной плиты выполняется щебенистая подушка толщиной 5,0 м. Непосредственно под фундаментную плиту выполняется бетонная подготовка толщиной 100 мм из бетона класса В10 по прочности. Для устройства монолитного плитного фундамента применяется бетон класса В30 W6 F150 (ГОСТ 26633-2012).

Для крепления металлоконструкций применяются фундаментные болты по ГОСТ 24379.1-2012 типа 1, исполнения 1, диаметром 42мм, из стали марки 09Г2С-6.

Для армирования фундамента применяется арматурная сталь AI(A240) (ГОСТ 5781-82) марки стали Ст3кп2 и арматурная сталь A500С (ГОСТ Р 52544-2006).

1.8 Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

При расчёте были использованы следующие нормативные документы:

(23)

АСИ – 471.080301.2020.069

- СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»;

- СП 131.13330.2018 «Строительная климатология»;

- СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

Исходные данные:

Место строительства: г. Челябинск, Сосновский район.

Относительная влажность воздуха: 𝜑_в=55%.

Тип здания: производственной с нормальным режимом.

Тип ограждающей конструкции: стены наружные.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций (по табл. 2 СП 50.13330.2012) : А.

Температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92: t_ext= -32°С по СП 131.13330.2018.

Расчётная температура внутреннего воздуха здания: 𝑡_в = 20⁰C.

Период со среднесуточной температурой воздуха равной или ниже 8°С:

продолжительность z_от = 212сут., средняя температура 𝑡_от = - 6,6°C Расчёт:

Определим базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче R_o^тр исходя из нормативных требований к приведенному сопротивлению теплопередаче [9, таблица 3] согласно формуле:

𝑅^тр = 𝑎ГСОП+ 𝑏,

где 𝑎, 𝑏 − коэффициенты перевода(интерполяции), определяемые по типу здания.

Так, для ограждающих конструкций – стен для производственных зданий с сухим и нормальными режимами 𝑎 = 0,0002 и 𝑏 = 1,0.

Определим градусо-сутки отопительного периода ГСОП, ⁰С·сут по формуле (5.2) [9]:

ГСОП=(𝑡_в-𝑡_от) z_от ,

где 𝑡_в - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания (𝑡_в =20°C); 𝑡_от- средняя температура наружного воздуха, °C принимаемые по [1, таблица 1]: для периода со средней суточной температурой наружного

(24)

АСИ – 471.080301.2020.069

воздуха не более 8°С: 𝑡_от = - 6,6°C; z_от - продолжительность, сут, отопительного периода принимаемые по [1, таблица 1] для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С - z_от =212 сут.

ГСОП = 20 − (−6,6) ∗ 212 = 5639,2 ⁰С·сут

По формуле [9, таблица 3] определяем базовое значение требуемого сопротивления теплопередачи :

𝑅^тр = 𝑎ГСОП+ 𝑏 = 0,0001 ∗ 5639,2 + 1,0 = 1,564 м ℃ /Вт

Теплотехнические характеристики материалов принимаем для условий эксплуатации А.

Рисунок 6. Расчетная конструкция стены 1 слой. Профлист стальной оцинкованный.

Толщина слоя 𝛿 = 0,5 мм, коэффициент теплопроводности 𝜆 = 58^Вт

м℃, плотность 𝜌 = 7820 кг/м3.

2 слой. Утеплитель - минераловатная плита Isover.

(25)

АСИ – 471.080301.2020.069

Толщина слоя 𝛿 =Х мм, коэффициент теплопроводности 𝜆 = 0,078 ^Вт

3 слой. Профлист стальной оцинкованный.

Толщина слоя 𝛿 = 0,5 мм, коэффициент теплопроводности 𝜆 = 58^Вт

Расчет толщины утеплителя:

𝑅 = 1 𝛼 +𝛿

𝜆 + ⋯ +𝛿

𝜆 + 1

𝛼 ≥ 𝑅^тр

где α_int= 8,7 Вт/(м²∙°С) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены;

α_ext= 23 Вт/(м²∙°С) – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены для условий холодного периода

R₀ ≥ 𝑅^тр

Вычислим термическое сопротивление каждого слоя многослойной ограждающей конструкции по формуле:

𝑅 = 𝛿 𝜆 где δ_i – толщина слоя, м,

λ_i – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м²∙°С) Приведенное сопротивление теплопередачи, R_0, должно быть больше или равно требуемому, 𝑅^тр.

1 слой. 𝑅 = = ^, = 0,000086 ^{м ℃}

Вт .

(26)

АСИ – 471.080301.2020.069

2 слой. 𝑅 = = ^Х

, . После вычисления толщины утеплителя 𝑅 =

,

, = 1,526^{м ℃}

Вт .

3 слой. 𝑅 = = ^, = 0,000086 ^{м ℃}

Вт .

Вычислим минимально допустимое (требуемое) термическое сопротивление утеплителя (2 слоя) по формуле:

𝑅 _, = 𝑅^тр − 1 𝛼 −𝛿

𝜆 −𝛿

𝜆 − 1 𝛼

= 1,564 − 1

8,7− 0,000086 − 0,000086 − 1 23

𝑅 _, = 1,405 м ℃ Вт

На основании 𝑅 _, вычислим толщину утеплителя 𝛿 : 𝛿 = 𝜆 𝑅 _, = 0,078*1,405 = 0,110 м.

Примем сэндвич панель типовой толщины 120 мм. Тогда толщину утеплителя принимаем 119 мм.

𝑅 = 1

8,7+ 0,000086 + +0,000086 + 1,526 + 1

23 = 1,685 м ℃ Вт R₀ =1,685 ≥ 𝑅^тр = 1,564

Так как условие выполняется, данная толщина сэндвич панели удовлетворяет требованиям теплопередачи.

1.9 Обоснование выбора оптимальных инженерно-технических решений

(27)

АСИ – 471.080301.2020.069

Инженерные решения, принятые в проекте, направлены на предотвращение или снижение отрицательного воздействия на сооружения действующих и связанных с ними возможных опасных процессов. При этом предусматривается наиболее полное использование местных строительных материалов и производство работ способами, не приводящими к появлению новых и интенсификации действующих геологических процессов.

Здание отапливается системами воздушного отопления. В качестве отопительных приборов в помещениях электрощитовых и операторской, приняты настенные электроконвекторы ЭВНБ, с регулятором температуры.

1.9.1 Пожарная безопасность конструктивных решений

Согласно ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» :

- класс функциональной пожарной опасности Ф5.1;

- степень огнестойкости здания в целом IV.

Вся производственная площадка имеет 3 въезда, для обеспечения удобства подъезда пожарных автомобилей и быстрого доступа к промышленным корпусам и объектам предприятия.

Т.к. ширина проектируемого здания более 18 м, пожарные въезды должны быть обустроены с двух сторон. Ширина дороги с обеих сторон здания для подъезда мобильных средств пожаротушения 15 м, распашные ворота предусмотрены с обеих сторон в осях 4-5. Предусмотрено несколько эвакуационных выходов на уровне первого этажа здания.

Конструкции полов приняты из негорючих материалов.

Наружное пожаротушение предусматривается из наружного противопожарного водовода.

Эвакуация из подземной части здания осуществляется при помощи лестничной клетки. Незадымляемость этажей обеспечивается устройством вентиляционной шахты с вытяжной вентиляцией.

Также необходимо предусмотреть устройство пожарной сигнализации, вентиляторов и системы дымоудаления, соединённых в единую сеть для

(28)

АСИ – 471.080301.2020.069

своевременной реакции на чрезвычайные происшествия с возможностью дистанционного доступа.

1.9.2 Водоснабжение

На территории предприятия устроена местная магистральная сеть.

Вода из хозяйственно-питьевого водопровода используется на хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды.

Водоснабжение корпусов предусмотрено по одному вводу диаметром 50 мм от внутриплощадочной сети хозяйственно-питьевого водопровода. На вводах предусматривается установка ультразвуковых расходомеров.

Внутренние сети хозяйственно-питьевого водопровода предусматриваются тупиковые. Магистральные трубопроводы предусматриваются из полипропиленовых труб ТУ 2248-006-41989945-98 диаметром 20 – 63 мм.

Прокладка магистральных сетей предусматривается - скрытая.

На сетях предусматривается установка водосберегающей запорной арматуры.

Размещение запорной арматуры предусматривается в местах удобных для обслуживания. Внутренние сети водопровода горячей воды корпусов предусматриваются для обеспечения водой бытовых нужд работающих.

Для обеспечения потребителей горячей водой предусмотрена установка накопительного электроводонагревателя в каждом корпусе.

1.9.3 Снижение потребления энергетических ресурсов и обеспечение нормируемых требований энергетической эффективности

Мероприятия по энергосбережению:

Отопление:

(29)

АСИ – 471.080301.2020.069

Для повышения энергетической эффективности здания проектом предусмотрены следующие энергосберегающие мероприятия:

- учет в тепловом балансе помещений тепловыделений от оборудования;

- установка конвекторов с терморегуляторами, автоматически поддерживающими температуру внутреннего воздуха помещения помещений по принципу прямого воздействия температуры воздуха на подачу тепла в помещения, что позволяет избежать перегрева помещений в холодный и переходный периоды года и снизить расход электроэнергии на отопление;

- для обеспечения экономии тепло- и энергоресурсов ограждающие строительные конструкции выполнены в соответствии с нормами СНиП 23-02- 2003 «Тепловая защита зданий»;

Перечисленные мероприятия позволяют снизить потребление электроэнергии на отопление на 20%, при одновременном обеспечении высокого уровня комфорта.

1.9.4 Электроснабжение:

При проектировании используются все общепринятые мероприятия по энергосбережению и повышению уровня энергоэффективности, в том числе:

- борьба с холостыми ходами оборудования;

- расположение трансформаторов как можно ближе к центру электрических нагрузок;

- применение энергосберегающих ламп освещения;

- размещение силовых щитов с учетом технологической необходимости и максимального приближения к подключаемым нагрузкам;

- снижение потерь мощности, электроэнергии и напряжения в сетях за счет выбора оптимальных сечений и трасс прокладки кабельных и воздушных линий;

(30)

АСИ – 471.080301.2020.069

- применение устройств плавного пуска.

1.9.5 Аспирация

Аспирационные установки очищают воздух, отбираемый от мест перегрузки сыпучих материалов на конвейер, от мест загрузки и разгрузки приемного бункера и дробилки.

Для улавливания пыли образовавшейся в процессе дробления руды в дробилке и разгрузки ее на конвейер предусмотрена аспирационная установка.

В качестве пылеулавливающего аппарата используется картриджный фильтр с системой автоматической регенерации фильтровальных элементов сжатым воздухом. Очищенный в фильтре воздух выбрасывается в атмосферу.

Уловленная в фильтре пыль выгружается на конвейер. Удаляемый системой воздух компенсируется приточной системой вентиляции.