РЕФЕРАТ
Пояснительная записка с., 2 листа формата А2 и 1 лист формата А1 графического материала.
Расчет конструкций здания мельницы агрофирмы имени Цюрупа.
Объектом курсового проектирования является цех переработки зерна на агрофирмы имени Цюрупа
Цель работы – расчет и разработка основных строительных конструкций стен, кровли, пола, фундамента здания, а также системы отопления и канализации.
В проекте рассчитаны толщина стен и утеплителя кровли, выбраны окна и двери, выполнен расчет системы отопления, водоснабжения и канализации.





ВЕДЕНИЕ
Агрофирмы имени Цюрупа расположена по адресу: 450501 Республика Башкортостан, Уфимский район, с. Булгаково.
Руководители предприятия агрофирмы имени Цюрупа:
Генеральный директор – Незнанов
Главный инженер – Жуков
Рабочим мельницы является типовой проект мельницы Фермер - 4. Мельница еще не эксплуатируется









1 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Необходимо построить предприятие, обеспечивающее замкнутый цикл производства сельскохозяйственной продукции. Предприятие обеспечивается внутрихозяйственным сырьем. Мощность предприятия должна составлять до 1200 кг/час.







2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Мощность мельницы составляет 1200 кг/час
Ассортимент и заданные объемы производства приведены в таблице 2.1
Таблица 2.1 Технические показатели





3 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
При сортовом помоле зерна мука должна быть сформирована только за счет измельченного эндосперма, его крахмалистой части. Оболочки, алейроновый слой и зародыш направляются в отруби, причем зародыш желательно выделять в виде самостоятельного продукта.
В подготовительном отделении мельзавода поступающее зерно подвергают сепарированию для удаления из его массы различных посторонних примесей. Их начальное содержание ограниченно следующими нормами: сорной примеси не более 2%, зерновой – не более 5%,
После очистки, на выходе из подготовительного отделения их остаточное содержание не должно превышать: сорной 0,3%, зерновой - 3,0%.
На оболочках зерна могут присутствовать различные загрязнения,
поэтому проводят специальную операцию по очистке поверхности зерна, в некоторых случаях осуществляют легкое шелушение зерна, частично удаляя его плодовые оболочки.
Особое значение имеет направленное изменение исходных структурно-механических и технологических свойств зерна - это достигается путем проведения процесса гидротермической обработки (ГТО). Помимо того, для стабилизации свойств зерна проводят формирование помольных партий, причем преследуют цель обеспечить в течение возможно более длительного периода постоянные значения стекловидности, содержания клейковины и других показателей свойств зерна.
Завершаются операции в подготовительном отделении увлажнением оболочек зерна для придания им повышенной сопротивляемости измельчению; это обеспечивает формирование при помоле крупных отрубей которые легко отделяются от частиц муки при сортировании продуктов измельчения.
В размольном отделении мельзавода осуществляются операции измельчения и сортирования продуктов измельчения по крупности и добротности. Эти операции повторяются многократно, что диктует задача избирательного измельчения крахмалистой части эндосперма.
Эффективность этого процесса повышается при направлении на каж
дую систему измельчения однородных по размерам и добротности про-
дуктов, что достигается их фракционированием, сортированием на ряд
промежуточных продуктов на рассевах и ситовеечных машинах.
Если стоит задача получения нескольких сортов муки, то проводится операция их формирования; тот или иной сорт муки получается
путем объединения и смешивания ряда потоков муки с отдельных тех
нологических систем.

4 ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
4.1 Агрегат очистки и подготовки зерна к помолу (ПТМА – 1 ):
- бункер приемный
- нория приемная
- рассев-сепаратор
- камнеотборник
- нория №2; нория №3
- увлажняющая машина – 2 шт.
- бункера № 3,4 (отволаживание) – 2 шт.
- блок очистки воздуха – 3 шт.
- вентилятор – 3 шт.
- машина обоечная – 4 шт.
- аспирационная колонка – 2 шт.
- машина щеточная – 2 шт.
4.2 Мельница (Фермер – 4)
- первый мельничный модуль
- второй мельничный модуль
-третий мельничный модуль
- контрольный расе
- бункер для муки первого и высшего сорта
- бункер для муки второго сорта и отрубей
- весы товарные электронные ВТТ-100 – 3 шт.
- мешкозашивочная машина АН-1000

5 ПЛАНИРОВКА ПОМЕЩЕНИЙ

Рисунок 5.1 Схема мельницы
1 – мельничный цех; 2 – склад готовой продукции в таре; 3 – склад зерна бункерный 4 – РП; 5 – приточная камера




6 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ И КОНСТРУИРОВАНИЕ НАРУЖНИХ СТЕН ПОМЕЩЕНИЯ
Определим сопротивление ограждающей конструкции по формуле:
EMBED Equation.3 , (6.1)
где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, n = 1 (таблица П 1.2 /1/);
tн – расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92.
Для РБ tн = -33…-370С;
tв – расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-76 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений. Для категории работ средней тяжести IIа оптимальная температура tв = 18-200С;
?tн – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ?tн =tв – tр; tр – температура точки росы при расчетной температуре и относительной влажности внутреннего воздуха ? = 70%.
EMBED Equation.3
?tн =tв – tр = 18 - 9,85=8,150С
Принимаем ?tн = 70С;
?в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, ?в = 8,7 Вт/(м2?0С) (Таблица П 1.3 /1/).
EMBED Equation.3 (м2?0С)/Вт
Определяем сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций
EMBED Equation.3 , (6.2)
где ?н – коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, ?н = 23 Вт/(м2?0С) (Таблица П 1.4 /1/);
EMBED Equation.3 (м2?0С)/Вт
Rк – термическое сопротивление ограждающей конструкции.
Определим градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) по формуле
ГСОП = (tв - tот.пер.) zот.пер. , (6.3)
где tот.пер. – температура отопительного периода,
zот.пер. – средняя температура, ?С, и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 80С по СНиП 2.01.01-82, zот.пер. = 214 дней, tот.пер = -6,60С.
ГСОП = (18 – (-6,6))?214 = 5264,4
Значения Rтро определим методом интерполяцией.
EMBED Equation.3 (м2?0С)/Вт
Исходя из полученных данных ГСОП, определим требуемую толщину утеплителя стены:
В качестве утеплителя принимаем пенополистирол ПСБ-С-40 по
ГОСТ 15588-70 с коэффициентом теплопроводности = 0,041

Рисунок 6.1 Конструкция стены
кирпичная стена; 2 – строительный картон; 3 – утеплитель; 4 – слой штукатурки
тогда
EMBED Equation.3
принимаем стандартную толщину 0,04 м = 40 мм



7 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ОКОН И ДВЕРЕЙ
Требуемое сопротивление теплопередачи R0 дверей и ворот должно быть не менее 0,6? R0тр. R0 = 0.6?0,87 = 0,522 (м2?0С)/Вт.
Принимаем двери из дерева тип Г 21-19 (ГОСТ 14624-84).
Требуемое сопротивление теплопередачи для окон определим согласно ГСОП. Значения Rо определим методом интерполяцией.
EMBED Equation.3 (м2?0С)/Вт
Выбираем окна из деревянных профилей с двойным остеклением ПНД 18-30,2 (ГОСТ 12506-81).





8 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПЕРЕКРЫТИЯ, ПОТОЛКА, КРОВЛИ И ПОЛА
8.1 Подбор состава кровли
Расчет толщины утеплителя кровли.
Определим требуемое сопротивление теплопередачи кровли.
EMBED Equation.3 (8.1)
Для производственных зданий EMBED Equation.3 0С;
EMBED Equation.3 (м2?0С)/Вт
Требуемое сопротивление теплопередачи для окровли определим согласно ГСОП.Значения Rтро определим методом интерполяцией.
EMBED Equation.3 (м2?0С)/Вт
EMBED Equation.3
Подбор состава кровли производим по СНиП II – 26 – 76 «Кровля».
Выбираем тип кровли К – 2,Основной водоизоляционный ковер 4 слоя на битумной мастике:
Защитный слой по верху водоизоляционного ковра - Слой гравия на битумной мастике

Рисунок 8.1 Конструкция кровли
1 -4 слоя на битумной мастике:
а) гидроизола мароки ГИ-Г, (ГОСТ 7415-74*)
б) рубероида антисептированного дегтевого марки РМД-350
в) толя гидроизоляционного с покровной пленкой мароки ТГ-350,(ГОСТ 10999-76)
г) толя гидроизоляционного антраценового марки ТАГ-350
2 -Слой гравия на дегтевой битумной мастике; 3 - пенополистироловая плита 4 - рубероид, наклеенный на горячем битуме расчетные сопротивления паропроницанию кв.м·ч·мм рт.ст/г =10,3; 5 - железобетонные плиты;

8.2 Подбор плит перекрытия
Для подбора плит перекрытия производим сбор нагрузок на 1 м2 покрытия.
Таблица 8.1 Сбор нагрузок на 1 м2
По полученной общей нагрузки подбираем марку плиты перекрытия
Выбираем плиту ребристую, предварительно напряженную, размером 1,5 x 6 м, марки 2ПГС6-2Ат IV с расчетной нагрузкой 370 кг/м2. Расчетная нагрузка плиты составляет 165 кг/м2.
8.3 Расчет и конструирование полов
Покрытие пола. Покрытие пола принимаем бетон кл.В22,5 на безискровом заполнителе(щебень или песок исключающий искрообразование) – 25мм. Подстилающий слой – бетон кл.7,5 – 100мм. Основание – уплотненный щебнем грунт – 60мм. Стяжка из цементно-песчаного раствора М-150 по уклону, толщиной 20 мм.


9 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЯ
9.1 Расчетная глубина сезонного промерзания грунта
EMBED Equation.3 , (9.1)
где dfn – нормативная глубина промерзания, для РБ dfn = 1,8 м;
kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения.
kh = 0,6 для мельницы (пол по грунту).
EMBED Equation.3 м
9.2 Расчет оснований по деформациям
EMBED Unknown (9.2)
EMBED Equation.3 (9.3)
EMBED Equation.3 м
9.3 Расчет ленточного фундамента
Производим сбор нагрузок на 1 погонный метр ленточного фундамента под кирпичную стену мельницы.
Нагрузка от собственного веса кровли, снега, покрытия и перекрытия
EMBED Equation.3 кг/м
Нагрузка от собственного веса кирпичной стены толщиной 0,24 м и высотой 8,95 м. и утеплителя толщиной 0,04 м и высотой 8,95 м.
EMBED Equation.3 кг/м
Суммарная нагрузка
EMBED Equation.3 кг/м
EMBED Equation.3 кН/м
Определим ориентировочную ширину фундамента здания по формуле
EMBED Equation.3 (9.4)
N – расчетное сопротивление грунта основание;
Rср – расчетное сопротивление грунтов, принимаем приближенно R = R0 = 300 кПа (Таблица П 2.5/1/)
EMBED Equation.3 - коэффициент учитывающий меньший удельный вес грунта лежащего на обрезах фундамента по сравнению с удельным весом материала фундамента (в практических расчетах принимается EMBED Equation.3 )
EMBED Equation.3 м
примем b = 0,5 м
EMBED Unknown кПа
Так как EMBED Equation.3 кПа, Rср<R, то ширина фундамента определена верно, и может быть принята за окончательный размер.




10 РАСЧЕТ РАСХОДА ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ И РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
10.1 Определение расчетного расхода воздуха в системах вентиляции
Определение воздухообмена для удаления избыточной теплоты
EMBED Equation.3 , (10.1)
где Lwz – расход воздуха, удаляемой из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов и на технологические нужды м3/с;
Q – избыточный явный тепловой поток в помещении;
C – теплоемкость воздуха (1200 Дж/(м3?0С));
tin – температура воздуха, подаваемого в помещение;
tl – температура воздуха, удаляемого из помещения;
twz – температура воздуха в обслуживаемом помещении;
EMBED Equation.3 , (10.2)
где Qвыд – тепловой поток, выделяемый в помещение различными источниками;
Qпот – тепловой поток, теряемый наружными ограждениями.
10.1.1 Определение теплопоступления
Теплопоступление от электродвигателей и механического оборудования
EMBED Equation.3 , (10.3)
EMBED Equation.3 – установленная мощность эл.дв., Вт;
EMBED Equation.3 – коэффициент использования установленной мощности (0,7…0,9);
EMBED Equation.3 – коэффициент загрузки (0,5…0,8);
EMBED Equation.3 – EMBED Equation.3 коэффициент одновременности работы электродвигателей (0,5…1);
EMBED Equation.3 – Коэффициент перехода механической энергии в тепловую (0,1…1);
EMBED Equation.3 – КПД электродвигателя (0,75…0,9).
Примем установленную мощность электродвигателей EMBED Equation.3 кВт
EMBED Equation.3 Вт
Теплопоступление от освещения
EMBED Equation.3 , (10.5)
E – освещенность (Е ? 300 Лк при люминицентных светильниках);
F – площадь помещения (210,2 м2);
qосв – удельное выделение теплоты на 1 Лк освещенности (0,05…0,13 Вт);
? – доля тепловой энергии, попадающей в помещение, если лампа находится вне помещения (за остекленной поверхностью) или в потоке вытяжного воздуха (? = 0,55).
EMBED Equation.3 Вт
Количество теплоты, выделяемое людьми
EMBED Equation.3 , (10.6)
ni – число людей в определенной физической группе i;
qлi – тепловыделение одного человека в группе
EMBED Equation.3 , (10.7)
?и – коэффициент, учитывающий эффективность работы (?и = 1,07 – работы средней тяжести);
?од – коэффициент, учитывающий теплозащитные свойства одежды (0,65 – для обычной одежды);
vв – скорость движения воздуха в помещении (0,2…0,4 м/с при работах средней тяжести).
EMBED Equation.3 Вт/чел
EMBED Equation.3 Вт
Количество теплоты солнечной радиации, поступающее в помещение через непрозрачные и прозрачные ограждения
Теплопоступление от солнечной радиации через остекленное ограждение
EMBED Equation.3 , (10.8)
Теплопоступление через непрозрачные поверхности
EMBED Equation.3 , (10.9)
F0, Fп – площадь поверхности остекления и покрытия, м2;
q0 – удельное поступление тепла солнечной радиации через остекление в зависимости от широты местности и ориентации по сторонам горизонта
(q0 = 80 Вт/м2 для северной ориентации (СНиП 2.01.01-82));
qп – удельное поступление тепла через покрытие (qп = 17,5 Вт/м2);
A0 – коэффициент, учитывающий характер и конструкцию остекления (для обычных оконных стекол A0 = 1,45);
kп – коэффициент, учитывающий конструкцию покрытия.
EMBED Equation.3 Вт
EMBED Equation.3 Вт
Общее теплопоступление
EMBED Equation.3 Вт
10.1.2 Определение теплопотерь помещения
Потери тепла через ограждающие конструкции
EMBED Equation.3 , (10.10)
где Ai – расчетная площадь ограждающих конструкций, м2;
Ri – сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции;
EMBED Equation.3 , (10.11)
?в, ?н – коэффициент теплоотдачи внутренней и наружной поверхности ограждения;
Rk – термическое сопротивление ограждающих конструкций;
EMBED Equation.3 , (10.12)
R1, R2, Rm – термическое сопротивление отдельных элементов ограждающей конструкции;
Rвп – термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки;
?н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждений конструкции по местным условиям определяется по формуле:
EMBED Equation.3 , (10.13)
v = 3,6 м/с – минимальное из средних скоростей ветра за июль (СНиП 2.01.01 – 82);
tp – расчетная температура воздуха в помещении;
text – расчетная температура наружного воздуха (-350С для Уфы по СНиП 2.01.01 – 82);
EMBED Equation.3 Вт/(м2?0С)
EMBED Equation.3 (м2?0С)/Вт
EMBED Equation.3 (м2?0С)/Вт
Потери теплоты ограждающих конструкций в зимний период
EMBED Equation.3 Вт
Потери теплоты ограждающих конструкций в летний период
EMBED Equation.3 Вт
Определим избыточный явный тепловой поток в летний период
EMBED Equation.3 Вт
Определим воздухообмен для удаления избыточной теплота
EMBED Equation.3 м3/с

Определим воздухообмен для удаления вредных веществ
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Так как воздухообмен рассчитанный для удаления избыточного тепла оказался больше воздухообмена для удаления вредных веществ, то расчет системы вентиляции ведем по нему.
Рассчитаем площадь воздуховода системы вентиляции
EMBED Equation.3
где Q – необходимый воздухообмен, м3/с
?м максимальную скорость движения воздуха, м/с, по формуле
?м = К?n
?м = К?n=3,5*1,8=6,3 м/с
EMBED Equation.3
Принимаем воздуховод из оцинкованной стали d = 0,65 м по ГОСТ14918-80
EMBED Equation.3







11 РАСЧЕТ РАСХОДА ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ И РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
11.1 Определение тепловой мощности системы отопления
EMBED Equation.3 (11.1)
EMBED Equation.3 Вт
EMBED Equation.3 Вт
так как общее теплопоступление (от электродвигателей и механического оборудования, выделяемое людьми, от освещения, от солнечной радиации через остекленное ограждение, через непрозрачные поверхности) значительно больше потери теплоты ограждающих конструкций в зимний период, то отопление не рассчитываем.




12 РАСЧЕТ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ
12.1 Расчет водоснабжения

Определим необходимый расход воды
Водоснабжение цеха по переработке зерна (мельница) предусматривается от существующего поселкового водопровода. Подключение осуществляется врезкой в существующий водопровод с устройством двух проектируемых колодцев с установкой у них отключающей арматуры.
Напор в точку подключения 50 – 60м. Наружная сеть водопровода принята закольцованная и прокладывается в земле на глубине не менее 2,30 м от планировочной поверхности земли до низа трубы диаметром 110 мм из полиэтиленовых труб ПНД типа С по ГОСТ 18599 – 83. Учет расхода воды предусматривается крыльчатым счетчиком воды ВСКМ – 30/504.
Расход воды на внутреннее пожаротушение составляет 10 л/с (2 струи по 5 литров на секунду). Пожарные краны приняты диаметром 65 мм. Система водопровода монтируется из стальных электросварных труб ГОСТ 10704 – 74ж и стальных водогазопроводных труб ГОСТ 3262 – 75ж.
Примерный суточный расход воды в пиковые периоды загрузки мельницы составляет примерно 518,4 л/сут.
Определим средний часовой и секундный расход воды:
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 л/ч
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 л/с
EMBED Equation.3 Определим необходимый диаметр трубопровода для водоснабжения цеха при скорости движения воды 1 м/с
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 , (12.1)
vв – средняя скорость движения воды;
EMBED Equation.3 м
Примем диаметр трубопровода равным 10,2 мм
12.2 Расчет канализационных сетей
Канализация не требуется т.к. в технологическом процессе производства муки вода используется полностью, и ее расход мал







БИБЛИОГРАФИЯ
СНиП || - 3-79** «Строительная теплотехника»
СНиП 01.01-82 «Строительная климотология»
СНиП 2.02.01-83 «Основание зданий и сооружений»
СНиП ||-26-76 «Кровли»
СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»







ОГЛАВЛЕНИЕ
Технико-экономическое обоснование проектирования………………..….5
Исходные данные……………………………………………………….……6
Описание технологического процесса………………………………….…..7
Выбор технологического оборудования……………………………………8
Планировка помещений……………………………………………………..9
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций и конструирование наружных стен помещения……………………………………………...…10
Расчет и конструирование окон и дверей…………………………………13
Расчет и конструирование перекрытия, потолка, кровли и пола………..14
Расчет и конструирование фундаментов здания…………………………17
Расчет расхода тепла на отопление ………………………………………20
Разработка схемы отопления………………………………………………24
Расчет канализационных сетей водоснабжения ..……………………....25
БИБЛИОГРАФИЯ………………………………………………………...27