Определение потребности в сборном железобетоне для Челябинской области, расчет мощности предприятия. Выбор строительной площадки и способа производства железобетонных изделий. Проектирование арматурного и бетоносмесительного цехов, складских помещений.
Технология производства бетонных и железобетонных изделий и конструкций с каждым годом совершенствуется, создаются новые бетоны, улучшаются физико-механические свойства традиционных тяжелых и легких бетонов, разрабатываются новые виды эффективных железобетонных изделий и конструкций, улучшается технология производства сборного железобетона путем внедрения современных технологических процессов, высокопроизводительного автоматизированного оборудования, современных систем контроля и управления качеством готовых бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Необходимо определить потребность в сборном железобетоне в Челябинской области и определить потребность по укрупненной номенклатуре продукции. С помощью транспортной задачи определить наилучший вариант строительства из четырех по минимуму приведенных затрат, т. е. суммы текущих издержек на производство и транспортировку продукции, капитальные вложения на строительство нового предприятия, приведенные к годовой размерности. По выбранному варианту строительства завода определяется способ производства железобетонных изделий заданной номенклатуры, определяется их годовая программа, осуществляется проектирование основных производственных цехов и определяются площади складских помещений для исходных материалов и готовой продукции. Выбор лучшего варианта производится по минимуму приведенных затрат, которые представляют собой сумму текущих издержек на производство и транспортировку продукции, а также капитальные вложения на строительство новых предприятий, приведенных к годовой размерности: (2) где С - себестоимость годового выпуска продукции, млн.
Введение
Бетон - один из древнейших строительных материалов. Для массового строительства использование бетона и железобетона началось только со второй половины XIX в. после получения и организации промышленного выпуска портландцемента.
Вместе с тем, бетон - самый сложный искусственный композиционный материал, который может обладать совершенно уникальными свойствами. Он применяется в самых разных эксплуатационных условиях, гармонично сочетается с окружающей средой, имеет неограниченную сырьевую базу и сравнительно низкую стоимость.
Технология производства бетонных и железобетонных изделий и конструкций с каждым годом совершенствуется, создаются новые бетоны, улучшаются физико-механические свойства традиционных тяжелых и легких бетонов, разрабатываются новые виды эффективных железобетонных изделий и конструкций, улучшается технология производства сборного железобетона путем внедрения современных технологических процессов, высокопроизводительного автоматизированного оборудования, современных систем контроля и управления качеством готовых бетонных и железобетонных изделий и конструкций.
Увеличение объемов производства происходит как за счет технического переоснащения действующих предприятий, их реконструкции и совершенствования, так и за счет создания гибридных, слоистых, тонкостенных, профильных и других видов строительных конструкций нового поколения, что способствует уменьшению материалоемкости и энергоемкости изготовляемых конструкций.
В новом веке теория, технология и практика применения бетона получат дальнейшее развитие, сохранив за ним ведущее положение среди строительных материалов.
В данном курсовом проекте необходимо спроектировать предприятие по производству сборного железобетона промышленного назначения. Необходимо определить потребность в сборном железобетоне в Челябинской области и определить потребность по укрупненной номенклатуре продукции. С помощью транспортной задачи определить наилучший вариант строительства из четырех по минимуму приведенных затрат, т. е. суммы текущих издержек на производство и транспортировку продукции, капитальные вложения на строительство нового предприятия, приведенные к годовой размерности.
По выбранному варианту строительства завода определяется способ производства железобетонных изделий заданной номенклатуры, определяется их годовая программа, осуществляется проектирование основных производственных цехов и определяются площади складских помещений для исходных материалов и готовой продукции.
1. Исходные данные
Объем капитальных вложений на 5 лет - 1580 млн. руб.;
Отрасль промышленности - промышленность строительных материалов;
Соотношение между видами строительства (%): промышленное - 54; сельское - 18; жилищное - 12; культурно-бытовое - 16;
Наличие мощностей по производству железобетона - 220 тыс. м3;
Потребность строек (% от общей потребности): 1-35; 2-15; 3-22; 4-28.
2. Определение потребности в сборном железобетоне в заданном экономическом районе
Потребность в сборных железобетонных конструкциях определяют исходя из максимального объема строительно-монтажных работ (СМР) на планируемый период. Объем строительно-монтажных работ зависит от величины капитальных вложений в развитие экономического района, намечаемых планами развития материальной базы промышленности.
Для перспективного развития базы строительной индустрии установлены укрупненные показатели потребности в строительных материалах. При проектировании для расчетов нормы расходов сборного бетона и железобетона они определяются согласно СНИП 5.01.08 "Нормы расходов материалов изделий и труб на 1 миллион рублей сметной стоимости строительно-монтажных работ". Найденная норма умножается на коэффициенты, учитывающие особенности строительства в территориальном поясе К1, удорожание работ с повышенной сейсмичностью К2 и работ производимых в зимнее время К3.
Значения коэффициентов для заданного района строительства (Красноярская область) составляют: К1 = 1,15; К2 = 1,00; К3 = 1,02. [3]
Расход материалов = Норма·К1·К2·К3(1)
Норма = 1580*/(К1·К2·К3) = 1580*/(1,15·1,0·1,02) = 1346,97 млн. руб.
Для нахождения нормы сметной стоимости СМР в год рассчитаем объем капитальных вложений на каждый год срока освоения капиталовложений (5 лет): 1346,97 млн. руб./5 лет = 269,39 млн. руб./год
Для промышленности строительных материалов, изделий и конструкций удельный вес СМР в общем объеме капиталовложений составляет 57%, поэтому сметная стоимость СМР составляет: 269,39х0,57 = 153,55 млн. руб./год.
Для предварительных расчетов принимают следующие нормы расхода железобетонных изделий в м3 на 1 млн. руб. сметной стоимости СМР: промышленное строительство - 2010; сельское строительство - 2540; жилищное строительство - 4600; культурно-бытовое строительство - 5620 [3]. Полученные данные по потребности в сборном железобетоне приведены в таблице 1.
Таблица 1
Потребность в сборном железобетоне
Потребность в железобетоне по видам строительства, тыс. м3 Общая потребность промышленное сельское жилищное культурно-бытовое
Доля в общем объеме, % 54 18 12 16
Стоимость СМР, млн. руб. /год 82,92 27,64 18,42 24,57 153,55
Норма расхода ЖБ тыс. м3/млн. руб. 2,01 2,54 4,6 5,62
Потребность в ЖБ, тыс. м3 166,97 70,22 84,73 138,08 460
Дефицит, тыс. м3 129,6 43,2 28,8 38,4 240
Таблица 2
Укрупненная номенклатура сборных железобетонных элементов частей зданий и сооружений промышленности и с/х
Конструкция и изделия Потребность для строительства зданий производства промышленного сельского
При проектировании предприятий сборного железобетона на стадии предварительных расчетов определяется потребность по укрупненной номенклатуре продукции. Номенклатура выпускаемых изделий, под которой понимается перечень намечаемых к производству бетонных и железобетонных конструкций зависит от ряда факторов, главными и определяющими из которых являются вид строительства, тип зданий и сооружений.
Номенклатура сборных железобетонных изделий элементов частей промышленных зданий и зданий сельского хозяйства приведены в таблице 2, гражданских зданий - в таблице 3.
Таблица 3
Укрупненная номенклатура сборных железобетонных элементов частей гражданских зданий и сооружений конструкция и изделия Потребность для строительства зданий производства жилищное культурно-бытовое
% тыс. м3 % тыс. м3 наружные стен панели 32 9,21 32 12,29 плиты покрытия и перекрытия 25 7,2 25 9,6 внутренние стен панели 26 7,49 26 9,98 объемные изделия 6 1,73 6 2,30 лестничные марши и площадки 2 0,58 2 0,77 доборные элементы 9 2,59 9 3,46
Итого 28,8 38,4
3. Выбор площадки для строительства и определение мощности предприятий
После расчета дефицита сборного железобетона определяются источники его покрытия. Так как дефицит превышает 80 тыс. м3 в год, то его можно покрыть строительством 1 или нескольких предприятий с размещением их в районах наибольшего потребления.
В задании на курсовое проектирование даны два географических пункта, в которых возможно строительство новых заводов, обеспеченных всеми необходимыми ресурсами: сырьем, энергией, рабочей силой.
Таблица 4
Размещение мощностей строящихся заводов
№ вар мощность строящихся заводов
% М1 тыс м3 % М2 тыс м3
1 100 240 0 0
2 75 180 25 60
3 50 120 50 120
4 25 60 75 180
5 0 0 100 240
Координаты строящихся заводов соответственно: первого - (55:29) второго - (28:12)
Выбор лучшего варианта производится по минимуму приведенных затрат, которые представляют собой сумму текущих издержек на производство и транспортировку продукции, а также капитальные вложения на строительство новых предприятий, приведенных к годовой размерности: (2) где С - себестоимость годового выпуска продукции, млн.руб;
Т - затраты на транспортировку готовой продукции к месту ее потребления, млн. руб.;
ЕН - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений: ЕН = 0,12;
KB - величина капитальных вложений в строительство новых заводов, млн.руб.
В расчете приведенных затрат учитываются транспортные расходы, соответствующие оптимальному прикреплению потребителей сборного железобетона к его поставщикам.
Себестоимость годового выпуска продукции по i-му варианту распределения мощностей предприятий определяется по формуле: (3) где - себестоимости производства 1 м3 сборных железобетонных конструкций по i-му варианту соответственно на 1. и 2 заводах, планируемых к строительству.
Капитальные вложения на новое строительство по i-му варианту определяются по формуле
(4) где - удельные капитальные вложения на единицу мощности соответственно 1 и 2 заводов по i-му варианту.
Величины удельных показателей себестоимости определяются нормами технологического проектирования или по следующим зависимостям: для заводов ЖБИ удельная себестоимость
(5) где М - производительность (мощность) проектируемого предприятия, тыс.м3.
Величины удельных показателей капитальных вложений определяются нормами технологического проектирования или по следующим зависимостям: капитальные вложения общие: (6) в том числе на оборудование: (7)
При строительстве заводов ЖБИ в районах с экономико-географическими условиями, отличающихся от базовых, определению конечной потребности в капитальных вложениях предшествует корректировка нормативов капитальных вложений, выполняемых по формуле: (8) где КВОБ - удельные затраты на технологическое, энергетическое, подъемно-транспортное оборудование, а также инструмент и инвентарь;
К3 - коэффициент изменения сметной стоимости строительно-монтажных работ по районам России К3 = 1,17;
К4 - коэффициент изменения стоимости оборудования по районам России: К4 = 1,03.
Полученные данные по каждому варианту по расчету себестоимости годового выпуска продукции приведены в таблице 5.
Таблица 5
Расчет себестоимости продукции
№ вар М1,тыс м3 М2,тыс м3 СУ1 СУ2 C, тыс р
1 240 0 54,54 0,00 13 090
2 180 60 56,82 65,53 14 159
3 120 120 60,03 60,03 14 407
4 60 180 65,53 56,82 14 159
5 0 240 0,00 54,54 13 090
Полученные данные по каждому варианту по расчету капитальных вложений на новое строительство приведены в таблице 6.
Таблица 6
Расчет капитальных вложений
№ вар М1, тыс. м3 М2, тыс. м3 КВ1 КВ2 КВОБ 1 КВОБ 2 КУ1 КУ2 КУ, тыс. р
Дано: · Мі - мощность i-го поставщика (действующего завода ЖБИ или планируемого к строительству);
· Пj - потребность j-го потребителя;
· Tij - себестоимость перевозки единицы продукции от i-го поставщика j-му потребителю.
Требуется определить такие объемы перевозок {xij} от i-го поставщика j-му потребителю, при которых суммарная стоимость перевозки будет минимальной: (9)
Ограничения на решения транспортной задачи: 1. Сумма поставок от i-го поставщика равна мощности этого поставщика: (10)
2. Сумма поставок j-му потребителю равна его потребности: (11)
3. Поставки неотрицательны: (12)
Для определения удельных затрат на транспортировку продукции примем среднюю плотность железобетонных производимых изделий равной 2300 кг/м3.
Удельные затраты на транспортировку будем вычислять в копейках, а расстояние в километрах по формуле: , (13) где х3, уз, хп, уп - координаты расположения соответственно поставщика и потребителя сборного железобетона, км.
Для решения транспортной задачи подготовим исходные данные в виде матрицы (таблица 7).
Таблица 7
Исходные данные решения транспортной задачи
Объем производства поставщиками продукции, тыс.м3 Объем потребления потребителями, тыс.м3
1 2 3 4
161 (35%) 69 (15%) 101,2 (22%) 128,8 (28%)
1 121 9,22/2640 27,80/4980 6,32/2100 43,60/6750
2 99 23,34/4380 52,43/7650 30,89/4980 22,56/4380
3 М3 23,09/4380 59,94/8100 39,22/6180 24,52/4380
4 М4 19,92/4020 51,97/7650 31,62/5580 23,09/4380
М3 и М4 выбираются в соответствии с таблицей 4 по вариантам.
В результате расчетов на ЭВМ, получаем следующие суммарные стоимости перевозок ЖБИ: 1-й вариант - 1 956 750 руб.
2-й вариант - 1 935 150 руб.
3-й вариант - 1 913 550 руб.
4-й вариант - 1 898 790 руб.
5-й вариант - 1 898 790 руб.
Необходимые данные для расчета приведенных затрат на строительство предприятий для компенсации дефицита в сборном железобетоне приведены в таблице 8.
Таблица 8
Расчет приведенных затрат
№ вар C КУ*Ен Т ПЗ
1 13 090 000 2 226 480 1 956 750 17 273 230
2 14 159 000 2 649 000 1 935 150 18 743 150
3 14 407 000 2 723 280 1 913 550 19 043 830
4 14 159 000 2 649 000 1 898 790 18 706 790
5 13 090 000 2 226 480 1 898 790 17 215 270
После расчета приведенных затрат, можно сделать вывод, строительство какого завода целесообразнее. Выбираем 5-тый вариант: строительство 1 завода мощностью 240 тыс. м3 с координатами площадки (28:12). строительный железобетонный арматурный бетоносмесительный
5. Технологические расчеты
5.1 Выбор способа производства железобетонных изделий заданной номенклатуры
Расчет потребной производственной площади формовочных цехов
При выборе способа производства следует учитывать мощность проектируемого предприятия, годовую программу по выпуску изделий укрупненной номенклатуры.
Исходя из произведенных расчетов по потребности в укрупненной номенклатуре, составим карту технологических решений формовочных цехов проектируемого предприятия. Выбранные варианты решения занесены в таблицу 10.
Тип формовочного оборудования выбираем исходя из требуемой удобоукладываемости бетонной смеси. В зависимости от принятого способа производства определяется необходимая производственная площадь для выпуска годовой программы изделий по заданной номенклатуре.
Способ изготовления и основное формовочное оборудование для каждого вида изделия приведены в таблице 9.
Таблица 9
Карта технологических решений
Наименование изделий Годовая программа, тыс. м3 Принятый способ производства Основное формовочное оборудование фундаменты 23,76 полуконвейерный Бетоноукладчик СМЖ-160, ямная камера колонны и стойки 23,33 агрегатно-поточный Бетоноукладчик СМЖ-168, ямная камера балки, прогоны, ригели 19,01 агрегатно-поточный Бетонораздатчик СМЖ-71А, термоформа плиты покрытия и перекрытия 66,48 конвейерный Бетоноукладчик СМЖ-166Б, туннельная камера наружные стеновые панели 39,64 конвейерный Бетоноукладчик СМЖ-166Б, туннельная камера лестничные марши, площадки 2,69 кассетный Бетонораздатчик СМЖ-306, кассета СМЖ-253А Наименование изделий Годовая программа, тыс. м3 Принятый способ производства Основное формовочное оборудование трубы безнапорные 2,55 агрегатно-поточный Бетонораздатчик СМЖ-306, ямная камера фермы и арки 10,8 стендовый Бетонораздатчик СМЖ-354, термоформа опоры ЛЭП 6,05 агрегатно-поточный Бетоноукладчик СМЖ-166Б, ямная камера прочие изделия 18,14 агрегатно-поточный Бетоноукладчик СМЖ-166Б, ямная камера внутренние стеновые панели 17,47 кассетный Бетонораздатчик СМЖ-306, кассета СМЖ-253А объемные изделия 4,03 стендовый Бетонораздатчик СМЖ-354, термоформа доборные элементы 6,05 агрегатно-поточный Бетоноукладчик СМЖ-166Б, ямная камера
240
Площадь определяется, исходя из среднеотраслевых показателей съема готовой продукции с 1 м2 производственной площади. [3] Полученные данные необходимой производственной площади представлены в таблице 10.
В таблице также указано местоположение формовочной линии, исходя из использования для строительства предприятия типовых пролетов УТП-1 размерами 144х18 м площадью 2592 м2.
Таблица 10
Потребная производственная площадь формовочных цехов
Конструкция Производственная площадь, м2 Место формования Съем с 1 м 2 площади, м3/м2 фундаменты 1188 1/2 1-го пролета 20 колонны и стойки 3333 1/2 1-го и 3/10 2-го пролета 7 балки, прогоны, ригели 1728 7/10 2-го пр. 11 плиты покрытия и перекрытия 2462 3-ий пролет 27 наружные стеновые панели 1723 7/10 4-го пр. 23 лестничные марши, площадки 169 1/10 4-го пр. 16 трубы безнапорные 319 2/10 4-го пр. 8 фермы и арки 1200 1/2 5-го пролета 9 опоры ЛЭП 1008 2/5 6-го пролета 6 прочие изд 1209 1/2 5-го пролета 15 внутренние стен панели 175 1/10 6-го пр. 100 объемные изделия 504 1/5 6-го пролета 8 доборные элементы 378 7/20 6-го пролета 16
Для производства 220 тыс. м3 ЖБИ в год заданной номенклатуры понадобится 6 пролетов УТП-1.
5.2 Проектирование арматурного производства
При разработке технологических процессов арматурного производства необходимо максимально использовать оборудование и производственные площади, добиваясь минимальной длительности технологического цикла, снижения трудоемкости и себестоимости, повышения производительности труда и рентабельности производства.
Весь процесс производства арматурных элементов включает в себя следующие основные этапы: - заготовка ненапрягаемых, арматурных элементов (сеток, каркасов);
- заготовка напрягаемых арматурных элементов (стержни, пряди, канаты);
- заготовка закладных деталей.
Мощность используемого для этого оборудования, требуемая производственная площадь зависят от годовой программы предприятия, номенклатуры выпускаемой продукции.
Технологические расчеты арматурного производства проектируемого завода осуществляем по расчетному представителю. При этом объем выпуска расчетного представителя приравнивается годовой программе предприятия по выпуску всей номенклатуры продукции.
В качестве расчетного представителя выступают железобетонные колонны для многоэтажных зданий 2 КВД 60.2. по ГОСТ 18979-90.[2] При этом объем выпуска расчетного представителя приравнивается к годовой программе предприятия по выпуску всей номенклатуры продукции.
По ГОСТ 18979-90 2 КВД 60.2.имеет следующие технические показатели (таблица 11)
Таблица 11
Технические показатели 2 КВД 60.2.
Марка колонны Характеристики бетона Объем бетона на колонну, м3 Расход арматуры на плиту, кг Масса изд. т Примеч. прочности F Напрягаемая Ненапряг. Итого на растяж. при изгибе на сжатие
2 КВД 60.2 М 200 В 15 200 2,626 0 127 127 6,565 ?=2,5 т/м3
В данном случае, используются следующие виды арматурной стали: арматура продольная ненапрягаемая: O16 AIII - 132,6 кг;
монтажные петли: АІІ - 5,1 кг;
арматура поперечная: 2O12 AIII - 193,8 кг.
Потребная масса арматурных элементов приведена в таблице 13.
Таблица 13
Потребность в арматурных элементах
Тип арматурного элемента Масса арматурных элементов на конструкцию, кг Масса арматурных элементов на 1 м3 конструкции, кг Годовая потребность в арматурных элементах, т ненапрягаемых ненапрягаемых
Сетки 0 0 0
Стержни 326,4 119,73 29831
Отдельные элементы 5,1 1,94 467
Закладные детали 0 0 0
При определении необходимой производственной площади под арматурное производство воспользуемся среднеотраслевыми показателями съема арматурных изделий с 1 м2 производственной площади в год [3]: - изготовление плоских каркасов при использовании: одноточечных машин - 9,8 т;
автоматических линий - 14,4 т;
- изготовление пространственных каркасов - 8,3 т;
- изготовление плоских сеток - 18,7 т;
- производство напрягаемой арматуры - 7,6 т.
Исходя из этого, площадь для изготовления: сеток: 0 стержней: 29831/7,6= 3919 всего: 3919 м2
В арматурном цехе предусматриваются отделения для изготовления закладных деталей, а также площади для складирования полуфабрикатов арматурных элементов и готовых арматурных элементов.
При определении производственной площади отделения по изготовлению закладных деталей определяем перечень оборудования, используемого для изготовления закладных деталей, и по суммарной величине площади оборудования определяем площадь отделения (таблица 10).
Основные характеристики оборудования для производства закладных деталей приведены в таблице 14 [4],[2].
Таблица 14
Основные характеристики оборудования для производства закладных деталей
Наименование оборудования Характеристики марка Масса, кг Занимаемая площадь, м2
Станок для резки арматурной стали СМЖ-172 450 48
Гибочный станок СМЖ-173 380 62
Точечная сварочная машина МТП-300 750 48
Сварочный трансформатор ТС-500 80 25
Итого 183
Суммарная площадь арматурного цеха равна: 3919 183=4102 м2.
При расчете потребной производственной площади учитывают коэффициент увеличения потребной площади цеха К=1,08, который показывает, что вдоль всего цеха необходимо оставлять проход шириной не менее 1,5 м с целью обеспечения требований техники безопасности. Так же необходимо учитывать запас готовых арматурных изделий в цехе, который по ОНТП 07-86 равен 8 часам. [1]
Таким образом, площадь цеха равна: 4102 *1,08 4,7*8/0,05=5182м2
Взяв для арматурного цеха типовые пролеты УТП-1, рассчитаем их количество: 5182/2592 = 1,99. Следовательно, арматурный цех располагается в двух типовых пролетах УТП-1.
5.3 Проектирование бетоносмесительного цеха
Основной задачей бетоносмесительных цехов и установок заводов сборного железобетона является производство бетонной смеси с заданными расчетными величинами показателей удобоукладываемости бетонной смеси и прочности бетона. В бетоносмесительных цехах осуществляются следующие технологические процессы: - прием сырья;
- разгрузка и транспортировка заполнителей, вяжущих и химических добавок, дозирование, перемешивание компонентов бетонной смеси и ее выгрузка потребителю.
Определим количество смесителей циклического действия для конструкционных бетонных смесей:
, (14)
ГДЕКППП - коэффициент превышения пиковой часовой потребности при производстве конструкционной бетонной смеси;
VБ - объем барабана смесителя по выходу бетонной смеси, м3;
m - число замесов в час: по ОНТП 07-85 m = 35;
ТФ - расчетный фонд рабочего времени, ч.
Расчетный фонд рабочего времени равен (с учетом того, что рабочих дней в году с плановыми остановками на ремонт 253, смен в сутки - 3, длительность смены 8 ч [1]) ч
Для производства бетонных смесей на проектируемом предприятии выбираем циклические бетоносмесители принудительного действия с вертикально расположенными смесительными валами СБ-93 с объемом готового замеса 1000 л.
Зависимость КППП от производительности предприятия определяется по формуле: (15) кппп = 2,04-0,004*240= 1,08
Количество необходимых бетоносмесителей - 2 шт.
Необходимая часовая производительность БСЦ: [6] м3 /ч где 0,92 - коэффициент использования времени, 0,8 - коэффициент неравномерности выдачи и потребления бетонной смеси
Для проектируемого предприятия выберем типовой проект бетоносмесительного цеха 409-28-28. Бетоносмесительный цех рассчитан на два бетоносмесителя объемом по 1200 л.
Смесители СБ-78
Дозаторы 2ДБ
Производительность - 48 м3/ч
Установленная мощность двигателя - 175 КВТ;
Численность работающих - 14 чел;
Площадь в плане - 87 м2;
Высота - 25,2 м.
5.4 Проектирование складов цемента, заполнителей, арматуры, готовой продукции
5.4.1 Проектирование склада цемента
Для расчетов емкостей складов и бункеров на стадии проектирования, воспользуемся укрупненными нормами расхода цемента [1].
Для изделий 2 КВД 60.2.расход цемента на 1 м3 составляет - 350кг (марка бетона - 200, марка цемента -400)
Общий объем цемента, подвергаемый хранению, рассчитывается исходя из требуемой номенклатуры изделий, годовой программы предприятия с учетом технологических потерь при погрузочно-разгрузочных работах и транспортных операциях: (16) где Ц - расход цемента на 1 м3 продукции, т
ЗЦ - запас цемента на складе, сут. (7 - при доставке ж/д транспортом);
КП - коэффициент возможных потерь цемента (1,02);
КЗ - коэффициент заполнения емкостей для хранения цемента (0,9);
С - количество рабочих суток в году, С = 253[1]
Для данного предприятия выбираем прирельсовый склад цемента. Прирельсовые склады принимают цемент из всех видов железнодорожных вагонов (крытых, бункерного типа и цементовозов с пневморазгрузкой). Разгрузка крытого вагона осуществляется двумя пневморазгрузчиками. Разгрузка вагона бункерного типа осуществляется под действием гравитационных сил в бункер, под которым смонтированы два пневмоподъемника, подающие цемент в бункер-осадитель. Разгрузка цементовозов с пневморазгрузкой осуществляется по цементопроводу в бункер-осадитель надсилосной галереи.
Техническая характеристика типового склада 409-29-66 [4]: Тип склада - прирельсовый
Вместимость - 4 000 т
Число силосов - 6
Годовой грузооборот - 204 тыс. т.
Расход сжатого воздуха при подаче пневмовинтовым насосом - 57.2 м3/мин
Установленная мощность двигателей при подаче пневмовинтовым насосом - 393.5/402.7КВТ
Численность работающих - 6 чел.
Диаметр силосов - 7м
Высота силосов - 17м
Площадь склада цемента определяется по формуле: ,(17) где q - количество материала, укладываемого на 1 м2 площади склада, м3;
КИ - коэффициент использования площади склада.
Нормативная нагрузка на 1 м2 площади склада зависит от вида материала и типа склада: при хранении цемента в силосах q =15.
Коэффициент использования площади склада определяется в зависимости от его типа: для силосов КИ = 0,9. м2
Таким образом, площадь склада цемента равна 300 м2.
На предприятиях необходимо предусматривать проектирование отделения по приготовлению, транспортированию и дозированию водных растворов химических добавок. Отделение химических добавок будет располагается рядом с БСЦ .
5.4.2 Проектирование склада заполнителей
При определении количества материалов, подвергаемых хранению, на этапе технологического проектирования, расход заполнителей в бетонной смеси принимается по нормам проектирования. Расходы крупного и мелкого заполнителей представлены в таблице 15.
Материальный баланс составлен с учетом потерь 1,5% и запасом на 7 суток при доставке материалов Ж/Д транспортом (таблица 15).
Таблица 15
Материальный баланс производства
Наименование изделий Вид бетона Годовая программа, тыс м3 Расход м3/год Запас м3 песок щебень песок щебень фундаменты тяж 23,76 10,692 21,384 296 592 колонны и стойки тяж 23,33 10,499 20,997 290 581 балки, прогоны, ригели тяж 19,01 8,555 17,109 237 473 песок щебень песок щебень плиты покрытия и перекрытия тяж 66,48 29,915 59,832 828 1655 наружные стеновые панели тяж 39,64 17,838 35,676 494 987 лестничные марши, площадки тяж для кассеты 2,69 1,614 2,018 33 67 трубы безнапорные тяж 2,55 1,148 2,295 32 63 фермы и арки тяж 10,8 4,86 9,72 134 269 опоры ЛЭП тяж 6,05 2,723 5,445 75 151 прочие изд. тяж 18,14 8,163 16,326 226 452 внутренние стен панели тяж для кассеты 17,47 7,862 13,103 218 435 объемные изделия тяж 4,03 1,814 3,627 50 100 доборные элементы тяж 6,05 2,723 5,445 75 151
Итого 240 119 216 2988 5976
Выбираем склад заполнителей, учитывая, что наименьшее количество отсеков для мелкого заполнителя - 2, для крупного заполнителя - 4; максимальная высота при свободном палении крупного заполнителя - 15 м; угол естественного откоса при отсыпке составляет 40?; максимальный угол наклона ленточного конвейера при подаче щебня и песка - 18?.
Выбираем эстакадный тип склада с портальным разгрузчиком ТР-2 со следующими характеристиками [5]: Шифр проекта - 409-928
Вместимость - 14 тыс.м3
Годовой грузооборот - 350 тыс.м3
Установленная мощность электродвигателей - 738 КВТ
Полезная площадь (длина*ширина ) - 180*30м2
Таким образом полезная площадь склада равна 5400 м2
Общая площадь склада заполнителей [4]
(18) кп - коэффициент увеличения площади склада для устройства проездов, проходов и т.п. кп=1,4…1,5
5.4.3 Проектирование склада арматуры
При проектировании складов арматурной стали в составе заводов железобетонных изделий должны быть выполнены следующие основные требования: - для хранения арматурной стали необходимо устраивать закрытые неотапливаемые помещения, предохраняющие сталь от коррозии и загрязнения;
- склад должен обеспечивать прием арматурной стали из полувагонов и железнодорожных платформ;
- хранение по видам и макам и выдачу в арматурный цех.
Площадь склада, необходимая для хранения арматуры, рассчитывается из годовой программы предприятия, с учетом расхода стали по всей номенклатуре изделий. Для практического расчета воспользуемся изделием, данным в задании на проектирование. Составим сводную ведомость расхода арматуры по видам и маркам с учетом технологических потерь на всю мощность проектируемого предприятия (таблица 13).
Запас арматурной стали принимаем 20 дней [1]. Величина отходов составляет для арматурной стали классов А240 (А-I), А300 (А-II), А400 (А-III) не более 2% по массе, для стали классов Ат600С (Ат-IVC), В-I, Вр-I, А600 (А-IV), А800 (А-V) - не более 3%, для классов Ат800 (Ат-V), Ат1000 (Ат-VI), Ат1200 (Ат-VII) - не более 5% по массе, для арматурных канатов и проволочной арматуры классов В-II, Вр-II - не более 7%. [1]
Стержневую арматуру классов АІ и АІІ диаметром до 12 мм и класса АІІІ диаметром до 10 мм включительно изготавливают в мотках или стержнях, больших диаметров - в стержнях. Стержневую арматуру класса AV изготавливают в стержнях. Арматурная проволока поставляется в несмазанном виде: в мотках массой до 100 кг. [1]
Потребность в арматурной стали и требуемая площадь для ее складирования приведена в таблице 16.
Таблица 16
Ведомость расхода арматуры
Вид арматурной стали Расход на 1 м3 бет, кг Потребность с учетом технолог потерь, т Нормы хранения, т/м2 Требуемая площадь, м2 год сутки
O16 AIII 50,49 12118 47,90 3,2 300
2O12 AIII 73,80 17712 70,01 3,2 438
Итого 29830 117,91 738
Таким образом требуемая площадь склада 738 м2.
5.4.4 Проектирование склада готовой продукции
На предприятиях железобетонных изделий склад готовой продукции предназначен для приема и хранения изделий и отгрузки их потребителям. Склад готовой продукции представляет собой крановую эстакаду с отметкой подкранового пути, соответствующей главному корпусу и выше.
При компоновке склада обычно принимают несколько пролетов по 18 или 24 метра, примыкающих к торцу главного корпуса. В состав склада в зависимости от его назначения входят сборно-разборные деревянные или металлические кассеты для хранения крупных изделий в вертикальном положении, кондукторы для индивидуального или группового хранения железобетонных конструкций, прокладки и подкладки.
При раскладке железобетонных конструкций необходимо соблюдать следующие требования: · железобетонные конструкции следует хранить в том положении, в котором они предназначены воспринимать эксплуатационные нагрузки;
· все места складирования должны иметь свободные подходы и проезды.
Площадь склада готовой продукции определяется по формуле: , (19) где QИ - количество изделий поступающих на склад за сутки, QИ = 1738 м3; ТЗ - продолжительность хранения изделий, сут, составляет 10 рабочих суток; К1 - коэффициент, учитывающий увеличение площади склада в зависимости от принятого типа крана: мостовой кран К1 = 1,3;
К2 - - коэффициент, учитывающий увеличение площади склада на проходы К1 = 1,5;
q - нормативный объем изделий, допускаемый для хранения на 1м2 площади склада.
Расчет площади склада по всей номенклатуре изделий приведен в таблице 17.
Таблица 17
Расчет площади склада готовой продукции наименование изделий Годовая программа, тыс м3 колво изд в м3 поступающих в сут нормат объем изд Занимаемая площадь фундаменты 23760 93,91 1 1221 колонны и стойки 23330 92,21 1 1199 балки, прогоны, ригели 19010 75,14 1 977 плиты покрытия и перекрытия 66480 262,77 1,8 6149 наружные стеновые панели 39640 156,68 1,2 2444 лестничные марши, площадки 2690 10,63 1 138 трубы безнапорные 2550 10,08 1 131 фермы и арки 1080 42,69 0,5 277 опоры ЛЭП 6050 23,91 1,8 560 прочие изд 18140 71,7 1 932 внутренние стен панели 17470 69,05 1,2 1077 объемные изделия 4030 15,93 1 207 доборные элементы 6050 23,91 1 311
Итого 240 000 948,62 15623
Суммарная площадь склада: 15623 м2.
Список литературы
1. ГОСТ 22701.0-77 Плиты железобетонные ребристые предварительно напряженные размерами 6 3 м для покрытий производственных зданий. М.: Издательство стандартов, 1978. - 87 с.
2. Баженов Ю.М., Алимов Л.А., Воронин В.В., Трескова Н.В. Проектирование предприятий по производству строительных материалов и изделий. Учебник. - М, Издательство АСВ, 2005. - 472 с.
3. Горбунов С.П., Савиных Г.Б. Проектирование предприятий сборного железобетона: Учебное пособие к курсовому проекту и практическим занятиям. - Челябинск: ЧГТУ, 1996. - 31 с.
4. Цителаури Г.И. Проектирование предприятий сборного железобетона: Учеб. для вузов по спец. «Пр-во строит. изделий и конструкций». - М.: Высш. шк., 1986. - 312 с.
5. Проектирование предприятий сборного железобетона / Домбровский В.Д., Корнгольд Е.А. - 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Будівельник, 1982. - 385 с.
6. Производство сборных железобетонных изделий: Справочник/Г.И. Бердичевский, А.П. Васильев, Л.А. Малинина и др.; под ред. К.В. Михайлова, К.В. Королева.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1989. - 440 с.
