Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2399

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
7.59 Mб
Скачать

Задание 3. Определить несущую способность кирпичного столба. Исходные данные: размер кирпичного столба в плане составляет ахb

(0,64х0,77) м, высота Н = 2,8 м. Расчетная длина столба 5,1 м. Столб воспринимает внецентренное сжатие с эксцентриситетом, равным 5 см. Кладка выполнена из глиняного кирпича М100 на растворе М25. Упругая характеристика кладки для кирпича полусухого прессования полнотелого =500. Расчетное сопрот влен е кирпичной кладки сжатию по СП 15.13330.2012 составляет 2134 кН.

Последовательность расчета следующая:

 

армированm 1

 

 

 

 

1. Несущая способность сечения каменного столба (расчетная сила, кН)

Сбез я при центральном сжатии определяется из условия

 

 

 

 

 

N m g R Ac ,

 

где

 

изгиба

(табл. 5); mg

коэффициент,

– коэфф ц ент продольного

 

учитывающ й вл ян е дл тельной нагрузки (в случае, если толщина стены

более

30 см,

g

); R

 

расчетное

сопротивление

кладки (для

рассматр ваемого к рп ча R=3600 Па);

с – площадь поперечного сечения

столба, м2.

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определить ги кость стеныпоформуле h l /a.

2. Сделать вывод. Предложить мероприятия по повышению прочности несущей способности.

В случае необходимости усиления кладку армированной сеткой принять арматуру класса Вр-1 Ø5 мм (с размерамиДAs=19,6 мм2; Rs=360 МПа). Ячейка сетки сxс = 70x70 мм. Шаг сетки S= 300 мм. алее:

– определить коэффициент объемного армирования кладки:

;

– определитьнесущую способность сечения армированного каменного столба при центральном сжатии

N mg Rа Ac ,

где Rа – расчетное сопротивление армированной кладки, МПа. Определяется

из выраженияRа

R

2 Rs

.

И

100

 

 

 

 

 

Сделать вывод о несущей способности армированного кирпичного столба при центральном сжатии.

61

 

 

Контрольные задания

1.

Перечислите основные нагрузки на здания.

 

2.Дайте определение понятию «повреждение».

 

3.

Дайте определение понятию «проверочный расчет».

С

 

 

4.

Дайте определение понятию «усиление».

 

5.

Дайте определение понятию «несущие стены».

6.

Переч сл те факторы, снижающие несущую способность конструкций.

 

 

Библиографический список

техническому

 

1.

П 13–102–2003. Правила обследования несущих строительных конструкций

зданий

сооружен й : утв. введен в действие Постановлением Госстроя России от

21 августа 2003 г.№ 153.

М. : Стандартинформ, 2003.

 

2.

бА

ГО Т 31937–2011. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга

технического состоян я :

утв. введен в действие приказом Федерального агентства по

 

регул рован ю метрологии от 27 декабря 2012 г. № 1984-ст. – М. :

Стандартинформ, 2011.

 

 

3.

СП 15.13330.2012. Каменные и армокаменные конструкции : утв. и введен в

действие

пр казом М н стерства регионального

развития Российской Федерации

(Минрегион России) от 29 дека ря 2011 г. № 635/5.

М. : Стандартинформ, 2012.

 

 

Д

 

 

 

И

62

Лабораторная работа № 6

ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Цели работы: освоить методики определения необходимого воздухообмена в производственном помещении; аэродинамический расчет воздуховодов; метод ку расчета различных типов воздушных завес; методику расчета с стемы кондиционирования воздуха производственных

зданий.

 

С

1. Теоретическая часть

 

Для обеспечен я м кроклимата и чистоты воздуха помещения оборудуют

системами вент ляц

кондиционирования воздуха в соответствии с

требованиями СПрабочей60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»,

ГОСТ12.4.021–75 «С стемывентиляционные.Общиетребования»:

верхняя зона помещенияА– зона помещения, расположенная выше обслуживаемой или ра очей зоны;

вредные вещества – веществаД, для которых органом санитарноэпидемиологического надзора установлена предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества;

зона дыхания – пространство радиусом 0,5 м от лица работающего;

избытки явной теплоты – разность тепловых потоков, поступающих в помещение и уходящих из негоИпри расчетных параметрах наружного воздуха (после осуществления технологических и строительных мероприятий по уменьшению теплопоступлений от оборудования, трубопроводов и солнечной радиации) и ассимилируемых воздухом систем вентиляции и кондиционирования;

качество воздуха – состав воздуха в помещении, при котором при длительном воздействии на человека обеспечивается оптимальное или допустимое состояние организма человека;

кондиционирование воздуха – автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения и

63

качества) с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей;

местный отсос – устройство для улавливания вредных и взрывоопасных газов, пыли, аэрозолей и паров (зонт, вытяжной шкаф и т.п.) у мест их образования (станок, аппарат, ванна, камера, шкаф и т.п.), присоединяемое к воздуховодам систем местных отсосов и являющееся, как правило, составной частью технологического оборудования;

рабочая зона – пространство над уровнем пола или рабочей

времени

площадки высотой 2 м при выполнении работы стоя или 1,5 м – при

Свыполнен работы с дя, на которых находятся места постоянного (более

50%

ли олее 2 ч непрерывно) или временного (непостоянного)

пребыван я

работающ

х;

теплый пер од года – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше 10 °С;

холодный пер од года – период года, характеризуемый

среднесуточной температурой наружного воздуха, равной 10 °С и ниже.

(фильтры), транспортированиеАвоздуха (воздуховоды), побуждение движения (вентиляторы), распределение воздуха в помещении (воздухораспреде-лители), открывание и закрывание каналов для движения

Вентиляция помещений о ычно обеспечивается при помощи одной или

нескольких специальных инженерных систем, которые состоят из различных

технических устройств. Эти устройства предназначены для выполнения

отдельных задач (рис. 1): нагревание воздуха (воздухонагреватели), очистка

воздуха (клапана и заслонки), снижение уровня шума (шумоглушители), снижение вибрации (виброизоляторы и т.д.) и другое.

Основные требования к системам вентиляции воздуха:

1)

санитарно-гигиенические;

Д

2)

технологические;

 

И

3)

энергетические;

 

4)

экономические;

 

5)

конструктивно-технологические;

6)

эксплуатационные;

 

7)

пожарной безопасности;

 

 

 

8)

экологические;

 

 

9)

архитектурно-строительные;

 

10) строительно-монтажные.

64

С

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

бА

 

 

 

Рис. 1. Устройство вентиляции

 

 

Санитарно-гигиенические

требования заключаются в том, что

 

 

Д

 

вентиляция должна обеспечивать в помещениях состояние воздуха,

соответствующее

требованиям

норм.

В

помещениях

 

должны

поддерживаться установленные значения температуры, влажности,

концентрации вредных веществ. Современные конструкции установок

предусматривают

обязательную очистку воздуха.

Специальные

покрытия

внутренней поверхности приточных камер допускаютИих влажную уборку и даже полную промывку водой. Современные фильтры позволяют производить очистку от любых пылей и микроорганизмов, производить озонирование воздуха.

Технологические требования заключаются в том, что вентиляция должна обеспечивать в помещениях состояние воздуха, соответствующее требованиям протекающего технологического процесса. Многие технологические процессы, особенно связанные с обработкой гигроскопических материалов, чувствительны к температуре и влажности внутреннего воздуха. Примером являются предприятия легкой, пищевой промышленности.

65

Энергетические требования заключаются в том, что системы вентиляции должны выполнять возложенные на них функции при минимальном потреблении тепловой и электрической энергии. Выполнение данного требования обеспечивается внедрением современных методов конструирования оборудования и современных технологий его

изготовления,

правильным

выбором

размеров

оборудования

и

вентиляц онных

каналов,

использованием более

эффективного

и

экономичного оборудования, использованием вторичных энергетических

ресурсов

(

 

первую очередь использованием теплоты удаляемого

автоматического

 

 

 

 

 

 

вентиляц онного воздуха), применением современных цифровых систем

Срегул рования (САР). Использование современных САР

позволяет

опт

 

з ровать

ра оту

оборудования

в

самых

различных

режимах

 

эффект вно

управлять

даже

очень

сложными

системами,

 

 

обтекаемых

 

 

 

 

 

добиваясь м н мума потре ления энергии. Тщательное конструирование

поверхностей,

 

 

 

воздушным

потоком,

позволяет также

существенно

 

сн

з ть

аэродинамическое

сопротивление

отдельных

элементов с стем, улучш

ть энергетические характеристики вентиляторов и

насосов.

 

 

 

А

 

 

 

Применение современных

электродвигателей, использование

инверторных прео разователей для регулирования скорости вращения вентиляторов, разра отка новых конструкций подшипников, улучшение тепловой изоляции о орудования – меры, направленные на снижение

энергопотребления.

Д

Экономические требования

 

Приведенные годовые затраты складываются из капитальной

стоимости, деленной на срок эксплуатации системы, и эксплуатационных

затрат (годовая стоимость тепловой и электрической энергии, ремонта

оборудования, зарплата обслуживающего персонала).

П = К / Т + Э.

И

 

При таком способе оценки изначально более дорогая система, но имеющая больший срок эксплуатации, меньшее энергопотребление и не нуждающаяся в ремонтах, будет иметьменьшие приведенные годовые затраты.

Конструктивно-технологические требования

Элементы систем вентиляции должны изготавливаться на современном уровне технологии производства, с надлежащей степенью точности и соответствующим качеством на автоматизированных и роботизированных линиях и отдельных станках, управляемых программно.

Эксплуатационные требования заключаются в том, что в процессе функционирования систем вентиляции эксплуатация должна быть

66

минимально трудоемкой. Это достигается в первую очередь увеличением ресурса работы оборудования, что исключает необходимость частого обслуживания или ремонта. Например, современные герметизированные подшипники не требуют обслуживания и смены смазки в течение всего срока службы вентиляторов. Доступ к обслуживаемым элементам оборудования должен быть максимально облегчен. Для этого в конструкции приточных установок предусматривают люки и дверцы, в некоторых случаях обслуживаемые ф льтры и воздухонагреватели выдвигаются наружу на

специальных салазках. Компоновка агрегатов выполняется таким образом,

исключена

чтобы замена пр водных ремней, смена фильтров или их чистка, проверка

Сработы клапанов

друг е операции не вызывали затруднений. Иногда

предусматр вают дополн тельную подсветку внутри приточных установок

для визуального контроля состояния оборудования.

 

бА

 

Требован я пожарной

езопасности заключаются в том, что должна

быть

 

возможность

возникновения пожара при эксплуатации

систем вент ляц

. Это достигается применением специальных защитных

отключающ х устройств на воздухонагревателях и двигателях вентиляторов, насосов и компрессоров. Кроме того, если системы вентиляции обслуживает пожароили взрывоопасное помещение, используемое оборудование должно быть выполнено во взрывозащищенном исполнении. При необходимости на вентиляционных каналах устанавливаются специальные огнезадерживающие

клапаны.

Воздуховоды и конструкция корпусов оборудования должны

обладать

требуемой

степенью

Д

огнестойкости,

что

достигается

использованием негорючих материалов для воздуховодов, тепловой изоляции, герметизирующих материалов.

 

Экологические требования заключаются в том, что работа систем

вентиляции не должна негативно сказываться на состоянии окружающей

среды.

Например,

использование

И

новых

хладагентов

вместо

хлорсодержащих фреонов 12 и 22 уменьшает выброс в атмосферу веществ, разрушающих озоновый слой. Для конструкции пластмассовых деталей выбираются синтетические материалы, не содержащие и не выделяющие вредных веществ. Производится очистка выбрасываемого в атмосферу воздуха, чтобы избежать ее загрязнения.

Архитектурно-строительные требования заключаются в том, что отдельные элементы систем вентиляции, расположенные внутри помещений (воздухораспределители, решетки, воздуховоды, местные отсосы от оборудования), не должны нарушать их внутренний интерьер.

67

Необходимость прокладки воздуховодов и размещение вентиляционного оборудования не должны существенно усложнять конструкцию здания.

Предполагаемое расположение оборудования и воздуховодов не должно нарушать целостности строительных конструкций здания, потерю их несущей способности. Не допускается, например, при прокладке воздуховода через перекрытие пробивать отверстие по ребру плиты, так как это ослабляет ее несущую способность. Нагрузка от оборудования на колонны пл ты перекрытий должна быть в допустимых пределах, в

противном случае следует предусматривать усиление конструкций.

вентилируемые

 

 

 

 

Прокладка вытяжных воздуховодов и шахт через гидроизоляционное

Спокрытие кровли не должна нарушать его целостность.

 

 

Помещен я под вентиляционные камеры и оборудование следует

размещать

удаленных от основных помещений местах (чтобы уменьшить

 

требования

 

 

 

уровень шума), но так, что ы не затруднялась прокладка воздуховодов в

 

помещен я.

 

 

 

 

Стро тельно-монтажные

 

заключаются

в

том, что

конструкц я с стем

вент ляции должна

предусматривать технологичные

способы

монтажа

А

на

объекте,

воздуховодов

оборудования

обеспечивающие надлежащее качество сборки системы. Особое внимание следует уделять герметизации уплотнений при соединении звеньев воздуховодов и присоединении элементов оборудования. Элементы

крепления к конструкциям не должны их повреждать, должны быть

унифицированы.

Д

 

 

Классификация систем вентиляции:

 

1. По способу перемещения воздуха:

 

1.1. С естественным;

 

 

1.2. С искусственным (механическим) побуждением.

2. По назначению:

 

И

 

 

2.1. Приточные; 2.2. Вытяжные.

3. По зоне обслуживания: 3.1. Местные; 3.2. Общеобменнные.

Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации; вследствие разности давлений воздушного столба между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем вытяжным устройством

68

(дефлектором), установленным на кровле здания. Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха.

В с стемах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад

по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через

помещений

дефлектор (вытяжное устройство на конце наружной части трубы (шахты) для

Сотсоса воздуха з

) должен быть не менее 3 м. При этом

рекомендуемая дл на гор зонтальных участков воздуховодов не должна быть

более3

м, а скорость воздуха в воздуховодах не превышать 1 м/с.

В

бА

помещен ях со световыми проемами в наружных ограждениях

допускается спользовать периодическое проветривание через фрамуги и форточки.

В механ ческ х с стемах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. При необходимости воздух подвергают различным видам о ра отки (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.

чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.).

Приточные системы служат дляДподачи в вентилируемые помещения

Концентрацию вредных веществ в приточном воздухе при выходе из воздухораспределителей и других приточных отверстийИследует принимать по расчету с учетом фоновых концентраций этих веществ в местах размещения воздухоприемных устройств, но не более 30% П К в воздухе рабочей зоны для производственныхи административно-бытовых помещений.

Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух. В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений.

В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное

69

помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения.

Местная вентиляция – совокупность элементов и устройств, предназначенных для локализации выделяющихся вредных веществ у технологического оборудования или мест их образования и удаления загрязненного воздуха за пределы помещения.

При устройстве местной вытяжной вентиляции удаляемый из цеха

ческие

 

воздух перед выбросом его в атмосферу должен быть предварительно

очищен от пыли. На более сложными вытяжными системами являются

Стакие, в которых предусматривают очень высокую степень очистки воздуха

от пыли с установкой

последовательно нескольких пылеуловителей

(фильтров).

требуемых

К местной вент ляц

(местным отсосам) предъявляются:

– сан тарно-г г ен

 

тре ования, определяющие необходимость

полного улавл ван я местным отсосом выделяющихся вредных веществ и

исключен я попадан я

 

х в зону дыхания человека для поддержания в

рабочей зоне

А

 

климатических условий;

– технологические

ования:

 

1)

местный отсос должен полностью укрывать место образования

вредных веществ и иметь минимальный технологический проем (рабочий

проем) для обслуживания процессов;

 

2)

 

 

Д

местный отсос должен располагаться в местах, обеспечивающих

максимальную производительность труда и безопасность технологических

процессов;

 

 

 

3)

местные отсосы должны иметь минимальные аэродинамические

сопротивления;

 

 

И

4)

 

 

 

удаление вредных веществ должно совпадать с направлением

действия сил инерции вредных веществ;

 

5)

местные отсосы должны изготавливаться индустриальными

методами и легко демонтироваться.

 

Общеобменная вентиляция основана на разбавлении выделяющихся в помещении вредных веществ, теплоты и пара чистым воздухом до допускаемых значений. Системы общеобменной вентиляции для помещений с постоянным пребыванием людей без естественного проветривания следует предусматривать не менее чем с двумя приточными или двумя вытяжными вентиляторами, каждый из которых обеспечивает 50% требуемого воздухообмена.

70

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]