Розрахунки
Планувальні параметри будівлі. Об'ємно-планувальні рішення промислових будівель

Планувальні параметри будівлі. Об'ємно-планувальні рішення промислових будівель

Незважаючи на різноманіття виробництв та відповідно об'ємно-планувальних та конструктивних рішень будівель, можуть бути виділені деякі загальні принципи цих рішень. Серед них, перш за все, слід виділити блокування в одному промисловому приміщенні деяких виробничих приміщень, які обслуговують один технологічний процес, або деяких цехів з різними технологічними процесами або навіть різних промислових підприємств.

Досвід проектування показує, що за допомогою блокування можна в окремих випадках зменшити площу заводської території на 30%, скоротити периметр зовнішніх стін до 50%, знизити вартість будівництва на 15-20%.

Разом з тим блокування, враховуючи різні характеристики технологічних процесів, може створити певні труднощі в об'ємно-планувальних і конструктивних рішеннях будівель, маючи на увазі можливі різні вимоги до розмірів простору, до метеорологічного режиму, повітряного середовища та ін.

Блокування на територіях, із відносно неспокійним рельєфом, може призвести до невиправданого зростання обсягу земляних робіт та зниження економічного ефекту. Тому блокування доцільно у тих випадках, коли характеристики технологічних процесів (наприклад, за навантаженнями, вимогами до середовища та ін) відносно близькі між собою і коли місцеві умови будівництва не викликають серйозних труднощів (наприклад, за рельєфом, розмірами території тощо).

Слід зазначити ще один позитивний фактор блокування – можливість об'єднання однорідних допоміжних цехів (наприклад, ремонтно-механічних, складських тощо) різних виробничих процесів. Таке об'єднання дає можливість не лише скоротити необхідні обсяги будівлі внаслідок зменшення допоміжних площ, а й зменшити кількість персоналу.

Рис.1. Блокування в одному будинку двох підприємств з різною технологією виробництва – текстильної фабрики та заводу електротехнічних виробів.

Поряд із блокуванням зберігає своє значення і павільйонна забудова, коли вона виправдана характером технологічного процесу (наприклад, що супроводжується значними тепло- та газовиділеннями), місцевими умовами та головне доказовими економічними перевагами.

На підставі економічних міркувань у промисловості приладобудування отримав, наприклад, застосування так званий «модульний принцип» формування структури підприємства, згідно з яким підприємство складається з кількох автономних однорідних одиниць — «технологічних модулів», що розміщуються в окремих невеликих виробничих будинках (корпусах-модулях) .

Економічний ефект досягають за рахунок введення в експлуатацію спочатку першого корпусу-модуля і отримання готової продукції, а потім інших корпусів, що послідовно вводяться. Таким чином, до закінчення будівництва останнього корпусу-модуля, тобто до моменту закінчення будівництва підприємства в цілому, воно випускає готову продукцію у все більшому обсязі. Слід зазначити, що з «модульному принципі» втрачаються переваги блокування.

У вирішенні питання про блокування або застосування павільйонної забудови суттєву роль поряд із перерахованими вище технологічними факторами грає економіка

Вибір поверховості є одним із важливих завдань, що вирішуються в процесі проектування.

Якщо характеристики технологічного процесу допускають з однаковим ступенем доцільність застосування як одноповерхових, так і багатоповерхових будівель, вибір поверховості будівлі залежить від місцевих умов (площі ділянки, відведеної під будівництво, її рельєфу, кліматичних характеристик місцевості тощо), а також від технічних та економічних показників.

Слід пам'ятати, що одноповерхові будівлі дозволяють вільно розміщувати і переміщати устаткування під час модернізації технологічного процесу. У них відносно просто вирішується пристрій підйомно-транспортного обладнання та природного освітлення по всій виробничій площі цеху. Водночас одноповерхові промислові будівлі вимагають значних територій, які буває часто важко виділити за умовами забудови міста, а з іншого — міські території мають велику цінність у зв'язку з наявністю елементів благоустрою (дороги, підземні комунікації тощо) та перспективами подальшого розвитку міста. Будівництво одноповерхових промислових будівель у заміській зоні спричиняє скорочення нерідко цінних сільськогосподарських угідь.

Слід мати на увазі, що в багатоповерхових будинках загальна площа завжди на 15—20% вища, ніж в одноповерхових, за рахунок влаштування сходів, витягів, великої кількості інших комунікаційних приміщень. Тому при виборі поверховості основним критерієм вважають економічні показники, одержувані на підставі порівняння варіантів можливих рішень, якщо якісь із технологічних вимог не визначають свідомо поверховість.

Нарешті, слід виділити принцип уніфікації рішень будівель, який переслідує отримання щодо кращого об'ємно-планувального та конструктивного рішення, сприяє підвищенню гнучкості чи універсальності об'ємно-планувальних та конструктивних рішень промислових будівель, що має велике значення для прискорення науково-технічного прогресу.

Підвищення універсальності або гнучкості виробничих будівель досягають насамперед у результаті звільнення простору, наприклад, за рахунок збільшення сітки колон та у необхідних випадках за рахунок підвищення висоти приміщення (у чистоті). Підвищення універсальності також досягають деякими конструктивними заходами, наприклад, пристроєм в одноповерхових промислових будинках по всій його площі посиленої підлоги, що допускає встановлення обладнання в будь-якому місці приміщення без улаштування спеціальних фундаментів.

Переслідуючи підвищення універсальності, не можна забувати про економічний бік справи. Наприклад, збільшення сітки колон може призвести до підвищення вартості конструкцій покриття через збільшення прольоту чи кроку вертикальних опор. Тому, ухвалюючи те чи інше рішення, що враховує умови підвищення універсальності будівлі, необхідно перевірити її економічну ефективність.

Як зазначалося, доцільне рішення промислової будівлі визначають насамперед економічним використанням простору, тобто його площ та обсягів для того технологічного процесу, для якого воно призначене. Приблизно необхідні виробничі площі визначають за потужністю підприємства з урахуванням укрупнених галузевих показників випуску готової продукції тоннах чи рублях з I м2 площі. Галузеві показники виводять на основі показників діючих однорідних передових у технічному та виробничому відносинах підприємств.

При проектуванні будівлі приділяють велику увагу не тільки раціональному розташуванню технологічного обладнання, зручному транспортуванню сировини, напівфабрикатів, готової продукції та відходів виробництва, а й правильної організації робочих місць, забезпеченню безпеки та створенню умов праці, що відповідають санітарно-гігієнічним вимогам.

Об'ємно-планувальне рішення має бути можливо простіше за своєю формою. Будівля прямокутна в плані з паралельно розташованими прольотами однакової ширини і висоти спрощує конструктивне рішення, підвищує рівень збірності конструкцій, скорочує їх типорозмірів.

Важливим є загальний принцип об'ємно-планувальних рішень — ізоляція шкідливих одних виробничих приміщень від інших. Видимо вплив можуть надавати метеорологічний режим, склад повітря, шум, вібрація. Наприклад, виробництва, технологічний процес яких супроводжується значними тепло або газовиділенням, розміщують в одноповерхових будинках, при цьому ширину та профіль таких будівель призначають з урахуванням забезпечення ефективної аерації. Очевидно, при цьому може бути кращою є павільйонна забудова, що забезпечує надійну ізоляцію приміщень з нормальним режимом. Виробництва, при яких повітря можуть виділятися отруйні гази, пари і пил в концентраціях, що перевищують гранично допустимі норми, розташовують в окремих приміщеннях, ізольованих від інших приміщень будівель відповідними конструкціями, що захищають.

Значний вплив на об'ємно-планувальні та конструктивні рішення промислових будівель надають природно-кліматичні характеристики місця будівництва за температурним та вітровим режимами, за кількістю опадів та іншими показниками. У суворих кліматичних умовах переважні, наприклад, будівлі з меншою площею зовнішніх огороджувальних конструкцій (блоковані, багатоповерхові) з метою зниження тепловтрат і. отже, підвищення економічності будівлі в експлуатації. Повторюваність, швидкість і напрям вітрів, а також закономірності снігопереносу впливають на вибір профілю покриття, якщо передбачають аерацію та природне освітлення через ліхтарі. Характеристики світлового клімату взагалі визначають рішення природного освітлення, розміри світлопройомів та розміри ліхтарів. Зі сказаного слід зробити висновок, що кліматичні характеристики ретельно виявляють та враховують при прийнятті проектного рішення.

Значний вплив на об'ємно-планувальні та конструктивні рішення мають вимоги пожежної безпеки. Відповідно до них визначають найбільшу допустиму поверховість будівель, необхідну поверховість будівель, необхідну ступінь вогнестійкості їх конструкцій і найбільшу допустиму площу поверху між протипожежними перешкодами.

Якщо дозволяє технологічний процес, приміщення з виробництвами, найбільш небезпечними в пожежному відношенні, розташовують в одноповерхових будинках біля зовнішніх стін, а в багатоповерхових будинках - на верхніх поверхах. З будівлі на випадок виникнення пожежі передбачають можливість безпечної евакуації людей, для чого проектують евакуаційні шляхи та виходи.

Евакуаційні виходи для людей не передбачають через приміщення з виробництвами категорій А, Б та Е, а також через приміщення у будинках IV та V ступеня вогнестійкості.

Категорії виробництв А та Б - вибухо-, пожежонебезпечні виробництва. Виробництва категорії А характеризується застосуванням, зберіганням або утворенням у процесі виробництва горючих газів, нижня межа вибуху яких 10% і менше до обсягу повітря; рідини з температурою спалаху парів до 28° З включно за умови, що зазначені гази та рідини можуть утворювати вибухонебезпечні суміші в об'ємі, що перевищує 5% об'єму приміщення; речовини, здатні вибухати та горіти при взаємодії з водою, киснем повітря та одна з одною.

Виробництва категорії Б характеризуються наявністю горючих газів, нижня межа вибуху яких понад 10% до обсягу повітря; рідини з температурою спалаху парів вище 28 до 61 ° С включно; рідини, нагріті в умовах виробництва до температури спалаху та вище; горючі пилу або волокна, нижня межа вибуху яких 65 г/м3 і менше до об'єму повітря, за умови, що зазначені гази, рідини та пилу можуть утворити вибухонебезпечні суміші в об'ємі, що перевищує 5% обсягу приміщення.

Виробництва категорії характеризуються наявністю рідини з температурою спалаху парів вище 61° С; пального пилу або волокон, нижня межа вибуху яких понад 65 г/м3 до об'єму повітря; речовин, здатних тільки горіти при взаємодії з водою, киснем повітря чи одна з одною; твердих згоряються речовин та матеріалів.

В якості евакуаційних виходів використовують передбачувані для виробничих цілей проїзди, проходи, сходи, двері та ворота, за винятком воріт, призначених для пропуску залізничного транспорту.

Число евакуаційних виходів із кожного приміщення має бути не менше двох. Зовнішні пожежні сходи, що задовольняють протипожежним вимогам, можуть бути використані як виходи з другого і вищерозташованих поверхів. Залежно від категорії пожежної небезпеки виробництва та ступеня вогнестійкості будівлі відстань від найбільш віддаленого робочого місця до виходу назовні або в сходову клітину приймають таким, щоб люди могли залишити приміщення за той час, поки перебування в ньому допустиме, тобто до тих пір, поки не пошириться вогонь та продукти горіння.

Ширину комунікаційних приміщень та дверей на шляхах евакуації приймають залежно від кількості людей, що знаходяться на найбільш населеному поверсі (крім першого), з таким розрахунком, щоб їхня пропускна здатність повністю забезпечувала евакуацію в заданий час. У більшості випадків конструкції одноповерхових та багатоповерхових промислових будівель виконують за каркасною схемою. Каркасні системи найбільш раціональні при значних статичних і динамічних навантаженнях, характерних для промислових будівель, і значних розмірах прольотів, що перекриваються.

Однак при невеликих прольотах (до 12 м) та відсутності важкого підйомно-транспортного обладнання замість каркасних конструкцій застосовують конструкцію з несучими стінами. Основні конструктивні елементи таких будівель - стіни, що несуть конструкції покриття (балки або ферми) і укладені плитами покриття. Оскільки в промислових будинках зазвичай відсутні внутрішні поперечні стіни, стійкість зовнішніх стін досягається пристроєм пілястр, які мають в своєму розпорядженні з внутрішньої або зовнішньої сторони стіни, найчастіше в місцях спирання несучих конструкцій покриття.

Несучим остовом одноповерхового каркасного промислового будинку служать поперечні рами і пов'язують їх поздовжні елементи.

Рис.2. Основні елементи каркасу одноповерхової промислової будівлі. а - загальний вигляд; б - схема пристрою підкроквяних конструкцій; в - схема влаштування вертикальних зв'язків у покритті: 1 - фундамент під колону, 2 - колона каркаса, 3 - ригель (балка або ферма), 4 - підкранова балка, 5 - фундаментна балка; 6 - несуча конструкція огороджувальної частини покриття плити; 7 - підкроквяна ферма; 8 - вертикальні зв'язки між колонами; 9 - вертикальні зв'язки в покритті; 10 - зовнішня стіна; 11 - віконні палітурки; 12 - - конструкція покриття, що захищає (пароізоляція, термоізоляція і покрівля). 13 - лійка внутрішнього водостоку.

Поперечна рама каркаса складається з стійок, жорстко замурованих у фундамент, і ригелів (ферм або балок), що є несучими конструкціями покриття, опертих на стійки каркаса.

Подовжні елементи каркаса забезпечують стійкість каркаса в поздовжньому напрямку і сприймають крім навантажень своєї маси поздовжні навантаження від гальмування кранів і навантаження від вітру, що діє на торцеві стіни будівлі. До цих елементів відносяться: фундаментні, обв'язувальні та підкранові балки, що несуть конструкції огороджувальної частини покриття та спеціальні зв'язки (між стійками та між несучими конструкціями покриття).

Зовнішні стіни каркасних будівель є лише огороджувальні конструкції і тому вирішуються як самонесучі чи навісні. Конструктивна система покриття може бути безпрогінною або з прогонами. У першому випадку по конструкціям, що несуть, покриття укладають великорозмірні плити (панелі). У другому випадку вздовж будівлі укладають прогони, а по них у поперечному напрямку плити невеликої довжини. Безпрогінна схема покриття за витратами матеріалу економічніша.

При кроці колон каркаса 12 м і більше виникає необхідність влаштування підкроквяних конструкцій, на які через 6 або 12 м встановлюють ригелі (балки) або ферми. У випадку, коли відсутня підвісний транспорт і несучою конструкцією огороджувальної частини покриття служать залізобетонні плити довжиною 12 м, потреба в підкроквяних конструкціях при кроці колон каркаса, рівному прольоту плит, відпадає.

У деяких промислових будинках, наприклад цехах металургійних заводів, підкроквяні конструкції мають значні прольоти, в мартенівських цехах, де печі розміщені в середній частині будівлі, колони каркаса середнього ряду розташовують з кроком 36 м.

Рис.3. Влаштування підкроквяних конструкцій великих прольотів. а,б - у головному будинку мартенівського цеху з печами ємністю 500 т (а - поперечний розріз; б - поздовжній розріз); в - в прокатному цеху, Р-розливний проліт. П-пічний проліт; 1 - кран розливу вантажопідйомністю 350/75/15 т; 2 - край заливки вантажопідйомністю 180/50т; 3 - консольно-поворотний пересувний кран вантажопідйомністю Зт; 4 - консольний пересувний кран вантажопідйомністю 3 т; 5 - шихтовий відкрилок; 6 – захисний екран; 7 – підкранові балки. 8 - кроквяні ферми; 9 - підкроквяні ферми, 10 - відрізки колон

Підкроквяні конструкції виконують у вигляді ферм, які сприймають або навантаження від покриття, або навантаження від мостових кранів (рис. 7, а).

Підкроквяні ферми, що перекривають проліт 72 м, виконані за типом сталевих мостових ферм з клепаними сполуками (рис.7. в). В даному випадку вони сприймають крім навантаження підкранових балок навантаження від відрізків колон, які вклепані в підкроквяні ферми.

Покриття з несучими конструкціями у вигляді залізобетонних балок або ферм з покладеними по них плитами мають наведену товщину бетону 80-100 мм при власній масі (ваги) 1 м2 покриття 200-250 кг. При такій масі покриття значну частину бетону та арматурної сталі витрачають на те, щоб сприйняти власну масу конструкції. Тому поряд з цими конструкціями покриттів в даний час поширені полегшені конструкції із застосуванням металевого профільованого настилу з легким утеплювачем, що укладається по прогонах.

Дуже перспективні покриття у вигляді тонкостінних просторових конструкцій: оболонок, склепінь, складок та ін, приклади яких розглянуті далі. Відомі рішення просторових армоцементних покриттів, маса 1 м яких 45-55 кг, а наведена товщина оболонки 15 - 20 мм.

Багатоповерхові промислові будівлі проектують, як правило, з повним збірним залізобетонним каркасом і самонесучими або навісними стінами і, в окремих випадках, з неповним каркасом та стінами, що несуть. Основні елементи каркасу - колони, ригелі, плити перекриттів та зв'язку. Міжповерхові перекриття виконують із збірних залізобетонних конструкцій двох типів: балкові та безбалочні.

При безбалочних перекриттях функцію ригелів виконують залізобетонні плити, що розташовуються по осі колон розбивних. Колони і ригелі, з'єднані жорстко у вузлах між собою, утворюють рами каркаса, які можуть розташовуватися впоперек, уздовж або одночасно в обох напрямках.

Міжповерхові залізобетонні перекриття є жорсткими горизонтальними зв'язками: вони розподіляють горизонтальне (вітрове) навантаження між елементами каркаса і забезпечують спільну просторову роботу всіх елементів каркасу будівлі.

Функцію вертикальних зв'язків виконують поперечні або поздовжні залізобетонні стіни, або хрестоподібні сталеві елементи, що встановлюються між колонами, або жорстке ядро, що утворюється поєднанням поперечних і поздовжніх залізобетонних стін, що утворюють сходові клітини, ліфти.

Збірні залізобетонні каркаси можуть бути вирішені за рамною, рамно-зв'язковою або зв'язковою системою. При рамній системі каркаса просторова жорсткість будівлі забезпечується роботою каркаса, рами якого сприймають як горизонтальні, так і вертикальні навантаження. При рамно-зв'язковій системі вертикальні навантаження сприймаються рамами каркасу, а горизонтальні - рамами та вертикальними зв'язками (діафрагмами). При зв'язковій системі вертикальні навантаження сприймаються колонами каркаса, а горизонтальні вертикальними зв'язками.

Рамно-зв'язкові системи мають деякі переваги в порівнянні з рамами, так як спрощуються вузлові сполучення елементів каркасу і їх можна уніфікувати, досягаючи деяке скорочення витрати сталі за рахунок полегшення заставних деталей у стиках та зменшення арматури в колонах.

У тих випадках, коли поперечні стіни або сходові клітини відсутні або відстань між ними дуже велика, а також коли перекриття ослаблені отворами, забезпечити задовільну роботу збірного залізобетонного каркаса рамно-зв'язкової системи неможливо. У разі застосовують збірний каркас рамної системи. В окремих випадках каркас може бути вирішений з балковою конструкцією перекриття та жорстким монолітним залізобетонним ядром. Ядро на всю висоту будівлі виконують у рухомій опалубці.

Вимоги пожежної безпеки в конструктивних рішеннях промислових будівель позначаються насамперед у влаштуванні протипожежних перешкод. влаштування вогнетривких перекриттів.

Рис.4. Протипожежні перешкоди. а - поперечна протипожежна стіна, б - поздовжня протипожежна стіна, - протипожежна зона, г - розташування протипожежних перешкод у плані.

Протипожежні перешкоди поділяють обсяг будівлі на окремі частини, обмежуючи у разі виникнення пожежі поширення вогню межами однієї частини будівлі. Крім того, за допомогою протипожежних перешкод виділяють найбільш вогненебезпечні приміщення.

Протипожежні перешкоди виконують з вогнетривких конструкцій. Протипожежні стіни розташовують поперек або вздовж будівлі, розділяючи міжповерхові перекриття, покриття, ліхтарі та інші конструктивні елементи з вогнетривких або важкогорючих матеріалів. Протипожежні стіни встановлюють на самостійні фундаменти або на несучі конструкції перекриттів.

Протипожежні стіни виконують вище рівня покрівлі на 0,6 м, якщо хоча б один з елементів покриття, за винятком покрівлі, виконаний з матеріалів, що згоряються, і на 0,3 м якщо всі елементи покриття, за винятком покрівлі, виконані з важкозгоряних і незгоряних матеріалів .

Протипожежні стіни будівель з негорючими покриттями можуть не розділяти покриттів і не підніматися над покрівлею незалежно від групи її займання.

У цехах, обладнаних мостовими кранами, протипожежні стіни мають у своєму розпорядженні тільки у верхній частині будівлі. Відстань між протипожежними степами призначають залежно від категорії пожежної небезпеки виробництва. ступеня вогнестійкості, поверховості будівлі та наводяться у будівельних нормах та правилах. Влаштування прорізів у протипожежних стінах не рекомендується.

Протипожежні зони влаштовують шириною не менше 6 м. Вони перерізають будинок по всій його ширині. На ділянках протипожежних зон всі конструктивні елементи будівлі виконують з вогнетривких матеріалів. Якщо протипожежна зона розташована вздовж будівлі, то вона є протипожежним прольотом, всі конструкції якого виготовляють також з вогнетривких матеріалів (рис. 8, г). По краях протипожежної зони влаштовують з негорючих матеріалів гребені, розмір яких приймають аналогічно виступам протипожежних стін.

1. Вимоги до будівель.

2. Об'ємно-планувальні параметри будівель.

3. Окремі елементи будинків.

4. Вертикальні та горизонтальні комунікації.

Вимоги до будівель.

Існують обов'язкові умови, яким має відповідати будівля. Такі умови називаються вимогами.

Вимоги виражаються як загальноприйнятих норм. Норми фіксуються у друкованій формі. Наприклад, СНіПи, ГОСТи.

Ці вимоги та норми змінюються у зв'язку з розвитком економіки та технічним прогресом.

Будь-яка будівля створюється на основі кількох видів вимог:

. функціональних— залежать від призначення будівлі та забезпечують її експлуатацію відповідно до цього призначення;

. технічних- Це забезпечення захисту приміщень від впливу зовнішнього середовища, міцність, стійкість, вогнестійкість, довговічність;

. протипожежних- Це такий вибір конструктивних елементів будівель, які здатні зберігати свої несучі та огороджувальні здібності при пожежі;

. естетичних- Це створення художнього вигляду будівлі і навколишнього простору за рахунок вибору будівельних матеріалів, конструктивної форми, колірної гами;

. економічних- Це забезпечення мінімальних витрат на проектування, будівництво, експлуатацію будівлі - це фінансова частина, витрати праці, терміни проектування, будівництва.

Функціональні вимоги включають:

Склад приміщень для житлових, громадських та допоміжних будівель,

Норми їх площ та обсягів,

Якість зовнішньої та внутрішньої обробки,

Склад необхідного технічного та інженерного обладнання (вентиляція, сантехнічні та електротехнічні пристрої та ін.) для забезпечення санітарно-гігієнічних умов у приміщеннях;

Для виробничих будівель визначаються розміри прольотів приміщень, технічна оснащеність, встановлення спеціального обладнання тощо.

Функціональні вимогивизначають - і взаємозв'язок приміщень між собою, який повинен забезпечити зручність експлуатації будівлі.

Наприклад:

У житловому будинку мають бути провітрювані світлі кімнати, площі та розміри їх відповідають числу та складу сім'ї, для яких вони призначені, зручні кухні та санітарно-технічні вузли (ванні, вбиральні);

Склад сім'ї та площі квартир

У будівлі школи має бути велика кількість просторих світлих класних приміщень, рекреацій, лабораторій, повинні бути спортивний і актовий зали, що обслуговують приміщення, відповідні числу учнів, на яке розраховано будинок;

У магазині чи торговому центрі мають бути розміщені зручні торгові зали, складські та торговельні приміщення тощо.

Усі нормативні значення вимог зазначаються у відповідних БНіПах:

СНиП 31-01-2003 «Будівлі житлові багатоквартирні»;

СНиП 31-02-2201 «Будинки житлові одноквартирні»;

СНіП 2.08.01-89 «Громадські будівлі»;

СНиП 31-01-2001 «Виробничі будинки»;

СНиП 2.09.04-87 «Адміністративні та побутові будівлі».

Функціональні вимоги залежить від класу будівлі.

На основі функціональних вимог розробляється найбільш прийнятне об'ємно-планувальне рішення- це:

Встановлення пропорційних розмірів приміщень,

Їх взаємного розташування,

Поверхівки будівлі,

Висоти поверхів,

Шляхів руху людей до місця їх перебування та евакуації з приміщень,

Визначення зовнішнього вигляду будівлі та характеру його інтер'єрів.

Відповідно до призначення будівліта його приміщень забезпечуються для кожного приміщення санітарно-гігієнічні умови.

Санітарно-гігієнічні умови - це створення комфортних фізичних якостей середовища для перебування людини та експлуатації будівлі:

Температура та вологість повітря в приміщенні,

Природне та штучне освітлення,

Звукоізоляція та звукопоглинання,

Інсоляція та інші вимоги.

Ці вимоги залежать від природно-кліматичних факторів і можуть встановлюватись лише у зв'язку з ними.

Наприклад:

При зниженій температурі повітря має значення теплостійкість огороджувальних конструкцій;

При підвищеному рівні шуму в приміщеннях або на вулиці підбираються відповідні будівельні матеріали для конструкцій зі звукоізоляцією перекриттів, перегородок;

При невеликій кількості сонячних днів у році продумується система штучного освітлення.

Технічні вимогизабезпечують надійність будівлі, безпеку, обґрунтованість технічних рішень. Вони включають вимоги міцності, стійкості, вогнестійкості, довговічності.

Ці вимоги лежать в основі:

Вибір конструктивних схем відповідно до архітектурного задуму та функції будівлі;

Вибору будівельних матеріалів та виробів;

Захисти їх у конструкціях від фізичних, хімічних, біологічних та інших впливів.

Зміст вимогдо будівель залежить від їх призначення та значимості, тобто. від класу будівлі. Для кожного класу встановлені вимоги до довговічності та вогнестійкості основних конструктивних елементів, які забезпечують капітальність будівлі. Найбільш суворі вимоги до будинків I класу (великі громадські будинки, урядові установи, житлові будинки висотою понад 9 поверхів, великі електростанції тощо). Менш суворі – до будівель IV класу (малоповерхові будинки, невеликі виробничі будівлі).

В окремих випадках до конструкцій будівель пред'являються підвищені вимоги щодо водонепроникності, паронепроникності, вологостійкості. Наприклад, у приміщеннях, де розташовані лазні, пральні, ванні.

Для приміщень спеціального призначення має бути дотримана вимога непроникності проти різних променів (рентгенівських, гамма-променів, атомного випромінювання).

Протипожежні вимогидо будівель описані в СНиП II-А.5-70 «Протипожежні норми проектування будівель та споруд». У ньому виділено два основні поняття - пожежонебезпечність та вогнестійкість.

Пожежонебезпека- цевластивості матеріалів, конструкцій, будівель, які сприяють виникненню факторів пожежі та її розвитку.

Вогнестійкість- цевластивість чинити опір впливу пожежі та її поширенню.

Розрізняється пожежна небезпека функціональна та конструктивна.

Функціональна пожежна небезпеказалежить від призначення будівлі, способу використання будівлі та від ступеня безпеки людей у будівлі у разі виникнення пожежі (з урахуванням їхнього віку, фізичного стану, можливості перебування у стані сну, кількості людей).

СНиП виділяє 5 класів будівель з пожежної небезпеки:

Ф1- для постійного проживання та тимчасового (у тому числі цілодобового) перебування людей: дитячі садки, ясла, будинки для людей похилого віку та інвалідів, лікарні, спальні корпуси дитячих установ, санаторіїв, будинків відпочинку, готелі, гуртожитки, одноквартирні та багатоквартирні житлові будинки;

Ф2- видовищні та культурно-освітні установи (в яких характерне масове перебування відвідувачів у певні періоди): театри, кінотеатри, концертні зали, клуби, цирки, спортивні споруди, бібліотеки, музеї, виставки;

ФЗ- підприємства з обслуговування населення (з більшою кількістю відвідувачів, ніж обслуговуючого персоналу): підприємства торгівлі, громадського харчування, побутового обслуговування, вокзали, поліклініки, лабораторії, пошти;

Ф4- навчальні заклади, наукові та проектні організації, установи управління (де приміщення використовуються протягом доби деякий час);

Ф5- виробничі, складські та сільськогосподарські будівлі, споруди та приміщення (де є постійні працюючі, у тому числі й цілодобово).

В залежності від того, до якого класу належить будівля, вибираються будівельні конструкції. Наприклад, будинок дитячого садка не буде збудовано з дерев'яних конструкцій, будуть використані конструкції залізобетонні.

Конструктивна пожежна небезпекабудівлі залежить від ступеня участі його конструкцій у розвитку пожежі та утворенні його факторів.

Будівельні конструкціїмають пожежну небезпеку і вогнестійкість.

за пожежної небезпекибудівельні конструкції поділяються на чотири класи:

КО - непожаронебезпечні;

К1 - малопожежонебезпечні;

К2 - помірно пожежонебезпечні;

КЗ – пожежонебезпечні.

Вогнестійкістьбудівельної конструкції визначається межею вогнестійкості- це максимальний час у годиннику, при якому конструкція чинить опір вогню при пожежі.

По СНиП 2.01.02 - 85 «Протипожежні норми» встановлено 5 основних ступеніввогнестійкість будівель.

При I ступеня вогнестійкості будівлі всі його конструкції виконані з негорючих матеріалів:

Несучі стіни повинні чинити опір вогню 2,5 години (вище відповідальність конструкцій);

Зовнішні ненесучі стіни та перегородки можуть чинити опір вогню всього 0,5 години.

При II ступені вогнестійкості допускається внутрішні стіни виконувати з матеріалів, що важко згоряються:

Несучі стіни повинні чинити опір вогню 2 години (вище відповідальність конструкцій);

Зовнішні ненесучі стіни та перегородки можуть чинити опір вогню всього 0,25 години.

При III ступеня вогнестійкості допускається і перекриття виконувати з матеріалів, що важко згоряються.

При IV ступені вогнестійкості допускається всі конструкції виконувати з матеріалів, що важко згоряються або згоряються, але захищених.

При V ступеня вогнестійкості допускається всі конструкції виконувати з матеріалів, що згоряються.

Тобто. чим ступінь вогнестійкості будівлі, тим менша вона відповідальна.

До будинків І, ІІ та ІІІ ступенів вогнестійкості відносять кам'яні будівлі.

До IV ступеня вогнестійкості – дерев'яні оштукатурені будівлі.

До V ступеня вогнестійкості – дерев'яні неоштукатурені будівлі.

Пожежна небезпека будівельних матеріалівзалежить від них:

- горючості- будівельні матеріали поділяють на горючі (Г) і негорючі (НГ), горючі бувають - слабогорючі (Г1), помірного горючі (Г2), нормальногорючі (Г3), сильногорючі (Г4);

- займистості- горючі будівельні матеріали поділяються на три групи:

Важкозаймисті (В1), помірнозаймисті (В2), легкозаймисті (В3);

- розповсюдженні полум'я по поверхні- горючі будівельні матеріали бувають: нерозповсюджуючі полум'я (РП1), слаборозповсюджуючі (РП2), помірно розповсюджуючі (РП3), сильнорозповсюджуючі (РП4);

- димоутворюючої здатності- горючі будівельні матеріали з ди-мо-утворювальної

Здібності поділяються на три групи: з малою димоутворюючою здатністю (Д1), з помірною димоутворюючою здатністю (Д2), з високою димоутворюючою здатністю (Д3);

- токсичності- горючі будівельні матеріали поділяються на чотири групи: малонебезпечні (Т1), помірнонебезпечні (Т2), високонебезпечні (Т3), надзвичайно небезпечні (Т4).

Види будівельних матеріалів, що належать до цих характеристик, можна бачити в ГОСТах:

По горючості – ГОСТ 30244 – 94 «Матеріали будівельні. Методи випробування на го-

рючість»,

По займистості - ГОСТ 30402 - 96 «Матеріали будівельні. Методи випробування на займистість»,

По розпитуванню полум'я - ГОСТ 30444 - 97 (ГОСТ Р 51032-97) «Матеріали будівельні. Методи випробування на поширення полум'я»,

По димоутворюючій здатності та токсичності продуктів горіння - ГОСТ 12.1.044 - 89 «Пожежвибухонебезпечність речовин і матеріалів».

Будівельні матеріали та конструкціїпо ступеня займистостіділяться на вогнетривкі, важкозгоряються і згоряються.

Незгоральні матеріалипід впливом вогню чи високої температури не займаються, не тліють і обвугливаются.

Важкозаймисті матеріалипід впливом вогню або високої температури загоряються, тліють або обвугливаются і продовжують горіти або тліти тільки при наявності джерела вогню; після видалення джерела вогню горіння і тління припиняються.

Згоряні матеріалипід впливом вогню або високої температури спалахують або тліють і продовжують горіти або тліти після видалення джерела вогню.

Конструкції, виконані з трудносгораемых матеріалів, а також зі згоряються, але захищених від вогню штукатуркою або облицюванням, відносяться до важкозгоральних.

Вимоги вогнестійкості та протипожежної безпеки впливають не тільки на вибір будівельних матеріалів, але і на планувальні рішення будівель.

Будинки значної протяжності, вибудовані із згоряються або важко-згоряються матеріалів, необхідно розділяти на відсіки протипожежними перешкодами. Призначення цих перешкод перешкоджати поширенню вогню та продуктів горіння по всій будівлі. До них відносяться: протипожежні стіни (брандмауери), зони, перегородки, тамбури-шлюзи тощо.

Типи протипожежних перешкод, їх мінімальні межі вогнестійкості (від 0,75 до 2,5 год), відстань між ними приймаються в залежності від призначення та поверховості будівлі, ступеня його вогнестійкості.

Естетичні вимоги- це вимоги щодо кольору, фактури, гігієнічності конструкцій будівлі, опору стирання і теплозасвоєння (підлоги) та ін.

Економічні вимоги включають:

Економічність архітектурно-технічних рішень в цілому;

Економічність при зведенні будівлі;

Екс-плуатаційні витрати, тобто. економічність у процесі експлуатації;

Вартість зносу та відновна вартість будівлі (реконструкції).

Економічністьпри проектуванні та зведенні будівель досягається за рахунок уніфікації елементів.

Уніфікація- цеприведення елементів та конструкцій будівлі до кількох типів. Наприклад, використання одного або двох типів заповнення віконних отворів, трьох типів дверей. Тобто. Використовуються типові конструкції.

Будівлі, що будуються, повинні повно відповідати їх призначенню і задовольняти наступним вимогам:

1. функціональної доцільності, тобто. будівля має бути зручною для праці, відпочинку або іншого процесу, для якого вона призначена;

2. технічної доцільності, тобто. будинок має надійно захищати людей від шкідливих атмосферних впливів; бути міцним, тобто. витримувати зовнішні дії та стійким, тобто. не втрачати своїх експлуатаційних якостей у часі;

3. архітектурно – художньої виразності, тобто. будівля повинна бути привабливою за зовнішнім (екстер'єром) та внутрішнім (інтер'єром) виглядом;

4. економічної доцільності (передбачає зниження витрат праці, матеріалів і скорочення термінів будівництва).

4 Об'ємно-планувальні параметри будівлі

До об'ємно-планувальних параметрів відносяться крок, проліт, висота поверху.

Крок (b)- Відстань між поперечними координаційними осями.

Проліт (l)- Відстань між поздовжніми координаційними осями.

Висота поверху (Н ет ) - відстань по вертикалі від рівня підлоги нижче розташованого поверху до рівня підлоги вище розташованого поверху ( Н ет=2,8; 3,0; 3,3 м)

5 Види розмірів конструктивних елементів

Модульна координація розмірів у будівництві (МКРС) - єдине право для ув'язування та узгодження розмірів усіх частин та елементів будівлі. В основу МКРЗ покладено принцип кратності всіх розмірів модулю М = 100мм.

При виборі розмірів для довжини або ширини збірних конструкцій користуються укрупненими модулями (6000, 3000, 1500, 1200 мм) і позначаємо ними відповідно 60М, 30М, 15М, 12М.

При призначенні розмірів перерізу збірних конструкцій застосовують дробові модулі (50, 20, 10, 5 мм) і відповідно позначаємо ними 1/2М, 1/5М, 1/10М, 1/20М.

В основу МКРЗ покладено 3 типи конструктивних розмірів:

1.Координаційний- Розмір між координаційними осями конструкції з урахуванням частин швів і зазорів. Цей розмір кратний модулю.

2.Конструктивний- Розмір між дійсними гранями конструкції без урахування частин швів та зазорів.

3.Натурний- Розмір фактичний, отриманий в процесі виготовлення конструкції, відрізняється від конструктивного на величину допуску, встановлену ГОСТ.

6 Поняття про уніфікацію, типізацію, стандартизацію

При масовому виготовленні збірних конструкцій важливе значення має їхня однотипність, що досягається внаслідок уніфікації, типізації та стандартизації.

Уніфікація– граничне обмеження типів розмірів збірних конструкцій та деталей (спрощується технологія заводського виготовлення та прискорюється виробництво монтажних робіт).

Типізація- Відбір з числа уніфікованих найбільш економічних конструкцій та деталей, придатних для багаторазового використання.

Стандартизація- Завершальний етап уніфікації та типізації, типові конструкції, що пройшли перевірку в експлуатації і набули широкого поширення в будівництві затверджуються як зразки.

Контрольні питання

Питання

Контрольні питання

Питання

Контрольні питання

Питання

Контрольні питання

Питання

Контрольні питання

Питання

Контрольні питання

Питання

ДРІБНОГО ЗАСТАВУ НА ПРИРОДНИМ ПІДСТАВИ.

ПРОЕКТУВАННЯ ПІДСТАВ І ФУНДАМЕНТІВ

Навчально-методичний посібник

Редактор Л.А.Мягіна

ПД №6 – 0011 від 13.06.2000.

Підписано до друку 04.12.2007.

Формат 60х84/1 16. Папір типограф.

Друк офсетний.

Уч. - Вид. л.3,5.

Тираж 100 екз. Замовлення №105882.

Рязанський інститут (філія) МГОУ

390000, м. Рязань, вул. Право-Либідська, 26/53

1. Основні види промислових будівель та їх конструктивні схеми 3

2. Питання типізації та уніфікації промислових будівель 6

3. Каркас одноповерхових промздань ……………... 8

4. Каркаси багатоповерхових промислових будинків …………… 20

5. Покриття промзданий ……………………………. 22

6. Світлові та аераційні ліхтарі ………………. 23

7. Підлоги промислових будівель …………………… 25

8. Покрівлі. Водовідведення з покриттів …………………. 27

9. Інші конструктивні елементи будівель 29

10. Список літератури………………………………… 33

Тема «Основні види промислових будівель та їх конструктивні схеми»

1 Архітектурно-конструктивні вимоги до будівель.

2 Класифікація промислових будівель.

До промислових будівель відносять такі будинки, у яких випускається промислова продукція. Промислові будівлі відрізняються від цивільних зовнішнім виглядом, великими розмірами у плані, складністю вирішення питань інженерного обладнання, великою кількістю будівельних конструкцій, впливом численних факторів (шум, пил, вібрація, вологість, високі чи низькі температури, агресивні середовища тощо).

Розробляючи проект промислової будівлі, необхідно враховувати функціональні, технічні, економічні та архітектурно-мистецькі вимоги, а також забезпечити можливість її зведення потоково-швидкісним методом із застосуванням укрупнених елементів. При проектуванні виробничих будівель слід дбати про створення найкращих зручностей для працюючих та нормальних умов реалізації прогресивного технологічного процесу.

Визначальним фактором для визначення об'ємно-планувальних та конструктивних схем промбудівель є характер технологічного процесу, тому основною вимогою до промбудівлі є відповідність габаритних розмірів технологічному процесу.

Промислові підприємства класифікуються за галузями виробництва.

Промбудівлі незалежно від галузі промисловості поділяють на 4 основні групи:

- виробничі;

- енергетичні;

- будівлі транспортно-складського господарства;

- допоміжні будівлі чи приміщення.

До виробничимвідносять будинки, в яких розміщені цехи, що випускають готову продукцію або напівфабрикати.

До енергетичнимвідносять будівлі ТЕЦ, що забезпечують промпідприємства електроенергією та теплом, котельні, електричні та трансформаторні підстанції, компресорні та ін.

Будинки транспортно-складського господарствавключають гаражі, стоянки промислового транспорту для підлоги, склади готової продукції, пожежні депо і т.д.

До допоміжнимвідносяться будівлі для розміщення адміністративно-конторських приміщень, побутових приміщень та пристроїв, медпунктів та пунктів харчування.

За кількістю прольотів – одно-, дво- та багатопрольотні. Однопролітні будівлі характерні для невеликих виробничих, енергетичних чи складських будівель. Багатопрольотні широко використовуються у різних галузях промисловості.

За кількістю поверхів – одно- та багатоповерхові. У сучасному будівництві переважають одноповерхові будинки (80%). Багатоповерхові будинки застосовують у виробництвах із відносно легким технологічним обладнанням.

За наявності підйомно-транспортного обладнання- На безкранові та кранові(З мостовим або підвісним обладнанням). Практично всі будівлі забезпечені ПТО.

За конструктивними схемами покриттів – каркасні площинні(з покриттями по балках, фермах, рамах, арках), каркасні просторові(з покриттями – оболонками одинарної та подвійної кривизни, складками); висячірізних типів _ перехресні, пневматичні та ін.

За матеріалами основних несучих конструкцій- з ж/бетонним каркасом(збірним, монолітним, збірно-монолітним), сталевим каркасом, цегляними несучими стінами та покриттямиз ж/б, металевих або дерев'яних конструкцій.

За системою опалення– опалювальні та неопалювані(з надлишковим тепловиділенням, будівлі, що не потребують опалення – склади, сховища тощо).

За системою вентиляціїз природною вентиляцієючерез віконні отвори; з штучно-притяжною вентиляцією; з кондиціюванням повітря.

За системою освітлення- з природним(через вікна у стінах або через ліхтарі у покриттях), штучнимабо суміщеним(Інтегральним) освітленням.

За профілем покриття- з ліхтарними надбудовами або без них. Будівлі з ліхтарними надбудовами влаштовують для додаткового освітлення, аерації або того й іншого разом.

За характером забудови – Суцільна(корпуса великої довжини та ширини); павільйонна(Порівняно невелика ширина).

За характером розташування внутрішніх опор – пролітні(Розмір прольоту переважає над кроком колон); осередкового типу(мають квадратну або близьку до неї сітку колон); зальні(Характерні великі прольоти – від 36 до 100м).

1. Назвіть основні вимоги до промислових будівель.

2. Назвіть відмінності промислових будівель від цивільних.

3. Як класифікують промислові будівлі за характером розташування внутрішніх опор.

4. Які промислові будівлі виконують неопалювальними?

5. Які типи покриттів використовуються у будинках з площинними покриттями.

Тема «Питання типізації та уніфікації промислових будівель»

Питання, що підлягають вивченню:

1 Форми уніфікації об'ємно-планувальних та конструктивних рішень промислових будівель.

2 Система прив'язок конструктивних елементів до модульних осей.

Уніфікація об'ємно-планувальних та конструктивних рішень промбудівель має дві форми – галузеву та міжгалузеву. Для зручності уніфікації обсяг промислової будівлі розчленовують окремі частини чи елементи.

Об'ємно-планувальним елементом або просторовим осередкомназивають частину будівлі з розмірами, рівними висоті поверху, прольоту та кроку.

Планувальним елементом або осередком називають горизонтальну проекцію об'ємно-планувального елемента. Об'ємно-планувальні та планувальні елементи в залежності від розташування їх у будівлі можуть бути кутові, торцеві, бічні, середні та елементи у температурного шва.

Температурним блокомназивають частину будівлі, що складається з декількох об'ємно-планувальних елементів, розташованих між поздовжніми та поперечними температурними швами та торцевою або поздовжньою стіною будівлі.

Уніфікаціядозволила скоротити кількість типорозмірів конструкцій та деталей і тим самим підвищити серійність та знизити вартість їх виготовлення, крім того, було скорочено кількість типів будівель, створено умови для блокування та впровадження прогресивних технологічних рішень.

Уніфікація об'ємно-планувальних та конструктивних рішень можлива лише за наявності координації розмірів конструкцій та розмірів будівель на основі єдиної модульної системиз застосуванням укрупнених модулів.

З метою спрощення конструктивного рішення одноповерхові будівлі проектують в основному з прольотами одного напрямку, однакової ширини і висоти.

Перепади висот у багатопрогонових будинках менше 1.2м зазвичай не влаштовують, оскільки вони значно ускладнюють та здорожчують рішення будівель. Крок колон за крайніми та середніми рядами приймають на підставі техніко-економічних міркувань з урахуванням технологічних вимог. Зазвичай він становить 6 чи 12м. Можливий і більший крок, але кратний укрупненому модулю 6м, якщо допускає висота будівлі та величина розрахункових навантажень.

У багатоповерхових промислових будинках сітку колон каркаса призначають залежно від нормативного корисного навантаження на 1м2 перекриття. Розміри прольотів призначають кратними 3м, крок колон кратним 6м. Висоти поверхів багатоповерхових будівель встановлюють кратними укрупненим модулем 0,6м, але не менше 3м.

Великий вплив на скорочення числа типорозмірів конструктивних елементів, а також на їх уніфікацію має розташування стін та інших конструкцій будівлі по відношенню до модульних осей.

Уніфікація промбудівель передбачає певну систему прив'язки конструктивних елементів до модульних осей. Вона дозволяє отримати ідентичне рішення конструктивних вузлів та можливість взаємозамінності конструкцій.

Для одноповерхових будівель встановлені прив'язки колон крайніх та середніх рядів, зовнішніх поздовжніх та торцевих стін, колон у місцях влаштування температурних швів та у місцях перепаду висот між прольотами одного або взаємно перпендикулярних напрямків. Вибір « нульової прив'язки» або прив'язки на відстані 250 або 500мм від зовнішньої грані колон крайніх рядів залежить від вантажопідйомності мостових кранів, кроку колон та висоти будівлі.

Така прив'язка дозволяє скоротити типорозміри конструктивних елементів, враховувати навантаження, що діють, встановлювати підкроквяні конструкції і влаштовувати проходи по підкранових коліях.

Температурні шви зазвичай влаштовують на спарених колонах. Вісь поперечного температурного шва повинна збігатися з поперечною віссю розбивної, а геометричні осі колон зміщують від неї на 500мм. У будинках зі сталевим або змішаним каркасом поздовжні температурні шви виконують на одній колоні з пристроєм ковзних опор.

Перепад висот між прольотами одного напрямку або при двох взаємно перпендикулярних прольотах влаштовують на спарених колонах з вставкою з дотриманням правил для колон крайнього ряду і колон у торцевих стін. Розміри вставок 300, 350, 400, 500 чи 1000мм.

У багатоповерхових каркасних будівлях розбивні осі колон середніх рядів поєднують з геометричними.

Колони крайніх рядів будівель мають «нульову прив'язку», або внутрішню грань колон розміщують на відстані а від модульної осі розбивної.

Контрольні питання

1. Яке призначення має уніфікація та типізація у промисловому будівництві?

2. Що називається температурним блоком?

3. Як називаються планувальні елементи залежно від їхнього розташування в будівлі?

4. Як призначають сітку колон в одно- та багатоповерхових будівлях?

5. Що означає «нульова прив'язка»?

6. Як влаштовують поздовжні температурні шви у будівлях із сталевим чи змішаним каркасом?

Тема «Каркас одноповерхових будівель»

Питання, що підлягають вивченню:

1 Елементи каркасу одноповерхових будівель.

2 Залізобетонний каркас.

3 Сталевий каркас.

Виробничі одноповерхові будинки будують, як правило, за каркасною схемою (рис. 16.1). Каркас застосовують найчастіше залізобетонний, рідше сталевий; в окремих випадках може бути застосований неповний каркас з кам'яними стінами, що несуть.

Каркаси виробничих будівель, як правило, є конструкцією, що складається з поперечних рам, утворених колонами, защемленими в фундаментах і шарнірно (або жорстко) пов'язаними з ригелями покриття (балками або фермами). За наявності підвісного транспортного обладнання або підвісних стель, а також при підвісці різних комунікацій несучі конструкції покриттів у ряді випадків можна розташовувати через 6 м і застосовувати підкроквяні конструкції при кроці колон 12 м. Якщо підвісного транспортного обладнання немає, кроквяні балки і ферми розташовують через 12 м , застосовуючи плити прольотом 12 м-коду.

При сталевому каркасі конструктивні схеми переважно аналогічні схемам із залізобетону і визначаються поєднанням основних елементів будівлі – балок, ферм, колон, пов'язаних у єдине ціле (рис. 16.2) .

Рамні залізобетонні каркаси є основною несучою конструкцією одноповерхових виробничих будівель і складаються з фундаментів, колон, конструкцій, що несуть, покриттів (балок, ферм) і зв'язків (див. рис. 16.1). Залізобетонний каркас може бути монолітним та збірним. Переважне поширення має збірний залізобетонний каркас із уніфікованих елементів заводського виготовлення. Такий каркас найповніше відповідає вимогам індустріалізації.

Для створення просторової жорсткості плоскі поперечні рами каркаса у поздовжньому напрямку пов'язують фундаментними, обв'язувальними та підкрановими балками та панелями покриття. У площинах стін каркаси можна посилити стійками фахверка, що іноді називається. стіновий каркас.

Фундаменти залізобетонних колон.Вибір раціонального типу, форми та належних розмірів фундаментів суттєво впливає на вартість будівлі загалом. Відповідно до вказівок технічних правил (ТП 101–81) бетонні і залізобетонні окремі фундаменти виробничих будівель на природній основі слід виконувати монолітними і збірно-монолітними (рис. 16.3). У фундаментах передбачають розширені отвори – склянки, що мають форму усіченої піраміди (рис. 16.3, І, ІІІ), для встановлення в них колон. Дно склянки фундаменту розташовують на 50 мм нижче за проектну позначку низу колон, з тим щоб підливанням розчину під колону компенсувати можливі неточності розмірів висоти колон, що допускаються при їх виготовленні, і вирівняти верх усіх колон.

Розміри фундаментів визначають з розрахунку залежно від навантажень та ґрунтових умов.

Фундаментні балки призначені для спирання зовнішніх і внутрішніх стінових конструкцій на фундаменти каркасу, що окремо стоять (див. рис. 16.3, II, III, в, г). Для спирання фундаментних балок застосовують бетонні стовпчики, що встановлюються на цементному розчині на горизонтальні уступи черевиків або фундаментні плити. Встановлення стін на фундаментні балки крім економічних створює також і експлуатаційні переваги – спрощується пристрій під ними різноманітних підземних комунікацій (каналів, тунелів тощо).

Для захисту фундаментних балок від деформацій, викликаних збільшенням обсягу при замерзанні пучинистих ґрунтів, і для виключення можливості промерзання підлоги вздовж стін засипають їх з боків і знизу шлаком. Між фундаментною балкою та стіною по поверхні балки укладають гідроізоляцію, що складається з двох шарів рулонного матеріалу на мастиці. Уздовж фундаментних балок на поверхні ґрунту влаштовують тротуар або вимощення. Для стоку води тротуарам або вимощенням надають ухил 0,03 – 0,05 від стіни будівлі.

Колони.В одноповерхових промислових будинках застосовують зазвичай уніфіковані суцільні залізобетонні одногілки колони прямокутного перерізу (рис. 16.5, a) і наскрізні двогілки (рис. 16.5, б). Прямокутні уніфіковані колони можуть мати розміри перерізу: 400х400, 400х600, 400х800, 500х500, 500х800 мм, двогілки - 500х1000, 500х1400, 600x190

Висоту колон підбирають залежно від висоти приміщення Нта глибини їх закладення ау склянку фундаменту. Закладення колон нижче нульової позначки в будинках без мостових кранів дорівнює 0,9 м; у будинках з мостовими кранами 1,0 м – для одногілкових колон прямокутного перерізу, 1,05 та 1,35 м – для двогілкових колон.

Для укладання підкранових балок на колонах влаштовують консолі підкранові. Верхню надкранову частину колони, що підтримує несучі елементи покриття (балки або ферми), називають надколонником.Для кріплення несучих елементів покриття до колони у верхньому торці її закріплюють сталевий заставний лист. У місцях кріплення до колони підкранових балок і стінових панелей (рис. 16.7) мають сталеві закладні деталі. Колони з елементами каркаса сполучають зварюванням сталевих заставних деталей з подальшим їх обетонкуванням, причому в колонах, розташованих по зовнішніх поздовжніх рядах, передбачають також сталеві деталі для кріплення до них елементів зовнішніх стін.

Зв'язки між колонами.Вертикальні зв'язки, розташовані по лінії колон будівлі, створюють жорсткість та геометричну незмінність колон каркасу в поздовжньому напрямку (рис. 16.8). а, б).Їх влаштовують кожного поздовжнього ряду в середині температурного блоку. Температурним блоком називають ділянку по довжині будівлі між температурними швами або між температурним швом та найближчою до нього зовнішньою стіною будівлі. У будинках малої висоти (при висоті колон до 7...8 м) зв'язку між колонами можна не влаштовувати, у будинках більшої висоти передбачають хрестові або портальні зв'язки. Хрестові зв'язки (рис. 16.8, а)застосовують при кроці 6 м, портальні (рис. 16.8, б) – 12 м їх виконують з прокатних куточків і з'єднують з колонами шляхом зварювання косинок хрестів із заставними деталями (рис. 16.7, г).

Плоскі несучі конструкції покриттів.До них відносять балки, ферми, арки та підкроквяні конструкції. Несучі конструкції покриття виготовляють із збірного залізобетону, сталі, дерева. Тип несучих конструкцій покриття призначають залежно від конкретних умов - величини прольотів, що перекриваються, діючих навантажень, виду виробництва, наявності будівельної бази та ін.

Залізобетонні балки покриттів.В якості несучих конструкцій у ряді випадків використовують залізобетонні попередньо напружені балки прольотом до 12 м для односхилих і малоухилих покриттів, двосхили решітчасті прольотом 12 і 18 м (рис. 16.10, а– в)– за наявності підвісних монорейок та кран-балок. Односхилі балки призначені для будівель із зовнішнім водовідведенням, двосхилі можна застосовувати в будинках як із зовнішнім, так і внутрішнім водовідведенням. Поширену опорну частину балки (рис. 16.10, г)прикріплюють до колони шарнірно за допомогою анкерних болтів, що випущені з колон і проходять через опорний лист, приварений до балки.

Залізобетонні ферми та арки покриттів.Обрис ферми покриття залежить від виду покрівлі, розташування та форми ліхтаря та загальної компонування покриття. Для будівель прольотом 18 м і більше застосовують залізобетонні попередньо напружені ферми з бетону марки 400, 500 і 600. Ферми краще балок за наявності різних санітарно-технічних і технологічних мереж, зручно розміщених у міжферменному просторі, і при значних навантаженнях від підвісного транспорту.

Залежно від контуру верхнього пояса розрізняють ферми сегментні, арочні, з паралельними поясами та трикутні.

Для прольотів 18 і 24 м застосовують розкісні ферми сегментного обрису (рис. 16.11 б), а також типові безраскосные ферми при скатній і малоухильній покрівлях (рис. 16.11 а). Останні мають певні переваги (зручний пропуск комунікацій, особливості технології виготовлення).

Ферми з паралельними поясами використані головним чином багатьох діючих підприємствах при прольотах будинків 18 і 24 м і кроці 6 і 12 м. У деяких випадках для покриття більшпролітних виробничих будівель застосовують збірні залізобетонні арочні конструкції. За конструктивною схемою арки поділяють на двошарнірні (з шарнірними опорами), тришарнірні (що мають шарніри в ключі та на опорах) і безшарнірні.

Сталеві каркаси застосовують у цехах при великих прольотах та значних кранових навантаженнях при будівництві підприємства металургії, машинобудування та ін.

За своєю конструктивною схемою сталевий каркас загалом подібний до залізобетонного і є основною несучою конструкцією промислової будівлі, що підтримує покриття, стіни та підкранові балки, а в деяких випадках – технологічне обладнання та робочі майданчики.

Основними елементами несучого сталевого каркаса, що сприймають майже всі навантаження, що діють на будівлю, є плоскі поперечні рами, утворені колонами і кроквяними фермами (ригелями) (рис. 16.14, I, а). На поперечні рами, розставлені згідно з прийнятим кроком колон, спирають поздовжні елементи каркасу - підкранові балки, ригелі стінового каркаса (фахверка), прогони покриття та в деяких випадках ліхтарі. Просторова жорсткість каркаса досягається пристроєм зв'язків у поздовжньому та поперечному напрямках, а також (за потреби) жорстким закріпленням ригеля рами в колонах.

1. Який фактор є визначальним при визначенні об'ємно-планувальної та конструктивної структури промислової будівлі.

2. Які будинки відносять до обслуговуючих?

3. Як класифікуються промислові будівлі за характером розташування внутрішніх опор?

4. У яких випадках як основний матеріал несучих елементів застосовують метал?

5. Яким підйомно-транспортним обладнанням можуть бути оснащені промислові будівлі.

Тема «Каркаси багатоповерхових будівель»

Питання, що підлягають вивченню:

1 Загальні відомості.

2 Конструктивні схеми будівель.

Багатоповерхові промислові будівлі служать розміщувати різноманітних виробництв – цехів легкого машинобудування, приладобудування, хімічної, електротехнічної, радіотехнічної, легкої промисловості та інших., і навіть базисних складів, холодильників, гаражів тощо. Їх проектують, як правило, каркасними з підвісними панелями стін.

Висоту промислових будівель зазвичай приймають за умовами технологічного процесу в межах 3-7 поверхів (при загальній висоті до 40м), а для деяких видів виробництв з легким обладнанням, що встановлюється на перекриттях, - до 12-14 поверхів. Ширина промислових будівель може дорівнювати 18…36м і більше. Висоту поверхів та сітку колон каркасу призначають відповідно до вимог типізації елементів конструкцій та уніфікації габаритних параметрів. Висоту поверху приймають кратним модулем 1,2м, тобто. 3,6; 4,8; 6м, а першого поверху – іноді 7,2м. Найбільш поширена сітка колон каркасу 6х6, 9х6, 12х6м. Такі обмежені розміри сітки колон зумовлені великими тимчасовими навантаженнями на перекриття, які можуть досягати 12 кН/м2, а деяких випадках 25 кН/м2 і більше.

Основні несучі конструкції багатоповерхової каркасної будівлі - залізобетонні рами і міжповерхові перекриття, що їх пов'язують. Каркас складається з колон, ригелів, розташованих в одному або двох взаємно перпендикулярних напрямках, плит перекриттів та зв'язків у вигляді ферм або суцільних стінок, що виконують функції діафрагм жорсткості. Ригелі можуть спиратися на колони за консольною або безконсольною схемами з розміщенням плит на полицях ригелів або їх верхом.

Колоникаркасів складаються з кількох монтажних елементів висотою на один, два чи три поверхи. Перетин колон прямокутний 400х400 або 400х600мм з трапецідальними консолями, призначеними для спирання ригелів. У крайніх колон - консолі з одного боку, середній - з двох сторін.

Колони виготовляють з бетону класів В20 ... В50, робочу арматуру - з гарячекатаної сталі періодичного профілю класу А-III. Стики колон розташовують над перекриттями на висоті 0,6 ... 1м. Конструкція стику має забезпечувати його рівноміцність з основним перерізом колони.

Рігелібувають прямокутні (при спиранні плит зверху ригелів) та з опорними полицями (при спиранні плит в одному рівні з ригелями). Висота ригелів уніфікована: 800мм для сітки колон 6х6м, 6х9м. У ригелях для будівель з сіткою колон 6х6м застосовують ненапружену робочу арматуру зі стрижневої сталі класу А-III і бетон класу В20 і В30, а в ригелях для будівель з сіткою колон 9х6м - попередньо-напружену арматуру зі сталі класів А-III .

Конструкції міжповерхових балкових перекриттіввиготовляють у двох варіантах – з опиранням плит на полиці ригелів та з опиранням поверх прямокутних ригелів. Розміри основних плит, що укладаються на полиці ригеля, - 1,5 х 5,55 або 1,5 х 5,05 м (для укладання біля торця будівлі та у деформаційних швів). При укладанні поверх ригелів прийняті плити розміром 1,5 х 6 м. Добірні плити мають ширину 0,75 м за звичайної довжини.

Безбалочні перекриттяя в багатоповерхових виробничих будинках мають меншу висоту, ніж балочні, завдяки чому при їх застосуванні зменшується обсяг будівлі. Крім того, при безбалочних перекриттях спрощується прокладання трубопроводів під плоскою стелею та створюються найкращі умови для вентилювання простору під нею.

Залізобетонний збірний каркас складається з колон заввишки один поверх, капітелей, надколонних і пролітних плит суцільного перерізу. Колони з розмірами 400 х 400, 500 х 500 і 600 х 600мм у місці спирання капітелей мають чотиристоронні консолі та пази по граням ствола. Основна капітель має у центрі квадратний отвір, за межами якого влаштовані пази. Для пропуску інженерних комунікацій передбачені капітелі з круглими отворами діаметром 100 та 200 мм. На торцях плит є випуски арматури.

У будинках з безбалочними конструкціями можуть бути самонесучі цегляні стіни, самонесучі вертикальні та навісні горизонтальні стінові панелі. Каркасна будівля розглядають як систему багатоярусних багатопролітних рам з жорсткими вузлами, що працюють у двох напрямках. Утворюють ці рами колони, капітелі та надколонні плити.

1. Які елементи входять до складу багатоповерхових будівель.

2. Які конструктивні рішення застосовують у балочних перекриттях?

3. Назвіть елементи безбалочних перекриттів.

4. Призначення капітелей у складі безбалочних перекриттів.

5. Які стіни використовують у будинках з безбалочними перекриттями.

Тема «Покриття промбудівель»

Питання, що підлягають вивченню:

1 Загальні відомості.

2 Покриття залізничних панелей.

3 Покриття за сталевими профільованими настилами.

До складу огороджувальної частини покриттів можуть входити: покрівля(Водоізоляційний шар) – найчастіше рулонний килим, рідше азбестоцементні хвилясті листи та ін; вирівнюючий шар– стяжка із асфальту або цементного розчину; теплозахисний(термоізоляційний) шар, який залежно від місцевих умов може складатися з плит піно- та керамзитобетонних, мінеральної пробки тощо; пароізоляція, що оберігає теплоізоляційний шар від зволоження водяними парами, що проникають у покриття з приміщення; несучий настил, що підтримує огороджувальні елементи покриття.

За ступенем утеплення огороджувальні конструкції покриттів виробничих будівель. холодніі утеплені. У неопалюваних приміщеннях або гарячих цехах із значними виділеннями виробничої теплоти огородження покриття проектують холодні (ізоляційний шар не укладають). У приміщеннях опалювальних будівель покриття передбачають утеплені, причому ступінь утеплення визначають, виходячи з вимоги запобігання конденсації вологи на внутрішній поверхні.

У неопалюваних виробничих будинках масового будівництва часто як несучі елементи покриттів застосовують попередньо-напружені ж/бетонні ребристі плитидовжиною 6 та 12м зазвичай при ширині 3 і рідше 1,5м. У опалювальних будівлях при кроці несучих кроквяних конструкцій покриття, що дорівнює 6м, використовують панелі з легких, комірчастих та інших бетонів. Знаходять широке застосування комплексні настили, які поєднують усі необхідні функції та надходять із заводу в повній готовності з укладеною пароізоляцією, утеплювачем, стяжкою та ін. Після укладання настилу закладають шви, укладають захисний шар та виконують інші нетрудомісткі операції.

Слід передбачити укладання плит на несучі конструкції покриття так, щоб забезпечити щільність їх спирання та надійність кріплення сталевих закладних деталей між собою, а також подальше замонолічування стиків.

Різні типи сталевого профільованого несучого настилуостаннім часом отримали застосування у промисловому будівництві. Його виготовляють із сталі товщиною 0,8...1,0мм з висотою ребра 60...80мм при ширині листів настилу до 1250мм та довжині до 12м. Настил укладають по прогонах або конструкціям, що несуть, покриття і кріплять до сталевих конструкцій покриття (ліхтарям і прогонам) самонарізними болтами діаметром 6мм. Між собою елементи настилу з'єднують на спеціальних заклепках діаметром 5мм.

Контрольні питання

Тема «Світлові та аераційні ліхтарі»

Питання, що підлягають вивченню:

1 Класифікація ліхтарів та їх конструктивні схеми.

2 Світлоаераційні ліхтарі.

3 Зенітні ліхтарі.

За призначенням ліхтарі у промислових будівлях поділяють на світлові, світлоаераційні та аераційні.Вони забезпечують верхнє природне освітлення і при необхідності вентилювання будівель. Ліхтарі, як правило, мають уздовж прольотів будівлі.

Ліхтар складається з несучої конструкції – каркасу та огороджувальних конструкцій – покриття, стін та заповнення світлових чи аераційних отворів.

За формою ліхтарі поділяють на двосторонні, односторонні (шеди) та зенітні. Двосторонні та односторонні ліхтарі можуть мати вертикальне та похиле скління. У зв'язку з цим поперечний профіль ліхтаря може бути: прямокутним, трапецеїдальним, зубчастим і пилкоподібним.

З метою зручності експлуатації (снігоочищення) та за протипожежними вимогами довжина ліхтарів має бути не більше 84м. Якщо потрібна велика довжина, то ліхтарі влаштовують із розривами, величина яких 6м. З цих причин ліхтар не доводять до торцевих стін на 6м.

Розміри конструктивних схем ліхтарів уніфіковані та узгоджені з основними габаритами будівлі. Зазвичай для 12-ти та 18-ти метрових прольотів приймають ліхтарі шириною 6м, а для прольотів 24, 30 та 36м – 12м. Висоту ліхтаря визначають на підставі світлових та аераційних розрахунків.

Світлоаераційні ліхтарі розроблені шириною 6 і 12м під профнастил і з/б плити при кроці кроквяних конструкцій 6 і 12м. Вони є П-подібною надбудовою на покритті будівлі, в поздовжніх і торцевих стінах якої світлові отвори заповнені палітурками. Несучі конструкції ліхтарів складаються з ліхтарних панелей, ліхтарних ферм, панелей торця. П-подібні сталеві рами ліхтаря встановлюють на несучі конструкції покриття будівлі. Рама є стрижневою системою, що складається з вертикальних стійок, верхнього пояса і розкосів, всі елементи якої виконують з прокатного металу і з'єднують між собою за допомогою фасонок на зварюванні і болтах.

Стійкість каркасу ліхтаря забезпечується пристроєм горизонтальних та вертикальних зв'язків. Горизонтальні та вертикальні хрестоподібні зв'язки встановлюють у крайніх панелях у деформаційних швів, а у площині ригелів поперечних рам – розпірки.

Зенітні ліхтарі виконуються у вигляді прозорих куполів з двошаровими світлопроникними елементами з органічного скла або у вигляді засклених поверхонь, що піднімаються над покрівлею. Їх використовують у тих випадках, коли необхідні високий рівень та рівномірність освітленості приміщень. Зенітні ліхтарі можуть бути точкового типу або панельні. Форма ковпака в плані може бути круглою, квадратною або прямокутною, з вертикальними або похилими, холодними або утепленими стінками бортового елемента. Для підвищення світлоактивності ліхтарів внутрішню поверхню бортових елементів роблять гладкою і забарвлюють у світлі тони. Зазвичай конструкція панельних ліхтарів складається з кількох точкових ліхтарів, з'єднаних до ряду.

Конструкція зенітних ліхтарів складається із світлопропускного заповнення, сталевої склянки, нащільників, фартухів та при необхідності механізмів відкривання. Світлопропускне заповнення для всіх зенітних ліхтарів прийнято похилими під кутом 12 до площини покриття. Для світлопропускного заповнення використовують двошарові склопакети завтовшки 32мм із віконного силікатного скла завтовшки 6мм або профільне скло швелерного типу.

Каркасом зенітних ліхтарів є сталеві склянки, елементи яких (поздовжні та поперечні стрижні, палітурки, сітка тощо) з'єднуються в основному на болтах. Фартухи зенітних ліхтарів виготовляють із оцинкованої сталі товщиною 0,7мм. У ліхтарі розміром 3х3м стики між склопакетами в поздовжньому та поперечному напрямках перекривають алюмінієвими нащільниками, що прикріплюються до опорних елементів склянки. Краї склопакетів уздовж нижньої частини схилу обклеюють алюмінієвою фольгою.

Для освітлення великих площ при значній висоті цеху зенітні ліхтарі мають у своєму розпорядженні зосереджено. Наприклад, на одній плиті розміром 1,5х6м можна розмістити чотири ліхтарі з розміром основи 0, х 1,3м.

1. У яких будинках можуть застосовуватися світлові та аераційні ліхтарі, яке їх призначення?

2. Яким може бути поперечний профіль ліхтарів, змалюйте їх.

3. Назвіть основні уніфіковані розміри ліхтарів. Як визначається їхня висота?

4. Перерахуйте основні елементи світлоаераційних ліхтарів.

5. Як забезпечується стійкість каркасу ліхтаря?

6. У яких випадках використовують зенітні ліхтарі?

7. Назвіть елементи конструкції зенітного ліхтаря.

8. З чого виконують світлопропускне заповнення для зенітних ліхтарів?

Тема «Підлога промислових будівель»

Питання, що підлягають вивченню:

1. Загальні відомості

2. Конструктивні рішення статей

3. Примикання підлог до каналів та приямок

У промислових будівлях підлоги влаштовують по перекриттям та грунту. Підлоги зазнають впливу, що залежать від характеру технологічного процесу. На конструкцію підлоги передаються статичні навантаження від маси різного обладнання, людей, складованих матеріалів, напівфабрикатів та готових виробів. Також можливі вібраційні, динамічні та ударні навантаження. Для гарячих цехів характерні теплові на підлогу. У деяких випадках на підлоги впливають води та розчини нейтральної реакції, мінеральні олії та емульсії, органічні розчинники, кислоти, луги, ртуть. Ці дії можуть бути систематичні, періодичні чи випадкові.

До підлог промислових будівель, крім звичайних, пред'являються і спеціальні вимоги: підвищена механічна міцність, хороша опірність стирання, негорючість і жаростійкість, стійкість щодо фізико-хімічних і біологічних впливів, при вибухонебезпечних виробництвах підлоги не повинні давати іскор при ударах і рухах. підлоги повинні мати діелектричність, по можливості бути безшовними.

При виборі типу підлоги насамперед враховують вимоги, які у даного виробництва найважливіші.

Конструктивні схеми статей. Конструкція підлоги складається з покриття, прошарок, стяжки, гідроізоляції, підстилаючого шару і тепло-або звукоізоляційних шарів.

У промислових будинках підлоги класифікують залежно від типу та матеріалу покриття та поділяють на три основні групи.

Перша група- підлоги суцільні або безшовні. Вони можуть бути:

а) на основі природних матеріалів: земляні, гравійні, щебеневі, глинобитні, глинобетонні, комбіновані;

б) на основі штучних матеріалів: бетонні, сталебетони, мозаїчні, цементні, шлакові, асфальтові, асфальтобетонні, дьогтебетонні, ксилолітові, полімерні.

Друга група- підлога з штучних матеріалів. Вони можуть бути: кам'яні, бруківки, цегляні та клінкерні; з плиток та плит бетонних, залізобетонних, металоцементних, мозаїчних террацо, асфальтових, дьогтебетонних, ксилолітових, керамічних, чавунних, сталевих, пластмасових, деревно-волокнистих, литих шлакових, шлакоситалових; дерев'яні - торцеві та дощаті.

Третя група - підлога з рулонних та листових матеріалів: рулонні - з лінолеуму, реліну, синтетичних килимів; листові - з вініпласту, деревно-волокнистих та деревно-стружкових листів.

2.1 Підлоги суцільні або безшовні

Земляні підлоги влаштовують у цехах, де можливі дії на підлогу великих статичних та динамічних навантажень, а також високих температур. Земляну підлогу виконують найчастіше в один шар завтовшки 200-300 мм із пошаровим утепленням.

Гравійні, щебеневі, шлакові підлоги застосовують у проїздах для транспорту на гумовому ходу та у складах. Гравійна та щебенева підлога влаштовують з двох або трьох шарів гравію або щебеню. Покриття підлоги є гравійно-піщаною сумішшю товщиною 100-200 мм з подальшим ущільненням котками. Для шлакових підлог використовують кам'яновугільні шлаки.

Бетонні підлоги застосовують у приміщеннях, де підлога піддається систематичному зволоженню або впливу мінеральних масел, а також у проїздах під час руху транспорту на гумових та металевих шинах та гусеничному ходу.

Товщина покриття залежить від характеру механічної дії і може бути 50-100 мм; Покриття роблять з бетону марок 200 - 300. Поверхня підлоги після початку схоплювання бетону затирають. Для збільшення міцності покриття бетонної підлоги до його складу додають сталеві або чавунні стружки і тирсу крупністю до 5 мм.

Цементні підлоги застосовують у тих же випадках, що і бетонні, але за відсутності великих навантажень, їх виконують товщиною 20-30 мм з цементного розчину складів 1:2 - 1:3 на цементах марки 300 - 400. Через велику крихкість цементно- піщаного покриття під нього влаштовують жорсткий шар, що підстилає.

Контрольні питання

1. Які вимоги висувають до статей промбудівель?

2. Які типи підлог застосовують у промислових будівлях?

3. Від яких факторів залежить товщина покриття

4. Які підлоги відносять до безшовної?

5. Назвіть впливи на підлоги промбудівель.

Тема «Покрівлі. Водовідведення з покриттів»

Питання, що підлягають вивченню:

1 Покрівлі будинків.

2 Водовідведення з покриттів.

У сучасному промисловому будівництві застосовують скатні, малоухильні покрівлі з гідроізоляційним килимом з рулонних матеріалів – руберойду, склотканини, гідроізолу та ін. із ухилами від 1.5 до 5%. У разі застосування більш теплостійких мастик на окремих ділянках допускається проектувати покриття з більшим ухилом. У деяких випадках влаштовують покрівлі з хвилястих азбестоцементних та алюмінієвих листів.

Конструкції плоскої покрівлі відрізняються такими якостями: багатошаровістю, відносною легкоплавкістю та високою пластичністю мастики, що приклеює; тонкий рулонний матеріал, що застосовується, приклеюється рівними шарами; поверх килима влаштовують подвійне захисне покриття з дрібного гравію (або шлаку) на гарячій мастиці для надійного захисту килима від прямого механічного і атмосферного впливу.

Плоскі покрівлі, що заповнюються водою, виконуються з чотирьох шарів толь-шкіри, гідроізолу, дегтебітумного матеріалу з двома захисними шарами з гравію. У місцях примикання покрівель до парапетів (див. рис.1), стін, шахт та інших виступаючих конструктивних елементів основний водоізолюючий килим посилюють додатковими шарами рулонних або мастичних матеріалів. Верхній край додаткового водоізоляційного килима має підніматися над покрівлею на 200...300 мм. Його закріплюють та захищають від затікання води та впливу сонячної радіації фартухами з оцинкованої покрівельної сталі.

Відведення води з покрівель опалювальних багатопролітних будівель, як правило, слід передбачати внутрішнім водостокам. Покриття із зовнішнім відведенням води допускається проектувати за відсутності на майданчику дощової каналізації, висоті будівель не більше 10м та загальної довжини покриття (з ухилом в один бік) не більше 36м при відповідному обґрунтуванні. Зовнішнє водовідведення в одноповерхових однопрольотних виробничих будівлях приймають зазвичай довільним, тобто. неорганізованим.

У неопалюваних виробничих будівлях слід проектувати вільнийскидання води з покриття.

При внутрішньому водовідведення розташування водоприймальних воронок, відвідних труб і стояків, що збирають і відводять воду в дощову каналізацію, призначають відповідно до Розмірів площі покриття та контуру його поперечного перерізу. Зі стояка вода надходить у підземну частину водовідвідної мережі, яку можна влаштовувати з бетонних, азбестоцементних, чавунних, пластмасових або керамічних труб залежно від місцевих умов (рис.1, а).

Для забезпечення надійного відведення води в мережу внутрішніх водостоків особливе значення має конструкція розжолобків покрівельного покриття. Необхідний ухил у бік водоприймальних вирв створюють укладанням в розжолобках шару легкого бетону змінної товщини, що утворює вододіл. По периметру будівлі з внутрішніми водостоками передбачають парапети (рис.1, б), а при зовнішньому вільному скиданні води з покрівлі – карнизи (рис.2). .

Водонепроникність покрівель у місцях установки водостічних воронок досягається наклейкою на фланець чаші вирви шарів основного водоізоляційного килима з посиленням трьома мастичними шарами, армованого двома шарами склополотна або склосітки (рис.1, г).

При відведенні води по внутрішнім водостокам необхідно передбачати рівномірне розміщення лійок за площею покрівлі.

Максимальна відстань між водостічні воронки на кожній поздовжній розбивній осі будівлі не повинна перевищувати для скатних покрівель 48 м, малоухильних (плоських) – 60 м. У поперечному напрямку будівлі на кожній поздовжній розбивній осі будівлі слід розташовувати не менше двох воронок.

При визначенні розрахункової водозбірної площі слід додатково враховувати 30% сумарної площі вертикальних стін, що примикають до покрівлі та піднімаються над нею.

1. Якими властивостями відрізняється конструкція плоскої покрівлі.

2. Як вирішують місця примикання плоских покрівель до парапетів?

3. Як вирішується відведення води з покрівель промислових будівель?

4. Який водовідведення використовують у неопалюваних будинках.

5. З яких елементів складається система внутрішніх водостоків.

1. Які елементи входять до складу покриттів.

2. У яких приміщеннях використовують холодні покриття?

3. Назвіть склад комплексної панелі.

4. Призначення пароізоляції у складі покриття.

5. Як кріплять сталеві профільовані листи.

Тема «Інші конструктивні елементи будівель»

Питання, що підлягають вивченню:

1 Влаштування технічних поверхів, робочих майданчиків та етажерок.

2 Перегородки, ворота та сходи спеціального призначення.

У багатоповерхових великопрогонових промислових будинках для виробництв з технологічними процесами, що вимагають великих складських та допоміжних площ, доцільно влаштовувати технічні поверхи. Їх також влаштовують для розміщення установок кондиціювання повітря, припливно-витяжної вентиляції, повітроводів, транспортних та інших інженерних комунікацій.

В універсальних багатоповерхових будівлях для перекриття прольотів 12-36 м застосовують несучі конструкції у вигляді балок, ферм, арок з кроком 3-6м. Висота їх (2-3 м) забезпечує можливість розміщення у міжбалочному, міжферменному чи міжарковому просторі технічних чи допоміжних поверхів.

Технічні поверхи влаштовують і в одноповерхових будівлях. Їх можна розташовувати у підвалах, при решітчастих несучих конструкціях покриття – у просторі між ними, а при суцільних – технічні поверхи виконують підвісними.

Підвісна стеля служить одночасно підлогою технічного поверху і влаштована з ребристих залізобетонних плит, покладених по ж/б балках таврового перерізу. Балки підвішені до конструкцій покриття, що несуть.

Робочі чи технологічні майданчикивлаштовують обслуговування надземного транспортного господарства цеху (підвісні і мостові крани), інженерного (вентилятори, камери кондиціювання та інших.) і технологічного устаткування (домни, котли та інших.). Залежно від призначення їх поділяють на перехідні, посадкові, ремонтні та оглядові.

Робочі майданчики використовують і розміщення ними технологічного устаткування. У хімічній, нафтовій та ін. галузях промисловості набули великого поширення робочі майданчики у вигляді поверхорок,ав металургійної промисловості – у вигляді одноярусних естакад.

Перехідні, посадкові, ремонтні, оглядові, а також робочі майданчики під легке технологічне обладнання складаються з балкової несучої конструкції, настилу та огорожі. Несучі конструкції майданчиків спирають або на основні конструкції будівлі, або на технологічне обладнання, або на опори, що спеціально влаштовуються.

У практиці будівництва набули поширення сталеві збірно-розбірні перегородки. Основна перевага таких перегородок – їхня технологічна гнучкість. Етажерки мають каркас, вирішений за зв'язковою схемою, з шарнірним з'єднанням ригелів і колон і жорстким з'єднанням колон з колонами. Максимальна висота етажерок 18м.

Каркас складається з колон, зв'язків та парних ригелів, які спираються на колони за допомогою знімних металевих консолей. Консолі кріплять до колон стяжними болтами на будь-якій висоті, кратній 120мм. Ригелі розташовують у поперечному напрямку. Жорсткість каркаса досягається за допомогою металевих зв'язків – портальних у поперечному напрямку та хрестових із розпірками у поздовжньому напрямку. Плити перекриттів укладають по ригелях у поздовжньому напрямку без закріплення, що дозволяє влаштовувати отвори у будь-яких ділянках перекриттів.

Збірні конструкції етажерок мають сітку колон каркасу з прольотами 4,5 – 9м, кратними 1,5м при кроці 6м. У поперечному напрямку можна мати консольні ділянки перекриттів із вильотом 1,5 або 3м.

Відмінною особливістю перегородок, що влаштовуються в промислових будинках у тому, що їх у більшості випадків влаштовують збірно-розбірнимина висоту, меншу за висоту приміщень цеху. Таке рішення забезпечує швидкий демонтаж у разі зміни технологічного процесу виробництва. Стаціонарні перегородки виконують із цегли, дрібних блоків, плит або великих панелей із вогнетривких матеріалів.

Збірно-розбірні перегородки влаштовують із щитів або панелей, що виконуються з дерева, металу, залізобетону, скла чи пластмаси. Стійкості щитової перегородки досягають шляхом введення в конструкцію легкого каркаса, що складається з стійок та обв'язок, розташованих вгорі або внизу. Стійки каркаса встановлюють на спеціальні фундаментні плити.

Останнім часом набувають все більшого поширення перегородки з легких ефективних матеріалів – шаруватих пластиків, склопластиків, азбестоцементних листів, деревинно-волокнистих або деревинно-стружкових плит з легкими металевими каркасами.

Для введення в промислову будівлю транспортних засобів, переміщення обладнання та проходу великої кількості людей влаштовують ворота. Їх розміри пов'язують із вимогами технологічного процесу та уніфікації конструктивних елементів стін. Так, для пропуску електрокарів, вагонеток застосовують ворота шириною 2м та висотою 2,4м, для автомашин різної вантажопідйомності – 3х3, 4х3 та 4х3,6м, для вузькоколійного транспорту – 4х4,2м, а для залізничного транспорту широкої колії 4,7х5,6 .

За способом відчинення ворота поділяють на розстібні, розсувні, складчасті (багатостулкові), підйомні, шторні, відкатні багатостулкові. Полотна воріт виконують із дерева, з дерева зі сталевим каркасом та зі сталі. Ворота можуть бути утепленими, холодними, з хвіртками і без них.

Широко застосовуються розстібні ворота. Якщо розмір полотен невеликий, ворота виконують із дерева. При висоті чи ширині воріт понад 3м влаштовують ворота зі сталевим каркасом. Дерев'яні полотна воріт складаються з обв'язки з одним або декількома середниками та обшивки зі шпунтованих дощок товщиною 25мм в один або два шари. Рама, до якої навішують полотна воріт, може бути виготовлена з дерева, металу або залізобетону.

Сходиу промислових будівлях поділяють на основні, службові, пожежні та аварійні.

Основнісходи призначені для сполучення між поверхами, а також для евакуації людей у разі пожежі та аварії.

Службовісходи забезпечують зв'язок із робочими майданчиками, у яких встановлено устаткування, а деяких випадках їх застосовують додаткового зв'язку між поверхами. Службові сходи обслуговують також посадкові та ремонтні майданчики мостових кранів.

Пожежнісходи призначені у разі пожежі для доступу у верхні поверхи та на покриття будівлі. Аварійнісходи використовують лише для евакуації людей із будівлі на випадок пожежі та аварії. Запасними шляхами евакуації крім основних аварійних та пожежних сходів можуть бути спеціально влаштовуються як усередині, так і зовні будівлі спуски та штанги.

Службові сходи роблять відкритими, наскрізними конструкціями і з крутим підйомом. Службові сходи складаються з проміжних майданчиків та збірних сходових маршів. Несучою конструкцією маршу служать дві тятиви зі смугової або кутової сталі, до яких прикріплюють щаблі, що мають лише проступ. При ухилі сходів до 60 ступені виконують з листової рифленої сталі з відігнутим для жорсткості переднім краєм.

Пожежні металеві сходи розташовують по периметру будівлі через 200м у виробничих та через 150м у допоміжних будинках у тих випадках, коли висота до верху карниза перевищує 10м. При висоті будівлі менше 30м сходи влаштовують вертикальними шириною 600мм, а при висоті 30м і більше – похилими під кутом не більше 80 завширшки 700мм з проміжними майданчиками не рідше, ніж через 8м по висоті.

Пожежні сходи встановлюють проти простінків, не доводять рівня землі на 1,5-1,8м і за наявності на покритті ліхтарів виводять з-поміж них.

Аварійні сталеві сходи мають таку саму конструкцію, як службові чи пожежні, але їх обов'язково доводять до землі. Ухил їх маршів має бути не більше 45 м, ширина не менше 0,7 м, а відстань по вертикалі між майданчиками не більше 3,6 м.

1. Яке призначення мають технічні поверхи та робочі майданчики?

2. Як за призначенням поділяються технологічні майданчики.

3. З яких елементів складається каркас збірних етажерок?

4. Назвіть переваги збірно-розбірних перегородок. З яких матеріалів вони виконуються?

5. Призначення воріт у будівлях. Як призначають їх розміри?

6. Як підрозділяють ворота за способом відчинення?

7. Назвіть види сходів, що використовуються в будівлях.

8. Яка різниця між пожежними та аварійними сходами?

9. Яку конструкцію мають службові сходи?

10. У яких місцях будівель встановлюють пожежні металеві сходи?

Проліт - відстань між розбивними осями у напрямку несучих конструкцій (для з/б каркасів: 6, 12, ..., 24 м, для металевих каркасів: 6, 12, ... 36 м).

Крок - відстань між розбивними осями у напрямку перпендикулярного прольоту (6, 12м)

Висота поверху - (1) для багатоповерхових будівель: відстань від підлоги сходової клітки даного поверху до підлоги наступного поверху; (2) для одноповерхових будівель: відстань від підлоги до низу кроквяної конструкції (3, 3.3, 3.6, 4.2...18 м)

Конфігурація та розміри плану, висота та профіль промислової будівлі визначаються параметрами, кількістю та взаємним розташуванням прольотів. Ці чинники залежать від технології виробництва, характеру продукції, продуктивності підприємства, вимог санітарних норм тощо.
Ширина прольотуу промисловій будівлі (L) – відстань між поздовжніми координаційними осями – складається з величини прольоту мостового крана (Lк) та подвоєної відстані між віссю рейки підкранової колії та модульною координаційною віссю (2К): L= Lк + 2К (рис.1).

Мал. 1. До визначення параметрів прольоту

Прольоти мостових кранів пов'язані із шириною прольотів та визначаються ГОСТом. Величину приймають: 750 мм при кранах вантажопідйомністю Q ≤ 500 кН; 1000 мм (і більше 250 мм) при Q > 500 кН, а також при пристрої в надкранової частини колон проходу для обслуговування підкранових шляхів.
Мінімально допустима ширина прольотів, що визначається умовами технології виробництва (габарити та характер обладнання, система його розміщення, ширина проїздів та ін.) не завжди економічно доцільна. Цехи рівновеликі за площею і мають однакову довжину можуть бути як дрібнопрогоновими, так і великопрогоновими, а в деяких випадках і більшпрогоновими. Наприклад, будівля шириною 72 м може бути сформована шістьма прольотами розміром 12 м, чотирма прольотами по 18 м, трьома прольотами по 24 м, двома – по 36 м або одним прольотом завширшки 72м. При цьому треба пам'ятати, що багатопролітні будівлі, маючи укрупнену сітку осей, є високо універсальними в технологічному відношенні.
Крок колонвідстань між поперечними координаційними осями – призначають з урахуванням габаритів і способу розміщення технологічного обладнання, розмірів виробів, що випускаються, виду внутрішньоцехового транспорту. Так, при великогабаритному обладнанні та великих виробах крок колон призначають великим, що підвищує ефективність використання виробничих площ, але ускладнює конструкції покриття та підкранових шляхів. В основному беруть крок колон рівним 6 або 12 м.
Висота прольоту- Відстань від рівня чистої підлоги до низу несучих конструкцій покриття - залежить від технологічних, санітарно-гігієнічних та економічних вимог, що висуваються до промислової будівлі. Складається вона в прольотах з мостовими кранами з відстаней від рівня чистої підлоги до верху рейки крану Н1 і відстані від верху рейки до низу несучої конструкції покриття Н2 (рис. 1).
Одноповерхові будівлі, як правило, проектують із паралельними прольотами однакової ширини та висоти. У випадках технологічної необхідності будівлі проектують із взаємно-перпендикулярними прольотами різної ширини та висоти. В останніх випадках перепади висот рекомендується поєднувати з поздовжніми температурними швами, а величину різниці у висотах призначати кратною 0,6 м та не менше 1,2 м.

Конструктивні рішення промислових будівель

Конструктивні системи промислових будівель виконують за різними конструктивними схемами. В основному для промислових будівель застосовують каркасну схему, в яких міцність, жорсткість і стійкість забезпечується просторовими каркасами рамними як з поперечним або поздовжнім розташуванням ригелів, так і безригельними.
Вибір конструктивної схеми здійснюють з урахуванням конкретних навантажень та впливів на будівлю, а також відповідно до функціональних, економічних та естетичних вимог. Найбільш переважною є каркасна система з поперечним розташуванням ригелів, при якій у поперечному напрямку утворюються рами, які спільно зі зв'язками забезпечують просторову жорсткість і стійкість будівлі і дозволяють, змінюючи крок колон, забезпечувати гнучкість планувального рішення внутрішнього простору будівлі. Каркасні системи - основний тип промислових будівель, тому що в них діють великі зосереджені навантаження, удари, струси від технологічного обладнання та кранів.
У безкаркасних будинках розміщують невеликі цехи з прольотами шириною до 12 м, висотою до 6 м та кранами вантажопідйомністю до 50 кН. У місцях спирання кроквяних конструкцій стіни з внутрішніх сторін посилюють пілястрами. Багатоповерхові промислові будинки за безкаркасною системою будують дуже рідко.
Виробничі будинки з неповним каркасом проектують під невеликі навантаження: безкрановими з Q

Внутрішньоцехове підйомно-транспортне обладнання

Технологічний процес вимагає переміщення усередині будівлі сировини, напівфабрикатів, готової продукції тощо. Підйомно-транспортне обладнання, що застосовується при цьому, необхідно не тільки з точки зору технології виробництва, але і для полегшення праці, а також для монтажу та демонтажу технологічних агрегатів.
Внутрішньоцехова підйомно-транспортне обладнання ділять на 2 групи:
- Періодичної дії;
- Безперервної дії.
До першої групи відносять мостові крани, підвісний та підлоговий транспорт. Друга група включає: конвеєри (стрічкові, пластинчасті, скребкові, ковшові, підвісні ланцюгові), норії, рольганги та шнеки.
В основному в промислових будинках застосовують мостові та підвісні крани. Вони обслуговують досить велику площу цеху та переміщаються у трьох напрямках.
Підвісні крани мають вантажопідйомність від 2,5 до 50 кН, рідко до 200 кН і складаються з легкого моста або несучої балки, двох- або чотирикаткових механізмів пересування підвісними шляхами та електроталі, яка переміщається по нижній полиці мостової балки (рис.2).

Мал. 2. Основні параметри підвісних однобалкових кранів

По ширині прольоту встановлюють один або кілька кранів залежно від ширини прольоту, кроку несучих конструкцій покриття, вантажопідйомності. За кількістю шляхів підвісні крани можуть бути одно-, дво- і багатопрогоновими. Керування кранами здійснюють із підлоги цеху (ручні) або з кабіни, підвішеної до мосту.
Мостові крани мають вантажопідйомність від 30 до 5000 кн. В основному застосовуються крани вантажопідйомністю від 59 до 300 кН.
Мостовий кран складається з моста, що несе, що перекриває робочий проліт приміщення, механізмів пересування вздовж підкранових шляхів і пересувається вздовж моста візка з механізмом підйому.
Несний міст виконують у вигляді просторових чотириплощинних коробчастих балкових або фермових конструкцій. Крани переміщаються рейками, покладеними по підкранових балках, що спираються на консолі колон. Керують мостовими кранами з підвішеної до мосту кабіни або підлоги цеху (крани з ручним управлінням).
Вантажопідйомність, габарити та основні параметри мостових кранів як і підвісних визначені ГОСТами (рис.3).

Мал. 3. Основні параметри прольотів із мостовими кранами
Залежно від тривалості роботи в одиницю часу експлуатації цеху мостові крани поділяють на крани важкого режиму роботи (Киспольз. ≥ 0,4), середнього режиму (Киспольз. = 0,25 – 0,4) та легкого режиму (Киспольз. = 0, 15 - 0,25).
В одному прольоті можна встановлювати два або кілька кранів, що розташовуються як в одному, так і двох рівнях цеху.
Дуже часто об'ємно-планувальне та конструктивне рішення промислових будівель визначаються наявністю та характеристиками кранового обладнання. Проектувальники прагнуть зменшити вантажність кранів або взагалі звільнити каркас будівлі від кранових навантажень. Так як це дозволяє зменшити переріз колон і розміри фундаментів, позбавитися пристрою підкранових шляхів і отримати можливість застосування укрупненої сітки колон.
Технологічні процеси в будівлях без кранів обслуговують транспортом для підлоги. До них відносять вагонетки, рольганги, автомобільні крани та навантажувачі.
Для переміщення громіздких і важких вантажів доцільно застосовувати козлові і напівкозлові крани, що пересуваються по укладеним у рівні підлоги цеху рейкам. Однією опорою напівкозлового крана є підкрановий шлях. При заміні мостових кранів козловими потрібне збільшення прольоту та висоти будівлі. Так, для прольотів 12 і 15 м такі збільшення прольоту і висоти повинні становити, відповідно, 3 м і 1,6 м, а для прольоту 18 м — відповідно 6 і 3 м. Однак, відмова від мостових кранів в одноповерхових будинках призводить до значного економічного ефекту, т.к. зняття кранових навантажень з каркасу крім економії матеріалів відкриває можливості створення легких будівель з просторовими системами покриттів.

Хто на, той найрозумнішим виявився!