1.3. Подъемно-транспортное оборудование.

Тали выполняются с ручным приводом или электроприводом, стационарными или передвижными, с открытыми и закрытыми кабинами или без них. Грузоподъемность 0,125 – 10 т с высотой подъема груза до 18 м.

Кошка – представляет собой таль, закрепленную на тележке, которая может передвигаться по нижней полке двутавровой балки (монорельсу) при помощи ручной цепной передачи. Монорельс подвешивают к нижнему поясу несущих конструкций покрытия.

Подвесные краны (кранбалки) применяют при пролетах зданий до 30 м. И небольшой массе поднимаемого груза (до 10 т).

Мостовые краны – применяются в основном в одноэтажных промышленных зданиях. Грузоподъемность мостовых кранов достигает 630 т, а пролеты 50 м., однако при применении мостовых кранов увеличивается высота здания и усложняется его конструктивное решение.

Специальные краны – консольно-поворотные, консольно-катучие, краны-штабелеры.

1.4. Технологический процесс.

Технологический процесс является основой проектирования промышленных зданий.

Технологические требования:

а) к пространству, размеры которого должны быть достаточными, чтобы разместить технологическое и подъемно-транспортное оборудование и обеспечить перемещение материалов и изделий, а также технологического оборудования при его монтаже и демонтаже;

б) к рабочему пространству для людей, занятых на производстве, и к пространству для перемещения людей в помещении (проходы);

в) к воздушной среде для обеспечения здоровых условий труда человека, требуемого качества продукции или сохранности технологического оборудования;

г) к световому режиму для обеспечения требуемой освещенности пространства цеха, рабочих мест и необходимого спектрального состава света;

д) к акустическому режиму для обеспечения требуемого уровня шума и изоляции от посторонних звуков, мешающих технологическому процессу и утомляющих рабочих.

Технические требования.

К промышленным зданиям предъявляются технические требования по: прочности, устойчивости, долговечности, взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности (здания разделяются на шесть категорий согласно СНиП 2.09.02-85 Производственные здания).

Архитектурно-композиционные требования.

Архитектурно-композиционные решения промышленных зданий должны учитывать: градостроительные требования, требования, предъявляемые к архитектуре комплекса, к зданию и интерьеру.

К требованиям экономическим относятся:

• экономичность объемно-планировочных решений;

• экономичность конструктивных решений;

• экономичность средств, идущих на архитектурно-художественные решения.

2. Физико-технические основы проектирования.

2.1. Воздушная среда.

Состояние воздушной среды производственных помещений характеризуется температурой (t), влажностью () и скоростью движения воздуха (V), а также содержанием в нем химических и механических (аэрозолей) примесей. Воздушная среда должна по своим параметрам отвечать технологическим и санитарно – гигиеническим требованиям. На ее параметры влияют различные внешние и внутренние факторы, в том числе выделение тепла, влаги, химических веществ, пыли, сопровождающие технологический процесс.

2.2. Метеорологические условия.

Теплопоступления, оказывающие влияние на температуру воздуха в помещении, называется «явным теплом».

В зависимости от величины избытков явного тепла производственные помещения разделяют на две группы: к первой отнесены помещения с незначительными явного тепла – до 24 Вт/м³. Ко второй – со значительными – более 24 Вт/м³.

Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий (СН 245-75) установлены оптимальные и допустимые параметры воздушной среды в рабочей зоне.

Например, при работе средней тяжести:

- в теплый период: t= 2023⁰С;= 3060%;V=0,20,5 (0,7) м/с;

- зима: t= 1719⁰С;= 3060%;V= 0,3 м/с.

2.3. Состав воздуха.

Воздух производственных помещений всегда содержит различные примеси, которые могут оказывать вредное воздействие на организм человека, конструкции здания и на технологический процесс или технологическое оборудование.

Вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяются на четыре класса: 1 – чрезвычайно опасные, 2 – высоко опасные, 3 – умеренно опасные, 4– мало опасные.

Воздействие веществ зависит от их концентрации. Допустимыми считаются концентрации, которые удовлетворяют следующему соотношению:

,

где С₁, С₂,…, С_n– фактические концентрации вредных веществ;

ПДК₁, ПДК₂,…,ПДК_п– предельно допустимые концентрации.

2.4. Аэрация.

Вентиляцию производственных помещений разделяют на естественную и искусственную, или механическую. При естественной вентиляции воздухообмен в производственном помещении происходит за счет разности удельных весов наружного и внутреннего воздуха и действия ветра. При искусственной вентиляции для перемещения воздуха затрачивается электрическая энергия.

Естественная вентиляция осуществляется в результате следующих факторов:

• инфильтрация, т.е. проникания воздуха внутрь здания через щели и неплотности в ограждающих конструкциях, а также через поры материала;

• неорганизованного управляемого воздухообмена, через форточки, фрамуги, окна, двери и ворота;

• организованного управляемого естественного воздухообмена, или аэрации.

2.5. Освещение.

Световой режим в помещениях промышленных зданий – один из существенных факторов, определяющих качество среды, окружающей человека в производственных условиях. Существенное влияние на качество светового режима оказывает спектральный состав света.

Естественное освещениеосуществляется через проемы в ограждающих конструкциях здания и может быть: боковым, верхним и комбинированным.

Искусственное освещение– осуществляется при помощи электрических светильников различного типа с лампами накаливания, с разнообразными газоразрядными лампами, в том числе с люминесцентными, и пр.

2.6. Шумы и вибрация.

Возникающий при работе технологического и инженерного оборудования шум – серьезная производственная вредность. Известно, что если шум на 15-20 дБ превышает допустимые значения, производительность труда снижается на 10-20%, увеличивается производственный травматизм, появляются профессиональные заболевания.

Уровень звука (дБ).

Уровни звукового давления: слабые до 40 дБ, средние 40-80 дБ, высокие 80-130 дБ.

Борьба с шумом может быть произведена в источнике шума (изменение технологии, применение глушителей) и по пути распространения шума (шумопоглощающие кожухи, экраны и пр.). Вибрацию снижают, использованием более массивных фундаментов, гибких прокладок, пружин и др.

3. Особенности модульной координации, унификации и типизации.

Объемно-планировочным элементомили пространственной ячейкой называют часть здания с размерами, равными высоте этажа, пролету и шагу.

Планировочным элементомили ячейкой называют горизонтальную проекцию объемно-планировочного элемента.

Температурным блокомназывают часть здания, состоящую из нескольких объемно-планировочных элементов, расположенных между продольными и поперечными температурными швами или между температурными швами и торцевой или продольной стеной здания.

Для ряда промышленных зданий при проектировании применяется унифицированная типовая секция. Унифицированная типовая секция – объемная часть здания, состоящая из нескольких пролетов постоянной высоты. Габариты секции зависят от характера технологического процесса и конструктивного решения здания. Чаще всего такая секция представляет собой температурный блок здания.

Таблица 1 - Основные параметры и модули для одноэтажных промышленных зданий.

Параметры	Модуль, м	Принятые размеры, м
Пролет	6	6, 12, 18, 24, 30 и более
Шаг колонн	6	6, 12, 18 и более
Высота (от пола до низа несущей конструкции поперечного перекрытия на опоре): в бескрановых зданиях в крановых зданиях Привязка осей подкрановых балок к осям колонн: без проходов с проходами Привязка стен к разбивочным осям	0,6 0,6 0,25 0,25 0,25	3; 5,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6 и более 8,4; 9; 9,6 и более 0,75 1 и более 0; 0,25;0,5

Литература

1. Архитектура: Учеб. для студентов сантехн. специальностей строит. вузов / Орловский Б.Я., Магай А.А., Бабаян Г.А., Сербинович П.П.; Под ред. Б.Я. Орловского.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1984.- с. 150 – 194 .

2. Архитектура гражданских и промышленных зданий. В 5 т. Учебник для вузов. Т. 5. Промышленные здания / Л.Ф. Шубин.- 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1986.- с. 14 – 78.

3. Орловский Б.Я., Орловский Я.Б. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Промышленные здания: Учеб. для вузов по спец. «Пром. и гражд. стр-во». 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1991.- с. 74 – 92.

Архитектурное проектирование: Учеб. для техникумов / М.И. Тосунова, М.М. Гаврилова, И.В. Полещук; Под ред. М.И. Тосуновой. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1988. – с. 250 – 260.

Лекция №6

ОСНОВАНИЯ и ФУНДАМЕНТЫ

План лекции:

1. Основания.

1. Естественные основания.

2. Искусственные основания.

2. Фундаменты.

1. Общие понятия.

2. Классификация.

3. Конструктивные решения.

1. Основания.

Основанием называется массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий через них нагрузку от здания или сооружения.

1.1. Естественные основания

В природном состоянии имеющие достаточную несущую способность для восприятия нагрузки от здания. Качество естественных оснований зависит от влажности грунта, уровня грунтовых вод и условий промерзания.

Грунты подразделяются на:

Скальные – залегают в виде сильного массива (граниты, кварциты, песчаники и др.), водоустойчивы, несжимаемы. При отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями.

Крупнообломочные – несвязанные обломки пород размером  2 мм (щебень, галька, гравий и др.). Хорошие основания, если подстилаются плотными грунтами и не подвержены размыванию.

Песчаные – из округленных частиц диаметром 0.1 – 2мм. Бывают крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Чем крупнее зерна и плотнее песчаный грунт, тем выше несущая способность и меньше осадка.

Глинистые – связанные породы с очень маленькими частицами (<0.005мм). Они пластичны, изменяют объем при увлажнении. В сухом состоянии очень прочные.

суглинки – 10  30% глинистых частиц

супеси – 3  10% глинистых частиц.

1.2. Искусственные основания.

Увеличивают несущую способность путем уплотнения или замены грунта более прочным.

Уплотнение – укаткой, тромбованием, вибрацией и устройством грунтовых свай.

Закрепление грунтов силикатизацией, цементированием и битумизацией – путем нагнетания по трубам в грунт соответствующих эмульсий.

Силикатизация – для песчаных пылеватых грунтов, плывунов.

Цементирование – гравелистые, крупно- и среднезернистые грунты.

Битумизация – сильно трещиноватые скальные и песчаные породы и песчаные грунты.

2. Фундаменты.

2.1. Общие понятия.

Фундамент – это часть здания, расположенная ниже отметки поверхности грунта.

Назначение – передать все нагрузки от здания на грунт основания.

В общих затратах на возведение здания доля фундаментов составляет по стоимости 8-10% и по трудоемкости 10-15%

Воздействия:

1. Силовые:

• Масса здания (1);

• Боковое давление грунта (2);

• Сейсмические нагрузки (3).

• Силы пучения (4);

• Отпор грунта (5);

• Вибрация (6);

2. Несиловые

• Температура грунта (7);

• Температура подвала (8);

• Влага грунта (9);

• Влага воздуха подвала (10);

• Агрессивные примеси в грунте и воздухе (11);

• Биологические факторы (12).

Требования.

Прочность, устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента, долговечность, экономичность и индустриальность.

2.2. Классификация.

По материалу:

• Дерево – для деревянных зданий, необходимо антисептировать, лучше полностью в грунтовой воде;

• Бут – рваный камень (кладка прочностью 18-24 кгс/см²);

• Бутобетон, возводят в опалубке, добавляя в бетон 25-35% бута (50-90 кгс/см²);

• Бетонные и ж/б.

По конструктивной схеме:

• Ленточные – устраивают под стены здания или под отдельные опоры. Имеет вид сплошных стен или перекрестных балок;

• Столбчатые (отдельно стоящие) – имеет вид отдельных опор, предусматриваемые под стены или колонны;

• Сплошные – применяются на слабых грунтах при глубоком залегании материковых пород и больших нагрузках.

По методу возведения:

• Индустриальные (бетонные, ж/б, сборные) – без ограничения сезона и трудозатраты на строительной площадке;

• Неиндустриальные.

По величине заглубления:

• Мелкого заложения (<5м);

• Глубокого (>5м).

По характеру работы:

• Жесткие – работающие только на сжатие (все фундаменты, кроме ж/б);

• Гибкие – воспринимают растягивающие усилия.

Глубина заложения

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента для наружных стен 0,7м, а для внутренних 0,5м в отапливаемых зданиях.

Глубина заложения должна быть не менее расчетной глубины промерзания грунта.

Гидроизоляция фундаментов – окрасочная, штукатурная, литая асфальтовая, оклеечная, оболочковая.

2.3. Конструктивные решения.

д

Литература

1. Архитектура: Учеб. для студентов сантехн. специальностей строит. вузов / Орловский Б.Я., Магай А.А., Бабаян Г.А., Сербинович П.П.; Под ред. Б.Я. Орловского.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1984.- с. 92 – 97, 207 – 209, 216 – 217.

2. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Учебник для вузов. В 5-ти т. Т. 3. Жилые здания. Под ред. Шевцова К.К. М.: Стройиздат, 1988.- с. 93 – 104.

3. Архитектура гражданских и промышленных зданий. В 5 т. Учебник для вузов. Т. 5. Промышленные здания / Л.Ф. Шубин.- 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1986.- с. 173 –175.

4. Сербинович П.П. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Гражданские здания массового строительства. Учеб. для строительных вызов. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Высшая школа, 1975. с. 112 – 133.

5. Орловский Б.Я., Орловский Я.Б. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Промышленные здания: Учеб. для вузов по спец. «Пром. и гражд. стр-во». 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1991.- с. 212 – 214.