Лекция 1, 2

Конструкции одноэтажных сельскохозяйственных и промышленных зданий

1. Объемно-планировочные решения одноэтажных зданий

2. Классификация одноэтажных производственных зданий по конструктивным признакам.

3. Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование

4. Устройство деформационных швов

5. Привязка элементов к разбивочным осям

6. Обеспечение пространственной жесткости и устойчивости одноэтажных промышленных зданий

7. Типы покрытий, типы кровли

8. Назначение и типы фонарей

1. Объемно-планировочные решения одноэтажных зданий

Типы зданий. Основные требования к решениям зданий. Производственные здания в отечественном строительстве проектировались большей частью одноэтажными (удельный вес 79-80%). Конструктивные особенности одноэтажных зданий открывали большие возможности применения крупных сеток колонн. Это позволяло создавать лучшие условия расстановки оборудования и организацию производственных потоков; в любом месте здания свободно размещались производства с тяжелым оборудованием; обеспечивалась большая маневренность при перестройке технологического процесса; проще и экономичнее решались транспортные и грузоподъемные устройства.

В практике проектирования и в строительных нормах принята определенная терминология для параметров зданий:

- объемно-планировочный элемент – часть здания с размерами, равными высоте здания, пролету и шагу;

- планировочный элемент – горизонтальная проекция объемно-планировочного элемента;

- объемно-планировочные параметры – основные линейные размеры объемно-планировочных элементов: пролеты, шаги, высоты;

- пролет – расстояние между разбивочными осями отдельных опор в направлении, соответствующем пролету основной несущей конструкции покрытия;

- шаг – расстояние между разбивочными осями, определяющими расположение отдельных опор или расположение основных несущих конструкций; при этом различают шаг колонн и шаг стропильных конструкций;

- сетка колонн – расположение разбивочных осей колонн в плане; обозначается как произведение пролета на шаг колонн (24×12 м);

- высота одноэтажного здания – расстояние от уровня пола до условной отметки покрытия; высота помещения одноэтажного здания – расстояние от уровня чистого пола до низа несущей конструкции покрытия вблизи опирания на колонну.

- привязка – расстояние от модульной разбивочной оси до грани или до геометрической оси элемента.

Объемно-планировочные решения промышленных предприятий удовлетворяли требованиям технологии и индустриализации строительства: этим объяснялись массовый переход к пролетам 18, 24, 30 м; увеличение шага колонн до 12 и 18 м; увеличение доли зданий с подвесным транспортом (подвесные краны, монорельсы, конвейеры и пр.).

Среди производственных зданий выделяют следующие разновидности:

- здания со скатной кровлей; здания с плоской (малоуклонной) кровлей; здания с подвесными потолками;

- здания с фонарями (аэрационными, светоаэрационными, зенитными); здания без фонарей;

- бескрановые здания; крановые здания, оборудованные мостовыми или подвесными кранами;

- здания с наружным отводом воды; здания с внутренним отводом воды.

Рис. 1.1. Схемы поперечных рам каркасов бескрановых зданий с типовыми ЖБК

а – однопролетное и многопролетное здание с плоской кровлей с применением стропильных балок; б – здание однопролетное и многопролетное (с внутренним отводом воды) со скатной кровлей с применением двускатных стропильных балок; в – здание двухпролетное и трехпролетное со скатной кровлей (с наружным неорганизованным отводом воды) с применением стропильных балок с параллельными поясами и двускатных

Рис. 1.2. Схемы поперечных рам каркасов зданий, оборудованных мостовыми кранами, с типовыми ЖБК

а – многопролетное здание с применением раскосных (или безраскосных) стропильных ферм со скатной кровлей и внутренним отводом воды; б – многопролетное здание с применением безраскосных стропильных ферм со стойками и малоуклонной кровлей и внутренним отводом воды

Рис. 1.3. Однопролетное и трехпролетное неотапливаемое здание с треугольными фермами в сочетании с асбестоцементными волнистыми листами с наружным отводом воды

В практике строительства встречаются различные сочетания этих признаков. Отечественные нормы относят к плоским кровли, имеющие уклон от 0 до 2,5%. С плоской кровлей без фонарей выполнялись преимущественно здания для предприятий текстильной промышленности, искусственного волокна, радиоэлектроники и других отраслей, где требуется создание определенных температурно-влажностных режимов.

Здания с фонарями в основном строились со скатной кровлей.

Разновидность одноэтажных производственных зданий представляют так называемые здания павильонного типа. Это отдельно стоящие одно-, двух, трехпролетные здания с встроенными этажерками для размещения технологического оборудования. Такие здания предназначены для размещения производств, в которых преобладают вертикальные схемы технологических процессов.

При проектировании промышленных предприятий предусматривали ограниченное число типов зданий и их конструктивных решений. Здания проектировались в общем случае прямоугольной формы в плане, преимущественно без перепадов высот, с одинаковыми пролетами одного направления и высоты. При соответствующем обосновании допускались разные унифицированные пролеты, повышенные пролеты группировали вместе и располагали по одну сторону от пониженных пролетов. Во всех случаях избегали пониженных средних пролетов, т.к. это приводило к образованию снеговых мешков. Ширина зданий устанавливалась с учетом требований пожаро- и взрывобезопасности.

Сетка колонн, шаг стропильных конструкций. В директивных материалах Госстроя СССР рекомендовано для одноэтажных многопролетных зданий массового типа применять в цехах без кранов главным образом сетку колонн 18×12 м и в цехах с кранами сетки 18×12 м и 24×12 м, а для отдельных производств с крупногабаритным оборудованием – пролеты 30 и 36 м. При подвесном транспортном оборудовании или подвесных потолках, а также при подвеске значительного количества коммуникаций рекомендовано располагать несущие конструкции покрытий (балки, фермы) через 6 м и применять подстропильные конструкции. При отсутствии подвесного оборудования рекомендованы стропильные балки и фермы с шагом 12 м, а для покрытий – плиты пролетом 12 м (в этом случае не требуется подстропильной конструкции).

С применением унификации сеток колонн до ¾ одноэтажных производственных зданий проектировалось и строилось с сетками колонн 18×12 м и 24×12 м, остальная ¼ – с сетками колонн 9×6, 12×6, 18×6, 24×6, 30×12, 36×12 м. В проектировании производственных зданий практически полностью были исключены сетки колонн 15×6 м и 21×6 м. Сетка 27×6 м применялась в виде исключения только для зданий электролиза алюминия.

Высоты помещений (от отметки чистого пола до низа несущих конструкций покрытий на опоре) принимают строго определенные для соответствующих пролетов зданий

- без мостовых кранов (от 3,6 до 12,6 м);

- с мостовыми кранами (от 8,4 до 18 м).

По технологическим требованиям можно применять большие высоты:

- до 10,8 м для зданий пролетами 12 м – кратными 1,2 м;

- выше 10,8 м для зданий пролетами 12 м – кратными 1,8 м;

- для зданий пролетами 18, 24, 30 м – кратными 1,8 м.

Высоты 3,6 и 4,2 м допускались только для зданий со скатной кровлей с наружным отводом воды.