Раздел 5. Промышленные здания .
1.данные для проектирования промышленных зданий Данные, необходимые для строительного проектирования промышленного здания, предприятия или промышленного узла, делятся в основном на .три группы: 1) связанные с географическими особенностями местоположения объекта; 2) обусловленные технологическими особенностями проектируемого производства и 3) данные, характеризующие возможности строящей организации. При этом район или пункт строительства определяется технико- экономическими обоснованиями проекта (ТЭО).
1). Географические данные
К географическим данным относятся:
а) климатические условия района строительства: расчетные температуры наружного воздуха, глубина сезонного промерзания грунта, преобладающее направление ветров, ветровая нагрузка, снеговая нагрузка и др.; эти данные принимаются по строительным нормам и правилам (СНиП) в зависимости от географического расположения пункта строительства;
б) топографическая съемка территории, отводимой под строительство, с указанием ее ориентировки по странам света, координат и горизонталей, определяющих уклоны местности;
в) инженерно-геологические и гидрогеологические данные: напластование и характеристика грунтов, уровень грунтовых вод, наличие и мощность водных источников (для проектирования водоснабжения) и другие данные, получаемые на основании инженерно-геологических изысканий на местности; при этом должны быть оценены не только существующие характеристики, но и возможность их изменения со временем в процессе эксплуатации предприятия, например, возможность повышения уровня грунтовых вод, изменения их агрессивности и т. д.
При строительстве в районах с особыми условиями — набухающие, просадочные или вечномерзлые грунты, особо высокие температуры, а также в северной строительно-климатической зоне, в районах горных выработок, в сейсмических районах и др. — в проекте должны быть предусмотрены соответствующие архитектурные и конструктивные мероприятия.
Для сейсмических районов необходимо установить их сейсмичность (по картам сейсмического районирования) 2) К подготовке технологических исходных данных необходимо подходить с большим вниманием и ответственностью, критически оценивая выбранные технологические решения и возможности их видоизменения для того, чтобы получить более рациональные решения. 3) К числу данных этой группы относятся сведения о возможностях получения и местной стоимости несущих стальных и сборных железобетонных конструкций, о видах и типоразмерах индустриальных ограждающих конструкций, изготовляемых в районе строительства, о наличии и видах местных строительных материалов и т. п.
2.Подъемно-транспортное оборудование и его влияние на проектное решение зданий и конструкций.
Подъемно-транспортное оборудование предназначено для перемещения обрабатываемых материалов и изделий, а также для монтажа и демонтажа производственного оборудования. Основными видами подъемно-транспортное оборудования являются: мостовые краны, подвесные кран-балки, разнообразные конвейерные системы и др.
Грузы (сырье, готовая продукция, оборудование при монтаже и демонтаже) внутри промышленных зданий перемещают с помощью подъемно-транспортного оборудования, нередко называемого «внутрицеховым транспортом». Вид транспорта влияет на конструкции и объемно-планировочное решение промышленного здания. Правильный выбор подъемно-транспортного оборудования в значительной мере предопределяет строительные технико-экономические показатели промышленного здания.
Внутрицеховой транспорт подразделяют на две группы: а) транспорт периодического действия; б) транспорт непрерывного действия.
К первой группе относят: напольный безрельсовый и рельсовый транспорт (автокары, автопогрузчики и т.п.), подвесной транспорт (тали, кошки, подвесные краны и т. п.), сюда также входят мостовые и другие виды кранов; ко второй — конвейеры всех видов, пневматический и гидравлический транспорт.
Выбор того или иного вида внутрицехового транспорта зависит от технологического процесса, характера грузов, необходимости модернизации процесса производства. Целесообразно применять такие виды транспорта, которые мало влияют на объемно-планировочное и конструктивное решения промышленного здания, т. е. отказываться, где возможно, от применения мостовых кранов и тех видов транспорта, которые затрудняют модернизацию технологического процесса. Отдается предпочтение напольному безрельсовому подвесному, конвейерному, пневматическому и гидравлическому транспорту.
Проектирование и монтаж подъемно-транспортного оборудования производственных зданий осуществляют инженеры — специалисты в этой области. Поэтому в данном курсе дается описание только такого подъемно-транспортного оборудования, которое влияет на объемно-планировочное решение здания и решение его конструкций, т. е. талей, подвесных, мостовых и специальных кранов.
3.Сборный унифицированный каркас ж/б одноэтажного промздания. Привязка к осям элементов каркаса. Производственные одноэтажные здания строят, как правило, по каркасной схеме (рис. 16.1). Каркас применяют чаще всего железобетонный, реже стальной; в отдельных случаях может быть применен неполный каркас с несущими каменными стенами.
Каркасы производственных зданий, как правило, представляют собой конструкцию, состоящую из поперечных рам, образуемых колоннами, защемленными в фундаментах и шарнирно (или жестко) связанными с ригелями покрытия (балками или фермами). При наличии подвесного транспортного оборудования или подвесных потолков, а также при подвеске различных коммуникаций несущие конструкции покрытий в ряде случаев можно располагать через 6 м и применять подстропильные конструкции при шаге колонн 12 м. Если подвесного транспортного оборудования нет, стропильные балки и фермы располагают через 12 м, применяя плиты пролетом 12 м.
При стальном каркасе конструктивные схемы в основном аналогичны схемам из железобетона и определяются сочетанием основных элементов здания – балок, ферм, колонн, связанных в единое целое . Рамные железобетонные каркасы являются основной несущей конструкцией одноэтажных производственных зданий и состоят из фундаментов, колонн, несущих конструкций покрытий (балок, ферм) и связей (см. рис. 16.1). Железобетонный каркас может быть монолитными и сборным. Преимущественное распространение имеет сборный железобетонный каркас из унифицированных элементов заводского изготовления. Такой каркас наиболее полно удовлетворяет требованиям индустриализации.
Для создания пространственной жесткости плоские поперечные рамы каркаса в продольном направлении связывают фундаментными, обвязочными и подкрановыми балками и панелями покрытия. В плоскостях стен каркасы можно усилить стойками фахверка, иногда называемого стеновым каркасом. 4.Колонны. В одноэтажных промышленных зданиях применяют обычно унифицированные сплошные железобетонные одноветвевые колонны прямоугольного сечения и сквозные двухветвевые . Прямоугольные унифицированные колонны могут иметь размеры сечения:400х400, 400х600, 400х800, 500х500, 500х800 мм, двухветвевые – 500х1000, 500х1400, 600x1900 мм и др.
Высоту колонн подбирают в зависимости от высоты помещения Н и глубины их заделки а в стакан фундамента. Заделка колонн ниже нулевой отметки в зданиях без мостовых кранов равна 0,9 м; в зданиях с мостовыми кранами 1,0 м – для одноветвевых колонн прямоугольного сечения, 1,05 и 1,35 м – для двухветвевых колонн.
Для укладки подкрановых балок на колоннах устраивают подкрановые консоли. Верхнюю надкрановую часть колонны, поддерживающую несущиеэлементы покрытия (балки или фермы), называют надколонником. Для крепления несущих элементов покрытия к колонне в верхнем ее торце закрепляют стальной закладной лист. В местах крепления к колонне подкрановых балок и стеновых панелей (рис. 16.7) располагают стальные закладные детали. Колонны с элементами каркаса сопрягают сваркой стальных закладных деталей с последующим их обетонированием, причем в колоннах, расположенных по наружным продольным рядам, предусматривают также стальные детали для крепления к ним элементов наружных стен.
Связи между колоннами. Вертикальные связи, расположенные по линии колонн здания, создают жесткость и геометрическую неизменяемость колонн каркаса в продольном направлении. Их устраивают для каждого продольного ряда в середине температурного блока. Температурным блоком называют участок по длине здания между температурными швами или между температурным швом и ближайшей к нему наружной стеной здания. В зданиях малой высоты (при высоте колонн до 7...8 м) связи между колоннами можно не устраивать, в зданиях большей высоты предусматривают крестовые или портальные связи. Крестовые связи применяют при шаге 6 м, портальные– 12 м, их выполняют из прокатных уголков и соединяют с колоннами путем сварки косынок крестов с закладными деталями.