Классификация промзданий. Промышленные здания
 Скачать 1.6 Mb.
|
|
Герметизированные здания. Здания или отдельные помещения с заданным температурно-влажностным микроклиматом, особым режимом чистоты и освещенности называют герметизированными. В таких зданиях нет световых фонарей, иногда отсутствуют окна. Одноэтажные и многоэтажные герметизированные здания предназначены для производств, где качество выпускаемой продукции в значительной степени зависит от внутреннего режима помещений (температуры, влажности, степени запыленности воздуха и др.). Наиболее распространены такие здания в электровакуумной, радиотехнической промышленности, в точном машиноприборостроении. Искусственный микроклимат и освещенность в герметизированных зданиях и помещениях обеспечивают:
Требования к производственной среде герметизированных помещений регламентированы специальными нормами проектирования.
Объемно-планировочное и конструктивное решения промышленного здания, как отмечалось, определяются характером технологического про¬цесса. Изменения технологии, вызываемые совершенствованием способов производства и оборудования, сменой номенклатуры и повышением тре¬бований к качеству продукции, а также экономическими факторами, ча¬сто влекут за собой переустройства зданий заводских цехов. Следовательно, промышленные здания, запроектированные только на заданный технологический процесс, в результате непрерывного техни¬ческого прогресса через несколько лет требуется реконструировать. При этом неизбежны большие материальные затраты, а отдельные цехи вы¬ходят на долгое время из эксплуатации. Переустройства и реконструкция зданий для приспособления их к измененной технологии производства часто необходимы и в тех случаях,: когда здания еще имеют нормальное физическое состояние и могли бы служить десятки лет. Иначе говоря, здание, перестав удовлетворять тре¬бованиям новой технологии производства, считается морально устарев¬шим или изношенным. Срок морального износа промышленного здания (период соответст¬вия его модернизированному производству) можно определить ориенти¬ровочно на основе анализа развития данного производства с учетом тем¬пов развития промышленности в будущем. Срок физического износа зда¬ния подсчитывают более точно, так как он регламентируется степенью капитальности здания. Наиболее экономичными здания будут в том слу¬чае, когда предельно сближены сроки их морального и физического износа. После этого периода эксплуатации здание должно подлежать сносу или коренной реконструкции. При современных темпах развития социалистической промышлен¬ности наиболее целесообразны здания, легко приспособляемые к измене¬ниям технологии производства или позволяющие размещать в них раз¬личные производства без нарушения архитектурно-строительной основы. Такие здания, впервые разработанные советскими инженерами, получили название «гибких» или универсальных. Универсальные промышленные здания практически не претерпевают морального износа и поэтому их проектируют высокой капитальности, обеспечивающей длительный срок- эксплуатации. Главной особенностью гибких или универсальных зданий является коупненная сетка колонн. Меньшее количество внутренних опор позво¬ляет облегчить процесс модернизации технологии, расставлять оборудо¬вание более экономно, организовать технологический поток вдоль или поперек пролетов, улучшить условия труда в цехах. Кроме того, резкое уменьшение количества несущих элементов здания позволяет уменьшить трудоемкость и сократить сроки строительства, а в отдельных случаях и снизить стоимость зданий. 11. Вспомогательные здания и помещения. Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий, предназначены для культурно-бытового обслуживания рабочих и служащих, занятых на промышленном предприятии (санитарно-гигиенического обслуживания, общественного питания, медицинского и культурно-массового обслуживания и др.), а также для размещения административно-хозяйственных и технических служб. Помещения санитарно-гигиенического обслуживания подразделяются на общие (гардеробные, умывальные, душевые, уборные, курительные, для отдыха и др.) и специальные (для сушки и обеспечения рабочей одежды, для обогревания, респираторные и др.). Состав помещений, количество и виды санитарно-технического и другого оборудования устанавливаются в соответствии с действующими нормами проектирования. Гардеробные, душевые и умывальные обычно объединяют в так называемые гардеробные блоки, их размещают на кратчайшем пути от проходных к рабочим местам. Курительные, уборные, комнаты отдыха и другие помещения многократного пользования располагают не далее 75 м от рабочих мест. Для общественного питания предусматривают столовые, а также буфеты с горячей едой, учитывая возможность посещения их без выхода из здания. Количество посадочных мест из расчёта — одно место на четырёх работающих в наибольшей смене. Расстояние между столовыми и рабочими местами — 200—300 м (при получасовом обеденном перерыве). Для медицинского обслуживания предусматривают поликлиники, профилактории и здравпункты. Заводские поликлиники размещают на расстоянии не более 2 км от входов на предприятия. Профилактории, как правило, размещаются в пригородной зоне, здравпункты — на территории предприятий, вблизи многолюдных или опасных в отношении травматизма цехов. К помещениям культурно-массового обслуживания относятся: общезаводские кабинеты политпросвещения; цеховые красные уголки, включающие залы собраний с количеством мест для 30% числа работающих в наибольшей смене; кружковые и подсобные помещения; площадки для спортивных игр и гимнастических упражнений. Помещения административно-хозяйственных служб включают: проходные, рабочие помещения цеховых и общезаводских управлений, конструкторские бюро, машиносчётные станции, машинописные бюро, фотолаборатории, копировальные, архивы, библиотеки, помещения учебного назначения, партийных и общественных организаций. 12. Нагрузки и воздействия на промзданий. Нагрузки подразделяют на постоянные и временные. К постоянным нагрузкам относят: массу всех частей здания, в том числе массу несущих и ограж- дающих конструкций; массу и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление. Временные нагрузки могут быть длительные, кратковременные и особые. К длительным временным нагрузкам относят: вертикальные от мостовых и подвесных кранов, от массы стационарного оборудования (станков, аппаратов, моторов, трубопроводов, транспортеров и т.п.); нагрузки на перекрытия от складируемых материалов, от массы отложений пыли; снеговые нагрузки; температурные, климатические и др. Кратковременными считают: нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах, а также при его перестановке или замене; от массы людей; от массы ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования; от подвижного подъемно-транспортного оборудования (погрузчиков, электрокаров и т.п.); ветровые, гололедные и др. К особым нагрузкам относят: сейсмические и взрывные воздействия; нагрузки, вызываемые резким нарушением технологического процесса; воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта (при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в местах горных выработок и в карстовых районах. Все эти факторы могут вызывать те или иные разрушения конструкций и изменять параметры внутренней среды производства. Сюда относятся: снижение несущей способности конструкций вследствие изменения структуры грунтов оснований и материалов, потеря теплозащитных качеств ограждений из-за увлажнения, переохлаждения или перегрева помещений, химическая коррозия материалов конструкций, разрушение покрасок и облицовок, образование трещин в конструкциях и др. Классификация нагрузок В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные Pd и временные (длительные Рl, кратковременные Рt, особыеPs) нагрузки. К постоянным Pd нагрузкам следует относить: а) вес частей сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций; б) вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление; в) гидростатическое давление. К длительным Рl, нагрузкам следует относить: а) вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование; б) вес стационарного оборудования: станков, аппаратов, моторов, емкостей, трубопроводов с арматурой, опорными частями и изоляцией, ленточных конвейеров, постоянных подъемных машин с их канатами и направляющими, а также вес жидкостей и твердых тел, заполняющих оборудование; в) давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах, избыточное давление и разрежение воздуха, возникающее при вентиляции шахт; г) нагрузки на перекрытия от складируемых материалов и стеллажного оборудования в складских помещениях, холодильниках, зернохранилищах, книгохранилищах, архивах и подобных помещениях; д) температурные технологические воздействия от стационарного оборудования; е) вес слоя воды на плоских водонаполненных покрытиях; ж) вес отложений производственной пыли, если не предусмотрены соответствующие мероприятия по ее удалению; з) пониженные нагрузки, перечисленные в п. 1.1.2; и) воздействия, обусловленные деформациями основания, не сопровождающимися коренным изменением структуры грунта, а также оттаиванием вечномерзлых грунтов; к) воздействия, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью материалов. К кратковременным нагрузкам Pt следует относить: а) нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах, а также при его перестановке или замене; б) вес людей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования; в) нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий с полными нормативными значениями, кроме нагрузок, указанных в п. длительные,( а, б, г, д); г) нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования (погрузчиков, электрокаров, кранов-штабелеров, тельферов, а также от мостовых и подвесных кранов с полным нормативным значением), включая вес транспортируемых грузов; д) нагрузки от транспортных средств; е) климатические (снеговые, ветровые, температурные и гололедные) нагрузки. К особым Ps нагрузкам следует относить: а) сейсмические воздействия; б) взрывные воздействия; в) нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования; г) воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта (например, при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в районах горных выработок и в карстовых; д) нагрузки, обусловленные пожаром; е) нагрузки от столкновений транспортных средств с частями сооружения. 13. Конструктивные схемы ОПЗ и МПЗ Одноэтажные каркасные здания. Каркас одноэтажного промышленного здания состоит из железобетонных или стальных колонн, образующих вместе с несущими конструкциями покрытия поперечные рамы, и разного рода продольных элементов — фундаментных, обвязочных и подкрановых балок, подстропильных ферм, а также различного рода связей, которые придают каркасу в целом и отдельным элементам пространственную жесткость и устойчивость. Расстояние между колоннами каркаса в продольном направлении (вдоль оси здания) называется шагом колонн,в поперечном — пролетом. Размеры пролетов и шага колонн принято называть сеткой колонн.  Многоэтажные промышленные здания каркасного типа (рис. 21) широко распространены в легкой, пищевой, химической, приборостроительной, электротехнической промышленности и аналогичных производствах.  Каркас зданий состоит из колонн и ригелей, образующих многоярусные рамы с жесткими узлами. Рамы располагают поперек здания, а в продольном направлении устойчивость здания обеспечивают стальными связями, которые устанавливают по каждому продольному ряду колонн в середине температурных отсеков. Число пролетов в каркасах бывает различным — от одного до грех тырех, а иногда и больше. Размеры пролетов 6, 9 и 12 м. Верхние этажи шириной 12 и 18 м перекрывают стропильными балками или фермами и плитами аналогично покрытиям одноэтажных зданий. Этажи могут иметь высоту 3,6—7,2 м с градацией размеров через 0,6 м. Стены выполняют из панелей или кирпичной кладки. Многоэтажные гражданские здания сооружают трех типов: каркасно-панельными, бескаркасно-панельными и с несущими кирпичными стенами. Каркасно-панельные здания состоят из каркаса, плит перекрытий и покрытий, перегородок и панелей стен. Пролеты каркасов зданий приняты 5,6 и 6 м. Шаг колонн вдоль здания 3,2 и 3,6 м. Высота этажа в гражданских зданиях зависит от назначения зданий и принимают ее равной (м): 2,8 — для жилых домов и гостиниц; 3,3 — для административных зданий, учебных заведений, торговых предприятий; 3,6 и 4,2 — для зданий специального назначения (конструкторские бюро, лаборатории). 14. Выбор материала каркаса Каркасы выполняют в основном из сборных железо бетонных элементов. Монолитный железобетон приме няют при наличии соответствующего технологического обоснования. В зданиях с большими пролетами и высо той при грузоподъемности мостовых кранов 50 т и бо лее, а также в особых условиях строительства и эксплу атации допускаются стальные каркасы. В ряде случаев применяются смешанные каркасы. При выборе материалов необходимо учитывать раз меры пролетов и шага колонн, высоту здания, величину и характер действующих на каркас нагрузок, наличие агрессивных факторов, требования огнестойкости, дол говечности и технико-экономические обоснования. Каркас промышленного здания подвергается сложному комплексу силовых и несиловых воздействий. Сило вые воздействия возникают от постоянных и временных нагрузок (собственная масса конструкций, снег, ветер, люди, эксплуатационное оборудование, грузоподъем ные устройства и т. д.). В связи с этим элементы карка са должны отвечать требованиям прочности и устойчи вости. Несиловые воздействия образуются от влияния внешней и внутренней среды в виде положительных и от рицательных температур, пара, содержащихся в возду хе химических веществ, действия минеральных масел, кислот и т. д. Все эти компоненты разрушают структуру строительных материалов, а следовательно, и конструк ций. Поэтому элементы каркаса должны обладать тер мостойкостью, влагостойкостью и биостойкостью. При строительстве промышленного здания наиболь ший расход материалов приходится на несущие элемен ты здания, составляющие его каркас. Поэтому снижение расхода этих материалов обеспечивает эффективность строительства. Оно может быть достигнуто более полным использованием физико-механических свойств материа лов, в основном, бетона и железобетона, так как именно эти материалы являются основными при изготовлении конструкций каркаса. Типовым решением при конструировании сборного железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания является применение поперечных рам из сбор ных железобетонных колонн и несущих элементов по крытия (балок или ферм) и продольных элементов в ви де фундаментных, подкрановых и обвязочных балок, плит покрытия и связей. Соединение несущих элементов покрытия с колоннами в этом случае принято шарнир ным. Это позволяет осуществить независимую типизацию балок, ферм и колонн, так как при шарнирном сое динении нагрузка, приложенная, к одному из элементов, не вызывает изгибающего момента в другом. Достига ется высокая степень универсальности элементов карка са, возможность их использования для различных ре шений и типов несущих элементов покрытия. Кроме того, шарнирное соединение колонн, балок и ферм кон структивно значительно проще жесткого, тем самым об легчается изготовление и монтаж конструкций. В каркасах большой протяженности устраивают тем пературные швы, расчленяющие каркас на отдельные участки, называемые температурными блоками. Каж дый температурный блок должен иметь длину не более 72 м,ширину не более 144м и обладать самостоятельной пространственной жесткостью. |