Аркитектура. В. Г. Шухова архитектурные конструкции промышленных зданий
 Скачать 6.27 Mb.
|
4.1.2 Разбивка здания на температурно-деформационные блокиОсновные размеры здания в плане измеряют между координационными осями, которые образуют геометрическую основу плана здания. Ширина пролета – расстояние между продольными разбивочными осями – для зданий, оборудованных мостовыми кранами, определяют суммированием пролета мостового крана и удвоенного расстояния между осью рельса подкранового пути и разбивочной осью, равного 750 мм при кранах грузоподъемностью до 50 т; 1000 мм – при кранах грузоподъемностью более 50 т. Шаг колонн – расстояние между поперечными разбивочными осями – назначают с учетом габаритов и способа расстановки технологического оборудования, вида внутрицехового подъемно-транспортного оборудования, размеров выпускаемых изделий. Шаг колонн и величина пролетов принимаются кратными укрупненному строительному модулю 60М = 6 м. Промышленные здания разбиваются на температурно-деформационные блоки – отсеки, конструктивно не связанные друг с другом. При температурных воздействиях, неравномерных нагрузках и осадках такие отсеки деформируются независимо один от другого. Разбивка на температурно-деформационные блоки выполняется при помощи продольных и поперечных деформационных швов. Расстояния между температурными швами приведены в таблице 2. Если в здании с железобетонным или смешанным каркасом соседние параллельно расположенные пролеты имеют разную высоту, то по линии перепада высот устанавливают два ряда колонн (поскольку конструкции типовых железобетонных покрытий не допускают опирания стропильной конструкции на одну колонну в разных уровнях). В этом случае деформационный шов образуется автоматически. Таблица 2 – Предельные расстояния между деформационными швами одноэтажных зданий, м
Шаг колонн по линии перепада высот принимается равным шагу колонн крайнего ряда, принятому в здании. Это обеспечивает возможность одинакового решения наружных стен по линии перепада высот и по наружному контуру здания. При двух рядах колонн по линии перепада высот необходимо предусматривать две разбивочные оси, располагающиеся на строго определенном расстоянии одна от другой. Данное расстояние называется вставкой (с) (рисунок 2 а-в). Привязка колонн к этим осям должна соответствовать правилам привязок «0» или «250». Размер вставки с (мм) должен быть кратным 50 мм (но не менее 300 мм) и равняться сумме следующих параметров: С = «0» («250») × 1(2) + d + e+ 50, (1) где d– толщина стены, мм; е – зазор между наружной гранью колонн повышенного пролета и внутренней плоскостью стены, мм, обычно е = 30 мм; 50 мм – зазор между наружной плоскостью стены и гранью колонн пониженного пролета. Примыкание поперечных пролетов к продольным (перпендикулярное примыкание), независимо от материала каркаса, также решается путем установки парных колонн, относящихся к разным пролетам, по двум разбивочным осям со вставкой между ними (рисунок 2 г, д). Размер вставки с (мм) зависит от способа привязки в поперечном (более высоком) пролете («0» или «250») и может быть определен из выражения: С = «0» («250») + е + d+ 50 (2) Этот размер округляют до кратности 50 мм, и он не должен быть менее 300 мм. В продольном температурном шве при одинаковой высоте соседних пролетов также устанавливают два ряда колонн на двух разбивочных осях со вставкой между ними. При этом шаг колонн в температурном шве должен быть равен шагу, принятому для средних колонн, поскольку наружная стена в плоскости температурного шва отсутствует (рисунок 2 ж-и). Размер вставки зависит от величины привязок в примыкающих пролетах и может составлять 500, 750 и 1000 мм.    Рисунок 2 – Температурные швы одноэтажных производственных зданий: а-в – продольный температурный шов в местах перепада высот параллельных пролетов; г, д – то же при взаимно перпендикулярном примыкании пролетов; е – поперечный температурный шов; ж-и – продольный температурный швов в зданиях с пролетами одинаковой высоты Поперечный температурный шов образуется двумя рядами колонн. По типовым решениям, температурный шов выполняется без вставки. Несмотря на наличие парных колонн, сохраняется одна разбивочная ось. К одной поперечной оси привязывают два ряда колонн со смещением их осей относительно разбивочной оси на 500 мм в обе стороны (рисунок 3).  Рисунок 3 – Привязка элементов одноэтажных зданий в местах поперечных температурных швов В тех случаях, когда температурные швы выполняются на парных координационных осях модульные размеры вставок можно также определить по таблице 3. Таблица 3 – Размеры вставок (с) между координационными осями одноэтажных зданий при различной толщине навесных панелей
4.1.3 Эвакуация людей из здания Количество эвакуационных выходов из здания зависит от расстояния до наиболее удаленного рабочего места (таблица 4) и должно быть не менее двух. Таблица 4 – Расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода
В качестве эвакуационных выходов используются двери и ворота для любого вида транспорта, если они открываются вручную. Раздвижные и шторные ворота не считаются эвакуационными выходами. Расстояние между эвакуационными выходами – не далее 72 м друг от друга по периметру наружных стен. 4.2 Конструктивное решение производственного здания Несущие и ограждающие конструкции производственных зданий следует проектировать с применением унифицированных сборных элементов индустриального изготовления. Промышленные здания проектируются по каркасной рамно-связевой конструктивной схеме. Каркас представляет собой пространственную систему, состоящую из поперечных рам, образованных колоннами и несущими конструкциями покрытия (балки, фермы и др.) и продольных элементов: фундаментных, подкрановых и обвязочных балок, подстропильных конструкций, плит покрытия и связей (рисунок 4). Материал каркаса – железобетон и сталь. Материал и основные сечения элементов поперечной рамы каркаса назначают на основе параметров объемно-планировочного решения, грузоподъемности подъемно-транспортного оборудования. В учебном проектировании подбор типовых конструктивных элементов каркаса выполняется с использованием учебной и справочной литературы [1-6].  Рисунок 4 – Конструктивные элементы одноэтажного здания с железобетонным каркасом: 1 – фундамент; 2 – колонна; 3 – подстропильная ферма; 4 – стропильная ферма; 5 – светоаэрационный фонарь; 6 – плита покрытия; 7 – пароизоляция; 8 – утеплитель; 9 – выравнивающий слой; 10 – кровельный ковер; 11 – воронка внутреннего водостока; 12 – ендова средняя; 13 – то же, пристенная; 14 – стеновая панель; 15 – оконная панель; 16 – подкрановая балка; 17 – крановый рельс; 18 – вертикальные связи между колоннами; 19 – фундаментная балка; 20 – отмостка Колонны. Вид колонн основного каркаса зависит от выбранного материала каркаса, габаритов пролета и грузоподъемности мостовых кранов. Для зданий без мостовых кранов (при высоте пролета от 3 до 14,4 м) и для зданий с мостовыми кранами (при высоте пролета от 8,4 до 10,8 м) принимают типовые сборные железобетонные колонны сплошного сечения и двухветвевые колонны (при высоте пролета от 10,8 до 18 м). Стальные колонны могут быть сплошного и сквозного типов с постоянным и переменным по высоте сечением. Колонны сплошного постоянного сечения из сварного широкополочного двутавра используют в зданиях без мостовых кранов (при высоте пролета до 8,4 м), а также в зданиях с мостовыми кранами (грузоподъемность до 20 т и высота пролета 8,4-9,6 м). В остальных случаях применяют двухветвевые колонны с нижней решетчатой и верхней сплошной частями. Стропильные и подстропильные конструкции покрытия. Железобетонные балки скатных покрытий перекрывают пролеты 12 и 18 м, железобетонные фермы – 18 и 24 м. Унифицированные стальные фермы разработаны для пролетов от 18 до 36 м. Сборные железобетонные плиты на пролет, выполняющие одновременно функции несущих и ограждающих элементов здания – плиты-оболочки типов КЖС, КСО, 2Т и П. Их применяют для перекрытия пролетов 12, 18 и 24 м. Ширина плит 3 м. Плиты устанавливают поперек пролета на продольные балки для шага колонн 6 и 12 м. Подстропильные конструкции используют для опирания стропильных конструкций в тех случаях, когда шаг колонн среднего ряда больше шага колонн крайнего ряда. Подстропильные конструкции устанавливаются вдоль пролета на колонны среднего ряда. В соответствии с материалом стропильных конструкций покрытия принимают железобетонные подстропильные балки и фермы или стальные подстропильные фермы. Подкрановые балки. Производственные здания для перемещения внутри них сырья, полуфабрикатов или готовой продукции оборудуют подъемно-транспортными средствами – мостовыми кранами. По консолям колонн укладывают специальные конструкции – подкрановые пути для передвижения крана вдоль пролета. Каркас промышленного здания состоит из поперечных рам и продольных связей между ними. Одним из элементов продольных связей являются подкрановые балки. Подкрановые балки изготавливают стальными и железобетонными. Стальные подкрановые балки применяют при стальных колоннах для кранов любой грузоподъемности, при железобетонных колоннах с кранами грузоподъемностью >32 т. По сечению подкрановые балки подразделяют на сплошные и решетчатые. Железобетонные подкрановые балки применяют при железобетонных колоннах с шагом 6 и 12 м для кранов грузоподъемностью 20 – 32 т включительно. Балки могут иметь тавровое или двутавровое сечение (первые предусматривают при шаге колонн 6 м; вторые – при шаге 12 м). Связи. Для повышения устойчивости одноэтажных производственных зданий в продольном направлении предусматривают систему вертикальных и горизонтальных связей между колоннами и в покрытии. Стальные вертикальные связи по колоннам железобетонных и стальных каркасов. Вертикальные связи при железобетонных колоннах каркаса в зданиях без мостовых кранов и с подвесным транспортом устанавливают только при высоте пролета более 9,6 м. Их располагают в середине температурных блоков в каждом ряду колонн. В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, связи устанавливают в подкрановой части. Связи по колоннам делают крестовыми и портальными (рисунок 5, а). Выбор формы связей зависит от шага колонн, высоты от пола до головки подкранового рельса и вида напольного транспорта. Крестовые связи чаще всего применяют при шаге колонн 6 м, высоте до головки подкранового рельса до 10 м и малогабаритном напольном транспорте, а портальные – при шаге 6 и 12 м в более высоких зданиях с использованием крупногабаритного транспорта (автомобили, штабеллеры и т.п.). а)   Рисунок 5 – Связи между колоннами: а – связи между железобетонными колоннами; б – то же, между стальными колоннами постоянного сечения; в – то же, при двухветвевых колоннах; 1 – связи истового типа; 2 – то же, портального; 3 – основные связи; 4 – верхние связи Вертикальные связи между опорами железобетонных стропильных конструкций ставят только в покрытиях с плоской кровлей. В зданиях без подстропильных конструкций такие связи размещают в каждом ряду колонн, а с подстропильными конструкциями – только в крайних рядах колонн при шаге 6 м. Вертикальные связи по стальным колоннам каркаса предусматривают в каждом продольном ряду колонн в виде основных (подкрановые) и верхних (надкрановые). Основные связи устраивают в середине здания или температурного блока. Верхние связи устанавливают по краям температурного блока (рисунок 5, б, в). Стальные связи по фермам. По средним рядам колонн крайние подстропильные фермы в каждом температурном блоке связывают с верхними поясами стропильных ферм горизонтальными распорками (рисунок 6, а). В покрытиях при шаге колонн крайних и средних рядов 12 м предусматривают горизонтальные связевые фермы, размещая их в уровне нижнего пояса стропил по торцам температурных блоков в каждом пролете (рисунок 6, б). В зданиях с мостовыми кранами тяжелого режима или при технологическом оборудовании, вызывающем колебания каркаса, в середине каждого пролета ставят распорки (тяжи) и вертикальные связи по нижнему поясу стропильных конструкций. Роль горизонтальных связей в верхних поясах ферм или балок выполняют крупноразмерные панели покрытия.  Рисунок 6 – Связи между фермами: а – по верхним поясам ферм; б – по нижним поясам ферм; в – вертикальные; 1 – распорка в коньке; 2 – поперечные связевые фермы; 3 – продольная связевая ферма; 4 – растяжка по нижнему поясу; 5 – вертикальные связи Стены. Для стен отапливаемых зданий применяют многослойные панели из легких и ячеистых бетонов с эффективным утеплителем и трехслойные панели типа «сэндвич». Стеновые бетонные панели имеют горизонтальную разрезку, их длина равна шагу колонн основного каркаса (6 или 12 м). Размеры панелей по высоте должны быть кратными 300 мм (1,2 и 1,8 м подкарнизных и парапетных – 0,9 и 1,5 м). Панели типа «сэндвич» располагают вертикально или горизонтально, прикрепляя к горизонтальным ригелям, которые в свою очередь, соединены с фахверковыми и основными колоннами. Длина панелей может варьироваться в широких пределах до 12 м, ширина принимается не более 1,2 м. Проемы в стенах. Выбор материала оконных переплетов зависит от температуры и влажности внутреннего воздуха в здании. Не рекомендуется применять стальные конструкции окон в цехах с влажным и мокрым режимом и агрессивной средой. Размеры оконных проемов диктуются условиями дневного освещения и аэрации. Высота оконных панелей принимается такой же, как у стеновых панелей, а ширина оконных проемов – 1,8 м; 3 м; 4,8 м. Ленточное остекление применяют только при соответствующем обосновании. Оконные проемы, не предназначенные для вентиляции, следует заполнять глухими неоткрывающимися переплетами стеклопрофилитом или стеклоблоками. Ворота размещают в продольных и торцевых стенах в соответствии с технологическим процессом. По принципу действия их подразделяют на распашные, подъемные и раздвижные. С наружной стороны ворот предусматривают пандусы с уклоном не более 10%. Размеры проемов ворот принимают кратными 600 мм. Типовые ворота имеют следующие размеры (в метрах): 2,4x2,4; 3x3; 3,6x3,6; 4,2x4,2 (для безрельсового транспорта). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||