Данные необходимые для проектирования промышленных предприятий

Требования предъявляемые к промышленным зданиям

Технологические – обуславливают полное соответствие здания своему назначению т.е. здание должно обеспечивать нормальное функционирование размещаемого в нём технологического оборудования и нормальный ход технологического процесса в целом.

Технические - обеспечение прочности, устойчивости, долговечности, противопожарной  безопасности идустриальность.

Архитектурно-художественные - эстетический внешний вид.

Экономические - затраты на возведение должны быть оптимальны. Выбирают лучший вариант из нескольких.

Строительстве.

Основными параметрами являются пролет (Lo), шаг колонн (Во), высота (Но):

•                 Пролет - расстояние между модульными осями отдельных опор в направлении, соответствующем основной несущей конструкции покрытия (стропильной).

•                 Шаг колонн - расстояние между модульными осями отдельных опор в направлении, перпендикулярном пролету.

Высота одноэтажного производственного здания - расстояние от уровня чистого пола до низа несущей (стропильной) конструкции покрытия.

Сетка колонн - расположение разбивочных осей колонн в плане. Она обозначается как произведение пролета на шаг колонн, например, 12x6, 24x12 м.

Все параметры производственного здания — шаг, пролет, высота помещения, размеры конструктивных элементов, зазоры между ними назначаются на основе ЕМС, кратными модулю. Установлен основной модуль М= 100 мм.

ВМС введена с целью ограничения типоразмеров конструкций и деталей. Размеры объемно планировочных компонентов должны быть кратные укрупненному модулю: ширина пролетов и шаг колонн — 10М, высота этажей величине М, 2М, ЗМ.

В соответствии с этим ширина пролетов принимается равной 12, 18, 24, 30, 36м и более, кратной 6 м. шаг колонн 6 и 12 м, высота помещений одноэтажных зданий - равной 3.6; 4.2; 4.8; 5.4; 6.0; 7.2; 8.4; 9.6; 10.8; 12.6; 14.4; 16.2; 18 м.(прил. 1).

В ЕМС различают три категории размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов: номинальные (кратные модулю), конструктивные (отличающиеся от номинальных на величину нормированных швов и зазоров) и натуральные (фактические, отличающиеся от конструктивных величиной установленных допуском - 5 мм). Например, при шаге колонн, равном 6 м, длина плит покрытия принята следующая:

номинальная - 6000 мм;

конструктивная - 5980 мм;

фактическая - 5980±5 мм.

9. Правила привязки колонн в рамно-связевом каркасе ОПЗ. Дать примеры.

Привязка колонн к продольным разбивочным осям. По отношению к продольным осям колонны средних рядов располагаются сим­метрично, а колонны крайние рядов могут вдеть нулевую привязку (рис 13, а) или привязку неравную 0 (рис. 1.3,6). При а=0 верхняя часть колонн может иметь размер hi не более 380 мм. При этом требования стандартов на мостовые краны настолько жестки, что этот размер не может быть округлен даже до 400 мм. При не a =0 размер верхней части ко­лонн может быть увеличен до h ₂ = h 1+ a .

Унифицированные размеры привязки с приведены в табл. 1.1.

Привязка колонн к поперечным разбивочным осям. Первая и последняя колонны каж­дого продольного ряда в пределах каждого температурного блока имеют привязку к по­перечной оси 500 мм независимо от материала колонн, их шага и высоты здания. Эта привяз­ка, одинаковая во всех случаях и не имеющая поэтому условного обозначения, измеряется от разбивочной оси до оси колонны. Такое расположение колонн в торцах здания дает возможность разместить верхнюю часть ко­лонн торцового фахверка между стеной пристенной несущей конструкцией покрытия (рис, 1.4, а) и этим обеспечивает возможность удобного крепления торцовой стены к колоннам фахверка по всей высоте от пола до на­стила покрытия.

Для крепления торцовой стены к основным колоннам каркаса в зазор между колонной и стеной устанавливаются приколонные сталь­ные стойки фахверка, привариваемые к сталь­ным колоннам или к закладным деталям же­лезобетонных колонн.

11 Объемно-планировочные и конструктивные решения ОПЗ.

На практике наиболее часто встречаются одноэтажные пол­носборные промышленные здания площадью 3...20 тыс. м2. Они могут быть бескрановыми или оборудованными мостовыми электрическими кранами. Пролеты зданий составляют 12, 18, 24 и 30 м, шаг колонн 6 и 12 м, высота зданий от 8,4 до 18 м. Масса сборных элементов составляет от 2,5 до 33 т. Здания ха­рактеризуются однотипными ячейками, конструкциями и боль­шими размерами в продольном и поперечном направлениях.

Разработаны универсальные объемно-планировочные и конструктивные решения зданий, которые позволяют приме­нять индустриальные методы монтажа. Установлено ограни­ченное число взаимосочетаний параметров зданий или габаритных схем. Размеры пролетов связаны с определенными высотой и шагом колонн, надкрановыми габаритами. Принципы конструктивных решений промышленных зданий.
Конструктивное решение здания определяется на начальном этапе проектирования и сводится к выбору конструктивной и строительной систем и конструктивной схемы.
Конструктивная система представляет собой совокупность взаимосвязанных вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость.
Строительную систему здания определяет материал конструкций и способ его возведения.
Большинству промышленных зданий присуща каркасная конструктивная система.
Другие виды конструктивных систем (бескаркасная, с неполным каркасом, ствольная, оболочковая) применяют реже.
В каркасной системе прочность, жесткость и устойчивость здания обеспечивают пространственные рамные каркасы.
Варианты состава и размещения несущих элементов в пространственном рамном каркасе определяют конст-руктивную схему здания.В каркасных зданиях применяют три конструктивные схемы: с поперечными и продольными ригелями и безригельную безбалочную).Выбор той или иной схемы производят в соответствии с конкретными нагрузками и воздействиями на здания, а также в соответствии с функциональными, экономическими и архитектурно-художественными требованиями.
Так, схема с поперечными ригелями является наиболее приемлемой для большинства одно- и многоэтажных промышленных зданий.При такой схеме система стоек и ригелей образует поперечные рамы, которые, в свою очередь, вместе с другими элементами (фундаментные, подкрановые, обвязочные балки, подстропильные конструкции, литы покрытия и др.) и специальными связями позволяют получить пространственный жесткий каркас необходимого объема.

Фундаментные балки

Колонны. Для восприятия вертикальных и горизонтальных нагрузок в промышленных зданиях предусматривают отдельные опоры - колонны. В современном индустриальном строительстве применяют преимущественно сборные железобетонные колонны заводского изготовления прямоугольного или квадратного сечения. Сборные железобетонные колонны применяют для зданий с мостовыми кранами и без них. Для бескрановых зданий высотой до 10800 мм применяют колонны прямоугольного сечения размером 400х400 и 500х500 мм для крайних колонн, 400х600 и 500х600 мм - для средних

а - для бескрановых; б - с кранами; в - двухветвевые колонны для крановых пролетов; 1 - колонна крайнего ряда; 2 - то же, среднего ряда.

Для каркасов зданий, оборудованных мостовыми кранами, применяют колонны прямоугольного и двухветвевого сечений. Они состоят из двух частей: надкрановой и подкрановой. Надкрановая часть - надколонник - служит для опирания несущей конструкции покрытия. Подкрановая часть передает нагрузку на фундамент от надколонника, а также от подкрановых балок, которые опираются на выступы консоли колонны. Крайние колонны крановых пролетов имеют односторонний выступ - консоль, средние - двусторонние консоли.

Фундаменты. Под колонны каркаса зданий устраивают фундаменты из железобетона в сборном или монолитном исполнении. Проектируют их, как правило, ступенчатой формы (см. схему ниже).

а - монолитный; б - сборный; 1 - бетонный столбик; 2 -железобетонная колонна; 3 - заделка бетоном; 4 - подливка раствором.

Фундаментные балки. Они служат для передачи нагрузки от наружных и внутренних стен здания на фундаменты колонн. Фундаментные балки для наружных стен выносят за грани колонн, а для внутренних стен располагают между колоннами по линии их осей. Балки имеют тавровое (см. схему ниже) или трапецеидальное поперечное сечение. Длина основных балок при шаге колонн 6000 мм - 4950 мм, при шаге 12000 мм - 10700 мм.

а - таврового сечения; б - трапецеидального; в - поперечные сечения; г - опирание балок на фундамент.

Зазоры между торцами балок и фундаментов заполняют бетоном. По верхней поверхности балок устраивают гидроизоляцию. Пучинистые грунты из-под балок убирают и делают песчаную или шлаковую подсыпку.

Стальной каркас

Связевые стропильные фермы соединяются: в плоскости нижних поясов — распорками и раско­сами, образующими горизонтальные фермы, и ра­стяжками с интервалом 6 мм по всей длине зда­ния; в плоскости верхних поясов — распорками и раскосами в середине пролета только в подфонарном пространстве; в вертикальных плоскостях — вертикальными связями через 6 м.

В многопролетных зданиях обычного режима работы, без подстропильных ферм, с опорными кранами грузоподъемностью до 20 т горизонталь­ные фермы располагаются в торцах температур­ного отсека длиной до 96 м и через 42—60 м — при большей длине.

При изменении любого из указанных выше па­раметров поперечные горизонтальные фермы дополняются продольными, расположенными вдоль колонн по краям здания и через 2—3 пролета.

Панели связевых ферм, в которых подвешены крановые пути, усиливаются по нижнему поясу тормозными балками из швеллера № 18.

Зенитный фонарь.

Световые- зенитные- фонари из оргстекла выполняются в точечном (купол) и протяжённом варианте. Они позволяют равномерно и активно освещать естественным светом расположенные под ними помещения. Светопроницаемые купола устанавливаются над отверстиями в плитах покрытия; своды – над отверстием образованным пропуском плиты. Фонари состоят из стального стакана трапециевидного сечения, установленного над отверстием в покрытии; деревянной опорной рамы, заведённой в верхнюю часть стакана, и светопроницаемого ограждения в виде двухслойных куполов или сводов. Теплоизоляционные свойства покрытия сохраняются за счёт герметизированной воздушной прослойки, расположенной между оболочками из оргстекла. Стальные стаканы устанавливаются на герметизирующие прокладки и свариваются с закладными или пристреленными к плитам элементами. Они окрашиваются эмалью, изнутри –белой. Деревянная опорная рама изготавливается из антисептированной древесины. Она прижимает рубероидный ковёр к оголовку стакана. Стык накрывается фартуком из оцинкованной стали. Светопроницаемые элементы из органического стекла опираются на деревянную опорную раму через герметизирующие прокладки из профилированной резины. Они привинчиваются к раме шурупами. Головки шурупов для защиты от коррозии устанавливаются в шайбу, накрываемую колпаком. Сверление отверстий для шурупов производится после приклеивания шайб. Стыки элементов свода уплотняются профилированными прокладками из морозостойкой резины и накрываются дуговыми накладками из оргстекла.

ВОПРОСНИК

1.Понятие о промышленных зданиях. Классификация промышленных зданий по назначению.

2.Классификация промышленных зданий по этажности, количеству пролетов, системе освещения, отопления, вентиляции, материалу
основных несущих конструкций. Классификация промышленных зданий по капитальности.

3. Данные для проектирования промышленных предприятий.

4. Требования предъявляемые к промышленным зданиям.

5.  Внутрицеховой транспорт. Влияние вида внутрицехового транспорта на выбор объёмно-планировочного и конструктивного решения промышленного здания.

6. Объёмно-планировочные параметры одноэтажного промышленного здания (ОПЗ): пролёт, шаг, высота, крановый габарит здания.

7. Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование

8.Унификация промзданий и их конструктивных элементов. ЕМС в
промышленном строительстве.

9.Правила привязки колонн в рам но-свя зевом каркасе ОПЗ. Дать примеры.

10.Правил а назначения деформационных швов в ОПЗ. Дать примеры.

II,Объёмно-планировочные и конструктивные решения промышленных зданий.

12.Ж/б каркас ОПЗ: колонны, фундаменты, фундаментные балки.

13. Плоскостные ж/б несущие конструкции покрытия (балки, фермы). Типы конструкций. Узлы сопряжения с колоннами.

14. Подстропильные конструкции. Узлы сопряжения со стропильными конструкциями.

15.Подкрановые балки. Назначение и основные конструктивные решения.

16. Опирание подкрановых балок на колонны каркаса. Крепление рельса движения крана к подкрановой балке. Конструкция тормозного устройства.

17.Конструктивные решения ограждающей части покрытия. Конструкции утепленных и

неутепленных крыш

18. Кнструктивные решения примыканий кровли в парапетам. Конструкция и правила расстановки водоприемных воронок

19. Покрытие по прогонам. Профилированный настил, монопанели, сендвич панели.

20. Комплексные конструкции покрытия. Перекрытия на пролетах КЖС, плиты типа 2Г, КЖС.

21. Конструктивные решения температурных швов (продольных и поперечных) в покрытии.

22.Стальной каркас ОПЗ. Колонны. Типы колонн, привязки колонн к осям.

23. Металлические фермы. Узлы сопряжения с колоннами.

24.Базы стальных колонн. Назначение, основные виды.

25. Стальные подкрановые балки. Тормозные балки и фермы.

 26.0беспечение пространственной жёсткости ОПЗ. Связи жёсткости. Правила устройства связей жёсткости по колоннам.

27.Обеспечение пространственной жёсткости ОПЗ. Связи жёсткости по покрытию.

28.Стены промышленных зданий. Классификация стен, требования к ним.

29.Стены промзданий из кирпича и мелких блоков (вариант самонесущих стен). Обвязочные балки.

30.Стены промзданий из крупных блоков. Виды блоков, крепление блоков с колоннами каркаса.

31.Конструкции стен из крупных панелей. Виды панелей для отапливаемых и

неотапливаемых зданий.

32.Конструктивные решения навески стеновых панелей на колонны каркаса.

33.Колонны фахверка. Назначение и виды фахверковых колонн. Узлы сопряжения фахверковых колонн с основными конструкциями каркаса.

34.Полы промышленных зданий. Классификация полов, требования к ним.

35.Конструкции полов ПЗ. Конструктивные решения устройства ДШ в полах.

36.Естественное освещение ПЗ. Классификация систем естественного освещения.

37. Конструктивные правила устройства рамных фонарей.

38.Фонари промышленных зданий. Основные схемы светоаэрационных фонарей. Конструктивные элементы светоаэрационных фонарей.

39.Зенитные фонари. Конструкция устройства зенитного фонаря.

40. Водоотвод с покрытия ПЗ. Правила установки водоприемных воронок. Привязка водоприемных воронок к разбивочным осям

Колонны фахверка

 Колонны применяют­ся в торцовых и продольных фахверках одно­этажных промышленных каркасных зданий высотой до 18 м с мостовыми кранами и без мостовых кранов.

Колонны устанавливаются с шагом 6 м и рассчитаны на скоростной напор ветра до 55 даН/м² (кгс/м^г) и нагрузку от навесных стен из панелей типов ПСЛ или ПСЯ длиной 6 м (см. п. 11.25).

Привязка колонн торцового фахверка ну­левая, привязка колонн продольного фахверка определяется привязкой основных колонн кар­каса.

Описание и конструкции колонн приведены ниже применительно к торцовым фахверкам зданий.

Основными параметрами, определяющими область использования и конструкцию колонн фахверка, являются высота здания Н и вид несущих конструкций покрытия (табл. .111.7).

Описание конструкции. На листе III.4 при­ведены три схемы колонн, виды сечений и ха­рактерные детали.

Колонны по схеме 1 применяются в здани­ях со стальными конструкциями покрытия (независимо от материала основных колонн каркаса). Нижним концом колонна шарнирно соединена с фундаментом, а в уровне нижнего пояса ферм покрытия шарнирно опирается в горизонтальном направлении на горизонталь­ные связи покрытия (см. рис. Ш.2). В преде­лах этой нижней части колонна может иметь сечения разного вида и размера (табл. III.7), которые в условиях реального проектирования выбираются в зависимости от высоты здания Я, ветровой нагрузки и принятой конструкции (массы) стен.

Верхняя часть колонны размещается в за­зоре между торцовой стеной и фермой покры­тия, имеет сечение наименьшего размера (№ 1) и соединяется шарнирно с нижней ча­стью колонны и с верхним поясом фермы по­крытия.

Колонны по схеме 2 применяются в здани­ях с железобетонными несущими конструкция­ми покрытия (независимо от наличия мосто­вых кранов). Колонны не имеют промежуточ­ной горизонтальной опоры и поэтому имеют усиленную верхнюю часть (сечение № 5) с вы­сотой сечения Л=300 мм — наибольшей, до­пустимой по условиям размещения верхней ча­сти в зазоре между торцовой стеной и несущей конструкцией покрытия. При этом в отличие от схемы 1 верхняя часть колонны жестко сое­динена с нижней.

Схема 3 может быть применена для зданий с мостовыми кранами и железобетонными не­сущими конструкциями покрытия в случаях, когда у торцовых стен на уровне подкрановых балок предусмотрены переходные мостики.

Такой мостик создает для колонн фахверка промежуточную горизонтальную опору, что позволяет уменьшить массу колонн и делать их постоянного сечения по высоте.

Сечения № 1—5 коробчатые, из двух сва­ренных прокатных швеллеров. Сечения № 6—8 сварные двутавровые, различающиеся тол­щиной полок.

На детали / показано опирание колонны фахверка на фундамент. Низ колонны разме­щается на отметке — 0,150. Колонну устанав­ливают на две стальные монтажные проклад­ки и после выверки закрепляют двумя анкер­ными болтами. Зазор между опорным листом колонны и верхом подколонника (между про­кладками) заполняют цементным раствором.

На детали 2 показано крепление колонны (по схеме 1) к нижнему поясу стропильной фермы. Крепление создает горизонтальную опору для колонн, но не препятствует верти­кальным перемещениям фермы.

На детали 3 показано крепление верхнего конца колонны (по схеме 1) к верхнему поя­су стропильной фермы.

Крепление верхнего конца колонн к желе­зобетонным несущим конструкциям покрытия (схемы 2 и 3) в принципе не отличается от показанного на листе II.9 (деталь /).

34.Полы промышленных зданий. Классификация полов, требования к ним

 I. По типу основания

песчаное

щебеночное

песчано-гравийное

грунтовое

II. По «силовой» (несущей) плите

монолитная армобетонная

монолитная железобетонная

монолитная сталефибробетонная

III. По типу покрытия

топпинговые

полимерные

мозаичные (террацо)

асфальтовые

магнезиальные

штучные (керамическая плитка)

рулонные (линолеум)

Полы в промышленных зданиях выбирают с учетом характера производственных воздействий на них, а также требований, выполнение которых обеспечит эксплуатационную надежность и долговечность пола.

Для сохранения эксплуатационных качеств к полам предъявляются следующие требования:

1) достаточная механическая прочность;

2) жаростойкость;

3) химическая стойкость;

4) Водостойкость;

5) Водонепроницаемость;

6) Диэлектричность;

7) Неискримость при ударах.

8) Полы промышленных зданий должны обладать ровной и гладкой поверхностью, не скользить, не пылить, быть малоистираемыми, иметь хорошую эластичность, устраняющую повреждение предметов при падении на пол, быть бесшумными.

9) Полы должны быть индустриальными в устройстве, обеспечивать проведение быстрого и малотрудоемкого ремонта, легко очищаться и долго сохранять красивый внешний вид.

10) При всех этих условиях должны соблюдаться требования промышленной санитарии и гигиены.

Фонари.

П-образный. Длиной 6м- при пролёте 18м. 12м- в остальных случаях.

Зенитный: точечный (проще) и панельный. Длина фонаря должна быть < 82м, если больше делается разрез = шагу колонн.

Для устройства верхнего света и аэрации принимаются специальные верхние подстройки – Фонари.

Фонари и их конструкции так же как и покрытия и стеновые ограждения испытывают сложный комплекс различных воздействий: силовые, механические (вибрация, динамические нагрузки), температурные деформации, воздействие внутренней среды (химические биологические реагенты). Лучше всего этим требования удовлетворяют металлы, реже (из-за веса)– ж/б.

Классификация фонарей:

По назначению:

а) световые- преднозначенные только для освещения внутреннего пространства цеха. 

б)аэрационные- предназначенные только для проветривания.

в)светоаэрационные.

По профилю поперечного сечения:

А)прямоугольные

Б)трапецевидные

В)треугольные

Г)М-образные

Д)шедовая

Е)Зенитная

Конструкции фонарных устройств: фонарные фермы или рамы и фанарные панели.

Ограждающие конструкции фонарей: покрытия, бортовые элементы, остекление.

Связи жёсткости- устраиваются по фонарным устройствам по принципу устройства связи по фермам.