Унифицированные типовые секции и пролеты

Для строительства одноэтажных промышленных зданий разработаны унифицированные типовые секции и пролеты (УТС и УТП), в которых типизированы отдельные крупные объемные части зданий. УТС и УТП представляют собой самостоятельную объемную часть здания (температурный блок) в виде одного или нескольких параллельных пролетов с единым конструктивным решением. Параметры УТС (размеры в плане, сетка колонн, высота, грузоподъемность кранов) приняты с учетом требований производства на основе габаритных схем и номенклатуры унифицированных конструкций. Из УТС компонуют здания с размерами, определяемыми технологическими требованиями, условиями специализации, кооперирования и блокирования производства.

Проектирование промышленных зданий на основе УТС и УТП позволяет шире внедрять блокировку зданий, унификацию объемно-планировочных и конструктивных параметров, уменьшить объем проектных работ.

самостоятельная объемная часть здания в виде одного или неск. одинаковых параллельных пролетов, рассчитанная на размещение в ней различных пром. произ-в и имеющая единое конструктивное решение. УТС образуются из ячеек здания, ограниченных по ширине размером одного пролета, а по длине — размером одного шага колонн. Осн. строит, параметры унифицированной типовой секции для зданий той или иной отрасли пром-сти принимаются с учетом требований произ-в на основе унифицированных габаритных схем и номенклатуры сборных конструкций заводского изготовления. УТС предназначены для компоновки из них зданий с размерами в плане, определяемыми на основе требований технологич. процессов, условий специализации, кооперирования и блокирования произ-в и др. условий р-на (площадки) стр-ва.

Проектирование пром. объектов и комплексов с применением УТС позволяет широко осуществлять блокировку цехов и проводить межотраслевую унификацию объемно-планировочных и конструктивных решений пром. зданий по предприятию и пром. р-ну в целом (см. Блокированное производственное здание, Секционное блокирование производственных зданий).

ри строительстве зданий по индивидуальным проектам (спорткомплексы и т. п.) стремление к достижению архитектурно-художественной выразительности не противоречит общей направленности нашего строительства — его индустриализации. Даже в пределах индивидуального проекта всегда имеется возможность и необходимость в достаточном объеме применять изделия по каталогам. Что же касается промышленного строительства, то, как уже отмечено, оно ориентировано в основном на применение унифицированных изделий и решений. Создана межотраслевая система унификации строительных решении, основанная на положениях МКРС. Объекты унификации: унифицированный типовой пролет (УТП); пространственная ячейка или объемно-пространственный элемент (ОПЭ); унифицированная типовая секция (УТС).

Унифицированные типовые пролеты (УТП) разработаны для бескрановых и крановых зданий (с мостовыми кранами до 50 т). Термин «разработаны» означает, что принято ограниченное (унифицированное) число геометрических параметров, градаций грузоподъемности кранов и т. п. и применительно к ним может быть подобран набор типовых конструктивных элементов, из которых можно собрать несущий остов любого здания.

11) В промышленных зданиях требования, предъявляемые к наружным стенам, еще более разнообразны, чем в гражданских. Главными из них являются: обеспечение в помещениях температурно-влажностного режима в соответствии с необходимыми условиями производственно-технологического процесса и с учетом обеспечения комфортных условий труда, требования прочности, устойчивости, долговечности, огнестойкости и надежности в различных условиях эксплуатации. Конструкции стен должны быть индустриальны, удобны при транспортировке и монтаже, ремонтоспособны и иметь небольшую массу. От вида стен во многом зависят художественно-эстетические качества здания.

Стены из кирпича и блоковВ сравнении с жилыми и гражданскими зданиями в производственных зданиях стены подвергаются более сложному комплексу внешних и внутренних воздействий. Поэтому к стенам промышленных зданий предъявляют требования, определяемые соответствующим технологическим процессом.
Стены из кирпича и мелких блоков применяют для зданий малых размеров: при шаге опор — не более 6 м, при пролетах—12 м и при высоте — не более 6 м. При этом существенное значение имеют технологические условия — влажная агрессивная среда, большое число проемов, необходимость защиты поверхностей (наружных и внутренних). Кирпичная кладка таких стен может быть сплошной и облегченной с эффективным малотеплопроводным утеплителем. Стены крепят к колоннам анкерами или хомутами. Крепежные элементы ставят по высоте через 70—100 см.
Оконные и технологические проемы, проемы для дверей и ворот перекрывают железобетонными перемычками, которые опираются непосредственно на кладку. В некоторых случаях перекрытие проемов осуществляется обвязочными балками, которые являются элементами каркаса. Такое решение целесообразно для высотных цехов при ленточном остеклении или заполнении проемов стеклоблоками или стеклопрофилитом.
Кирпичная кладка весьма трудоемка и поэтому в промышленном строительстве находит ограниченное применение. В южных районах страны более распространены крупные блоки. Крупные бетонные блоки подразделяются на рядовые, угловые и перемычечные. Такие блоки изготовляют из легких или ячеистых бетонов толщиной 300, 400 и 500 мм. Высота крупных блоков 600, 1200 мм, а длина назначается кратной 500 мм.
Кладка стен промышленных зданий из крупных блоков ведется с перевязкой швов на растворе марки 25. Толщина горизонтальных швов принимается 15 мм, а вертикальных 100 мм. В углах здания через каждые 1—2 м по высоте в горизонтальные швы закладывают стальные связи.
Проемы для укрепления ворот образуются сборными железобетонными рамами. Стойки рам опирают на самостоятельные фундаменты, закрепляя их анкерами. Рама закрепляется с кладкой при помощи арматурных горизонтальных выпусков.
Перевязка швов в кладке из блоков — обязательное условие обеспечения устойчивости.
Использование крупных блоков из природных камней в промышленном строительстве ограничено. Исключение составляет пильный известняк, который используется для стен, особенно в южных районах.

Промышленное и гражданское строительство зданий. - Конструктивные элементы промышленных зданий

Стены промышленных зданий делятся на несущие, самонесущие и навесные. Несущие стены воспринимают нагрузку от перекрытий; их выполняют из крупных бетонных или кирпичных блоков, из кирпича и мелких камней. Несущие стены применяют при строительстве многоэтажных зданий и одноэтажных зданий малых пролетов. Несущие стены одноэтажных зданий для устойчивости иногда усиливают пилястрами.

Самонесущие стены опираются на фундаментные балки. Они связываются с каркасом здания гибкими связями, которые представляют собой выпущенные из колонн стальные стержни.

Навесные стены опираются на фундаментные балки и на поэтажно расположенные обвязочные балки каркаса здания. Нагрузка от них через балки передается на колонны.

Высокие стены, кроме собственного веса, воспринимают ветровую нагрузку, для обеспечения их устойчивости устраиваются внутренние пилястры или фахверк, представляющий собой вспомогательный каркас из железобетона, располагаемый между колоннами основного каркаса. Фахверк состоит из стоек и горизонтальных ригелей. Он воспринимает вес стенового заполнения, давление от ветра и передает их на основной каркас.

Наиболее индустриальным типом наружных стен промышленных зданий являются крупнопанель н ы е навесные стены. Крупные панели выполняются из армопенобетона, пеносиликата, керамзитобетона объемным весом от 700 до 900 кг/м3, армируются сварными сетками и покрываются наружным фактурным слоем из бетона. По периметру панели имеют пазы для образования швов, заливаемых раствором.

В некоторых многоэтажных промышленных зданиях наружные стены делаются из крупных стеклобетонных панелей.
Навесные панели опираются на стальные столики, приваренные к колоннам. К плитам перекрытий стеновые панели крепятся, как и стеновые блоки, анкерными крюками из стальной арматуры.

В промышленном строительстве применяются асбестоцементные утепленные навесные панели, представляющие собой асбестоцементные или деревянные каркасы, оклеенные на эпоксидных смолах гладкими листами асбестоцемента и заполненные минеральной ватой.

12) Блокированные производственные здания могут включать в себя ряд цехов, обслуживающих один технологический процесс, или несколько цехов, различными технологическими процессами и даже разных промышленных предприятий.
Большинство производств допускает компактное расположение цехов в пределах производственного здания. Размещение цехов в отдельных зданиях приводит к увеличению территории предприятия, общей площади ограждений зданий, протяженности подземных коммуникаций, удлиняет дороги и производственные связи, что удорожает строительство и эксплуатацию предприятия.
Однако объединение в одном здании различных цехов может привести к значительным архитектурно-строительным и санитарно-техническим трудностям, поскольку каждый цех предъявляет свои специфические требования к габаритам помещений, материалам несущих и ограждающих конструкций, режиму освещения и вентиляции.
Блокирование следует производить во всех случаях, когда это не противоречит производственно-техническим, санитарно - гигиеническим требованиям, пожаро- и взрывобезопасности, условиям вертикальной планировки участка, удобно в архитектурно-планировочном и экономично в строительном отношениях. Причем целесообразно блокировать вспомогательные цехи как между собой, так и с основными производственными цехами. Обилие мелких зданий, кроме технико-экономической нецелесообразности их строительства, создает и неблагоприятное впечатление от застройки предприятий. Специализация, кооперирование и автоматизация предприятия приводят к увеличению однородности его производственных процессов, что способствует блокированию цехов в одном здании.
Блокированная застройка имеет преимущества перед павильонной по экономичности строительства, по удобствам построения производственных процессов, по осуществлению технологических связей и по организации движения. Наибольшее преимущество этот способ застройки имеет при обеспечении циркуляции подвижного состава между зонами без выезда наружу

Блокировка цехов и служб (особенно небольших предприятий пищевой, легкой и местной промышленности) позволяет снизить сметную стоимость строительства. Промстройпроект разработал для Крюкова проект нескольких предприятий под одной крышей. [2]

13)

14) Расположение конструктивных элементов и дета­лей в плане и в разрезе здания устанавливают при проектировании путем, так называемой привязки их к модульным разбивочным осям. Привязка характеризуется расстоянием от модульных разбивочных осей до грани или геометрической оси элемента. Привязку наружных несущих стен выполняют так, чтобы внутренняя грань стены размещалась на расстоянии от модульной разбивочной оси, равном половине номинальной толщины внутренней несущей стены. Привязка должна быть кратна М или М-2. Допускается совмещение внутренней грани стены с модульной разбивочной осью в целях унификации элементов перекрытий («нулевая привязка»).

Во внутренних стенах геометрическую ось совме­щают с модульной разбивочной осью. От­ступление от этого правила допускается для стен лестничных клеток и стен с вентиляционными ка­налами. В наружных самонесущих и навесных сте­нах внутреннюю грань, как правило, совмещают с модульной разбивочной осью («нулевая привязка» ). В каркасных зданиях геометрический центр сечения средних рядов совмещают с пересечением модульных разбивочных осей. При привязке крайних рядов колонн (в том числе в торцах здания) допускаются следующие два варианта:

а) наружную грань колонн совмещают с модульной разбивочной осью (краевая или нулевая привязка), если пролётные конструкции (ригель, балка, ферма т.д.) перекрывают колонну и когда это целесообраз­но по условиям раскладки элементов перекрытий или покрытий;

б) внутреннюю грань колонн размещают от мо­дульной разбивочной оси на расстоянии, равном по­ловине толщины внутренней колонны при консоль­ном типе опирания конструкции, когда ригели опи­раются на консоли колонн или плиты перекрытий на консоли ригелей.

В одноэтажных промышленных зданиях с тяжелыми крановыми нагрузками (от 30 до 50 т.) наруж­ные грани колонн крайних рядов и внутренние по­верхности стен смещают наружу от модульной раз­бивочной оси на расстояние кратное М и М-2 (как правило, на 250 мм). Геометрические оси торцовых колонн основного каркаса одноэтажных промышлен­ных зданий смещают с поперечных разбивочных осей внутрь здания на 500 мм, а внутренние поверхности торцовых стен совмещают с осями («нулевая привязка»), что связано с особенностями конструк­тивных узлов торцовых стен.

15) Аэрация зданий, организованный естественный воздухообмен, осуществляемый за счёт разности плотностей наружного и внутреннего воздуха и воздействия ветра на стены и покрытия здания. А. з. применяется в промышленных зданиях и цехах (кузнечных, литейных, прокатных и т. п.) со значительными избытками тепла, она позволяет осуществлять воздухообмены, достигающие млн. м³/ч, без затраты энергии на перемещение воздуха. При А. з. наружный воздух поступает в помещение без подогрева через окна (проёмы) в нижней части здания и вытесняет тёплый и загрязнённый воздух через проёмы или аэрационные фонари в верхней части здания. В холодный период года, во избежание простудных заболеваний, для притока воздуха открывают проёмы на высоте не менее 4 м от пола. Для того чтобы ветер не нарушал работу вытяжных аэрационных фонарей, их делают незадуваемыми, устанавливая перед ними ветроотбойные щиты. Створки окон и фона

Аэрационные фонари предназначены только для аэрации зданий, производственные процессы в которых связаны с большими тепловыделениями (рис). Особенность аэрационных фонарей — наличие оградительных (ветроотбойных) щитов, благодаря которым фонари не задуваются при ветре любого направления, а ветровой поток служит побудителем тяги.

Размеры горловины (проема) аэрационного фонаря В должны быть увязаны с размерами типовых кровельных конструкций и поэтому принимаются равными 6 или 12 м (более широкие фонари применяются крайне редко). Высоту проемов фонарей Н определяют расчетом в соответствии с заданным тепло- или газообменом. Производительность фонарей при суточных и сезонных изменениях атмосферной среды регулируется поворотом ветроотбойных щитов.

В многопролетных зданиях фонари иногда располагают не посередине пролета, а по оси колонн (один фонарь на два пролета). В этом случае необходимо обеспечить такое конструктивное решение, при котором фонарь не включался бы в работу при прогибе ферм. Игнорирование этого требования может привести к увеличению усилий в элементах фонаря и перераспределению усилий в элементах стропильной фермы, что может повлечь за собой серьезные повреждения конструкций покрытия и даже их разрушение.

а) светоаэроциооный фонарь с ветробойными щитами; б) фонарь конструкции КТИС; в) ПСК; г) фонаь конструкции Гипромеза; д)Батурина

16) Одноэтажные Промышленные здания создают благоприятные условия для рациональной организации технологического процесса и модернизации оборудования, они позволяют располагать непосредственно на грунте фундаменты тяжелых машин и агрегатов с большими динамическими нагрузками, обеспечивают возможность равномерного освещения и естественной вентиляции помещений через световые и аэрационные устройства в покрытии. Однако строительство одноэтажных промышленных зданий требует большей (по сравнению с многоэтажным Промышленные здания) территории и соответственно больших затрат на инженерную подготовку строительной площадки.

В массовом строительстве преобладают одноэтажные крановые многопролетные Промышленные здания прямоугольной (в плане) формы с верхним естественным освещением через фонари и проветриванием с помощью аэрационных устройств или систем механической вентиляции. Такие промышленные здания характерны для предприятий черной металлургии, машиностроения, металлообработки строительных материалов и ряда др. отраслей промышленности. Для производств со значительным выделением тепла или вредных газов применяют Промышленные здания, профиль покрытия которых определяется аэродинамическим расчетом; последний производится с целью создания наилучших условий для удаления нагретого или загрязненного воздуха под действием теплового и ветрового напора через аэрационные фонари и шахты в покрытии.

Для производств с особыми условиями стабильности температурно-влажностного режима и чистоты воздушной среды часто применяют многопролетные одноэтажные Промышленные здания с подвесными потолками, отделяющими расположенный в межферменном пространстве технический этаж (где размещаются инженерное оборудование и коммуникации) от основного объема здания, который в этом случае может быть надежно изолирован от воздействия внешней среды. Такие здания (обычно называют бесфонарными) имеют искусственное освещение, механическую вентиляцию и кондиционирование воздуха; их используют главным образом для размещения производств радиотехнической и электронной промышленности, приборостроения, прецизионного станкостроения, (производство искусственного волокна), текстильной и др. отраслей промышленности.

Для одноэтажных Промышленные здания массового строительства характерны следующие объемно-планировочные параметры: пролет 12—36 м, шаг колонн 6—12 м, высота помещений 5—12 м в бескрановых и 10—20 м в крановых зданиях. В отдельных случаях применяют укрупненные сетки колонн, если это обеспечивает более рациональное использование производственной площади и лучшие условия эксплуатации оборудования. Когда по условиям производства необходимы значительные размеры пролетов и большая высота помещений (например, для предприятий судостроения, самолетостроения, транспортного машиностроения и т.п.), могут применяться одноэтажные Промышленные здания с пролетами до 100 м.