Тема 6.1. Классификация и конструктивные системы промышленных зданий

Здания, предназначенные для размещения промыш­ленных производств, называют промышленными.

Промышленные здания классифицируют по следующим при­знакам:

• по этажности: одноэтажные; многоэтажные;

по назначению: производственные (основные и вспомогательные); энергетические (ТЭЦ, котельные, трансформаторные подстан­ции); транспортно-складские (гаражи, склады, локомотивное депо); административно-хозяйственные и бытовые (инженерные, лабораторные корпуса, поликлиники); сантехнические для об­служивания водопроводов и канализации (насосные, водо­напорные башни);

• по материалу конструкций каркаса: стальные; железобетонные; комбинированные (смешанные);

по огнестойкости: для зданий I класса не менее II степени; для зданий II класса не менее III степени; для зданий III и IVклассов степень огнестойкости не нормируется.

Промышленные здания должны удовлетворять общим требова­ниям (функциональным, техническим, противопожарным, инду­стриальным, архитектурно-художественным), атакже ряду специ­альных требований, обусловленных характером производства:

• объемно-планировочные и конструктивные решения здания должны обеспечивать наилучшие условия для организации про­изводственного процесса и размещения оборудования; пространственная жесткость здания должна быть обеспечена с учетом воздействия вертикальных и горизонтальных динами­ческих нагрузок, вызываемых работой технологического и подъемно-транспортного оборудования;

• должны быть разработаны мероприятия для сохранения здоро­вья рабочих и обеспечения их безопасности;

• должны быть разработаны мероприятия по предотвращению износа здания.

Для перемещения сырья, полуфабрикатов, готовой продукции промышленные здания оснащают разнообразными видами подъем­но-транспортного оборудования, включающего:

• экипажное оборудование (рис. 6.1, а—д) (автокары, автопогрузчи­ки, подвижной состав узкой (950 мм) и ширококолейной (1524 мм) железной дороги, ручные тележки, козловые краны, движущиеся по рельсам, уложенным на земле);

оборудование станинного типа (рис. 6.1, в, е) (конвейеры, элева­торы, транспортеры, грузовые подъемники, рольганги);

• подвесные краны (рис. 6.2, в) — кран-балки грузоподъемностью от 0,25 до 5 т. Кран состоит из основной двутавровой балки, снаб­женной на концах катками, которые движутся по нижней полке

а б

Рис. 6.1. Напольное оборудование промышленных зданий: а — автопогрузчик; б — автокар; в — ленточный транспортер; г — козловой кран; д — вагон; е — рольганг

в г а — электроталь; б — консольно-поворотный кран; в — подвесной кран; г — мостовой кран; 1 — грузовая лебедка; 2 — монорельс; 3 — подвеска; 4 — пульт управления; 5 — стрела крана; 6 — поворотный шарнир; 7 — двутавровая несущая балка; 8 — механизм передвижения; 9 — кабина управления; 10 — мост крана; 11 — тележка с грузоподъемным механизмом; 12 — подкрановый путь

стальных бапок, подвешенных к несушим элементам покрытия, и по нижней полке основной балки движется элсктроталь;

• мостовые электрокраны (рис. 6.2, г) грузоподъемностью от 5 до 600 т служат для перемещения тяжелых грузов подлине, ширине, высоте пролета. Кран представляет собой стальной катучий мост, перемещаемый вдоль пролета. По верху моста по рельсам пере­двигается тележка с установленными на ней электролебедками для опускания и подъема груза. Кабина крановщика для обслу­живания всех механизмов подвешивается к нижней части моста;

♦ консольные поворотные краны (рис. 6.2,6) грузоподъемностью до 5 т используют для передачи груза из одного пролета в другой. Проектирование промышленных зданий ведут с учетом особен­ностей технологического процесса и создания благоприятных усло­вий труда для рабочих.

Технологическая часть проекта, разработанная инженерами-тех­нологами данной отрасли производства, содержит:

• план расстановки технологического оборудования (с указанием проездов, проходов, участков складирования и др.);

• габаритную высоту стационарного оборудования;

• сведения о внутрицеховом транспорте (вид, грузоподъемность, габариты и т.д.);

• параметры внутреннего микроклимата (температура и влажность воздуха, степень его чистоты и др.);

• категорию производства по степени пожарной опасности;

• количество работающих в цехе.

Технологический процесс является основным фактором, опре­деляющим архитектурно-строительное решение здания, его сани- тарно-техническое и инженерное оснащение.

Основными объемно-планировочными параметрами здания (рис. 6.3) являются:

• пролет — расстояние между разбивочными осями продольных рядов колонн или стен;

• шаг — расстояние между разбивочными осями поперечных ря­дов колонн или стен;

• высота — расстояние от уровня пола до низа несущей конструк­ции покрытия (в одноэтажных зданиях) или расстояние между уровнями чистых полов (в многоэтажных зданиях). Совокупность расстояний между колоннами в продольном и

поперечном направлениях называют сеткой колонн.

Единство технических решений при проектировании промыш­ленных зданий основано на унификации объемно-планировочных параметров. Это достигается ограничением числа размеров пролетов, шагов, высот этажей и величиной нагрузок на типовые конструкции.

Преобладающий тип промышленных зданий — одноэтажные. Они предназначены для производств с горизонтальными схемами технологического процесса, для предприятий, использующих громозд­кое оборудование или выпускающих крупногабаритную продукцию.

Одноэтажные промышленные здания по конструктивному реше­нию (рис. 6.4) бывают:

• каркасные — представляют собой систему колонн, связанную с покрытием. Каркасный тип здания наиболее распространен в промышленном строительстве;

• бескаркасные — имеют наружные несущие стены, усиленные пи­лястрами (местными утолщениями стены). Грузоподъемность кранов в таких зданиях до 5 т, пролеты не превышают 12 м;

а — одноэтажных; б — многоэтажных; L — пролет; В — шаг; Н — высота одноэтажного здания; h — высота этажа

с неполным каркасом — включают наружные несущие стены и внутренние опоры (колонны, кирпичные столбы). Здания име­ют два и более пролета и оборудованы кранами небольшой гру­зоподъемности;

• шатровые, не имеющие вертикальных опор и наружных стен. Покрытия в таких зданиях опираются непосредственно на фун­дамент.

Многоэтажные здания предназначены для производств с верти­кальной технологической схемой (мельницы, горно-обогатительные фабрики и т.д.) или предприятий, использующих легкое технологи­ческое оборудование (приборостроительная, пищевая, легкая про­мышленность).

Рис. 6.4. Конструктивные типы одноэтажных промышленных зданий: а — каркасный; б — бескаркасный; в — с неполным каркасом; г — шатровый; 1 — наружная стена; 2 — колонна; 3 — ферма; 4 — плиты покрытия; 5 — подкрановая балка; 6 — несущая стена; 7 — балка покрытия; 8 — пилястра; 9 — фундамент; 10 — арка; 11 — покрытие по верху арки

Многоэтажные промышленные здания в конструктивном отно­шении могут быть:

• с полным каркасом и самонесущими или нснссущими наруж­ными стенами;

• с неполным внутренним каркасом и несущими наружными сте­нами;

• с несущими стенами.

Большинство современных промышленных зданий возводится каркасными. Каркасы многоэтажных зданий могут быть рамного, связевого и рамно-связевого типа.

По назначению многоэтажные промышленные здания подраз­деляются на производственные, лабораторные и административно- бытовые.