Краткая характеристика основных типов зданий и их конструктивные особенности
Промышленные здания классифицируются по роду их назначения, этажности и видам внутреннего транспорта.
В зависимости от назначения промышленные здания делятся на основные производственные, вспомогательные и обслуживающие (энергетические и складские).
В основных производственных зданиях располагаются цеха, выпускающие готовую продукцию, полуфабрикаты или основные материалы для производства.
В вспомогательных зданиях располагаются цеха, обслуживающие основное производство (ремонтные, инструментальные и т. п.), а также заводоуправление, лаборатории, столовые и др.
В энергетических зданиях располагаются производства, снабжающие основные производственные здания энергией (котельные, компрессорные, электростанции, газогенераторные и т. п.).
К складским относятся здания, служащие для хранения готовой продукции, сырья и т. п.
Различные технологические процессы в зависимости от изготовляемой продукции требуют различных площадей, различных высот помещений, различного оборудования, направления грузовых потоков и организации процессов. Иногда в процессе производства выделяется большое количество тепла и вещества, взрывоопасные при соединении с воздухом. В зависимости от вышеуказанного промышленные здания бывают двух типов: одноэтажными и многоэтажными.
В одноэтажных зданиях (рис. 1,о) размещаются такие производства, технологические процессы которых требуют больших и высоких помещений (с большими пролетами) для размещения крупногабаритного оборудования, кранов или специального подъемно-транспортного оборудования большой грузоподъемности. В зданиях такого типа размещаются производства, выделяющие большое количество тепла.
Одноэтажные здания являются преобладающим типом промышленных зданий. В них располагаются предприятия черной металлургии, тяжелой промышленности, заводы машиностроительной промышленности, цеха химической промышленности, сборные цеха деталей весом более 0,5 т.
В многоэтажных зданиях (рис. 1,6) размещаются такие производства, технологические процессы которых не нуждаются в тяжелом крановом оборудовании, а также в цехах с большими пролетами, большой высотой и крупной сеткой колонн.
В многоэтажных зданиях располагаются заводы легкой промышленности, приборостроения, цеха радиотехнической промышленности, некоторые предприятия химической промышленности, деревообрабатывающие заводы, заводы пищевой промышленности. В одном таком здании сосредоточиваются основные производственные и вспомогательные цеха, административно-бытовые помещения, склады и т. п.
Преимуществом многоэтажных зданий по сравнению с одноэтажными является уменьшение заводской территории, что особенно важно в стесненных городских условиях, резкое сокращение протяженности инженерных коммуникаций, внутризаводских путей, снижение затрат на благоустройство. Однако следует отметить, что стоимость 1 м2 производственной площади в многоэтажных зданиях шириной до 18 м на 10—15% выше, чем в одноэтажных зданиях с сеткой колонн 18X6 ж.
Основное преимущество одноэтажных промышленных зданий перед многоэтажными заключается в простоте организации внутрицехового транспорта и в значительном облегчении конструкций зданий. Одноэтажные промышленные здания строят в тех случаях, когда выпускаемая продукция обладает значительным весом, требующим тяжелого технологического оборудования.
Одноэтажные здания в большинстве случаев строят многопролетными, сплошной застройки с многоскатными кровлями. В зданиях подобного типа вследствие их большой ширины дневная освещенность цехов через оконные проемы в стенах не может быть полностью обеспечена, поэтому на покрытиях устраивают фонари верхнего освещения. Фонари располагают по осям пролетов здания. Для возможности воздушного проветривания (аэрации) помещений зданий фонари устраивают с механически открывающимися переплетами.
В многопролетных зданиях с фонарями отвод атмосферных вод с кровель осуществляют при помощи внутренних водостоков; при пролетах, не превышающих 25 м, устраивают наружные водостоки. Для обеспечения нормального внутреннего водостока в покрытиях зданий по осям колонн устраивают ендовы, в которых устанавливают чугунные водосточные воронки. Расстояние между воронками не должно быть более 24 м, воронки располагают с таким расчетом, чтобы наибольшая длина пути для стока воды не превышала 15 м. В зависимости от часового слоя дождевых осадков и площади водосбора диаметры стояков воронок определяются расчетом, они не должны быть менее 100 мм.
Для целого ряда отраслей промышленности разработаны типовые одноэтажные и многоэтажные промышленные здания. При этом типовые конструкции изготовляют на заводе, а на строительной площадке только монтируют их. С целью увеличения производства строительных деталей и уменьшения времени их монтажа количество размеров и типов этих элементов ограничивается до возможного предела.
Однако применяемые до последнего времени в отечественном строительстве объемно-планировочные и конструктивные решения промышленных зданий до некоторой степени устарели. Это относится в первую очередь к многоэтажным зданиям с сеткой колонн 6X6 и 9X6 ж, а также к одноэтажным многопролетным зданиям с мелкоразмерной сеткой колонн 12X6 и 15×6 ж и с верхним светом.
Непрерывное совершенствование технологии производства вызывает необходимость периодической замены оборудования и перестройки технологического процесса. Опыт показывает, что моральный износ оборудования происходит быстрее износа зданий. Поэтому возникает необходимость в строительстве таких промышленных зданий, в которых без реконструкции здания или его частей можно свободно изменять технологические процессы и размещение оборудования. Здания, удовлетворяющие этому требованию, получили названия универсальных (гибких). Универсальными могут быть одноэтажные и многоэтажные промышленные здания.
Одним из признаков универсальности здания является наличие крупной сетки колонн, обеспечивающей возможность размещения в зданиях нового оборудования при изменении технологии и характера производства. Чтобы уменьшить площадь заводской территории, в настоящее время разработаны одноэтажные производственные здания нового типа (рис. 1,б). В них, как и в многоэтажных промышленных зданиях, основные производственные и вспомогательные цеха, административно-бы- товые помещения и склады размещены в одном корпусе. Указанные здания характеризуются крупной сеткой колонн—12X18, 18Х X18, 24X12 ж, значительной производственной площадью, применением подвесного и напольного транспорта (вместо мостовых кранов). Люминесиентиое освещение (искусственный дневной свет) и кондиционирование воздуха делают здания этого типа пригодными почти для любого технологического процесса.
Упрощению профиля зданий нового типа способствуют также отказ от фонарей верхнего света и применение плоских покрытии, которые на летний период времени заливают водой слоем 3—4 см — для защиты помещений от перегрева солнечными лучами и для большей сохранности толевого гидроизоляционного ковра. В межферменном пространстве этих зданий имеется этаж, где размещены вспомогательные, конструкторские и технические помещения.
Строительство зданий нового типа позволяет концентрировать строительно-монтажные работы на одном большом объекте при использовании укрупненных сборных железобетонных конструкций, средств механизации и транспорта. Это дает возможность значительно сократить сроки строительства по сравнению со строительством промышленных зданий обычного типа.
Госстрой СССР по поручению Совета Министров СССР 11 февраля 1960 г. утвердил «Основные направления повышения технического уровня и снижения сметной стоимости строительства зданий и сооружений промышленности и транспорта», предусматривающие внедрение в строительство новых объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий в целях повышения технического уровня и снижения стоимости их строительства.
В Москве в 1960—1961 гг. в районе Зю- зино были впервые в СССР построены в экспериментальном порядке два одноэтажных здания нового типа. Намечается строительство промышленных зданий такого типа в городе спутнике Москвы — Крюкове — и в других городах.
Применяемые в процессе строительства зданий этого типа новые объемно-планировочные и конструктивные решения с исполь зованием новых строительных материалов и конструкций значительно упрощают методы организации и производства строительных работ, что удешевляет строительство и ускоряет ввод зданий в эксплуатацию.
Одноэтажные и многоэтажные промышленные здания по конструктивным схемам делятся на здания с несущими стенами и здания каркасного типа.
В зданиях с несущими стенами нагрузку от перекрытий, крыши, а также от стен вышележащих этажей воспринимают непосредственно стены и передают на фундаменты.
В зданиях каркасного типа стены являются ненесущими и воспринимают ветровую нагрузку и нагрузку от собственного веса только в пределах одного этажа. Нагрузка от перекрытия, крыши и самих стен передается каркасу здания, который состоит из колонн с горизонтальными связями (из прогонов и ригелей). Одноэтажные промышленные здания строят, как правило, каркасного типа.
Рассмотрим основные конструкции зданий каркасного типа и зданий с несущими стенами.
В промышленных зданиях наиболее распространенными являются сборные железобетонные столбчатые фундаменты (под колонны и несущие стены). Несущие стены передают нагрузку через фундаментные балки на столбчатые фундаменты колонн. Иногда под несущие стены многоэтажных зданий устраивают ленточные фундаменты.
Стены промышленных зданий — несущие, их выполняют сборными из железобетонных и кирпичных блоков и монолитными. Стены зданий каркасного типа состоят из легких, малотеплопроводных материалов и являются ограждающей конструкцией, их наиболее часто выполняют из легких бетонных блоков и панелей.
Колонны, ригели, прогоны, подкрановые балки выполняют сборными железобетонными, а в зданиях с большими пролетами (главным образом цеха тяжелой промышленности)— стальными. Размеры пролетов зданий принимают 9; 12; 15; 18; 24; 30 и 36 м, расстояния между колоннами (шаг колонн) в перпендикулярном направлении — 6 и 12 м.
Перекрытия устраивают в многоэтажных промышленных зданиях балочной и безбалочной конструкции. Балочные перекрытия бывают сборные, а безбалочные—монолитные.
В промышленных зданиях, как правило, элементы чердачного перекрытия и крыши совмещены и образуют бесчердачное (совмещенное) покрытие.
В зависимости от величины перекрываемых пролетов несущими элементами покрытий могут быть плиты, балки, фермы, арки, рамы, своды и другие пространственные системы.
Наиболее распространенными типами несущих сборных железобетонных конструкций покрытий являются: струнобетонные балки двутаврового сечения при пролетах 9; 12; 15 и 18 м предварительно напряженные балки, собираемые из блоков длиной 3 м, пролетом 12 и 15 м; фермы напряженно армированные, арочного очертания с раскосной решеткой или сегментные с треугольной решеткой, цельные или собираемые из двух полуферм для пролетов 18; 24 и 30 м фермы предварительно напряженные, полигональные, собираемые из блоков длиной 6 м для пролетов 18; 24 и 30 м.
Конструктивные схемы покрытий бывают беспрогонные и с прогонами. При наиболее распространенной беспрогонной схеме крупнопанельные элементы опираются непосредственно на фермы или балки, при прогонной — сборные железобетонные плиты укладывают по сборным железобетонным прогонам.
Несущим основанием покрытий могут служить различные железобетонные плиты, а именно: предварительно напряженные плиты размером 2980X5950 мм п высотой 300 мм из бетона марки 300, 2980X11 960 мм и высотой 450 мм из бетона марок 400, 500; керамзито-бетонные марки — предварительно напряженные размером 2980×5980 им при высоте 415—475 мм, а также плиты из автоклавного ячеистого бетона марок 50. 100 размером 1490X5980, толщиной 200—240 мм.
Монтаж плит покрытий ведут с соблюдением следующих требований:
а) крупнопанельные, плиты по фермам или балкам монтируют от середины пролета к его краям;
б) в пролетах, где имеются фонари, плиты начинают укладывать над фонарем;
в) плиты крепят к несущим конструкциям путем приварки уголков, замоноличенных в углах плит, к закладным частям прогонов или ферм. Швы между плитами заполняют раствором. Площадь опирания плит должна отве чать указаниям проекта.
Ограждающие части покрытий защищают промышленные здания от атмосферных осадков и солнечных лучей, поддерживают необходимые температуры внутри помещений. В промышленных зданиях в основном устраивают утепленные покрытия. Однако в цехах с большим выделением тепла, а также в неотапливаемых зданиях применяют холодное покрытие.
Кровли выполняют из рулонных материалов, безрулонными из известково-битумной мастики, а также из асбестоцементных листов и плит.
Рулонные кровли из изола, толь-кожи на дегтевых мастиках и гидроизола выполняют при малых уклонах крыши до 25% или при устройстве плоских водонаполненных крыш с внутренним водоотводом.
Безрулонную мастичную гидроизоляцию устраивают при выполнении плоских и пологих кровель утепленных и холодных покрытий зданий.
Асбестоцементные кровли устраивают при больших (свыше 25%) уклонах крыш. Асбестоцементные кровли применяют в холодных покрытиях, а также в покрытиях цехов химической промышленности, когда в процессе производства образуются вещества, которые’ при определенной концентрации могут образовывать взрывоопасные смеси. Применение асбестоцементных кровель в цехах со взрыво^ опасным проишодством позволяет значительно упростить конструкции перекрытий, стен, перегородок и т. д.
Кровли - Краткая характеристика основных типов зданий и их конструктивные особенности
Остались вопросы по теме - "Краткая характеристика основных типов зданий и их конструктивные особенности", задайте их на