Б. Многоэтажные промышленные здания

Многоэтажные промышленные здания возводятся для объектов в кото­­­рых производственный технологический процесс может быть организован частично или полностью вертикально. Здания такого вида применяются в легкой, электротехнической, электронной промышленности, приборострое­­­нии и аналогичных производствах, связанных с обработкой и перемеще­­­нием негрузоподъемных деталей и заготовок. В них, кроме собственно производственной части, размещают административно-бытовые помещения, инженерную часть и ряд других подразделений и служб возводимого пред­­­приятия.

В настоящее время разработано большое количество различных ва­­­риантов объемно-планировочных и конструктивных решений многоэтажных промышленных зданий. Наиболее распространенными являются железобетон­­­ные каркасные здания с одинаковыми пролетами или с увеличенными про­­­летами в верхних этажах, оборудованных подвесными (мостовыми) крана­­­ми. Конструктивной основой таких зданий является каркас, состоящий из колонн, ригелей (балок) и диафрагм жесткости (связей). В качестве ог­­­раждающих конструкций используются навесные сборные панели из керам­­­зитобетона. Пример объемно-планировочного решения здания приведен на рис. 1.8.

Проектируемое здание состоит из трех относительно обособленных частей: блока А, в котором размещаются административные подразделения, занимающие 30-40% площади блока, и бытовые помещения; блока Б, пред­­­назначенного для размещения собственно производственной части объек­­­та; блока В, в котором размещается лабораторно-экспериментальная часть объекта. Схема компоновки отдельных блоков здания между собой принимается в соответствии с заданием. Блоки А и В имеют одинаковые пролеты на всех этажах, а блок Б - увеличенные пролеты в верхнем эта­­­же, которые оборудованы подвесными кранами. Количество пролетов вер­­­хнего этажа блока Б, их размеры принимается студентом самостоятельно и согласовываются с руководителем-консультантом.

В практике проектирования и строительства, высоты этажей прини­­­мается в соответствии с технологическим назначением частей здания. Так, например, высота этажей административно-бытового блока здания принимается равной 3,6 м. При разработке эскизного проекта, высоты всех частей здания принимаются равными между собой в соответствии с заданием.

Для возведения элементов каркаса здания и стенового ограждения используются типовые сборные железобетонные конструкции, специфика­­­ция которых приведена в табл.3.1. Серия используемых конструкций при­­­нимается в соответствии с заданием.

Конструктивное решение фундаментов под каркас многоэтажных зда­­­ний, с глубиной стакана 0,75 м, аналогично решениям принимаемым для одноэтажных, см. рис. 1.3. Размеры ступеней фундамента и их количес­­­тво приведены в табл. 3.9. Глубина заложения фундаментов определяет­­­ся в соответствии с заданием и наличием подземной части здания. При устройстве подвалов, она определяется путем суммирования значений от­­­метки чистого пола подземного этажа, высоты опорной части фундамента и высоты подколонника, условно принимаемой равной 0,85 м.

Колонны каркаса здания разделяются на крайние и средние. Для опирания ригелей у колонн предусмотрены консоли. Основной тип колонны - высотой в два этажа, дополнительный - высотой в один этаж. Колонны первого уровня устанавливаются в стаканы фундаментов, верх которых располагают на 150 мм ниже уровня чистого пола. Стыковку колонн по вертикали осуществляют путем приварки стыковочных стержней к стальным оголовкам колонн с последующим обетонированием.

Ригели стыкуют с колонной путем сварки выпусков арматуры и опор­­­ных закладных деталей ригеля с закладными деталями колонн, а зазоры между ними заполняются бетоном.

Плиты перекрытий опираются на верхнюю плоскость ригеля. Пазухи между ребрами смежных плит и верхней частью ригеля армируются и замо­­­ноличиваются бетоном. Схема раскладки плит приведена на рис. 1.9.

С целью повышения пространственной жесткости и устойчивости кар­­­каса, устанавливаются связи (диафрагмы) различного вида - сквозные в виде стальных диагональных (портальных) конструкций или в виде желе­­­зобетонных стенок. При разработке эскизного проекта, условно прини­­­мается устройство связей из железобетонных панелей толщиной 140 мм и шириной 2,0-3,0 м. При их изготовлении используется бетон с удельным весом, условно принимаемым равным 2,1 т/м3. Общая длина диафрагм, ус­­­танавливаемая на один этаж температурного блока, принимается равной двойной ширине блока.

Диафрагмы жесткости проектируются на всю высоту здания, начиная от фундамента. Элементы диафрагм обычно имеют поэтажную разрезку и представляют собой железобетонные стенки глухие или с дверными прое­­­мами. С колоннами и между собой они соединяются сваркой. Стыки замо­­­ноличиваются бетоном.

Перегородки, применяемые в промышленных зданиях, подразделяются на выгораживающие, преграждающие доступ в выделяемые помещения (ин­­­струментальные кладовые, склады и т.д.), и разделительные (полностью разделяющие помещения с различными производственными режимами). В настоящее время, в реальном проектировании, применяются различные ва­­­рианты конструктивных решений выгораживающих перегородок - деревян­­­ные, металлические и другие. При разработке эскизного проекта, де­­­тальное конструктивное решение не разрабатывается, а только условно принимается их высота равная 2,5 м. Разделительные перегородки проек­­­тируются двух видов - из кирпича или гипсобетонных панелей с объемным весом 1400 кг/м3.Высота панелей соответствует высоте этажа, толщина ее 8 см, длина от 2,4 до 6,0 м через 300 мм. В подземной части зда­­­ния возводятся только разделительные перегородки выполняемые из кир­­­пича.

В перегородках и диафрагмах жесткости проектируются дверные проемы, размеры и конструкцию заполнения которых принимают в соответ­­­ствии с действующими стандартами. При разработке эскизного проекта, условно принимается: все устанавливаемые двери размером 2,0х0,9 м; одни двери устанавливаются на 20 м длины перегородок и диафрагм жес­­­ткости.

Лестничные клетки располагаются в ячее сетки колонн 6х3 м. Для высоты этажа 3,6 м лестницы условно принимаются двухмаршевые, 4,8-трехмаршевые, 6,0 - четырехмаршевые. Масса одной лестничной пло­­­щадки принимается равной 0,6 т, лестничного марша - 1,3 т. В админис­­­тративно-бытовой и лабораторной частях здания проектируется по две, а в производственной - одной лестничной клетки на температурный блок. Кроме того, все блоки здания оборудуются лифтами, которые при разра­­­ботке эскизного проекта не учитываются.

Ограждающие конструкции здания выполняются из сборных керамзито­­­бетонных панелей и металлических оконных переплетов, устанавливаемых по всему периметру здания, исключая крайние пролеты в углах здания. Стеновые рядовые панели изготавливаются длиной 3, 6 или 9 м и высотой 1,2 или 1,8 м. Размеры панелей оконных переплетов принимаются равны­­­ми стеновым панелям. Угловые панели удлиняются, с целью создания кон­­­струкции угла здания.

При проектировании фасада зданий, могут быть приняты варианты решений, которые приведены на рис.1.10. При принятии варианта с уста­­­новкой межоконных блоков, их высота принимается равной высоте окна, ширина - 1,2, 1,8 или 2,4 м, толщина - 0,24 м. Они изготавливаются из керамзитобетона, удельный вес которого принимается равным 2,1 т/м3.

Принцип раскладки панелей приведен на рис.1.11. Нижние стеновые панели опираются на фундаментные балки, верх которых на 30 мм ниже от­­­метки чистого пола первого этажа. Надоконные панели устанавливаются ниже отметки межэтажных перекрытий на 600 мм.

Исходя из технологии промышленного производства, в здании пре­­­дусматривается определенное количество ворот. Условно принимается ­­­минимум одни ворота на один температурный блок производственной час­­­ти здания. Решения, закладываемое в эскизный проект, выбирается сту­­­дентом самостоятельно.

В соответствии с заданием под одним или несколькими блоками объекта размещается подземная (подвальная) часть. Конструктивные ре­­­шения по ней, принимаются аналогично решениям принятым по надземной части здания. Для устройства наружных стен подвала, условно приме­­­няются стандартные стеновые панели используемые для сооружения наруж­­­ных стен надземной части здания.

Использование типовых конструкций требует определенного располо­­­жения на плане колонн по отношению к разбивочным осям, которые зави­­­сят от ряда условий. При разработке эскизного проекта рекомендуется ­­­разбивочные оси колонн средних рядов совмещать с геометрическими, а для крайних колонн использовать "нулевую привязку", т.е. совмещение наружной грани колонны с разбивочной осью, см. соответственно рис. 1.4-а и 1.4-в. В местах устройства деформационных швов и примыкания отдельных частей (блоков) здания привязка колонн условно осущес­­­твляется согласно рис. 1.4-д и 1.4-е.

Полы в надземной части здания выполняются по перекрытиям. Услов­­­но, конструкция пола принимается из двух элементов: основания (тепло-, звукоизоляционного слоя, стяжки) и покрытия (чистового пола). Конструкция чистого пола принимается в зависимости от назначе­­­ния помещения. Характеристика принятых решений приведена в табл.1.1.

В подземной части здания, полы предусмотрены асфальтобетонные толщи­­­ной 30 мм по бетонному основанию толщиной 100 мм.

Кровля - утепленная с покрытием в три слоя рубероидом.

Внутренние отделочные работы включают в свой состав: штукатурку кирпичных перегородок; отделку поверхностей сборных конструкций и гипсопрокатных перегородок под окраску или оклейку обоями; масляную окраску выгораживающих перегородок, оконных переплетов, дверей, а также чистовую отделку разделительных перегородок и внутренних повер­­­хностей наружных стен здания. Решения принимаемые по чистовой отдел­­­ке стен помещений расположенных внутри здания, изменяются в зависи­­­мости от назначения возводимых блоков здания. Характеристика приня­­­тых решений приведена в табл. 1.1. Для окраски потолков принимаются решения аналогичные решениям принятым по окраске стен (известковая побелка или окраска силикатными красками). При оклейки стен обоями ­­­решения по данному вопросу (виду материала используемого для окраски потолков) принимаются студентом самостоятельно. В подземной части здания предусматривается известковая окраска стен и потолков.

Наружная отделка здания предусматривается в виде: окраски сили­­­катными составами с предварительной расшивкой швов стеновых панелей за исключением цокольной, которая облицовывается плиткой; масляной окраски оконных переплетов.