36. Основные элементы сборных железобетонных каркасов.

Основные элементы железобетонного сборного каркаса одноэтажных промышленных зданий: фундаменты, фундаментные балки (рандбалки), колонны, подкрановые балки, несущие элементы покрытия (фермы, балки) и связи.

Все элементы сборных железобетонных каркасов унифицированы. Характеристика каждого из них дана в специальных каталогах. Для соединения сборных железобетонных элементов каркаса между собой, а также для крепления стен, покрытий и других элементов зданий они имеют закладные стальные детали.

Фундаменты. Под колонны каркаса зданий устраивают отдельно стоящие железобетонные фундаменты ступенчатой формы, имеющие в верхней части стакан, в который устанавливают колонны (рис. 50). Устройство этих фундаментов см. в § 24. фундаментные балки. В промышленных каркасных зданиях с шагом колонны 6 и 12 м фундаментные балки служат для опирания на них самонесущих стен и передачи от них нагрузок на фундаменты. Балки имеют тавровое (рис. 51) или трапецеидальное поперечное сечение. Длина основных балок при шаге колонны 6 м—4950 мм, при шаге 12 м— 10700 мм. Балки, укладываемые у торцов здания и температурных швов, где шаг колонн уменьшен, на 500 мм короче основных —4450 и 10 200 мм. Толщина балок для кирпичных стен—250, 380 и 510 мм, блочных —380 и 510 мм, панельных —200, 240, 300 и 400 мм. Высота фундаментных балок 400 и 600 мм. Колонны. В одноэтажных промышленных зданиях сборные Железобетонные колонны применяют сплошные прямоугольного сечения (рис. 53, а, б) и сквозные двухветвевые (рис. 53, в). В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, колонны имеют консоли для опирания на них подкрановых балок, на которые укладывают рельсы для передвижения крана. Унифицированные колонны имеют высоту, кратную модулю 600 мм. Проектная высота колонны (Н) исчисляется от уровня чистого пола помещения, т. е. от отметки 0, 000 до верха колонны без учета ее нижнего конца длиной 900—1350 мм, заделываемого в фундамент. Колонны фахверка (вспомогательного каркаса) устраивают торцовых фахверках и фахверках продольных стен одноэтажных промышленных зданий при длине стеновых панелей 6 и 12 м. Подкрановые балки служат для передвижения по ним мостовых кранов и являются продольными связями между колоннами каркаса. Балки устанавливают на железобетонные колонны при их шаге 6 и 12 м. Подкрановые балки имеют тавровое или двутавровое сечение. Балки пролетом 6 м изготовляют таврового поперечного сечения с утолщением стенки на опорах высотой 800 и 1000 мм (рис. 54, а), а пролетом 12 м. — двутаврового сечения высотой 1400 мм с усиленной верхней полкой (рисс 54, б). Верхние полки балок служат в основном для крепления к ним крановых рельс. В балках предусмотрены закладные детали, необходимые для крепления балок к колоннам и рельсовых путей к балкам. Все балки — предварительно напряженные. Ригели (рис. 61) используют в составе сборных железобетонных междуэтажных перекрытий в многоэтажных зданиях. Ригели изготовляют с полками для опирания плит и прямоугольного сечения без ц0ч лок длиной 6 и 9 м, высотой 800 мм и шириной 300 мм. Плиты перекрытий (рис. 62) используют в составе сборных железобетонных перекрытий зданий. В многоэтажных зданиях применяют два типа плит перекрытий. Плиты 1-го типа изготовляют шириной 1500 и 750 и длиной 5550 и 5050, плиты 2-го типа — шириной 1500 и длиной 5950 мм. У продольных стен здания укладываются плит” номинальной ширины 750 мм.

37. Внутренние стены и перегородки промышленных зданий. Воздействия, требования и конструктивные решения. Кол-во перегородок в пром зд-х стремятся сделать миним., т.к. затруд­няют перепланировку, ухудшают естественное освещение и воздухообмен.

Конструкции перегородок - в соответствии с треб-ями прочности, устойчивости, огнестойкости, индустриальности возведения, в отдельных случаях - с треб-ями звуко—, термоизоляции. Наиболее целесообразны-сборно-разборной конструкции.

По функц. назначению: 1. Выгораживающие- уст. на неполную высоту помещ; прим-т для ограждения кладовых, мест, опасных для прохода, трансформаторных подстанций и др.под­собных помещ. Наиб. распростр. консольные сетчатые стальн и панельные из асбестоцем. листов. Сетчатые стальные - 2 типа. 1ый тип изг-т на месте из стальн сетки и стоек из горячекатаных/гнутых уголков. Шаг стоек 1,5 м; крепят к полу болтами. Сетка крепится к стой­кам прижимными накладками с пом. болтов. Высота перегородок этого типа=1,8 м. 2й тип - из щитов заводской готовности: рядовые, поворотные, с раздаточ­ными окнами и дверные. Высота=1,8 и 2,4 м. Щиты сост. из каркаса из стальных гнутых уголков и заполнителя из сварной/плетеной оди­нарной стальн сетки. Щиты уст-т на покрытие пола и крепят к нему болтами. М/у собой щиты соед-т болтами.

Выгораживающие панельные перегородки из асбестоцементных лис­тов высотой 2,4 и 3,6 м. Сост. из панелей и стоек.. Панели - из плоских асбестоцементных листов толщ. 10 мм и стальной обвязки из труб прямоуг. сеч-я. Асбестоцементные листы крепят к обвязке стальн гнутыми уголками и алюмин. профилями. Панели: глухие, с дверными по­лотнами и с раздаточными окнами. Размеры глухих панелей: длина 6, 3, 1,5м; выс 2,4, 1,2 м, с дверными полотнами и с раздаточными окнами - 1,5x2,4 м. Консольные стойки высотой 4м и 2,5м. Их выполняют из гнутых замкнутых сварных профилей (100x3 мм)/из швеллеров. Стойки устанавливают ч/з 6 м и крепят к бетонному подстилающему слою фундаментными болтами с коническим концом.

Выгораживающие перегородки м.б. и из др. мат-лов и конструкций (профилированные/плоских стальн листы, стекло, пластики). Иногда перегородки делают комби­нированными, когда нижнюю часть перегородок вып-т глухой, а верхнюю из сетки/светопрозрачных мат-лов.

Исп-ся переставные и передвиж­ные выгораживающие перегородки. Их вып-т из эл-тов полной заводской готовности, монтируемых "насухо" и соед-х с пом. спец. деталей, что делает возм. их повтор­ное исп-е/передвижку по вертикальн и горизонтальн направляющим. Осн. эл-ты-панельные из гипсобетона/каркасно-обшивные с исп-ем легких листов (гипсокартон).

2. Разделительные перегородки- для пол­ной изоляции смежных помещ. Возводят на всю высоту зд-я/эт. По конструктивному решению: монолитные и сборные. Монолитные, в т.ч. из мелкоштучных материалов -преимущественны (ок. 50%): повышенная техн. надежность и лучшее соответствие технологич. тре­бованиям (герметичность, повышенная звуко- и теплоизоляция). Сборные перегородки - из панелей (ок. 30%) и из каркасов и обшивок (ок. 20%).

Кирпичные перегородки – толщ. 120 и 250 мм. В 1эт. зд-х при высоте перегородок>4 м их опирают на фундаментные балки, а при высоте до 4 м - на утолщение в бетонной подготовке пола. В многоэт. зд-х опирают на м/уэт. перекрытия. Перегородки толщ.120 мм армируют гори­зонтальными стержнями и крепят через 3 м по вертикали к колоннам подвижным соединением. Кирпичн перегородки возводят м/у ко­лоннами/прислоняют к ним. Для устойчивости перегородок делают кирпичные пилястры/крепят их к стальным фахверковым колоннам, имеющ шаг 6 м. Недостаток кирпичных и др. мо­нолитных конструкций -стационарность, затруд­няющая перепланировку.

Сборные конструкции - панельные пе­регородки из тяжел бет., бет. на пористых заполнителях и гип­собет.

Ж/б перегородки из тяжел, легк и ячеист бетонов - в 1эт. крановых и бескрановых пром зд-х выс. 3-18 м, в многоэт. зд-х вы­с. эт. 3,3-7,2 м, в с/х зд-х выс.2,4-3,6 м. Перегородки из тяж. бет. эксплуатируются в помеш. с любым влажностным режимом, остальные - только при сухом и нормальн режимах. Выс. панелей 600 – 1800мм (кратность 300мм) и 3000 мм; максимальная длина - 6000 мм. В местах примыкания к подкрановым балкам, устр-ва температурн швов и у торцов стен длину панелей принимают меньшей. В панелях выс. 3000 мм м.б. предусмотрены проемы для устр-ва 1 / 2 дверей. Толщина ж/б и гипсобетонных панелей =80 мм.

В 1эт. зд-х панельные перегородки – из 2х частей: нижней (самонесущей), сост. из панелей на высоту, не доходящую на 1,2 м до низа стропильных конструкций, и верхней (навес­ной) - из фибролитовых/асбестоцементн листов по стальн кар­кассу. В прод. перегородках зд-й с мостовыми кранами самонесу­щ части доходят до низа подкрановых балок.

Панели прислоняют к основн и фахверк колоннам и крепят к ним гибкими соединит. эл-ми. Верхн. часть перегородок из фибролита/асбестоце­м. крепят к стальным ригелям крюками.

Недостатки панельн констр-й - сложность сопряжения с элементами каркаса, необходимость доборных эл-тов в местах примыкания к вы­ступающим конструкциям зд-я.

Каркас перегородок - из мет/дерева; включ верхн и нижн направляющ эл-ты и стойки, располагаемые с шагом 600мм. Обшивка - асбестоцементн, гипсоволокнистые, гипсокартонн, цем.-стружечн и стальные профилированн листы, панели из экструзионного асбестоцемента и профильное стекло.

В многоэт. зданиях с норм. темп-влажностн режимом - каркасные перегородки с обшивкой из гипсокартонн листов. При стальном варианте каркаса верхний направляющий эл-т крепят к ригелям/плитам перекрытий соединительн дет., нижний - к полу дюбелями. На­правляющ элементы и стойки -из унифицированного про­филя швеллерного сечения 100x50x0,8 мм. В деревянном каркасе направ­ляющие - из брусков сечением 22x50 мм при выс. перегоро­док до 4,2 м и 32x50 мм - при высоте перегородок более 4,2 м, стойки соответственно сечением 50x70 и 60x100 мм. Каркас обшивают гипсокартонными листами толщ. 12 мм. Стыки м/у листами шпаклюют. Для улучшения звукоизоляции пространство м/у обшивками заполняют минераловатными плитами/матами, а в местах примыкания к полу и перекрытию - упругие про­кладки из пороизола/губчатой резины.

Каркасно-обшивные панели - длина до 6000 мм, высота 1200 и 2400 мм, толщина 80-95 мм. Гипсокартонные листы недостаток – малая огнестойкость. Более огнестойки - гипсоволокнистые, цементно-стружечные и гипсостружечные.

В 1эт. зд-х – асбестоцем. панели со стальной обвяз­кой.

38. Методика и техника проектирования. Содержание проекта и стадии проектирования. Одноэтажные здания, как правило, проектируют с параллельно расположенными пролетами одинаковой ширины и высоты. По требованиям технологии допускается проектировать здания с пролетами взаимно-перпендикулярного направления и разной унифицированной ширины.

При разной высоте параллельных пролетов перепады высот рекомендуется совмещать с продольными температурными швами, а величину понижения принимать 1,2 м и более.

При назначении размеров зданий должны быть соблюдены санитар ные нормы, предусматривающие на каждого рабочего не менее 15 м³ объема и не менее 4,5 м² площади помещения.

Многовариантность технологических компоновок, предлагаемая на стадии обсуждения проекта, при обычном проектировании требует массы чертежей. При макетном проектировании надобность в непроизводительных графических работах отпадает, так как любой предлагаемый вариант получают перестановкой макетов или шаблонов оборудования. Технологический процесс определяет все требуемые параметры здания: его площадь, число пролетов, их размеры, высоты, размещение оборудования, транспортных путей, проемов, подъёмных устройств и т.п.

К исходным данным должны быть приложены сведения о районе и участке строительства. Это географические, топографические, гидрогеологические данные, сведения о грунтах, сейсмичности, наличии подземных выработок, индустриальной базы производства строительных конструкций и материалов, транспортных путей и т.д. Кроме того, необходимы данные экономического и демографического характера.

В результате архитектурно-строительного проектирования должны быть обеспечены:

1. Выбор наиболее рационального решения, как в экономическом, так и в технологическом отношении.

2. Требования безопасности труда, пожарной безопасности, экономически целесообразных транспортных потоков, режима производства, энергетики, удаления вреди их, технологических выделений и т. д.

3. Разработка бытовых и вспомогательных помещений, благоустройство территории и пр.

4. Решение вопросов организации строительного производства на основе заводского изготовления конструкций и деталей.

Архитектурно-строительный проект должен соответствовать требованиям Госстроя СССР в части проектирования промышленных предприятий, согласован с действующими каталогами и ГОСТами на все принятые решения. Проект также должен соответствовать отраслевым требованиям проектирования зданий и сооружений.

При проектировании промышленных зданий должны быть разработаны физико-технические основы, влияющие на технологические, санитарно-гигиенические, архитектурные и градостроительные требования.

Это, прежде всего, относится к метеорологическим условиям, т. е. обеспечению требуемого микроклимата (Состояние воздушной среды помещения по температуре, влажности и скорости движения воздуха называют микроклиматом). Одновременно необходимо решать и такие вопросы как степень дозволенной инсоляции, борьба со снежными заносами, выбор ориентации фонарей, защита конструкций от агрессивных химических воздействий, меры по борьбе с сотрясением и вибрацией.

Метод современного проектирования промышленных зданий основывается на широком использовании типовых конструкций. Основой для создания современных планировочных, конструктивных и объемных решений является унификация, т. е. система модульных построений, образующая отдельные ячейки, повторяющиеся по своим конструкциям, параметрам, элементам оборудования и т. п. Из таких ячеек для различных отраслей промышленности составляются планировочные решения.

Для многих однородных отраслей промышленности основным документом на проектирование являются каталоги типовых конструкций. Такие каталоги применимы для цехов размером 72X72 и 144X72 м. Для различных отраслей промышленности утверждены пролеты одноэтажных зданий, равные 18-24-30 м, длиной 72 и 144 м.

Для легкой и пищевой промышленности утверждены унифицированные решения многоэтажных зданий 24Х 18, 36Х48, 48X48, 24X60 м. Сетка колонн таких зданий 6 м. В настоящее время используются планировочные решения с сеткой колонн до 12 м (7,5-9 и 12 м). Высота этажа типовых многоэтажных зданий обычно равна 4,8 м (для бытовых и вспомогательных зданий разработаны типовые конструкции по серии ИИ-20, имеющие межведомственное, применение, а в настоящее время широко внедряется серия ИИ-04, набор конструкций которой позволяет возводить 5-, 9- и 12-этажные здания; для районов с высокой сейсмичностью используются типовые конструкции серии ИИС-04). Такие корпуса компонуют в соответствии с технологическим процессом, а затем производят привязку к конкретной строительной площадке (проектирование объектов промышленного производства осуществляется в соответствии с «Инструкцией по разработке проектов и смет для промышленного строительства»).

Промышленные объекты проектируют обычно по двухстадийной системе: технический проект и рабочие чертежи. В техническом проекте определяют основные технологические и архитектурно-конструктивные решения.

После утверждения технического проекта выполняют работы по составлению рабочих чертежей.

Проектирование промышленных комплексов проводится многими специализированными проектными организациями. Однако генеральным проектировщиком считается та организация, которая разрабатывает технологическую часть проекта.

Архитектура современных промышленных здании определяется индустриальными конструктивными решениями - конструктивной схемой здания в целом и конструктивными решениями отдельных элементов, например стен, оконных заполнений, несущих конструкций, покрытия.

Для большинства промышленных зданий машиностроительного, металлургического производства - одноэтажных и многоэтажных характерны горизонтальные членения фасадов, которые обусловлены применением навесных стен из унифицированных крупных панелей, а также устройством ленточных световых проемов или солнцезащитных устройств, придающих зданиям динамичный характер. Большое значение в формировании архитектурно-художественного образа здания играют новые строительные материалы. Применимые для стеновых панелей и оконных заполнений алюминия, нержавеющей стали, медных сплавов, эмалей, стекла, пластиков и других новых материалов придает внешнему виду здания индустриальный характер, особую архитектурную выразительность.