94

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Кафедра «Строительство, строительные материалы и конструкции»

Кузнецов Е.Е.

доцент, канд. физико-математических наук

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине

«Архитектура промышленных зданий».

Направление подготовки: 270800.62 «Строительство»

Профиль подготовки:

«Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций»

Форма обучения очная

Рассмотрено на заседании кафедры

«Строительство, строительные материалы и конструкции» ГС факультета,

протокол № ___ от «___»______________20___ г.

Зав. кафедрой А.А.Трещев

Содержание:

Лекция №1. Основы проектирования промышленных зданий: 4

Лекция №2. Унификация и типизация зданий и их конструктивных элементов. Объемно-планировочные решения промышленных предприятий. 13

Лекция №3. Конструкции промышленных зданий: Каркасы одноэтажных промышленных зданий: Выбор материалов для каркасов. Железобетонный каркас. 21

Лекция №4. Конструкции промышленных зданий: Каркасы одноэтажных промышленных зданий: Стальной каркас. 30

Лекция №5. Покрытия промышленных зданий: Профили и конструкции покрытий; Железобетонные стропильные балки и фермы. Подстропильные конструкции. 43

Лекция №6. Покрытия промышленных зданий: Стальные стропильные и подстропильные конструкции; Связи в покрытиях; Ограждающие конструкции покрытий. Составы кровли. 51

Лекция №7. Покрытия промышленных зданий: Ограждающие конструкции покрытий. Составы кровли. 54

Лекция №8. Конструктивные элементы промышленных зданий: Стены промышленных зданий; Окна промышленных зданий 61

Лекция №9. Конструктивные элементы промышленных зданий: Полы промышленных зданий. 71

Лекция №10. Каркасы многоэтажных промышленных зданий: Железобетонный каркас многоэтажных промышленных зданий; Стальной каркас многоэтажных промышленных зданий 80

Библиографический список. 93

Лекция №1. Основы проектирования промышленных зданий:

1.1. Размещение промышленных предприятий в застройке городов. Генеральные планы промышленных предприятий.

Промздания, их классификация и типы, объемно-планировочные и конструктивные решения. Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование и его влияние на конструктивные решения промзданий;

Промышленные здания – здания, предназначенные для осуществления производственно-технологических процессов, прямо или косвенно связанных с выпуском определенного вида продукции или полуфабриката.

Основные принципы и средства архитектурной композиции промзданий.

Архитектура промышленных предприятий и отдельных зданий создается с учетом технологических факторов, конструктивных особенностей построек, градостроительных требований и условий, а также природно-климатических данных района строительства. При этом художественной стороне промышленной архитектуры не всегда уделяется должное внимание. От инженера-проектировщика чаще всего требуется заключить технологический процесс в «строительную коробку». Вместе с тем, гармоничная художественная композиция производственного здания, красивые интерьеры помещений, хорошо благоустроенная территория предприятия, удобное бытовое обслуживание трудящихся — вес эти факторы способствуют хорошему настроению, повышению производительности труда и уменьшают травматизм.

Помимо этого, здания производственного назначения должны органически входить в общую архитектурно-планировочную композицию города, создавая единство застройки. То есть, при проектировании архитектор обязан «выходить» за границы цеха, с целью создания художественно цельной композиции предприятия и всего промышленного района.

Таким образом, при проектировании промышленных зданий архитекторы совместно с технологами должны решить четыре основные задачи:

функциональной (утилитарной) — создание объемно-планировочного решения здания или сооружения, в наибольшей степени отвечающего данному технологическому процессу производства;

инженерно-конструктивной (технической) — придание зданию или сооружению требуемой прочности и устойчивости с применением конструкций индустриального изготовления;

архитектурно-художественной (эстетической) — архитектурный облик здания или сооружения и ансамбля предприятия в целом должен быть художественно выразительным и отвечать эстетическим запросам советского общества;

экономической — здание или сооружение должно иметь минимальные строительные и эксплуатационные затраты и быть удобным в эксплуатации.

Классификация промышленных зданий по назначению.

Промышленные здания по назначению подразделяют на следующие основные группы:

производственные, в которых размещают основные процессы производства (мартеновские, прокатные, механосборочные, ткацкие, кондитерские цехи и др.);

подсобно-производственные, предназначенные для вспомогательных процессов производства (ремонтные, экспериментальные, тарные цехи и др.);

энергетические, снабжающие предприятие электроэнергией, сжатым воздухом, паром и газом (ТЭЦ, компрессорные и газогенераторные станции, паро- и воздуходувные установки и др.);

складские, необходимые для хранения сырья, заготовок, полу фабрикатов, готовой продукции, горючих и смазочных материалов и пр.;

транспортные, обслуживающие средства транспорта предприятия (гаражи, депо и др.);

санитарно-технические, предназначенные для обслуживания водопровода, канализации и т. п. (насосные и очистные станции, водохранилища, водонапорные башни, брызгальные бассейны и др.);

вспомогательные и общезаводские (административно-бытовые помещения, заводоуправления, столовые, медицинские пункты, профессионально-технические училища, пожарные депо и др.).

На территории промышленных предприятий строят также специальные сооружения (резервуары, газгольдеры, скрубберы, градирни, силосы, дымовые трубы, различные эстакады и опоры и др.).

Не все группы зданий и сооружений обязательны для каждого предприятия; состав их зависит от назначения, специализации и мощности предприятия.

Классификация промышленных зданий по капитальности.

Классификация промышленных зданий по капитальности необходима для выбора экономически целесообразных решений при проектировании. В основу классификации положено деление зданий на классы в зависимости от их назначения и значимости.

Здания подразделяют на четыре класса (I, II, III и IV), причем к I классу относят постройки, к которым предъявляют повышенные требования, а к IV классу — постройки с минимальными требованиями.

Для каждого класса установлены свои эксплуатационные качества, а также долговечность и огнестойкость основных конструкций зданий.

Эксплуатационные качества обеспечивают нормальные условия эксплуатации зданий и сооружений в течение всего срока их службы. Э.К. определяются: для производственных зданий — размерами пролетов, технической оснащенностью, наличием специального оборудования, удобством монтажа и демонтажа технологического оборудования, удобствами для работающих и для хода технологического процесса; для вспомогательных зданий — составом помещений, нормами их площадей к объемов, качеством отделки, санитарно-техническим оборудованием и т.п.

Долговечность и огнестойкость основных конструкций здания обеспечиваются применением соответствующих строительных материалов и изделий и защитой их в конструкциях от всех разрушающих эксплуатационных воздействий.

Долговечность конструктивных элементов определяется сроком их службы без потери требуемых эксплуатационных качеств в данных климатических условиях при заданном режиме эксплуатации.

Установлены три степени долговечности ограждающих конструкций:

I степень — срок службы не менее 100 лет, II степень — срок службы не менее 50 лет и III степень — срок службы не менее 20 лет.

Долговечность ограждающих конструкций в зависимости от класса здания принимают: для зданий I класса — не ниже I степени, II класса— не ниже II степени, III класса-—не ниже III степени, IV класса — не нормируется.

Огнестойкость, характеризуется группой возгораемости и пределом огнестойкости основных строительных конструкций. Здания и сооружения по огнестойкости подразделяют на пять степеней: для зданий I класса — не ниже II степени, для зданий II класса—не ниже III степени. Для зданий III и IV классов степень огнестойкости не нормируется.

Проектируемое здание относят к тому или иному классу по капитальности в зависимости от хозяйственного значения, мощности предприятия, в состав которого войдет данное здание; концентрации материальных ценностей и уникальности оборудования, устанавливаемого в здании; запасов сырьевых ресурсов, для переработки которых проектируется объект; фактора моральной амортизации здания; градостроительных требований к объекту.

На территории предприятия могут возводиться здания с различным классом капитальности. При этом к повышенному классу относят здания, прекращение работы в которых в случае ремонта или аварии существенно нарушает работу всего предприятия.

При проектировании зданий нельзя завышать их капитальность, так как применение более долговечных и огнестойких конструкций, чем требуется, приводит к повышению стоимости зданий.