§ 3. Об’ємно-планувальні та конструктивні рішення промислових будівель
3.1. Особливості модульної координації та типізації
в промисловому будівництві
Уніфікація – технічний напрямок у проектуванні та будівництві, яке обмежує число будівельних параметрів і типорозмірів збірних конструкцій.
Типізація – можливість багатократного застосування об’ємно-планувальні та конструктивні рішення в будівництві різноманітних об’єктів.
Типізація і уніфікація почали застосовуватися в промисловому будівництві в роки перших п’ятирічок: тоді було запропоновано застосовувати прольоти кратні 3м, а крок колон 6м.
У 1939р на основі розмірів кратним 3м було розроблено типові осередки (секції) одноповерхових будівель і випущено перший альбом типових деталей. Типові секції з кратними модулю розмірами прольотів кроків висот дозволило упорядкувати будівництво та проектування і впроваджувати типові конструктивні елементи. Але типові секції допускали безліч об’ємно-планувальних варіантів для будівель одного й того ж призначення і це стало гальмом для індустріального будівництва.
У 1954р почала впроваджуватися галузева уніфікація об’ємно-планувальних та конструктивних рішень.
У 1955р були введені “Основні положення по уніфікації конструкцій промислових будівель”, що дозволило розібрати габаритні схеми будівель (УГС). Розміри у плані поперечного та поздовжнього профілю висота , вид і вантажепід’ємність всередині цехів транспорту.
Для кожної галузі промисловості передбачено чітко визначене число габаритних схем. Це значно скоротило число типорозмірів конструкцій та деталей і дозволило різко підвищити їх серійність на заводах-виробниках.
1957р було випущено перший каталог уніфікованих збірних з/б конструкцій для промислового будівництва. Із впровадженням прогресивних технологічних процесів скороченням строків модернізації технологій та обладнання з’явилася необхідність у міжгалузевій уніфікації.
Після 1961р було обмежено номенклатуру габаритних схем будівель, придатних для виробництва декількох галузей промисловості і було розроблено нову систему уніфікації будівельних параметрів (було від 700 типорозмірів – стало 75).
У 1962р з’явилися більш гнучкі і багатоманітні форми типового проектування на базі УТС (уніфікація типових секцій) і УТП (уніфікація типових прольтів).
3.2.Уніфіковані параметри об’ємно-планувального рішення промислових будівель.
Основними об’ємно-планувальними параметрами промислової будівлі є :
прогін – відстань між розбивочними осями поздовжніх рядів колон або стін
крок – відстань між розбивочними осями поперечних рядів колон або стін
висота – відстань від рівня полу до низу несучої конструкції покриття (балки, ферми в одно поверхових будівлях від полу до полу – в багато поверхових)
3.1.1. Основні параметри одноповерхової кранової каркасної промислової будівлі
Сукупність відстаней між колонами в повздовжньому і поперечному напрямку називають сіткою колон.
Єдність технічних рішень при проектуванні промислових будівель базується на уніфікації об’ємно-планувальних параметрів. Цього досягають обмеженням числа розмірів прогонів, кроків, висот та величиною навантажень на типові конструкції.
Прогін L, м висота вантажопідйомність відмітка верху кранових
поверхів крана Q, т консолей колон h, м,
H, м при кроці колон а
6 м 12 м
При кроці колон 9*6 м при кроці колон 6*6 м
Двохпролітні Двохпролітні багато пролітні Двохпролітні трьох пролітні трьох пролітні багатопролітні
Із підвісним із підвісним із мостовим
Транспортом
транспортом краном
Внутрішній об’єм промислової будівлі розчленований конструктивними елементами на окремі частини: просторові чарунки (комірки) та температурні блоки.
ОПЕ – об’ємно-планувальним елементом (просторовою чарункою) називається частина будівлі з розмірами які дорівнюють прольоту, висоті поверху, кроку.
ПЕ – планувальний елемент або комірка – горизонтальна проекція об’ємно-планувального елемента. В залежності від розміщення в будівлі можуть бути:
кутові;
торцеві;
бокові;
середні;
бокові біля темп. шва;
середні біля темп. шва.
Температурний блок – частина будівлі, що складається з декількох ОПЕ, розміщених між поздовжніми та поперечними температурними швами або між температурними швами та торцевою або поздовжньою стіною. Довжину температурного блоку визначають нормативною документацією або спеціальним розрахунком. Його розмір залежить від типу та матеріалу каркасу:
з/б каркас – 60-72 м
металічного – (60-72) х (2-2,5) = 216 м
із стінами із цегли 40 – 100 м
панелі
75 – 150 м
Осадовий шов улаштовують в місцях різкої зміни навантаження на вертикальні конструкції або у взаємно перпендикулярних прольотах.
Шляхом просторової уніфікації було зменшено кількість поєднань параметрів за прогонами, кроками, висотами і отримано уніфіковані об’ємно-планувальні елементи при застосуванні яких утворюється безліч схем промислових будівель.
Для багатьох галузей промисловості, де будівлі цехів виконуються із збірних з/б елементів та оснащені підвісними кранами, проектування ведеться на основі застосування УТС (уніфікованої типової секції) або УТП (уніфікованого типового прогону).
УТП
– єдиний по довжині, ширині, висоті і
конструктивному рішенню відсік будівлі
(24*144) (18* 144) призначений для розміщення
технологічно споріднених підприємств.
Уніфікована типова секція - об’ємно-планувального рішення де вказують розміри (прольоти, кроки, відстань до низу підкранового рельса та низу покриття, тип і вантажопід’ємність крану (72*72) (72*144)(144*144)). Габарити УГС залежать від характеру технологічного процесу і конструктивного рішення будівлі
Уніфікована типова секція промислової будівлі може застосовуватися для різних галузей промисловості. (міжгалузева уніфікація)
Уніфіковані об’ємно-планувальні елементи для промислових будівель із внутрішнім водовідведенням, обладнаних мостовими кранами
Блокуючи уніфіковані типові секції та прольоти можна отримати об’ємно-планувальні та конструктивні рішення будівель потрібної величини з параметрами (L, ш, Н), що відповідатимуть технологічним умовам.
У залежності від характеру блокування в будівлі УТС ділять на 3 трипи:
1 – багато пролітні, для будівель суцільної забудови
2 – одно-двох блоковані тільки вздовж прольотів (для будівель у яких ширина не може бути більшою від ширини однієї секції)
3 – одно-двох прибудовані до багато пролітної секції
Відхилення від габаритів УТС і УТП можливі лише при відповідному техніко-економічному обґрунтуванні.
Уніфіковані габаритні схеми – одно і багатоповерхових будівель для різних галузей промисловості (вміщують у собі схеми об’ємно-планувальних рішень із указанням прогонів, кроків, висот до верху підкранового рельсу і низу несучих конструкцій, а також типу і вантажопід’ємності крану. )
У сучасних умовах проектування промислових будівель ведуть на основі:
будівельно-технологічних секцій і блоків які мають закінчений технологічний процес.
Комплексних типових проектів – для підприємств транспорту зв’язку, легкої промисловості, і для виробництв із стабільною технологією.
3.3. Правила прив’язки несучих конструкцій
Колони багатоповерхових будівель прив’язують нульовою або осьовою прив’язкою.
Прив’язка колон та стін до розбивочних осей
Прив’язка колон у місцях температурних швів
Прив’язка колон у місцях перепаду висот
Прив’язка колон у місцях перепаду висот із вставкою в залежності від товщини стіни
Прив’язка несучих зовнішніх стін до поздовжніх розбивочних осей
Прив’язка конструктивних елементів багатоповерхових каркасних будівель до розбивочних осей
а – варіанти розташування розбивочних осей; б, в – приклади прив’язки колон і самонесучих або навісних стін; г – приклади прив’язки колон і стін у місцях улаштування деформаційних швів