Классификация ПЗ

По назначению:

1. производств-е (в них протекают основные технолог. процессы);

2. подсобно-производ-е (д/ размещения вспомогательных процессов);

3. энергетические (в них размещают уст-ки, снабж-е пр-во эл/энергией, сжатым в-хом, паром, газом);

4. складские (д/ хранения сырья, заготовок, готовой продукции);

5. транспортные (д/ размещения и обслуж-я транспорта, нах-гося в распоряжении п/п – гаражи, электровозные депо);

6. санитарно-технические (для обслуживания сетей водопровода и канализации – насосные и очмсиные станции, водонапорные башни);

7. административные и бытовые (кафе, поликлиники, адм. зд.).

По капитальности: здания делятся на 4 класса в зависимости от народно-хоз-го значения, размеров, мощности, эксплуатационных качеств, долговечности и огнестойкости.

Долговечность – срок службы здания без потери требуемых эксплуатационных качеств. Сущ. 3 степени долговечности:

1 ст. – срок службы здания не менее 100 лет; 2 ст. – не мен. 50 лет; 3 ст. – не менее 25 лет.

Д/ зданий 1 класса долговечность д.б. не ниже 1 степени. Д/ 2 кл. – не ниже 2 ст., д/ 3 класса не ниже 3 степени, д/4 кл. степень долговечности не нормируется.

По взрывной и пожарной опасности.

Производства подразделяются на 5 категорий: А, Б, В, Г, Д.

А – производства весьма пожаро- и взрывоопасные (хим. и нефтепераб. п/п).

Б- пожароопсн и взрывоопасн. п/п (произв-во по приготовлению муки, сах пудры).

В – произв-во, связ с обработкой и изгот твердых и сгораемых в-в.

Г – пр-во, связ с переработкой и изгот несгораемых в-в, но в нагретом сост-и.

Д – пр, св с перераб и изгот несгор в-в в холодном сост. – механизир-ые п/п.

По объемно-планировочным и конструктивным решениям.

1. по этажности:

· одноэтажные – д/ изгот крупногабаритной продукции или п/п, связ-е с тяжелыми нагрузками;

· двухэтажные – нагрузки распределяются по этажам, стоят здания особняком и часто яв-ся экономичными;

· многоэтажн.- технол процесс происх вертикально или это легкая промышлен-ть.

· смешанная этаж-ть – технол процесс идет вертикально и гориз-но (хим пром-ть).

2. По количеству пролетов зд м.б. 1-пролетные и многопролетные. По ширине пролета зд м.б. мелкопролетным (ширина не более 12 м); крупнопролетным (шир более 12 м); большепролетным (36 м и более).

3. В зависимости от характера застройки зд м.б. сплошной и павильонной застройки (отдельными зданиями).

4. По расположению внутренних опор:

· Ячейкового типа – хар-ся квадратной сеткой колонн, прим-ся когда технол процесс необх размещать в двух направлениях.

· Пролетный – пролет намного превышает шаг колонн.

· Зального типа - д/произв-в, требующих большие площади без внутренних опор. Пр: самолетно-сборочные произв-ва.

5. По наличию подъемно- транспортного оборудования: бескрановые и крановые (подвесные и мостовые краны).

6. По материалам несущих констр-ций: метал-й, ж/б (мнолитный или сборный), смешанный каркасы.

7. По системам освещения: естественное осв., искусственное и комбинированное.

8. По профилю покрытия: скатное, с плоским покрытием, с фонарными надстройками, криволинейные покр.

9. По системам вентиляции: естеств. вентиляция или аэрация (рассчитанный воздухообмен), искусств вент (приточно-вытяжная), кондиционирование.

10. По системам отопления: неотапливаемые (избыточное тепловыделение), отапливаемые.

 

Вопрос 4.Основные объемно-планировочные параметры - шаг, пролет, высота. Конструктивно-планировочные схемы.

Пролет – это произв-ый объем, ограниченный по периметру рядами колонн и перекрытий по однопролетной схеме. Расстояния между продольными рядами колонн называют шириной пролета.

Шаг колонн – расстояние м/у поперечными разбивочными осями.

Высота пролетов – расстояние от уровня пола до низа несущих конструкций покрытия.

Конструктивное решение здания определяется на начальном этапе проектирования и сводится к выбору конструктивной и строительной систем и конструктивной схемы.

Конструктивная система (КС) представляет собой совокупность взаимосвязанных вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость. Строительную систему здания определяет материал конструкций и способ его возведения.

Большинству промышленных зданий присуща каркасная КС. Другие виды КС (бескаркасная, с неполным каркасом, ствольная, оболочковая) применяют реже. В каркасной системе прочность, жесткость и устойчивость здания обеспечивают пространственные рамные каркасы. Варианты состава и размещения несущих элементов в пространственном рамном каркасе определяют конструктивную схему (к/с) здания. В каркасных зданиях применяют три к/с: с поперечными и продольными ригелями и безригельную (безбалочную).

В каркасных зданиях применяются к/с, различающиеся размещением в плане рам каркаса (продольным или поперечным) и его составом (ригельный или безригельный каркас) — рис. 12.6

Рис 12 б к/с каркасных зданий.

а – с продольными, б – с поперечными рамами, в – безригельная (безбалочная).

Выбор той или иной сх произв в соот-и с конкретными нагрузками и воздействиями на здания, а также в соответствии с функц-ми, экон-ми и архитектурно-худож-ми треб-ми. Так, сх с поперечными ригелями является наи> приемлемой для большинства одно- и многоэтажных ПЗ. При такой схеме система стоек и ригелей образует поперечные рамы, которые, вместе с другими элементами (фунд-е, подкрановые, обвязочные балки, подстропильные конструкции, плиты покрытия и др.) и спец связями позв получить пространственный жесткий каркас необходимого объема. А принятый шаг поперечных рам может быть использован как средство архитектурной композиции.

К/сх с продольными ригелями из сборных элементов в меньшей степени обеспеч жесткость здания. Ее используют в зданиях со сложной планировочной структурой и при ограниченных нагрузках.

Безбалочные сх рациональны для производственно-технологических процессов, требующих особых условий санитарии и микроклимата (мясоперерабатывающие производства, холодильники и др.).

Стр сис может во многом влиять на выбор к/сх зд. Так, обоснованный вариант сборно-монолитного безбалочного перекрытия, возводимого методом подъема, может быть рациональнее к/сх с попереч и продольн ригелями. В свою очередь, на выбор стр системы большое, а иногда и решающ влияние оказ-т особенность местной базы стр мат-ов и мест возмож-ти возведения здания.

При каркасной КС, преобладающей в промышленном стр-ве, оч важн роль отводят ограждающим конструкциям. При назначении ограж-их конст-ций руководствуются в перв очер обеспечением необх-х теплозащитных треб-й. В заданном климатическом р-е стр-ва они д. обеспечивать миним-ые теплопотери в холодный период года и предотвращать перегрев - в летний, а т.ж. д. способ-ь повышению худож-но-эстетического облика зд. Т О, при окончат-ом выборе к/сх зд реш-ся комплекс технич-х, функц-ых, эстетических и экономических задач.

 

Вопрос 5.Элементы каркаса промышленного здания: фундаменты, фундаментные балки.

Осн.видом фундаментов под сборные ж/б колонны пром.зда­ний явл-ся ж/б фундаменты стаканного типа (рис. 71). По способу устройства они могут быть сборными, монолитными или сборно-монолитными (рис. 71,а, б ). При недостаточно прочных грунтах фун-ты могут быть свайными (рис. 71,в).

Приняты след.типоразмеры фундаментов: высота 1,5...4,2 м с градацией через 0,6 м; размеры подош­вы в плане 1,5X1,5 м и более с модулем ЗМ; размеры подколенника в плане от 0,9X0,9 до 1,2х1,2м с моду­лем ЗМ; глубина стакана 0,8; 0,9; 0,95 и 1,25м; высота ступеней0,3 и 0,45 м.

Фун-ты устанавливают на песчаную или щебе­ночную подготовку толщ.не менее 100 мм, при влажных грунтах подготовку вып-ют из бетона. Верх.плоскость фун-та располагают, как пра­в., на 150мм ниже уровня чистого пола, т. е. на от­метке- 0,15, что позволяет выполнять все работы нуле­вого цикла до начала монтажа колонн. К нул.цик­лу отн-ся все работы, вып-мые ниже отметки чистого пола, за искл-ем работ по устр-ву самих чистых полов, а также столярных, сан-тех.и отделочных работ в подвалах.

В некот.случаях при соответ-щем технико-экономич. обосновании прим-ют монолит.сту­пенчат.фун-ты стаканного типа, изготовляемые на месте стр-ва.

Свайные ф-ты устраивают в случ.залегания у пов-ти земли слабых грунтов для передачи нагрузки на более глубокие пласты грунта с большей несущ. способ-ю или при наличии смеж­ных, глубоко залож-х ф-тов под обор-е.

Прим-е свайных ф-тов уменьшает объем земляных работ да 60...70%, сокращает сроки стр-ва и уменьшает стоимость подземн.части зд-й до 50%.

Ф-ты под пром.обо­р-е должны обеспечивать норм. его экспл-ю, удобное размещ-е и надежн.креп­ление, а также отсут-е сильных вибраций, мешаю­щих работе обор-я. Такие ф-ты вып-ют бетонными или ж/б. По конструкции эти ф-ты делят на массивные и рамные.

Массив.ф-ты вып-ют в виде сплошн.блоков или плит. Н-р, в формовочных цехах заво­дов ж/б изделий в качестве ф-та под прокатные станы исп-ют ж/бпли­ты, изготовленные из бетона класса В15, толщ. 400 мм, длиной и шириной по размерам стана; под пропа­рочные камеры - такие же плиты толщ.500 мм.

Кроме отдельно стоящих (индивидуальных) ф-тов под машины проекти-руют также общие ф-ты в пределах всего пролета или цеха здания. Такие ф-ты обычно представляют собой монолит.ж/б плиту с соответствующими закладны­ми деталями для крепления машин (станков). На плиту можно устанавливать машины одинакового или разного назначения. След-но, такая конструкция ф-та позволяет в необходимых случаях изменять техно­логический процесс пром. здания.

Ф-ты рамной конструкции предст. со­бой пространственную жесткую раму, заделанную стой­ками в мощную опорную плиту. Машины в данном слу­чае устанавливают на верхние горизонт.элементы рамы. Рамные ф-ты делают ж/б или смешанными, например, со стальными стойками и ж/б ригелями.

Чтобы уменьшить влияние колебаний от вибропло­щадок на рабочих и на конструкции здания, применяют виброизоляцию в виде пружинных амортизаторов или амортизирующих прокладок из войлока, резины и т. п.

Легкое оборудование устанавливают, как правило, на бетонный пол.

Ф-ты под оборудование устраивают по черте­жам завода-изготовителя. При этом за счет уменьшения глубины заложения увеличивают опорную площадь фундамента, что позволяет снизить давление на грунт.

Для уменьшения колебаний ф-та стремятся эксцентриситет между центром тяжести фундамента и оборудования доводить до нуля.

Машины и оборудование крепят к ф-там с по­мощью анкерных болтов, которые затем замоноличивают.

Миним.глубина заложения ф-тов под машины определяется расчетом с учетом условий разме­щения и закрепления машины, хар-ра грунтов и кон­структивной особенности здания. При установке машин на открытом воздухе или в неотапливаемом здании глу­бина заложения ф-та машины в пучинистых грунтах зависит также и от глубины промерзания грунтов.

Горизонт.и вертик.гидроизоляцию ф-тов под обор-е устраивают в тех случ., когда это диктуется гидрологическими условиями грунтов, и увлажнение ф-тов грунтовыми водами может сказаться на прочности и долговечности ф-тов (например, при наличии агрессивных грунтовых вод), когда недопустимо капиллярное увлажнение пола у машин или недопустимо увлажнение ф-та тех­нологическими жидкостями или водами сверху.

В пром.зданиях всегда используются фундаментные балки, на которые устанавл-ют внутр. и наруж.стены. Их изгот-ют из тяжелого бетона. Как прав., они делаются с предварит. напряжением продольной арматуры, хотя и не исключен вариант изгот-я без предварит. напряжения.

Фунд.балки опираются на спец.столбики, распол-ые на обрезах ф-тов и посредством этих столбиков балки передают нагрузку от стен на ф-т, к-рые в свою очередь – на грунт основания.

При стр-ве одноэтаж.пром.зд-й могут исп-ся фунд. балки различ.размеров и сечения. Так, н-р, при шаге колонн 6 м, прим-ют балки высотой 450 мм, а при шаге 12 м – 600 мм. Ширина может варьироваться в пределах от 260 до 520 мм.Эти размеры соответствуют толщине стен.

Форма попереч.сечения может быть тавровой, прямоугольной, трапециевидной. Но обычно применяют тавровое сечение, оно более выгодное, поскольку для его изготовления требуется меньшее количество бетона и стали.

Одной из распр. проблем является пучение грунтов (увеличение их в объеме, посредством замерзания воды, содержащейся в грунтовых порах). Практ-ки все грунты подвержены этой напасти, искл-е сост-ют скальные грунты. Самыми пучинистыми грунтами считаются глинистые, а также грунты, сод-щие песчано-глинист.частицы. С наступл-ем зимних холодов грунт может увеличиться в объеме, тем самым вызвав деформацию фунд.балок. Для исключ-я такой неприятности, а также для защиты пола пром.здания от замерзания, вдоль стен балку как снизу, так и по бокам, засыпают шлаком.

Обычно фунд.балку размещают на 30-50 мм ниже уровня пола.Сверху по фунд. балке делают гидроизоляцию с помощью рулонных мат-лов и мастики, либо с применением цементно-песчаного раствора. Снаружи делается отмостка. Все это обеспеч-ет защиту не только от наруж.воды (таяние снега, осадки), но и от поднятия грунт.вод и капиллярной влаги.

 

Вопрос 6.Элементы каркаса промышленного здания: стропильные и подстропильные конструкции. Балки и фермы.

Все констр-и, несущие покрытие, подразд-ся на стропильн. и подстроп. Стро­п.кон-и перекрывают пролет и, подобно стропилам, непосредственно поддержива­ют настил кровли. Подстроп. кон-и перекрывают 12; 18-метро-вые шаги колонн и обра­зуют промежуточ. опоры для располож-х с 6-метровым шагом строп. кон-ий. По схеме восприятия внеш.и распредел-ю внутр.усилий эти кон-и подразд-­ся на балки и фермы. Балка-одноэлем.кон-я, загружа­емая по всему пролету. Изгибающ. момен-ты вызывают в ее сеч-ях разнозначные норм. усилия, увелич-ся к крайним волокнам.

Ферма-составная стержневая кон-я, загружаемая только в соединяющих стержни уз­лах. Узловая нагрузка вызывает однознач.нор­м.усилия в стержнях и позволяет полностью использовать их сеч-е. В послед.время наиб.рацион-ми для сборн. ж/б признаны безраскосные фермы с круговым очертанием верхнего пояса. Собств.масса фермы в 1,5—2 раза меньше массы балки с примерно обратными соотношениями по высоте в середине про­лета. Т.о., экономия материала в несущ. кон-и вызывает увелич-е площади обстраивающих ее стен. Унифицир-ые ж/б балки при­м-ся в покрытиях пролетом до 18 м. Шаг стропильных балок 6 и 12 м. При технологической целесообразности местного увеличения шага сред­них колонн до 12 м стропильные балки с шагом 6 м устан-ся на ж/б или стальн. подстроп.балки, проектируемые индив-но. Унифицир-ые ж/б фермы прим-ся в покрытиях пролетом 18—24 м. Шаг строп.ферм 6 и 12 м. При шаге сред­них колонн 12; 18 м строп.фермы с шагом 6 м устан-ся на подстроп. фермы.

Для предотвращения стока гидроизоляционных мастик уклон рубероидных кровель рекомендуется ограничивать 8%. Этим определяется уклон верх­него пояса строп.балок. В безраскосных фермах с круговым очертанием 5%-ный уклон кровли обеспеч-ся выпущенными из верх. пояса «рожками».

Строп.кон-и воспринимают рав­номерно распределенную нагрузку от массы по­крытия и снежного покрова (550—850 кг/м2) и сосредоточ.нагрузку от фонарных ферм и подвесных кранов. Опорное давление, передавае­мое ими на подстроп.конст-и, колеб-­ся в пределах 50—150т. Подстроп. фермы, примыкающие к тор­цовым стенам и деформационным швам, несколько укорачиваются соответственно шагу колонн.

Для всех строп.ферм одного пролета приняты одинаковые размеры внешн. конту­ра, что позволяет изготовлять их в единой опалубной форме со сменными вкладышами. Верхн.пояс ферм очерчен по окружности. Высота опор­ных узлов 0,9 м (1,5 модуля).. До уровня крыши они надстраиваются стальными надопорными стой­ками.

Очертание подстроп.ферм трапецеидаль­ное, с одним или двумя «окнами» для установки строп.ферм соответственно при шаге колонн 12 или 18 м. Подстроп.фермы для шага 18 м в наст.время прим-ся в экспери­ментальном порядке. Высота опорных узлов под­стропильных ферм 0,6 м (1 модуль).