Несущие конструкции промышленных зданий Железобетонный каркас.
При строительстве промышленных зданий в качестве несущей, как правило, принимается каркасная система. Каркас позволяет наилучшим образом организовать рациональную планировку производственного здания (получить большепролетные пространства, освободится от опор) и наиболее приемлем для восприятия значительных динамических и статических нагрузок, которым подвержено здание в процессе эксплуатации. В одноэтажном здании каркас представляет собой поперечные рамы, соединенные продольными элементами. Продольные элементы воспринимают горизонтальные нагрузки (от ветра, от торможения крана) и обеспечивают устойчивость каркаса в продольном направлении. Несущая поперечная рама каркаса составлена из вертикальных элементов – стоек, жестко закрепленных в фундаменте и горизонтального элемента – ригеля (балки, фермы), опертого на стойки. К продольным элементам относятся: подкрановые балки, обвязочные и фундаментные балки, несущие конструкции покрытия и специальные связи. Многоэтажные здания сооружают с основном с использованием сборного железобетонного каркаса, главными элементами которого являются колонны, ригели, питы перекрытия и связи.
Схема одноэтажного промышленного здания с железобетонным каркасом
Одноэтажное здание производственного назначения с пролетом 24 м.
Железобетонные колонны одноэтажных промышленных зданий (ГОСТ 25628 90). Колонны промышленных зданий разделяются на основные и фахверковые. а колонны сплошного сечении для одноэтажных бескрановых зданий; б ступенчатые колонны сплошного сечения для одноэтажных зданий, оборудованных мостовыми кранами; в то же, двухветвевые колонны. 1 консоль для опирания стропильных конструкций; 2 консоль для опирания подкрановых балок; 3 проем для устройства прохода.
Сечения колонн: 1) в зданиях без мостовых кранов высотой от пола до подстропильной конструкции до 9, 6 м применяются колонны сплошного сечения 400 х400, 500 х500, 600 х500. 2) в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 20 т и высотой от пола до подстропильной конструкции до 9, 6 м применяются ступенчатые колонны. 3) в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т и высотой от пола до подстропильной конструкции до 18 м применяются двухветвевые ступенчатые колонны. Для опирания железобетонных конструкций покрытия колонны вверху имеют закладные детали в виде металлических листов, к которым крепятся элементы покрытия при помощи сварки, если элементы покрытия металлические, и при помощи анкерных болтов, если они железобетонные. Маркировка: 2 К 120 -2 IV 2 К 120 Типоразмер колонны 2 Порядковый номер по несущей способности IV – класс напрягаемой арматуры
Консоли колонн. Колонны с железобетонной консолью Консоли находятся либо целиком под балкой, либо в пределах ее общей высоты. Колонны со скрытой консолью. Скользящая пластина входит в прямоугольный паз в балке (допустимая нагрузка до 950 к. Н).
Фундаменты. В каркасных зданиях как правило применяются сборные железобетонные столбчатые фундаменты стаканного типа. Типоразмеры: Размеры подошвы: 1, 5 х1, 5… 6, 6 х7, 2 м (с модулем 0, 3) Размеры подколонника: 0, 9 х0, 9… 1, 2 х2, 7 м (с модулем 0, 3) Высота ступени 300, 450 мм Глубина стакана: 800, 950, 1250 мм. Маркировка 2 Ф 12. 9 -2 2 тип фундамента; 12 длина подошвы, дм (1200 мм); 9 – ширина подошвы, дм (900 мм); 2 – группа по несущей способности.
Железобетонные фундаментные балки. (ГОСТ 28737 90 ) Укладываются между подколонниками фундаментов. Предназначены для опирания самонесущих стен. Маркировка: 2 БФ 60 – 3 АIV 2 Тип балки БФ – балка фундаментная 60 Длина балки, дм (6000 мм) 3 – тип по несущей способности; АIV – класс напрягаемой арматуры Сечение балок: 1 – таврового сечения 2 – трапециевидного сечения
Железобетонные подкрановые балки. Служат опорами для рельсов мостовых кранов. Они обеспечивают продольную пространственную жесткость каркаса здания. Применяются при шаг колонн 6, 12 м и грузоподъемность крана до 30 т. Сечение: 1. Тавровое – при шаге колонн 6 м. 2. Двутавровое – при шаге колонн 12 м. Балка крепится к колонне внизу на болтах, вверху – приваркой вертикально поставленного листа к закладным деталям колонны и балки. Подкрановый рельс укладывается по упругой прокладке их прорезиненной ткани и закрепляется через резиновые обкладки с помощью болтов. 1 – подкрановая балка; 2 – колонна; 3 – закладная деталь колонны; 4 – закладная деталь подкрановой балки; 5 – пластина крепления.
Обвязочные железобетонные балки (ГОСТ 24893. 1 81*) Служат для опирания наружных стен в местах перепада высот здания и выполняют роль перемычек при расположении их над оконными проемами. Опираются на стальные столики, приваренные к закладным деталям колонны, сверху закрепляются стальными планками. Сечения типа: БОП – прямоугольного сечения БОВ – с консольным выступом Маркировка: БОП 25 – 1 П БОП – тип в зависимости от сечения; 25 – ширина, дм (250 мм); 1 – несущая способность; П – тип бетона (бетон на пористых заполнителях)
Подстропильные конструкции Применяются в случаях когда шаг колонн каркаса превышает шаг несущих конструкций покрытия. В этих случаях стропильные конструкции опираются на подстропильные. Применяются в зданиях в которых технологический процесс требует широкого шага колонн. Стропильные конструкции опираются на подстропильные по нижнему поясу, так как такое решение уменьшает высоту здания и увеличивает высоту рабочего пространства. Типы подстропильных конструкций: 1. балки; 2. фермы. 1. Балки подстропильные (ГОСТ 20372 -90 ) Маркировка: 4 БП 18 2 АIV 1 4 типоразмер балки; БП –тип балки (подстропильная); 18 пролет балки; 2 порядковый номер по несущей способности; АIV класс напрягаемой арматуры; 1 – наличие закладных деталей.
2. Фермы подстропильные (ГОСТ 20213 -89 ) Маркировка: 4 ФПС 18 6 АVЛ С 1 4 – порядковый номер ФПС тип фермы 18 длинна в метрах (1800 мм); 6 порядковый номер по несущей способности; АV класс напрягаемой арматуры; Л вид бетона (легкий); С 1 наличие дополнительных закладных деталей.
Стропильные конструкции. Пролетом 6, 9, 12 м при шаге колонн 6 м; Пролетом 18 м при шаге колонн 12 м. 1. Стропильные балки Типы балок: БСП – с параллельными поясами БСО –односкатные балки; БСД –двускатные балки. Маркировка: 1 БСД 12 -3 AV-1 Н 1 типоразмер балки; БСД –тип фермы; 12 пролет балки, м; 3 порядковый номер по несущей способности; АV класс напрягаемой арматуры; 1 – наличие закладных деталей. Н – тип бетона (нормальной проницаемости)
2. Стропильные фермы ФС раскосные сегментные для покрытий со скатной кровлей; ФБС безраскосные сегментные для покрытий со скатной кровлей; ФБМ то же, для покрытий с малоуклонной кровлей; ФТ безраскосные треугольные для покрытий со скатной кровлей. Маркировка: 1 ФС 12 3 АIIIв С 1 1 – порядковый номер ФС тип фермы 12 длинна в метрах (1200 мм); 3 порядковый номер по несущей способности; АIIIв класс напрягаемой арматуры; Л вид бетона (легкий); С 1 наличие дополнительных закладных деталей.
ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН Генеральный план — архитектурный чертеж, представляющий собой масштабное изображение проектируемого (реконструируемого) здания, сооружения или комплекса на подоснове со схематичным обозначением входов и подъездов к нему, элементов благоустройства и озеленения на прилегающем участке, транспортных путей. Чаще всего генплан представляет собой вид сверху, но в отдельных случаях совмещается с планом первого этажа (так называемый «вскрытый план» ) проектируемого здания. Наиболее употребительные масштабы для генпланов 1: 2000, 1: 500, 1: 200. На разбивочном плане (плане расположения зданий и сооружений) наносят и указывают: 1. строительную геодезическую сетку или заменяющий ее разбивочный базис, а для жилищ но гражданских объектов, кроме того, городскую геодезическую сетку, которая должна перекры вать весь план; 2. “красную” линию, отделяющую территорию магистрали, улицы, проезда и площади от территории, предназначенной под застройку; 3. ограждения с воротами и калитками или условную границу территории. Если ограждение совпадает с “красной” линией или с условной границей территории, то наносят только огражде ние с соответствующим пояснением на чертеже;
4. скважины и шурфы инженерно геологических изысканий, не указанные на инженерно топо графическом плане; 5. здания и сооружения, в т. ч. коммуникационные (эстакады, тоннели); 6. площадки производственные и складские; 7. автомобильные дороги и площадки с дорожным покрытием; 8. железнодорожные пути; 9. элементы благоустройства (тротуары, площадки спортивные и для отдыха); 10. элементы и сооружения планировочного рельефа (откосы, подпорные стенки, пандусы); 11. водоотводные сооружения; 12. указатель направления на север стрелкой с буквой “С” у острия (в левом верхнем углу листа). На плане организации рельефа наносят и указывают: 1. абсолютные отметки внутри контура зданий и сооружений; 2. проектные отметки и уклоноуказатели по “красным” линиям; 3. проектные горизонтали или проектные отметки опорных точек планировки с указанием направления уклона проектного рельефа;
4. отметки низа и верха откосов, лестниц, подпорных стенок, пандусов; 5. отметки дна в местах переломов продольного профиля, направление и величину уклонов водоотводных сооружений; 6. дождеприемные решетки в пониженных точках проектного рельефа с отметками верха решеток; 7. проектные отметки планировки и фактические отметки рельефа местности по внешнему контуру отмостки в углах зданий и сооружений или, при отсутствии отмостки, указанные отметки в местах пересечения наружных граней стен с рельефом в углах зданий и сооружений — в виде дроби с проектной отметкой в числителе и фактической — в знаменателе; 8. проектные отметки планировки и фактические отметки рельефа местности (при необходимо сти) о верху площадок различного назначения в местах пересечения их п краев с рельефом по уг лам и в характерных точках; 9. линии перелома проектного рельефа — при выполнении плана в проектных отметках опор ных точек планировки; 10. направление уклона проектного рельефа бергштрихами — при выполнении плана в проект ных горизонталях и стрелками — при выполнении плана в проектных отметках.
Проектирование генеральных планов промышленных предприятий. Ген. план определяет планировку, застройку и благоустройство предприятия, который учитывает комплекс существующих и заданных планировочных решений и ограничений зависящих от градостроительной ситуации окружающей природной среды. Основные принципы решения генпланов промышленных предприятий: 1) ЗОНИРОВАНИЕ – объекты застройки предприятия в зависимости от их функционального назначения группируются в зоны. А – основного производства; Б – зона подсобных производств (очистные сооружения, энергетические здания, катальни); В – складская транспортная зона (депо, гаражные постройки); Г – производственная зона расположения вне основной производственной территории. Рекомендации: Зоны располагаются параллельно другу. Чтобы сохранить принятую схему развития предприятия необходимо группировать энергоемкие и водоемкие объекты с их источникам снабжения.
Вредные и пожароопасные предприятия, склады ядовитых веществ и горючих материалов располагают с подветренной стороны и по возможности на пониженных отметках. Для сквозного проветривания и предохранения от снежных заносов продольные оси здания следует располагать под углом 45 град. к преобладающему направлению ветра в зимний период. 2) РАЗДЕЛЕНИЕ людских и транспортных потоков – входы для людей и въезды для транспорта следует располагать с разных сторон здания. 3) РАЗМЕЩЕНИЕ объектов обслуживания трудящихся должны располагаться по пути основного людского потока к рабочим местам. Объекты обслуживания трудящихся разделяются на цеховые, межцеховые и общезаводские. Рекомендации: Расстояния от рабочих мест до обслуживающих помещений должно быть: • не более 500 м для работающих на открытом воздухе или в неотапливаемых помещениях; • не более 300 м – тоже, для отапливаемых помещений. Расстояния от рабочих мест до: • столовых, кафе и т. д. – не более 300 м; • здравпунктов, медпунктов и т. д. – не более 1000 м.
4) УНИФИКАЦИЯ размеров и модульность элементов планировки и застройки территории. 5) БЛОКИРОВАНИЕ – на территории промышленного предприятия должно находится минимальное число зданий. Размещение отдельно стоящего здания предполагается только при технико экономической обоснованности и целесообразности. 6) ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОЧЕРЕДНОСТИ застройки и перспективы развития предприятия должно происходить поэтапно в соответствии с очередью пусковых комплексов. 7) РЕШЕНИЕ ВХОДОВ И ВЪЕЗДОВ на предприятии зависит от размера территории и протяженности предзаводской зоны. Входной узел промышленного предприятия представляет собой системы проходов от остановок общественного и индивидуального транспорта до рабочего места. Пропускная способность входа на предприятие должна обеспечивать проход трудящихся смены за 15 20 минут . Расстояние между входами по периметру предприятия назначаются не более чем через 1500 м, от проходных до бытовых помещений должно быть не более 800 м.
9) РЕШЕНИЕ автомобильных дорог и проездов – зависит от вида транспорта и его назначения. Дороги на территории предприятия подразделяются на следующие виды: • магистральные – продолжение внешних дорог, они обеспечивают подъезд к складам предприятия; • межцеховые – примыкающие к магистральным и обеспечивают проезд к цехам; • специальные – предназначены для технологических перевозок; • проезды – это территории, которые располагаются снаружи от координационных осей здания. Принципы формирования генпланов с учетом градостроительных условий. При размещении промышленного предприятия на территории города следует соблюдать следующие требования: 1) Исключение или предельное сокращение неблагоприятных воздействий промышленности на природу и микроклимат города. 2) Обеспечение кратчайших транспортных путей между жилыми и промышленными зонами (длительность пути не более 30 45 минут). 3) Экономичное использование территории и удовлетворительные требования промышленного строительства к рельефу и грунтовым условиям строительной площадки.
4) Концентрированное размещение предприятия на общей территории промузла или района. Разработка технологической части проекта предусматривает очистку выбросов (очистные, пылегазоуловительные сооружения), однако полное устранение вредных воздействий недостижимо, поэтому для защиты предусматривают устройство санитарно защитных зон – озелененная территория вокруг предприятия, свободная от застройки. В зависимости от мощности и количества выделяемых вредных веществ предприятия разделяются на 5 классов: 1 металлургия, хим. предприятия, цементные предприятия (не менее 1 км от жилой застройки) 2 машиностроительные заводы (500 м от жилой зоны); 3 предприятия легкой и пищевой промышленности (300 м от жилой зоны); 4 предприятия приборостроения и оптики (100 м от жилой зоны); 5 предприятия бытового обслуживания населения и отдельные опытные пространства (50 м от жилой зоны). Так предприятия 4 и 5 группы можно располагать в селитебной зоне, образуя промышленно селитебный район. Это способствует трудоустройству значительной части населения. Родственные предприятия 1, 2 и 3 группы размещают на 1 территории, объединяя их в промышленный узел. Для всех групп предприятий организовываются общевспомогательные пространства.
Административно-бытовые здания и помещения промышленных предприятий. Они проектируются согласно СНи. П II 92 76 «Вспомогательные здания и помещения» . Проектирование вспомогательных зданий и помещений зависит от того, как разделяются производственные процессы по санитарным характеристикам: 1) Производственный процесс протекающий при нормальных условиях при отсутствии вредных газов и пыли – механико сборочные производства и т. д. 2) Производственные процессы, протекающие при неблагоприятных условиях, т. е. с выделением пыли, воды и т. д. или напряженная работа – цеха по окраски, размольные производства и т. д. 3) Производственные процессы с резковыраженными факторами вредности и загрязнения – хим. производства, производства первичной обработки сырья и т. д. 4) Производственные процессы, требующие особого режима для обеспечения качества продукции – радиотехнические производства и т. д.
Схемы размещения вспомогательных зданий и сооружений. 1. Встроенные – они просты и экономичны благодаря минимальным затратам территории и ограждающих конструкций. Они располагаются: • у наружной стены здания; • торцевой стены здания; • на границе технологических зон или цехов. 2. Пристроенные – примыкают к зданию, незначительно удлиняют протяженность путей к местам обслуживания. Они располагаются у одной из стен торца или фасада.
3. Отдельностоящие – наименее экономичные по расходу территории и ограждающих конструкций, связь вспомогательных помещений с основными происходит по средствам подземных переходов или через улицу. Проектируется при взрывоопасных процессах с избыточным тепло или влаго выделениями или шумными тех. процессами. Классификация административно-бытовых зданий и помещений по назначению. 1. Санитарно-бытовые: • общие (гардеробные, уборные, умывальные и т. д. ); • специальные (душевые, помещения для стирки и т. д. ). 2. Предприятия общественного питания в зависимости от числа предусматриваются столовые готовочные (численность более 200 человек) или столовые раздаточные (менее 200 человек). Залы столовой располагают на этаже ближайшем к наиболее многочисленно загруженному этажу или к уровню перехода в это здание.
3. Помещения для профессионально-технического обучения – предназначены для производственного обучения. 4. Помещения здравоохранения (здравпункты, поликлиники и т. д. ). 5. Помещения культурного и спортивного обслуживания (библиотеки, клубы, дворцы культуры, спортивные залы и т. д. ). 6. Коммунально-бытовые и торговые помещения (прачечные, парикмахерские и т. д. ). 7. Помещения административно технического назначения (залы совещания, лаборатории, комнаты отдыха и т. д. ). 8. Помещения технического обслуживания (вычислительные центры, телефонные станции, фотолаборатории и т. д. ). Объемно-планировочные решения вспомогательных зданий. Разрабатываются на основе унификации типовых секций и типовых объемно планировочных элементов. Унифицированные типовые секции проектируются шириной 12 18 м, длиной 36, 48, 60 м. Вспомогательные здания имеют коридорную или зальную планировку. Ширина коридоров принимается с учетом потока вынужденной эвакуации (минимальная ширина – 1 м), минимальное количество выходов – 2 (второй выход возможен на пожарную лестницу).
Гардеробные. Расчет оборудования шкафов для хранения одежды, умывальников и т. д. производится в соответствии с санитарными характеристиками производственного процесса и численности рабочих. Шкафы для хранения одежды – шириной 25 см, глубиной – 50 см, высотой – 165 см; скамьи шириной 25 см по всей длине шкафов. Количество шкафов определяется исходя из списочного состава рабочих в двух смежных сменах. Уборные. Количество приборов рассчитывается по количеству работающих в наиболее многочисленную смену в соотношении 1 прибор на 15 человек. Предусматриваются умывальники – 1 кран на 4 прибора. Умывальные. Количество умывальников определяется по количеству работников в наиболее многочисленную смену из расчета 7 20 человек на 1 умывальник. Душевые. Количество – 3 15 человек на 1 душевую кабинку. Комната приема пищи. Применяется при числе рабочих до 40 человек, ее площадь принимается 12 м 2. Помещения для персонала – на 1 человека 4, 5 – 6 м 2.
Физико-технические основы проектирования промышленных зданий. Физико технические задачи промышленных зданий связаны с обеспечением нормативных и санитарных параметров воздушной среды, освещением рабочих мест, защитой от шума и вибрации. Состояние воздушной среды – характеризуется температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и чистотой. В зависимости от категории работ (легкая, ср. тяжести или тяжелая), назначения помещения и количества выделяемого тепла в ходе технического процесса принимают оптимальные параметры воздушной среды: • для холодного времени года: температура 16 22°С, влажность – 30 60%, скорость движения воздуха – 0, 2 0, 3 м/с • для теплого периода: температура – 18 25°С, влажность – 30 60%, скорость движения воздуха – 0, 3… 0, 7 м/с. Создание комфортных условий воздушной среды на предприятиях назначаются в соответствии с его тепловыми режимами и характером работы: 1) Помещения с незначительным выделением избытков тепла до 24 Вт/м 3 (помещения механосборочных, ткацких цехов и т. д. ) 2) Помещения со значительным выделением избытков тепла – более 24 Вт/м 3 (помещения литейных цехов, прокатные цеха и т. д. ) При отклонении от оптимальных параметров воздушной среды падает производительность труда, повышается утомляемость, восприимчивость к заболеваниям.
Скачать презентацию Несущие конструкции промышленных зданий Железобетонный каркас
очники 2013.ppt