Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Основы проектирования зданий

Типовые решения одноэтажных производственных зданий


Типовые решения одноэтажных производственных зданий

Одноэтажные производственные здания в большинстве случаев являются многопролетными с многоскатными кровлями; они характеризуются большими пролетами и высотами, наличием световых фонарей, внутренних водостоков и подъемно-транспортного оборудования большой грузоподъемности.

Благодаря этому создаются благоприятные условия для совершенствования технологии без перестройки зданий. Одноэтажные здания применяются при наличии тяжелого технологического оборудования значительных габаритов, подъемно-транспортного оборудования большой грузоподъемности и при необходимости организации производства на одном уровне в цехах с большими пролетами и высотами помещений. Такие условия имеют место на заводах тяжелого и среднего машиностроения.

Основными структурными частями одноэтажных производственных зданий являются пролеты, представляющие совокупность типовых объемных ячеек. В данном случае под пролетом понимается объемная часть здания, а под типовой объемной ячейкой — минимальный объем одноэтажного производственного здания, образуемый основными сборными элементами.

Параметрами пролетов являются: ширина пролета L (расстояние между продольными разбивочными осями), шаг колонн В (расстояние между поперечными разбивочными осями) и высота пролета Н. Длина пролета зависит от техножэгического процесса и складывается из необходимого количества шагов колонн. Практически пролет по длине состоит из нескольких отсеков с предельной длиной каждого отсекаМГ 60 м (по условию расположения температурных швов).

Основные параметры принимаются согласно основным положениям по унификации конструкций производственных зданий.

Рис. 1. Типовые пролеты одноэтажных производственных зданий
а — пролет, оборудованный мостовым краном; б — пролет, оборудованный подвесной кранбалкой; в — крайний бескрановый пролег

Отсеком называется часть здания, отдаленная от других частей температурным или осадочным швом.

Унифицируя типоразмеры основных сборных элементов, образующих типовую объемную ячейку, сначала устанавливают номенклатуру этих элементов, а затем определяют размеры. Номенклатура элементов каркаса и его заполнения определилась в результате многолетней практики. Элементами каркаса являются колонны, балки покрьитий, фундаменты, фундаментные балки; элементами заполнения каркаса являются стенные блоки или панели. При унификации этих элементов вводятся укрупненные модули, устанавливаются правила взаимозаменяемости элементов и принимается единая система привязки колонн и стен к модульным осям.

В типовых проектах, утвержденных до введения «Единого ряда производных модулей», приняты укрупненные модули для всех элементов стен — панелей, стеновых блоков, оконных, дверных и воротных проемов: вдоль стен 500 мм, а по высоте — 600 мм.

Взаимозаменяемость элементов достигается соблюдением определенных правил, в частности, принятием единого уклона для скатных рулонный кровель, установлением единых высот на опорах балок покрытий с равными пролетами, одинаковым заглублением подошвы фундаментов при нормальных грунтовых условиях.

Принятая единая система привязки колонн и стен к модульным осям при грузоподъемности кранов до 30 г и при шаге колонн 6 м предусматривает соблюдение следующих требований:
1. В наружных каркасных стенах внешняя грань колонны должна совмещаться с модульной осью (нулевая привязка), причем заполнение каркаса располагается с внешней стороны колонны.
2. Поперечные температурные швы решаются на парных колоннах; ось шва совмещается с-модульной осью, а оси парных колонн смещаются от оси шва на 500 мм.
3. У торцовых самонесущих стен ось крайней колонны) смещается на 500 мм от модульной оси, а внутренняя грань торцовой стены совмещается с модульной осью.
4. Внутренняя поверхность несущих продольных стен толщиной в полтора кирпича и более располагается на расстоянии 250 мм от модульной оси; при наличии пилястр, выступающих на полкирпича за внутреннюю грань стены, ось проходит на расстоянии 250 мм от внутренней грани пилястры (рис. 66, д). Если пилястры поддерживают несущие конструкции покрытий, применяется нулевая привязка. В несущих торцовых стенах соблюдаются эти же правила привязки.
5. В средних рядах колонн геометрический центр сечения надкрановой части колонн совмещается с модульной осью.

Рис. 2. Привязка колонн и стен к модульным осям
а — у наружной стены; б — у поперечного температурного шва; в — у торцовой стены; г — массивная продольная наружная стена; д — то же, с пилястрой менее 130 мм, е — тоже, с пилястрой более 130 мм; ж — в средних рядах колонн

На рис. 3 показана типовая объемная ячейка со всеми данными, необходимыми для унификации типоразмеров основных сборных элементов. Обобщение таких данных послужило основанием для составления «Каталога унифицированных сборных железобетонных изделий и конструкций для промышленного строительства», утвержденного Госстроем СССР в 1959 г.

Рис. 3. Типовая объемная ячейка одноэтажного производственного здания
а — план; б — разрез;

Типизация одноэтажных зданий. Наличие типовых пролетов дает возможность спроектировать на их основе типовые здания. Для этого необходимо определить значения основных параметров здания, включая нагрузки, выбрать наиболее целесообразное подъемно-транспортное оборудование и подобрать типовые пролеты в соответствии с требуемыми параметрами. Получающиеся при этом смехы планов и разрезов определяют объемные габариты здания, вследствие чего они получили название габаритньих схем. Габаритные схемы являются заданиями для составления типовых проектов. Уровень типизации зданий зависит от содержания, вложенного в габаритные схемы. Если при составлении последних учитывались условия конкретного технологического процесса, то типовые проекты этих зданий будут пригодны только для использования по прямому назначению. Если же при составлении габаритных схем учитывалась необходимость совершенствования и модернизации производства и предусматривалась возможность использования зданий для родственные производств, характеризующихся сходными параметрами, то в результате составления типовых проектов будут получены универсальные решения, пригодные для широкого использования.

В процессе разработки габаритных схем решаются вопросы, связанные с получением простых очертаний планов и разрезов, с примыканием отдельных пролетов друг к другу и с расчленением здания на температурные отсеки. Упрощение объемно-планировочных решений достигается путем устранения, по возможности, перепадов высот и ограничения применения взаимно-перпендикулярных пролетов.

Перепады высот осложняют конструкцию здания из-за появления висячих стен, ограждающих повышенные пролеты, обвязок, парапетных плит и дополнительных водостоков. Анализ показывает, что выравнивание высот пролетов в пределах 1—2 м вызывает незначительное повышение стоимости здания, в то время как конструкция его значительно упрощается, поэтому перепады высот смежных пролетов менее 2 м сейчас не устраиваются. При перепадах высот более 2 м допускается выравнивание высоты пролета (доведение высоты пониженных до высотьи повышенных) при наличии технико-экономического обоснования. При неизбежности разных высот пролетов в зданиях шириной до 60 м перепады между двумя параллельными пролетами решаются на одной колонне. При ширине зданий 60 м и более и кранах грузоподъемностью до 30 т перепад высоты между двумя параллельными пролетами совмещается с температурным швом и решается на двух колоннах.

Стремление применять исключительно параллельные пролеты объясняется получающейся стройностью плана и однотипностью конструктивных решений. Взаимно-перпендикулярные пролетьи находят применение только в тех случаях, когда это вызывается бесспорными технологическими требованиями. В этом случае примыкание поперечного пролета к продольным решается на парных колоннах и совмещается с температурным швом.

Основные цехи машиностроительных заводов. В области типизации основных цехов машиностроительных заводов достигнуты значительные успехи: для всех цехов утверждены габаритные схемы, по которым разработаны типовые проекты. Ниже разобраны некоторые характерные решения, осуществленные в последние годы, анализ которых показывает, как рассмотренные принципы типизации используются для составления типовых проектов.

Рис. 4. Перепады высот пролетов
а — на одной колонне; б — на парных колоннах a — b +с, где Ь — толщина стены, с — зазор температурного шва

Типовое здание кузнечного цеха состоит из двух параллельных пролетов, оборудованных мостовыми кранами. В торце расположена крановая эстакада для склада металла. В зависимости от места строительства эстакада может быть крытой или открытой. Здание имеет простой четкий план и состоит из типовых пролетов с унифицированными элементами.

Одно из типовых зданий кузнечного цеха состоит из двух параллельных пролетов, разделенных внутренним двором и упирающихся в два параллельных пролета; вследствие этого здание приобретает П-образную форму, обеспечивающую эффективный воздухообмен, необходимый в связи с большими тепловыделениями. Продольные пролеты и внутренний двор, используемый для склада металла, оборудованы мостовыми кранами. Здание допускает расширение путем добавления третьего продольного пролета и удлинения поперечных пролетов, в результате чего оно приобретает Ш-образную форму, также отвечающую специфике кузнечных цехов. Несмотря на сложное очертание планов П-образных и Ш-образных типовых зданий кузнечных цехов, они состоят исключительно из унифицированный элементов.

Рис. 5. Примыкание поперечного пролета к продольным

Рис. 6. Кузнечный цех с прямоугольной формой плана
а — план; б — поперечный разрез

Рис. 7. Кузнечный цех с П-образным планом
а — план; 6 — разрез по продольным пролетам; в — разрез по поперечным пролетам

Рис. 8. Механосборочный цех
а — план; б — разрез /—-/; в — разрез 11—11

Типовое здание механосборочного цеха состоит из трех параллельных пролетов, примыкающих к одному поперечному. Все пролеты оборудованы мостовыми кранами. Шаг колонн равен 12 м. Это типовое здание имеет простое очертание плана и скомпоновано из унифицированных элементов.

Типовое здание котельно-сварочного цеха в отличие от предыдущих зданий состоит из поперечных пролетов,

оборудованных мостовыми кранами. Шаг колонны равен 12 м. Необычный характер одноэтажного здания (поперечные пролеты; и фонари) все же не мешает его компоновке из унифицированных элементов.

Типовое здание блока подсобных цехов состоит из двух основных пролетов, оборудованных кранаци, и двух боковых бескрановьих пролетов. Здание имеет простой план, но сложный разрез; несмотря на это, оно может быть легко составлено из типовых частей.

Рис. 9. Котельно-сварочный цех
а — план; б — поперечный разрез по пролетам

Рассмотренные примеры показывают, что установленные в нашей стране принципы типизации одноэтажных производственных зданий не препятствуют получению разнообразных проектных решений, удовлетворяющих требованиям технологического процесса.

Рис. 10. Разрез по блоку подсобных цехов

Существенное влияние на стоимость одноэтажных зданий оказывает правильный выбор основных параметров: ширины пролетов, шага колонн и высоты. Анализ показывает, что для типовых многопролетных зданий, оборудованных кранами, с шагом колонн 6 м стоимость 1 м2 здания уменьшается с увеличением ширины пролета (если принять стоимость 1 м2 здания пролетом 12 м за 100%, то для здания пролетом 15, 18 и 24 м этот же показатель будет составлять соответственно 92, 85 и 80%)- Объясняется это тем, что по мере увеличения ширины пролета значительно уменьшается влияние подкрановых балок и колонн на стоимость здания.

Для бескрановьих пролетов также наблюдается некоторое уменьшение стоимости 1 м2 здания при увеличении ширины пролетов с 12 до 18 м, но в значительно меньших размерах, поэтому практически можно считать стоимость 1 м2 здания для пролетов от 12 до 18 м одинаковой.

До пересмотра проектных решений (1960 г.) в одноэтажных зданиях с пролетами шириной до 24 м применялся наиболее распространенный шаг колонн, равный 6 м. При переходе на шаг 12 м стоимость здания увеличивается, причем для крановых пролетов больше, чем для бескрановых. Однако для расстановки оборудования создаются более благоприятные условия, в результате чего потребность в производственной площади сокращается.

Рассмотренные особенности одноэтажных зданий создают благоприятные условия для увеличения ширины пролетов и шагов колонн, поэтому Указания по строительному проектированию обязывают применять, как правило, пролеты шириной не менее 18—24 м (а при крупногабаритном оборудовании 30—36 м) и шаги колонн, равные 12 м.

Общее увеличение высоты одноэтажных зданий всегда приводит к удорожанию их стоимости из-за увеличения объемов продольных и поперечных стен и колонн; на каждый метр высоты здания удорожание составляет примерно 1,5—2,5%. При этих условиях важно правильное определение укрупненного высотного модуля, при котором достигалось бы наименьшее количество типоразмеров колонн, стеновьих блоков и панелей и вместе с тем не увеличивалась бы стоимость здания.

Рис. 11. Производственные здания с крупной сеткой колонн
а — план; б — разрез; в — фрагмент фасада





Похожие статьи:
Понятие о проектировании генерального плана промышленного предприятия

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Основы проектирования зданий

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум