Искусственное освещение

Колонны фахверка ОПЗ. Схемы фахверков.

Стальные колонны торцового фахверка выпол­няются из сварных двутавров высотой 0,5 м с ши­риной полок от 0,4 до 0,55 м. Расчетная схема фах­верковых колонн предусматривает их шарнирное опирание понизу на фундаменты, а поверху на ус­танавливаемые в торцах здания горизонтальные ветровые балки и фермы. Ветровые балки устанав­ливаются в пролетах с опорными мостовыми кра­нами на уровне крановых путей и дополнительно используются как ремонтные площадки. Ветровые фермы устанавливаются поверху в бескрановых пролетах и в качестве промежуточных опор не реже чем через 10-12 м по высоте здания. Колонны торцового фахверка воспринимают ветровую нагрузку и массу панельных стен. Oгoловки фахверковых колонн располагаются на одном уровне с оголовками основных колонн - на 150 мм ниже пояса стропильной фермы. В преде­лах высоты стропильной фермы фахверковые ко­лонны наращиваются сварными двутаврами высо­той сечения 0,25 м. Эти надставки не доходят на 0,1-0,3 м до подкровельного настила и в пределах высоты парапета продолжаются насадками из про­катных уголков. Полка уголка-насадки заводится в вертикальный шов между парапетными панелями. Таким образом, колонны торцового фахверка про­должаются на всю высоту торцовых стен и не пе­ресекаются с конструкциями покрытия. Колонны фахверка. В одноэтаж­ных зданиях помимо основного карка­са применяют и дополнительный ­фахверк - каркас стен. Он устанавли­вается в плоскостях торцевых и про­дольных стен. Необходимость в фах­верке диктуется большими расстояни­ями между стойками основного карка­са в продольных стенах, при их шаге свыше 6... 9 м, а также и в торце­вых стенах. На этих участках стен колонны фахверка придают стенам устойчивость, обеспечивают навеску панелей или ригелей обшивных стен, воспринимают и передают на основ­ной каркас все действующие на сте­ны нагрузки. Колонны фахверка чаще всего устанавливают с шагом 6 м, но так­же и на других расстояниях, увязан­ных с проемами окон, ворот и т. п. Верхняя часть колонн закрепляется в уровне перекрытия гибкими связями (рис. XII.6, 2); так называют соедини­тельные элементы, работающие сов­местно с соединяемыми конструкция­ми в одном направлении (в данном случае - горизонтальном) и допуска­ющие нестесненную деформацию (пе­ремещение) в другом (например, в вертикальном).

Колонны фахверка устанавливают­ся на собственных фундаментах. При необходимости устройства больших проемов, проездов в уровне первого этажа стойки фахверка устанавлива­ют на ригели, размещаемые в плоско­сти стен и опирающиеся на основной каркас. Ригели фахверка устраивают в случаях навески мелкоразмерных стеновых изделий (асбестоцементных листов, проф. настила и т. п.).

Коммуникации и их функциональное назначение. Схемы лестниц.

Схемы лестниц. Открытые служебные лестницы предназначены для обслуживания отдельных агрегатов или рабочих площадок с ограниченным количеством работающих на них. Такие лестницы конструируют чаще всего из стали со значительными уклонами 45,60 градусов и даже круче. Поверхность проступей во избежание скольжения делают обычно рифленойю. Открытые аварийные лестницы предназначены для эвакуации рабочих в тех случаях, когда невозможно пользоваться основным лестницами. Для выхода на такие лестницы с крановых путей и рабочих площадок устраивают специальные двери или открывающиеся части окон. Противопожарные лестницы сооружают снаружи здания. Они должны обязательно сообщатся с крышей. Противопожарные лестницы обычно проектируют вертикальными. Пи очень значительной высоте здания для безопасности движения по лестнице устраивают уклоны (60 градусов), промежуточные площадки, обручи.Противопожарные лестницы должны предусматриваться и для сообщения через фонари верхнего света. Расстояние между противопожарными лестницами для одноэтажных зданий не должно превышать 150м. Лестницы следует располагать против глухих участков стен. Иногда противопожарная лестница может быть использована как и аварийная, а в таком случаи необходимо обеспечить достаточно удобное сообщение ее с выходами на этажи.

Конвейерные галереи, типы, назначение. Схемы галерей.

Конвейерные галереи находят применение в горнодобывающей, металлургической, машиностроительной, коксохимической промышленности, промышленности строительных материалов и изделий, на тепловых электростанциях, элеваторах, в котельных. Конвейерные галереи и эстакады строят из железобетонных и металлических конструкций. Для стеновых ограждений конвейерных галерей рекомендуется применять утепленные асбестоцементные щиты, панели из ячеистого бетона, а также трёхслойные панели.

Схема конвейерной галереи (а) и геометрические схемы промежуточной опоры (б)
1 — no чертежам КМ; 2 — по чертежам КМД

Конструктивные решения ОПЗ. Схемы навесных стен.

Плоскостные покрытия ОПЗ. Конструктивные решения

Плоскостными называют конструк­ции, работающие только в одной вер­тикальной плоскости, проходящей че­рез опоры; к ним относятся балки, фермы; рамы, арки; к ним следует отнести и те конструкции, которые можно разрезать вертикальными пло­скостями вдоль пролета на отдельные элементы, причем каждый элемент не­зависимо от другого будет тоже рабо­тать, как плоскостной. К примеру, разрезанная по длине вертикальными плоскостями вдоль пролета двусто­ронне опертая плита будет работать как ряд отдельных балок (по балочной схеме), а аналогично разрезанный свод, как ряд автономных арок.

Фонари ОПЗ. Конструктивные решения

По своему назначению и конструктивному решению фонари подразделяются на световые, аэрационные и смешанные, а по расположению относительно покрытия и пролетов здания –на продольные и поперечные.

Для отапливаемых зданий длина ската кровли может быть 30м, а для неотапливаемых -50м. Поперечные фонари целесообразно применять в тех случаях, когда световые проемы образуются в несущих конструкциях покрытия с использованием конструктивной высотой ферм. Фонари могут иметь треугольное, трапецеидальное, прямоугольное,м-образное и иные очертания. Шедовые фонари различных конструктивных типов с остекленением обращенным на север широко применяют в производствах исключающих возможность попадания прямых солнечных лучей на рабочие места. Несущий каркас может быть стальным и железобетонным. Он состоит из поперечных рам, скрепленных между собой в продольном направлении раскосами и связями, верхней и нижней обвязкой и настилом покрытия.

Остекленение световых фонарей одноэтажных производственных зданий выполняют, как правило, одинарным. Двойное остекление устраивают только в цехах с большой влажностью воздуха. Высота полос остекления принимается 1250; 1500; 1750мм. При проектировании необходимо, что фонарная настройка увеличивает стоимость здания на 6-7%.

Конструктивные решения покрытий ОПЗ. Узлы.

Плоскостные покрытия ОПЗ. Конструктивные решения

Плоскостными называют конструк­ции, работающие только в одной вер­тикальной плоскости, проходящей че­рез опоры; к ним относятся балки, фермы; рамы, арки; к ним следует отнести и те конструкции, которые можно разрезать вертикальными пло­скостями вдоль пролета на отдельные элементы, причем каждый элемент не­зависимо от другого будет тоже рабо­тать, как плоскостной. К примеру, разрезанная по длине вертикальными плоскостями вдоль пролета двусто­ронне опертая плита будет работать как ряд отдельных балок (по балочной схеме), а аналогично разрезанный свод, как ряд автономных арок.

Пространственные покрытия ОПЗ

В отличие от плоскостных прост­ранственные покрытия работают од­новременно в двух или нескольких на­правлениях. К ним относятся: пере­крестные системы, оболочки, склад­ки, висячие покрытия, пневматиче­ские конструкции и др.

у распорных конструкций под вли­янием собственной массы и внешних вертикальных нагрузок возникают на опорах помимо вертикальных еще и горизонтальные составляющие реак­ций, именуемые распором. Безраспор­ными конструкциями называются та­кие, у которых горизонтальные состав­ляющие опорных реакций отсутствуют.

Безраспорные плоскостные покрытия ОПЗ

Балки и фермы представляют собой основные виды безраспор­ных плоскостных конструкций. Балки являются наиболее просты­ми несущими конструкциями и эф­фективно используются до достиже­ния перекрываемого ими пролета оп­ределенной величины. Для железобе­тона этот предельный рациональный пролет составляет примерно 18 м, для металлических - 15 м, для деревян­ных- 12 м. Если пролет превышает указанные величины, целесообразно перейти на использование ферм. Хотя изготовление ферм и несколько слож­нее, чем изготовление балок, но зато они обладают меньшей массой, что существенно влияет на расход матери­алов как для самих ферм, так и для опор и фундаментов, на которые фермы опираются. В то время как у ба­лок материал распределен по всему их сечению, у ферм он сосредоточен только в верхнем и нижнем поясах, в стойках и раскосах, которые эти поя­са соединяют. Поэтому в отличие от балок; работающих на изгиб целым своим сечением, все элементы решет­ки фермы работают только на сжатие и растяжение, т. е. материал исполь­зуется полнее, чем у балки.изготовления для пролетов 12, 15, 18 м получили наибольшее распрост­ранение благодаря экономному рас­ходу металла, простоте монтажа и соответствия таких балок противопо­жарным нормам. Разработано не­сколько типов балок для горизонталь­ных и скатных с небольшим уклоном (до 1: 5) покрытий. Сечение таких балок принимается прямоугольным (при L<12 м), тавровым или дву­тавровым (при L>= 12 м) (рис. ХII.8). В последнее время разработаны типо­вые двускатные балки, которые при пролетах 12 и 18 м во всех своих ча­стях имеют одну ширину, что упро­щает их изготовление. Уменьшение массы таких балок достигнуто устройством в них сквозных отверстий, чем они приближаются к типу безраско­сых ферм. Железобетонные фермы изготовля­ют обычно сегментной прямоугольной или трапециевидной двускатной формы. Узлы верхнего пояса, на которые опираются ребра плит перекрытия, размещаются вдоль фермы, как пра­вило, с шагом 3 м. Ширина сечения всех частей каждой из ферм прини­мается одинаковой; варьируется лишь высота сечений отдельных элементов (определяется расчетом). Если длина фермы превышает 24 м, ее обычно проектируют из двух одинаковых ча­стей, которые на строительстве соеди­няются воедино. В последнее время чаще.применя­ют типовые сегментные безраско­сые фермы (рис. XII.9).

Стальные балки, используемые в покрытии, имеют обычно двутавровое

сечение из прокатных профилей или для пролетов выше 12 м сварными из листа. Высоту сварных балок прини­мают 1/10... 1/12 пролета, ширину по­лок 1/3... 1/5 высоты, толщину верти­кальной стенки 1/100... 1/140 той же вы­соты, но не менее 8 мм. В балках дли­ной более 6 м устраивают ребра же­сткости через каждые 1,5... 2 высоты балки, располагая их под ребрами настила, укладываемого на балку (рис. XII.10). Стальные фермы обычно применя­ют при пролетах 12... 18 м и выше (рис. XII.11). Очертание стальных ферм может быть достаточно разно­образно, однако чаще всего применяются фермы трапециевидные двускат­ные, с параллельными поясами и др. Обладая большой жесткостью в своей плоскости, металлические фер­мы имеют совершенно недостаточную жесткость из этой плоскости; поэтому установленные с определенным шагом фермы должны быть надежно рас­креплены в направлениях, нормаль­ных к их плоскостям. В верхнем поя­се фермы раскрепляются железобе­тонными плитами' покрытия, привари­ваемыми к узлам верхнего пояса. В нижнем поясе и в вертикальной плоскости над опорами фермы рас­крепляются металлическими связями (рис. XII.12). Помимо стали фермы могут быть также выполнены и из алюминиевых сплавов. Такие фермы имеют сравни­тельно небольшой вес, учитывая, что масса алюминиевых сплавов не пре­вышает 2,7 Т/МЗ (у стали 7,85 т/мЗ). Кроме того, алюминиевые сплавы об­ладают коррозиестойкостью и не становятся хрупкими при температурах ниже -50^оС (недостаток стальных конструкций при их применении на Севере). Однако прочность алюминие­вых сплавов в 2... 3 раза ниже, чем у стали, а их цена выше. С учетом этих особенностей применение конструкций из алюминиевых сплавов в обычных условиях целесообразно только при больших пролетах или в северных районах с низкими темпера­турами или в некоторых других ус­ловиях.

Конструируются металлические фермы с применением прокатных уголковых и швеллерных профилей. При пролетах более 40... 50 м и при больших нагрузках эти профили рационально заменить трубчатыми или коробчатыми сечениями. Подстропильные фермы из метал­ла проектируются по тому же принци­пу, что и несущие фермы, с той толь­ко разницей, что нижний пояс их должен быть достаточно.широк, или

иметь уширения в местах опирания несущих ферм. По балкам и фермам укладывают­ся, как правило, типовые ребристые плиты заводского изготовления. Иногда снизу фер­мы закрываются подвесным потолком, над которым обычно размещаются вентиляционные, электроразводящие и другие установки. Если вместо подвесного потолка по нижнему поя­су ферм уложить плиты перекрытия, то образованное таким образом меж­ферменное пространство может быть использовано не только для проводки коммуникаций, но и как дополнитель­ные служебные помещения. Укладка многопустотных плит мо­жет производиться непосредственно на нижний пояс железобетонных ферм или на уголки, приваренные с боков к этому поясу. Деревянные балки в покрытиях одноэтажных зданий с пролетами в 12 м и более выполняются гвоздевы­ми, составленными из брусков и досок, и клееными - из досок, уложен­ных плашмя и прочно соединенных между собой синтетическим клеем. Гвоздевые балки имеют сшитую на гвоздях стенку из двух слоев досок, наклоненных в разные стороны под углом в 450. Верхний и нижний пояса этих балок образуются нашитыми с двух сторон продольными брусьями, соединенными между собой верти­кальными накладками. Высота таких балок 1/6... 1/8 пролета. Клееные бал­ки до 12 м длины имеют прямоуголь­ное сечение, а более длинные - дву­тавровое. Высота их принимается 1/10... 1/12 пролета. Деревянные фермы из брусьев и досок применяют для пролетов в 15 м и более. Покрытие по деревянным балкам и фермам выполняют либо в виде двухслойного дощатого настила, уло­женного на брусья (прогоны), опер­тые на несущую конструкцию, либо в виде щитов из деревоплиты. Эти щиты представляют собой ряд брусков толщиной 60... 120 мм и высотой 100... 240 мм, плотно соединенных между собой на гвоздях или на клею. И такие щиты длиной 3... 6 м укладыва­ют поверх балок и ферм, после чего по ним прибивается настил из досок, уложенных под углом в 450 к направ­лению щитов, и укладывается слой гидроизоляции. Следует заметить, что деревянные конструкции покрытия должны быть надежно защищены от гниения и воз­горания. Обычно это делается пропит­кой древесины антипиренами. Но мо­жет быть применен и другой способ защиты, например покрытие всех ви­димых поверхностей специальной шту­катуркой или устройством подвесных потолков из несгораемых материалов. Деревянные клееные конструкции покрытия перспективны. Их допуска­ется применять в зданиях граждан­ского назначения II класса по капи­тальности, таких, как спортивные за­лы, общественные центры и т. п.

Конструктивные решения стен промышленных зданий. Узлы.

Стены - наиболее дорогостоящие конструкции. Стоимость наружных и внутренних стен составляет до 35% стоимости здания. Следовательно, эффективность конструктивного решения стен существенно отражается на технико-экономических показателях всего здания.

При выборе и проектировании конструкций стен гражданских зданий необходимо:

• снижать материалоемкость, трудоемкость, сметную стоимость и себестоимость;

• применять наиболее эффективные материалы и стеновые изделия;

• снижать массу стен;

• максимально использовать физико-механические свойства материалов;

• применять местные строительные материалы, а также индустриальные стеновые изделия;

• использовать материалы с высокими строительными и эксплуатационными качествами, обеспечивающими долговечность стен.

Классификация стен

Стены могут быть подразделены по следующим основным признакам:

• назначению ограждения;

• типу и размерам стеновых изделий;

• материалу изделий;• конструктивным признакам;

• теплотехническим характеристикам (для отапливаемых и неотапливаемых зданий);

• энергосберегающим технологиям;

• степени сборности и готовности (сборные, сборно-монолитные и монолитные).

В зависимости от принятой конструктивной системы здания наружные и внутренние стены и их элементы могут быть несущими и не несущими, к которым относятся навесные панели, ограждающие стены в пределах этажа или более, внутренние перегородки (рис. 35).

Несущие стены воспринимают нагрузки от собственного веса, постоянную и временную нагрузку от перекрытий и покрытия, технологического оборудования, а также от ветровых, сейсмических и других природных явлений.

Ненесущие — от собственного веса стен, ветровых, сейсмических и других нагрузок.

Навесные стены нагружены только собственным весом, ветровой и сейсмической нагрузкой в пределах этажа и передают нагрузку на каркас здания.

В зависимости от типа и размера применяемых изделий стены бывают:

• из мелкоразмерных стеновых изделий — кирпича и стеновых камней объемом 2—10 кирпичей;

• из крупноэлементных — при стеновых элементах высотой, равной от 1/4 до полной высоты этажа и более.

Крупноэлементные стены подразделяют на крупноблочные и крупнопанельные. Крупноблочные стены могут иметь разрезку от двух до четырех рядов по высоте этажа. Крупные стеновые панели, применяемые в массовом строительстве жилых зданий, как правило, имеют размеры «на комнату» или «на две комнаты», т. е. высота панели равна высоте этажа или двух этажей, а ширина — одному или двум планировочным шагам.

Стеновые изделия подразделяют на сплошные и пустотелые.

По конструктивным признакам стены могут быть однослойные и слоистые.

Крупнопанельные стены могут быть эффективными, так как для их изготовления и монтажа требуется меньше трудовых затрат и стоимость их часто ниже стоимости кирпичных стен. Крупнопанельные здания отличаются многообразием конструктивных систем и могут иметь стены несущие, самонесущие и навесные. По расположению панели в стенах общественных зданий бывают: цокольные, простеночные, перемычечные, парапетные, карнизные, угловые.

Наружные сборно-монолитные стены с несъемной опалубкой (энергосберегающая технология строительства)

Стены с несъемной опалубкой выполняются из блоков с пустотами. Блоки изготавливаются из легких эффективных теплоизоляционных материалов и выполняют роль опалубки, пустоты которой заполняются легким бетоном с у = 1200—1400 кг/м3. Опалубка не снимается, а остается в стене.

Типовые узлы разработаны для покрытий из сборных железобетонных плит при уклонах кровли 1,5% и 1:12 и для покрытий из стального профилированного настила при уклоне кровли 1,5%.

а - колонны; б - ригели; в - плиты перекрытий

Конструктивные системы несущих остовов МПЗ. Схемы остовов.

По размерам сеток колонн многоэтажные производственные здания могут быть условно классифицированы: здания с относительно мелкой сеткой колонн, не превышающей в обоих направлениях 6-9 м; здания с укрупненной сеткой колонн, здания с крупными пролетами без промежуточных опор. Объемно-планировочное решение многоэтажного производственного здания должно быть гибким, чтобы можно было изменять технологический процесс на тех же производственных площадях без перестройки самого здания. С появлением новых эффективных строительных материалов и конструкций (предварительно напряженного железобетона, алюминия, пластических масс и т.п.) в многоэтажных производственных зданиях будут применять более крупные сетки колонн, повышающие степень гибкости и универсальности здания. Высоту этажей многоэтажных промышленных зданий назначают кратной 0,6 м. В соответствии с основным положениями унификации в многоэтажных промышленных зданиях высоты этажей рекомендуется принимать равными 3,6; 4,8 и 6 м. При размещении в первом этаже кранового и крупногабаритного технологического оборудования допускается высота 7,2 м. При назначении высоты этажей следует иметь в виду, что неоправданное увеличение высоты этажа повышает стоимость здания.

Основным типом несущего остова многоэтажных производственных зданий является каркасный, главным образом в сборном исполнении; материал — преимущественно железобетон. Сталь в качестве материала каркасного несущего остова применяют реже, в случаях, например: значительных нагрузок на перекрытия, особенно сосредоточенных; при вибрационных нагрузках от работающего оборудования; при большом разнообразии размеров несущих элементов; при строительстве в труднодоступных районах и т. п. Точно так же нуждается в серьезном технико-экономическом обосновании и применение каркасов из монолитного и сборно-монолитного железобетона, строительство которых допускается в особых случаях (районы с повышенной сейсмичной активностью и т. п.).

Основным типом каркасов многоэтажных зданий являются каркасы с балочными перекрытиями или, как их кратко называют, балочные каркасы, реже — каркасы с безбалочными перекрытиями (этот тип перекрытий рассмотрен в § XVI.3).

Балочные перекрытия наиболее податливы унификации. Они состоят из двух элементов — плиты и ригеля; при изменении величины пролетов изменяется только один элемент — ригель; при этом тип плиты обычно не изменяется. Это обстоятельство, а также то.что при балочных каркасах проще сопрягаются элементы и достигается большая пространственная жесткость здания, обеспечило балочным каркасам преимущественное применение в многоэтажных производственных зданиях (рис. XVI.5), прежде всего в каркасах, соответствующих вышеупомянутым унифицированным габаритным схемам первой и третьей групп. Применительно к этим схемам разработаны каталоги сборных железобетонных конструкций производственных зданий с сетками колонн 6X6 м при нормативных нагрузках на перекрытия до 25 кН/м2 и 9X6 м при нагрузках на перекрытия до 15кН/м2.

Каркасы этих зданий (рис, XVI.6) состоят из ряда поперечных многоярусных рам с жесткими узлами в местах сопряжений ригелей с колоннами (рис, XVI.7,а, б). В продольном направлении жесткость и устойчивость рам обеспечивается стальными связями, устанавливаемыми в середине каждого температурного отсека по каждому продольному ряду колонн. В тех случаях, когда этой жесткости оказывается недостаточно, устанавливаются дополнительные продольные ригели (рис, XVI.7,в), сборные или монолитные, Сборные устанавливают на стальных столиках, приваренных к закладным деталям колонн в уровне железобетонных консолей. Монолитные ригели устраивают в местах межколонных плит. Каждой из унифицированных габаритных схем производственных зданий соответствует строго определенный набор основных конструктивных элементов каркаса — колонн, ригелей и др, (рис. XVI.8).

Колонны унифицированного каркаса подразделяют на крайние и средние, на колонны нижних верхних и промежуточных этажей, они имеют консоли для опирания ригелей; при этом вынос консолей у всех колонн строго одинаков. Для упрощения монтажа колонны изготовляют двух- и трехэтажными, а также—-для верхних этажей —одноэтажными. Монтажный стык устраивается на 1 м выше верха ригеля. Сечения всех колонн едины— 0,4X0,4 м; для нижних этажей— 0,4X0.6 м. Длина колонн соответствует высоте этажей, принятой в габаритных схемах (см, § XVI.1).

Ригели перекрытий имеют два типа поперечных сечений: с полками и без них. Они устанавливаются на консоли колонн и соединяются с колоннами сваркой арматуры и закладных деталей и замоноличиванием.

Высота всех ригелей одинакова и равна 0,8 м (для пролета 9 м ригель выполнен с предварительно напряженной арматурой). Длина ригелей определяется пролетом (6 и 9 м), их расположением в конструктивной схеме каждой из поперечных рам здания (крайнее, среднее, этажность) и размерами колонн (0,4 и 0,6 м), к которым они примыкают. Ширина всех ригелей единая—0,3 м (см. рис. XXII.6).

Плиты перекрытий ребристые, двух типов: типа 1—плиты, укладываемые на полки ригелей; типа 2— плиты, укладываемые на верхние плоскости ригелей (рис. XVI.9). Второй вариант опирания плит менее выгоден, так как связан с увеличением общей высоты перекрытий на 0,4 м. Этот вариант применяют при больших сосредоточенных нагрузках от крупноразмерного провисающего оборудования.

Плиты типа I имеют два номинальных размера по ширине—1500 и 750 мм и два номинальных размера по длине — 5550 и 5050 мм (см, рис, XXI 1.6). Укороченные плиты укладывают по всей ширине здания в двух местах — в его торцах и в местах температурных швов (рис. XVI.9, д). Возможен вариант применения плит только одной длины. В этом случае привязки у торцов иные (рис, XVI.9,г). Плиты номинальной ширины 750 мм предназначены только для укладки у продольных стен здания. Эти плиты, а также плиты шириной 1500 м, симметрично укладываемые относительно осей средних колонн, играют роль распорок между колоннами.

Плиты перекрытий типа 2 отличаются от типа 1 только расположением и размерами торцевых ребер (см. рис. XVI.9 б, е). Отступы ребер от краев плиты позволяют делать вырезы в полках в местах примыкания к колоннам; пониженная высота ребра позволяет образовать сплошную щель над ригелем высотой 250 мм для пропуска трубопроводов и других коммуникаций. Плиты типа 2 имеют только один номинальный размер по длине —5350 мм.

Предусматривается, что у продольных стен укладывают доборные плиты шириной 750 мм типа 1 (на стальные столики, привариваемые к закладным деталям колонн).

Плиты перекрытий крепят к ригелям и между собой сваркой закладных стальных деталей и заливают бетоном, благодаря чему жесткость перекрытия достаточна для того, чтобы ее учитывать Ери действии горизонтальных усилий.

Лестничная клетка выполняется также из унифицированных железобетонных изделий панелей. Они встраиваются в каркас в разбивочных осях

6Х6 м, не нарушая его пространственной устойчивости,

Подкрановые балки, балки и фермы покрытий принимаются те же, что

и для одноэтажных зданий.

Покрытая выполняют в двух вариантах: для зданий без увеличенного верхнего этажа —- из ригелей и плит, принятых для перекрытий (уклон кровли создается за счет утеплителя); для зданий с увеличенным верхним этажом — из балок (ферм) и плит настила покрытий принятого для одноэтажных зданий.

Все эти конструктивные элементы используются для зданий применительно к унифицированным схемам первой и третьей групп под нагрузки до 25 кН/м2.

Аналогичным образом и для производственных зданий унифицированных схем второй группы (по рис. XVI.3) разработаны каркасы, ориентированные на применение унифицированных сборных железобетонных изделий Общесоюзного каталога. Они отличаются от каркасов первой и третьей групп сочетаниями расчетных нагрузок, пролетов, этажностью и т. п., а также использованием отдельных сборных изделий гражданских зданий (рис. XVI. 10). Тенденция к универсализации номенклатуры унифицированных сборных изделий гражданского и промышленного строительства (в зависимости от сочетаний расчетных нагрузок и т. п.) нашла отражение в межвидовом каркасе серии 1.020.1—83, в котором использованы унифицированные сборные изделия гражданского и промышленного строительства (см. рис. XXII.4, XXII.5, XXII.6).

Совершенно иной подход к проектированию каркасных зданий применен в территориальном каталоге ТК1—2 для Московской агломерации: никаких ограничений унифицированными габаритными схемами в нем не предусмотрено. Номенклатура изделий ориентирована на произвольные компоновки каркасных изделий различной этажности (до 16) и различной конфигурации в планах и в разрезах зданий (возможность устраивать уступы, изломы, запады фасадов, эркеры и т. п.). Основополагающим для системы каталога ТК.1— 2 является принцип: из типовых элементов нетиповое здание.

Для реализации этого принципа система каталога содержит два вида каркаса: легкий и тяжелый (рис. XVI.11). Легкий включает применение типовых многопустотных плит перекрытий высотой 220 мм под унифицированные расчетные нагрузки 6, 12,5 и 16 кН/м2 (элементы см. на рис. XXII.2), тяжелый — применение ребристых плит высотой 400 мм под унифицированные расчетные нагрузки 12,5, 16 и 27 кН/м2 (элементы см. на рис. ХХП.З).

Оба каркаса выполняются с ригелями; расчетная схема—связевая. Направление ригелей произвольное. Узел сопряжения ригелей с колоннами—со скрытой консолью (принцип гражданских зданий). Форма ригелей — перевернутый тавр.

Пролеты вдоль ригелей: для легкого каркаса — 1,8... 7,8 м (с модулем 0,6; 9; 12 м); для тяжелого— 3; 6; 9; 12 м. Шаги в направлении пролетов пустотных плит — до 7,2 м; вдоль ребристых — до 9,0 м. В верхних этажах зданий возможны укрупненные пролеты до 12 и 18 м, перекрываемые двускатными балками или фермами, предусматривающими возможность подвески кранов (применение мостовых кранов исключено). Каркас включает консольные выносы на любом этаже (рис. XVI. 11 и XVI.9) и т. п. Градации высот этажей: 3, 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 6; 7,2 м.

Нетрудно видеть, что применение универсального каркаса ТК1-2 существенно расширяет возможности архитекторов в применении унифицированных изделий. Видимо, эти принципы будут заложены в последующие разработки. В настоящее время использование каталога ТК1-2 ограничено территорией Московской агломерации.

Конструкции большепролетных МПЗ. Схемы несущих конструкций.

Для более свободной организации технологического процесса и повышения универсальности строительного решения МПЗ рационально укрупнение сеток колонн.

Исследования МПЗ с укрупненной сеткой колонн 6x9, 9x9 и 6x12 показали, что при предварительном напряжении расходы стали и бетона практически одинаковы или незначительно выше, чем в зданиях при стандартной сетке колонн 6x6 м. Несущие конструкции перекрытия при укрупненных пролетах обычно решается в виде предварительно напряженных ригелей пролетом 9 и 12 м.При увеличении пролета до 18 м высота ригеля возрастает до 1,5 – 1,8 м. в пределах высоты междуэтажного перекрытия возможно устройство технического подполья с использования его для разводок коммуникаций различного назначения. Крупные пролеты в многоэтажных зданиях можно перекрывать балками и фермами, как раскосными так и безраскосными. При этом ввиду значительных полезных нагрузок на междуэтажные перекрытия высота балок и ферм припролета 24 – 30 м равняется 2-3 м.Это натолкнуло на мысль использовать большую высоту междуэтажного перекрытия МПЗ для устройства технических этажей. Подобные решения оказались вполне удобными для производств с кондиционированием воздуха, где требуется разводка вентиляционных коробов больших сечений.

Устройство технического этажа позволяет довести размер пролета в МПЗ до 30-35 м.Вмногопролетных МПЗ для повышения гибкости использования полезной площади наряду с увеличением пролета большое значение имеет также увеличение шага колонн (в оптимальном случае доведения шага колонн до размера пролета).

При квадратной сетке колонн крупных размеров конструкция перекрытия наилучшим образом решается в виде пространственной системы перекрестных ферм с настилами по верхнему и нижнему поясам или в виде пространственной раскосно-стержневой системы с монолитными плитами по верхнему и нижнему поясам.

Крупнопролетные конструкций междуэтажных перекрытий не получили еще экономических решений. Большие полезные нагрузки на междуэтажные перекрытия приводят к перерасходу материалов на несущую конструкцию. Кубатура здания возрастает за счет большой строительной высоты междуэтажного перекрытия.

Конструкции ферм покрытий в ОПЗ. Схемы ферм.

Если нагрузка приложена в узлах, а оси элементов фермы пересекаются в одной точке (центре узла), то жесткость узлов несущественно влияет на работу конструкции и в большинстве случаев их можно рассматривать как шарнирные. Тогда все стержни фермы испытывают только осевые усилия (растяжение или сжатие). Благодаря этому металл в фермах используется более рационально, чем в балках, и они экономичнее балок по расходу материала, но более трудоемки в изготовлении, поскольку имеют большое число деталей. С увеличением перекрываемых пролетов и уменьшением нагрузки эффективность ферм по сравнению со сплошностенчатыми балками растет.

Стальные фермы получили широкое распространение во многих областях строительства: в покрытиях и перекрытиях промышленных и гражданских зданий, мостах, опорах линий электропередачи, объектах связи, телевидения и радиовещания (башни, мачты), транспортерных галереях, гидротехнических затворах, грузоподъемных кранах и т.д.

Фермы бывают плоскими (все стержни лежат в одной плоскости) и пространственными.

Плоские фермы могут воспринимать нагрузку, приложенную только в их плоскости, и нуждаются в закреплении из своей плоскости связями или другими элементами. Пространственные фермы образуют жесткий пространственный брус, способный воспринимать нагрузку, действующую в любом направлении. Каждая грань такого бруса представляет собой плоскую ферму. Примером пространственного бруса может служить башенная конструкция.

Основными элементами ферм являются пояса, образующие контур фермы, и решетка, состоящая из раскосов и стоек. Расстояние между узлами пояса называют панелью (d), расстояние между опорами - пролетом (l), расстояние между осями (или наружными гранями) поясов - высотой фермы (hф).

Пояса ферм работают в основном на продольные усилия и момент (аналогично поясам сплошных балок); решетка ферм воспринимает в основном поперечную силу, выполняя функцию стенки сплошной балки.

Соединения элементов в узлах осуществляют путем непосредственного примыкания одних элементов к другим или с помощью узловых фасонок. Для того чтобы стержни ферм работали в основном на осевые усилия, а влиянием моментов можно было пренебречь, элементы ферм следует центрировать по осям, проходящим через центры тяжести.

В зависимости от назначения, архитектурных требований и схемы приложения нагрузок фермы могут иметь самую разнообразную конструктивную форму. Их можно классифицировать по следующим признакам: статической схеме, очертанию поясов, системе решетки, способу соединения элементов в узлах, величине усилия в элементах.

По статической схеме фермы бывают: балочные (разрезные, неразрезные, консольные), арочные, рамные и вантовые.

Рис. 3. Двухскатная ферма пролетом 15 м Института строительных конструкций АСиА СССР. Нормативная нагрузка 1200 кг/м а — общий вид; б — детали

Рис. 4. Многоугольная ферма Института строительных конструкций АСиА СССР. Нагрузка 1200 кг/м. Решение узлов с металлическими вкладышами а — пролетом 15 ж; б — пролетом 20 л»

Кровельные покрытия в МПЗ. Состав покрытия, схемы.

МПЗ обычно имеют полутеплое бесчердачное кровельное покрытие с внутренним отводом воды. В отдельных случаях в связи с требованиями внутреннего тепловлажностного режима помещений устраивают чердачные покрытия, которые используют для расположения санитарно-технических, энергетических и иных сетей.В бесчердачных МПЗ покрытие верхнего этажа может осуществляться из типовых конструкций, используемых для междуэтажных перекрытий многоэтажных зданий.

Уклоны для рулонных кровель по балкам принимаются равными 1: 12, причем длина одного ската не должна превышать 30 м.

В последнее время стали применять кровли с нулевым уклоном.

В качестве основного конструктивного решения покрытия МПЗ принимается беспрогонное с укладкой по несущим конструкциям плит крупнопанельного настила. В общем случае кровельное покрытие многоэтажных зданий решается аналогично покрытию рассмотренных ранее одноэтажных зданий.

Рис. 1. Инверсионная кровля с теплоизоляцией из экструзионного пенополистирола

1 - сборная железобетонная плита покрытия; 2 - основной водоизоляционный ковер;

3 - теплоизоляция из экструзионного пенополистирола; 4 - предохранительный (фильтрующий) слой; 5 - пригруз из гравия; 6 - дополнительный водоизоляционный ковер; 7 - точечная приклейка теплоизоляции; 8 - лёгкий бетон; 9 - костыли 40 4 мм через 600 мм; 10 - дюбели;

11 - оцинкованная кровельная сталь; 12 - стена; 13 - грунтовка

Кровельные покрытия ОПЗ. Требования к ним.

Покрытия одноэтажных производственных зданий могут быть бесчердачными с уклоном равным 1/12, или безуклонные.

Покрытия могут быть теплые, полутеплые и холодные. Теплые покрытия делают над помещениями с повышенной влажностью воздуха или в отапливаемых зданиях с наружным водоотводом. чтобы избежать таяния снега на кровле и образования наледей на карнизах.

В неотапливаемых зданиях и в зданиях с избыточными производственими тепловыделениями покрытия делают холодными. В неотапливаемых зданиях без избыточных производственных тепловыделений устройство внутреннего водостока не допускается.

Теплые и полутеплые покрытия одноэтажного производственного здания состоят, из несущей части, теплоизоляции и гидроизоляции. В цехах с повышенной влажностью (более 60%) по несущей части покрытия дополнительно укладывают пароизоляционный слой. Холодное покрытие состоит из несущей части и гидроизоляции (в ряде случаев они совмещаются в одном материале).

Крупноблочные стены ОПЗ. Схемы самонесущих стен.

Системы разрезки крупноблочных стен

Основные типы крупных блоков стен жилых зданий

Детали крупноблочных стен

Купольные оболочки в ОПЗ. Схемы монолитных куполов.

Купола применяют для устройства покрытий над промышленными зданиями или оранжереями имеющими круглую форму в плане. Они могут быть из сборных ж/б сегментов или монолитными. Первые, как правило с ребристой скруткой, другие с поверхности на сборные элементы. Наряду с о сплошными ж/б устраивают и сетчатые купола, которые в большинстве случаев собирают из решетчатых прямоугольников, треугольных, ромбовидных и шестиугольных панелей. По расходу материалов купола экономичнее других видов оболочек. Купольное покрытие состоит из оболочки и нижнего опорного кольца, а при наличии центрального проема устраивают также и верхнее кольцо, окаймляющее проем. Нижнее воспринимает растягивающие усилия, а верхнее сжимающее. Распор купольных оболочек воспринимается купольным кольцом, которое можно установить на колонну, как внешнюю безраспорную конструкцию. Распор может быть так же воспринят наклонными стойками и перенесен ими на замкнутый кольцевой фундамент.

1 - стол; 2 - купол; 3 - измерительная рейка; 4 - контрольные рейки.

Л

Лестницы в МПЗ. Лифты МПЗ. Схемы лифтов.

Для вертикального транспорта применяют обычные средства связи – лестницы и шахтные грузовые подъемники. Лестницы (рисунки: а-Размещение транспортного узла в середине плана здания, б-Размещение транспортного узла у наружной стены в плане здания)Различают два вида лестниц: обслуживающие только производственные этажи и обслуживающие производственные и бытовые этажи одновременно.

Лестницы, обслуживающие только производственные этажи, размещают как на производственной площади (у внешних стен и в середине здания), так и в пристройках.Расположение лестничной клетки в пристройке является предпочтительным, поскольку не стесняет технологической планировки и не нарушает типовой конструкции здания. Лестничные клетки, обслуживающие одновременно разновысотные производственные и бытовые помещения, размещают на стыке этих помещений. В пределах двух производственных этажей часто размещается три этажа бытовых помещений, а при больших высотах производственных этажей (6 м и выше) в пределах одного производственного этажа размещается два этажа бытовых помещений. При этом основные и промежуточные площадки лестницы используются для входа в производственные и бытовые помещения. Расстояние между лестницами, их количество и ширина маршей определяются в соответствии со строительными нормами и правилами. Количество лестниц в многоэтажном здании должно быть не менее двух.Расстояние от наиболее удаленного рабочего места до выхода в лестничную клетку должны приниматься в зависимости от категории пожарной опасности производства и степени огнестойкости здания.

Суммарную ширину лестничных маршей следует принимать в зависимости от числа людей, находящихся в наиболее людном этаже здания, кроме первого этажа, из расчета: для двухэтажных зданий – 125 человек на 1 метр ширины марша; для трехэтажных зданий – 100 человек; для зданий высотой более трех этажей – 80 человек. Ширина лестничных маршей, служащих для эвакуации, должна быть не менее 1,2 и не более 2,2 м. Ширина лестничных площадок должна быть не менее ширины марша. Двери, ведущие из помещений и коридоров на лестничную клетку должна открываться в сторону выхода из здания. Высота дверей лестничных клеток в чистоте должна быть не менее 2 м. Уклон марша лестниц, служащих для эвакуации, должен быть не более 1: 1,5. Число ступеней (подъемов) в одном марше должно быть не менее 3 и не более 18. Не менее 50% лестничных клеток, используемых для эвакуации людей, должно иметь естественное освещение.

Конструкции лестниц решают обычно в сборном железобетоне. В соответствии сосновными положениями по унификации марши лестниц следует принимать (по высоте подъема) равными 1,2; 1,5 и 1,8 м. Лифты

Наиболее распространенным видом вертикального транспорта являются грузовые лифты. Размещение лифтов в производственном здании определяется ходом технологического процесса.как правило, располагают у торцов здания.Если же здание имеет большую протяженность, то лифты размещают еще по длине здания. Перед лифтами предусматривают самостоятельные грузовые площадки.

их часто блокируют с лестничными клетками, образуя транспортные узлы. Эта блокировка выгодна тем, что лестничная клетка и лифтовая шахта имеет общую стену. Удобный доступ в машинное отделение лифта возможен по расположенной рядом лестницы. При встроенном расположении транспортных блоков размеры их необходимосочетать с размерами сборных плит перекрытий и покрытий.

В современной практике применяют лифты грузоподъемностью 500; 1000; 2000; 3000; 5000 кг. Кроме них применяют также малые грузовые лифты грузоподъемностью 100 кг. Габариты кабин в соответствии с грузоподъемностью

М

Мембранные покрытия в ОПЗ. Схемы мембран.

Мембранные покрытия, состоящие из свободно провисающих или пред­варительно натянутых металлических листов, имеют то преимущество перед вантовыми конструкциями, что мемб­раны являются одновременно и несу­щей, и ограждающей конструкцией. В то же время к недостаткам мемб­ранных покрытий следует отнести больший расход металла, чем в ван­товых конструкциях.

мембраны: металличе­ский лист закреплен в прямоугольном (в плане) опорном контуре. Отвод воды с этой прови­сающей мембраны осуществляется за счет высоких отметок диагональных металлических лент, т. е. меньшей стрелы провисания этих лент, на кото­рые опирается мембрана. Такая сво­бодно провисающая мембрана при­гружена утеплителем и гидроизоляционным ковром, вес которых обеспе­чивают ее устойчивость при воздейст­вии ветра. Третий тип: он состоит из двух мемб­ран двоякой кривизны, натянутых на пересекающиеся металлические арки. Внутренние арки связаны между со­бой металлическими фермами, прост­ранство между которыми служит для освещения велотрека дневным светом. Помимо металла висячие конструк­ции могут быть выполнены и из де­рева, что, особенно важно для райо­нов, богатых лесом. Покрытие состоит из провисающих деревянных ребер, один конец кото­рых шарнир, но прикреплен к деревян­ной арке, расположенной над середи­ной зала, а другой конец опирается на криволинейный опорный контур, тоже из дерева. На ребра уложены доски, которые вместе с утеплителем и гид­роизоляционным ковром образуют кровлю над спортзалом. Важным элементом висячих по­крытий является опорный контур. Обычно опорный контур имеет прямо­угольное сечение и изготовляется из железобетона, как монолитного, так и сборного. При круглом и овальном планах контура его ширину принима­ют от 1/40 до 1/60 пролета, а высоту ­от 1/2 до 1/4 ширины. Ширина прямо­линейного опорного контура принима­ется от 1/8 до 1/15 расстояния между опорами, а высота - от 1/1.5 до 1/3 ши­рины. Указанные величины могут быть приняты как предварительные и уточ­нены расчетами. Опорный контур слу­жит для крепления висячего покры­тия, передающего на него растягива­ющие. Усилия. Провисающие фермы обычно крепятся к нему на шарнирах. Мембраны могут привариваться к стержням, которые затем крепятся к контуру подобно вантам. Крепление вант может быть выполнено «намерт­во», т. е. без регулирования натяже­ния, или с возможностью такого регу­лирования.

При устройстве натяжных уст­ройств, позволяющих подтягивать ван­ты, придавая им требуемое напряже­ние, применяют несколько способов: закрепление вант в шарнирах и натя­жение с помощью муфт; пропуск вант через опорный контур и упор в него снаружи с помощью натяжных гаек и т. п.

Крепление покрытия к вантам вы­полняется несколькими способами в зависимости от вида покрытия. Если покрытие светопрозрачное и состоит из синтетических листов, армирован­ных проволокой, то крепление их вы­полняется обычными проволочными скрутками. При этом, чтобы предотвратить, протекание через проделан­ные для скруток отверстия, сверху наклеивается еще один слой неарми­рованного синтетического листа (рис. XII.33).

Если в покрытии применен сталь­ной или алюминиевый лист гофриро­ванный, с утеплителем или без него, крепление выполняется с помощью стержней, приваренных к листу. При закругленных гофрах крепление мо­жет быть осуществлено крюками, про­пущенными через верхнюю волну гофры, над которой устанавливается гай­ка с резиновой шайбой, закрывающей отверстие. Покрытие из трехслойных утеплен­ных панелей крепится на прокладке из гетинакса, закрепляемой на пла­стинках, одновременно скрепляющих и пересечение вант. При этом верх­ние пластины панелей могут свари­ваться.

Покрытие типа висячей оболочки монтируют на крюках, на которых сборные железобетонные плиты подвешивают к несущим тросам. В швах между панелями, в которых несущих тросов нет, панели соединяют с по­мощью выпущенной из бетона арма­туры, которую сваривают. Панели временно пригружаются, и швы между ними замоноличиваются. После затвердения бетона в швах вре­менная нагрузка снимается и тросы, растянутые под временной нагрузкой, стремясь сжаться, обжимают железо­бетонное висячее покрытие,.. превращая его в предварительную напряжен­ную висячую оболочку.

Важным конструктивным момен­том у всех висячих покрытий являет­ся восприятие распора. В конструкци­ях с круглым или овальным в плане контуром распор полностью в нем погашается; контур в основном рабо­тает на сжатие и лишь при отдельных неравномерных положениях нагрузки воспринимает также и некоторые из­гибающие моменты. Такая конструк­ция висячего покрытия внешне без распорная, т. е. вертикальные опоры. воспринимают вертикальные усилия.

Иначе обстоит дело с прямолиней­ным контуром. Опоры здесь восприни­мают от покрытия, как вертикальные нагрузки, так и распор, передавая равнодействующую от этих усилий на фундамент. В этих случаях часто опо­рам придают наклонную форму, с тем чтобы равнодействующая проходила, возможно, ближе к оси опоры при раз­ных положениях нагрузки на покры­тии (рис. XII.34, а, ж). Большие значения распора при го­ризонтальной подошве фундамента могут вызвать сдвижку фундамента вдоль плоскости подошвы; чтобы это­го не произошло, иногда приходится давать соответствующий уклон по­дошве фундамента.

Модулирование размеров ОПЗ, МПЗ. Габаритные схемы зданий.

Многоэтажные производственные здания получили распространение в легкой, пищевой, электротехнической,

химической промышленности, а так же в легком машиностроении и приборостроении. Их строят от2 до5 этажей.

Производственные здания свыше 5 этажей сооружают в исключительных случаях, хотя противопожарные нормы и не

ограничивают этажность зданий для отдельных категорий производств.

Установлено что оптимальная этажность зависит от общей развернутой площади здания. Так, для зданий с развернутой площадью до 12000м (квадратных) оптимальная этажность определена в 2 этажа, с площадью о 12000 до 20000м(квадратных) –в 3-4 этажа, с площадью от 20000 до 30000м(квадратных) -4-5 этажей. Многообразие типов застройки многоэтажными производственными зданиями определяется стремлением к максимальному использованию участков различных очертаний и размеров при их застройке. При проектировании многоэтажных жилых зданий следует избегать сложных конфигураций застройки. Планировка многоэтажного производственного здания, в отличии от одноэтажного, мало зависит от пролетов. Существуют следующие приемы расположения опор, в поперечном направлении здания: равномерная разбивка опор разбивка опор с уменьшением среднего пролета и устройством проходов у наружных стен. Схема с уменьшением среднего пролета встречается при относительно небольших цехах, располагаемых по обе стороны коридора.