Ограждающие и несущие конструкции

 

Несущие конструктивные элементы здания – фундаменты, стены, каркасы, пол и перекрытия, которые воспринимают силовые, температурные, вертикальные и горизонтальные нагрузки. Ограждающие конструктивные элементы – наружные и внутренние стены, потолки, полы, перегородки, материалы для заполнения оконных и дверных проемов, с помощью которых помещения защищены от атмосферных воздействий и внутри зданий поддерживают требуемые температурно-влажностные и акустические условия.

Основные конструктивные элементы животноводческих зданий – основание, фундамент, стены, потолки, перекрытия, полы, крыши и др.

3.3.1. Основанием служат слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороне от нее, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Основание должно быть прочным, однородным, сухим, с осадкой под зданием не более 2–3 см и не подвергаться оползням.

Для устройства естественных оснований пригодны скальные, крупнообломочные, песчаные и непучистые глиняные грунты. Мелкие и пылеватые пески во влажном состоянии при замерзании могут вспучиваться, а при оттаивании – проседать. При вспучивании влажных глинистых грунтов зимой и оседании их весной в здании появляются трещины. Разновидностями глинистых грунтов служат супеси и суглинки. Их можно использовать в качестве естественных оснований. К малопригодным относят грунты с органическими примесями: растительный грунт, ил, торф, болотный грунт.

3.3.2. Фундамент – подземная часть здания или сооружения. Основные требования, предъявляемые к фундаментам: прочность, устойчивость, сопротивляемость влиянию атмосферных условий и отрицательных температур, долговечность. Фундаменты бывают железобетонные, бетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные и деревянные. При выборе глубины заложения фундамента одноэтажных зданий учитывают глубину промерзания грунтов (для сборных железобетонных и бутовых фундаментов в непучащих грунтах допускается 50–70 см) под подошвой.

По конструкции фундаменты делят на ленточные, столбчатые и свайные. Ленточные фундаменты располагают в виде непрерывных подземных стен; столбчатые – устанавливают в виде опор под колонны и столбы; свайные – применяют в слабых грунтах или при больших нагрузках.

Ленточные фундаменты могут быть сборными и монолитными. Они служат для возведения зданий из сборных бетонных и железобетонных блоков. Сборные элементы унифицированы. Их выпускают в виде фундаментных блоков-подушек и стеновых блоков различной ширины. Монолитные фундаменты устанавливают из бетона, железобетона, бута, бутобетона, кирпича и других материалов.

Столбчатые фундаменты под стены используют при небольших нагрузках и наличии прочных оснований: при строительстве каркасных зданий, как правило, без подвалов в виде деревянных стульев, а также из кирпича, бута, бетона, железобетона и др.

Свайные фундаменты применяют для передачи нагрузок здания нижележащим слоям грунта и увеличения его несущей способности.

Цоколь – верхняя часть фундамента, возвышающаяся над поверхностью грунта. Чаще всего фундамент и цоколь возводят из одних и тех же материалов. Цоколь защищает стены от атмосферной и почвенной влаги. Для предотвращения доступа влаги в стены между цоколем и стеной закладывают слой влагоизоляционного материала (толь, битум или рубероид в два слоя; асфальт или цемент толщиной 20–30 мм). Для отвода атмосферных вод по периметру наружного цоколя устанавливают отмостки шириной 70 – 100 см. Они заглублены в землю на 10 см и возвышаются над уровнем земли у цоколя на 15–20 см. Защитный слой отмостки делают из бетона или асфальта.

3.3.3. Стены зданий делят на несущие (воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки всех видов) и самонесущие (воспринимают собственную массу этих стен). Стены должны иметь достаточную прочность и устойчивость, необходимые тепло-, влаго- и парозащитные свойства в соответствии с эксплуатационными и климатическими условиями, достаточную степень долговечности и огнестойкость и отвечать экономическим требованиям.

На стенах внутри помещения не должен образовываться конденсат. Они могут быть деревянными, каменными и выполнены из кирпича, легких бетонов или других искусственных и естественных блоков и панелей.

Коэффициент теплопередачи (теплопроводности) – К – это количество тепла в Ккал (Вт), которое проходит через 1 м² материала толщиной 1 м в течение часа. Разность температур на противоположных поверхностях – 1⁰С.

Коэффициент сопротивления теплоотдаче (теплопередаче) – R₀^тр – термическое сопротивление – величина, обратная коэффициенту теплопередачи и выраженная разностью температур на одной и другой поверхности ограждения.

Термическое сопротивление рассчитывается по формуле:

 

 

Для расчёта требуется:

1. t⁰ внутреннего воздуха (4.38, 4.39 и 4.32) – 20⁰С.

2. t⁰ наружного воздуха (в задании) – (-31⁰С).

3. относительная влажность воздуха (максимальная) – 75%.

4. количество голов – 284.

5. средняя живая масса одной головы – 4о кг.

6. S всего помещения – 472,3 м².

 

 

При расчетной внутренней температуре воздуха максимальная влажность будет равна 17,39 мм. рт. ст. (табл. 4.46).

17,39 мм. рт. ст. – 100%

13,04 мм. рт. ст. – 75%

13,04 мм. рт. ст. – максимальная влажность воздуха при относительной расчётной 75%.

 

 

Расчёт толщины стены ведется по формуле:

 

 

S – толщина стены или слоя утеплителя

U – коэффициент теплопроводности; т. к. стены обустроены из легкобетонных панелей, то .

Так как стены из легкого бетона по расчетам вышли толщиной 0,35 м, то по табл. 4.26, утеплитель не требуется.

Высота стены зависит от расчетного объёма помещения, в зависимости от поголовья и конструктивных особенностей здания: если в помещении обустраиваются ворота высотой 3 м, то высота стены должна быть не меньше 3,3 м; если ворота 2,4 м, то стена 3 м.

3.3.4. Потолки изолируют помещения от внешнего чердачного пространства, обеспечивают высокую степень теплозащиты не только в зимний, но и в летний период. Их необходимо проектировать и устраивать в помещениях для выращивания молодняка – профилакториях, телятниках, свинарниках-маточниках, птичниках и родильных отделениях.

3.3.5. Перекрытия должны быть прочными и достаточно легкими, малотеплопроводными, сухими, гладкими, водонепроницаемыми, жесткими, маловоздухопроницаемыми, огнестойкими и долговечными.

В данном проекте перекрытия совмещенного типа, утеплитель – минераловатные плиты, гидроизоляция – асбестоцементные листы.

 

S утепл = R _0тр · U =0,12 м

 

3.3.6. Полы должны отвечать следующим требованиям: минимальная теплопроводность, повышенные механическая прочность и сопротивляемость стиранию, огнестойкость, эластичность, водонепроницаемость. Они должны быть удобными для уборки и дезинфекции и нескользкими, стойкими к воздействию агрессивной среды.

Различают сплошные, решетчатые и комбинированные полы. Нередко в одном помещении целесообразно применять полы нескольких видов: в стойлах и станках – теплый и относительно мягкий; в проходах – более прочный, жесткий, способный выдержать ударные нагрузки; в навозных проходах – решетчатый. Уровень полов должен быть выше планировочной отметки земли не менее чем на 150–200 мм, что исключает попадание в здание атмосферных вод.

При строительстве сплошных полов широко применяют монолитные, сборно-монолитные и сборные полы. Монолитные полы выполняют из грунта (земельные), грунтобетона, бетона, песка и цемента и др. Сборно-монолитные полы выполняют из кирпича, плиток, булыжного камня, брусчатки, деревянных досок и шашек.

Подстилающим слоем для полов служит монолитное основание. Сборные полы состоят из бетонных плит, деревянных, чугунных решеток, а также металлических сеток.

К монолитным полам относят грунтовые, глинобитные, глинощебеночные, грунтобетонные, известково-керамзитовые, кирпичные, керамические и др.

Бетонные и цементно-песчаные полы водонепроницаемы, легко очищаются, но считаются жесткими и холодными. Их применяют в проходах животноводческих зданий, доильных залах, залах для клеточного содержания птицы. При устройстве такого пола в станках свинарников его покрывают деревянными щитами или утепленной подстилкой.

Асфальтовый пол прочный, нескользкий, водонепроницаемый, мягкий. Его применяют на открытых базах, выгульных или выгульно-кормовых дворах, а также в стойлах, боксах для коров (в южных районах) или при наличии подстилающего слоя из шлака и утепленной подстилки сверху.

Деревянные полы устраивают на глинобитной или бетонной основе из строганых досок толщиной З-7 см в местах отдыха (стойлах, денниках, секциях) крупного рогатого скота, свиней и лошадей. В помещениях с относительной влажностью воздуха выше 60% древесину необходимо обработать антисептиком. Деревянные дощатые полы имеют низкую теплопроводность, но подвергаются постоянному увлажнению, загнивают и становятся скользкими. Иногда устраивают полы из деревянных шашек – торцевые полы.

При устройстве полов используют легковесные пористые материалы: керамзит, шлак, ракушечник.

Керамзитобетонные полы применяют в стойлах коровников и станках свинарников, помещениях для лошадей.

Для содержания животных без подстилки используют керамзитобитумные, керамзитобетонные, с полимерным покрытием и резинобитумные полы. Они гигиеничны и долговечны. Полы из полимерных материалов должны быть нетоксичными.

В стойлах, боксах для крупного рогатого скота и свиней устраивают полы из легкого бетона с резинокордным и резинокордобитумными плитными покрытиями. Их относят к теплым полам (не используют подстилки). Конструкция пола включает в себя: подстилающий слой толщиной 80 мм из керамзитобетона; выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора толщиной 20 мм; покрытие из резинокордных или резинокордобитумных плит. В основание пола втрамбовывают слой щебня или гравия крупностью 40–60 мм.

За рубежом применяют полы из микропористой резины, которыми покрывают полы в стойлах. Для поросят устраивают обогреваемые горячей водой или паром полы, а также электрообогреваемые плиты и коврики.

Полы могут быть выполнены из деревянных, железобетонных, чугунных, керамических, асбестоцементных решеток, металлического проката и пластмасс, укладываемых на кирпичные или бетонные стенки навозных каналов на одном уровне с полом. К решетчатым полам предъявляют следующие ветеринарно-санитарные требования: они должны быть нескользкими, малотеплопроводными, долговечными, стойкими к агрессивным средам, легко очищаемыми, иметь определенную форму элементов, ширину верхней грани и щели. Конфигурация планок решетчатого (щелевого) пола и размеры просветов должны быть такими, чтобы между ними легко проливались экскременты и остатки кормов.

В данном проекте пол бетонный –

3.3.7. Кровля – ограждающая часть крыши. Это водонепроницаемый слой, предохраняющий здание от проникновения атмосферных осадков. Кровлю выполняют из черепицы, асбестоцементных листов и др. В данном проекте кровля – асбестоцементные листы.

3.3.8. Окна служат для освещения и вентиляции. Через окна происходит значительная утечка тепла, поэтому при строительстве площадь оконных проемов сокращают до минимально допустимых нормативных данных. Остекление окон в зданиях для молодняка, в родильных отделения и в зонах с холодным климатом устраивают двойное, с воздушной прослойкой 5–6 см. Часть окон делают открывающимися или целиком, или в виде верхних откидных фрамуг.

Высоту подоконника от пола устанавливают в коровниках для привязного содержания и в телятниках – 1,2–1,3 м, в свинарниках – 1,2 м, в овчарнях и птичниках – 1 м в коровниках для беспривязного содержания ив конюшнях – 1,8–2,4 м.* При таком расположении окон животные меньше охлаждаются, а средняя часть помещений лучше освещается. Верхний уровень оконного блока обустраивают в зависимости от ширины окна, СК и конструктивных особенностей здания. В помещениях для свиней и крупного рогатого скота – 1,2 м; для лошадей – 0,8–1 м.

Помещения с искусственно регулируемым микроклиматом (птичники, здания для откорма свиней, КРС) можно строить без окон, чтобы предотвратить утечку тепла.

3.3.9. Ворота должны быть плотными, непромерзаемыми, обеспечивать удобное обслуживание животных, свободный проезд транспортных средств и проход животных. В воротах оборудуют калитку для прохода обслуживающего персонала. Ворота располагают в торцовых стенах напротив продольных проходов. Ворота, как правило, проектируют и устраивают двупольными с открыванием наружу.

3.3.10. Тамбура обустраивают:

1. Технологические – сбор навозных масс и т.д. – до 6 метров глубиной.

2. Утепляющие – от 2 до 4 метров.

В моём плане животноводческого объекта предусмотрено 2 тамбура: утепляющий глубиной 3 м и технологический глубиной 6 м.