Типизация в промышленном строительстве.

Промышленное строительство

Современное промышленное строительство — это сложный и достаточно длительный процесс, предусматривающий возведение крупногабаритных сооружений из прочных металлоконструкций, он требует основательного подхода и использования специализированной техники.

В настоящее время республиканским органом управления строительной деятельностью в Беларуси является Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь (Минстройархитектуры).

Вестись промышленное строительство должно согласно установленным требованиям и нормативной документации. От этого зависят надежность и долговечность готового здания. Осуществлять его без знаний и необходимого опыта нельзя, поэтому так важно доверять подобную работу профессионалам.

С целью повышения качества и обеспечения единого подхода к разработке промышленными предприятиями Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь разработаны рекомендации прогнозов развития на пять лет.

Промышленность Беларуси характеризуется высокой степенью концентрации производства. Около 10 % от числа промышленных предприятий производят более 60 % промышленной продукции. Высокая степень концентрации производства наблюдается в топливной промышленности, черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, где доля трех крупнейших предприятий составляет более 60 % производимой отраслью продукции.

 

Промышленное предприятие

Промышленное предприятие - организация, производящая промышленную продукцию и являющаяся, как правило, точечным объектом: завод, фабрика, шахта, карьер, рудник, комбинат и др.
Предприятие, в том числе и промышленное, - самостоятельный хозяйствующий субъект с правами юридического лица, который производит и реализует продукцию, выполняет работы, оказывает услуги. Предприятие имеет право заниматься любой хозяйственной деятельностью, не запрещенной законодательством и отвечающей целям, предусмотренным в уставе предприятия. Предприятие имеет самостоятельный баланс, расчетный и иные счета в банках, печать со своим наименованием.

Внутри предприятия в зависимости от номенклатуры вырабатываемой продукции, сложности технологии и масштабов производства выделяются производственные звенья. Основной структурной производственной единицей многих промышленных предприятий является цех.

Цех — это производственное, административно обособленное подразделение предприятия, в котором изготовляется продукция или выполняется определенная стадия производства.

 

Виды промзданий

По архитектурно-конструктивным признакам промышленные здания делят на одноэтажные, многоэтажные и смешанной этажности.

Одноэтажными проектируют здания для производственных процессов, связанных с необходимостью применения тяжелого громоздкого оборудования для изготовления крупногабаритных изделий, а также где возможны динамические нагрузки больших значений (кузнечные, прокатные, термические, литейные и т.п. цеха).

В многоэтажных зданиях размещают производства с вертикально направленным технологическим процессом с использованием тяжести сырья и полуфабрикатов(мельницы, химические заводы, хлебозаводы) и т.п. производства.

Промышленные предприятия, в которых размещаются производства, связанные с горизонтальным и вертикальным технологическими процессами проектируют смешанной этажности. Многие предприятия химической промышленности имеют смешанную этажность

В зависимости от количества пролетов: одноэтажные здания делят на одно- и многопролетные.

По ширине пролетов различают мелкопролетные (L<12 м) и крупнопролетные (L>12 м) здания.

В современном промышленном строительстве основными типами являются многопролетные здания с широкими пролетами, в которых большие производственные площади не стеснены промежуточными опорами.

Применение железобетонных и армоцементных оболочек, стальных и алюминиевых ферм, пространственных систем и других высокопрочных легких конструкций покрытий позволяет строить большепролетные промышленные здания с пролетами равными 36, 42, 60 м и более. В таких зданиях, как правило, размещают цеха авиационных заводов, ангары, гаражи и т.п.

По типу застройки территории: промышленные предприятия делят на здания сплошной и павильонной застройки. Здания сплошной застройки имеют значительные размеры в плане и являются многопролетными, а здания павильонной застройки имеют небольшую ширину и ограниченное количество пролетов.

По расположению внутренних опор различают ячейковые, пролетные и зальные здания.

Ячейковые здания имеют квадратную сетку колонн с малыми размерами пролетов и шагов.

В пролетных зданиях величина пролета значительно превышает величину шага опор.

В зальных зданиях расстояния между опорами достигают от 36 до 150м.

 

4. Объёмно-планировочное решение промзданий

Конфигурация и размеры плана, высота и профиль промышленного здания определяются параметрами, количеством и взаимным расположением пролетов. Эти факторы зависят от технологии производства, характера выпускаемой продукции, производительности предприятия, требований санитарных норм и пр.Ширина пролета в промышленном здании (L) – расстояние между продольными координационными осями – складывается из величины пролета мостового крана (Lк) и удвоенного расстояния между осью рельса подкранового пути и модульной координационной осью (2К): L= Lк + 2К (рис.1).

 

 

Рис. 1. К определению параметров пролета

Пролеты мостовых кранов увязаны с шириной пролетов и определяются ГОСТом. Величину К принимают: 750 мм при кранах грузоподъемностью Q ≤ 500 кН; 1000 мм (и более кратно 250 мм) при Q > 500 кН, а также при устройстве в надкрановой части колонн прохода для обслуживания подкрановых путей.

Минимально допустимая ширина пролетов, определяемая условиями технологии производства (габариты и характер оборудования, система его расстановки, ширина проездов и др.) не всегда экономически целесообразна. Цеха равновеликие по площади и имеющие одинаковую длину могут быть как мелкопролетными, так и крупнопролетными, а в некоторых случаях и большепролетными. Например, здание шириной 72 м может быть сформировано шестью пролетами размером 12 м, четырьмя пролетами по 18 м, тремя пролетами по 24 м, двумя – по 36 м или одним пролетом шириной 72м. При этом надо помнить, что большепролетные здания, имея укрупненную сетку осей, являются высоко универсальными в технологическом отношении.

Шаг колонн – расстояние между поперечными координационными осями – назначают с учетом габаритов и способа расстановки технологического оборудования, размеров выпускаемых изделий, вида внутрицехового транспорта. Так, при крупногабаритном оборудовании и больших изделиях шаг колонн назначают большим, что повышает эффективность использования производственных площадей, но усложняет конструкции покрытия и подкрановых путей. В основном принимают шаг колонн равным 6 или 12 м.

Высота пролета – расстояние от уровня чистого пола до низа несущих конструкций покрытия – зависит от технологических, санитарно-гигиенических и экономических требований, предъявляемых к промышленному зданию. Складывается она в пролетах с мостовыми кранами из расстояний от уровня чистого пола до верха кранового рельса Н1 и расстояния от верха рельса до низа несущей конструкции покрытия Н2 (рис. 1).

Одноэтажные здания, как правило, проектируют с параллельными пролетами одинаковой ширины и высоты. В случаях технологической необходимости здания проектируют с взаимно-перпендикулярными пролетами разной ширины и высоты. В последних случаях перепады высот рекомендуется совмещать с продольными температурными швами, а величину разницы в высотах назначать кратной 0,6 м и не менее 1,2 м.

 

5. об.-план.решения вспомогат. помещений

В состав вспомогательных помещений входят: помещения бытового (санитарно-гигиенического) обслуживания; медицинского обслуживания; общественного питания; культурно-массового обслуживания; общественных организаций; административных служб.

Площади вспомогательных помещений и их оборудование следует принимать по СНиП в зависимости от количества работающих и санитарной характеристики производственного процесса. Вспомогательные помещения располагаются внутри производственных зданий, в пристройках и отдельно стоящих зданиях. Длина пути от рабочего места до комнат отдыха, санитарии и туалетов не должна превышать 75 м. Отдельно стоящие вспомогательные помещения снабжаются отапливаемыми переходами.

Как правило, вспомогательные помещения следует располагать в отдельно стоящих зданиях или в пристройках.

Переходы выполняются подземными, наземными (на уровне пола первого этажа) или надземными. Высота проезда под надземными переходами принимается не менее 4,5 м.

Расстояние от вспомогательного здания до производственного здания (в осях) следует принимать кратным 6 м, но не менее 12 м согласно противопожарным нормам. Вспомогательные здания могут проектироваться каркасными с сеткой колонн 6х6 м или 6х9 м. Высота этажа 3,3 м или 3,6 м. В помещениях большой площади допускается принимать высоту этажа равной 4,2 м.

Пассажирские лифты необходимы, если отметка пола верхнего превышает 12 м.

Количество закрытых лестниц во вспомогательном здании должно быть не менее двух. Допускается устройство одной открытой лестницы только с первого до второго этажа, если вестибюль отделан несгораемыми стенами.

Допускается использовать в качестве эвакуационного выхода пожарную лестницу, если количество людей на каждом этаже выше первого не превышает 35 человек.

Расстояние от любого местопребывания человека во вспомогательных помещениях до эвакуационного выхода не должна превышать 50 м. Входы в здания должны предусматриваться через тамбуры глубиной не менее 1,2 м. Уровень пола первого этажа должен превышать планировочную отметку земли не менее чем на 0,15 м с каждой стороны.

6. Модульная координация в строительстве Основными параметрами являются пролет (Lo), шаг колонн (Во), высота (Но):Пролет - расстояние между модульными осями отдельных опор в направлении, соответствующем основной несущей конструкции покрытия (стропильной).Шаг колонн - расстояние между модульными осями отдельных опор в направлении, перпендикулярном пролету.Высота одноэтажного производственного здания - расстояние от уровня чистого пола до низа несущей (стропильной) конструкции покрытия.Сетка колонн - расположение разбивочных осей колонн в плане. Она обозначается как произведение пролета на шаг колонн, например, 12x6, 24x12 м.Все параметры производственного здания - шаг, пролет, высота помещения, размеры конструктивных элементов, зазоры между ними назначаются на основе ЕМС, кратными модулю. Установлен основной модуль М= 100 мм.ВМС введена с целью ограничения типоразмеров конструкций и деталей. Размеры объемно планировочных компонентов должны быть кратные укрупненному модулю: ширина пролетов и шаг колонн - 10М, высота этажей величине М, 2М, ЗМ.В соответствии с этим ширина пролетов принимается равной 12, 18, 24, 30, 36м и более, кратной 6 м. шаг колонн 6 и 12 м, высота помещений одноэтажных зданий - равной 3.6; 4.2; 4.8; 5.4; 6.0; 7.2; 8.4; 9.6; 10.8; 12.6; 14.4; 16.2; 18 м.(прил. 1).В ЕМС различают три категории размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов: номинальные (кратные модулю), конструктивные (отличающиеся от номинальных на величину нормированных швов и зазоров) и натуральные (фактические, отличающиеся от конструктивных величиной установленных допуском - 5 мм). Например, при шаге колонн, равном 6 м, длина плит покрытия принята следующая:номинальная - 6000 мм;конструктивная - 5980 мм;фактическая - 5980±5 мм.

Одноэтажные промздания

Одноэтажные здания могут иметь в плане простые и сложные формы. В основном преобладает прямоугольная форма, а сложные формы характерны для производств со значительными тепло- и газовыбросами, если нужна организация притока и удаления воздуха. В зависимости от характера технологического процесса одноэтажные здания по объемно-планировочному решению могут быть пролетного, зального, ячейкового и комбинированного типа. Здания пролетного типа проектируют в тех случаях, если технологические процессы направлены вдоль пролета и обслуживаются кранами или без них. Основными конструктивными элементами современного одноэтажного пролетного промышленного здания являются: колоны, которые передают нагрузки на фундаменты; конструкции покрытия, которые состоят из несущей (балки, фермы, арки) и ограждающей (плиты и элементы покрытия) части; подкрановые балки, которые устанавливают на консоли колонн; фонари, которые обеспечивают нужный уровень освещенности и воздухообмен в цехе; вертикальные ограждающие конструкции (стены, перегородки, конструкции остекления), причем конструкции стен опираются на специальные фундаментные и обвязочные балки; двери и ворота для движения людей и транспорта; окна, которые обеспечивают необходимый световой режим.

Одноэтажные промышленные здания проектируют чаще всего по каркасной системе, образованной стояками (колоннами), вмонтированными в фундамент, и ригелями (фермами или балками). Специальные связи (горизонтальные и вертикальные) обеспечивают пространственную жесткость каркаса. Габариты сборных элементов для промышленных зданий унифицированы, и соответственно унифицированы габариты конструктивных элементов на основе укрупненного модуля. Пролет зданий (поперечное расстояние между колонами) принимают 12, 18, 24, 30, 36 м и др. Высота от пола до низа несущей конструкции покрытия устанавливают кратной модулю 0,6 м (от 3,6 до 6,0 м), укрупненному модулю 1,2 м (от 6,0 до 10,8 м) и модулю 1,8 м (от 10,8 до 18,0 м).

Здания зального типа применяют тогда, когда технологический процесс связан с выпуском крупногабаритной продукции или установкой большеразмерного оборудования (ангары, цеха сборки самолетов, главные корпусы мартеновских и конверторных цехов и др.). Пролеты зданий зального типа могут быть 100 м и более. Развитие и внедрение средств автоматизации и механизации технологических процессов создает потребность передвижения транспортных средств в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Необходимость частой модернизации технологического процесса легко осуществима в одноэтажных зданиях сплошной застройки с квадратной сеткой колонн. Такое объемно-планировочное решение получило название ячейкового, а здания – гибких, или универсальных. В зданиях комбинированного типа сочетаются основные признаки зданий зального, пролетного или ячейкового типа.

 

9 Многоэтажные промышленные здания применяют в легкой, пищевой,электротехнической и других видах промышленности. По конструктивной схеме многоэтажные промышленные здания бывают с неполным каркасом и несущими внешними стенами или с полным каркасом. Основными элементами каркаса являются колонны, ригели, плиты перекрытий и связи. Междуэтажные перекрытия выполняют из сборных железобетонных конструкций двух типов: балочные и безбалочные.

Сборные каркасы могут быть решены по рамной, рамно-связевой или связевой системе. При рамной системе каркаса пространственная жесткость здания обеспечивается работой самого каркаса, рамы которого воспринимают как горизонтальные, так и вертикальные нагрузки. При рамно-связевой системе вертикальные нагрузки воспринимаются рамами каркаса, а горизонтальные - рамами и вертикальными связями (диафрагмами). В случае связевой системы вертикальные нагрузки воспринимаются колонами каркаса, а горизонтальные - вертикальными связями.

Сетку колонн многоэтажных зданий принимают 6х6 или 6х9 м, в последнее время разработаны проекты с сеткой 6х12, 6х18 и даже 6х24 м. Высоты этажей многоэтажных производственных зданий унифицированные и могут быть 3,6; 4,8; 6,0 м, для первых этажей допускается высота 7,2 м (модуль 12 м). Для вертикального транспорта в многоэтажных зданиях предусматривают грузовые и пассажирские лифты, которые вместе с лестницами объединяются в узлы. При выборе конструктивных решений промышленных зданий необходимо иметь в виду экономическую значимость стоимости отдельных конструктивных элементов в общей сметной стоимости здания. Для многоэтажных зданий наибольшее влияние на стоимость оказывают стены, каркас, полы и проемы, в одноэтажных – каркас, конструкции кровли, полы и стены

Стальные фермы покрытия

Основными несущими конструкциями покрытий в зда­ниях со стальным каркасом являются стальные стропильные фермы. Иногда для покрытий про­летом до 12 м используют двутавровые прокатные или составные сварные балки.

По очертанию поясов стальные фермы бывают поли­гональными, с параллельными поясами и треугольные (рис.86).

Фермы треугольного очертания применяют при кру­тых уклонах кровли (более 1/5) в неутепленных покры­тиях без фонарей.

Фермы с параллельными поясами применяют в зда­ниях с плоскими крышами, а также в качестве подстро­пильных. Эти фермы имеют свои конструктивные преи­мущества. Они заключаются в том, что длина элементов поясов и решетки одинакова, а следовательно, имеется возможность применять стандартные элементы и типо­вые узлы, что способствует индустриализации изготов­ления ферм.

Наиболее часто в настоящее время применяются уни­фицированные фермы полигонального очертания проле­тами 18, 24, 30 и 36 м, разработанные для рулонных кро­вель. Эти фермы используют в покрытиях зданий с фонарями и без фонарей с внутренним и наружным во­достоком при стальных и железобетонных колоннах с ша­гом 6 и 12 м. Фермы запроектированы в двух вариан­тах- шпренгельными и бесшпренгельными. Бесшпренгельныефермы применяют при ширине плит покрытия 3 м, шпренгельные-при ширине плит покрытия 1,5 м. Система шпренгелей (рис. 86, г, пунктир) обеспечивает передачу нагрузок от ребер плит покрытия в узлах верх­него пояса фермы.

Рис. 86. Стальные фермы а - с параллельными поясами; б - то же, подстропильная; в -треугольная; е - полигональная

Стержни ферм чаще всего выполняют из парных угол­ков и соединяют в узлах сваркой при помощи фасонок из листовой стали. Комбинируя состав сечения из равнобоких уголков или из неравнобоких, соединенных ма­лыми или большими полками, получают равноустойчивое в обеих плоскостях сечение, хорошо работающее на продольную силу.

Наиболее рациональной формой сечения элементов ферм является трубчатое сечение.Фермы из труб эконо­мичны по массе, хорошо сопротивляются коррозии. Не­достатки таких ферм (усложнение узлов, дефицитность труб) ограничивают их применение. Применяются также стальные фермы из прутковой стали. Основной тип та­ких ферм - фермы с перекрестными прутковыми раско­сами и прутковым нижним поясом параболического очертания. В местах пересечения раскосы приваривают друг к другу при помощи коротыша, что уменьшает сво­бодную длину раскосов в два раза. Верхний пояс этих ферм состоит из двух уголков; стойки выполняют из двух уголков, поставленных крестообразно.

Весьма рациональна конструкция фермы с примене­нием разных марок сталей. Элементы, имеющие большие усилия (пояса, опорные раскосы), проектируют из стали повышенной прочности, а остальные слабонагруженные элементы решетки - из обычной углеродистой стали.

Сечения элементов тяжелых ферм с усилиями в стер­жнях свыше 5МА обычно принимаются составными из сварных двутавров или прокатных профилей.

Соединение стропильных ферм со стальными колон­нами может быть шарнирным или жестким. При шар­нирном соединении (рис. 87, а) фермы на стальные ко­лонны опирают выступающим краем торцовой фасонки, тем самым, обеспечивая центрированную передачу на­грузки. Опорный узел фермы соединяют с колонной бол­тами. При жестком сопряжении фермы со стальной ко­лонной (рис. 87, б) надколенники делают на 2200 мм вы­ше. Нижний опорный узел фермы устанавливают на монтажный столик из приваренного к колонне уголка и крепят к колонне болтами. Верхний узел соединяют с колонной болтами и сваркой.

Рис. 87. Сопряжение стальной фермы с колонной а - шарнирное; б - жесткое; 1 - болты; 2 - опорный лис колонны; 8 - тор­цовая фасовка; 4 - фасовка; 5 -опорная планка фермы; 6 - монтажный столик

Для удобства транспортирования фермы пролетом более 18 м изготовляют в виде двух полуферм, соеди­няемых сваркой перед монтажом

 

11 понятие о генплане промпредприятий

— одна из важнейших частей проекта пром. предприятия, определяющая его размещение, решение планировки и благоустройства территории, расположение зданий, сооружений, транспортных и инженерных сетей и т. д.. Генеральный план обусловливает объемно-планировочные решения отд. элементов застройки, решение транспортных связей предприятия, инженерную подготовку территории, организацию системы хоз. и бытового обслуживания. Генеральный план как правило, состоит из: ситуационного плана, плана промышленной площадки (территории предприятия), схемы вертикальной планировки, схемы совмещенных инженерных сетей и коммуникаций, пояснительной записки и расчетов. Решение Генерального плана зависит от характера произ-ва, видов транспорта, планировочных решений зданий и сооружений. Ситуационный план показывает расположение предприятия; решения по размещению предприятия в увязке с населенным местом и др. пром. предприятиями, по кооперированию и специализации с близ- расположенными предприятиями, по рациональному и экономичному использованию выбранной территории; схемы примыкания железных и автомобильных дорог к сетям общего пользования; инженерные устройства; расселение жителей и т. п. На нем указываются также необходимые санитарно-защитные зоны; увязка транспортных и инженерных сетей предприятия; кратчайшие и удобные транспортные связи с местами расселения жителей; резервные территории для перспективного развития самого предприятия и связанных с ним соседних объектов; размещение устройств по хранению, переработке и утилизации отходов производства и др.

На чертеже генерального плана показываются: функциональное распределение отд. участков территорий по их использованию (производственные, транспортные, энергетические адм.-хоз. и другие объекты); расположение вданий и сооружений в соответствии с технологическим процессом и общим объемно-пространственным решением; расположение и трассировка транспортных путей (ж. д., автомобильных дорог, непрерывного транспорта) и транспортных устройств; сеть внутризаводских проездов, входы и въезды на территорию предприятия, пересечения путей и дорог в разных уровнях; предзаводские площадки с расположением заводоуправления, проходных, пожарного» депо, столовых, пунктов бытового обслуживания; озеленение, элементы благоустройства территории и места для организованного отдыха трудящихся; ограждение территории; участки для возможного дальнейшего расширения всего предприятия и его отд. цехов (если расширение предусмотрено в проектном задании); привязка разбивочной сетки к координатной топографической основе; координаты основных зданий и сооружений и необходимые вертикальные отметки.

Пром. предприятия имеют, как правило, здания, значит, по площади и объему, развитое транспортное х-во, протяженные и сложные инженерные коммуникации, часто размещаемые в неск. уровнях. Решение застройки предприятия должно отвечать функциональным, технико-экономич., архитектурно-художественным требованиям, что вместе с архитектурно-планировочным замыслом отражается в генеральном плане. На генеральном плане показывают расположение осн. подземных сооружений и инженерных сетей как единого комплексного х-ва с указанием координат и осн. вертикальных отметок, вертикальную планировку территории с нанесением площадок под цехи, земляное полотно, системы стока и удаления поверхностных вод с осн. планировочными отметками, объемы насыпей, выемок и баланс (для предприятий, расположенных среди городской застройки).

Генеральный план разрабатывается, как правило, в две стадии: проектное задание и рабочие чертежи.

 

Связи промзданий

Связи. Различают вертикальные и горизонтальные. Выполняют следующую роль:

1. для обеспечения геометрической неизменяемости здания в целом и отдельных его элементов;

2. для восприятия ветровых нагрузок;

3. для восприятия крановых нагрузок;

4. для удобства монтажа;

5. перераспределения нагрузок.

Вертикальные связи:

- Между колоннами представляют собой систему распорок из уголков, стержневой арматуры, швеллеров, полосовой стали и т.д. Различают крестовые (при шаге колонн 6 м). и портальные (при шаге колонн 12 и 18 м) связи. Устанавливаются в каждом продольном ряду в середине температурного блока, в пределах температурного блока должно быть не менее одного при высоте помещения в бескрановых здания более 10,8 м., крановых- при любой

Температурный блок.

Для ограничения усилий, возникающих в конструкциях от перепада температур, здание разрезается температурно-деформационными швами на отсеки (температурные блоки), размеры которых зависят от материала каркаса, теплового режима здания и климатических условий района строительства. Эти размеры определяются расчетом.

Продольные и поперечные температурно-деформационные швы указаны синим и красным цветами соответственно.

Для железобетонного и смешанного каркаса длина температурного блока А ≤ 72 м – если в здании по длине присутствуют неразрезные элементы (например, подкрановые балки). Для бескрановых зданий нормами разрешено увеличивать А до 144 м. Однако, если в здании есть подвесное оборудование (монорельс и т.п.) длина температурного блока не должна превышать 72 м. Допускается А увеличивать до 280 м, но при этом высота строения не должна превышать 8,4 м.

Ширина температурного блока Б не должна быть больше 90-96 м.

В особых климатических районах и для неотапливаемых помещениях длину температурного блока А назначают по инструкциям, привязанным к местным климатическим условиям.

В стальных каркасах зданий с мостовыми кранами А ≤ 120 м, в бескрановых зданиях А ≤ 240 м, а Б ≤ 210 м. В зданиях с кранами большой грузоподъемности (Q до 4500 кН) или при тяжелом или особо тяжелом режиме их работы А не должна превышать 96 м.

 

Температурный шов

Прежде всего, необходимо разобраться с понятием температурного шва и выполняемой им функции. Тактемпературный шов представляет собой сквозную прорезь в стене здания или его кровельной плите. Для каждого здания выполняется несколько таких прорезей, в результате чего оно разделяется на несколько независимых блоков. В результате каждый из этих блоков может свободно деформироваться, что не приводит к образованию трещин в плитах. Дело в том, что деформационные швы и представляют собой своего рода искусственные трещины, которые оформлены таким образом, чтобы не создавать каких-либо проблем при эксплуатации здания. Ширина деформационного шва определяет величину, в пределах которой возможно изменение линейных размеров каждого из блоков. Точнее будет сказать наоборот, ширина температурного шва должна выбираться, исходя из возможной величины деформаций.

Проектирование температурных швов является одной из важнейших стадий строительства здания. При этом необходимо, в первую очередь, определить длину каждого из блоков, на которые стены разбиваются деформационными швами, а также ширину швов. Любые деформационные швы, в том числе и температурные, устраиваются в тех зонах, где концентрируются напряжения, вызываемые соответствующими деформациями. При этом длина блоков должна быть такой, чтобы каждый из них мог подвергаться температурным деформациям без потери конструктивной жесткости и без разрушения. Поэтому для определения данного параметра учитывается целый ряд факторов, к числу которых относятся тип стенового материала, конструктивные особенности, средние температуры в летний и зимний период, характерные для региона строительства.

Важной особенностью температурных швов является то, что они устраиваются только на высоту надземной части строения, в то время как некоторые другие деформационные швы, например осадочные, устраиваются на всю высоту здания до подошвы фундамента. Это связано с тем, что фундамент здания в значительно меньшей степени подвержен перепадам температуры и не нуждается в специальной защите

Фахверки промзданий

Фахверк металлический — тип строительной конструкции, при котором несущей основой служит пространственная секция из диагональных (под различным углом) металлических балок. Эти балки располагаются с наружной стороны строительной конструкции и придают зданию характерный вид; пространство между балками фахверка заполняется различным строительным материалом. Фахверк при использовании его в качестве каркаса здания воспринимает на себя все вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Фахверку можно придать самую разнообразную конструктивную форму. В настоящее время металлические фахверки изготавливаются как правило из прокатного швеллера и различных типов профилей и устраиваются с торцов рамных конструкций. Элементы металлического фахверка соединяются между собой в пространственную геометрически не изменяемую систему.

Элементы фахверка, представляющие собой легкие конструкции из прокатных профилей, крепят к колоннам здания обычно на черных болтах. Конструкция фахверка позволяет организовывать большие открытые пространства, что имеет значение при строительстве ангаров, производственных помещений, торговых центров.

Металлические фахверки часто применяются при строительстве промышленных зданий оборудованных мостовыми кранами, при длине стеновых панелей 6 м и шаге основных колонн 12 м обычно состоит из промежуточных стоек. Если стены имеют нежесткую конструкцию (волнистые асбестоцементные, стальные или алюминиевые листы), в состав фахверка дополнительно входят горизонтальные элементы — ригели. Их размещение увязывают с размерами окопных переплетов и модулем высотной разбивки стен, равным 600 мм

Фундаменты промзданий

Выбор того иного типа фундаментов промышленных зданий зависит от многих факторов:

Геологической характеристики грунтов.

Уровня промерзания почвы в районе строительства.

Уровня грунтовых вод.

Полного комплекса нагрузок.

Климатических условий – преобладающих ветров, количества осадков.

Характера деятельности того предприятия для которого выбирается тип фундамента; наличия близко расположенных автострад, железнодорожных путей, аэропортов, метро.

Для строительства промышленного объекта фундаменты могут устраиваться сборные, сборно – монолитные или монолитные.

По конструктивным особенностям фундаменты разделяют на ленточные, свайные, столбчатые или плитные.

Ленточные конструкции выполняются под несущие наружные и внутренние стены, которые возводятся из кирпича, газо-, пенно- и силикатных бетонных блоков. Лента фундамента может выполняться как из сборных элементов, так и быть монолитной. Данный тип фундаментов может устраиваться как на грунтовое основание, так и на свайное.

При опирании фундамента на грунт нагрузки от здания передаются непосредственно в землю. Если ленточный фундамент опирается на монолитный ростверк, выполняемый, обычно, из железобетона, то в этом случае нагрузки передаются на сваи, которые уже дальше распределяют их в грунт.

Свайный фундамент применяют, когда в районе строительства грунты слабые, пучинистые, имеющие низкую несущую способность.

При этом свайные фундаменты различают по способу установки свай:

Сваи – стойки.

Висячие сваи.

Сваи стойки выбираются в том случае, когда под небольшим слоем слабого грунта находится пласт прочной породы, на которую и опирается свая. В противном случае, когда длина сваи не может дойти до прочного основания, устраивают сваи висячие.

Когда возводится здание с каркасной системой стен, фундаменты под колонны зданий устраиваются столбчатые. При этом подразумевается, что нагрузка и давление от отдельно стоящей колонны не превосходит несущую способность грунта. Столбчатые фундаменты могут возводиться также и под каркасные здания, где в качестве опоры используют отдельные столбы, соединяющиеся между собой рандбалками, образующими ростверк. Давление на грунт, вызываемое всеми нагрузками происходит именно через данные балки.

Фундамент плитный или, как его еще называют, «плавающий», представляет собой конструкцию в виде плоской плиты, выполняемой из железобетона, расположенной под всем зданием. Такому фундаменту не страшны любые подвижки грунта, режимы замораживания и оттаивания, просадки почвы. Здание надежно располагается на плите, которая двигается вместе с грунтом, не нанося вреда самому сооружению.

 

Фундаментные балки

В промышленных зданиях всегда используются фундаментные балки, на которые устанавливают внутренние и наружные стены. Их изготавливают из тяжелого бетона. Как правило, они делаются с предварительным напряжением продольной арматуры, хотя и не исключен вариант изготовления без предварительного напряжения.

Фундаментные балки опираются на специальные столбики, расположенные на обрезах фундаментов и посредством этих столбиков балки передают нагрузку от стен на фундамент, которые в свою очередь – на грунт основания.

При строительстве одноэтажных промышленных зданий могут использоваться фундаментные балки различных размеров и сечения. Так, например, при шаге колонн 6 м, применяют балки высотой 450 мм, а при шаге 12 м – 600 мм. Ширина может варьироваться в пределах от 260 до 520 мм, хотя если быть более точным, то может быть 260, 300, 400, 520 мм. Эти размеры соответствуют толщине стен.

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

Одной из распространенных проблем является пучение грунтов (увеличение их в объеме, посредством замерзания воды, содержащейся в грунтовых порах). Практически все грунты подвержены этой напасти, исключение составляют скальные грунты. Самыми пучинистыми грунтами считаются глинистые, а также грунты, содержащие песчано-глинистые частицы. С наступлением зимних холодов грунт может увеличиться в объеме, тем самым вызвав деформацию фундаментных балок. Для исключения такой неприятности, а также для защиты пола промздания от замерзания, вдоль стен балку как снизу, так и по бокам, засыпают шлаком.
Обычно фундаментную балку размещают на 30-50 мм ниже уровня пола.

Сверху по фундаментной балке делают гидроизоляцию с помощью рулонных материалов и мастики, либо с применением цементно-песчаного раствора. Снаружи делается отмостка. Все это обеспечивает защиту не только от наружной воды (таяние снега, осадки), но и от поднятия грунтовых вод и капиллярной влаги

Каркасы промзданий

Каркас одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий состоит из поперечных рам, образованных колоннами и несущими конструкциями покрытия (балки, фермы, арки и др.), и продольных элементов: фундаментных, подкрановых и обвязочных балок, подстропильных конструкций, плит покрытия и перекрытия