Арх 8. Приведите основные предпосылки для строительства многоэтажных промышленных зданий. Конструктивные схемы зданий

Предпосылки:

1. Легкая, пищевая, химическая промышленность, приборостроение

2. Уменьшение площади застройки

3. Уменьшение протяженности инженерных сетей

4. При относительно легком технологическом оборудовании

Применение многоэтажных про­мышленных зданий ограни­чивается производствами с относи­тельно легким технологическим обору­дованием, размещаемым на между­этажных перекрытиях (легкая про­мышленность, приборостроение, поли­графическая промышленность и пр.).

Многоэтажные здания также целе­сообразны в случаях, когда техноло­гический процесс организован по вер­тикальной схеме и материалы могут перемещаться за счет собственного ве­са (например, склады сыпучих мате­риалов). Многоэтажные промышлен­ные здания проектируют, кроме того, при ограниченных размерах террито­рии. Многоэтажные промышленные здания нередко выполняют с так назы­ваемыми техническими этажами, в которых располагают технологические коммуникации (короба вентиляции, электрические проводки, трубопроводы и т. п.), а также в неко­торых случаях вспомогательные поме­щения. В многоэтажных зданиях чаще всего применяют сетку колонн: 6x6, 6x9, 6х12 м. В зданиях же с тех­ническими этажами, при высоте несущей конструкции перекрытия (напри­мер, фермы) в пределах всей высоты технического этажа, пролеты удается увеличивать до 24 м. Верхний этаж во всех типах многоэтажных промыш­ленных зданий может быть свободен от промежуточных вертикальных опор.

Произв. и пром. Здания проектируются по 2 конструктивным схемам:

1- с несущими стенами. Такие здания имеют пролет до 12м и отсутсвует тяжелое подъемно-транспортное оборудование. Ввиду того, что в пром.здании отстутсвуют внутр.поперечные стены, устойчивость наружных стен обеспечивается устройством пилястр, кот. располагаются обычно в местах опирания несущих конструкций покрытия. (пилястра- утолщение в кирпичных стенах, размер кратен размеру кирпича)

2- Каркасная. Заключается в устройстве поперечных рам, на кот. передаются вертикальные и гориз. нагрузки. Характерные особенности- наличие транспортного оборудования(мост. и подвесные краны). Подвесные- крепят к несущим эл-там покрытия(балки,фермы). Мостовые-передвигаются по подкрановым балкам, установленным по консолям колонн.

По характеру работы каркасы различают 3 типов: рамные, связевые и рамно-связевые. В рамном каркасе ригели перекрытий располагаются в продольном и поперечном направлениях в соединяются с колоннами жесткими узлами. Таким образом получаются рамные конструкции в продольном и поперечном направлениях. Которые и воспринимают все вертикальные в горизонтальные нагрузки. Рамный каркас очень прочный и жесткий, но выполнение жестких узлов соединений ригелей с колоннами в обоих направлениях представляет определенные конструктивные трудности и легко решаются только в монолитном железобетове. Поэтому такие каркасы применяют сравнительно редко.

При связевом каркасе соединения ригелей и колонн выполняются в виде нежестких, шарнирных соединений, поэтому для восприятия горизонтальных и несимметричных вертикальных нагрузок нужны дополнитеьные элементы жесткости. Соединенные между собой плиты перкрытия образуют жесткий горизонтальный элемент здания. Жесткий диск перекрытия хорошо распределяет нагрузки во всему зданию и включает в совместную работу все колонны каркаса. Но чтобы здание не сложилось под воздействием горизонтальных сил, нужны еще вертикальные элементы жесткости их выполняют в виде вертикальных металлических конструкций (связи жесткости) или в виде специальных железобетонных перегородок (диафрагмы жесткости). Диафрагмы и связи жесткости должны располагаться как в поперечном, так и в продольном направлениях, что весьма затрудняет планировочные и ограничивает гибкость планировки.

В практике строительства часто применяют комбинированный, рамно-связевый каркас. В одном направлении такого каркаса предусматривают рамы с жестким креплением ригелей к колоннам, в другом направлении — вертикальные связи жесткости. Рамно-связевой каркас легко выполним в сборных железобетонных конструкциях, наиболее распространенных для каркасного здания. Металлический каркас и каркас из монолитного железобетонна выполняют лишь при соответствующем обосновании. Иногда, особенно в сельском строительстве каркас выполняют из дерева, в том числе из клеенных конструкций.

 

 

АРХ 9. Выполните поперечный разрез двухэтажного административно-бытового корпуса, пристроенного к продольной стене одноэтажного производственного здания. Высота этажа АБК-3 м. Ширина пристройки –I2 м. Сетка колонн 6х6 м. Высота производственного здания Н₀=9,6 м. Конструкции железобетонные. Покажите узел примыкания покрытия АБК к стене производственного корпуса.

 

АРХ 10 Приведите основные достоинства и недостатки вариантов размещения АБК относительно производственного здания.

Достоинства размещения АБК(административно-бытового корпуса) относительно(встроенные, пристроенные) производственного здания:

1-сокращение расстояния от рабочих мест до помещений обслуживания

2-отсутствие специальных пешеходных переходов, галерей между производственным зданием и АБК

3-сокращение площади застройки и прилегающей не используемой территории, сокращение площади ограждающих конструкций(по сравнению с отдельно стоящим АБК).

4-возможность раздельного, поэтапного ввода АБК и производственного здания, возможность их раздельного ремонта и реконструкции.

Недостатки размещения АБК относительно производственного здания:

1-ограничение возможности аэрации естественного освещения как производственного здания, так и АБК с использованием проемов в стене и соответствующие ограничения ширины пристройки.

2-более сложная изоляция АБК от проникновения производственных вредностей(по сравнению с отдельно стоящим зданием).

Вспомогательные помещения могут располагаться в отдельно стоящих зданиях, в специальных пристройках к производственным зданиям, а также внутри производственного здания, т.е. встроенными вспомогательными помещениями. Выбор того или иного решения зависит от санитарной характеристики технологического процесса, размеров территории пром. предприятия, числа работающих и других факторов. Отдельно стоящие располагают близ обслуживаемых ими производственных зданий и сооружений. Связь между ними с производственными помещениями осуществляется с помощью подземных или надземных переходов. Расстояния между отдельно стоящими вспомогательными помещениями и производственными зд. назначают согласно нормам проектирования данной отрасли промышленности (производственный режим работы, шум, вредности). Пристроенные вспомогательные зд. располагают вдоль продольных или торцевых стен производственного зд. Их можно пристраивать к ним продольной или торцевой стеной. Расположение выбирают с учетом, чтобы потоки работающих не мешали технологическому процессу и цеховому напольному транспорту и были наиболее короткими, длины путей к производственному зд. минимальные (желательно их запроектировать не через произв. зд.).

Сравнивая отдельно стоящие и пристроенные, можно отметить, что первые создают лучший гигиенический режим, надежно изолирующий людей от влияния производственных вредностей, имеют более простое конструктивное решение и более компактную планировку, лучше аэрация и естественное освещение произв-ого зд-ия. Отдельно стоящие вспомогательные зд. предоставляют возможность реконструкции или расширения произв.зд. Вместе с тем они повышают стоимость (за счет устройства переходов), создают менее плотную застройку и большую удаленность помещений от рабочих мест. Встроенные вспомогательные помещения размещают на выделенных для этой цели участках произв. зд., в цокольных этажах, в технических этажах. Это повышает удобство для работающих, однако они усложняют планировку, мешают модернизации технологических процессов.

 

 

 

АРХ 11. Выполните фрагменты планов и разрезов планировочной ячейки сборного перекрытия многоэтажного производственного здания при ригельном и безригельном решениях. Сетка колонн - 6х6 м. Обозначьте конструктивные элементы. Конструкции железобетонные.

Ж / Б каркас многоэтажных зданий с балочными перекрытиями предназначен для зданий высотой до 5 этажей с сеткой колонн 6*6 и 9*9 м. Ригели каркаса изготовляют прямоугольной формы и с полками, их располагают, как правило, поперек и в отдельных случаях вдоль здания.

а – поперечный разрез перекрытия с сригелем прямоугольной формы 2; б - то же с с сригелем с полками 1; 3 – ребристый настил перекрытия; 4 – колонна;

Ж/Б каркас с безбалочными перекрытиями состоит из вертикальных элементов колонн с капителями и плит, опертых на эти капители, образующие междуэтажные перекрытия. Каркас этого типа применяют в промышленных зданиях, складах, холодильниках, мясокомбинатах при квадратной сетке колонн, чаще всего 6*6 м, и при больших нагрузках.

1 –колонна первого этажа; 2 - колонна второго этажа; 3 - фундамент; 4 – фундаментная балка; 5 – капитель; 6 - капитель колонны пристенного ряда; 7 – надколонная плита; 8 – пролетная плита;

 

 

АРХ12. Выполните поперечный разрез одноэтажного промышленного здания, оборудованного мостовым краном грузоподъемностью 50 т. Пролет 36 м, высота 18 м. Конструкции металлические. На разрезе покажите также фундаменты под колонны каркаса и части колонн, расположенные ниже отметки пола.

Фундамент м. б. монолитный ж/б или столбчатый. а³100мм, h подкрановой балки(1/6-1/10)В кратно 100мм или по ширине листовой стали. Q крана=50т, т.е. l=750. Панели самонесущие. Подкрановая часть колонны переходит в базу, кот. опирается на бетонный фундамент. База состоит из опорной плиты и траверс. Диафрагмы в решетке колонны-для восприятия действующих в горизонтальной плоскости моментов, располагаются не реже чем через 4 раскоса по высоте. Решетчатая часть колонны завершается траверсой, соединяющей ее ветви с надкрановой частью.

 

 

 

АРХ 13.Выполните торцевой фасад и разрез по торцевой стене одноэтажного однопролетного здания. Пролет L₀=24 м, высота Н₀=7,2 м. Конструкции каркаса металлические. Стены из легкобетонных панелей горизонтальной разрезки. Размеры панелей - 1,2х6 м. Покажите на фасаде два окна размером 4,8 (h) х 5,4 м. Покажите на разрезе фахверковую колонну и ближайшую стропильную конструкцию. Обозначьте основные типы стеновых панелей и другие конструкции, показанные на чертежах

Типы панелей(см.рис.): 1-парапетная, 2-угловая,3-рядовая, 4-перемычечная надоконная, 5 – цокольная, 6-простеночная, 7-фахверковая колонна торцевого ряда, 8-стропильная конструкция, 9-стальная надставка, 10-плита покрытия, 11-полоска стали, играющая роль «шарнира».

Стальные колоны фахверка в зависимости от высоты здания могут быть выполнены из обычных широкополочных или сварных двутавров, из двух швеллеров или двух уголков. Ф.колоны опираются на самостоятельные фундаменты, а если рядом существует основная колона, то на ее фундамент. Ф.воспринимает массу от стеновых ограждений и ветровую нагрузку и передает их на элементы стального каркаса.

 

 

АРХ14. Выполните поперечный разрез двухэтажного здания. Верхний этаж однопролетный,L₀=24м, Н₀=8,4м, оборудованный подвесным краном. Нижний этаж с сеткой колонн 6х6 м, Н₀=6м. Конструкции металлические. Покажите уровни рабочих поверхности и графики коэффициента естественного освещения (К.Е.О.) при двухстороннем боковом освещении на первом и втором этажах. Высота окон на первом этаже 3,6 м, на втором 6 м. Расстояние от пола до низа окон на обоих этажах 1,2 м. Ширина окон на обоих этажах 4,2 м.

Чем выше находится окно, тем больше света оно дает в глубь помещения, поэтому второй этаж будет более светлым. Кео – выражает отношение естественной освещенности в какой либо точке внутри помещения, к значению наружной освещенности в это же время, определяется в %.

АРХ15. Приведите основные качественные характеристики двухэтажных промышленных зданий, сравнивая с соответствующими одноэтажными. Дайте качественную оценку значений коэффициента естественной освещенности на первом и втором этажах.

В таких зданиях на верхнем этаже размещ-т основное производство, а на первом вспомогательные служебы(ремонтные отделения, депо электрокар, бытовые помещения),а так же энергет-ие и санитарно-технич-ие коммуникации.

Размещ-ие в духэт-х зданиях некот-х производств машиностроит-й, легкой, пищевой, полиграфич-х и других отраслей промыш-ти(взамен одноэтажных зданий) дает значит-й экономич-й эффект вследствие уменьшения площади застройки и строит-го объема здания

Архит.-планировочные преимущ-ва перед одноэт-ми:

1.Отпадает необх-ть устр-ва подвалов, подземн. тоннелей и каналов коммуникации(здан. стан. более компактным)

2.Объем здания уменьшается на 15-20% по сравнению с одноэт-ми

3.Короче и удобней связи основных производств-х цехов со вспомогат-ми службами.

4.Уменьшение территории застройки на 30%, стоимости стр-х работ на 15-20%, эксплуатационных затрат на 5-10%, приведенных затрат на 20-25%.

5.Сокращение объема земляных работ и фундаментных конструкций, сокращение сроков стр-ва

Для нормирования используют относительную величину – коэффициент естественного освещения(КЕО), изменяемый в % от одновременной освещенности под открытым небом. Он опред-т необх-ую освещенность в помещ-ии и, следовательно, тип и размеры светопроемов

«+» многоэтажных зд.: более гибкие в отношении градостроительных требований, т.е. их можно размещать в городской черте за исключением зданий с вредным производством, позволяет избежать трудоемких работ по устройству инженерных сетей. Их «-»: потребность в вертикальном транспорте (лестницы, грузовые и пассажирские лифты-подьемники), значительно повышается стоимость здания.

 

 

 

АРХ 16 Выполните поперечный разрез двухпролетного одноэтажного здания со светоаэроционными фонарями-надстройками и встроенной в один из пролетов одноярусной этажеркой. Пролет цеха 30 м, высота 12 м. Высота этажерки 4.2м, ширина 12 м при сетке колонн 6*6. Конструкции металлические.

Этажерки предназначены для размещения технологического оборудования на открытых площадках и в зданиях павильонного типа. Этажерки бывают высотой до 18 м и с температурными отсеками соответственно зданию. Привязка всех продольных колонн осевая, поперечные оси колонн у торца этажерки или деформационного шва смещены на 500 мм внутрь. Каркас этажерки аналогичен каркасу соответствующих малоэтажных зданий.

При пролете 18м ширина фонаря 6м, а при 24-36м – 12м. Они увеличивают освещенность и способствуют конвенции воздушных масс. Их <->: высокая металлоемкость, воздухопроницаемость, т.е. большие теплопотери, возможно образование наледи на остеклении

 

 

АРХ 17 Выполните план и поперечный развез двухпролетного одноэтажного промздания длиной 42 м, высотой Н₀=18м м и пролетомL₀=24м. В здание встроена одноэтажная этажерка размером в плане 12 х 30 м для размещения технологического оборудования. Сетка колонн этажерки 6х6 м, высота 6 м. Колонны каркаса здания сквозного сечения. Конструкции металлические.

Этажерки предназначены для размещения технологического оборудования на открытых площадках и в зданиях павильонного типа. Этажерки бывают высотой до 18 м. и с температурными отсеками соответственно зданию. Привязка всех продольных рядов колонн осевая, поперечные оси колонн у торца этажерки или деформационного шва смещены на 500 мм. внутрь. Каркас этажерки аналогичен каркасу соответствующих малоэтажных зданий.