Привязка конструктивных элементов зданий к разбивочным осям.

15. Использование унифицированных объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий требует соблюдения единых правил привязки конструктивных элементов к разбивочным осям. Под размером привязки понимают расстояние от разбивочной оси до грани или геометрической оси сечения конструктивного элемента.

Единые правила привязки конструкций к разбивочным осям и единство систем сопряжений их между собой обеспечивают взаимозаменяемость конструкций и позволяют исключить или свести к минимуму чис­ло доборных элементов.

В одноэтажных каркасных зданиях при привязке колонн крайних и средних рядов, наружных продольных и торцевых стен, колонн в местах устроиства температурных швов, а также в местах перепада высот между пролётами и примыкания взаимно перпендикулярных направлений пролётов используют привязки " нулевая", " 250" и " 500" (" 600") мм.

Нулевая" привязка должна быть преимущественной, так как при ней исключается применение доборных ограждающих и несущих элементов вместах устройства температурных швов, высотных перепадов и примы­кания пролетов различного направления. Ее используют при всех видах материалов каркаса в бескрановых зданиях и в зданиях с подвесными и опорными кранами, если высота от пола до низа несущих конструкций не превышает 14, 4 м, а грузоподъемность кранов - 32 т.

При " нулевой" привязке внешние грани колонн крайних продольных рядов (рис. IV-!, а, б) совмещают с разбивочными (координационными) осями. При этом внутренняя поверхность продольных наружных стен и положение разбивочной оси совпадают за исключением случаев приме­нения крупноразмерных навесных (самонесущих) конструкций стен. В этих случаях для удобства монтажа и расположения приборов крепления предусматривают зазоры 30 мм между внешними гранями колонн и вну­тренней поверхностью стен.

При привязке " 250" и более (кратной 50 мм) внешние грани колонн смешают наружу с разбивочной оси на 250 мм (рис. IV-!, в). Такая при­вязка допускается в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью более 32 т, при высоте пролета более 14, 4 м и шаге колонн 6 м, а также в зданиях при шаге колонн 12 м и высоте пролетов более 12 м. В таких зданиях использование привязки " 250" и более вызвано увеличением размеров сечения колонн и подколенников, а в ряде случаев необходи­мостью устройства проходов для ремонта и обслуживания подкрановых путей мостовых кранов.

В торцах зданий геометрические оси сечения основных колонн сред­них и крайних рядов смешают с разбивочной оси внутрь на 500 мм, а сама разбивочная ось совмещается с внутренней поверхностью торцевой стены. В случае необходимости между поверхностью стены и разбивоч­ной осью оставляется зазор 30 мм (рис. IV-!, г). Такое правило привязки позволяет производить конструктивно оправданное размещение фахвер­ковых колонн у торцевых стен и подстропильных и стропильных конст­рукций покрытия без доборных элементов.

17.

Поперечный температурный шов между парными колоннами в зда­ниях с пролетами равной высоты устраивают с использованием привязки колонн к одной или двум разбивочным осям (рис. IV-!, д, е). Привязки к двум разбивочным осям применяют в зданиях со сборным железобетон­ным каркасом и при расстоянии между поперечными температурными швами более 144 м, В обоих случаях привязка предусматривает смешение геометрических осей сечения колонн на 500 мм в обе стороны от разби-вочных осей.

В настоящее время в связи с совершенствованием унификации реко­мендуется переход на новые, более экономичные привязки. В частности, вместо привязки " 500" в случаях, рассмотренных на рис. IV-!, г-е, реко­мендовано использование привязки " 600".

Продольный температурный шов между парными колоннами в зда­ниях с пролетами равной высоты осуществляют, предусматривая две раз-бивочные оси со вставкой между ними (рис. IV-!, ж-к). Размер вставки зависит от способов привязок в примыкающих пролетах и может состав­лять 500, 750 и 1000 мм.

Привязку колонн разновысоких пролетов осуществляют к двум про­дольным разбивочным осям со вставкой между ними

Привязка колонн к этим осям должна соответствовать правилам при-'язок " О" или " 250". Размер вставки С (мм) должен быть кратным 50 мм (но не менее 300 мм) и равняться сумме следующих размеров:

С= “0”(“250”)*1(2)+d+e+50

где: d толщина стены, мм; е - зазор между наружной гранью колонн повышенного пролета и внутренней плоскостью стены, мм, обычно е=30мм; 50мм зазор между наружной плоскостью стены и гранью колонн пониженного пролета.

В местах примыкания взаимно перпендикулярных пролетов привязку колонн осуществляют также к двум разбивочным осям со вставкой между ними.Размер вставки С (мм) зависит от способа привязки в поперечном (более высоком) пролете (" О" или " 250") и может быть

С =0(250) + e+d +50.

Этот размер округляют до кратности 50 мм, и он не должен быть менее 300 мм.

При наличии продольного температурного шва между пролетами, примыкаюшими к перпендикулярному пролету, этот шов продлевают до пролета, где он будет поперечным швом. При этом вставка между раз-бивочными осями в продольном и поперечном швах должна иметь оди­наковую величину (500, 750 или 1000 мм), а каждую из парных колонн по линии поперечного шва смещают с ближайшей парной оси на 500 мм.

В зданиях с покрытиями из железобетонных оболочек внешние грани колонн крайних рядов смешают с разбивочных осей наружу на 250 мм, а внутренние плоскости наружных стен из панелей горизонтальной разрез­ки располагают на 30 мм от грани этих колонн. Ширину вставки между парными разбивочными осями в местах продольных и поперечных тем­пературных швов принимают равной 1000 мм, а колонны, обращенные в сторону швов, относят от разбивочных осей наружу на 250 мм.

Несущие наружные стены привязывают к продольным разбивочным осям следующим образом. При опирании стропильных ферм (балок) или прогонов на кирпичные стены толщиной 380 мм или мелкоблочные стены 400 мм внутренние плоскости стен смещают внутрь с разбивочных осей на 100 мм. Для опиранин несущих конструкций предусматривают пилястры, выступающие внутрь здания из плоскости стены не менее чем на 130 мм (рис. 1У-2, е). При большей толщине стен их привязки принимают равной 200 мм, а надобность в пилястрах определяют из условия обеспечения устойчивости стен (рис. 1У-2, ж).

При опирании плит покрытия непосредственно на наружные стены внутренние плоскости их смещают с разбивочных осей внутрь здания на 130 или 150 мм соответственно кирпичных или мелкоблочных стенах. Так же производят привязку к поперечным разбивочным осям несущихторцевых стен при опирании на них плит покрытия.

Геометрические оси вну­тренних стен совмещают с разбивочными.

16-18

В многоэтажных зданиях с балочными перекрытиями размер привязки колонн крайних рядов к продольным разбивочным осям зависит от нормативных нагрузок на по­крытия. Так, в зданиях с на­грузками на них 5-10 кН/м² (500-1000 кг/м²) внешнюю грань колонн смещают с раз-бивочной оси наружу на 200 мм, а между внутренней плоскостью стены и гранями колонн предусматривают за­зор 30 мм (рис. 1У-3, а).

В зданиях с нагрузками на перекрытия 10-25 кН/м² внешние грани колонн сов­мещают с разбивочной осью и оставляют зазор в 30 мм между колоннами и стеной (рис. 1У-3, б).

В торцах многоэтажных зданий внешние грани ко­лонн относят от крайних по­перечных разбивочных осей на 200 мм (рис. 1У-3, а) или геометрические оси сечения крайних колонн смещают с разбивочных осей внутрь на 500 мм (рис. ГУ-3, 6). В первом случае между внутренней плоскостью торцовой стены и внешней гранью колонн оставляют зазор 30 мм, а во втором такой зазор предусматривают между стеной и разби­вочной осью.

Поперечные температурные швы устраивают на двух рядах колонн со вставкой между ними размером 1000 мм или без нее. В первом случае геометрические оси сечения парных колонн совмещают с разбивочными осями (рис. 1У-3, а), во втором - температурный шов совмещают с оди­нарной разбивочной осью и каждую из парных колонн смещают с раз­бивочной оси на 500 мм (рис. 1У-3, б).

В многоэтажных и двухэтажных, зданиях с укрупненными пролетами верхнего этажа привязку крайних колонн и наружных стен к продольным и поперечным разбивочным осям производят так же, как в одноэтажных

зданиях.

Колонны средних продольных и поперечных рядов многоэтажных зданий различных конструктивных решений привязывают так, чтобы гео­метрические оси сечения колонн совпадали с разбивочными осями.

Геометрические оси сечения крайних и средних колонн в зданиях с безбалочными перекрытиями совмещают с разбивочными осями, а на­ружные стены и температурные швы привязывают согласно указаниям по применению этих конструкций.

В месте примыкания к одноэтажному зданию многоэтажного не до­пускается смешать разбивочные оси, перпендикулярные к линии при­стройки и общие для обеих частей сблокированного здания. При этом вставку между разбивочными осями по линии поперечных температур­ных швов многоэтажного здания предусматривают тогда, когда нельзя смещать оси в обеих частях здания (рис. 1У-4).

Размер вставки между параллельными крайними разбивочными ося­ми по линии примыкания многоэтажного объема к одноэтажному при­нимают таким, чтобы в этом месте можно было использовать по возмож­ности типовые стеновые панели (рядовые или доборные).

19. Производственно-технологическая схема как основа объемно-плани­ровочного решения здания.

Объемно-планировочное решение любого промышленного здания зависит от характера технологического процесса, располагаемого внутри здания.

Технологический процесс в свою очередь предопределяется про­изводственно-технологической схемой, в которой установлена опреде­ленная последовательность операций по выработке продукции или полуфабриката, намечены технологическое оборудование и характер его расстановки, вид и грузоподъемность внутрицехового транспорта, номен­клатура, размеры и последовательность расположения помещений, вну­тренний температурно-влажностный режим и т.п. Технологическая схема предусматривает также места поступления сырья и вспомогательных материалов, выхода- готовой продукции или полуфабриката, удаления отходов производства, места ввода инженерных сетей.

При автоматизированном конвейерном производстве технологическая схема предусматривает размещение автоматических линий с указанием пунктов различных операций по обработке и сборке изделий. Кроме того, технологическая схема, определяя характер и массу рабочего обо­рудования и продукции, является решающим фактором при выборе этажности и здания.

Для обеспечения рациональной планировки цехов необходимо знать габариты технологического оборудования и готовых изделий, характер расположения рабочих мест, ширину проходов и проездов, а также схему расстановки производственного оборудования.

В комплекс вопросов планировки здания входит обеспечение хоро­ших его эксплуатационных качеств, что в значительной степени зависит от размещения отдельных производственных участков. Так, отделения с мокрыми процессами необходимо размешать в средней части здания (во избежание образования на стенах конденсата). Там же следует помещать отделения со строго заданным температурно-влажностным режимом. Участки с горячими процессами располагают около наружных стен для улучшения вентиляции.

Виды планировок и блокирование цехов.

Классификация отраслей промышленности включает около 150 наименований, а разновидностей предприятий и производств - несколько тысяч. Размещаемые в промыш­ленных зданиях технологическое оборудование и установки весьма раз­нообразны как по геометрическим размерам, так и по условиям эксплуа­тации. В силу этих обстоятельств диапазон различий в видах и типах промышленных зданий, в первую очередь по конфигурации и размерам планировок, очень широк.

Все виды планировок можно разделить на два основных типа: раз­дельные и сплошные.

Раздельные планировки присуши предприятиям незначительной ощности, когда его составляющие производства размещают в неболь-|их отдельно стоящих зданиях с пролетами ограниченных размеров.

Предприятия с раздельным размещением производств имеют следу-Цие недостатки: большую площадь застройки, что увеличивает протя­женность инженерных и транспортных сетей и объем работ по благоустройству территории; отсутствие возможности организации поточного производства и необходимость в межцеховом транспорте.

Современная практика показывает, что производства с однотипными, а иногда и различными технологическими процессами (если это не про­тиворечит санитарно-гигиеническим требованиям, пожаро- и взрывобезопасности) целесообразно блокировать в одном здании.

Для значительного числа производств в здании под одной крышей можно расположить все основные, подсобные, вспомогательные и склад­ские помещения. Сблокированные здания представляют собой многопро­летные корпуса большой площади, имеющие сплошную планировку.

Сблокированные здания допускают многовариантную расстановку технологического оборудования, позволяют уменьшить площадь завод­ской территории на 30-40%, сократить периметр наружных стен до 50%, снизить стоимость строительства на 10-15%, сократить длину коммуни­каций и транспортных путей, снизить расходы на эксплуатацию зданий и благоустройство территории.

Вместе с тем в чрезмерно укрупненных зданиях возникает ряд не­удобств: удорожается устройство естественного освещения помещений, затрудняется водоотвод с покрытий, усложняются пути передвижения персонала и транспортировки грузов. Поэтому сблокированные корпуса не следует проектировать более 30-35 тыс.м².

Блокировать цехи особенно целесообразно в тех случаях, когда смеж­ные производства не требуется разделять капитальными стенами и разни­ца в их высоте не превышает 2 м (желательно приведение разных высот к одной), если не требуется увеличивать площадь, обслуживаемую кранами большей грузоподъемности по сравнению с отдельными зданиями, когда не нужны дополнительные проезды, и, наконец, если не ухудшаются условия технологии производства и труда рабочих.

При блокировании производств в здании сплошной застройки, как правило, используют принципы зонирования. Зонирование предполагает по возможности рациональную фуппировку в пределах объема производ­ственного здания помещений, участков и зон в соответствии с опреде­ленными признаками (технологические, уровни производственной вред­ности, пожаро- и взрывоопасность, направленность транспортных и людских потоков, перспективы расширения и переоснащения и т.п.). Так, в пределах одноэтажного здания блокированного типа могут быть выделены зоны подъезда автомобильного и железнодорожного транспор­та, складов, подсобно-производственных помещений, вентиляционных и энергетических систем, основных производств, административных и бы­товых помещений и т.п.

Зонирование может осуществляться по горизонтали (в пределах эта­жа) и по вертикали (в многоэтажных зданиях). Однако даже в одноэтаж­ных зданиях может быть использовано горизонтальное и вертикальное зонирование, так как все чаще инженерные коммуникации размещают выше или ниже рабочей зоны в пределах межферменного пространства или в подпольных каналах.

Промышленные здания должны иметь простую конфигурацию в пла­не; следует избегать периметральных пристроек к корпусу, усложняющих расширение и реконструкцию производств.

В качестве примера целесообразного блокирования на рис. У-3 пока­зан главный корпус Волжского автозавода. В этом здании, имеющем раз­меры в плане 1848x468 м и состоящем из шести одноэтажных блоков, 'азмещены многие основные и вспомогательные производства. С южной гороны парные блоки соединены пролетами для сборочных конвейеров промежуточных складов. Бытовые, вспомогательные и транспортные смещения расположены в восьми встройках, размещенных между ос­новными блоками. Для строительства главного корпуса применена единая сетка колонн 12x24 м. Встройки запроектированы с сеткой колонн

12 х 12 м, высота корпуса - 10, 8 м.

21-23

Во всех случаях в здании должны быть обеспечены требуемые нормами санитарно-гигиенические и бытовые условия для работающих, а также выполнены требования пожарной безопасности.

Выбор ширины и высоты пролетов, шага колонн. Конфигурация и размеры плана, высота и профиль промышленных зданий определяются технологическими параметрами, числом и взаимным расположением пролетов. Эти факторы, как отмечалось, зависят от технологии производства, характера выпускаемой продукции, производительности предприятия, требований санитарных норм и пр. Ниже рассмотрены те компоненты, из которых складываются объемно-планировочные параметры пролетов (ширина, высота и шаг колонн). Ширину пролета L- расстояние между продольными разбивочными

осями - увязывают с пролетом мостового крана L_K и расстоянием К между осью рельса подкранового пути и разбивочной осью, которые определены ГОСТом (рис. V-4). Размер К принимают: 750 мм - при кранах Q < 50 т; 1000 мм (и более, кратно 250 мм) – при кранах Q > 50 т, а так же при устройстве в надкрановой части колонн прохода для обслуживания подкрановых путей. При железобетонных колоннах проходы вдоль подкрановых путей чаще располагают рядом с колоннами.

В размер привязки подкранового пути входит зазор (не менее 60 мм) между торцовой плоскостью крана и колоннами, а также расстояние между центром катков крана и его торцовой плоскостью, принимаемое от 125 до 500 мм в зависимости от грузоподъемности кранов. Ширину пролетов, не имеющих мостовых кранов, принимают равной расстоянию между разбивочными осями. Минимально допустимая ширина пролетов, определяемая только условиями технологии производства (габариты и характер оборудования, система его расстановки, ширина проездов и др.), не всегда экономически целесообразна.

При выборе ширины пролетов следует учитывать также тенденции развития данной отрасли промышленности, оптимальные возможности изготовления и монтажа конструкций покрытий зданий, грузоподъемность внутрицехового транспорта и т.д.

Шаг колонн (расстояние между поперечными разбивочными осями) выбирают с учетом габаритов и способа расстановки технологического оборудования, размеров выпускаемых изделий, вида внутрицеховых подъемно-транспортных средств и других факторов. Так, при крупногабаритном оборудовании и больших изделиях шаг колонн назначают возможно большим, обеспечивая помещениям технологическую гибкость.

Увеличение шага колонн в большинстве случаев повышает эффективность использования производственных площадей, но усложняет конструкции покрытия и подкрановых путей здания. Поэтому размер шага колонн всегда обосновывают технико-экономическим расчетом. Наиболее распространены шаги колонн 6 и 12 м.

Высота пролетов (расстояние от уровня пола до низа несущих конструкций покрытия) в основном зависит от технологических и санитарно-гигиенических требований. Складывается она в пролетах с мостовыми кранами из расстояния от уровня пола до верха кранового рельса Н1 и расстояния от рельса до низа несущих конструкций покрытия H2

Высоту пролета предварительно определяют суммированием следующих параметров: высоты наибольшего технологического оборудования (при небольших его размерах принимают а > 2, 3 м); просвета между верхом наибольшего оборудования и низом перемещаемого груза, поднятого в верхнее положение (б > 0, 5 м); высоты перемещаемых грузов в транспортном положении (в); расстояния от верха транспортируемого изделия до центра крюка (г > 1 м); расстояния от центра крюка до головки рельса (зависящего от Q крана и принимаемого д = 0, 05...4, 8 м); высоты крана (А = 0, 5...5, 9 м); просвета между верхом крана и низом несущих конструкций покрытия (е > 0, 2 м).

Определение высоты бескрановых пролетов или с подвесным транспортом не вызывает затруднений. Следует подчеркнуть, что из-за одного какого-либо технологического агрегата, превышающего по высоте остальное оборудование, нецелесообразно увеличивать высоту всего пролета. В таких случаях иногда решают заглубить высокий агрегат или делают над ним надстройку.

Длину пролетов определяют графическим способом – путем расстановки макетов технологического оборудования с соблюдением ширины проездов и проходов или аналитическим способом - делением общей площади цеха, подсчитанной с учетом мощности предприятия, на принятую ширину (как сумму ширины всех пролетов).

Наметив основные размеры пролетов, их подчиняют требованиям унификации.

Одноэтажные здания, как правило, проектируют с параллельно расположенными пролетами одинаковой ширины и высоты. По требованиям технологии допускается проектировать здания с пролетами взаимно-перпендикулярного направления и разной унифицированной ширины.

При разной высоте параллельных пролетов перепады высот рекомендуется совмещать с продольными температурными швами, а величину понижения принимать 1, 2 м и более.

При назначении размеров зданий должны быть соблюдены санитар ные нормы, предусматривающие на каждого рабочего не менее 15 м³ объема и не менее 4, 5 м² площади помещения.

Многовариантность технологических компоновок, предлагаемая на стадии обсуждения проекта, при обычном проектировании требует массы чертежей. При макетном проектировании надобность в непроизводительных графических работах отпадает, так как любой предлагаемый вариант получают перестановкой макетов или шаблонов оборудования.