Конструкции гражданских и промышленных зданий. 
Промышленное здание

КОНСТРУКЦИИ ГРАЖДАНСКИХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ.

ПРОМЫШЛЕННОЕ ЗДАНИЕ

• 1. Введение
• 2. Состав задания
• 3. Конструкции промышленных зданий, рекомендуемые к применению
• 4. Оформление
• 4.1 Фасад
• 4.2 Планы
• 4.3 Поперечный и продольный разрезы
• 4.4 План фундаментов
• 4.5 План покрытия
• 4.6 План крыши
• 4.7 Разрез по стене и узлы
• 4.8 Правила привязки конструктивных элементов промышленных зданий
• 5. Методические указания по выполнению работы
• 5.1 Общие требования к объёмно — планировочному решению промышленных зданий
• 5.2 Архитектурно-строительные требования к объёмно-планировочным решениям производственных зданий
• 5.3 Обеспечение безопасности работающих
• 5.4 Правила эвакуации из здания
• 5.5 Внутрицеховой транспорт
• 6. Методика выполнения работы
• 6.1 Особенности проектирования одноэтажных промышленных зданий
• 6.2 Особенности проектирования многоэтажных промышленных зданий
• Заключение
• Библиографический список
• Приложение

1. Введение

Курсовая работа по проектированию промышленного здания является профилирующей для специальностей ПЗ, А, ДАС, РРАН, так как в ней рассматривается большой круг вопросов конструктивного характера.

Цель выполнения проекта:

· освоить принципы рационального подбора конструктивных элементов производственных объектов в соответствии с заданными параметрами объемно-планировочных решений, а также обеспечения пространственной жесткости и устойчивости зданий;

· закрепить теоретические знания по разделу «Архитектурные конструкции промышленных зданий», а также навыки работы над проектным материалом;

· научиться обосновывать принятые проектные решения.

Данные методические указания являются заданием на выполнение курсовой работы. Вариант и исходные данные для проектирования определяются преподавателем — руководителем проекта (рис. 8 и табл.).

2. Состав задания

Должно быть представление в следующем объёме:

· фасад здания, М 1: 200, поперечный разрез, М 1: 200, продольный разрез, М 1: 200; 1: 400, план здания, М 1: 400, план фундаментов, покрытия, М 1: 400, план крыши с решением водоотвода, М 1: 400, разрез по стене, М 1: 20,3 — 4 архитектурно-конструктивные детали, М 1: 20, 1: 1

· Генплан, М 1: 500, 1000

3. Конструкции промышленных зданий, рекомендуемые к применению

Фундаменты: столбчатые стаканного типа железобетонные.

Фундаментные балки: сборные железобетонные таврового сечения для шага колонн 6 м, трапециевидного сечения для шага 12 м.

Колонны: для одноэтажных зданий — сборные железобетонные сплошного сечения бесконсольные;

с консолями для опорных мостовых кранов;

двухветвевые сквозного сечения;

для многоэтажных зданий — сплошного сечения с консолями в уровне перекрытий.

Балки покрытия: сборные железобетонные двухскатные для пролётов до 18 м,

Фермы: сборные железобетонные сегментного очертания раскосные, безраскосные; с параллельными поясами; полигональные; металлические;

для многоэтажных зданий с межферменными этажами — железобетонные безраскосные с параллельными поясами.

Покрытия: — сборные железобетонные ребристые плиты длиной 6 и 12 м, шириной 3 и 1,5 м;

· плиты типа КЖС размером 3×18 и 3×24 м, высотой 1/20 пролета;

· плиты типа 2 Т размером 3×18 и 3×24 м, высотой 1/20 пролета;

· металлические покрытия из стальных профилированных настилов длиной 3 м по прогонам;

· комплексные панели из профнастила длиной 6 и 12 м;

· асбестоцементные экструзионные панели.

Балки перекрытия: прямоугольного и таврового сечения с параллельными поясами — для многоэтажных зданий.

Плиты перекрытия: сборные железобетонные ребристые шириной 1,5 и 0,75 м, высотой 0,4 м.

Стеновые панели: ;

· из лёгких и ячеистых бетонов однослойные;

· железобетонные трёхслойные панели;

· металлические из профилированных или штампованных стальных или алюминиевых листов с утеплителем из пенополиуретана — вертикальной и горизонтальной разрезки полистовой сборки и полносборные;

· асбестоцементные стеновые панели;

· панели из стемалита.

Окна: переплётные и беспереплётные, с деревянными, стальными, алюминиевыми переплётами, с заполнением листовым стеклом, стеклопакетами, стеклопрофилитом, стеклоблоками.

Ворота: распашные, раздвижные (откатные), подъёмные размером 3×3 м, 3,6×3,6 м, 4,2×4,2 м — для автотранспорта и 4,9×5,4 м — для железнодорожного.

Фонари:

· световые и светоаэрационные прямоугольные, трапециевидные, пилообразные (шедовые) с боковым остеклением,

· зенитные фонари ленточные, точечные.

Кровли:

· рулонные многослойные из битумно-полимерных и полимерных материалов на основе из стекловолокнистых или синтетических волокон;

· мастичные, бесшовные, армированные стеклосеткой или стеклохолстом;

· однослойные мембранные самоклеящиеся, наплавляемые или с пригрузом на основе синтетического каучука или нефтеполимерных смол;

· безрулонные.

4. Оформление

Чертежи курсовой работы следует выполнять карандашом средней твёрдости (2Т или Т). Листы должны иметь по периметру рамку, поля: справа 5 мм, слева — 25 мм. В правом нижнем углу листа располагается штамп установленного образца.

4.1 Фасад

Фасад выполняется в чёрно-белой графике тушью или карандашом с отмывкой разведённой тушью, акварелью или отделкой графическими приёмами обработки фасада. Показывается характер членения стенового ограждения на стеновые панели (вертикальная, горизонтальная или комбинированная разрезка панелей) и светопрозрачного заполнения (рис.1).

Обозначаются оси, определяющие ориентацию фасада, контуры фонарей и температурного шва, даются высотные отметки уровня земли, низа и верха оконных проёмов, парапета (или низа карниза), фонаря.

4.2 Планы

На планах этажей должны быть показаны все конструктивные элементы, попадающие в горизонтальное сечение на уровне дверей и нижнего яруса окон: колонны, стены, перегородки, лестницы, лифтовые шахты, ворота, двери, окна, площадки с отметкой пола менее 2 м, въездные пандусы, ведущие к воротам (с отметки — 0.150 на отметку 0.000). Колонны следует замаркировать (рис.2).

На плане наносятся оси рельсовых путей, включая подкрановые, и монорельсов, габариты опорных и подвесных кранов с указанием их грузоподъёмности, контуры площадок и антресолей, расположенных на высоте более 2 м (пунктирной линией), оси вертикальных связей между колоннами (жирной штрихпунктирной линией), отметки полов при условии, что имеются перепады высот в уровне пола. Заполнение оконных проёмов обозначается на планах тонкой линией между наружной и внутренней гранями стен в соответствии с решением фасада.

На планах указывается наименование помещений или технологических участков. Допускается приводить наименование помещений в экспликации с нумерацией помещений на плане. Номера помещений и участков проставляют на плане в кружках диаметром 6 — 8 мм.

По внешнему контуру планов должны быть даны три ряда размерных линий (три цепочки).

На первой линии указываются размеры проёмов и простенков. Эта линия располагается на расстоянии 10−15 мм от контура стен и не должна пересекать выступающих частей (пандусы, наружные лестницы).

На второй линии обозначаются размеры между разбивочными осями колонн и капитальных стен.

На третьей — общие размеры между координационными осями наружных стен здания.

конструкция промышленное здание проектирование Для плана производственного здания с панельными стенами можно на первой размерной линии указать шаг колонн или величину пролета, на второй — общий размер.

Первую и вторую размерные линии можно совмещать только для характерных повторяющихся участков.

За третьей размерной линией располагаются буквенные и цифровые обозначения маркировки модульных координационных осей колонн и капитальных стен. По горизонтали принято указывать слева направо цифровые обозначения осей, а по вертикали снизу вверх — буквенные. Буквы для маркировки осей принимаются русские заглавные, цифры — арабские.

На планах должна быть показана толщина стен и перегородок, привязка колонн каркаса к разбивочным осям, металлические пожарные лестницы шириной 0,6 м. Расстояние между лестницами по периметру здания — не более 200 м.

Фиксируются места поперечного и продольного разрезов.

4.3 Поперечный и продольный разрезы

На разрезах должны быть показаны конструкции, попадающие в плоскость сечения или находящиеся непосредственно за плоскостью сечения: фундаменты, фундаментные балки, колонны, стены, несущие и ограждающие конструкции покрытия и перекрытия, проёмы в стенах, покрытиях и перекрытиях, фонари, площадки, лестницы, подкрановые балки, монорельсы, подвесные или опорные мостовые краны с указанием их грузоподъёмности и габаритов (рис. 3). Дается также изображение наружной металлической пожарной лестницы, которая не доходит до земли на 2,5 м и выступает выше парапета (карниза) на 0,8 м.

На продольных разрезах следует показать также связи по колоннам и конструкциям покрытия (по фермам и фонарям).

На разрезах многоэтажных зданий должны быть проставлены отметки уровня пола этажей.

Заполнение оконных проёмов обозначается на разрезах тонкой линией между наружной и внутренней гранями стен.

Состав конструкций покрытий и полов указывается в выносной надписи в виде флажка.

На расстоянии 1,5 см слева от разреза должна быть дана линия вертикальных размеров проёмов и стен от отметки уровня пола до верха парапета или карниза. Далее располагается размерная линия высотных отметок спланированной поверхности площадки строительства (уровень земли), уровня пола первого этажа (условно принимается за 0.000), верха оконных и дверных проёмов, верха парапета или карниза, фонарей.

Под разрезами располагаются две размерные линии: первая между модульными координационными осями колонн, вторая указывает величину пролётов или общую длину (ширину) здания. Под размерными линиями изображаются кружки модульных координационных осей, в соответствии с маркировкой, принятой на плане.

Внутри чертежа разреза должны быть указаны размеры высот помещений, числовые отметки уровня пола, низа несущих конструкций покрытия, уровня подкрановых путей и всех промежуточных площадок.

На разрезах необходимо указывать толщину стен и расстояние от координационных осей до граней стен, а также должна быть дана привязка колонн каркаса к разбивочным осям.

4.4 План фундаментов

Под колонны каркаса промышленных зданий устраиваются отдельно стоящие столбчатые фундаменты стаканного типа.

На плане необходимо показать габариты фундаментов и их привязку к координационным осям. Следует учесть, что фундаменты под фахверковые колонны расположены вытянутой стороной вдоль пролета. Под спаренные колонны температурного шва устраивается общий фундамент (рис. 4).

Для опирания наружных стен укладываются фундаментные балки с внешней стороны колонн, с учетом их привязки к координационным осям. В местах устройства ворот фундаментные балки отсутствуют.

Фундаменты и фундаментные балки должны быть замаркированы с учетом их геометрических параметров.

На плане наносятся все координационные оси с указанием величины шага колонн и пролетов.

4.5 План покрытия

На плане представляется схема раскладки ферм (балок) и плит покрытия. Для этого наносятся все координационные оси с обозначением шагов и пролетов и колонны каркаса. По колоннам в направлении пролета укладываются фермы или балки с учетом привязки колонн к координационным осям. Так, у крайних рядов ось ферм (балок) смещена на 500 мм внутрь здания. Температурный шов решается на парных фермах со смещением их геометрических осей на 500 мм в обе стороны от координационной оси так же, как и у колонн (рис.5).

На половине плана дается схема раскладки плит покрытия с их маркировкой. Длина плит равна шагу колонн, поэтому у крайних рядов в торцах здания и у температурного шва плиты нависают консольно над фермами или балками покрытия. В плитах следует показать отверстия для размещения водоприемных воронок (увязать с планом кровли).

4.6 План крыши

Отапливаемые многопролетные здания проектируют обычно с внутренним водоотводом как по средним, так и по наружным скатам крыши, вдоль каждого ряда колонн.

На плане крыши показываются фонари и другие надстройки, ендовы, линии водораздела, водосточные воронки с их привязкой, парапеты, металлические ограждения, температурные и деформационные швы, пожарные лестницы. Стрелками обозначается направление стока воды с указанием уклона крыши.

Размещение водосточных воронок на крыше зависит от конструктивного решения здания, профиля крыши и допустимой площади водосбора. Рекомендуется располагать их не реже, чем через 24 м (рис.5).

Стандартная привязка воронок в плане при внутреннем водоотводе: к продольным разбивочным осям 450 мм, к поперечным — 500 мм. При такой привязке обеспечивается единообразное расположение и устройство отверстий в плитах покрытий для установки воронок.

На планах крыши наносят: модульные координационные оси, проходящие в характерных участках кровли (крайние, у температурных и деформационных швов, в местах уступов в плане и перепадов высот здания, у водосточных воронок, у торцов фонарей), осевые размеры здания.

4.7 Разрез по стене и узлы

Вертикальный разрез по наружной стене даётся с обязательной проработкой следующих деталей (рис.6):

· парапетный (карнизный) узел с изображением парапета или карнизных свесов, кровли и конструкции покрытия (с нанесением и обозначением всех слоёв);

· опорный узел несущей конструкции покрытия (балки, фермы), её сопряжение с колонной каркаса;

· при наличии мостовых кранов показать подкрановую балку с рельсом, опирающуюся на консоль колонны, и детали её крепления к колонне; для многоэтажных зданий — конструкцию перекрытия с составом пола;

· стеновое ограждение, верхняя часть оконного проёма с изображением оконных переплётов, оконной коробки и деталей сопряжения их со стеной и колонной;

· нижняя часть стены, включая разрез нижней части оконного проёма с изображением сопряжения коробки со стеной, креплением к колонне и конструкцией наружного слива;

· цокольный узел стены с изображением отмостки, гидроизоляции, конструкции пола с указанием их состава, сопряжение стены с фундаментной балкой.

Для детальной проработки узлов рекомендуются следующие конструктивные элементы здания:

· детали примыкания стен в плане к каркасу и их крепление с заделкой стыков;

· торцевые стены здания и фонарей;

· детали световых и аэрационных фонарей;

· крепление подвесных кранов к несущим конструкциям покрытия;

· деталь крепления кранового рельса к подкрановой балке;

· устройство ендов и конструкция внутреннего водоотвода;

· конструкция температурного шва по покрытию;

· индустриальные перегородки из сборных крупноразмерных элементов и их крепление к полу.

Особое внимание должно быть обращено на разработку узлов и деталей для прогрессивных конструктивных решений с применением крупных панелей для покрытий и стен с использованием эффективных современных материалов. Разрабатываться должны детали наиболее характерных частей здания в масштабе, обеспечивающем ясное и чёткое их изображение с достаточным количеством размеров и пояснительных надписей (рис.7).

Вычерчиваемые узлы и детали маркируются на планах и разрезах кружками, привязываются к соответствующим модульным разбивочным осям, снабжаются высотными отметками. При разработке чертежей архитектурно-конструктивных деталей их следует обязательно увязывать с основными чертежами здания.

4.8 Правила привязки конструктивных элементов промышленных зданий

Для упрощения решений узлов и сопряжений, сокращения числа типоразмеров сборных элементов установлены определённые правила привязки конструкций производственных зданий к модульным разбивочным осям. Привязка определяется расстоянием от модульной разбивочной оси до грани или до геометрической оси конструктивного элемента.

Применяются следующие правила привязки:

· наружные грани крайних колонн и внутренние поверхности стен совмещают с продольными разбивочными осями (нулевая привязка) в зданиях без мостовых кранов и в зданиях с мостовыми кранами, грузоподъёмностью до 20 т включительно при шаге колонн 6 м и высотой от пола до низа несущих конструкций покрытия не более 14,4 м;

· наружные грани колонн смещают с продольных разбивочных осей наружу на 250 мм в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъёмностью 30 и 50 т при шаге крайних колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия 14,4 м и более, а также при шаге колонн 12 м;

· колонны средних рядов при одинаковой высоте смежных пролётов располагают так, чтобы геометрические оси сечения колонн совпадали с продольными и поперечными разбивочными осями;

· геометрические оси торцевых колонн основного каркаса смещают с поперечных разбивочных осей внутрь здания на 500 мм, а внутренние поверхности торцевых стен условно совмещают с поперечными разбивочными осями (нулевая привязка). Это позволяет избежать применения доборных элементов в углах наружных стен и покрытий и свободно разместить каркас торцевой стены (фахверк);

· фахверковые колонны, расположенные у торцов здания между основными колоннами каркаса и предназначенные для крепления к ним стенового ограждения, развернуты в продольном направлении и имеют нулевую привязку к крайним поперечным осям;

· поперечные температурные швы выполняют на парных колоннах, при этом ось температурного шва совмещают с поперечной разбивочной осью, а геометрические оси парных колонн смещают с разбивочной оси в каждую сторону на 500 мм.

Оси подкрановых рельсов мостовых кранов должны отстоять от разбивочных осей здания на 750 мм при грузоподъёмности кранов до 50 т включительно, а при большой грузоподъёмности — на 1000 мм. Оси направляющих подвесных кранов отстоят от осей на 1700, причем в пролетах 18 м устраивается две направляющих, подвешенных к конструкциям покрытия, при пролете 24 м — три.

В зданиях с покрытиями в виде железобетонных оболочек привязку колонн к крайним продольным и поперечным разбивочным осям рекомендуется осуществлять так, чтобы внешняя грань колонн была смещена с разбивочных осей наружу на 250 мм. Между внутренней плоскостью наружных стен и наружной гранью колонны оставляется зазор 30 мм, необходимый для размещения опорных столиков и деталей крепления стен.

В этих зданиях размер вставки между парными модульными разбивочными осями по линиям продольных и поперечных температурных швов рекомендуется принимать 1000 мм, а привязку граней колонн, обращённых в сторону швов, — 250 мм.

5. Методические указания по выполнению работы

5.1 Общие требования к объёмно — планировочному решению промышленных зданий

В процессе подготовки к проектированию следует ознакомиться с материалами, необходимыми для работы над курсовой работой, в частности с технологическими схемами предприятия и производственного здания, которые будут основой для проектирования генплана предприятия и объёмно — планировочного решения здания.

Следует учитывать, что требования современных технологических процессов обусловили укрупнение габаритных размеров производственных зданий и их объёмно-планировочных параметров, а это, в свою очередь, потребовало изменения и совершенствования конструктивных схем, применения как плоскостных, так и пространственных конструкций.

Большое значение при проектировании имеет использование прогрессивных конструкций и материалов, применение типовых и унифицированных объёмно-планировочных и конструктивных решений, создание совершенного архитектурно — художественного облика промышленного здания.

Существенное влияние на архитектурно — художественное и конструктивное решение промышленных зданий оказывает их этажность. Сейчас возводятся здания трёх типов: одноэтажные, двухэтажные и многоэтажные. Двухэтажные здания с укрупнённой сеткой колонн в верхнем этаже занимают промежуточное положение между одно — и многоэтажными и обладают рядом преимуществ: позволяют сократить площадь застройки, строительный объём здания и уменьшить общую площадь территории предприятия.

При проектировании промышленного здания необходимо прежде всего изучить производственно-технологическую схему производства, устанавливающую последовательность операций в технологическом процессе, габариты оборудования и особенности расстановки его в цехе. Следует принимать во внимание также наличие и вид внутрицехового транспорта.

Технологический процесс производственного здания является основным фактором, определяющим объёмно-планировочные параметры (шаг, пролёт, высота), выбор несущих конструкций, санитарно-технического и инженерного оборудования.

Основные объёмно-планировочные параметры здания:

· пролёт — расстояние между модульными координационными осями в направлении расположения основных несущих конструкций покрытия (балок, ферм и т. д.) или перекрытия (в многоэтажных зданиях). Величина пролёта принимается от 6 до 36 м и более и также кратна укрупнённому модулю 60 М, а для многоэтажных зданий — 30 М;

· шаг колонн — расстояние между разбивочными осями отдельных опор в направлении, перпендикулярному пролёту, принимается обычно 6 или 12 м и кратен укрупнённому модулю 60 М;

· сетка колонн — расположение разбивочных осей колонн в плане. Она обозначается как произведение пролёта на шаг колонн, например 12×6; 24×12 м;

· высота — расстояние от уровня пола (от отметки 0.000) до низа несущих конструкций покрытия на опоре для одноэтажных зданий. Для многоэтажных зданий расстояние до уровня пола следующего этажа — высота этажа, от пола до низа перекрытия — высота помещения.

Величина высоты помещений производственных зданий колеблется в значительных пределах и назначается кратной 6 М в одноэтажных и 3 М в многоэтажных зданиях.

Высота до подкрановых путей — расстояние от уровня чистого пола до верха головки подкранового рельса.

Объёмно-планировочные параметры зданий должны назначаться на основе модульной координации размеров в строительстве (МКРС) в соответствии с установленными величинами основного и производных модулей по правилам расположения модульных координационных осей и привязки к ним элементов зданий. Номинальные и конструктивные размеры строительных конструкций приводятся в учебниках и специальных каталогах.

При выборе основных строительных параметров соблюдают определённые санитарно-гигиенические требования, установленные санитарными нормами проектирования. Так, рабочее пространство должно составлять не менее 15 м³, а площадь не менее 4,5 м² на одного работающего. Высота производственных помещений не может быть менее 3 м, при этом, высота до низа выступающих конструкций покрытия или перекрытия должна быть не менее 2,2 м. На рабочих площадках для обслуживания оборудования эту высоту уменьшают до 2 м, а в местах нерегулярного прохода людей — до 1,8 м.

Высота производственного помещения должна обеспечивать размещение технологического и подъёмно-транспортного оборудования, передвижение материалов и изделий в ходе технологического процесса, а также элементов оборудования при его монтаже и демонтаже.

В случае пропуска инженерных коммуникаций ниже перекрывающих конструкций (характерно для многоэтажных зданий) при определении высоты помещений необходимо учитывать высоту зоны, занятой коммуникациями.

Для сокращения номенклатуры колонн и стеновых панелей высоты производственных помещений унифицируют. Поэтому полученную на основании технологических расчётов высоту помещения сравнивают с унифицированным рядом высот и принимают ближайшую большую. Иногда с учётом перспективного увеличения высоты технологического оборудования высоту производственных помещений увеличивают заранее.

В зависимости от характера сетки колонн, связанного с особенностями технологического процесса, одноэтажные, двухэтажные и многоэтажные производственные здания делят на типы: пролётный, ячейковый, зальный.

Пролётный тип здания характерен для производств с постоянным направлением технологического потока, так как мостовые опорные краны могут двигаться только вдоль пролёта.

Ячейковый тип здания с квадратной или близкой к квадрату сеткой колонн обусловлен переходом к более гибкому — напольному или подвесному транспорту, обеспечивающему размещение технологических линий в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что облегчает модернизацию производства и перестановку оборудования.

Здания зального типа имеют, как правило, несущие опоры только по периметру, что вызвано либо технологическими требованиями (например, в цехах сборки самолётов), либо стремлением повысить планировочную гибкость и максимально использовать экономию площади, получаемую за счёт укрупнения сетки колонн (например, в гаражах с висячим покрытием).

Следует уделять внимание зонированию площадей производственных зданий:

производства наиболее взрывоили пожароопасные, если это допускается по требованиям технологии, размещать у наружных стен, а в многоэтажных зданиях — на верхних этажах;

складские помещения также размещать у наружных стен с учётом подъездных путей к зданию и расположения ворот;

основное производство располагать на площадях с наилучшими условиями освещения и аэрации;

проезды и проходы целесообразно намечать в местах, мало пригодных для установки станков и оборудования;

нижние этажи многоэтажных зданий занимать под цеха с тяжёлым технологическим оборудованием, способным оказывать значительные динамические нагрузки на строительные конструкции; под процессы с выделением большого количества сточных вод, а верхние этажи — под процессы со значительными тепло — и газовыделениями.

5.2 Архитектурно-строительные требования к объёмно-планировочным решениям производственных зданий

Архитектурно-художественная выразительность промышленного здания зависит от происходящих в нём технологических процессов, конструктивных решений стен и покрытия, применяемого материала, пропорций отдельных частей здания.

При проектировании следует стремиться к простым, лаконичным и чётким композиционным решениям. Для промышленных зданий, выполненных с учётом требований типизации и унификации, характерны крупные формы несущих и, особенно, ограждающих конструкций. Большая протяжённость многих промышленных зданий вынуждает в композиции прибегать к многократной повторяемости одного и того же элемента, при этом используют приём ритмического и метрического ряда. Ритмическое построение фасада может быть решено чередованием глухих и остеклённых участков стены, несущих конструкций покрытия, повторением одинаковых объёмов здания. Соблюдение пропорциональных соотношений между отдельными элементами способствует повышению архитектурной выразительности здания.

Тектоника конструктивной схемы здания может быть чётко выражена на фасаде и стать основным элементом его архитектурной композиции. Членения фасада могут быть вертикальными или горизонтальными. Наиболее характерны горизонтальные, которые обусловлены применением навесных стен из типовых крупноразмерных панелей длиной 6 и 12 м, а также устройством ленточных световых проёмов и солнцезащитных устройств, придающих композиции динамичный характер. Композиция фасада, основанная на вертикальных членениях, может достигаться за счёт соответствующей формы световых проёмов и простенков между ними.

Статически уравновешенная композиция здания достигается тогда, когда членение стен и составляющих их панелей, а также проёмов имеет пропорциональное соотношение, близкое 1:

1. Большие плоскости остекления вызывают впечатление лёгкости, воздушности, особенно при убывающих соотношениях пропорций стен и членений переплётов. Однако площади остекления ограничиваются экономическими требованиями по увеличению единовременных и эксплуатационных затрат и ухудшением метеорологического режима здания.

Во избежание монотонности и однообразия протяжённых фасадов используют контрасты, образованные отдельными элементами фасада. Могут быть выделены ворота, жалюзи, вентиляционные шахты, акцентируются углы здания, перемычки над проёмами, козырьки над входами, наружные открытые лестницы. Используются также малые архитектурные формы: светильники, флагштоки, а также цвет и фактура материала.

5.3 Обеспечение безопасности работающих

Безопасность работающих обеспечивается выполнением определённых планировочных и конструктивных мероприятий, регламентированных противопожарными и санитарными нормами строительного проектирования.

Эти мероприятия зависят от пожарои взрывоопасности технологических процессов, размещаемых в производственных зданиях, а также от огнестойкости зданий.

Все производства по их взрывной и пожарной опасности подразделяются на 6 категорий: А, Б — взрывоопасные производства; В — пожароопасные производства; Г, Д — производства, не опасные в отношении взрыва и пожара; Е — взрывоопасные производства.

То или иное производство относят к определённой категории, руководствуясь нормами технологического проектирования в зависимости от степени взрывои пожароопасности участвующих в технологическом процессе веществ и материалов.

Взрывои пожароопасные производства требуют проведения специальных мер, направленных на предупреждение возникновения и локализацию пожара, как, например, размещение взрывои пожароопасных производств у наружных стен одноэтажных зданий и в верхних этажах многоэтажных зданий; организацию тамбуров при входе в помещения категорий А, Б и Е из помещений других категорий; устройство легкосбрасываемых взрывной волной ограждений стен и

покрытий (масса 1 м² не более 120 кг) из расчёта 5 м² на каждые 100 м³ внутреннего объёма для категорий, А и Е и 3 м² для категории Б.

В зависимости от категории взрывои пожароопасности назначается требуемая степень огнестойкости здания, максимальное число этажей и площадь между противопожарными стенами.

Для ограничения распространения огня при пожаре в производственных зданиях создают противопожарные преграды в виде стен (брандмауэров) в одноэтажных зданиях и несгораемых перекрытий в многоэтажных зданиях. Противопожарные стены выполняют из несгораемых материалов и разрезают ими конструкции здания (перекрытия, покрытия, фонари и др.) на всю высоту.

5.4 Правила эвакуации из здания

Безопасность работающих обеспечивают также определённые правила эвакуации работающих из здания в случае пожара.

Эвакуационных выходов из здания или производственных помещений должно быть не менее двух. Двери, предназначенные для эвакуации из помещений с одновременным пребыванием в них более 15 работающих, должны открываться в сторону выхода из помещения.

Расстояние от наиболее удалённого рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода из помещения, расстояние по коридору от дверей наиболее удалённого помещения до выхода наружу или в ближайшую лестничную клетку зависят от категории пожароопасности и взрывоопасности производства, степени огнестойкости здания, объёма помещений и плотности людского потока. Эти расстояния составляют: при расположении помещений между двумя лестничными клетками для зданий категорий А, Б, Е — от 35 до 60 м, для категории В от 65 до 120 м, для категорий Г, Д — от 100 до 180 м (при 1 и 2 степенях огнестойкости); при выходе в тупиковый коридор для всех категорий производств эти расстояния колеблются от 15 до 30 м (в зависимости от плотности людского потока).

В многоэтажном здании должно быть не менее двух лестниц. Использование наружных пожарных лестниц в качестве второго эвакуационного выхода в многоэтажных зданиях с производствами категорий А, Б и Е допускается при числе одновременно работающих на этаже не более 15 человек, в зданиях с производствами категории В — 50, в зданиях категорий Г и Д — 100.

Лестничные клетки, используемые для эвакуации, как правило, должны быть закрытыми и освещёнными естественным светом через окна в наружных стенах. Лестницы, освещаемые верхним светом, рекомендуется устраивать трех и четырехмаршевыми. В производственных зданиях категорий В, Г, Д допускается устраивать внутренние незадымляемые лестничные клетки (с подпором воздуха). Лестничные клетки в зданиях категорий А, Б, Е выполняют незадымляемыми, со входами через тамбур — шлюзы с подпором воздуха.

Производственные здания с бесчердачными покрытиями при двух и более этажах должны иметь выходы на кровлю из лестничных клеток из расчёта один выход на каждые полные или неполные 40 тыс. м2 площади кровли. В зданиях высотой более 10 м кровли должны иметь решетчатые ограждения высотой 0,9 м из несгораемых материалов.

5.5 Внутрицеховой транспорт

Внутрицеховой транспорт предназначен для перемещения грузов внутри производственных зданий от складов к оборудованию, между отделениями цехов, агрегатными группами.

Мостовые (опорные) краны являются основным видом внутрицехового транспорта в одноэтажных производственных зданиях. Кран представляет собой мост, образуемый балками или фермами, опорные торцы которых снабжены катками или колёсами для движения по подкрановым путям. По верхнему поясу моста передвигается тележка, несущая механизмы подъёма, оборудованные крюками или иными приспособлениями для захвата груза. Механизмы подъёма действуют независимо от механизма перемещения. Наиболее распространены мостовые краны грузоподъёмностью 10 — 20 т, перемещающие грузы по трём взаимно перпендикулярным направлениям в пределах одного пролёта.

В зависимости от требований технологического процесса в одном пролёте можно установить один или несколько кранов, перемещающихся в одной горизонтальной плоскости или в нескольких уровнях. Мощные электрические краны обычно оборудуют двумя крюками и двумя лебедками, из которых одна имеет большую грузоподъемность (механизм главного подъема), а другая — меньшую, предназначенную для подъема легких грузов (механизм вспомогательного подъема).

При массе поднимаемых грузов до 10 т применяют кран-балки и подвесные многопролетные краны, состоящие из стальной двутавровой балки, движущейся на катках по нижним полкам двутавров, подвешенных к фермам. По нижней полке крана перемещается электрическая лебедка.

Достоинством подвесных кранов является их большая легкость, по сравнению с мостовыми кранами, благодаря подвеске к покрытию в нескольких точках, а также возможность передачи различных грузов из пролета в пролет.

Подвесные монорельсовые дороги представляют собой катучую электрическую лебедку, которая перемещается по нижней полке монорельса, прикрепленного к несущим конструкциям покрытия. Монорельсовая дорога обслуживает лишь узкую полоску рабочего пространства. Грузоподъемность монорельсов 1, 2, 3, 5 т.

6. Методика выполнения работы

Проект выполняется в три этапа:

1 — изучение задания, разработка эскизов плана, поперечного и продольного разрезов с обязательной увязкой габаритных размеров с решением фасада. Эскизы выполняются от руки на миллиметровой бумаге с обязательным соблюдением масштаба. Дается вариантная разработка решения фасада здания.

Эскиз просматривается и утверждается руководителем проекта, после чего разрешается переход к выполнению работы в тонких линиях в карандаше на ватмане.

2 — компоновка утвержденного материала на листе ватмана и вычерчивание в тонких линиях фасада, плана, разрезов, узлов и деталей. Проект следует выполнять со всеми размерами и надписями, необходимыми пояснениями.

Выполнение всего объема проекта позволяет судить о грамотности компоновки листа и качестве проработки графического материала и дает право на окончательное его оформление автором.

3-й этап — окончательное графическое оформление чертежа и защита курсовой работы.

Прием работы руководителем и подпись «к защите» производится по

предъявлению всех окончательно оформленных листов работы.

Заблаговременное ознакомление руководителя с готовым проектом позволяет успешно устранить выявленные ошибки и недоделки в оформлении чертежей.

На защиту представляются задание, утвержденный эскиз и проект.

При оценке курсовой работы учитывается как качество архитектурного и конструктивного решения, так и уровень графического оформления, включая правильность расположения проекций и текстов на листах работы.

Для успешного решения задачи по компоновке чертежей на листе рекомендуется нанести каждую проекцию или габаритные контуры с учетом размерных линий и надписей на прямоугольники из кальки или другой бумаги. Вырезав эти прямоугольники, можно легко добиться равномерного размещения всех проекций чертежа путем раскладки и перемещения прямоугольников по полю форматных листов. Зафиксировав тонкими карандашными линиями контуры прямоугольников, можно приступать к вычерчиванию на зафиксированном месте соответствующей проекции.

Подобным методом можно воспользоваться при компоновке и решении застройки генерального плана предприятия. Контуры планов зданий в этом случае вычерчиваются и вырезаются в требуемом масштабе согласно размерам, данным в составе застройки всей заводской территории.

При размещении зданий необходимо учитывать организацию железнодорожных вводов, въезды автотранспорта, входных узлов в отдельные цехи и на территорию завода, всех заводских магистралей, зон отдыха, озеленения и т. д., базируясь на четком зонировании территории.

6.1 Особенности проектирования одноэтажных промышленных зданий

Одноэтажные производственные здания из сборных железобетонных элементов по своей конструктивной схеме обычно представляют систему поперечных рам, образуемых колоннами, защемленными в фундаментах, и шарнирно или жестко связанными с ригелями в виде балок или ферм.

По числу пролетов они делятся на однопролетные и многопролетные. По расположению опор различаются ячейковые — с квадратной сеткой колонн (квадрат 18×18, 24×24 м и т. д.), пролетные — с прямоугольной сеткой колонн (6×18, 12×24, 12×30 и т. д.), и зального типа — большепролетные здания с применением пространственных жестких или висячих конструкций покрытия.

В зависимости от наличия подъемно-транспортного оборудования здания делятся на бескрановые и крановые с подвесными кран-балками грузоподъемностью до 5 т или с опорными мостовыми кранами грузоподъемностью 10 т и более.

При выборе типа железобетонных колонн (консольные или бесконсольные, одноветвевые или двухветвевые) следует учитывать тип здания, объемно-планировочные параметры (шаг, пролет), величину и наличие крановых нагрузок. Подкрановые балки выбираются в зависимости от назначения здания, величины шага колонн, грузоподъемности крана.

Несущими конструкциями покрытия могут быть балки (пролет до 18 м) и фермы (пролет 18 м и более). Рекомендуются к применению и пространственные конструкции (например, оболочки одинарной, двоякой положительной и отрицательной кривизны, перекрестные системы, висячие покрытия).

Плиты покрытия при шаге колонн 6 м следует принимать ребристые размером 3×6 м или 1,5×6 м (в местах перепадов высот или в межфонарном пространстве для восприятия нагрузок от снеговых мешков), а при шаге 12 м — 1,5×12 или 3×12 м.

Рекомендуется также применять пространственные плиты покрытия размером 3×18, 3×24 м (тип КЖС, 2 Т и др.). В последнем случае прогоны покрытия — балки с параллельными поясами длиной 6 или 12 м, на которые опираются большепролетные плиты, располагают вдоль здания.

Рекомендуется также применять легкие конструкции в виде стальных или алюминиевых профилированных листов (прогонное покрытие).

Стеновые ограждения — из крупных легкобетонных панелей размером 1,2×6, 1,8×6, 2,4×6 м или 1,2×12 и 1,8×12 м с горизонтальной или вертикальной разрезкой. Рекомендуется применять легкие трехслойные панели типа «сэндвич» с металлическими облицовочными листами, а также на основе закаленного стекла, асбестоцементных, полимерных материалов с использованием эффективных утеплителей.

6.2 Особенности проектирования многоэтажных промышленных зданий

Многоэтажные производственные здания по своей конструктивной схеме в большинстве случаев представляют собой каркасные здания, проектируемые из сборного железобетона. Для многих отраслей промышленности разработаны типовые габаритные схемы с унифицированными параметрами.

Число этажей принимается не более 5, высота этажа — 3,6; 4,8 и 6 м, для первого этажа допускается высота 7,2 м. Верхний этаж иногда устраивается с увеличенным пролетом, с размещением подвесного или мостового крана.

Многоэтажные промышленные здания могут быть малой (сетка колонн 6×6 м), средней 6×12, 6×18, 12×12) и большой (пролетом 24 м и более) гибкости. В зданиях средней гибкости высота несущих конструкций перекрытия позволяет устраивать в межригельном пространстве технические этажи для размещения технологических коммуникаций. В зданиях большой гибкости в межферменном пространстве, перекрывающем увеличенные пролеты, устраиваются дополнительные этажи с размещением в них складских, вспомогательных и бытовых помещений.

Каркас многоэтажного промышленного здания может быть решен по балочной или безбалочной схеме.

Железобетонный стоечно-балочный каркас состоит из колонн высотой в два этажа (дополнительные — в один этаж) сечением 400×600 или 400×400 мм и ригелей прямоугольной формы с полочками для опирания плит перекрытия. Высота ригелей зависит от их пролета, полезной нагрузки на перекрытие и может быть равной 800, 1000, 1200 мм. Плиты перекрытия ребристого типа размером 1,5×6 м и доборные 0,75×6 м высотой 400 мм.

При безбалочной схеме каркас состоит из поэтажных колонн, сборных капителей размером до ¼ пролета, межколонных и пролетных плит перекрытия. Сетка колонн принимается 6×6 м.

Заключение

Генеральному плану в проекте отводится особо важное место, так как он решает вопросы организации территории новых или реконструируемых предприятий. В процессе проектирования генерального плана промышленного предприятия со всей полнотой раскрываются производственно-технологические связи, диктующие то или иное взаимное расположение на площадке производственных зданий и сооружений.

Площадка предприятия по функциональному использованию разделяется на четыре основные зоны: предзаводскую, производственную, подсобную и складскую. В каждой зоне производственные здания целесообразно располагать компактно, с минимально допустимыми санитарными и противопожарными разрывами между ними при наименьшей протяженности дорог и инженерных сетей. Так, санитарный разрыв между зданиями, освещаемыми через оконные проемы, должен составлять не менее наибольшей высоты (от уровня земли до карниза) противостоящих зданий.

Противопожарные разрывы между производственными зданиями и сооружениями устаиваются в зависимости от степени огнестойкости противостоящих зданий согласно СНиП 2.01.02. Наименьшая величина разрыва — 9 м.

Зонирование территории позволяет достигать наиболее рационального решения планировки промышленного предприятия по условиям организации производственного процесса, а также санитарно-гигиеническим и противопожарным требованиям.

Для соблюдения условий зонирования следует выполнять следующие требования:

· здания с производствами повышенной пожароопасности располагать с подветренной стороны заводской территории;

· механические цеха машиностроительных заводов группировать с заготовительными (литейными, кузнечными);

· складские сооружения, а также заготовительные цеха располагать в местах, удобных для ввода железнодорожных путей;

· вспомогательные цеха рекомендуется стыковать с основными цехами;

· энергетические цеха (ТЭЦ, склады топлива, компрессорные и т. п.) размещать совместно с группой заготовительных цехов вблизи ввода железнодорожных путей;

· группу зданий обслуживания (столовая, поликлиника, административно-хозяйственные здания и т. п.) располагать у главного входа на предприятие, на предзаводской площади.

Приёмы планировки и застройки территории предприятия весьма разнообразны и зависят от требований технологического процесса, этажности основных зданий и их размеров. Наиболее распространённой является так называемая панельная застройка, при которой производственные здания располагаются по всей территории предприятия по прямоугольной сетке улиц и проездов. Расстановка зданий в пределах панели должна быть чёткой и организованной, желательно, чтобы ширина панелей была одинаковой и кратной 6 метрам.

К каждому зданию должны быть предусмотрены удобные подъезды (не менее двух) и проходы к бытовым помещениям. Ширина проездов при двухстороннем движении должна быть не менее 6 м, одностороннем — 3,5 м. Радиус закругления дорог — 10 м. Ширина тротуаров должна быть кратной 0,75 м, но быть не менее 2,25 м. Для зданий с наибольшей численностью работающих для подходов могут использоваться дороги.

На генплане каждого предприятия должны быть показаны пожарные водоёмы (или место установки гидрантов), зоны кратковременного отдыха, объекты гражданской обороны.

Въезды в предзаводскую зону осуществляют с городских магистралей, где помимо удобных подходов для рабочих и служащих к предприятиям следует предусмотреть стоянку для личного транспорта (на 15 — 25 автомобилей) и автомобилей данного предприятия (на 3 — 4 служебные машины).

Библиографический список

1. Архитектура промышленных предприятий, зданий и сооружений. Справочник проектировщика /Под ред.Н. Н. Кима. — М.: Стройиздат, 2010. — 638 с.

2. Архитектурные конструкции /Под ред. З.А. Казбек-Казиева. — М.: Архитектура, 2006. — 344 с.

3. Аханов В. С., Ткаченко Г. А. Справочник строителя. — Ростов н/Д, 2008. — 480 с.

4. Благовещенский Ф. А., Букина Е. Ф. Архитектурные конструкции. — М.: Архитектура, 2005. — 232 с.

5. Георгиевский О. В. Художественно-графическое оформление архитектурно-строительных чертежей. — М.: Архитектура, 2004. — 80 с.

6. Ким Н. Н. Промышленная архитектура. — М.: Стройиздат, 2009. — 244 с.

7. Орловский Б. Я., Орловский Я. Б. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Промышленные здания. — М.: Высш. шк., 2005. — 287 с.

8. Шерешевский И. А. Конструирование промышленных зданий и сооружений. — М.: Архитектура, 2011. — 168 с.

Приложение

Таблица

Значение объемно-планировочных параметров промышленных зданий