Одноэтажное производственное здание

Учреждение образования

«Гомельский государственный дорожно-строительный Техникум имени Ленинского комсомола Белоруссии»

Специальность 2−70 02 01Промышленное и гражданское строительство Цикловая комиссия преподавателей цикла «Промышленное и гражданское строительство»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2

По дисциплине: Гражданские и промышленные здания Тема: Одноэтажное производственное здание Исполнитель:

Сидоренко В.В.

Проверил преподаватель:

Левкович А.Н.

1. Шаг, пролет и высота в одноэтажном здании здание промышленный конструкция фонарь На планах зданий шагом называют расстояние между разбивочными осями. Шаг определяет членение здания на планировочные элементы. В зависимости от направления в плане здания шаг может быть продольным или поперечным.

Пролетом в плане называют расстояние между разбивочными осями несущих стен или отдельных опор.

В большинстве случаев шаг представляет собой меньшее расстояние между разбивочными осями, а пролет — большее, перпендикулярное шагу. Разбивочные оси шага почти всегда маркируют цифрами, а пролетов — буквами.

В одноэтажных здании высота исчисляется как расстояние от уровня чистого пола до условной отметки верха чердачного перекрытия.

2. Унифицированные габаритные схемы, пролеты и секции Для обеспечения унификации и взаимозаменяемости конструкций железобетонные колонны и другие несущие элементы здания должны быть расположены в строгом единообразии относительно разбивочных осей.

В настоящее время строительство большинства одноэтажных промышленных зданий пролетного типа со сборным железобетонным каркасом ведется на основе унифицированных секций и унифицированных пролетов. Так, для предприятий машиностроения габариты основных типов унифицированных секций площадью 5184 и 10 368 м² приняты соответственно 72×72 и 144×72 м. Многоэтажные промышленные здания ячейковой или пролетной структуры имеют сетку колонн каркаса 6X6 или 9X6 м.

Высота этажей в одном здании назначается одинаковой, за исключением первого этажа, где она может быть большей. Административные и бытовые помещения в многоэтажных зданиях располагают в пределах производственных этажей, на антресолях или в самостоятельных корпусах, пристраиваемых к промышленному зданию. Многоэтажные промышленные здания проектируют и строят на основе унифицированных секций (рис. 1).

Рис. 1. Конструктивная схема унифицированной секции многоэтажного промышленного здания: а — фасад; б — план; в — поперечный разрез

Ширина и длина корпуса должны быть кратной 6 м, высота назначается 3,6; 4,8; 6; 7,2 м. Эти унифицированные секции предусматривают сборный железобетонный каркас с сеткой колонн 6X6 или 9X6 м. Нагрузка на междуэтажные перекрытия принята от 500 до 2500 кг/м².

3. Подъемно-транспортное оборудование, его влияние на конструкции зданий Определяющее влияние на выбор и конструктивное решение объемно-планировочных решений промышленных зданий и их элементов оказывает внутрицеховой транспорт и в первую очередь подъемно-транспортное оборудование.

К напольному передвижному безрельсовому оборудованию относятся автопогрузчики, электрокары с погрузочно-разгрузочными устройствами и без них, одиночные и с прицепами.

К напольному рельсовому транспорту (железнодорожного состава при ширине колеи 1524, 900 и 750 мм) относятся все виды устройств, где перемещение подвижного состава осуществляется по рельсовым путям тупикового II mi сквозного направления вдоль или поперек пролета.

Подвижное подъемно транспортное оборудование применяют для подъема и транспортировки грузов в подвешенном состоянии. Для небольших грузов (5—10 т) используют подвесное оборудование (кошки, электротали, подвесные краны).

Подвижным опорным подъемно-транспортным оборудованием являются балочные и мостовые краны, передвигающиеся на бегунках по рельсам, уложенным на подкрановые балки.

Балочные краны управляются с пола, их грузоподъемность 1—5 т. В одноэтажных промышленных зданиях особенно широко применяются мостовые краны, позволяющие перемещать тяжелые грузы по длине, ширине и высоте здания, не уменьшая его полезной площади. Основная часть мостового крана — мост, образуемый двумя или четырьмя параллельно поставленными стальными фермами. Опоры фермы соединены между собой поперечными стальными балками и снабжены колесами (катками).

Мостовой кран при помощи электромоторов движется вдоль цеха по рельсам, уложенным на подкрановые балки, которые в свою очередь опираются на колонны каркаса или на несущие стены. Типы подъемно-транспортного оборудования цехов показаны на рис. 2.

Рис. 2. Подъемно-транспортное оборудование: а — электроталь; 6 — то же, с кабиной для крановщика; в — подвесной кран; мостовой электрический кран; д — электромагнит; е — грейфер; 1 — электроталь; 2 — двутавровая балка, подвешенная к покрытию; 3 — кабина крановщика; 4 — кнопочные выключатели; 5 — электропривод; 6 — двутавровая ездовая балка; 7 — раскосы; 8 — ось подвесной балки; 9 — подкрановая балках 10 — троллейные провода; 11 — тележка крана с лебедками; 12 — стальные фермы моста; 13 — крюк; 14 — бегунки моста; 15 — связи между фермами Приведенные схемы кран-балок и цеховых кранов даны для грузоподъемности 5—30 т, что характерно для машиностроительного производства. Мостовые краны в зависимости от продолжительности их работы в смену и от скорости передвижения Делят на краны легкого, среднего, тяжелого и очень тяжелого режима работы.

Конструктивное решение крана и его эксплуатационные габариты существенно влияют на выбор высоты помещений.

4. Привязка конструкции к разбивочным осям В современном промышленном строительстве применяют типовые и унифицированные объемно-планировочные и конструктивные решения, основанные на модульной системе.

Для различных технологических процессов и для разных отраслей промышленности в целях единообразия производства конструкций и их монтажа для одноэтажных зданий установлены следующие унифицированные параметры, применение которых обязательно для всех отраслей современного промышленного производства:

1. В большинстве промышленных зданий отраслей металлургического и машиностроительного производства при пролетах более 18 м расстояния между разбивочными осями в поперечном направлении (пролеты) принимают кратными 6 м, т. е. 24, 30, 36 м.

2. Расстояния между разбивочными осями в продольном направлении (шаг колонн) принимают кратными 6 м. Для средних (внутренних) колонн наиболее рациональным расстоянием следует считать 12 м, а для крайних (пристенных) — 6 или 12 м.

3. Высота помещении от уровня пола до низа несущих конструкций покрытия принимается в пределах от 3,6до 4,8 м с переменной величиной 600 мм, в пределах от 4,8 до 10,8 м, равной удвоенному модулю 1200 мм, а при высоте больше 10,8 — утроенному модулю 1800 мм.

При строительстве промышленных зданий используется нулевая привязка, привязка 250, а в некоторых случаях и привязка 500.

При нулевой привязке (т.е. совпадении наружной грани колонн с разбивочной осью) или при привязке 250 и 500 от наружной грани колонн крайних рядов определяется положение конструкции, что зависит от грузоподъемности мостовых кранов, шага колонн и высоты здания. Привязка 500 применяется у торцовых стен, в местах деформационных швов при различии высот у взаимно перпендикулярных пролетов и т. д.

Геометрические оси торцовых колонн основного каркаса следует смещать с поперечных разбивочных внутрь здания на 500 мм, внутренние поверхности торцовых стен должны совпадать с поперечными разбивочными осями, т. е. иметь нулевую привязку. При таком решении отпадает необходимость в доборных элементах в несущей конструкции ограждающей части покрытия и достигается свободное размещение фахверка (или каркаса) торцовой стены. Указанные решения приведены на рис. (3).

Рис. 3. Размещение разбивочных осей у продольных и торцовых стен 6: а, б — при привязке 0; в — при привязке 250; г — у торцовой стены «привязка 500»

Температурные (осадочные) швы следует устраивать на спаренных колоннах. Ось поперечного температурного (осадочного) шва должна совпадать с поперечной разбивочной осью, а геометрические оси колонн смещают от нее на 500 мм. Привязка колонн к разбивочным осям в местах температурных швов показана на рис. 4.

Рис. 4. Привязка колонн к разбивочным осям в местах температурных швов: а — поперечные и продольные швы при равных пролетах по высоте;, 6 — продольные и поперечные швы при условии перепада высот Технико-экономические показатели объемно планировочных решений.

Промышленные здания и сооружения должны удовлетворять требованиям наиболее эффективного технологического процесса. Производственным процессом называют совокупность технологических, транспортных и складских операций, совершаемых в определенной последовательности над обрабатываемым материалом.

Основные требования, предъявляемые к промышленным зданиям технологическим процессом:

1) рациональная схема размещения оборудования;

2) достаточная прочность и долговечность элементов здания;

3) экономичность;

4) возможность осуществления строительства индустриальными методами;

5) создание благоприятных условий эксплуатации здания;

6) безопасные и комфортные условия работы людей;

7) высокое качество архитектурно-художественного решения.

Перспективное проектирование и строительство промышленных зданий должно основываться на прогрессивных направлениях, учитывающих все стороны, связанные с самим проектированием, возведением зданий и их технической эксплуатацией.

Основные направления по обеспечению эффективности промышленного строительства и снижения его стоимости следующие:

1. Группировка предприятий в промышленные узлы с использованием общих инженерных сетей, транспортных связей, вспомогательных, складских и обслуживающих зданий.

2. Блокировка в одних объемах производственных, вспомогательных и других цехов, т. е. уменьшение числа зданий данного предприятия.

3. Строительство преимущественно одноэтажных промышленных зданий с пролетами одного направления, одинаковой ширины и высоты.

4. Широкое применение универсальных типов зданий (павильонных, герметизированных, с межферменными этажами, бесфонарных, с плоскими кровлями, с подпольными техническими этажами).

5. Снижение массы зданий и сооружений, сокращение расхода строительных материалов и уменьшение массы конструкций.

6. Использование специализированного стального проката, бетона высоких марок, предварительно напряженных, тонкостенных и пространственных конструкций.

7. Вынос из зданий и размещение на открытых площадках крупногабаритного технологического оборудования.

8. Высокая степень благоустройства территорий промышленных производств, рациональное и удобное размещение бытовых помещений, применение новейшего санитарно-технического оборудования.

9. Широкое применение крупноразмерных сборных конструкций, переход к монтажу оборудования и зданий крупными узлами и блоками, обладающими большой степенью заводской готовности.

5. Фонари, их назначение и классификация, по расположению, характеру и материалу остекления. Габариты фонарей Несущий стальной каркас и ограждающие элементы. Не задуваемые фонари. Зенитные и шедовые фонари.

Фонари на покрытиях промышленных зданий, предназначенные для освещения рабочих мест, удаленных от окон, называют световыми, а фонари, служащие для аэрации воздухообмена, называют аэрационными. В некоторых случаях устраивают комбинированные фонари (для освещения и аэрации одновременно).

По отношению к пролету фонари располагают продольно (наиболее часто) и поперечно. Поперечные фонари применяют редко, так как они сложны по своей конструкции и эксплуатации. Световые фонари по геометрическому очертанию бывают треугольные, прямоугольные, трапецеидальные и М-образные рис. 5.

Рис. 5. Схемы — типы световых (светоаэрационных) фонарей: а — прямоугольный, б, в — трапециевидные; г — треугольный; д — М-образный, е — шедовый; ж — к — зенитные Наиболее широко распространены прямоугольные фонари, позволяющие ограничить проникание прямых солнечных лучей в помещение через остекление, располагаемое в вертикальной плоскости, и упростить конструкцию навески переплетов.

Фонари с наклонным остеклением (трапецеидальные и треугольные) дают большую освещенность помещений, однако попадание прямых солнечных лучей в летнее время через остекление вызывает сильное нагревание и быстрое загрязнение стекол.

Для многих производств попадание прямых соли пых лучей на рабочие места недопустимо (например, текстильные цехи, точное приборостроение и др.).

В таких случаях устраивают шедовые фонари (зубчатые) с односторонним вертикальным остеклением ориентированным на север.

Несущим элементом фонарной надстройки являются стальные рамы. К ограждениям фонаря относятся остекление, бортовая часть (борт), торцовые стены и покрытие. Конструктивные детали прямоугольных фонарей приведены на рис. 6.

Размеры конструкции и схемы фонарей унифицированы. Фонари шириной 6 м применяют для пролетов 12 и 18 м, а шириной 12 м — для пролетов 24, 30, 36 м.

Стальные фонари крепят к стальным или железобетонным несущим конструкциям покрытия сваркой. Для обеспечения пространственной жесткости между рамами фонаря ставят вертикальные связи. Бортовые панели опирают на опорные столики, приваренные к стойкам фонаря.

Фонарные проемы заполняют стальными переплетами длиной 6000 мм, высотой 1250, 1500 и 1750 мм.

Рис. 6. Конструктивные детали прямоугольных световых фонарей, а — при покрытии из стального профилированного настила; б — при покрытии железобетонных плит; 1 —- кровельная оцинкованная сталь; 2 — швеллеры; профилированный настил; 4 — фонарная ферма; 5 — фонарная панель; переплет; 7 — деревянные бруски; 8 — асбестоцементные или стальные волнистые листы; 9 —противопожарная заглушка; 10 — железобетонная плита, 11 — асбестоцементная карнизная панель; 12 — крепежный анкер Для цехов со значительными газо — и тепловыделениями применяют аэрационные фонари рис. 7.

Рис. 7. Типы аэрационных фонарей: А — световой фонарь с ветрозащитными панелями; б — фонарь КТИС; в — фонарь ПСК-2;г — фонарь Гипромеза; д — фонарь Батурина; е, ж — карниз и нижняя часть фонаря КРИС; u — узел навески ветрозащитной панели фонаря КРИС; 1 — клапаны 2 — рама фонаря; 3 —- ветрозащитная панель; 4 — оцинкованная сталь; 5-плита покрытия; 6 — подшипник из швеллера № 5

Определение размеров и вида аэрационного фонаря производится по составляемой аэрационной схеме производственного здания. Схема состоит из системы размещения I приточных и вытяжных отверстий, допускающих регулирование количества поступающего и удаляемого воздуха.

Действие аэрации основывается на тепловом подпоре, I возникающем вследствие разности температур внутреннего и наружного воздуха. Практически теплый внутренний воздух поднимается вверх и выходит через вытяжные отверстия, а на смену ему через нижние (приточные) отверстия проникает в помещение более холодный наружный воздух, на высотном перепаде, т. е. на разности центров вытяжных и приточных отверстий.

Основное требование, предъявляемое к аэрационным фонарям — незадуваемость, т. е. возможность одновременного использования вытяжных отверстий с обеих сторон фонаря при любом направлении ветра.

Примеры размещения ветронезадуваемых фонарей для цехов металлургического производства приведены на рис. 8.

Рис. 8. Схема размещения аэрационных фонарей над цехами металлургического производства: а — цех изложниц; б — цех нагревательных колодцев

В настоящее время наиболее распространены (для целей освещения) зенитные фонари. Зенитные фонари собирают из стекложелезобетонных панелей, имеющих размеры, аналогичные панелям покрытия. Заполнение панели производится стеклоблоками. Стыки между панелями армируют, а кровельный ковер закрепляют с герметической заделкой швов.

Фонарь — иллюминатор представляет собой проем в плите покрытия. Обычно их делают круглыми.

Ограждение стеклянного или стеклопластикового иллюминатора делают в виде железобетонного бортика. Такие фонари обеспечивают достаточную освещенность рабочих мест и потому применяются в цехах с большим станочным или верстачным парком рис. 9.

Рис. 9. Конструктивное решение зенитных фонарей точечного типа; б — панельный; 1 — плита покрытия; 2 — герметик; 3 — стальной стакан; 4 — двухслойный купол из оргстекла; 5 — колпачок; 6 — опорная деревянная рама; 7 — оцинкованная кровельная сталь; 8 — накладка оргстекла.

В ряде случаев целесообразно устраивать светоаэрационные зенитные фонари. Такие фонари обычно бывают куполообразного очертания. Обработанный воздух, может быть удален через межкупольное пространство путем открывания купона, поднятием купола или через отверстия, устраиваемые в бортовом элементе.

В связи с тем, что фонари могут быть отнесены к труднодоступным конструкциям, часто расположенным на большой высоте, а также потому, что они и большую площадь открывающихся створок остекления, возникает необходимость устройства для обеспечения открывания и очистки.