|
По объемно-планировочному решению промышленные здания подразделяются на одно- и многоэтажные, сплошной и павильонной застройки. В связи с относительной дешевизной, возможностью применять разреженную сетку колонн и передавать непосредственно на основание нагрузки от оборудования наибольшее распространение получили одноэтажные здания.
Многоэтажные здания возводятся для производства с ограниченными технологическими нагрузками, с вертикальными технологическими процессами и в условиях стесненнной городской застройки.
Многоэтажные здания и здания сплошной застройки позволяют более компактно организовать технологический процесс. Здания павильонной застройки имеют преимущество в отношении естественного освещения и аэрации.
Здания сплошной застройки в зависимости от наличия и расположения внутренних колонн подразделяются на многопролетные ячейковые и зальные.
Пролетом называется внутренний объем, ограниченный двумя рядами колонн и торцовыми стенками. Пролет может оборудоваться подвесными балочными кранами грузоподъемностью от 1 до 5 т или опорными мостовыми кранами грузоподъемностью от 10 до 500 т. Пролетом называется также расстояние между опорами основных конструкций покрытия. Расстояние между опорами вдоль их ряда именуется шагом.
Пролеты определяют направленность технологических потоков и располагаются, как правило, в одном, а для отдельных производств — в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Переход технологического потока в соседний пролет вызывает ряд эксплуатационных и конструктивных затруднений из-за отсутствия транспортной связи и часто появляющейся необходимости местного увеличения шага колонн.
В ячейковых зданиях колонны располагаются в вершинах близкого к квадрату прямоугольника. Ячейковые здания оборудуются подвесными одно-балочными кранами, проходящими в разных уровнях и в обоих направлениях, и позволяют свободно маневрировать направлениями технологических потоков. Таким зданиям присуща гибкость планировки и, в известной мере, универсальность.
Зальные здания большой глубины с пролетами до 100 м (сборочные цехи самолетостроительных заводов, экспериментальные корпуса ускорителей ядерных частиц и т. п.) обеспечивают маневренность крупногабаритных машин и экспериментальной аппаратуры. Они оборудуются подвесными и напольными средствами транспорта.
Здания павильонной застройки подразделяются на одно-двухпролетные, павильонные и зальные. Одно-двухпролетные здания применяются для цехов с избыточным тепловыделением. Павильонными именуются высокие бескрановые здания со встроенными этажерками для оборудования. Павильонные здания позволяют совмещать процессы, протекавшие ранее в одно- и многоэтажных зданиях, и относительно просто реконструировать их при последующих изменениях технологии. Павильонные здания распространены в химической промышленности и начинают применяться в других отраслях. Зальные здания небольшой глубины — ангары оборудуются раскрывающимися торцовыми стенами, позволяющими оставлять за пределами помещения хвостовую часть крупногабаритных самолетов и других подобных машин.
Несущий каркас промышленных зданий, как- правило, воспринимает, значительные усилия, возникающие в связи с перекрытием больших площадей, необходимых для расстановки крупногабаритных машин, а также в связи со значительными, а порой и динамическими, нагрузками, вызываемыми технологическим процессом. Поэтому несущие каркасы промышленных зданий выполняются в виде рамных схем из особопрочных материалов — стали и железобетона.
От внешней среды помещения зданий изолируются ограждениями — стенами и крышами, в состав которых для отапливаемых зданий входят эффективные теплоизолирующие заполнители. В стенах устраиваются дверные, оконные и воротные проемы, в крышах — фонари. Они служат для связи, освещения ц проветривания помещений.
Особо эффективны конструкции, совмещающие несущие и ограждающие функции (оболочки и т. п.).
Внутренние конструкции — полы, перегородки, этажерки, служебные лестницы— образуют отдельные помещения зданий, площадки для установки и обслуживания аппаратов и обеспечивают доступ к ним.
Конструкции изготовляемых отечественными заводами унифицированных изделий для всех перечисленных частей здания постоянно развиваются и совершенствуются. Они производятся на основе
единой номенклатуры унифицированных изделийСборные железобетонные элементы успешно применяются в несущих каркасах одноэтажных зданий высотой до 18 м, с опорными кранами грузоподъемностью до 30 т и с пролетами до 24 м и в многоэтажных зданиях при нагрузках на перекрытие до 2,5 т/м2. В ограждающих конструкциях они используются преимущественно в виде легкобетонных и железобетонных стеновых панелей, ребристых плит междуэтажных перекрытий и крыш. Особая область применения сборного железобетона — пространственные конструкции, перекрывающие крупнопролетные здания.
Монолитный железобетон применяется преимущественно в столбовых фундаментах промышленных зданий, так как здесь он экономически целесообразен. Основные преимущества железобетонных конструкций — долговечность, несгораемость и экономия стали.
В связи с успехами металлургической промышленности в годы десятой пятилетки стальные конструкции стали шире применяться в строительстве. В настоящее время они используются в несущих каркасах одноэтажных зданий высотой более 14,4 м, с опорными кранами грузоподъемностью 50 т и более, с пролетами 30 м и более и с особыми условиями эксплуатации, а в многоэтажных зданияк — при нагрузках на перекрытие более 2,5 т /м2.
В ограждающих конструкциях начал применяться стальной профилированный настил. Временно, в связи с дефицитностью листовой стали, он используется там, где дает наибольший экономический эффект, например в труднодоступных районах. Основные преимущества стальных конструкций — прочность, легкость, простота резки, сварки и крепления.
В ряде случаев экономически целесообразно подкрановые балки для кранов любой грузоподъемности и фермы выполнять в металле и устанавливать по сборным железобетонным колоннам. Для упрощения конструктивных узлов продольные связи и другие мелкие элементы почти всегда выполняются из стального проката. Стальные оконные панели применяются в зданиях тяжелого режима работы (избыточные тепловыделения, особый температурно-влажностный режим и т. п.) и повышенной капитальности, а стальные фонарные фермы, панели и переплеты в связи с их относительной конструктивной простотой — во всех зданиях с верхним освещением.
В настоящее время для несущих строительных конструкций применяются высокопрочные стали, а для ограждающих все шире — легкие металлы (алюминиевые переплеты) и пластические массы. Повышение индустриализации производства металлических конструкций достигается путем их типизации.
Выбор того или иного материала должен происходить на основе экономического анализа стоимости сооружения с учетом местных материальных ресурсов.
Быстрое развитие строительной науки и техники непрерывно выявляет новые материалы и методы конструирования.
|
Проектирование промышленных зданий