Архитектура: Учебно-методический комплекс (стр. 5 )

Конструктивная система должна удовлетворять основным требованиям: эксплуатационно-техническим, экономическим, санитарно-гигиеническим, эстетическим и др. При выборе конструктивной системы здания проектировщик устанавливает статическое назначение каждого конструктивного элемента. В зависимости от вида таких конструкций наиболее часто применяют каркасную, бескаркасную, объемно-блочную, ствольную и оболочковую конструктивную систему зданий. Применяют также различные комбинированные конструктивные системы (см. «Архитектура конструкций» под ред. Казбек 1989г.).

3.  Конструктивное решение зданий.

Строительная система связана с выбором материала конструкции и методом его осуществления в натуре. Конструктивную структуру здания составляют отдельные взаимосвязанные части (фундаменты, наружные и внутренние стены, отдельные опоры, перекрытия, крыши или покрытия, лестницы, перегородки, окна и двери), выполняющие определенные функции.

Основные параметры объемно-планировочных элементов и их унификация должны связываться с объемно-планировочным решением и принятой конструктивной схемой здания.

Размеры унифицированных конструкций увязывают с размерами зданий и сооружений и их элементов на основе модульной системы. Это упрощает и удешевляет производство конструкций и деталей и их монтаж. По модульной сетке установлены номинальные пролеты ферм (балок) и плит перекрытий кратным 6,0 м, а в отдельных случаях кратных – 3,0 м. По модульной системе высота этажей установлена в жилых зданиях 2,7 – 3,3 м; назначения помещений – 3,6; 4,2; 4,5 и более. В производственных зданиях высота этажей рекомендуется назначать кратной 12,0 м и 6,0 м, а в отдельных случаях – 3,0 м. При проектировании зданий следует применять сборные элементы по действующим стандартам.

4.  Конструкции малоэтажных домов

Строительные материалы, а также конструктивные решения, применяемые в строительстве малоэтажных домов, весьма разнообразны. В данном разделе конструкции рассматриваются с точки зрения соответствия планировочных решений и типов домов наиболее рациональным и прогрессивным типам конструктивных схем, видам строительных материалов и методом строительства.

При проектировании малоэтажных жилых домов необходимо иметь в виду возможность использования конструкций и изделий массового серийного производства, а также местных строительных материалов.

К малоэтажным домам предъявляют пониженные требования по огнестойкости. Небольшие нагрузки на несущие элементы позволяют использовать в малоэтажном строительстве местные дешевые строительные материалы. Могут быть применены различные схемы: с несущими стенами, каркасные, панельные и смешанные каркасно-панельные. Все они находят применение в строительстве малоэтажных жилых домов в зависимости от наличия соответствующей строительной промышленности и местных сырьевых ресурсов.

Конструктивная схема малоэтажного жилого дома в значительной степени зависит от его размеров. При небольших квартирах (до 40 м2 полезной площади) можно обойтись без внутренних опор (стен или столбов). В этом случае перекрытия опирают наружные стены. При квартирах большой площади приходится вводить дополнительные опоры в виде внутренней несущей стены, столбов или же прогона.

Чтобы использовать единый размер балок или плит перекрытия, внутренние опоры должны делить здание на равные пролеты.

Планировочное и архитектурно-художественное решения жилого дома в большой степени зависят от выбора конструктивной схемы.

В нашем строительстве применяются следующие основные конструктивные схемы:

с продольными несущими конструкциями;

с поперечными несущими конструкциями;

совмещенные конструктивные схемы.

При продольной схеме элементы перекрытий укладываются рабочим пролетом перпендикулярно продольной оси здания и опираются на наружные и внутренние продольные несущие конструкции. При поперечной схеме перекрытия опираются на поперечные несущие конструкции. При совмещенных конструктивных схемах перекрытия опираются как на продольные, так и на поперечные несущие конструкции, т. е. по всему контуру ячейки перекрытия или по трем ее сторонам.

Каждому типу дома в наибольшей степени соответствует определенная конструктивная схема. Она должна выбираться в полном единстве и одновременно с решением архитектурно-планировочных задач. Если выбор той или иной конструктивной схемы зависит от плана дома, то он должен корректироваться в связи с тем или иным решением конструктивной схемы.

Конструктивные схемы устанавливают определенные параметры шагов и пролетов, подчиненные единой модульной системе, которым должна отвечать планировочная структура дома.

Выбирая планировочную схему дома, следует учитывать типоразмеры выпускаемых промышленностью строительных изделий, соблюдать модульность размеров и стремиться к максимальному сокращению числа типоразмеров сборных конструктивных элементов. Для малоэтажного строительства характерно применение облегченных конструкций. Целесообразно применять многослойные стены из нескольких материалов, каждый из которых используется по назначению с наибольшей эффективностью.

5.  Крупноблочные дома.

Крупноблочные дома обычно проектируют бескаркасными на основе двух конструктивных схем: с продольными стенами для малоэтажных зданий и с поперечными – для многоэтажных. Иногда применяют комбинированную конструктивную систему крупноблочных зданий с внутренним каркасом. Соответственно крупноблочные стены выполняют несущими или самонесущими с двух - , трех - или четырехрядной либо двухблочной разрезкой по высоте этажа на блоки. Выбор разрезки зависит от материала и статической функции стены.

Материалами для крупных блоков служат легкие бетоны плотностью до 1600 кг/м3, автоклавные ячеистые бетоны до 800 кг/м3, кирпичная сплошная или облегченная кладка, природный камень (известняк, туф и др.) плотностью до 1800 кг/м3.

Прочность крупноблочных стен обеспечивают прочность блоков и раствора, перевязка кладки блоков и их сцепление с раствором, поэтажная обвязка перемычечными блоками, соединенными стальными связями.

Устойчивость крупноблочных стен гарантируется их пространственным взаимодействием с перекрытиями и внутренними поперечными стенами, которые объединяют с наружными специальными стальными связями.

Герметизацию стыков блоков выполняют по принципу «закрытого стыка», водонепроницаемым защитно-отделочным наружным слоем, заполнением утепляющими вкладышами и внутренняя зона стыка из легкого бетона класса В5.

Декоративные качества крупноблочных стен связаны с цветом и фактурой защитно-отделочного слоя, выбираемого в соответствии с композиционным решением здания. Номенклатура крупных блоков, включает также блоки внутренних стен и инженерных коммуникаций – санитарно-технические, электрические, с дымовентиляционными каналами.

6.  Гражданские каркасные здания.

Переход к каркасной конструктивной схеме целесообразен при большой высоте здания, так как при этом собственный вес стен становится основной составляющей их нагрузки. Каркасная схема может оказаться экономичной для зданий средней и малой этажности.

Несущая конструкция каркасных зданий – каркас, состоящий из колонн, балок и связей. Каркас воспринимает все нагрузки от здания и передает их на фундаменты.

Сборный каркас модулируется в продольном и поперечном направлениях кратно ЗМ. Каркас проектируется по стоечно-ригельной или безригельной схемам. Поперечный стоечно-ригельный каркас, решенный в виде жестких рам, не требует в поперечном направлении диафрагм жесткости, тогда как в продольном направлении они обязательны. Температурные швы в каркасах чаще всего выполняются в виде спаренных колонн на общем фундаменте с разрезкой между ними всего здания в одной вертикальной плоскости. Осадочный шов – на раздельном фундаменте колонн.

Каркас обеспечивает широкие возможности планировочных решений, независимость этих решений по этажам. Недостаток каркасов - повышенный по сравнению с бескаркасными зданиями расход стали (до20-30%). Здания могут иметь полный и неполный каркас. При неполном каркасе колонны размещаются только внутри здания, а наружные стены являются не только ограждающими, но и несущими.

7. Производственные каркасные здания.

В одноэтажном каркасном промышленном здании несущим остовом являются поперечные рамы и связующие их продольные элементы. Поперечная рама состоит из стоек (колонн), жестко заделанных в фундаменты, и ригелей (ферм и балок), являющихся несущими конструкциями покрытия, опертых на стойки каркаса. К продольным элементам каркаса относят фундаментные, обвязочные и подкрановые балки, тормозные фермы, подстропильные конструкции (балки или фермы), несущие конструкции ограждающей части покрытия и специальные связи (между стойками и между несущими конструкциями покрытия).

Наружные стены каркасных зданий представляют собой лишь ограждающие конструкции и поэтому их решают как самонесущие или навесные.

Стены производственных зданий по сравнению со стенами гражданских зданий подвергаются более сложному комплексу внешних и внутренних силовых и несиловых воздействий. Поэтому к конструктивному решению стен промышленных зданий предъявляют не только больше требования, но и требования, свойственные в каждом отдельном случае характеру технологического процесса.

Стены из крупных панелей имеют навесную или самонесущую конструктивную схему. Навесные стены устраивают, когда панели имеют небольшую толщину и для их изготовления используют материалы с малой плотностью (объемным весом).

Самонесущие панельные стены применяют в производственных зданиях с влажным и мокрым режимом. Навесные панели с помощью специальных закладных деталей навешивают на колонны каркаса. При горизонтальном расположении панелей достигается большая герметичность швов.

Колонны каркаса по конструктивному решению делят на одно - и двухветвевые, по местоположению в здании – на крайние, средние и фахверковые, располагаемые у торцевых или продольных стен. Типовые железобетонные колонны запроектированы с унифицированными геометрическими размерами. Стальные колонны каркаса в поперечном сечении чаще всего представляют комбинацию нескольких прокатных профилей (швеллеров, двутавров, уголков, стальных листов), связанных накладками.

Для одноэтажных промышленных зданий установлены привязки колонн крайних и средних рядов, наружных продольных и торцевых стен, колонн в местах устройства деформационных швов (осадочных и температурных) и в местах перепада высот между пролетами одного или взаимно перпендикулярных направлений. Выбор «нулевой» привязки или привязки на расстояние 250 или 500 мм от наружной грани колонн крайних рядов зависит от грузоподъемности мостовых кранов, шага колонн и высоты здания. Геометрические оси торцевых колонн основного каркаса следует смещать с поперечных разбивочных осей внутрь здания на 500 мм,. Внутренние поверхности торцевых стен должны совпадать с поперечными разбивочными осями, т. е. иметь нулевую привязку.

Деформационные швы, как правило, устраивают на спаренных колоннах. Ось поперечного деформационного шва должна совпадать с –поперечной разбивочной осью.

Подкрановые балки служат опорами для рельсов, по которым передвигаются мостовые краны. Кроме того, они в значительной мере обеспечивают продольную пространственную жесткость каркаса здания. Железобетонные и стальные подкрановые балки могут быть разрезными и неразрезными. Наиболее распространены разрезные подкрановые балки. Стальные подкрановые балки могут быть сплошными или решетчатыми.

Несущие конструкции покрытий подразделяют на стропильные, подстропильные и несущие элементы ограждающей части покрытия. Подстропильные конструкции выполняют в виде балок и ферм, а несущие конструкции ограждающей части покрытия - в виде крупноразмерных плит. Величину поперечных пролетов и продольного шага несущих конструкций назначают кратной укрупненному модулю 6 М.

Конструктивная система покрытия может быть с прогонами или беспрогонной; последняя более экономична. При шаге колонн каркаса 12,0 м возникает необходимость устройства подстропильных конструкций, на которые через 6,0 м или 12,0 м устанавливают ригели (балки или фермы).

Многоэтажные промышленные здания проектируют, как правило, с полным сборным железобетонным каркасом и самонесущими или навесными стенами и в отдельных случаях с неполным каркасом и несущими стенами. Основными элементами каркаса являются колонны, ригели, плиты перекрытий и связи. Колонны и ригели, соединенные жестко в узлах между собой, образуют рамы каркаса, которые могут располагаться поперек, вдоль или одновременно в обоих направлениях. В индустриальном строительстве в сборных железобетонным каркасе конструктивные элементы типизированы.

8.  Перекрытия и полы.

Выполняя несущие конструкции и звукоизолирующие функции, перекрытия разделяют здания по высоте на этажи. Междуэтажные перекрытия включают следующие основные элементы: несущую конструкцию (балку или панель), пол, потолок и заполнение (в междуэтажных – звукоизолирующий слой, в чердачных и в перекрытиях над подпольем – утепляющий). В конструкциях чердачного перекрытия пол отсутствует. В зависимости от типа основного несущего элемента (балки или панели) перекрытия различают на: балочные и безбалочные, монолитные и панельные. Исходя из материала балок (стальные, железобетонные и деревянные) перекрытия подразделяют на три основные группы: по деревянным, стальным и железобетонным балкам. Балки опираются на несущие стены здания. При наличии прогона, заменяющего внутреннюю стену, балки опираются на прогон. Поверх балок устраивают пол.

Балочное сборное перекрытия обычно состоит из ригелей (балок), по которым укладывают перекрытия. Ригели, в свою очередь, опираются на стены и колонны. Ширина панелей выбирается с учетом их массы (не более 3…5 м). При необходимости иметь гладкий потолок используют пустотные панели и панели ребрами кверху, панели ребрами вниз применяют для промышленных зданий с большими нагрузками.

Полы. Они могут состоять из отдельных штучных или рулонных элементов или быть монолитными. Полы должны быть прочными, малотеплопроводными, сопротивляться истиранию; в санитарных узлах – водонепроницаемыми. Элементы полов различного типа включают в себя покрытие, гидроизоляцию, выравнивающий слой – стяжку, подстилающий слой толщиной 15-20 мм. Покрытия пола, т. е. его верхний слой, устраивают, паркетным, дощатым, из рулонных материалов, а также из керамических, мраморных, гранитных и других материалов.

Покрытия. Под покрытием в зданиях понимают верхнюю завершающую часть конструкции здания. В бесчердачных зданиях перекрытие верхнего этажа совмещается с покрытием и называется совмещенным покрытием. Совмещенные покрытия в 1,5 раза менее трудоемки, чем скатные чердачные крыши и на 10-15 % дешевле. Применяются два типа совмещенных покрытия вентилируемые и невентилируемые. Над помещениями с повышенной влажностью устраивают вентилируемые покрытия.

Лекция 1 (4 курс ПГС)

История архитектуры, функциональные и композиционные основы проектирования

Основными источниками изучения первобытного общества являются археологические памятники, этнография, данные геологии, антропологии, мифологии, фольклора.

Вся история технических и культурных достижений человека на основе применения различного материала и техники изготовления орудий делится на три эпохи: каменную, бронзовую и железную. Первобытные люди еще в каменную эпоху строили полуземлянки, деревянные дома на сваях и жилища из глины, которые выполняли лишь утилитарную функцию. Начало архитектуры как искусства проявилась на высшей ступени варварства, когда в строительстве начинают действовать не только законы необходимости, но и красоты.

В эпоху бронзы (2-е тысячелетие до н. э.) возводили сооружения из огромных каменных глыб: менгиры, дольмены, кромлехи, циклопические крепости и городища – так называемая мегалитическая архитектура (греч. meqas – большой + lithos – камень). Мегалитические постройки нести в себе образное начало и были художественным выражением идеологических, духовных и эстетических потребностей. Так, менгиры – вертикально поставленные камней, иногда завершаются изображением головы, обозначили место общественных церемоний. Дольмены, состоявшие обычно из двух или четырех поставленных камней, перекрытий камнем, перекрытий камнем, служили местом захоронения членов рода. Кромлех сооружали из каменных плит на двух столбах, расположенных по кругу.

Язычество – сложнейшая и древнейшая идеология человечества, судя по всему – первая идеология на Земле. Очевидно, что термин происходит от корня «язык», т. е. в основании этой идеологии лежит язык, теперь точно известный какой: праславянский. К этому следует добавить, что по одной из версий и само название племени «славяне» происходит от «слово» (замена «о» на «а» обычна для русского языка, что полушутя отличало наших предков от «немых» соседей – немцев. Практически весь период язычества, а тем более его корни уходят так далеко в прошлое, что мы имеем минимальные возможности получить о ней истинное представление. Тем не менее мы не потеряли главного свидетеля истории. Этот единственный не подкупный свидетель – сам язык. Ясно, что представления людей могли развиваться только параллельно с языком. Более сложные картины мира требовали новых, более сложных языковых конструкций, и наоборот – развитие языка (как средства удержания мысли) давало возможность получать все более сложные идеальные построения. Известно, что древнее племя славян, проживавшие на Балканском полуострове 7-8 тысяч лет назад, изобретает письменность. Этот прорыв приводит славян к известному культурному превосходству среди соседних племен. Письменная речь постоянно усложняет сознание, приводит к формированию рефлексии, к быстрому накоплению знаний. практически это могло происходить с помощью двух механизмов:

1)через распространение знаний путем «заимствование – обучение» (как, например, арабы заимствовали систему счета у индусов, а индусы – у своих предшественников, представителей протоиндийской цивилизации, а те …);

2)через перемещение самих славян в пространстве. Продвижение славян на восток привело к заселению него Среднего Поднепровья. В дальнейшем, около 5 тысяч лет назад в Подунавье – Поднепровье появляется высокоразвитая культура, получившая название «трипольская».

Сейчас на земле Двуречья, в долине Тигра и Ефрата, звучит арабская речь, две тысячи лет назад здесь говорили по арамейски. Еще две тысячи лет назад в Двуречье господствовала речь аккадцев. Около шести тысячелетий назад тут говорили по шумерски. Шумерские письмена позволили, вроде бы, ученым проследить сложный путь превращений знаков – рисунков в фонетические знаки подменного письма, предающего звуковую речь.

В 1865 году на берегу реки Инд, был раскопан «город мертвых» - Мохенджо-Даро: древнейший город с прекрасной планировкой, с кирпичными постройками, прекрасными банями. Среди вещей были обнаружены уникальные произведения искусства – печати с рисунками и текстами. Расшифровать их пытались много раз, но безуспешно. Но как только Г. Гриневич предложил, что этот язык – праславянский, так с древнейших индийских текстов … полилась славянская речь.

До сих пор школьные учебники по истории Древнего мира начинают с Двуречья, а появление письменности связывают с народом Шумера, хотя давно известно, что шумеры не изобретали, а заимствовали ее. Для получения ответа на этот вопрос требовалось новое историческое открытие. В 1961 году на Балканах, недалеко от поселка Тэртерия найдена глиняная табличка, возрост которой около семи тысяч лет. Дешифровка показала, что древнейший текст на земле выполнен на языке древних славян. Праславянская (т. е. древняя славянская) письменность по мнению многих ученых – одно из крупнейших открытий ХХ века.

Первобытная архитектура явилась основой раннеклассовых государств Древнего Востока. Яркий пример архитектуры древнейших классовых обществ, возникших в Азии, Африке и других странах Древнего Востока – архитектура Древнего Египта, которая создала грандиозные монументальные сооружения во имя возвеличивания деспотической власти фараонов (см. Гулянцкий архитектуры. М.: Стройиздат, 1978).

Значение ХХ века в многовековой истории зодчества беспрецедентно. Обусловлена его значительность присущими ХХ веку особенностями социального и научно-технического развития. Пересмотр критериев «красоты» привел к отказу от применявшихся в качестве средства гармонизации композиционных построений классических архитектурных форм.

Поиск нового архитектурного языка происходит в эти годы на фоне роста национального самосознания и поиска форм национальной самоидентификации во всех аспектах, включая и искусство архитектуры. Сложился устойчивый отказ от классических форм и приемов симметричного построения фасадов. Динамизм общественного развития определил не только частную смену эстетических течений, но и волнообразный характер их возвратных проявлений. [. Архитектура ХХ века. Издательство Ассоциации строительных вузов. Москва, 2000].

Функциональные особенности построения структуры здания см. 24/6/21 Архитектура. Основы проектирования зданий. Методические указания к курсовому проектированию для студентов IV и V курсов. РГОТУПС. Москва 2001. Учебник. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Гражданские здания. Под ред. . М.: Стройиздат, 1993. стр.171-255.

Лекция 2 (4 курс ПГС)

Гражданские здания из мелкоразмерных элементов и традиционных конструкций

Материалом традиционных конструкций из мелкоразмерных элементов служит кирпич или камни правильной формы, выполненные из естественных или искусственных (обожженная глина, бетоны) материалов и раствор (известковый, известково-цементный), по которому камни укладывают горизонтальными рядами с взаимной перевязкой швов. Масса кирпича глинистого 4-4,3 кг, камни (керамические пустотелые плотностью до 1400 кг/м3, из автоклавного и неавтоклавного ячеистого бетона плотностью до 800 кг/м3, из природных легких каменных материалов – до 1800 кг/м3) имеют высоту до 20 см и массу до 30 кг. (см. Архитектурные конструкции. Под ред. –Казнева. М.: 1989).

Прочность конструкции стены обеспечивают прочность камня и раствора, укладка камней с взаимной перевязкой вертикальных швов. При этом перевязка швов кладки предусмотрена не только в плоскости стены, но и в плоскости примыкающих к ней поперечных стен.

Несущая способность каменных стен в зависимости от используемых материалов и в соответствии с требованиями проекта может изменяться в широких пределах. Так, расчетные сопротивления сжатию кирпичной кладки при изменении марки раствора от нулевой до М200 и марки кирпича от М35 до М300 возрастают от 0,4 до 0,35, а кладки из бетонных камней от 0,35 до 5,8 МПа. Дополнительное повышение несущей способности каменной кладки дает ее армирование горизонтальными сварными сетками, укладываемыми через 2-5 рядов. Этот прием используют в ограниченном объеме и только в частных случаях, например для узких простенков в нижних этажах высоких зданий.

Устойчивость каменных наружных стен обеспечивается их пространственным взаимодействием с внутренними несущими конструкциями – стенами и перекрытиями. При этом наружные стены жестко связывают с внутренней перевязкой кладки, а с перекрытиями из железобетонных настилов – заведениям последних в стену не менее чем на 120 мм, опираниям на стену через слой прочного раствора и соединением стен с перекрытиями стальными анкерами. При устройстве перекрытий по балкам перекрытия заводят в стену на 250 ММ и связывают анкерами с кладкой через каждые 6М.

Шаг поперечных внутренних стен – диафрагм жесткости, обеспечивающих устойчивость продольных фасадных стен, зависит от качества кладки и конструкции перекрытий. Так в малоэтажных зданиях с деревянными перекрытия он составляет 12М, а в домах со сборными железобетонными перекрытиями достигает 30М.

Долговечность каменных стен обеспечивает морозостойкость материалов, применяемых для внешней части кладки. Соответственно марки камней и облицовочных материалов по морозостойкости для наружных стен жилых зданий средней и повышенной этажности, строящихся в умеренном климате, принимаемый не ниже F15, а для отдельных деталей стен (карнизы, парапеты, подоконники, пояски, цоколи и др.), подверженных особо интенсивному атмосферному увлажнению – F25.

Теплозащитная способность наружных стен при проектировании назначается в соответствии с гигиеническими требованиями и с учетом экономии топливных ресурсов (см. учебное пособие РГОТУПС. и др. Усиление теплозащитных качеств ограждающих конструкций. М.:1999).

Лекция 3 (4 курс ПГС)

Гражданские здания из крупноразмерных элементов и современных индустриальных конструкций. Строительная теплотехника, звукоизоляция зданий, инсоляция и солнцезащита.

Изложено

1)  «Архитектура. Конструкции зданий и сооружений» Учебное пособие М. РГОТУПС, 2004г.

2)  , «Конструкции гражданских зданий» под ред. АСВ Москва 2000г. стр. 53-99.

Лекция 4 (5 курс ПГС)

Промышленные здания, естественное освещение. Одноэтажные производственные здания.

Промышленные здания в зависимости от этажности могут быть одноэтажными и многоэтажными. В современной практике преобладают одноэтажные здания (80% от общего объема строительства), так как они имеют определенные преимущества: лучшие условия для размещения оборудования, организации производственных потоков, применения транспортных и грузоподъемных устройств. В одноэтажных зданиях обеспечивается большая маневренность при изменении технологического процесса.

По характеру застройки территории промышленного предприятия одноэтажные промышленные задания подразделяются на здания сплошной и павильонной застройки.

Здания сплошной застройки представляют собой многопролетные корпуса большой ширины и длины. Такие здания бывают либо бесфонарные, рассчитанные на искусственное освещение и проветривание производственных помещений, либо с устройством различных систем верхнего света и аэрации, обеспечивающих естественное освещение и проветривание. Здания сплошной застройки, как правило, имеют внутренний водоотвод с многоскатной или плоской кровлей.

Здания павильонной застройки имеют сравнительно небольшое количество пролетов, обеспечивающих боковое освещение естественным светом и проветривание с забором воздуха через проемы в стенах и вытяжку через аэрационный фонарь или шахты в кровле. Водоотвод часто устраивают наружный. К этому типу зданий относятся основные производственные корпуса некоторых отраслей промышленности, к которым предъявляются повышенные требования с точки зрения освещения и проветривания (химия, металлургия и др.), а также подсобные и складские помещения (см. , «Архитектура промышленных зданий» М.:АСВ, 1998г. Стр. 37-65 «Освещение и воздухообмен в промышленных зданиях»).

К достоинствам павильонной застройки относятся: лучшие условия санитарно-гигиенического режима, меньшая пожароопасность, возможность большей изоляции цехов с производственными вредностями, пожаро – и взрывоопасных.

В зависимости от характеристики технологического процесса одноэтажные промышленные здания по объемно-планировочному решению могут быть пролетного, ячейкового, зального и комбинированного типа.

Здания пролетного типа применяются в тех случаях, когда технологические процессы направлены вдоль пролета. Размеры пролетов выбираются в зависимости от характера технологического процесса и габаритов технологического оборудования и изделий.

Размеры пролетов – от 12 – 36 м и более.

Шаг внутренних опор – 6, 12 м и более, но кратен 6 м. Пролетный тип здания характеризуется преобладанием пролета над шагом колонн.

В бескрановых зданиях без подвесного оборудования и с подвесным подъемно-транспортным оборудованием грузоподъемностью до 5 т применяется сетка 12 х 6, 24 х 6, 18 х 12, 24 х 12 м. В зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно применяют сетку: 18 х 12, 24 х 12, 30 х 12, 36 х 12 м. Оптимальной для большинства производств является сетка 18 х 12 или 24 х 12 м. При проектировании одноэтажных промышленных зданий следует учитывать, что укрупненная сетка колонн позволяет лучше использовать производственную площадь, способствует большей гибкости производства. Транспортная связь между отдельными участками в зданиях пролетного типа достигается при помощи мостовых и подвесных кранов. Конвейеров или напольного транспорта.

Здания зального типа характеризуются большими пролетами (от 36 до 100 м и более). Применяется этот тип здания, когда необходима большая производственная площадь без внутренних опор (например, ангары, эллинги и т. п.). Большие пролеты залов перекрываются пространственными конструкциями. Пролет и шаг колонн каркаса в зданиях зального типа применяется кратным 6 м.

Здания зального типа получают в последнее время распространение в отраслях промышленности, в которых технологический процесс не связан с крупногабаритным оборудованием или продукцией. Это объясняется тем, что большие размеры производственных помещений позволяют свободно использовать пространство, то есть размещать любые технологические процессы.

Здания зального типа с укрепленной сеткой колонн (24х12, 30х12 м), позволяют располагать в них сборно-разборные многоэтажные этажерки для размещения технологического оборудования. Здания со сборно-разборными этажерками имеют более легкие перекрытия по сравнению с многоэтажными, благодаря чему снижается вес здания, а следовательно стоимость строительства. В зданиях с крупной сеткой колонн легко осуществлять модернизацию, изменять технологический процесс, внедрять новую технологию без перестройки основных конструкций зданий.

Развитие массового и непрерывного поточного производства часто требует размещение технологических линий и движения транспорта в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Мостовые краны не обеспечивают этого. Поэтому необходимо переход на другой более гибкий – подвесной или напольный – транспорт. В связи с этим появляется новый вид здания сплошной застройки с квадратной или близкой к этому сеткой колонн и одинаковой высотой до низа покрытия с подвеской к нему подъемно-транспортного оборудования. Такая структура объемно-планировочного решения получила название ячейковой, а здания – гибкий или универсальный.

В зданиях ячейкового типа наибольшее распространение имеют сетки колонн 12 х 12, 18 х 18, 24 х24, 30 х30, 36 х 36 м.

Отличительной особенностью гибких цехов является то, что любое существенное изменение в технологическом процессе не отражается на конструкциях здания. Кроме того, достигается технологическая маневренность, унификация объемно-планировочного и конструктивного решения, повышение эффективности использования производственных площадей, снижение стоимости строительства. Полезная площадь гибких цехов предназначается только для размещения технологического и транспортного оборудования. Вспомогательные помещения размещаются на антресолях в межферменном пространстве или в пристройках. Антресоли располагаются обычно у наружных стен здания или между предприятиями, блокируемыми в одно здание. Антресоли могут также устраиваться над подсобно-производственными помещениями, внутрицеховыми и в «метровой» зоне работы кранового оборудования. Конструктивная схема антресолей – каркасная, с сеткой колонн 6 х 6 м, при сборно-разборных конструкциях.

Здания ячейкового типа проектируют с естественным и искусственным освещением. Характерной особенностью освещения производственных участков в гибких цехах является применение в них так, называемых «плавающих» систем верхнего освещения, расположение которых не зависит от пролетов и их величины. Применение таких систем позволяет получить равномерную освещенность по всей площади цеха.

В зданиях комбинированного типа объемно-планировочное решение может сочетать признаки зданий пролетного типа с типом зальных, пролетного типа с ячейковыми и т. д.

Основные положения по унификации, понятие УГС для различных отраслей промышленности.

Унификация промышленных зданий основывается на модульной системе и имеет две формы: отраслевую и межотраслевую.

Отраслевая унификация – унификация объемно-планировочных и конструктивных решений Промздания в пределах данной отрасли промышленности.

Межотраслевая унификация – создание унифицированных промышленных зданий для различных отраслей промышленности.

Создание межотраслевой системы унификации объемно-планировочных и конструктивных решений позволяет сократить число типоразмеров конструкций, снизить стоимость строительства.

Для удобства унификации объем Промздания расчленяется на отдельные части или элементы.

Объемно-планировочный элемент (пространственная ячейка) – часть здания с размерами, равными высоте этажа, пролету, шагу.

Планировочный элемент (планировочная ячейка) – горизонтальная проекция объемно-планировочного элемента.

Температурный блок – часть здания, состоящая из нескольких объемно-планировочных элементов, расположенных между поперечными и продольными температурами швами или между температурами швами и торцовой или продольной стороной здания.

Основные стадии унификации: линейная, пространственная, объемная.

Линейная унификация – унификация отдельных параметров.

Основные параметры и модули для одноэтажных и промышленных зданий:

Пролет: 6, 12, 18, 24, 30, 36 и более.

Шаг: 6, 12, 18 и более.

Модуль: 6 м.

высота (от пола до низа несущей конструкции покрытия на опоре) – 3; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6 и более (для бескрановых зданий) высота для крановых зданий – 8,4; 9; 9,6 и др.

Модуль по высоте – 0,6 м.

Пространственная унификация – сокращение количества сочетаний параметров по пролетам, высотам и шагам колонн, создание унифицированных объемно-планировочных элементов.

Объемная унификация – унификация по пути уменьшения типов зданий, создание условий для их блокирования.

Объемная унификация осуществляется на основе создания УГС (унифицированных габаритных секций).

Унифицированная секция является объемной частью здания и состоит из нескольких пролетов постоянной высоты. Габариты секции зависят от характера технологического процесса и конструктивного решения здания и чаще всего, представляет собой температурный блок.

Длина УГС – расстояние между поперечными температурными швами, максимальная ширина – расстоянию между продольными температурными швами.

В зависимости от применяемых сеток колонн, а также от характера блокирования в здании, УГС разделяются на следующие типы: 1 тип – многопролетные для зданий сплошной застройки, рассчитанные на блокирование секции с любой стороны. 2 тип – одно, двух и многопролетные, блокируемые только вдоль пролета, 3 тип – одно и многопролетные, пристраиваемые к многопролетным секциям.

2

1

1

8

5

2

2

1

а) б) в)