Рекомендации по проектированию производственных зданий

 

Проектирование промышленных зданий начинается с эскизных разработок, которые включают:

- разработку планов производственного и административно-бытового зданий с указанием в плане несущих конструкций и их привязки к разбивочным осям;

- разработку поперечных и продольных разрезов с выбором материалов и габаритов несущих и ограждающих конструкций;

- разработку вертикального разреза по наружной стене производственного здания;

- схематичное решение фасада производственного и административно-бытового зданий.

На первой стадии выполнения проекта следует изучить задание и методические указания, уяснить функциональное назначение производственного здания и административно-бытовых помещений, ознакомиться с рекомендуемей литературой.

На второй стадии работы следует предварительно проработать эскизное решение в компьютерной графике и выполнить основные расчеты, предусмотренные содержанием пояснительной записки.

На заключительной стадии проектирования необходимо окончательно оформить чертежную часть проекта, а после проверки расчетов - составить пояснительную записку к проекту.

При выборе несущих и ограждающих конструкций следует обратить внимание на обеспечение высокой степени индустриализации и экономичности конструкций. Все основные размеры здания и его элементов должны быть приняты по правилам единой модульной системы.

Основной базой унификации объемно-планировочного и конструктивного решения здания является единая система модульной координации размеров в строительстве (ЕСМК), представляющаяся собой совокупность правил сочетания размеров здания, его элементов, строительных конструкций и санитарно-технических устройств благодаря кратности этих размеров основному модулю М - 100 мм.

При назначении размеров объемно-планировочного и конструктивного решения рекомендуется принимать следующие укрупненные модули:

- в одноэтажных зданиях для ширины пролетов и шага колонн - 60 М, для высоты от чистого пола до низа несущих конструкций покрытия на опоре - 6 М (при высоте до 6 м, а в зданиях с ручными мостовыми кранами до 9,6 м) и 12 М (при высоте от 6 м и более);

- в многоэтажных зданиях для ширины пролетов - 30 М (при пролетах от 6 до 12 м) и 60 М (при пролетах более 12 м), для шага колонн - 60 М, для высоты этажей - 6 М и 12 М (при высоте соответственно до 4,8 м и более).

Ширину пролетов при отсутствии мостовых кранов назначают: 12, 18, 24, 30 и 36 м (допускаются пролеты шириной 6 и 9 м); при наличии электрических мостовых кранов - 12, 18, 24, 30 и 36 м. При технологической необходимости ширину пролетов можно назначать более 36 м, но кратной 6 м.

Шаг колонн в крайних рядах принимают - 6 м (допускается 12 м), а в средних рядах - 6 и 12 м. В отдельных случаях допускается шаг колонн более 12 м, кратным 6 м. При выборе шага колонн руководствуются технологическими и технико-экономическими обоснованиями.

Высоту от пола до низа несущих конструкций покрытия на опоре можно принимать от 3,0 до 6,0 м кратно 0,6 м, а от 7,2 до 18 м кратно 1,2 м. В зданиях с ручными мостовыми кранами допускается также принимать высоту 6,6; 7,8 и 9,0 м.

Для многоэтажных промышленных зданий согласно основным положениям унификации установлены следующие размеры параметров: ширина пролетов 6, 9, 12 м и более, кратная 6 м; шаг колонн 6 м. При соответствующем обосновании допускается применять пролет-вставку шириной 3 м и шаг колонн более 6 м (кратным 3 м).

Высоту этажей многоэтажных промышленных зданий с балочными перекрытиями принимают:

- при ширине пролетов 6 м - 3,6; 4,2; 4,8 и 6,0 м, а для первого этажа - также 7,2 м;

- при ширине пролетов 9 м - 3,6; 4,2; 4,8 и 6,0 м, а для первого этажа или всех этажей с подвесными потолками - также 7,2 м;

- при ширине пролетов 12 м - 4,2; 4,8 и 6,0 м, а также 7,2 м в тех случаях, что и для пролета 9 м;

- в зданиях шириной 18 м и с верхним этажом такого же пролета высоту верхнего этажа при отсутствии мостовых кранов следует принимать 7,2 м и 10,8 м при наличии мостовых кранов.

 

4.1. Правила привязки конструктивных элементов одноэтажных промышленных зданий

 

Основой для разработки плана является заданная укрупненная функционально-технологическая схема. Графической базой для вычерчивания плана является сетка разбивочных координационных осей. Нумерация осей по горизонтали цифровая, слева направо; по вертикали - буквенная: снизу вверх (с пропуском букв з, й, о).

Оси изображают тонкими штрих-пунктирными линиями. Рекомендуется показывать перекрестья осей только в местах установки опор, не проводя оси через весь чертеж.

При разработке объемно-планировочного и конструктивного решения необходимо соблюдать правила привязки конструктивных элементов к разбивочным осям, под которыми понимают расстояние от разбивочной оси до грани или геометрической оси сечения конструктивного элемента.

Для одноэтажных каркасных промышленных зданий при привязке колонн крайних рядов и наружных стен к продольным разбивочным осям применяют нулевую и в 250 мм привязку.

При нулевой привязке внешние грани колонн совмещают с разбивочной осью, а внутреннюю плоскость стены смещают наружу на 30 мм. Зазоры 30 мм между внешними гранями колонн крайних рядов и внутренней плоскостью стены предусматриваются для расположения приборов крепления в панельных стенах.

Нулевая привязка применяется в следующих случаях:

- в зданиях без мостовых кранов со сборным железобетонным, стальным или смешанным каркасом при использовании стеновых панелей и шага колонн крайних рядов 6 и 12 м (рис.3, а);

- в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 32 т и сборным железобетонным или смешанным каркасом при шаге колонн крайних рядов 6 м и общей высоте не более 14,4 м (рис.3, б).

Рис.3. Привязка элементов одноэтажных зданий к продольным и поперечным разбивочным осям:

а, б) нулевая привязка колонн и наружных стен к продольным разбивочным осям; в) то же, привязка 250 мм; г) привязка к поперечным разбивочным осям в торцах зданий

 

Привязку 250 мм (а иногда и более, но кратную 250 мм), при которой внешние грани колонн смещают наружу с разбивочной оси на 250 мм, а между внутренней плоскостью стены и гранью колонн оставляют зазор 30 мм, применяют для следующих зданий:

- без мостовых кранов со сборным железобетонным каркасом при шаге колонн крайних рядов 6 м и высоте более 14,4 м или со стальным каркасом, шаге колонн крайних рядов 12 м и высоте более 8,4 м;

- с электрическими мостовыми кранами грузоподъемностью более 32 т со сборным

железобетонным или смешанным каркасом при шаге колонн крайних рядов 6 м (рис.3, в).

Привязку колонн основного каркаса торцовых стен к поперечным разбивочным осям в зданиях с покрытием по стропильным фермам (балкам) производят следующим образом: в торцах зданий геометрические оси сечения основных колонн смещают от разбивочной оси внутрь на 500 мм, а внутреннюю поверхность стены - наружу на 30 мм с той же оси (рис.3, г).

Продольные и поперечные температурные швы и перепады высот каркаса выполняют на двух рядах колонн (рис.4). В отдельных случаях при металлическом каркасе и небольших более низких пролетах допускается выполнение перепадов высот между параллельными пролетами на одном ряде колонн.

По линиям поперечных температурных швов геометрические оси сечения колонн смещают на 500 мм в обе стороны от оси шва, который совмещают с поперечной разбивочной осью(4, а).

В зданиях со сборным железобетонным каркасом и при расстоянии между поперечными температурными швами более 144 м в швах предусматривают две разбивочные оси со в ставкой между ними элемента размером 100 мм, а геометрические оси сечения колонн смещают на 500 мм с каждой из этих осей (рис.4, б).

При наличии продольных температурных швов и перепадов высот у смежных параллельных пролетов на двух рядах колонн, предусматривают парные разбивочные оси со вставкой между ними (рис.4, в - з).

В зависимости от размера привязки колонн в каждом из смежных пролетов ширину вставок между парными продольными разбивочными осями по линиям температурных швов в зданиях с пролетами одинаковой высоты и с покрытиями по стропильным фермам (балкам) принимают равной 500, 750 и 1000 мм.

Ширину вставки между продольными разбивочными осями в местах перепада высот параллельных пролетов в зданиях с покрытиями по стропильным фермам (балкам) принимают кратной 50 мм и не менее 300 мм.

Рис.4. Примеры привязки колонн одноэтажных зданий и вставки между разбивочными осями в местах устройства поперечных и продольных температурных швов:

а-б) в местах устройства поперечных температурных швов; в-д) то же, продольных температурных швов в зданиях с пролетами одинаковой высоты; е-з) то же, в местах перепада высот параллельных пролетов

Величина вставки зависит:

- от привязки к разбивочным осям граней колонн, обращенных в сторону перепада;

- толщины стены из панелей и зазора 30 мм между ее внутренней плоскостью и гранью колонн повышенного пролета;

- зазора не менее 50 мм между внешней плоскость стены и гранью колонн пониженного пролета.

Размеры вставок (С) указаны в табл.1. Таблица 1

Ширина вставок между разбивочными осями

 

Привязка колонн, мм	Толщина панелей, мм
при перепаде высот параллельных пролетов	при перепаде высот перпендикулярных пролетов	160 и 200
Ширина вставок С, мм
0 и 0
0 и 250
250 и 250	-

 

Ширину вставок в местах примыкания взаимно перпендикулярных пролетов одноэтажных промышленных зданий с покрытиями по стропильным фермам (балкам) принимают согласно рис.5 и табл.1.

Колонны средних рядов следует располагать так, чтобы геометрические оси сечения их нижней части совпадали с продольными и поперечными разбивочными осями (осевая привязка).

Рис.5. Примеры привязки колонн одноэтажных зданий при взаимно перпендикулярном примыкании пролетов

 

Исключения допускаются для колонн торцов зданий, а также для колонн, устанавливаемых по линиям поперечных и продольных температурных швов и перепадов высот.

 

4.2. Правила привязки конструктивных элементов многоэтажных

промышленных зданий

В многоэтажных промышленных зданиях с балочными перекрытиями размер привязки колонн крайних рядов к продольным разбивочным осям зависит от нормативных нагрузок на покрытия. Так, в зданиях с нагрузками на них,5-10 кПа внешнюю грань, колонн смещают с разбивочной оси наружу на 200 мм, а между внутренней плоскостью стены и гранями колонн предусматривают зазор 30 мм (рис.6, а).

В зданиях с нагрузками на перекрытия 10-25 кПа внешние грани колонн совмещают с разбивочной осью и оставляют зазор в 30 мм между колоннами и стеной (рис.6, б).

 

Рис.6. Привязка колонн и наружных стен многоэтажных зданий к продольным и поперечным разбивочным осям и в местах температурных швов:

а) в зданиях с нормативными нагрузками на перекрытие 500-1000 кг/м2 (5-10 кПа); б) то же, с нагрузками 1000-2500 кг/м2 (10-25 кПа); 1- торцевая стена; 2- продольная стена

 

В торцах многоэтажных зданий внешние грани колонн относят от крайних

поперечных разбивочных осей на 200 мм (рис.5, а) или геометрические оси сечения крайних колонн смещают с разбивочных осей внутрь на 500 мм (рис.5, б). В первом случае между внутренней плоскостью торцовой стены и внешней гранью колонн оставляют зазор 30 мм, а во втором такой зазор предусматривают между стеной и разбивочной осью.

Поперечные температурные швы устраивают на двух рядах колонн со вставкой между ними размером 1000 мм или без нее. В первом случае геометрические оси сечения парных колонн совмещают с разбивочными осями (рис.6, а), во втором - температурный шов совмещают с одинарной разбивочной осью и каждую из парных колонн смещают с разбивочной оси на 500 мм (рис.6, б).

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

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

 

4.3. Правила привязки к одноэтажному производственному зданию

многоэтажной пристройки

 

В месте примыкания к одноэтажному зданию многоэтажного не допускается смещать разбивочные оси, перпендикулярные к линии пристройки и общие для обеих частей сблокированного здания. При этом вставку между разбивочными осями по линии поперечных температурных швов многоэтажного здания предусматривают как продолжение аналогичных швов одноэтажного здания (рис.7).

 

 

Рис.7. Температурные швы в пристройках, продолжающие швы одноэтажной части здания:

1- поперечный шов со вставкой в многоэтажной пристройке; 2- поперечный шов без вставки; 3-

продольный шов со вставкой в одноэтажной части здания; 4- одноэтажная часть здания; 5- многоэтажная пристройка

 

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