Проектирование промышленных зданий

Промышленное здание - строительная система, состоящая из несущих, ограждающих и многофункциональных конструкций, образующих наземный или наземно-подземный замкнутый объем, предназначенный для пребывания людей и выполнения задач производственной деятельности.

К промышленным зданиям относятся так же автостоянки, склады.

Проектирование промышленных зданий и сооружений, автостоянок, складов создается в зависимости от технологии производства, технического задания на проектирование. При проектировании промышленных зданий, автостоянок и складов необходимо найти объемно-панировочные и конструктивные решения, дающих наибольший экономический эффект в строительстве и эксплуатации зданий.

Современные промышленные здания, склады, автостоянки унифицированы и подготовлены для возведения методами строительной индустрии. Унификация проводится путем применения наиболее экономичных и универсальных элементов зданий, отобранных в соответствии с возможностями заводов-изготовителей, простотой перевозки, монтажа и тому подобными критериями.

Несущий каркас промышленных зданий, как правило, воспринимает значительные усилия, возникающие в связи с перекрытием больших площадей, необходимых для расстановки крупно-габаритных 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.

Особо эффективны конструкции, совмещающие несущие и ограждающие функции (оболочки и т. п.).

Сборные железобетонные элементы успешно применяются в несущих каркасах одноэтажных промышленных зданий, складах, автостоянках высотой до 18 м, с опорными кранам грузоподъемностью до 30 т и с пролетами до 24 м и в многоэтажных промышленных зданиях, складах, автостоянках при нагрузках на перекрытие до 2,5 тс/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.

В настоящее время стальные конструкции используются в несущих каркасах одноэтажных промышленных зданий, складов высотой более 14,4 м, с опорными кранами грузоподъемностью 50 т и более, с пролетами 30 и более и с особыми условиями эксплуатации, а в многоэтажных промышленных зданиях, складах и автостоянках – при нагрузках на перекрытие более 2,5 тс/м2.

Основные преимущества стальных конструкций – прочность, легкость, простота резки, сварки и крепления.

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 основании нагрузки от оборудования наибольшее распространение получили одноэтажные здания. Проектируемые промышленные многоэтажные здания возводятся для производства с ограниченными технологическими нагрузками, с вертикальными технологическими процессами и в условиях стесненной городской застройки.

Промышленные многоэтажные здания и здания сплошной застройки позволяют более компактно организовать технологический процесс. Здания павильонной застройки имеют преимущество в отношении естест-венного освещения и аэрации.

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.

Покрытия одноэтажных пролетных зданий выполняются в основном из унифицированных плоских элементов – плит, балок, ферм, последова-тельно передающих друг другу собранную нагрузку. Плоские конструкции перекрывают пролеты до 36 м при шаге до 18 м.

Шаг крайних и средних колонн и опирающихся на них стропильных конструкций может быть 6-метровым, 12-метровым и комбинированным - 6-метровым для крайних колонн и стропильных конструкций и 12; 18-метровым – для средних колонн.

6-метровый шаг средних колонн применяется преимущественно в невысоких двухпролетных зданиях, где его увеличение усложняет конструкцию, не давая экономического эффекта.

12-метровый шаг крайних колонн сочетается с 12-метровым шагом стропильных ферм. Это исключает подстропильные конструкции, но требует в ряде случаев применения фахверковых колонн и в продольных стенах для крепления распространенных в производстве 6-метровых стеновых и оконных панелей. 12-метровый шаг крайних и средних колонн экономичен в высоких зданиях с опорными кранами большой грузоподъемности.

Выбор шага крайних и средних колонн и стропильных конструкций в пределах, допускаемых унифицированными габаритными схемами, производится на основе экономического сопоставления вариантов.

Рекомендуется проектировать промышленные здания прямоугольного очертания, без перепадов, высот, с пролетами одного направления. Перепады высот от 1,8 м и более допускаются при значительной площади пониженной части. Пролеты двух взаимно перпендикулярных направлений применяются, если в этом случае есть существенные технологические преимущества.

Колонны крайнего продольного ряда и у продольных деформационных швов совмещаются наружными гранями с продольными осями (нулевая привязка) или смещаются на 250 и 500 мм наружу здания (привязки «250», «500»).

Колонны крайнего поперечного ряда (торцевые) и у поперечных деформационных швов смещаются с разбивочных осей на 500 мм внутрь температурного отсека здания.

Колонны средних продольных и поперечных рядов совмещаются осями сечений с сеткой разбивочных осей.