А - для зданий без мостовых кранов; б - то же, с мостовыми кранами; в - закладовые элементы колонны; 1 - оголовок из листа 8х300х400 и два болта М 20х130; 2 - упор подкрановой балки - 8х200х400; 3 - опора подкрановой балки - 8х400х550 и четыре болта М 20х150; 4 - элементы из уголков 63х5х200 для крепления стеновых панелей.
Рисунок 1.15
Если верхний этаж многоэтажных промышленных зданий проектируют однопролетным с целью устройства подвесных или мостовых кранов или по технологическим условиям, то для покрытия верхнего этажа применяют те же несущие.
Для покрытий промышленных зданий в качестве несущего настила наиболее часто применяют железобетонные ребристые плиты длиной 6 и 12 м при их ширине 3 и 1,5 м.
Железобетонные балки и фермы. Железобетонные балки применяют для пролетов от 6 до 18 м в покрытиях промышленных зданий с односкатным, двухскатным и плоским профилем кровли. В двухскатных балках покрытий запроектирован ломаный верхний пояс с уклоном скатов 1: 11. В целях снижения массы балок, а также для создания возможности смонтировать под покрытием трубопроводы, воздуховоды и другие инженерные коммуникации в вертикальных стенках балок делают сквозные отверстия различной геометрической фермы. Балки с пролетом более 12 м крайне громоздки и имеют большую массу, поэтому для облегчения транспортировки их расчленяют на отдельные сборные элементы с последующей сборкой и применением напряженной пучковой или прядевой арматуры. После натяжения арматуры закладные трубки в отдельных элементах балки заполняют жидким цементным раствором, который предохраняет стальную арматуру от коррозии.
При пролетах 6 и 9 м балки изготовляют таврового сечения и имеют высоту на опоре от 550 до 790 мм а для пролётов 12 и 18 м поперечное сечение их - двутавровое с высотой на опоре от 790 до 1490 мм.
Bверхнем поясе балок закладывают стальные пластинки, к которым прикрепляют сваркой прогоны или панели покрытия. На нижнем поясе и стенке также устанавливают закладные устройства для закрепления путей подвесного транспорта. Опорные части балок имеют стальные листы с вырезами для крепления их к колоннам.
Железобетонные фермы предназначены для покрытий промышленных здании с пролетами 18, 24, 30 м, но, в отдельных случаях могут перекрывать пролеты в 36 м и более.
В зависимости от условий строительства, возможности транспортировки и способа изготовления фермы могут быть цельными либо расчлененными на полуфермы или на отдельные блоки длиной до 6 м.
Железобетонные фермы по расходу металла экономичнее стальных конструкций, но значительно тяжелее их, что затрудняет перевозку и усложняет монтажные работы. Геометрическая схема фермы определяет очертание ее верхнего и нижнего поясов, а также расположение раскосов и стоек.
В настоящее время выпускают следующие типы железобетонных ферм, применяемых в промышленном строительстве: сегментные, арочные, треугольные, трапециевидные и с параллельными поясами. Для изготовления ферм применяется бетон высоких марок 300-500 с предварительным напряжением арматуры в нижних растянутых поясах. Раскосы в решетчатых фермах значительно усложняют использование межферменного пространства при монтаже инженерных коммуникаций и воздуховодов. Поэтому целесообразнее применять безраскосные фермы Виренделя с параллельными поясами или арочные (рисунок 1.17). Треугольные и трапециевидные фермы применяют реже.
Железобетонные стропильные фермы обычно устанавливают с шагом 6 или 12 м. В случае расположения колонн в промышленных зданиях с шагом 12-24 м, увеличивать шаг стропильных ферм более 6 м нецелесообразно при необходимости устройства подвесных потолков, а также при креплении подъемно транспортного оборудования (кошки, тали, подвесные краны, краны-штабелеры) к нижнему поясу фермы.
В этом случае по колоннам вдоль промышленного здания устанавливают подстропильные конструкции, на которые опираются стропильные фермы или балки
Пространственная жесткость и неизменяемость системы покрытий с железобетонными фермами обеспечивается за счет приварки настилов к стальным закладным элементам в верхних поясах ферм, в результате чего в плоскости покрытия создается жесткий диск.
Железобетонные балки покрытий.
а - для скатных покрытий; б - для плоских покрытий; в - деталь крепления балки к колонне; 1 - закладной элемент колонны; 2 - опорный лист балки (фермы)
Рисунок 1.16
Безраскосные фермы.
а-с параллельными поясами; б-арочная; 1-настил по верхнему поясу; 2 - настил по нижнему поясу; 3 - ферма
Рисунок 1.17
Крепление ферм к колоннам и к подстропильным конструкциям выполняют анкерными болтами с последующей сваркой закладных торных деталей.
Ограждающие конструкции покрытий выполняют в зависимости от эксплуатационного режима промышленного здания, поэтому их проектируют невентилируемыми, частично вентилируемыми и вентилируемыми.
Стены и перегородки. Стены из железобетонных и ячеистобетонных панелей обладают высокой индустриальностью, улучшают качество и снижают массу зданий, трудоемкость их на 30-40% меньше, чем у стен из кирпича. Для промышленных отапливаемых зданий выпускают однослойные, двухслойные и трехслойные панели. Длина панелей 6 и 12 м, высота основных типов панелей 1,2 и 1,8 м, толщину их в целях унификации форм стальной опалубки принимают 200, 240 и 300 мм. При необходимости изготовляют доборные панели высотой 0,9 и 1,5 м. На заполнение простенков применяют стеновые панели длиной 3; 1,5; 0,75 м.
Для стен неотапливаемых промышленных зданий применяют железобетонные ребристые и часторебристые панели длиной 6 и 12 м, высотой 0,9; 1,2; 1,8 и 2,4 м, толщиной ребер 100 мм (часторебристых), 120 мм (ребристых с шагом колонн 6 м) и 300 мм (ребристых для шага 12 м).
Стены из асбестоцементных листов целесообразно применять в неотапливаемых промышленных цехах с избыточными тепловыделениями или на взрывоопасных производствах.
Асбестоцементные стеновые панели выпускают двух видов - асбестопенопластовые и асбестодеревянные.
Асбестопенопластовые панели выполняют из плоских асбестоцементных листов в сочетании с легкими плитными утеплителями в виде жесткого несгораемого или трудно сгораемого пенопласта с воздушной прослойкой, пеностекла, цементного фибролита и других материалов. Толщина асбестоцементного листа - 8 мм, а всей панели-136 мм. Соединение отдельных элементов панели осуществляют на клею, и винтах с промазкой гидроизолирующей мастикой. Панели монтируют на опорные столики из оцинкованной листовой стали.
Окна и фонари. Конструктивные решения по заполнению оконных проемов в промышленных зданиях зависят от особенностей технологии производства, температурно-влажностного режима и экономических соображений. В настоящее время заполнение оконных проемов проектируют с железобетонными, металлическими и деревянными переплетами, а также применяют ограждения производственных зданий сплошными светопрозрачными панелями из стекложелезобетона, стеклопластика и стеклопрофилита.
Железобетонные переплеты целесообразно применять в цехах с повышенной и высокой влажностью воздуха, они огнестойки, не подвержены загниванию и коррозии, менее металлоемки по сравнению со стальными конструкциями окон и дешевле в эксплуатации. Железобетонные переплеты комплектуют без оконных коробок нужной ширины и высоты восьми типоразмеров: высота первых четырех - 1085 мм, четырех других-1185 мм, а ширина их для обоих типов-1490, 1990, 2985 и 3985 мм.
Стекла в железобетонных переплетах закрепляют в четверти глубиной 12мм посредством оцинкованных кляммер (полоски 70х8 мм толщиной в 1 мм) к полкам горбылей и обвязки с последующим применением оконной замазки. Железобетонные открываемые переплеты заключают в стальные коробки или выполняют в виде ленточных фрамуг-створок.
Стальные переплеты применяют из специальных прокатных профилей в горячих цехах, а также в зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом. Допускается их применение и в зданиях при повышенной влажности воздуха.
Проектные размеры стальных переплетов приняты по ширине 1395 и 1860 мм при высоте их 1176 и 2352 мм.
Двери промышленных зданий. Двери промышленных зданий по назначению делят: на эвакуационные, транспортные (для провоза изделий, полуфабриката и небольшого по габаритам оборудования) и запасные; по местоположению-на наружные и внутренние; по степени огнестойкости-на сгораемые и огнестойкие (для брандмауэрных стен); по способу открывания-на распашные (одно-и двупольные) и откатные (в одну или две стороны); по материалам-на деревянные, металлические, стеклянные и из синтетических материалов. Номинальные размеры дверных проемов принимают: по ширине - I; 1,5; 3 м, по высоте-1,8; 2; 2,3; 2,4 м. Конструктивные размеры дверных проемов увеличивают на толщину шва и для однопольных дверей следующие: 765х2430 и 1015х2430 мм, а для двупольных - 1515х2430 и 2015х2430 мм.
Коробки деревянных дверей выполняют из брусков 74х47 мм, а стальных дверей-из уголков 75х5 мм с полотнами из листовой стали толщиной 2 мм. Полотна стеклянных дверей размером 853х2300 мм изготавливают из стекла с обромлениеем из алюминиевого профиля и обналичкой из пластмассы.
Ворота промышленных зданий устраивают для проезда напольных средств транспорта (автомобилей, автопогрузчиков, тягачей, тракторов, электрокарой подвижного состава железных дорог узкой и нормальной колеи) Типовые ворота промышленных зданий имеют следующие размеры (ширина высота): для проезда электрокар, автомобилей различной грузоподъемности, вагонеток, автопогрузчиков-3,6х3; 3,6х3,6: и 4х4,2 м, а для пропуска железнодорожного транспорта нормальной колеи-4,8х5,4 м.
В зависимости от производственной необходимости, габаритов, транспорта, герметичности притворов, скорости действия, наличия свободного места для эксплуатации и других требований применяют различные конструктивные типы ворот, которые отличаются между собой только способами открывания и закрывания их. Наиболее часто применяют ворота трех основных типов: распашные (или створные), раздвижные и подъемные. Ворота выполняют деревянными, деревометаллическими и стальными. Часто в полотнах ворот предусматривают калитки для удобства эксплуатации и прохода людей.