Одноэтажные промышленные здания возводятся для эксплуатации предприятий с горизонтальным технологическим процессом производства. Они представляют собой шатер, который предназначен для защиты работников и используемого оборудования от влияния внешней среды (сезонных изменений температуры, возможных атмосферных осадков и т.д.), а также восприятия нагрузки от технологических мостовых кранов. Количество кранов, их грузоподъемность определяются технологией предприятия. В проекте (работе) условно принимается - в пролете устанавливается один кран грузоподъемностью 10 т на температурный блок. Шатер здания состоит из фундаментов под каркас, колонн, конструкций покрытия и ограждения. Для эксплуатации мостовых кранов, по колоннам устанавливаются подкрановые балки. Пример объемно-планировочного решения одноэтажного промышленного здания приведен на рис. 1.2.
Фундаменты под каркас здания принимаются из монолитного железобетона, ступенчатые с подколенниками стаканного типа. Глубина заложения фундаментов, в реальном проектировании, принимается в соответствии с несущей способностью грунта и наличием подземных производственных сооружений. При выполнении проекта (работы), глубина заложения принимается в соответствии с заданием и наличием подземных сооружений. Конструктивное решение фундаментов под каркас здания, со стаканом глубиной 0,85 м, приведено на рис. 1.3.
В реальном проектировании, размеры фундаментов определяются по расчету в зависимости от несущей способности грунта и нагрузки, воспринимаемой данным фундаментом. При разработке эскизного проекта, размеры ступеней опорной части фундаментов крайнего и среднего рядов (a x b) условно принимаются равными и устанавливаются в зависимости от вида грунта и величины пролета по табл. 3.9*. В тех случаях, когда размеры пролетов, примыкающих к данному фундаменту, неодинаковы, размеры подошвы фундамента принимаются по большему. Высота ступеней фундаментов условно принимается равной 400 мм. Геометрические размеры подошвы фундаментов под колонны, расположенные на температурном шве, условно увеличиваются по направлению шага колонн в 1,6 раза и принимаются кратными 300 мм. Объем фундамента среднего ряда расположенного на температурном шве условно принимается в 1,6 раза больше объема рядового фундамента среднего ряда. Конструктивные решения фундаментов, расположенных в местах примыкания отдельных составляющих частей цеха и являющихся одновременно опорой для колонн этих частей, условно не рассматриваются и принимаются равными по объему фундаментам, расположенным на температурном шве.
* Номерация таблиц принята исходя из очередности их представления в
третьей части пособия.
Для возведения несущих элементов каркаса здания используются типовые сборные железобетонные конструкции, спецификация которых приведена в табл. 3.1. Серия используемых конструкций принимается в соответствии с заданием.
Использование типовых конструкций требует определенного расположения на плане колонн по отношению к разбивочным осям, которые зависят от ряда условий. Примерное решение сопряжения колонн и осей здания приведено на рис. 1.4.
При использовании подстропильных ферм, в тех случаях когда шаг колонн наружного и среднего рядов не совпадают, высота оголовка (верхней части) колонны, при изготовлении, уменьшается на высоту опорной части подстропильной фермы, которая принимается равной 0,5 м.
Отметка опоры подкрановой балки принимается на 2,5 - 3,5 м ниже отметки низа стропильной конструкции (фермы).
Ограждающие конструкции здания выполняются из сборных керамзитобетонных панелей и металлических оконных переплетов, устанавливаемых по всему периметру здания, исключая крайние пролеты в углах здания. Стеновые рядовые панели изготовляются длиной 6 или 12 м и высотой 1,2 или 1,8 м. Угловые панели удлиняются, с целью создания конструкции угла здания. Размеры панелей оконных переплетов принимаются равными размерам рядовой стеновой панели.
При решении фасада здания предусматривается установка по фундаментным балкам цокольной стеновой панели высотой 1,8 м. Варианты возможных решений фасада здания приведены на рис.1.5.
Количество панелей и оконных переплетов определяется в зависимости от высоты здания. Примерное решение раскладки стеновых панелей и оконных блоков приведено на рис. 1.6.
Для установки стеновых панелей по торцам здания предусматривается установка фахверковых колонн. Они устанавливаются в сборные железобетонные фундаменты стаканного типа. Глубина заложения таких фундаментов принимается равной 1,8 м.
Исходя из технологии промышленного производства, в здании предусматривается определенное количество ворот. При разработке эскизного проекта, количество ворот устанавливается студентом самостоятельно, при этом, условно принимается - минимум одни ворота на три пролета по торцу здания.
Основной целью, как уже отмечалось выше, шатра здания является создание условий для работы людей и технологического оборудования. Для размещения (установки) технологического оборудования возводят специальные сооружения. Они располагаются как над уровнем пола, обычно принимаемого за отметку (+- 0.00), так и ниже отметки (+- 0.00), т.е. под землей.
Фундаменты под оборудование выполняются из монолитного, сборно-монолитного и сборного железобетона. Иногда вместо сборного железобетона, как правило для колонн, используются металлоконструкции. Габариты фундаментов определяются в соответствии с размерами, весом, особенностями эксплуатации, устанавливаемого на них оборудования. Они имеют большое число перепадов по высоте, изрезаны внутренними каналами и тоннелями с большим числом типоразмеров сечений.
Кроме, собственно, фундаментов под оборудование, возводят различные вспомогательные сооружения - маслоподвалы, насосные станции, резервуары, коммуникационные тоннели, каналы и т.д., связанные с функционированием устанавливаемого оборудования. Они могут размещаться как в теле фундамента под оборудование так и за его пределами.
В проектируемом цехе, возводятся фундаменты под технологическое оборудование двух видов. Первые - представляют собой монолитные железобетонные массивы высотой 2 м, шириной 4,0 - 5 м и длиной 25 - 35 м. Глубина их заложения принимается равной (-1,5 м). Вторые - в виде силовой железобетонной плиты толщиной 35 см по щебеночному основанию толщиной 10 см. Для обеспечения функционирования оборудования устанавливаемого на фундаменты первого вида, предусматривается возведение подземных сооружений, в которых размещают подсобное и вспомогательное оборудование. Одно подземное сооружение, площадью 50 м3, предназначено для обслуживания оборудования размещаемого на одном фундаменте первого вида. Они могут блокироваться для обслуживания оборудования размещаемого на нескольких фундаментах. Принятое конструктивное решение по ним приведены на рис. 1.7. Толщина сборных железобетонных стеновых панелей и плит перекрытия условно принимается равной соответственно 30 и 40 см, ширина - 1,0 м, масса - 2,7 и 3,5 т. Днище выполняется из монолитного железобетона с расходом арматуры - 40 кг на 1,0 м3 бетона.
Размещение фундаментов под оборудование и подземных сооружений осуществляется студентом самостоятельно и согласовывается с руководителем-консультантом. При их размещении (проектировании) необходимо руководствоваться следующими условиями:
è площадь части пролетов в которых возводятся фундаменты первого вида должна составлять 15-25% от всей площади цеха;
è расстояние между отдельными фундаментами первого вида по длине пролета должно составлять, как минимум, 6-12 м;
è минимальное расстояние от оси пролета до обреза края массива фундамента принимается равным 2,5 м;
è в 24 и 30 метровых пролетах сооружаются две нитки фундаментов первого вида, а в 18 метровых, как правило, одна;
è фундаменты в виде силовой плиты, сооружаются по всей ширине пролета.
В реальных проектах, кроме фундаментов и подземных сооружений, в цехе проектируются надземные сооружения различного назначения - бытовки, мастерские и т.д. При выполнении курсового проекта (работы) они не учитываются.
Устройство полов, в районе размещения фундаментов под оборудование выполненных в виде железобетонных массивов, осуществляется по бетонному основанию толщиной 100 мм. Конструкция верхнего покрытия (чистового) пола, в этом районе, принимается в соответствии с заданием.
Устройство полов, в районе размещения силовой плиты, осуществляется непосредственно по плите. В этом районе в качестве чистового пола принимается асфальтобетон, укладываемый толщиной 25 мм.
Кровля - утепленная с покрытием в три слоя рубероидом.
Внутренние отделочные работы включают в свой состав: известковую окраску потолков, стен и колонн; масляную окраску - колонн на высоту 1,8 м, цокольной панели и оконных переплетов.
Наружная отделка здания предусматривается в виде: окраски силикатными составами с предварительной расшивкой швов стеновых панелей за исключением цокольной, которая облицовывается плиткой; масляной окраски оконных переплетов.