Общие сведенья о промышленных зданиях
К промышленным относятся такие здания, в которых размещают орудия производства
и осуществляются трудовые процессы с целью получения промышленной продукции.
Характерными для этих зданий являются относительно крупные по площади
помещения, наличие устройств и конструктивных элементов для крепления и движения
подвесных или опорных кранов, надстроек на покрытиях в виде световых и
светоаэрационных фонарей и ряд других особенностей (например, повышенная влажность,
значительные тепловые выделения, высокий уровень шума и т. д.).
Промышленные здания подразделяются по следующим основным признакам:
1. Назначение и принадлежность к той или иной отрасли (подотрасли)
промышленности (что определяется технологическим процессом).
В зависимости от назначения здания предприятия делят на производственные, в
которых размещают основные, обслуживающие и вспомогательные предприятия или цехи.
К производственным зданиям относят основные цехи (заготовительные,
обрабатывающие, сборочные) и подсобные (ремонтные, инструментальные).
К обслуживающим зданиям обычно относят энергетические производства (котельные,
электростанции, компрессорные), транспортные (депо и гаражи) и различные склады.
Вспомогательными называют здания, в которых размещают бытовые, административно-
конторские, лаборатории и т. п.
2. По этажности, которая является главным классификационным признаком
промышленного здания. Различают одноэтажные, двухэтажные, многоэтажные и смешанной
этажности.
Рис. 154. Движущийся тротуар и карвейер
В одноэтажных зданиях размещают производства с тяжелым и громоздким
оборудованием, значительными динамическими нагрузками, а также производства с
горизонтальной схемой технологического процесса. Многоэтажные промышленные здания
сооружают большей частью для тех отраслей промышленности, которые используют легкое
оборудование и изготавливают изделия небольшой массы (приборостроительная,
радиотехническая, электронная, легкая и пищевая отрасли промышленности). К отдельной
группе относят двухэтажные промышленные здания, где на первых этажах размещают
тяжелое оборудование, а на вторых – легкое.
3. В зависимости от характера застройки промышленного предприятия
производственные здания могут быть сплошной и павильонной застройки (рис. 155).
Производственные здания сплошной застройки отличаются значительными
размерами – многопролетный корпус большой длины и ширины, в котором можно
компактно организовать технологический процесс (рис. 155, а).
В зданиях павильонной застройки, имеющих сравнительно небольшую ширину,
можно лучше обеспечить естественное освещение и проветривание, чем в зданиях сплошной
застройки (рис. 155, г).
4. По характеру расположения внутренних опор различают промышленные здания трех
типов: пролетные, ячейковые и зальные.
В зданиях пролетного типа (рис. 155, а) размер пролета преобладает над шагом колонн.
Здания ячейкового типа (рис. 155, б) представляют собой здания обычно с квадратной
или близкой к ней сеткой колонн.
Производственные здания зального типа (рис. 155, в) сооружают, когда необходимо
иметь значительные производственные площади без внутренних опор.
5. По оснащенности подъемно-транспортным оборудованием – на крановые,
оборудованные электрическими мостовыми опорными кранами и электрическими или
ручными подвесными кранами, и бескрановые.
6. По виду освещения – на здания с естественными (боковыми и верхним), постоянным
рабочим искусственным (безоконные и бесфонарные) и совмещенным освещением, т. е.
недостаточным по условиям зрительной работы естественным, к которому добавляется для
обеспечения нормированной освещенности постоянное искусственное освещение.
7. По системе воздухообмена – на здания с общей естественной вентиляцией
(аэрацией), с механической вентиляцией и с кондиционированием воздуха.
8. По наличию систем отопления – на отапливаемые (с воздушными, центральными и
местными системами отопления) и неотапливаемые.
9. По капитальности – на четыре класса капитальности в зависимости от их назначения
и народнохозяйственной значимости.
общие сведенья о общественных зданий
Помимо требований, которым должно удовлетворять любое здание, к общественным
зданиям предъявляют еще ряд специальных требований – и утилитарных, и художественных,
и конструктивных.
Особенностью общественных зданий, отличающей их от жилых, является массовое
одновременное пребывание в них людей. Таковы, например, зрелищные и спортивные
здания, учебные, культурно-просветительские, торговые и др. Массовость пользования
помещениями общественных зданий вызывает необходимость предусматривать при
проектировании специальные помещения, приспособленные к тому, чтобы организованно
принимать и выпускать в короткий срок большое количество людей: вестибюли,
аван-вестибюли, фойе. Для обеспечения кратчайшего расстояния и прямоточного
направления людского потока в соответствующие места здания проектируют пути связи и
эвакуации (коридоры, кулуары, промежуточные проходные помещения, лестницы, пандусы,
лифты, эскалаторы). Поэтому, несмотря на разнообразие общественных зданий, все они
содержат ряд общих планировочных элементов: входные узлы с вестибюлями и
гардеробами, пути связи и эвакуации.
Объемно-пространственную структуру общественного здания можно рассматривать с
точки зрения организации его внутреннего пространства, а также композиции его внешнего
объема и взаимосвязи этого объема с окружением. Обе эти концепции объемно-
пространственной структуры здания нужно рассматривать комплексно, во взаимной связи и
взаимовлиянии, так как они объединяются общим архитектурным замыслом. В зависимости
от функции здания, его расположения и значения в системе застройки с учетом конкретных
условий среды могут быть избраны различные приемы композиции. Найденный прием
композиции, планировочное и объемно-планировочное решение общественного здания
должны отвечать не только его функциональному назначению, но и архитектурно-
художественным и градостроительным требованиям, климатическим и национально-
бытовым особенностям района строительства. Поэтому на основе одной и той же
функциональной структуры может быть создано бесконечно много различных и
своеобразных зданий.
В крупных общественных зданиях при большом количестве помещений, различных по
своему назначению, их целесообразно группировать исходя из общности функциональных
процессов.
41 основные планировочные схемы общественный зданий
Для каждого типа общественного здания в зависимости от его назначения и
вместимости применяется своя планировочная структура. Планировочные решения
общественных зданий весьма разнообразны, так как отражают различные функциональные
процессы, происходящие в определенных условиях. Однако это многообразие решений
сводится всего лишь к нескольким планировочным схемам: коридорной, анфиладной,
центрической, зальной, секционной и их сочетаниям
Коридорная – схема планировки
характеризуется расположением помещений с двух
сторон коридора. При одностороннем расположении
помещений планировка называется галерейной.
Через коридор или галерею осуществляется связь
между помещениями. Коридорная схема широко
применяется в различных общественных зданиях:
учебных, административных, лечебно-
профилактических и др.
Анфиладная схема предусматривает
непосредственную связь смежных помещений,
расположенных последовательно, одно за другим.
Анфиладная схема имеет ограниченное применение:
музеи, выставки, торговые залы
Центрической называют такую планировочную схему, в которой четко выделяется
одно явно главное большое помещение, а вокруг него группируются второстепенне,
меньшие. Примерами применения этой схемы могут быть зрелищные здания – театы,
кинотеатры, концертные залы, цирки
Зальная планировочная схема характерна для зданий, состоящих из одного поме-щения на этаже, – рынков, выставочных павильонов, спортивных сооружений, гаражей и т. п.
Секционная схема включает ряд повторяющихся и изолированных друг от друга
частей – секций. В пределах секции помещения могут быть расположены по разным
планировочным схемам. Эта схема чаще всего применяется в квартирных жилых домах
В многофункциональных и сложных по условиям строительства зданиях и комплексах, как правило, сочетается несколько планировочных схем.
Фундамент
Конструкции фундаментов бывают различных типов: ленточные, столбчатые,
плитные (сплошные) и свайные. Выбор типа фундаментов зависит от конструктивной
системы зданий, величины передаваемых нагрузок, а также от несущей способности и
деформативности грунтов.
Для бескаркасных зданий с несущими стенами чаще всего применяют ленточные или
свайные фундаменты, для каркасных – столбчатые или свайные, для многоэтажных и
высотных зданий различных конструктивных систем – плитные или свайные фундаменты.
Ленточные фундаменты представляют собой непрерывную подземную стену
(рис. 102), передающую нагрузку от наземных стен или колонн грунту через уширенную
нижнюю часть – подушку и песчаную либо щебеночную подсыпку толщиной 50–100 мм.
Ленточный фундамент без подушек устраивается только под малонагруженными стенами.
Ленточные фундаменты проектируют монолитными или сборными. Монолитные ленточные
фундаменты выполняют из бетона или бутобетона. Переход к уширенной подошве в
бутобетонных фундаментах осуществляется уступами высотой не менее 30 см при
отношении высоты уступа к его ширине в пределах 1,25–1,75.
При различных проектных отметках заложений фундаментов наружных и внутренних
стен переход от пониженных отметок к повышенным должен быть отнесен от места
пересечения стен и осуществляться уступами длиной 1–1,2 м, высотой не более 0,6 м.
Наиболее распространенным вариантом ленточных фундаментов является сборная
конструкция из железобетонных блоков-подушек трапециевидного сечения и
прямоугольных бетонных стеновых блоков. Согласно государственному стандарту,
номинальные размеры блоков-подушек по ширине составляют 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,4; 2, 8 и
3,0 м; по длине – 1,2; 2,4 и 3,0 м; по высоте – 0,3 и 0,5 м; стеновых блоков соответственно по
ширине 0,3; 0,4; 0,5 и 0,6 м при длине от 0,8 до 2,4 м и единой высоте 0,6 м. Совместность
статической работы сборных элементов обеспечивается их укладкой горизонтальными
рядами на цементный раствор с взаимной перевязкой швов и армированием стальными
сварными сетками горизонтальных швов в местах пересечений стен.
Столбчатые фундаменты (рис. 103) в виде сборных железобетонных столбов и
подушек применяют для передачи грунту нагрузок от колонн каркасных зданий. Подушки
таких фундаментов выполняют в виде специальных блоков стаканного типа или различных
комбинаций из трапециевидных сборных подушек ленточных фундаментов. При больших
нагрузках фундамент колонны может быть дополнен плоскими железобетонными плитами
необходимых размеров.
Наружное ограждение подпольного пространства зданий со столбчатыми
фундаментами устраивают из цокольных панелей, которые опирают на специальные консоли
колонн наружных рядов или уступы фундаментных подушек. Если ограждение подполий
проектируют из мелкоразмерных элементов, опорой для них служат специальные
железобетонные балки, уложенные по консолям колонн или фундаментным подушкам.
Сплошные (плитные) фундаменты (рис. 104) применяют преимущественно при
строительстве многоэтажных зданий на слабых, неравномерно сжимаемых грунтах.
Фундаментная плита проектируется плоской или ребристой с расположением ребер под
несущими стенами или колоннами.
Толщина фундаментной плиты назначается в зависимости от пролета (шага) несущих
конструкций и типа самой плиты и составляет для ребристых плит 1/8–1/10 пролета, а для
сплошных 1/6–1/8 пролета.
Железобетонные свайные фундаменты
(рис. 105) применяют для зданий различных конструктивных систем, этажности и в
разнообразных грунтовых условиях. Наиболее целесообразны такие фундаменты при
слабых, неравномерно деформируемых основаниях. Различают два типа свай – сваи-стойки и
висячие сваи. Фундамент на сваях-стойках обеспечивает минимальную осадку здания.
Наиболее распространены фундаменты из забивных висячих коротких (длиной 4–7 м)
железобетонных свай квадратного или круглого, сплошного или полого сечения площадью
до 0,1 м2. Верхняя часть свай, частично разрушаемая при забивке, срезается, усиливается
специальным сборным железобетонным оголовком, а полость между оголовком и сваей
замоноличивается. Нагрузка от несущих конструкций передается на сваи через сборные или
монолитные элементы – ростверки. Их располагают в плане здания в виде перекрестных
балок под несущими стенами по сваям, забитым в один – два ряда (в зависимости от
требований прочности).
В панельных домах высотой до 12 этажей с малым шагом поперечных стен и
перекрытиями из панелей размером на комнату применяется наиболее экономичный вариант
конструкции – безростверковые свайные фундаменты. При этом роль продольных
ростверков выполняют наружные цокольные панели, роль поперечных ростверков–
поперечные стены в первом этаже, а панели перекрытия в уровне пола первого этажа
опираются непосредственно на оголовки свай. Эта конструкция требует размещения верхней
опорной поверхности оголовков с точностью 7–10 мм.
Под колонны многоэтажных каркасных зданий забивают несколько (куст) свай, так как
несущая способность одной забивной сваи относительно невелика. Наряду с забивными
используют набивные сваи из монолитного бетона, заполняющего специально пробуренные
скважины в грунте. Под сильно нагруженные колонны высотных зданий устраивают опоры
глубокого заложения (15–40 м) из набивных железобетонных свай-оболочек. Несущая
способность таких свай выше, чем забивных, в 8–10 раз.
Стены
Наружные стены – наиболее сложная конструкция здания. Они подвергаются
многочисленным и разнообразным силовым и несиловым воздействиям (рис. 110).
Несущие стены воспринимают собственный вес и временные нагрузки от опертых на
стены перекрытий и крыш, воздействия от ветра, неравномерных деформаций основания,
сейсмики и др. С внешней стороны наружные стены подвержены действию солнечной
радиации, атмосферных осадков, переменных температур и влажности наружного воздуха,
уличного шума, а с внутренней – воздействию теплового потока и потока водяного пара.
Рис. 109. Наружные стены зданий со связевым сборным железобетонным каркасом:
а) номенклатура панелей по высоте и схема их взаимосвязи с внутренними конструкциями здания;
б) раскладка стеновых панелей на плоском фасаде; в) то же, в ризалитах; г) примыкание панелей наружных
стен к стыку колонны; 1) стеновая панель рядовая; 2) угловая; 3) колонна;4) закладная деталь; 5)
соединительный стержень; 6) арматурный выпуск
Выполняя функции наружного ограждения, основного конструктивного и
композиционного элемента фасадов, а часто и несущей конструкции, наружная стена должна
отвечать требованиям прочности, долговечности и огнестойкости, соответствующим классу
капитальности здания, обеспечивать благоприятный температурно-влажностный режим
ограждаемых помещений, обладать декоративными качествами, защищать помещения от
неблагоприятных внешних воздействий.
Наружные стены могут выполнять в здании статические функции несущей,
самонесущей или ненесущей конструкции. Несущие стены воспринимают и передают на
фундамент нагрузку от собственного веса, конструкций перекрытий и крыш, самонесущие –
нагрузку от собственного веса, ненесущие поэтажно передают нагрузку от собственного
веса на внутренние несущие конструкции здания. Несущие и самонесущие стены
воспринимают наряду с вертикальными и горизонтальные нагрузки, являясь вертикальными
элементами жесткости сооружения. В зданиях с ненесущими наружными стенами функции
вертикальных элементов жесткости выполняют внутренние стены-диафрагмы или стволы
жесткости.
Толщина наружных стен назначается по максимальной из величин, полученных в
результате статического и теплотехнического расчетов.
В строительстве из кирпича или камня эта величина согласуется с их размерами и
принимается равной ближайшей большей конструктивной толщине стены, получаемой при
ее кладке. Так, например, толщина кирпичных стен в 1; 1½, 2, 2½ или 3 кирпича с учетом
вертикальных швов между отдельными камнями (по 10 мм) составляет 250, 380, 510, 640,
770 мм.
В полносборном бетонном домостроении расчетная толщина наружной стены
увязывается с ближайшей большей величиной из унифицированного ряда толщин наружных
стен, принятых при централизованном изготовлении формовочного оборудования, – 300,
350, 400 мм для панельных, 300, 400, 500 мм для крупноблочных зданий.