Вопросы (и типовые ответы) к междисциплинарному государственному экзамену студентов группы 630301 по разделу «Объемно-планировочные решения при проектировании производственных зданий».

1. Основные строительные параметры промышленных зданий. Унификация параметров на основе емкр в строительстве. Унифицированные типовые секции производственных зданий.

Несмотря на разнообразие проте­кающих в промышленных зданиях технологических процессов, при их проектировании можно применять в большинстве случаев унифицирован­ные планировочные и конструктивные решения, основанные на модульной системе.

Унификация объемно-планиро­вочных и конструктивных решений промышленных зданий имеет две формы - отраслевую и межотрасле­вую. Если в прошлом унификация объемно-планировочных и конструк­тивных решений промышленных зда­ний проводилась в рамках одной отрасли промышленности, то в насто­ящее время имеются унифицирован­ные промышленные здания для разных отраслей промышленности. Создание межотраслевой системы унификации объемно-планировочных и конструк­тивных решений промышленных зданий позволяет сократить число типоразмеров конструкций, снизить стоимость строительства и создать условия для повышения уровня его индустриализации.

Для удобства унификации объем промышленного здания расчленяют на отдельные части или элементы.

Объемно-планировочным элемен­том или пространственной ячейкой на­зывают часть здания с размерами, равными высоте этажа, пролету и шагу, являющимися основными параметрами промышленных зданий.

Планировочным элементом или ячейкой называют горизонтальную проекцию объемно-планировочного элемента. Объемно-планировочные и планировочные элементы в зависи­мости от расположения их в здании могут быть угловые, торцевые, боко­вые, средние и элементы у темпера­турного шва.

Температурным блоком называют часть здания, состоящую из несколь­ких объемно-планировочных элемен­тов, расположенных между продоль­ными и поперечными температурными швами или между температурными швами и торцевой или продольной стеной здания.

К настоящему моменту унификация имеет несколько разновидностей: линейную, пространственную и объем­ную.

Линейная унификация позволила установить вначале частично, а затем в комплексе величины отдельных пара­метров производственных зданий и некоторых их сочетаний. Так были унифицированы пролеты и высоты зда­ний, шаг колонн, а также нагрузки, действующие на конструкции и грузо­подъемность мостовых кранов.

Путем пространственной унифика­ции было сокращено число сочетаний параметров по пролетам, высотам и шагам колонн и получены унифици­рованные объемно-планировочные элементы, применение которых дало возможность создавать множество схем промышленных зданий, раз­личных по габаритам. В зависимости от характеристик технологических процессов унифицированная габарит­ная схема промышленного здания мо­жет быть использована для разных отраслей промышленности.

Объемная унификация позволила сократить число типоразмеров конст­рукций и деталей зданий и тем самым повысить серийность и снизить сто­имость их изготовления, кроме того, было сокращено число типов зданий, созданы условия для блокирования и внедрения прогрессивных технологи­ческих решений.

Унифицированная типовая сек­ция - объемная часть здания, со­стоящая из нескольких пролетов по­стоянной высоты. Габариты секции зависят от характера технологичес­кого процесса и конструктивного ре­шения здания. Чаще всего такая секция представляет собой темпера­турный блок здания. Поэтому мак­симальная ее длина равна расстоянию между поперечными температурными швами, а максимальная ширина ­предельному расстоянию между про­дольными температурными швами.

Блокируя унифицированные ти­повые секции и пролеты между собой, можно получить объемно-планиро­вочное и конструктивное решение промышленного здания требуемой величины с параметрами (пролета, шага, высоты), отвечающими техноло­гическим условиям.

Отступления от габаритов унифи­цированных типовых секций и уни­фицированных типовых пролетов воз­можны только при соответствующем технико-экономическом обосновании.

На каждую унифицированную ти­повую секцию и пролет разработаны и изданы массовым тиражом рабочие чертежи. Их использование сокращает объем проектной документации, уменьшает стоимость проектных ра­бот, сокращает сроки проектирования, позволяет поднять качество проектов и применять минимальное число типов конструктивных элементов.

Однако практика проектирования показывает, что применение УТС и УТП в отдельных случаях значительно завышает площади и объемы произ­водственных зданий. Уни­фицированные объемно-планировоч­ные элементы разработаны для зданий с подвесными (см.рис.) и опор­ными мостовыми кранами (см.рис.), с наружным и внутренним отводом воды, с устройством верхнего света и без него.

.Как известно, унификация объемно-планировочных и конст­руктивных решений возможна только при наличии координации размеров конструкций и размеров зданий на основеединой модульной системы с применением укрупненных модулей.

В целях упрощения конструктив­ного решения одноэтажные промыш­ленные здания проектируют в основ­ном с пролетами одного направления, одинаковой ширины и высоты. При­менение в одном здании различных по величине и высоте пролетов воз­можно только в том случае, если это обусловливается технологическим процессом и необходимостью удовлет­ворить требования, связанные, напри­мер, с блокированием цехов. В тех же случаях для отдельных производств может быть допущено взаимно перпен­дикулярное расположение пролетов.

Перепады высот в многопролетных зданиях менее 1,2 м обычно не устра­ивают, поскольку они значительно усложняют и удорожают решение зда­ния. Перепады более 1,2 м, необходи­мые по технологическим условиям, обычно совмещают с температурными швами.

Шаг колонн по крайним и средним рядам принимают на основании техни­ко-экономических соображений с уче­том технологических требований. Обычно он составляет 6 или 12 м. Возможен и больший шаг, но кратный укрупненному модулю 6 м, если допус­кает высота здания и величина расчет­ных нагрузок.

В зданиях, оборудованных мосто­выми кранами, создающими значи­тельные нагрузки, высоту помещения и отметку верха крановой консоли колонн увязывают не только с проле­том, но и с грузоподъемностью крана и шагом колонн каркаса.

Для одноэтажных промышленных зданий установлены привязки колонн крайних и средних рядов, наружных продольных и торцовых стен, колонн в местах устройства температурных швов и в местах перепада высот между пролетами одного или взаимно перпендикулярного направления. Нулевая привязка или привязка 250 или 500 мм зависит от грузоподъемности мостовых кранов, шага колонн и пролета здания. Такая при вязка позволяет сокра­тить типоразмеры конструктивных элементов, учитывать действующие нагрузки, устанавливать подстропиль­ные конструкции и устраивать прохо­ды по подкрановым путям.

Геометрические оси торцевых ко­лонн основного каркаса смещают с по­перечных разбивочных осей внутрь здания на 500 мм, внутренние поверх­ности торцевых стен должны совпа­дать с поперечными разбивочными осями, т. е. иметь нулевую привязку. При этом отпадает необходимость в доборных элементах в несущей конструкции ограждающей части покрытия и появляется воз­можность свободного размещения фахверка (или каркаса) торцевой стены.

Температурные швы, как правило, устраивают на спаренных колоннах. Ось поперечного температурного шва должна совпадать с поперечной разби­вочной осью, а геометрические оси колонн смещают от нее на 500 мм. В продольных температурных швах привязку колонн к продольным разбивочным осям осуществляют по тем же правилам, что и колонн крайнего ряда. В зданиях со стальным или смешанным каркасом продольные температурные швы вы­полняют на одной колонне с устрой­ством скользящих опор.

В одноэтажных зданиях с несущи­ми наружными стенами их привязку к продольным разбивочным осям осу­ществляют с таким расчетом, чтобы обеспечить достаточную опору для несущих конструкций покрытия. Геометрические оси несущих внутренних стен совмещают с разбивочными осями.

В многоэтажных каркасных про­мышленных зданиях разбивочные оси колонн средних рядов совмещают с геометрическими. Иск­лючением могут быть колонны, распо­лагаемые в местах деформационных швов, перепада высот зданий и в тех случаях, когда конструкции опор раз­личны.

Колонны крайних рядов зданий ли­бо имеют «нулевую привязку», либо внутреннюю грань колонн размещают на расстоянии от модупьной разбивочной оси. Величину принимают рав­ной половине толщины внутренней колонны. Привязка самонесуших или навесных стен к разбивочной оси ведется с учетом привязки колонн крайних рядов и особенностей примыкания стен к колоннам или перекрытиям. В слу­чае перепада высот при установке одинарных колонн используют двой­ные разбивочные оси.

Модульная координация основных параметров промышленных зданий и стандартная конструктивных элементов к разбивочным осям поз­воляют унифицировать их объемно­ - планировочное и конструктивное ре­шение и способствуют дальнейшей ин­дустриализации строительства.

Сказанное относится к промышлен­ным зданиям со сборными железо­бетонными или стальными каркасами. Возможны и другие способы привяз­ки, если они не усложняют реше­ние здания, не увеличивают число типоразмеров сборных элементов и не повышают стоимость строительства. При применении монолитных железо­бетонных конструкций или покрытий в виде пространственных систем при­вязку к разбивочным осям и решение деформационных швов (осадочных и температурных) подвергают прора­ботке.