рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Архитектура и строительные конструкции

Архитектура и строительные конструкции - раздел Архитектура, Архитектура И Строительные Конструкции ...

Архитектура и строительные конструкции

 

1. Основы архитектурно-строительного проектирования

 

Общие сведения о зданиях и сооружениях

 

Согласно древнеримскому архитектору Витрувию, архитектурный объект должен включать три элемента: пользу, прочность и красоту. В наше время требуется ещё функциональная, техническая и экономическая целесообразность, а также архитектурно-художественная выразительность. Но приоритетным требованием является функциональное соответствие решаемым задачам.

Сооружения – это искусственные строения, возведённые человеком для удовлетворения материальных и духовных потребностей общества. Сооружения делятся на здания и инженерные сооружения.

Зданием называется надземное строение, предназначенное для проживания людей (жилые здания), обеспечения их бытовых и общественных потребностей (общественные здания), а также для создания условий, необходимых для осуществления каких-либо производственных процессов (производственные или промышленные здания).

Инженерные сооружения – это строительные объекты, не имеющие внутреннего пространства для обслуживающего персонала. Такие объекты предназначены для выполнения технических задач: 1) функционирования технологических процессов; 2) хранения материалов; 3) обеспечения коммуникаций; 4) реализации конструктивных функций и др.

К ним относятся градирни, резервуары, домны, дымовые трубы, мосты, тоннели, опоры трубопроводов и ЛЭП, эстакады, подпорные стены и т. д.

Все здания состоят из объёмно-планировочных и конструктивных элементов.

На рис. 1.1 показан ряд конструктивных элементов здания: фундаменты, стены, колонны, перекрытия, покрытия, перегородки, лестницы, окна, двери и др. Каждый из них выполняет определённую конструктивную функцию.

Объёмно-планировочный элемент – это часть объёма здания, имеющая габариты, равные пролёту в одном направлении, шагу в другом направлении и высоте этажа в третьем.

Высота этажа Н определяется, как расстояние от уровня пола одного помещения до уровня пола помещения, расположенного выше. Для одноэтажных зданий высота этажа характеризуется расстоянием от пола до низа конструкций покрытия. Пролет L – это расстояние между вертикальными несущими конструкциями (стенами или колоннами) в направлении ширины здания. Обычно он совпадает с пролетом основных несущих конструкций перекрытия или покрытия. Шаг В – это расстояние между вертикальными несущими конструкциями вдоль здания.

 

Рис. 1.1. Конструктивные элементы крупноблочного жилого дома.

1 – подушка фундамента; 2 – гидроизоляция стен подвала; 3 – надподвальное перекрытие из плит-настилов; 4 – междуэтажное перекрытие; 5 – внутренняя несущая продольная крупноблочная стена; 6 – наружная несущая стена из крупных блоков; 7 – плиты-настилы совмещённого покрытия; 8 – карнизный блок; 9 – люк выхода на крышу; 10 – утеплитель в совмещённом покрытии; 11 – цементно-песчаная стяжка по утеплителю покрытия; 12 – кровля совмещённого покрытия; 13 – пароизоляция утеплителя покрытия; 14 – крупнопанельная перегородка; 15 – покрытие пола (паркет); 16 – цокольная часть стены из блоков; 17 – пол подвала (по грунту); 18 – стена фундамента и подвала из блоков.

Независимо от назначения любое здание должно создавать комфортные и безопасные условия для находящихся в нём людей, т. е. отвечать функциональным и физиологическим потребностям.

 

Требования, предъявляемые к зданиям

Функциональные требования – объемно-планировочное и конструктивное решение здания должны наилучшим образом отвечать назначению здания. Условия в здании или помещении характеризуется следующими факторами:… В жилых зданиях должны быть комфортные условия для проживания, т. е. здание должно быть удобным. В разные времена…

Основные конструктивные элементы зданий.

Несущие и ограждающие конструкции

В процессе возведения и эксплуатации все здания подвергаются воздействию силовых и несиловых факторов: · нагрузки от собственной массы конструкций, людей и оборудования; ветровые,… · температурные и биологические воздействия, солнечная радиация, влажность воздуха, агрессивные среды и др.

Конструктивные системы зданий

Конструктивная система (рис. 1.3) – это совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, совместная работа которых… Различают пять основных конструктивных систем: 1) стеновую (бескаркасную) (рис. 1.3 а, б, в). Применяется в гражданских зданиях высотой до 30-ти этажей;

Типизация и унификация зданий и сооружений.

Единая модульная система в строительстве

Для современного строительства характерно широкое применение строительных изделий и конструкций заводского изготовления. Это позволяет: · повысить производительность труда; · сократить трудоёмкость работ, выполняемых на строительной площадке;

Система разбивочных осей и методы привязки к ним конструктивных элементов

Взаимное положение конструкций здания в архитектурных и конструктивных чертежах определяется системой модульных разбивочных осей (следы основных… Рис. 1.4 а. Пространственная система модульных координационных плоскостей.

Общие сведения о гражданских зданиях

 

Объёмно планировочное решение – это расположение помещений заданных размеров и формы в одном здании или комплексе зданий, подчиненное функциональным, техническим, архитектурно-художественным и экономическим требованиям. Конструктивные решения зданий (кроме соответствия вышеуказанным требованиям) должны обеспечивать прочность, устойчивость, долговечность, пожарную безопасность и благоустройство зданий. Конструктивные решения влияют на экстерьер (внешний вид) и на интерьер здания, являясь важнейшим фактором, определяющим их архитектурную выразительность.

Все гражданские здания по назначению делятся на жилые и общественные. К жилым относятся здания, предназначенные для постоянного или временного проживания людей: жилые дома, общежития, гостиницы, пансионаты и т. п. Общественные здания предназначены для осуществления общественных потребностей людей: учебные заведения, детские дошкольные учреждения, медицинские учреждения, предприятия бытового обслуживания населения, административные здания, зрелищные учреждения и др. Для гражданских зданий характерен целый ряд схем архитектурно-планировочных решений.

1. Коридорная схема (рис. 2.1) – применяется в зданиях общежитий, гостиниц, учебных заведений, административных зданий и т. п.

 

Рис. 2.1. Коридорная схема планировки общественных зданий:

а – с односторонним расположением помещений;

б – с двусторонним расположением помещений;

1, 3, 5, 7 – основные помещения, например, кабинеты, рабочие комнаты;

2 – вспомогательные помещения, например, лаборатория;

4, 6 – коридоры.

 

2. Галерейная схема – имеет аналогичное применение. Кроме того, она рекомендуется для строительства жилых зданий в районах с жарким климатом.

3. Анфиладная схема (рис. 2.2) – используется при проектировании зданий музеев, выставочных залов, вокзалов, галерей, дворцов и т. п.

 

 

Рис. 2.2. Анфиладная схема планировки:

1 – вестибюль;

2 – основные помещения (выставочные залы);

3 – служебные помещения

 

 

4. Центрическая и зальная схемы (рис. 2.3) – применяется в зданиях театров, цирков, концертных залов, выставочных павильонов, рынков и т. п.;

 

 

Рис. 2.3. Зальная схема планировки:

1 – вестибюль;

2 – фойе;

3 – зрительный зал;

4 – эстрада (сцена);

5 – кулуары.

 

5. Секционная схема (рис. 2.4) – используется при проектировании многоэтажных жилых домов квартирного типа. Состоит из изолированных друг от друга секций-отсеков, имеющих на каждом этаже одинаковую планировку.

 

 

Рис. 2.4. Пример секционной схемы планировки зданий

 

6. Смешанная схема планировки – в здании имеются основные помещения небольших размеров и основные помещения в виде больших залов. Такая планировка применяется в зданиях высших учебных заведений (небольшие групповые аудитории и большие поточные аудитории-залы) и в зданиях проектных институтов (небольшие рабочие комнаты и проектные залы).

В зависимости от этажности различают: 1) малоэтажные здания высотой 1-2 этажа; 2) средней этажности – 3-5 этажей; 3) многоэтажные – до 11 этажей; 4) повышенной этажности – до 25 этажей; 5) высотные, свыше 25 этажей.

На всех этажах многоэтажных зданий вертикальные несущие конструкции (стены, колонны), лестничные клетки, шахты лифтов, санитарные узлы, кухни должны располагаться по вертикали соответственно друг над другом, т. е. они должны занимать одно и то же положение на плане каждого этажа.

Независимо от функционального назначения здания имеют следующие элементы:

· входные узлы (вестибюли);

· рабочие (жилые) помещения;

· вспомогательные помещения;

· коммуникационные помещения.

 

Стены гражданских зданий

 

Общие сведения о стенах

 

В процессе эксплуатации здания стены подвергаются воздействию силовых и несиловых факторов.

Силовые – вертикальные нагрузки от собственного веса стены, нагрузки от перекрытий и покрытий, вертикальные нагрузки и моменты от балконных плит и козырьков, ветровое давление, сейсмические нагрузки и др.

Несиловые – солнечная радиация, температурные воздействия, атмосферные осадки, влажность воздуха, внешний и внутренний шум и т. д.

Требования, предъявляемые к стенам:

1) прочность, долговечность и огнестойкость, соответствующие классу капитальности здания;

2) необходимые тепло- и звукоизоляционные свойства;

3) достаточная воздухо- и паронепроницаемость;

4) декоративные качества;

5) экономичность.

По характеру восприятия и передачи нагрузок (по характеру работы) стены делят на несущие, самонесущие и ненесущие.

Несущие стены воспринимают нагрузки от собственной массы, перекрытий и покрытий, передавая эти нагрузки на фундамент.

Самонесущие стены воспринимают нагрузку от собственной массы (по всей высоте стены) и передают её на фундамент.

Ненесущие или навесные стены воспринимают нагрузку от собственной массы на ограниченном по высоте участке стены и передают её на другие конструкции (колонны, перекрытия).

По характеру размещения в здании различают стены внутренние и наружные.

По материалу – каменные, бетонные, деревянные и др. Стены, выполненные из какого-либо строительного материала, могут иметь несколько различных конструктивных решений. Например, бетонные стены могут быть из камней, блоков, панелей, монолитные, сборно-монолитные и др.

 

Детали наружных стен

Цоколь – нижняя часть стены высотой не менее 0,5 м, непосредственно примыкающая к фундаменту. Цоколь находится в неблагоприятных условиях… Простенок – часть стены между проёмами. Перемычки – элементы, предназначенные для перекрытия проёмов и восприятия нагрузок от вышележащих стен и перекрытий. …

Каменные стены ручной кладки

Материалом таких стен служат искусственные или естественные мелкие камни, например: кирпич (глиняный обыкновенный, пустотелый, силикатный),… Стены выкладывают на цементно-песчаном или известковом растворе с обязательной… Толщина сплошных стен должна быть кратной размерам применяемого каменного материала (1L, 1,5L, 2L и т. д.). Кратными…

Стены из крупных блоков

Крупные блоки выполняют из лёгких бетонов на пористых заполнителях, ячеистых бетонов, кирпича, облегчённой кирпичной кладки, природного камня,… Блоки толщиной 250–500 мм и массой до 3 т укладывают с перевязкой швов (рис.…  

Стены из крупных панелей

Наибольшее применение в гражданских зданиях получили панели высотой на этаж и длиной на 1-2 комнаты. В настоящее время применяются в основном в… По конструкции панели могут быть одно-, двух- и трёхслойными. В слоистых…

Перекрытия гражданских зданий

 

Общие сведения о перекрытиях

 

Перекрытия – это конструкции, выполняющие как несущие, так и ограждающие функции. В зависимости от расположения в здании перекрытия делятся на междуэтажные, чердачные, над проездами и над подвалами. Междуэтажные перекрытия разделяют помещения по высоте и обеспечивают их звукоизоляцию, а чердачные, надподвальные и нижние дополнительно защищают помещения от температурного перепада.

Перекрытия воспринимают нагрузки от собственной массы, от людей, оборудования, мебели, животных и т. п.

Перекрытия должны быть достаточно прочными, жесткими, огнестойкими, обладать необходимой теплоизолирующей способностью (над подвалами, проездами и чердачные), звукоизолирующей способностью (междуэтажные), должны быть индустриальными и экономичными.

В состав перекрытия входят несущая часть и конструкция пола (там, где он есть). В зависимости от конструкции несущего элемента различают перекрытия балочные и безбалочные. В зависимости от способа возведения – сборные и монолитные.

 

Балочные перекрытия

Сборные балочные перекрытия применяют в гражданских зданиях малой и средней этажности со стенами из мелкоразмерных элементов или дерева. Деревянные,… Шаг балок зависит от их несущей способности, величины действующей нагрузки,… Традиционно деревянные балки обычно выполняют из цельного бруса и применяют при пролетах не более 6 м. При больших…

Безбалочные перекрытия

Безбалочные перекрытия могут быть сборными и монолитными. В гражданских зданиях применяют три типа сборных железобетонных плит-настилов. 1. Многопустотныеплиты шириной b = 1,0 – 3,6 м. Плиты длиной L от 2,4 до 7,2… Такие плиты могут применяться как в зданиях со стенами из мелкоразмерных элементов, так и в панельных зданиях.…

Полы

 

Полы должны быть:

· прочными, жёсткими, хорошо сопротивляться истиранию, продавливанию и ударам;

· теплыми, обеспечивать требуемую звукоизоляцию и теплоизоляцию помещений;

· удобными в эксплуатации, декоративными;

· обладать специальными свойствами (водонепроницаемость, теплостойкость, коррозиостойкость и т. п.).

Конструкция пола зависит от назначения помещений и его расположения в здании. Покрытие пола может быть выполнено:

- из древесных материалов (доски, паркет, древесно-стружечные плиты, ламинат и т. п.);

- из рулонных материалов (линолеум, ковровое покрытие и др.);

- из плиточных материалов (синтетическая, керамическая плитка, плитка из естественного камня).

Полы подвальных, цокольных помещений и полы первого этажа в зданиях без подвалов устраивают по грунту или по лагам.

Полы междуэтажных перекрытий могут быть акустически однородными и акустически неоднородными. В акустически однородных перекрытиях звукоизолирующая способность обеспечивается главным образом достаточно тяжелой (не менее 400 кг/м2) плитой перекрытия, по которой устраивается упрощенная конструкция пола (линолеум на теплозвукоизоляционной основе).

Акустически неоднородные перекрытия состоят из нескольких слоев жёстких или упругих материалов. В состав пола могут входить следующие слои:

- одежда пола;

- выравнивающие слои (цементно-песчаный раствор, твердый ДВП);

- звукоизоляционный слой (мягкий ДВП);

- теплоизоляционный слой;

- пароизоляция;

- гидроизоляция.

Наличие того или иного слоя зависит от требований, предъявляемых к данному перекрытию.

Слои теплоизоляции и пароизоляции обязательны в чердачных перекрытиях, перекрытиях над проездами и холодными подвалами. Пароизоляцию устраивают перед утеплителем на пути теплового потока, чтобы избежать увлажнения утеплителя конденсатом.

В междуэтажных перекрытиях функцию пароизоляции могут выполнять слои горячей или холодной битумной мастики, на которой приклеиваются ДВП.

 

 

Основания и фундаменты

 

Основания

Основанием называется массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий всю нагрузку от здания. Основание, состоящее из одного слоя… Основания должны удовлетворять следующим требованиям: o иметь достаточную несущую способность;

Общие сведения о фундаментах

 

Фундамент – это конструкция, предназначенная для передачи нагрузок от надземной части здания или сооружения на естественное или искусственное основание.

В процессе эксплуатации фундаменты подвергаются действию силовых и несиловых факторов:

1) силовые факторы: нагрузки от здания, боковое давление грунта, силы пучения грунта, упругий отпор основания и др.;

2) несиловые факторы: температурные воздействия, грунтовая влага, агрессивные примеси в грунтовой воде, биологические факторы и т.д.

Фундаменты должны удовлетворять следующим требованиям:

· прочности;

· устойчивости;

· долговечности;

· технологичности устройства;

· экономичности;

· влагостойкости;

· коррозионной стойкости.

В зависимости от вида несущего остова здания, величины нагрузок, передаваемых на фундамент, характера грунта основания и его несущей способности фундаменты по конструктивному исполнению бывают ленточными, столбчатыми, сплошными или коробчатыми и свайными, а в зависимости от способа устройства они бывают сборными или монолитными (рис. 4.2.).

 

Рис. 4.2. Основные типы конструктивных решений фундаментов

и их конструктивные элементы:

а – ленточные; б – столбчатые; в – свайные; г – сплошные; д – сплошные коробчатые;

1 – подушка; 2 – стенка; 3 – отмостка; 4 – продольные несущие стены здания; 5 – разбивочные оси; 6 – подушка столбчатого фундамента; 7 – подколонник; 8 – столб; 9 – фундаментная балка; 10 – свая; 11 – ростверк; 12 – сплошная плита; 13 – рёбра; 14 – коробчатый фундамент; 15 – продольный канал для прокладки коммуникаций; 16 – поперечные несущие стены; 17 – стоянки для автомашин.

Конструктивное исполнение фундамента зависит от несущей способности основания, величины передаваемой нагрузки, конструктивного решения здания, наличия подвалов, условий эксплуатации здания и других факторов.

По способу производства работ фундаменты могут быть сборные и монолитные, а по материалу:

· бетонные;

· железобетонные;

· бутобетонные;

· из каменных материалов (бутовые, кирпичные, с использованием блоков из природных камней);

· цементогрунтовые и др.

Материал фундаментов выбирают в зависимости от материала основных конструкций здания.

В крупноэлементном домостроении фундаменты, как правило, устраивают сборными. Они могут быть ленточными, сплошными, свайными, но при определённых условиях, например, при строительстве на слабых или просадочных грунтах, на подрабатываемых территориях или в сейсмоопасных районах фундаменты целиком или отдельные их элементы могут быть монолитными, способными воспринимать дополнительно возникающие усилия.

Ленточные сборные фундаменты выполняют из сборных железобетонных подушек, на которые опирают фундаментные стены из бетонных блоков, а в крупнопанельном домостроении фундаментные стены могут выполняться также из цокольных панелей, при этом под наружные стены устанавливают сплошные ребристые цокольные панели, а под внутренние – панели в виде фундаментных рам.

Сплошные фундаменты применяют при слабых грунтах оснований или при больших нагрузках, передаваемых на основание, и их устраивают железобетонными в виде толстых плит постоянного сечения, ребристых плит с ребрами вверх или вниз или они могут иметь коробчатую конструкцию. Сплошные коробчатые фундаменты проектируют в один или несколько этажей.

Свайные фундаменты устраивают при слабых грунтах оснований, и они состоят из свай, оголовков и ростверков. В крупнопанельных зданиях высотой до 12 этажей с наружными и внутренними продольными и поперечными несущими стенами и с узким шагом внутренних несущих стен могут применяться безростверковые свайные фундаменты, при этом они могут быть с низкими или высокими оголовками свай либо смешанного типа.

В объёмно-блочном домостроении надземные объёмные блоки могут опираться на такие же фундаменты, что и в крупнопанельном домостроении, или же применяют фундаментные объёмные блоки, которые опирают на подушки ленточных фундаментов, на ростверки свайных фундаментов или на плиты сплошных фундаментов.

Ширина подошвы фундамента b определяется расчётом в зависимости от действующих нагрузок и физико-механических свойств основания.

Глубину заложения фундаментов () назначают в зависимости от климатических и инженерно-геологических условий, а также от конструктивных требований. Во всех случаях минимальная глубина заложения фундаментов под наружные стены - не менее 70 см, а под внутренние стены – не менее 50 см.

Так как на прочность грунта основания большое влияние оказывает глубина заложения фундаментов (), то фундаменты классифицируют по отношению ( / b):

1) фундаменты мелкого и среднего заложения ( / b ≤ 2);

2) фундаменты глубокого заложения (2 < / b ≤ 4);

3) свайные фундаменты.

 

Фундаменты мелкого и среднего заложения

 

Ленточные фундаменты

Ленточные фундаменты выполняют в виде непрерывных лент под несущие или самонесущие стены, а также под рядами колонн. В поперечном сечении ленточные…  

Столбчатые фундаменты

Столбчатые (отдельные) фундаменты устраивают под стойки каркаса, а также под стены бескаркасных зданий при прочных основаниях и незначительных…   В здания с несущими и самонесущими стенами фундаментные столбы устанавливают в углах здания, в местах пересечения и…

Сплошные фундаменты

 

Сплошные фундаменты устраивают под высотные здания, заводские трубы, насосные станции и др. Они могут быть: 1) в виде гладких плит; 2) в виде ребристых плит (с ребрами вверх или вниз); 3) коробчатые.

 

Массивные фундаменты

 

Массивные фундаменты устраивают под башни, мачты, мостовые опоры, колонны, станки и другое оборудование.

 

Свайные фундаменты

Они нашли широкое применение. Особенно целесообразны при наличии слабых, неравномерно деформируемых оснований. Основные элементы – сваи и ростверк. Сваи представляют собой погруженные в грунт или изготовленные в грунте стержни, передающие нагрузки от сооружения на…

Покрытия гражданских зданий

 

Общие сведения о покрытиях

 

Покрытия предназначены для защиты зданий от атмосферных воздействий – осадки, солнечная радиация, температурные воздействия и др.

Покрытия могут быть чердачными и бесчердачными (совмещенными); плоскими (с уклоном скатов i < 2,5%), пологими или малоуклонными (2,5 £ i £ 10%) и скатными (i > 10%); с внутренним или наружным организованным или неорганизованным водоотводом.

 

Скатные чердачные крыши

Применяют, главным образом, в зданиях малой и средней этажности со стенами из каменных материалов или дерева. Включают несущие элементы (стропила) и… Стропила по характеру работы делят на наслонные (распорная система) и висячие… Наслонные стропила устраивают в зданиях с продольными внутренними несущими стенами, а также в зданиях с поперечными…

Бесчердачные или совмещенные покрытия

Такие покрытия, не имеющие чердачного пространства, допускается применять в зданиях не более 4-х этажей, так как они имеют существенные… - недолговечность; - невозможность определения места протекания;

Чердачные малоуклонные покрытия.

Применяются в крупноэлементных многоэтажных зданиях. Могут быть с теплым и с холодным чердаком. Холодный чердак имеет неограниченную область применения. Основной недостаток –… 1 – утепленное чердачное перекрытие;

Лестницы

По назначению делятся на: - основные или главные (общего пользования); - вспомогательные (чердачные, подвальные, запасные, пожарные, аварийные);

Перегородки

К перегородкам предъявляют следующие требования: - прочность; - устойчивость;

Светопрозрачные вертикальные конструкции

К ним относятся окна, балконные двери, витражи и витрины. Светопрозрачные ограждения должны обладать тепло- и звукоизолирующими… Размеры светопрозрачных ограждений назначают с учетом обеспечения в помещениях нормативной освещенности и требований…

Двери

 

Дверной блок состоит из дверной коробки и дверного полотна.

По назначению двери делятся на:

- наружные;

- внутренние;

- специальные.

По материалу:

- деревянные;

- металлические;

- стеклянные.

Деревянные двери чаще всего применяют щитовые и филёнчатые

Металлические двери бывают рамочныеибескаркасные.

Стеклянные двери выполняют из закаленного стекла толщиной 8–10 мм с обвязкой металлическими профилями или без обвязки.

По способу открывания дверного полотна:

- распашные;

- качающиеся;

- складчатые;

- вращающиеся.

 

Конструкции гражданских зданий из объемных блоков

Объемные блоки – это крупные объемно-пространственные элементы, каждый из которых заключает в себе какой-либо функциональный фрагмент здания:… По массе различают блоки малые (дот 10 т) и большие (до 25 т). Малые блоки широко применяют не только в зданиях из объемных блоков, но также в панельных, каркасно-панельных зданиях…

Классификация промышленных зданий

 

Классификация промышленных зданий по назначению

 

Все производственные здания, прежде всего, классифицируют по отраслям производства. Существует около 150 видов отраслей промышленности, а разновидностей предприятий и производств – несколько тысяч.

Например, такая отрасль народного хозяйства, как машиностроение включает такие отрасли промышленности как энергетическое, дорожное и строительное машиностроение, тракторостроение, сельскохозяйственное машиностроение, приборостроение, станкостроение, автомобилестроение и др.

К предприятиям химической и нефтехимической промышленности относятся нефтеперерабатывающие и лакокрасочные заводы, предприятия по производству синтетических смол, бытовой химии и т.д.

Предприятия отличаются друг от друга не только характером выпускаемой продукции, но и габаритами технологического оборудования, потребностью в подъемно-транспортном оборудовании, освещении и т.д.

Независимо от отрасли промышленности производственные здания по назначению делят на 4 основные группы:

- объекты основного производства (цехи заготовительные, обрабатывающие, сборочные и др.);

- вспомогательные здания (административно-бытовые здания или помещения, столовые, медицинские пункты и т.п.);

- энергетические объекты (ТЭЦ, трансформаторные подстанции, компрессорные станции и т.п.);

- транспортно-складские объекты (гаражи, склады готовой продукции и сырья, ремонтные мастерские и др.).

 

3.1.2. Классификация промышленных зданий по архитектурно-конструктивным признакам

 

В зависимости от этажностиразличают здания: одноэтажные; двухэтажные; многоэтажные; смешанной этажности.

По числу пролетов: однопролётные; многопролётные.

По размерам пролетов: мелкопролетные (L <= 12м); среднепролетные (L=15-36м); большепролетные (L > 36м).

По материалу основных конструкций:

· со сборным железобетонным каркасом; со стальным каркасом;

· со смешанным каркасом (железобетонные колонны и стальные конструкции покрытия);

· с деревянным каркасом;

· с кирпичными стенами и железобетонными несущими конструкциями покрытий;

· другие виды.

По наличию подъёмно-транспортного оборудования: 1) бескрановые; 2) крановые (с мостовыми кранами или подвесным транспортом).

По расположению внутренних опор производственные здания подразделяют на пролетные, ячейковые и зальные. В зданиях пролетного типа размер пролета преобладает над шагом колонн. Здания ячейкового типа имеют сетку колонн близкую к квадратной, т. е. шаг и пролёт имеют близкие значения. Здания зального типа предполагают наличие значительного пространства без внутренних опор. Для покрытий таких зданий используют большепролетные конструкции.

 

Классификация промышленных зданий по условиям эксплуатации

 

Условия эксплуатации промышленных зданий часто бывают менее благоприятными, чем гражданских. Это также оказывают существенное влияние на их формирование.

По системам отопления промышленные здания бывают отапливаемые и неотапливаемые. К отапливаемым относят здания, в которых необходимо поддерживать положительную температуру воздуха в холодное время года. К неотапливаемым относятся здания с избыточным тепловыделением (горячие цехи, прокатные и т. п.), а также здания, не требующие отопления (склады, хранилища, холодные цехи и др.).

По системам вентиляции промышленные здания делят на:

· здания с естественной вентиляцией или аэрацией (воздухообмен осуществляется через проёмы в ограждающих конструкциях);

· с искусственной приточно-вытяжной вентиляцией (с помощью вентиляторов-воздуховодов);

· с кондиционированием воздуха при необходимости создания в помещении заданных параметров воздушной среды (температура, влажность, отсутствие пыли и т. п.).

Кондиционирование применяется в различных помещениях мясоперерабатывающей и пищевой промышленности, на предприятиях по производству высокоточных приборов (нередко допускаемые температурные колебания на таких предприятиях не должны превышать 0,1оС).

По системам освещения различают здания или помещения с естественным освещением, с искусственным освещением и с интегральным или смешанным освещением. Естественное освещение осуществляется через проемы в ограждающих конструкциях стен и покрытия, оно наиболее благоприятно в помещениях с длительным пребыванием людей. Имеются производства, в которых предъявляются повышенные требования к естественной освещенности, например в текстильной промышленности.

Искусственное освещение с помощью различных осветительных приборов является основным в тех случаях, когда естественное освещение нецелесообразно. Это характерно, в частности, для производств, требующих создания определенных параметров воздушной среды, т.к. наличие остекленных поверхностей стен приводит к потере тепла в холодное время года и к перегреву в летнее время.

Наиболее широко в промышленных зданиях применяется совмещенное освещение, при котором наряду с естественным освещением используется также искусственное.

По категории взрывопожарной опасности производств. В зависимости от используемых в производстве материалов различают пять категорий (А, Б, В, Г, Д) взрывной, пожарной и взрывопожарной опасности.

Наиболее взрывопожароопасными являются производства категории А, в которых используются жидкие и газообразные вещества, воспламеняющиеся при температурах не выше 28оС.

Производства категории Б менее опасны. Применяемые вещества воспламеняются и взрываются при t > 28оС. К этой категории относятся также взрывоопасные производства, в которых используются пыль или волокна, образующие взрывоопасные смеси с воздухом (предприятия мукомольной промышленности).

Производства категории В относятся только к пожароопасным (производство связано с твёрдыми сгораемыми веществами). Производства категорий Г и Д наименее опасны в пожарном отношении и связаны с обработкой несгораемых веществ соответственно в горячем и холодном состояниях.

По требованиям к влажностному режиму производственные процессы делят на сухие (с относительной влажностью воздуха Р до 50%), нормальные (Р от 50% до 60%), влажные (Р от 61% до 75%) и мокрые (Р свыше 75%).

 

3.2. Подъемно-транспортное оборудование промышленных зданий

 

Любой производственный процесс связан с перемещением сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Используемое для перемещения материалов подъемно-транспортное оборудование может быть разделено на 2 группы: транспорт периодического действия и транспорт непрерывного действия.

К транспорту непрерывного действия относятся конвейеры, пневматический, гидравлический и т.п. транспорт.

Транспорт периодического действия включает напольный рельсовый и безрельсовый транспорт; подвесной транспорт и опорное подъемно-транспортное оборудование.

Напольный транспорт (автокары, автопогрузчики, вагонетки и др.) мало влияют на объемно-планировочное и конструктивное решение промышленного здания. Их применение предъявляет повышенные требования к конструкции пола.

 

3.2.1. Подвесное подъёмно-транспортное оборудование

 

Наиболее широко в промышленных зданиях применяют кошки, электротали и подвесные краны. Кошка и электроталь представляют собой тележку с лебедкой для подъема груза, передвигающуюся вдоль здания по двутавровой балке (монорельсу), жестко прикрепленной к несущим конструкциям покрытия. Управление осуществляется с пола или из кабины крановщика с помощью ручной цепной передачи (кошка) или электропривода (электроталь). Такие механизмы имеют грузоподъёмность до 5 т и целесообразны, если требуется обслужить зону незначительной ширины.

 

Подвесные краны (кранбалки) также имеют грузоподъемность до 5т включительно, но с их помощью можно обслуживать практически всю площадь здания. В подвесных кранах тележка с лебедкой для подъема груза перемещается по двутавровой ездовой балке. В свою очередь ездовая балка движется по крановым путям, закрепленным на несущих конструкциях покрытия. Подвесные краны могут быть одно-, двух- и трехпролетными. Величина кранового пролета – от 3-х до 15-и метров. Возможно размещение в пролете двух и более кранов. Для обеспечения нормальной работы крана необходимо, чтобы между консолью крана и несущими конструкциями здания оставался зазор не менее 100мм.

 

Применение подвесного подъемно-транспортного оборудования незначительно увеличивает строительный объем. Достоинством является также возможность изменения направления движения крана на перпендикулярное с помощью специальных поворотных стрелок.

 

3.2.2. Опорное подъёмно-транспортное оборудование

(мостовые краны)

 

Мостовые краны используются в тех случаях, когда требуется грузоподъемность свыше 5 т. Мост крана, выполняемый из стальных балок или ферм, передвигается вдоль здания по рельсам, уложенным на подкрановые балки. Для опирания подкрановых балок колонны каркаса выполняются с консолями (крановые колонны). По верхним поясам балок моста в поперечном направлении перемещается тележка с одной или двумя лебедками для подъема груза. Двумя крюками обычно снабжают краны грузоподъемностью от 16 т. Крюк меньшей грузоподъемности называют вспомогательным (гуськовым).

 

В зависимости от грузоподъемности различают краны средней грузоподъемности (от 5 до 50 т включительно) и тяжелые краны (грузоподъемностью свыше 50 т).

В зависимости от интенсивности работы краны могут быть:

· легкого режима работы - 1К, 2К (коэффициент использования крана не более 0,25);

· среднего режима работы - 3К, 4К (коэффициент использования крана 0,25<К<0,4);

· тяжелого (5К, 6К) и весьма тяжелого (7К, 8К) режимов работы; коэффициент использования крана не менее 0,4.

Коэффициент использования крана определяется продолжительностью его работы в единицу времени.

Грузоподъёмность кранов и их габариты определяются государственными стандартами. Мостовые краны разработаны для пролетов зданий не более 36 м. Крановый пролет, определяемый как расстояние между осями подкрановых балок (Lкр = L – 2b), зависит от грузоподъёмности, режима работы крана и наличия проходов в уровне крановых путей. Так, привязка кранового пути (b) для кранов легкого и среднего режимов работы грузоподъёмностью не более 50 т при отсутствии проходов в уровне крановых путей принимается равной 750 мм.

Опорные краны увеличивают высоту помещения, усложняют конструкцию колонн и фундаментов. Кроме того, крюк подъемных механизмов по техническим соображениям не доходит до подкрановых балок, т. е. образуется не обслуживаемая кранами «мертвая зона», которая увеличивается с увеличением грузоподъемности. Учитывая эти недостатки, там, где возможно, рекомендуется применять подвесной транспорт или напольное подъемно-транспортное оборудование.

 

3.3 Объемно-планировочные решения промышленных зданий

 

Выбор объемно-планировочного решения промышленного здания зависит от характера располагаемого в нем технологического процесса. Технологической схемой производства определяется последовательность выполняемых операций, места поступления сырья, полуфабрикатов, выхода готовой продукции, места ввода инженерных сетей, габариты и размещение технологического оборудования и т.д.

Планировочные схемы промышленных зданий

Сплошная или блокированная застройка представляет с собой многопролетные корпуса значительной площади, позволяющие располагать под одной крышей… Это позволяет уменьшить площадь заводской территории на 30-40%, сократить… Блокированная застройка целесообразна при близких технологических процессах (одинаковые вредности, близкие нагрузки,…

Выбор этажности промышленного здания

Достоинства ОПЗ: - возможность произвольной расстановки любого оборудования, в том числе и… - возможность использования разных видов и грузоподъемностей подъемно-транспортного оборудования;

Унификация промышленных зданий

 

Особенности применения ЕМС в промышленном строительстве

При большом разнообразии технологических процессов, протекающих в промышленных зданиях, во многих случаях при проектировании можно применять… К основным строительным параметрам, подлежащим унификации, относятся: · пролеты – кратны 30М при L ≤ 24 м и 60М при L > 24 м;

Привязка конструктивных элементов в промышленных зданиях

Применение унифицированных решений предполагает соблюдение определенных правил привязки конструкций к модульным разбивочным осям. Также, как и в гражданских зданиях, привязка колонн к промежуточным осям… Наиболее удобной с точки зрения производства строительно-монтажных работ является нулевая привязка, однако ее…

Схемы каркасов промышленных зданий

Так как для промышленных зданий характерно наличие значительных статических и динамических нагрузок, их чаще всего проектируют каркасными. В этом… Это имеет место как в одноэтажных, так и в многоэтажных промышленных… Наиболее распространенное решение каркаса ОПЗ – схема, при которой ригель соединен с колоннами шарнирно, а колонны…

Покрытия одноэтажных производственных зданий

Покрытия промышленных зданий обычно проектируют бесчердачным. В состав покрытия входят несущие конструкции, несущее-ограждающие конструкции и… По материалу конструкции несущие конструкции покрытия могут быть… Несущие конструкции покрытия с точки зрения их работы подразделяют на плоскостные и пространственные.

Плоскостные несущие конструкции покрытий

В промышленных зданиях наибольшее распространение получили плоскостные безраспорные конструкции (стропильные конструкции). В первую очередь к ним… В тех случаях, когда шаг стропильных конструкций меньше шага колонн, для…  

Пространственные несущие конструкции покрытий

К пространственным конструкциям относятся своды, оболочки, купола, складки, перекрестно-стержневые системы, висячие конструкции и др. Своды отличаются от арок большей шириной. Они имеют большую жесткость в…  

Кровли и водоотвод с покрытий промышленных зданий

В промышленных зданиях чаще всего используют рулонные кровельные материалы (толь, гидроизол, рубероид, стеклорубероид, пергамин и т. д.). Количество… Гидроизоляционный ковер наклеивается на стяжку с помощью мастики (дегтевой,… Для отвода воды с покрытия промышленного здания можно применять наружный или внутренний водоотвод.

Колонны каркаса и подкрановые конструкции одноэтажных промышленных зданий

 

Классификация и характер работы колонн промышленных зданий

 

По расположению в здании различают колонны крайних рядов (крайние колонны), которые располагаются вдоль крайних продольных осей, и колонны средних рядов (средние колонны).

По назначению различают крановые колонны, предназначенные для опирания мостовых кранов, и бескрановые.

По типу сечения колонны: сплошные, двухветвевые.

По материалу: железобетонные, стальные, сталежелезобетонные и деревянные

Колонны каркаса работают на внецентренное сжатие (сжатие с изгибом). Для бескрановых колонн характерно наличие малых эксцентриситетов приложения действующей вертикальной нагрузки, а для крановых – больших.

При наиболее часто применяемых плоскостных несущих конструкциях покрытия колонна как элемент поперечной рамы воспринимает вертикальные нагрузки и горизонтальные поперечные.

В связи с этим изменение высоты и пролета здания незначительно сказываются на ширине сечения колонны. В направлении же поперечной рамы высота сечения колонны существенно увеличивается с увеличением высоты здания, пролета, грузоподъемности мостовых кранов, увеличением шага колонн и др., т.к. во всех этих случаях существенно возрастает изгибающий момент, а, следовательно, необходимо сечение колонны с большим моментом инерции.

Р1 – нагрузка от покрытия; Р2- нагрузка от стеновых ограждающих конструкций; Р3 - давление крана; Tпоп - поперечное торможение крана; М1 - изгибающий момент (в случае жесткого сопряжения ригеля с колонной).

В колоннах можно выделить следующие основные части: оголовок, ствол, крановая консоль, база.

 

Конструктивные решения колонн

Железобетонные колонны применяют в зданиях с кранами средней грузоподъемности (до 50 т) при шаге колонн не более 18 м, при незначительных… Бескрановые колонны обычно имеют постоянное по высоте сечение. Если размеры… Крановые железобетонные колонны высотой H ≤ 14,4 м выполняют сплошного сечения, а при большей высоте –…

Подкрановые конструкции

Подкрановые конструкции под мостовые опорные краны состоят из подкрановых балок или ферм, тормозных конструкций, элементов крепления крановых… Подкрановые балки предназначены для движения мостовых кранов по уложенным на… Железобетонные балки обычно бывают сборными, заводского изготовления, т.е. разрезными. Они могут быть использованы в…

Температурные швы. Связи в промышленном здании

При изменении температуры в зданиях значительной протяжённости могут возникать значительные температурные деформации или, если есть элементы,… Максимальная длина температурного блока определяется нормами. Для зданий с… В местах устройства температурных швов обычно устраивают два ряда колонн (спаренные колонны).

Фундаменты под колонны каркаса

 

Фундаменты под железобетонные колонны

Фундаменты под железобетонные колонны каркаса проектируют столбчатые, стаканного типа. Глубина заложения фундамента зависит, главным образом, от конструктивных… Как отмечалось ранее, колонны чаще всего имеют жесткое сопряжение с фундаментом. Сопряжение считается жестким, если…

Фундаменты под стальные колонны

В отличие от железобетонных колонн, стальные колонны не заводят в стакан фундамента. Фундаменты в зданиях с металлическим каркасом имеют сплошные… Вариант жесткого крепления сплошной колонны  

Стены промышленных зданий

 

Так же, как и в гражданских зданиях, стены промышленных зданий могут быть несущими, самонесущими и навесными.

 

Стены из мелкоразмерных элементов

В производственных зданиях несущие стены встречаются редко, главным образом в зданиях старой постройки. Такие стены могут быть выполнены из кирпича,… Самонесущие стены из мелкоразмерных элементов встречаются чаще, однако, чтобы…  

Стены из бетонных и железобетонных панелей

Широко применяются в зданиях с железобетонным каркасом. Длина панелей обычно соответствует шагу колонн и может быть 6 или 12 м. Панели из легкого… Панельные стены обычно имеют горизонтальную разрезку и могут быть навесными и… 1 – цокольная панель; 2 – простеночная панель; 3 – ленточное остекление; 4 – оконные переплеты.

Вертикальный фахверк

Так как размеры панелей часто бывают меньше расстояния между колоннами каркаса, для их крепления необходима установка дополнительных вертикальных…   1 – колонны каркаса; 2 – стойки продольного фахверка; 3 – торцевые стойки фахверка; 4 – приколонные стойки фахверка. …

Конструкции многоэтажных промышленных зданий

Конструктивное решение каркасов многоэтажных зданий зависит от уровня действующих нагрузок, назначения здания, технологических требований. Многоэтажные промышленные здания могут иметь сборный железобетонный,… Железобетонный каркас обладает большей жесткостью, однако у них большая масса и большая трудоемкость возведения.

Фонари промышленных зданий

По назначению различают фонари: - световые; - светоаэрационные; - аэрационные. По форме профиля фонари могут быть: прямоугольные; трапециевидные; шедовые;… Зенитные фонари – наиболее часто применяемые в промышленных зданиях световые фонари. Они позволяют обеспечить…

Общие сведения

 

Расчёт строительных конструкций делается для: 1) обеспечения безопасных, нормальных условий их работы в процессе строительства и эксплуатации; 2) выбора наиболее экономичных размеров и формы их поперечных сечений и длины; 3) обеспечения надёжности работы при изготовлении и транспортировке.

Расчёт строительных конструкций выполняется в два этапа:

1) статический и динамический расчёт, заключающийся в составлении расчётных схем, определении внутренних усилий (M, Q, N) в плоских сечениях проектируемых конструкций. Этот расчёт выполняется по общим правилам строительной механики;

2) конструктивный расчёт, заключающийся: а) в выборе материала конструкции, установлении рациональной формы и размеров поперечного сечения каждого её элемента; б) выборе класса бетона и/или стали; в) вида, количества и схемы размещения арматуры в железобетонных конструкциях и др.

 

Предельные состояния строительных конструкций

С 1955 г. расчёты строительных конструкций выполняются по методу по методу предельных состояний. Предельными называют состояния, при которых… Различают две группы предельных состояний. Первая группа характеризуется потерей устойчивости и полной непригодностью к дальнейшей эксплуатации. Этот расчёт…

Нагрузки и воздействия

При расчёте строительных конструкций нагрузки и воздействия принимают по СНиП 2.01.07–85 «Нагрузки и воздействия»; М., 1986. В зависимости от продолжительности действия нагрузки делят на постоянные и… Постоянные нагрузки – собственный вес конструкции и/или сооружения, давление грунтов, воздействие предварительного…

Коэффициенты условий работы и коэффициенты

  Наступление того или иного предельного состояния зависит не только от величины… Особенности действительной работы конструкций учитывают коэффициентом условий работы γ. Согласно СНиП при…

– Конец работы –

Используемые теги: архитектура, Строительные, конструкции0.059

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Архитектура и строительные конструкции

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Проектирование оптимальной структуры строительных машин при перевозке нерудных строительных материалов
Цель работы определение системы оптимального управления перевозками нерудных строительных материалов.В процессе работы проводились экспериментальные… Эффективность проверялась по приведенным удельным затратам. Составленная… Эта наука охватывает вопросы снабжения предприятия сырьем, материалами, полуфабрикатами, организацию сбыта и…

СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА И МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное... Учреждение высшего профессионального образования... Тульский государственный университет...

Курсовая работа по курсу «Строительная механика летательных аппаратов» Расчёт тонкостенной конструкции с однозамкнутым контуром поперечного сечения Расчёт оболочки вращения по безмоментной теории
Кафедра Прочности ЛА... Курсовая работа по курсу Строительная механика летательных аппаратов Расч т... Выполнил студент группы Панков А А Руководитель Хивинцев А В...

Строительные приемы и конструкции
Введение... Строительные приемы и... Соборная мечеть в Кордове...

КУРС ЛЕКЦИЙ по дисциплине Железобетонные конструкции Курс лекций. Для специальностей «Архитектура» и «Промышленное и гражданское строительство»
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ... ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ...

Лекция: Уровни абстракции ОС. ОС с архитектурой микроядра. Виртуальные машины. Цели проектирования и разработки ОС. Генерация ОС В лекции рассматриваются следующие вопросы: методы проектирования и реализации ОС: уровни абстракции ОС; ОС с архитектурой мик
В лекции рассматриваются следующие вопросы методы проектирования и реализации... Содержание Введение Уровни абстракции ОС Операционные системы с микроядром Виртуальные машины другой распространенный подход к...

В настоящее время существуют два типа архитектуры микропроцессорных систем – Принстонская, или архитектура фон-Неймана и Гарвардская
Введение... В настоящее время существуют два типа архитектуры микропроцессорных систем... В г американский математик Джон фон Нейман сформулировал основные принципы работы современных компьютеров Им...

Лекция: Архитектура компьютерной системы В лекции подробно рассмотрена архитектура компьютерной системы: управление прерываниями
В лекции подробно рассмотрена архитектура компьютерной системы управление прерываниями памятью вводом выводом иерархия памяти ассоциативная... Содержание Введение Архитектура компьютерной системы... Введение...

Нахождение объема бетонной строительной конструкции
Определим площади Sп,в и под выпуклой и вогнутой кривыми как определенные интегралы функции f(x) на интервале (0;142) с соответствующими… Определим площади Sп,в и под выпуклой и вогнутой кривыми как определенные… Тогда площадь периферического сечения равна: Sп = Sп,вг – Sп,вг = 4598 – 3243,3 = 1354,7 (дм2) . Аналогично для…

Вопрос 1. Значение дисциплины "Строительное материаловедение" в подготовке инженера-строителя, Вопрос 2.Классификация строительных материалов и изделий.
Значение курса Строительные материаловедение в подготовке инженеров строителей трудно переоценить поскольку ни одно здание или сооружение нельзя... Вопрос Классификация строительных материалов и изделий...

0.044
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам