1.2. Основные виды промышленных зданий.

Классификация промзданий по архитектурно-конструктивным признакам.

По этажности промышленные здания подразделяют на одноэтажные, многоэтажные и смешанной этажности.

одноэтажные здания: для производств, характеризующихся тяжелым и громоздким оборудованием, крупногабаритными изделиями и значительными динамическими нагрузками (сталелитейные, прокатные, кузнечные, термические, механосборочные цехи и др.)

многоэтажные здания: 1) для производств с вертикально направленным технологическим процессом или в тех случаях, если используется сила тяжести сырья и полуфабрикатов (мельницы, агломерационные фабрики, химические заводы, хлебозаводы и пр.); 2) для производств с незначительными нагрузками на перекрытия (предприятия легкой, пищевой, радиотехнической, приборостроительной и аналогичных им видов промышленности, для складов). Нагрузки на междуэтажные перекрытия в многоэтажных зданиях могут достигать 4500 кГ/м2 (45 кН/м2).

смешанной этажности: для производств с горизонтальным и вертикальным технологическим процессом (например, многих химических предприятий).

В настоящее время в одноэтажных зданиях размещается около 75—80% промышленных производств. Однако в будущем будет возрастать удельный вес многоэтажных зданий, позволяющих экономить территорию.

По количеству пролетов здания подразделяют на одно- и многопролетные.

П ролет - производственный объем, ограниченный по периметру рядами колонн и перекрытый по однопролетной схеме. Расстояние между продольными рядами колонн называют шириной пролета.

По ширине пролетов здания принято считать мелкопролетными при ширине пролетов менее 12 м, и крупнопролетными — при ширине пролетов более 12 м.

В современном промышленном строительстве основными типами являются многопролетные здания с широкими пролетами. Применение в строительстве железобетонных оболочек, стальных ферм, пространственных и висячих систем позволяет строить большепролетные здания с шириной пролетов в 36, 42, 60 м и более.

По характеру застройки территории предприятия промышленные здания подразделяют на здания сплошной застройки (многопролетные, со значительными размерами в плане) и павильонной застройки (с ограниченным числом пролетов и относительно небольшой шириной).

По расположению внутренних опор промышленные здания разделяют на ячейковые, пролетные и зальные.

В зданиях ячейкового типа применяется квадратная сетка опор с относительно небольшим продольным и поперечным шагом (характерны для зданий, в которых требуется размещать технологические линии и транспортировать грузы в двух взаимно перпендикулярных направлениях).

В зданиях пролетного типа, ширина пролетов преобладает над шагом опор (наиболее распространенные в строительстве).

В зданиях зального типа расстояние между опорами может достигать 100 м и более (характерны для производств, требующих значительной площади без внутренних опор).

П риведенные выше классификации в основном относятся к одноэтажным зданиям. Многоэтажные здания, как правило, сооружают многопролетными, причем в средних пролетах рекомендуется располагать второстепенные производства, для которых достаточна меньшая естественная освещенность.

Первые этажи многоэтажных зданий обычно отводят для производств, имеющих тяжелое и громоздкое оборудование или выделяющих агрессивные сточные воды, а верхние — для производств, выделяющих газовые вредности, или производств, опасных в пожарном отношении.

По конструктивной схеме промышленные здания подразделяют на каркасные, бескаркасные и с неполным каркасом.

В бескаркасных одноэтажных зданиях, имеющих несущие стены, размещают небольшие цехи с пролетами до 12 м, высотой не более 6 м и при грузоподъемности кранов до 5 т. В местах опирания стропильных конструкций стены с внутренней или наружной стороны усиливают пилястрами. Бескаркасные многоэтажные здания строят редко.

Основным типом промышленного здания является каркасное. Это объясняется наличием во многих промышленных зданиях больших сосредоточенных нагрузок, ударов и сотрясений от технологического и кранового оборудования, сплошного или ленточного остекления.

Каркас одноэтажного промышленного здания представляет собой пространственную систему, состоящую из поперечных рам, объединенных в пределах температурного блока плитами покрытия, связями, иногда подстропильными конструкциями и др. элементами.

Поперечные рамы состоят из колонн и стропильных конструкций (ригелей). Способ соединения ригеля с колоннами может быть жестким и шарнирным, а колонн с фундаментами, как правило,— жестким. Шарнирное соединение ригелей с колоннами способствует их независимой типизации.

Применяемый в многоэтажных зданиях сборный железобетонный каркас решается обычно в виде рам с жесткими узлами. Возможно применение рамно-связевой системы, в которой жесткие поперечные рамы воспринимают вертикальные нагрузки, а связи, лестничные клетки и лифтовые шахты — горизонтальные нагрузки, действующие в продольном направлении.

В каркасных зданиях все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимают элементы каркаса, а стены {самонесущие, навесные и иногда подвесные) выполняют роль ограждения. Наличие каркаса в качестве несущего остова позволяет наилучшим образом обеспечить принцип концентрации высокопрочных строительных материалов в наиболее ответственных несущих конструкциях зданий.

Каркасная конструктивная схема обеспечивает свободную планировку помещений, максимальную унификацию сборных элементов и наиболее экономичное решение как одноэтажных, так и многоэтажных зданий.

Здания, имеющие два и более пролетов, бескрановые или с кранами небольшой грузоподъемности, иногда проектируют с неполным каркасом. В таких зданиях пристенные колонны отсутствуют, а наружные стены выполняют несущие и ограждающие функции.

Внутрицеховое подъёмно-транспортное оборудование

Любой технологический процесс включает операции по перемещению внутри производственных зданий сырья, полуфабрикатов или готовой продукции, а также работы по монтажу-демонтажу технологических агрегатов. Мостовые краны и подвесное подъемно-транспортное оборудование по существу определяют объемно-планировочное и конструктивное решение промышленных зданий.

Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование подразделяют на две группы: периодического и непрерывного действия.

Периодического действия: подвесной транспорт (тали, кошки, тележки, подвесные краны и т. п.), мостовые краны и напольный транспорт;

Непрерывного действия: конвейеры (ленточные, пластинчатые, скребковые, ковшовые, подвесные цепные), нории, рольганги и шнеки.

Наиболее распространены в промышленных зданиях подвесные и мостовые краны, обслуживающие не узкую линию, как при монорельсах, а площадь прямоугольника, и перемещающие грузы в трех направлениях.

П одвесные краны, транспортирующие грузы массой от 0,25 до 5 т (встречаются до 20 т), состоят из несущей балки, механизмов передвижения по подвесным путям и электротали, перемещающейся по нижней полке мостовой балки (рис. II-4, а). В одном пролете могут устанавливаться один или несколько кранов. По количеству путей подвесные краны могут быть одно-, двух- и многопролетными. Управляют кранами с пола цеха (ручные краны) или из кабины, подвешенной к мосту.

Мостовые краны имеют грузоподъемность от 3 до 500 т (наиболее распространены: 5—30 т). Для охвата широкого диапазона грузоподъемностей и экономии энергии, предусматривают краны с двумя механизмами подъема. Их грузоподъемность обозначают дробным числом, например Q = 50/5 т. Числитель показывает грузоподъемность главного крюка, знаменатель — грузоподъемность вспомогательного крюка, используемого для подъема легких грузов.

Мостовой кран состоит из несущего моста, механизмов передвижения вдоль подкранового пути и передвигающейся вдоль моста тележки с механизмом подъема (рис. II, б).

Краны передвигаются по подкрановым путям, уложенным на консоли колонн; управляют ими из подвешенной к мосту кабины или с пола цеха.

Грузоподъемность, габариты и основные параметры мостовых кранов, как и подвесных, определены ГОСТами.

В зависимости от продолжительности работы в единицу времени эксплуатации цеха мостовые краны подразделяют на краны тяжелого режима работы (коэффициент использования 0,4 и выше), среднего (0,25—0,40) и легкого (0,15—0,25). В цехах с интенсивным технологическим процессом в одном пролете можно устанавливать два или несколько кранов, располагаемых как в одном, так и двух уровнях цеха.