3. Объемно-планировочное решение промышленного здания
По конструктивной системе здание относится к каркасным. Каркас здания состоит из поперечных П-образных рам, соединенных в продольном направлении. Поперечные рамы образованы колоннами, жестко защемленными в фундамент, и шарнирно опирающимися на них стропильными конструкциями – балками или фермами (рисунок 3.1). В продольном направлении жесткость здания обеспечивается связями по колоннам, подкрановыми балками, подстропильными балками, а также жестким диском покрытия. Здание в плане имеет прямоугольную форму.
Основа каркаса здания – колонны – расположены по определенной системе. Каждой колонне, как и любому несущему элементу, присваиваются координационные разбивочные оси – горизонтальная и вертикальная. Оси всех колонн при пересечении образуют так называемую сетку колонн. В поперечном направлении расстояние между колоннами равняется пролету, а в продольном – шагу колонн. Пролетом называется объем здания, ограниченный продольными рядами колонн и торцевыми стенами. Промышленные здания бывают однопролетными и многопролетными.
Проектирование здания начинается с разработки плана, поскольку план раскрывает конструктивную схему здания, а также функциональную связь помещений. Разработка плана промышленного здания начинается с нанесения осей и прорисовки сетки колонн (рисунок 3.2).
Колонны цеха по расположению в здании делятся на средниеикрайние, а по назначению – на основныеифахверковые. Основные колонны здания воспринимают нагрузки от кранового оборудования, стропильных конструкций, стеновых панелей в продольном направлении здания, а фахверковые – нагрузку только от торцевых стеновых панелей.
Колонны на плане здания не всегда располагаются строго на пресечении разбивочных осей. Существует понятие «привязка элемента» - это расположение геометрических осей элемента или его граней относительно разбивочных осей здания. При проектировании цеха применяются следующие привязки колонн: центральная (узел 1, рисунок 3.3) – когда геометрические оси элемента совпадают с разбивочными осями здания; нулевая (узел 2, рисунок 3.4) – когда грань элемента совпадает с разбивочной осью; привязка «500» (узлы 3 и 4, рисунки 3.5 и 3.6) – когда геометрическая ось элемента отстоит от разбивочной оси здания на 500 мм.
Для удобства проектирования все размеры здания (ширина и высота пролетов, шаг колонн, размеры элементов) унифицированы, т. е. кратны определенному числу – модулю. В качестве основного принят модуль М, равный 100 мм, в качестве дополнительных – укрупненные модули: 3М (300 мм), 6М (600 мм), 12М (1200 мм), 15М (1500 мм), 30М (3000 мм), 60М (6000 мм). Ширина пролетов в здании принята кратной 60М (6 метрам): 12 м, 18 м и 24 м.
Для монтажа оборудования, а также для обеспечения эвакуации в здании цеха предусмотрены ворота, расположенные в крайних пролетах с двух сторон пролета. Для удобного въезда в здание перед воротами необходимо устройство пандуса. Для перехода из здания цеха в здание административно-бытового корпуса запроектирована дверь.
Для перемещения внутри здания грузов, а также для монтажа оборудования в здании цеха в каждом пролете расположено подъемно-транспортное оборудование – опорные или подвесные краны.
Краныэлектрические однобалочныеподвесныегрузоподъемностью 1-5 т, управляемые с пола, изготавливаются однопролетными и двухпролетными. Кран состоит из легкого моста или несущей балки, снабженной электрической талью и электрическим механизмом передвижения. Крановые пути подвешиваются к стропильным конструкциям (балкам или фермам). Управляют подвесными кранами с пола цеха. Основные параметры и размеры наиболее распространенных кранов приведены в таблице А.1, приложение А.
Другой тип кранов – мостовые электрические опорные краны грузоподъемностью до 50 т. Опорный кран состоит из несущего моста, перекрывающего пролет помещения, механизмов передвижения и двигающейся вдоль моста тележки с механизмом подъема. Управляют мостовыми кранами из подвешенной к мосту кабины или с пола цеха вручную. Передвигаются опорные краны по рельсам, уложенным на верхний пояс подкрановой балки. Основные параметры опорных кранов приведены в таблице А.2, приложение А.