9.3.   Основные элементы строительной части

Стены и колонны

По конструктивному признаку стены здания разделяются на несущие и каркасные (в каркасных зданиях).

Несущие наружные стены делают из красного или силикатного кирпича и из естественных или бетонных камней. Несущие и ограждающие функции у них не разграничены. Толщина стен принимается равной для I-го климатического пояса (северной полосы) 2,5 кирпича (64 см); для II-го пояса (средней полосы) – 1,5 или 2 кирпича (38 и 51 см) на «теплом» растворе; для III-го пояса (южной полосы) – 1,5 кирпича (38 см).

Для повышения устойчивости несущих стен их укрепляют пилястрами, по которым иногда укладывают подкрановые пути для кранов небольшой грузоподъемности. Пилястры являются обязательными, если отношение толщины стены (наименьшей) к ее высоте менее 1 : 10.

В каркасных зданиях несущие функции выполняет каркас, состоящий из железобетонных, преимущественно сборных или стальных колонн и балок, а ограждающие функции – стеновое заполнение из различных строительных материалов: красного или силикатного кирпича, теплобетонных камней, пористых известняков или, как большей частью делается в современном промышленном строительстве, из крупных железобетонных блоков и панелей.

Размеры колонн определяются расчетом. Для обеспечения необходимой жесткости поперечные размеры колонн приближенно должны быть (размеры стороны сечения обозначим а):

1) для колонн квадратного сечения (а х а), не несущих крановых нагрузок:

· при деревянных перекрытиях 

· при металлических и железобетонных перекрытиях ,

где H – высота колонны  от верха фундамента до верха консоли, на которую опираются конструкции перекрытия, см;

2) для колонн прямоугольного сечения (аб х ам), несущих крановые нагрузки:

· большой размер сечения колонны а6 при кранах грузоподъемностью до 10 m – не менее , при кранах грузоподъемностью больше 10 т – не менее ;

· меньший размер сечения колонны ам должен быть независимо от конструкции перекрытия и грузоподъемности кранов не менее  ,

где Нпр – нижняя часть колонны  от верха фундамента до верха железобетонных подкрановых балок или до верха консоли, на которую опираются подкрановые балки, см.

Во всех случаях размеры сечения железобетонных колонн должны быть не менее 30 × 30 см.

Перегородки

Внутренние перегородки в производственных зданиях бывают разных видов в зависимости от назначения помещения:

· стеклянные с нижней деревянной частью;

· из металлической сетки с нижней деревянной частью;

· металлические застекленные; кирпичные;

· железобетонные.

В настоящее время рекомендуется применять в промышленных зданиях каркасные перегородки из легких материалов, допускающие их демонтаж.

Помещения для складов отделяют сетчатыми перегородками с нижней деревянной частью высотой 1 м и общей высотой 2,5 – 3,0 м.

Для отделений заточных, шлифовальных, лекальных, особо точных станков и других устраивают стеклянные перегородки с нижней деревянной частью высотой 1 м и общей высотой 2,5 – 3,0 м.

Для отделений покрытий металлами, окрасочных, термических и т.п., в которых происходит выделение вредных газов и паров или производство которых является огнеопасным, устраивают кирпичные перегородки в 1 – 1,5 кирпича или железобетонные толщиной 300 мм.

Полы

Полы производственных помещений должны иметь ровную, удобную для очистки поверхность; на рабочих местах при легкой работе, не требую­щей постоянного передвижения, полы должны быть утепленными.

Для механических, сборочных, инструментальных и других цехов хо­лодной обработки удобны полы из деревянной торцовой шашки (твердых пород) по бетонному основанию. Деревянная торцовая шашка легко поддает­ся ремонту, не стесняет перемещения станков, хорошо изолирует от бетонного основания и является хорошей дорогой для электротележек. При наличии настила из деревянной шашки случайно упавшие детали и инструмент не получают повреждений. Шашки делаются большей частью шестигранными, реже прямоугольными, швы между ними заполняют мастикой; высота шашек 60; 80 и 100 мм, ширина граней 50 – 100 мм. Бетонное основание под шашки делают толщиной 100 мм или несколько более.

Следует, однако, иметь в виду, что полы с торцовой деревянной шашкой можно применять только в тех случаях, когда это обосновывается производ­ственными требованиями.

Открытые бетонные полы (без верхнего настила) обладают большой теплопроводностью, и в случае их применения необходимо устраивать у станков и верстаков дощатые настилы-подставки. Эти настилы стесняют движение транспорта, мешают

ходьбе, способствуют загрязнению полов, Из-за этих недостатков открытые бетонные полы для механических и сбороч­ных цехов неудобны и применяются редко.

Часто применяются асфальтовые полы; они удобны для цехового тран­спорта; легко и быстро ремонтируются, но трудно поддаются чистке; работать на них у станков или верстаков необходимо с деревянными настилами-под­ставками, так как асфальт теплопроводен и асфальтовые полы холодные.

В кузнечных цехах применяются полы разных видов в зависимости от характера производственных процессов: из каменной брусчатки (для ковочно-прессовых, молотовых, печных отделений), кирпичные (для отделений кри­вошипных прессов, травильного), клинкерные, бетонные (для термического отделения), торцовые (для складов штампов, инструмента).

Для проездов в цехах иногда устраивают кирпичные и асфальтовые по­лы. В производственных помещениях делают также полы из керамических плиток и мраморной крошки.

В помещениях лабораторий, служебных и конторских помещениях часто применяют ксилолитовые полы (ксилолит – масса, состоящая из кау­стического магнезита на водном растворе хлористого магния, древесных опи­лок и минеральной краски для получения желательного цвета). Эти полы гигиеничны, удобны, хорошо поддаются чистке.

Двери, ворота, тамбуры

Расстояния от наиболее удаленного рабочего места до выхода наружу или на лестничную клетку в производственных зданиях должны принимать­ся в зависимости от категории пожарной опасности производства и степени огнестойкости здания согласно противопожарным нормам; эти расстояния для производств категорий В, Г и Д находятся в пределах:

· для одноэтаж­ных зданий от 50 до 100 м;

· для многоэтажных – от 30 до 75 м.

Суммарная ширина дверей, коридоров или проходов на путях эвакуа­ции во всех этажах должна приниматься из расчета не менее 0,6 м на 100 человек. Предельная ширина проходов должна быть не менее 1 м, коридо­ров – 1,4 м, дверей – 0,8 – 2,4 м (не более), маршей и площадок лестниц – 1,15 – 2,4 м (не более). Высота дверей должна быть не менее 2,0 м.

Двери, предназначенные для эвакуации, должны открываться по на­правлению выхода из здания.

Количество эвакуационных выходов из производственных и обществен­ных зданий или помещений должно быть не менее двух.

Ворота устраивают в зданиях цехов для провоза материалов, изделий, оборудования или его частей. Размеры ворот определяются исходя из габа­ритных размеров применяемых средств транспорта – электро- и автотеле­жек, автомобилей, тягачей с прицепами, вагонов, тепловозов, электровозов, мотовозов, паровозов. При железнодорожном транспорте должны быть соблюдены габариты приближения частей сооружения или оборудования к железнодорожному пути по стандартам

Ширина ворот должна превышать наибольшую ширину средств транспорта не менее чем на 600 мм и должна быть не менее 1,8 м. Высота ворот в свету для пропуска средств безрельсового транспорта должна быть больше высоты средств транспорта не менее чем на 200 мм и должна быть не менее 1,4 м; ширина ворот для прохода железнодорожных вагонов широкой колеи (1524 мм) 4,7 м, высота 5,6 м.

Ворота рекомендуется применять с автоматическим открыванием.

Для защиты рабочих мест от холодного воздуха (в районах с расчетной наружной температурой -20 °С и ниже) при длительном или частом от­крывании ворот и дверей

предусматривается утепление проемов при помощи воздушно-тепловых завес или тамбуров.


Включение воздушных завес следует блокировать с открыванием ворот.

Тамбуры для прохода людей делают с двумя дверями, отстоящими одна от другой на расстоянии, несколько большем, чем ширина дверных полотен (не менее чем на 200 мм), при этом глубина тамбура должна быть не менее 1,2 м; ширина тамбуров должна превышать ширину дверных проемов не менее чем на 250 мм с каждой стороны; двери тамбуров должны открываться наружу.

Глубина и ширина тамбуров для прохода транспорта зависят от габари­тов применяемых транспортных средств (электро- и автотележек, автомо­билей и др.).

Лестницы

Лестницы располагают в лестничных клетках. Материал лестниц и лестничных клеток выбирают в соответствии со степенью огнестойкости зда­ния. Лестничные клетки должны иметь естественное освещение.

Допускаемые расстояния от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего выхода наружу или на лестничную клетку принимаются по установленным нормам.

Суммарная ширина лестничных маршей в зависимости от количества людей, находящихся на наиболее населенном этаже, кроме первого, прини­мается из расчета не менее 0,6 м на 100 человек.

Ширина марша лестниц – не более 2,4 м. Отношение заложения марша к подъему – не менее 1,5, но чаще 1,75 – 2. В каждом марше устанавливают не менее 5 и не более 18 ступеней. Наиболее удобны ступени 15 х 30 см и 16,6 x 39 см (высота ступени, умноженная на ширину).

Ширина лестничных клеток принимается 2,4; 2,8; 3,2 м, длина 5,6; 6,0; 6,8 м (в зависимости от размеров здания, количества проходящих людей, назначения лестницы); ширина марша наиболее часто используется 1,35 м.

Световые фонари в промышленных зданиях

Несмотря на то, что фонари верхнего света имеют относительно высокую стоимость, сложную конструкцию, способствуют образованию снежных за­валов на кровле, в промышленных зданиях, они широко применяются для многопролетных цехов, так как дают хорошую и равномерную естественную освещенность больших производственных площадей. Достаточная освещен­ность таких площадей естественным светом

через боковое остекление не мо­жет быть достигнута. Световые фонари одновременно служат для естествен­ной вентиляции (аэрации).

Фонари можно располагать вдоль пролетов здания – продольные фона­ри или перпендикулярно пролетам – поперечные фонари. Конструкция про­дольных фонарей проще, и они более равномерно освещают пролеты; в связи с этим они получили преимущественное применение по сравнению с попереч­ными фонарями, которые дают неравномерное освещение технологических потоков. Кроме того, применение поперечных фонарей затруднительно для зданий с разной высотой отдельных его частей.

В многопролетных зданиях с одинаковой степенью вредных производ­ственных выделений (во всех пролетах или в пролетах крайних и смежных с ними) устройство фонарей в крайних пролетах, как правило, не рекомен­дуется, если фонари не требуются для освещения.

В многопролетных зданиях с одинаковой степенью вредных производ­ственных выделений (во всех пролетах или в пролетах крайних и смежных с ними) устройство фонарей в крайних пролетах, как правило, не рекомен­дуется, если фонари не требуются для освещения.

Форма световых фонарей бывает треугольная, зубчатая (пилообразная), трапецеидальная, прямоугольная и М-образная (рис. 9.5).

Треугольные фонари (рис. 9.5, а) имеют остекление под углом 45° к горизонту; они делаются только глухими, т.е. не открывающимися, ввиду того что при наклонном остеклении невозможно обеспечить водонепрони­цаемость притворов. Такие фонари в настоящее время применяются редко, только для небольших зданий; ширина треугольных фонарей обычно не более 3 м.

Зубчатые фонари с наклонной (рис. 9.5, б) или вертикальной (рис. 9.5, в) остекленной поверхностью, обращенной на север или северо-восток, применяются в тех случаях, когда в помещение не должны прони­кать прямые солнечные лучи; в местностях с большими снегопадами такие фонари неприменимы вследствие образования снеговых завалов, закрываю­щих остекление.

Трапецеидальные фонари (рис. 9.5, г) с остеклением под углом 60° к горизонту дают достаточную освещенность помещения, но наклонное остекление загрязняется больше, чем вертикальное, и на нем задерживает­ся снег; по этой причине, а также из-за сложности конструкции предпочти­тельнее фонари прямоугольные П-образной формы с вертикальным остек­лением (рис. 9.5, д, е, и) и М-образные (рис. 9.5, ж, з, к, л; з). При железо­бетонной конструкции  применяются М-образные фонари (рис. 9.5, з).

Снимок

Рис. 9.5 Формы световых фонарей (размеры в метрах)

Прямоугольные фонари имеют вертикальное остекление, которое меньше загрязняется, и при котором меньше проникают в помещение прямые солнечные лучи; конструкция этих фонарей проще, чем трапецеидальных. В современных промышленных зданиях применяются фонари только прямоугольной формы, с вертикальным остеклением. Фонари с наклонным остек­лением допускаются лишь при наличии специальных обоснований. Световые фонари, как и комбинированные (для освещения и аэрации), должны быть с верти­кальным остеклением и незадуваемыми.

Для зданий горячих цехов, где имеются значительные тепловые и вред­ные выделения, применяются фонари М-образной формы, у которых наклон­ные плоскости с внутренней стороны, направляют движение воздушных пото­ков к створкам остекления.

Ширину фонарей прямоугольной формы с вертикальным остеклением принимают для пролетов 12 и 18 м – 6 м, для пролетов 24 и 30 м – 12 м, Ширина световых и комбинированных фонарей с двусторонним расположением остек­ления должна быть не

менее 0,3 ширины пролета, освещаемого фонарем. Расстояние между соседними остекленными поверхностями параллельно расположенных на одном уровне фонарей с двусторонним вертикальным остеклением должно быть не менее полуторной суммы высот соседних фо­нарей.

При устройстве фонарей предусматривают разрывы не реже чем через 84 м по длине пролета, шириной не менее 6 м или переходные пожарные лестницы.

На рис. 9.5, и, л показано расположение створок и схемы наружного и внутреннего отвода воды с фонарей.

В световых фонарях производственных зданий делается одинарное остекление. Переплеты остекления фонарей бывают в один, два или три яруса; в каждом ярусе переплеты открываются отдельными створками или целыми ярусами. Открывание фонарных створок производится снизу, с уровня пола, с помощью специальных механизмов, или вручную посредством цепи, перекинутой через шкив, или посредством электродвигателя. При открывании и закрывании длинных лент поясов остекления пользуются электродвигателями.

Очистка от загрязнения внутренней поверхности остекления фонарей производится со специальных тележек, которые перемещаются вдоль фона­ря по рельсам, расположенным по верхнему поясу ферм.

Контрольные вопросы

1. Какие факторы влияют на выбор компоновочной схемы производственного здания?

2. Назовите основные  конструктивные элементы здания.

3. Как осуществляется привязка колонн к разбивочным осям производственного здания?

4. Назовите основные принципы, определяющие выбор компоновки цеха.

5. Как размещают вспомогательные отделения цеха по отношению к производственным участкам?

6. Как размещают магистральные проезды и для чего они предназначены?

7. Какие бывают стены и как выбирается  их толщина?

8. Какие применяют полы в производственных помещениях? Назовите их преимущества и недостатки.

9. Что такое тамбур? Для чего он предназначен, как определяются его размеры?

10. Для чего предназначены световые фонари. Перечислите их конструкции.