Двухэтажные промышленные здания

использования земель;
- при ограничении участков отводимых для промышленного строительства;
- когда производства характеризуются сравнительно небольшими технологическими нагрузками (30-40 кПа).
- при повышении требований к архитектурному облику промышленных зданий;
- при совершенствовании конструктивных решений зданий.
Недостатки многоэтажных зданий:
- расход материалов и трудоемкость монтажа 1м2 производственной площади имеют повышенные показатели по сравнению 1 этажными;
- ограничение технологических нагрузок на перекрытие.
Преимущества:
- меньше отношение площади ограждающих конструкций к площади пола по сравнению с одноэтажными зданиями;
- уменьшение теплопотерь через ограждающие конструкции;
- сокращение расхода на отопление здания.
Этажность. По высоте подавляющее число многоэтажных пром. зданий не превышает 5 этажей, но в перспективе ожидается повышение этажности до 8-20 этажей

следующие формы:
Угловая, П-образная, Ш-образная, с замкнутым двориком.
Зонирование:
В многоэтажных зданиях четко разделяется зонирование на основе функциональных и конструктивных требований, а также требований по противопожарной и противопожарной безопасности.
- на 1 этаже обычно размещаются производства с тяжелым и громоздким оборудованием и производства, де возможно выделение агрессивных жидкостей и устройством сливных полов, а также склады, административно-хозяйственные помещения.
- на верхних этажах – взрывопожароопасные производства, большепролетные помещения с крановым оборудованием.
Количество пролетов:
В основном здания многопролетные. В средних пролетах рекомендуется размещать второстепенные производства, т.е. там, где требуется меньшая естественная освещенность, а также лифты, подъемники, элеваторы (т.е. технологические устройства).
Ширина многоэтажных зданий лимитируется требованиями естественного освещения рабочих мест, где проходят производства с определенными разрядами точности зрительских работ.

же укрупненные сетки 12х6, 18х6, 12х12 м.

Основные виды многоэтажных промышленных зданий: а - двухэтажное с укрупненной сеткой колонн 2-го этажа;
б - с сеткой колонн (6 + 3 + 6) х 6 м;
в, г - с сеткой колонн (6 + 6 + 6) х 6 м;
д - с сеткой колонн (12 + 12) х 6 м;
е - многоэтажное с укрупненной сеткой колонн верхнего этажа;
ж - обший вид многоэтажного промышленного здания и соединенного с ним административно-бытового корпуса

сеткой колонн и одинаковой высотой этажа в пределах здания; Сетка колонн 6х6м. 9х9 м, высота этажа от3,6 м до 7,3 м (кратно 0,6 м).
- системы регулярной структуры с верхним этажом зального типа;
- системы нерегулярной структуры – характерны различной сеткой колонн и различными высотами этажей (там где имеются бункеры, силосы и другие агрегаты, имеющие разную высоту и располагающиеся на разных уровнях); область применения: цветная металлургия, горнорудная, химическая промышленности.
- здания с межферменными этажами. Это здания с чередованием по высоте производственных и технических (межферменных) этажей, сеткой колонн 18х12 м, 24х12 м, 30х12 м, 36х12 м. Ригелями междуэтажных перекрытий являются безраскосные фермы высотой 3, 3,6м, пролетами 18, 24, 30, 36 м. В межферменных этажах могут располагаться вспомогательные и обслуживающие помещения или инженерные и технологические коммуникации.

конструктивного решения

монолитный, сборно-монолитным.
- стальной
- смешенный каркас для укрупненных пролетах верхнего 3-х этажного здания и более допустимо применять стальные стропильные конструкции.

Применение стального каркаса допустимо если:
- полезная нагрузка на перекрытие превышает 30 кПа (6х6 м), 15 кПа 96х9 м), 10 кПа 96х12 м).
- при особых производственных и технологических требований к зданию (большие динамические и статистические нагрузки, для труднодоступных районах строительства, при сжатых сроках строительства).

Конструктивные решения

В практике многоэтажного строительства используют рамную, рамно-связевую и связевую конструктивные схемы каркаса, отвечающие различным условиям его статической работы.

Конструктивные схемы каркасов:
а - рамная;
б – рамно-связевая;
в - связевая;
1 - колонна; 2 - ригель; 3 – жесткий диск перекрытия; 4 – диафрагма жесткости.

и плит перекрытий, соединенных между собой. Все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимаются узлами колонн и ригелей, которые выполнены жесткими. Такая система очень трудоемка и требует повышенного расхода металла. Ее применяют в тех случаях, когда по условиям технологии не допускается установка поперечных и продольных перегородок или связей между колоннами.
Связевая схема отличается от предыдущей тем, что колонны работают только на вертикальные нагрузки, а горизонтальные воспринимаются системой вертикальных дисков и ядер жесткости.
Рамно-связевая схема является промежуточной и для многоэтажных каркасных зданий включает плоские рамы, расположенные в поперечном направлении относительно продольной оси здания, и диафрагмы жесткости. Продольная устойчивость здания создается за счет вертикальных дисков жесткости, которые выполняют в виде металлических решеток или железобетонных плоскостей.
Перспективной считается сборно-монолитная железобетонная конструкция, в которой пространственная жесткость обеспечивается ядром жесткости, выполненным в монолитном или сборном железобетоне.

включающие колонны, ригели и плиты,
- безригельные (безбалочные), включающие колонны, капители (опорные воротники) и плиты.

Стоечно-балочные каркасы

Стоечно-балочные каркасы устраивают из сборных элементов, соединяемых в виде рамных или шарнирно-связевых систем.

Разрезы многоэтажного каркасного здания:
а – продольный; б – поперечный; 1 – колонна, 2 – ригель, 3 – ребристая плита, 4 – пристенный ригель.

до 6м. В отдельных случаях высота может быть до 10.8м.
Основные элементы каркаса:
- колонны с фундаментами
- ригели (прогоны)
- плиты перекрытий
- связи
Число пролётов в поперечном направлении каркаса определяется предельной величиной температурного блока, которая не должна превышать 60м.
В продольном направлении протяжённость каркаса ограничивается также 60м.

Ригели многоэтажных каркасов разработаны двух типов:
1-й тип – предназначен для опирания настилов на полки ригелей
2-й тип – с опиранием настилов на верх ригелей.

в два этажа, стык колонн устраивают на высоте 600- 1000 мм выше плит перекрытия.

основные шириной 1500мм
- доборные шириной 750мм.
Высота плит 400мм.
Короткие плиты длиной 5050 и 5550мм укладывают у деформационных швов и у торцов здания.
Плиты перекрытий опирают на полки ригеля или на верхнюю плоскость ригеля. Второй вариант приемлем – когда в перекрытиях необходимо устраивать большие проёмы для провисающего оборудования.
Плиты опираемые на верхнюю плоскость ригеля отличаются лишь формой и размерами торцовых рёбер.

Унифицированные сборные железобетонные элементы многоэтажных производственных зданий с балочными перекрытиями: а — колонны: б — ригели; в — плиты

Плиты и ригели, укладываемые по осям колонн, выполняют роль распорок – передают на вертикальные связи между колоннами давление ветра на торец здания.
Стеновые панели навесные, основная номенклатура высотой 1,2 и 1,8 м при ширине на пролет 4,5 и 6 м. Цокольные панели первого этажа устанавливают на фундаментные балки, панели последующих этажей на стальные столики, привариваемые к закладным деталям колонн.

балочные, благодаря чему при их применении уменьшается объём здания. Кроме того, при безбалочных перекрытиях упрощается прокладка трубопроводов под плоским потолком и создаются лучшие условия для вентилирования пространства под ним.

надколонных и пролётных плит сплошного сечения. Колонны с размерами 400 х 400, 500 х 500 и 600 х 600мм в месте опирания капителей имеют четырёхсторонние консоли и пазы по граням ствола. Основная капитель имеет в центре квадратное отверстие, по граням которого устроены пазы. Для пропуска инженерных коммуникаций предусмотрены капители с круглыми отверстиями диаметром 100 и 200 мм. На торцах плит имеются выпуски арматуры.

направлениях,
- и надколонными плитами, укладываемыми в одном направлении.
Основные элементы (для каркаса и плитами в двух направлениях:
- колонны,
- капители,
- надколонные плиты,
- пролётные плиты.

Конструктивно перекрытие решают так:
- на колонны каркаса крепят капители (имеющие форму усеченной пирамиды с отверстием)
- капитель с выступающей частью колонны скрепляют сваркой ЗД. Капитель – это опора для четырёх надколонных плит, но и обойма стаканного типа для колонны вышележащего этажа.
- надколонные плиты (ребристые или пустотелые) жестко скрепляют с капителью путём сварки закладных деталей

Пролётные плиты изготавливают однослойными, толщ.160-220мм с рёбрами по периметру.
- для жесткости перекрытия, после установки колонн, надколоную зону армируют и бетонируют.

Каркас со сборно-монолитным безбалочным перекрытием при расположении надколонных плит в одном направлении состоит:
- колонн,
- плоских капителей,
- надколонных плит,
- пролётных плит.
Пролётные плиты опирают на выступающие четверти надколонных плит-балок.
Поперечная и продольная жесткость обеспечивается сваркой выпусков арматуры пролётных плит с арматурной сеткой, укладываемой по верху надколонных плит, и замоноличиванием её монтажным бетоном.

– капитель;
г – надколонная (межколонная) плита;
д – деталь сопряжения.

– осевая.
Привязка крайнего ряда колонн к поперечным координационным осям может быть разной:
- при увеличенной сетке колонн верхнего этажа колонны крайних рядов смещают внутрь здания от поперечных осей на 500мм (как в одноэтажных зданиях).
- при регулярной структуре привязка может быть как нулевой, так и совмещенной с геометрической осью колонн, поскольку панели стен могут крепиться непосредственно к каркасу, вследствие чего отпадает необходимость установки фахверковых стоек.
Торцевые стены будут иметь привязку в первом случае нулевую, а во втором – 200мм (половину толщины колонны).
Температурные швы в этих случаях выполняются на двух осях со вставкой.
При шарнирно-связевых каркасах все колонны привязываются к поперечным и продольным координационным осям по геометрической оси.

располагаться вне здания, т.е. на открытых площадках.
Они могут располагаться и внутри здания павильонного типа при наличии вертикального локального технологического процесса.

Этажерка промышленного здания:        1 - колонна; 2 - ригель; 3 - рабочая площадка; 4 - технологическое оборудование

4-5 этажей, и высокие более 5 этажей;
По способу возведения – стационарные и сборно-разборные;
По материалу каркаса – сборные железобетонные, монолитные железобетонные, стальные.

Объемно-планировочные параметры этажерок: сетка колонн 6×6 м; 6×4,5 м; 6×9 м; 4,5×9 и др. высота этажа первого 4,8 – 7,2 м, остальных 4,8 м.
Элементы каркаса: колонны, ригели перекрытий, настилы перекрытий, вертикальные связи. Колонны выполняются из прокатных или сварных двутавров, ригели – прокатные двутавры или швеллеры, перекрытия – сборные желзобетонные плиты или стальные листы. Сборно-разборные этажерки выполняют с соединением элементов на болтах. Стальные этажерки могут быть по этажности низкие до 4-5 этажей и высокие более 5 этажей (могут быть высотой до 100 м).
Железобетонные этажерки выполняют, если применение ж/б каркаса дает снижение стоимости строительства

крепления технологического оборудования к этажерке. Максимальная высота ж/б этажерки 18 м.
Достоинства применения внутренних этажерок:
- Снижение себестоимости строительства за счет отсутствия наружных ограждающих конструкций;
- Максимальная унификация конструктивных элементов;
- Увеличение производственной площади, занятой технологическим оборудованием;
- Универсальность и максимальная приспособляемость к технологическим процессам.
Достоинства применения наружных открытых этажерок:
- Снижение стоимости на 10-15 %;
- Сокращение сроков строительства;
- Сокращение сроков монтажа оборудования;
- Создание условий для рационального расположения оборудования на сложном рельефе местности;
- Снижение эксплуатационных расходов;
- Снижение пожаро-взрывоопасности;
- Облегчение конструкции;
- Легкий доступ к очагам пожара.
Недостатки:
- необходимость защиты от коррозии,
- утепление технологического оборудования в зимнее время.

балками;
- с продольными рамами и поперечными второстепенными балками.

Объемно-планировочные параметры монолитных каркасов унифицируются в соответствии с действующей модульной координацией размеров в строительстве. Пролеты рам 6, 9, 12 м, этажность – до 9 этажей, ширина здания от 18 до 60 м.
Многоэтажные здания строятся с монолитными междуэтажными перекрытиями с унифицированными конструктивными элементами: колонны от 300×300 мм до 400×800 мм, главные и второстепенные балки имеют отношение ширины сечения к высоте 1:2 или 1:3; ширина от 150 до 500 мм, высота от 300 до 1000 мм; подколонники от 900×900 мм до 1200×2700 кратно 300 мм.
Подошва фундамента от 1500×1500 мм до 6000×7200 мм