Проектирование промышленного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

Проектирование промышленного здания

Экспликация

№	Наименование помещения	Площадь, м2
1.	Гардероб домашней и спецодежды (муж)	97,5
2.	Душевая (муж)	18
3.	Уборная (муж)	8
4.	Умывальная (муж)	16,5
5.	Помещение для чистки обуви, сушки волос бритья (муж)	9
6.	Кладовая	9
7.	Помещение дежурного персонала	9
8.	Кабинет профсоюзов	12
9.	Кабинет охраны труда	24
10.	Помещение для отдыха	21
11.	Кабинет мастеров	18
12.	Медпункт	12
13.	Красный уголок	18
14.	Столовая	41,5
15.	Помещение для чистки обуви, сушки волос (жен)	9
16.	Курительная	9
17.	Гардероб домашней и спецодежды (жен)	9,68
18.	Душевая (жен)	6
19.	Уборная (жен)	5,5
20.	Умывальная (жен)	2

1. Конструктивная схема здания

здание конструктивный панель фундамент

Здания и сооружения состоят из отдельных конструктивных элементов, которые подразделяют на несущие и ограждающие. Несущие элементы (фундаменты, стены, каркасы, перекрытия и покрытия) воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки, возникающие от массы оборудования, людей, снега, собственной массы конструкций, действия ветра и т.д. Ограждающие элементы (наружные и внутренние стены, полы, перегородки, заполнения оконных и дверных проемов) защищают внутренние помещения от атмосферных воздействий. Они позволяют поддерживать внутри зданий требуемые температурно-влажностные и акустические условия. Кроме того, встречаются конструктивные элементы, которые одновременно совмещают несущие и ограждающие функции, например стены и покрытия.

Несущие конструкции здания: фундаменты, стены, колонны, перекрытия, соединяясь в пространстве друг с другом, образуют несущий остов здания. По особенностям пространственного расположения несущих элементов остова различают следующие конструктивные типы зданий: бескаркасный (с несущими стенами), каркасный, с неполным каркасом.

В данном случае разобран проект промышленного одноэтажного здания каркасного типа, где на колонны, являющиеся несущим элементом, крепятся стеновые панели и опираются стропильные фермы, на которые, в свою очередь, укладываются плиты покрытия. Рассматриваемое здание имеет один пролет 18 м с высотой 11,9 м и длину 72 м с шагом колонн равным 6 м. В плане здание разделено температурным швом. В осях 5-9 здание имеет мостовой кран грузоподъемностью 10 т.

2. Выбор основных конструктивных элементов здания

2.1 Колонны

Колонны для зданий с мостовыми кранами

Колонны предназначены для одноэтажных однопролетных и многопролетных зданий пролетами 18 и 24 м., высотой от 8,4 до 10,8 м. с фонарями и без фонарей, оборудованных мостовыми кранами общего назначения грузоподъемностью 10-20 т. среднего и тяжелого режимов работы. Шаг колонн 6 и 12 м.

Колонны имеют прямоугольное поперечное сечение как в верхней (надкрановой), так и в нижней (подкрановой) частях.

В колоннах предусмотрены закладные детали с разными назначениями: опирание подстропильных конструкций, крепление продольных стен, крепление подкрановых балок и прочие.

Колонны армированы вязаными каркасами.

Колонны изготавливаются из бетона марок М200, М300.

Подбор колонн для зданий с мостовыми кранами, приведен в таблице 1. Эскиз колонн представлен на рисунке 1.

Таблица 1 - Основные показатели колонн для зданий с мостовыми кранами

Типоразмер колонн	Высота , м	Вид колонн	Отметка верха колонн	Размеры, мм	Расход материалов	Масса, т
								Бетон, мі	Сталь, кг
КП I-1	8,4	Крайние	8,400	9400	400	380	600	2,1	241	5,3

Колонны фахверков

Колонны применяются в торцовых фахверках и фахверках продольных стен одноэтажных промышленных зданий, имеющие самонесущие или ненесущие стены из панелей 6 или 12 м или кирпичные самонесущие стены.

Существуют колонны типов I и II, в зависимости от высоты. В данном случае при высоте колонн 8,4 м имеем тип II.

Колонны типа II имеют переменное сечение. Верхняя часть имеет высоту сечения 300 мм.

Подбор колонн фахверка приведен в таблице 2. Эскиз колонн представлен на рисунке 2.

Таблица 2 - Основные показатели колонн фахверков

Типоразмер колонн	Размеры	Расход материалов	Масса, т
	НК, м	НН, м	НВ, м	, мм	, мм	Бетон, мі	Сталь, кг
КФ21	9,0	5,9	3,1	300	400	1,0	114	2,5

Колонны для зданий без мостовых кранов

В данном здании так же используются обычные колонны прямоугольного сечения.

Колонны разработаны для одноэтажных зданий без мостовых кранов с пролетами от 6 до 36 м, с фонарями и без фонарей, при уровне от уровня чистого пола до низа несущих конструкций покрытия от 3 до 14,4 м.

Шаг крайних колонн 6 м.

Колонны могут применяться для однопролетных и многопролетных зданий с наружным и внутренним водоотводом.

Все колонны имеют прямоугольное, постоянное по высоте сечение.

Подбор колонн представлен в таблице 3. На рисунке 3 изображен эскиз колонны.

Таблица 3 - Основные показатели колонн для зданий без мостовых кранов

Типоразмер колонн	Высота , м	Вид колонн	Отметка верха колонн, м	Размеры, мм	Расход материалов	Масса, т
						h	Бетон, мі	Сталь, кг
К84-1	8,4	Крайние	8,4	9300	400	400	1,5	102-475	3,8

Колонны для двухэтажного здания

Колонны имеют постоянное сечение как крайние, так и средние. В данном случае 400400 мм. На рисунке 4 изображен эскиз колонн.

2.2 Фундаменты под колонны

Фундамент колонны служит для передачи нагрузок от несущей конструкции через колонны на грунт. Все фундаменты монолитные. Фундамент условно делится на две части: Подколонник и плиту, которая может иметь одну, две или три ступени. В верхней части подколонника размещен стакан для колонны.

Фундамент под смежные колонны в температурных швах делается общий, независимо от числа колонн в узле, и даже в том случае, если в числе колонн имеются и стальные, и железобетонные колонны. Для каждой сборной железобетонной колонны делают отдельные стаканы.

Для колонн, близких по размерам поперечного сечения, размеры сечения подколонников приняты одинаковые.

Все фундаменты монолитные. Фундамент условно делится на две части; подколонник и плиту, которая может иметь одну, две или три ступени. В данном случае плита имеет две ступени.

В верхней части подколонника размещен стакан для колонны. Дно стакана располагается на 50 мм ниже проектируемой отметки низа колонны.

Подбор фундамента для колонн с отметкой верха 8,4 м и сечением 600400, 400400 мм представлен в таблице 3.

Таблица 3 - Маркировка и основные показатели фундаментов колонн

Сечение колонн	Подколонник	Типоразмер фундамента	Размеры плит, мм	Расход бетона, мі
			Подошва	ступень
600400	12001200	ФВ 10-1	33002700	24001800	5,5
400400	900900	ФА 8-1	27002400	18001500	3,5

Эскиз фундамента под колонны приведен на рисунке 3.

В данной работе здание проектируется для климатической зоны с уровнем промерзания грунта равным 1,65 м. Длинна подколонника принимается равной 1,1 м. Суммарный уровень закладки фундамента с учетом высоты плит равен -1,715 м от уровня пола.

2.3 Фермы стропильные безраскосные

Фермы разработаны для применения в скатных и малоуклонных покрытиях одноэтажных промышленных зданий с мостовыми кранами и с подвесным транспортом, с рулонной кровлей, с фонарями и без фонарей при пролетах 18 и 24 м и шаге ферм 6 и 12 м. фермы могут устанавливаться на железобетонные колонны или подстропильные фермы. Ширина плит настила 3 м. Однако в местах образования снеговых мешков конструкция ферм допускает укладку плит шириной 1,5 м.

Фермы имеют круговое очертание верхнего пояса, одинаковое у всех ферм одного пролета. Фермы спроектированы по безраскосной схеме с учетом жесткости узлов. Стойки фермы расположены с шагом 3 м. Сечение всех элементов фермы прямоугольное одинаковой ширины. В фермах для малоуклонных покрытий стойки выступают над верхним поясом и служат опорами для плит настила.

Выбираем ферму стропильную безраскосную для малоуклонных покрытий. Маркировка и основные показатели фермы приведены в таблице 4. Эскиз фермыпредставлен на рисунке 6.

Таблица 4 - Маркировка и основные показатели стропильной фермы

Типоразмер балки	Длина L, м	Размеры, мм	Расход материалов	Масса, т
						Бетона, мі	Стали, кг
ФБ181-1	18	240	220	200	200	2,8	377-448	6,9

Ферма стропильная для малоскатных покрытий

2.4 Плиты покрытий

Плиты номинальной длины 6 м предназначены для использования в качестве настила в покрытиях промышленных зданий с шагом стропильных конструкций покрытия 6 м. и с рулонной кровлей. Плиты могут укладываться как по железобетонным, так и по стальным несущим конструкциям.

Плита имеет два основных продольных ребра высотой 300 мм. и поперечные ребра меньшей высоты, расположенные с номинальным шагом 1-1,5 м. Полка плиты между ребрами имеет толщину 25-30 мм.

Выбираем плиты покрытий ребристые длиной 6 м. Маркировка и основные показатели плит перекрытий приведены в таблице 5. Эскиз плит представлен на рисунке 5.

Таблица 5 - Маркировка и основные показатели плит покрытий

Типоразмер плит	Размеры, мм	Масса, т	расход
					Бетона, мі	Стали, кг
1ПГ6	5970	2980	300	2,23	0,89	55..108

2.5 Подкрановая балка

Балки могут устанавливаться на железобетонные колонны при шаге их 6 или 12 м и пролетах зданий 18-30 м. Балки рассчитаны на нагрузку от двух рядом стоящих одинаковых электрических мостовых кранов грузоподъемностью Q=10…30 т легкого и среднего режимов работы.

Поперечное сечение балок тавровое с полкой в сжатой зоне. В балках пролетом 12 м ребро внизу имеет уширение, необходимое для размещения рабочей арматуры. Балки изготавливаются с предварительным напряжением из бетона марок М300 - М500.

3. Теплотехнический расчет наружной стены

3.1 Исходные данные

1) Работа тяжелая. Температура внутреннего воздуха , относительная влажность , влажностный режим помещений - нормальный, условия эксплуатации наружного ограждения - Б.

2) Место строительства - г. Киров; зона влажности - нормальная; температура наружного воздуха , температура отопительного периода , продолжительность отопительного периода .

3) Материал конструкции - шунгизитобетон (, ) с минераловатными плитами (, ). Размер панели: высота 1,20 м, длина 6,0 м. Эскиз панели представлен на рисунке 9.

Схема панели

3.2 Расчет

1) Расчетная температура внутреннего воздуха , поэтому приведенное сопротивление теплопередаче определяем исходя из условий энергосбережения.

Рассчитываем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП)

где - расчетная температура внутреннего воздуха, ;

, - средняя температура, , и продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха, равной или меньшей 8,.

По таблице 1 (2) определяем с помощью интерполяции и принимаем значение .

2) Принимаем толщину слоя утеплителя и определяем величину приведенного термического сопротивления ограждающей конструкции :

а) условно делим конструкцию на 5 участков плоскостями, параллельными направлению теплового потока (рисунок 6, слева), выполняем расчет.

Термическое сопротивление на участках 1,3,5

.

На участках 2,4

,

где , - термические сопротивления замкнутой воздушной прослойки со стороны внутренней и наружной поверхности соответственно.

Площади участков 1,3,5

участков 2,4

.

Термическое сопротивление ограждающей конструкции

.

б) условно делим конструкцию на 3 слоя плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока (рисунок 6, справа), выполняем расчет.

Термическое сопротивление на участке 1

,

где , , .

На участке 2

.

На участке 3

Тогда термическое сопротивление ограждающей конструкции

.

Так как , то величину определяем по формуле

.

Рассчитываем приведенное сопротивление теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции

,

где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, ;

- коэффициент теплопередачи для зимних условий наружной поверхности ограждающей конструкции, .

Рассчитаем значение температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции:

.

Проверим, выполняется ли условие невыпадения конденсата на внутренней поверхности ограждения, то есть . Для этого принимаем по приложению 7 (2) при упругости водяного пара .

;

- условие невыпадения конденсата выполняется.

Принятая толщина утеплителя 100 мм. Толщина наружной стены равна 300 мм.

4. Расчет состава и площадей помещений административно-бытовых зданий

Вспомогательные здания предназначены для бытового обслуживания рабочих и размещения административно-управленческого аппарата.

Пристроенные бытовые и административные помещения могут примыкать к производственному зданию со стороны торцовых и продольных стен. В данном случае административно-бытовое помещение устроено в торце здания.

Схема пристройки административно-бытового здания

При данном варианте поток рабочих не мешает нормальному ходу технологического процесса (обычно проходящего вдоль пролетов), не затрудняется возведение новых пролетов для расширения цеха и не ухудшаются условия естественного освещения и аэрации производственных помещений.

Состав бытовых помещений и санитарно-технического оборудования определяется в зависимости от группы производственных процессов по таблице 6.

Таблица 6 - Состав бытовых помещений и санитарно-технического оборудования

Группа производственных процессов	Санитарная характеристика производственных процессов	Расчетное число человек	Тип гардеробных, число отделений шкафа на 1 чел.	Специальные бытовые помещения и устройства
		на 1 душевую сетку	на 1 кран
II б	Вызывающие загрязнение тела и спецодежды веществами 3-го и 4-го классов опасности.	15	10	Общие, 2 отд.	-

Расчет состава и площадей помещений административно - бытового здания выполнен в таблице 8 по исходным данным из таблицы 7.

Таблица 7 - Исходные данные

Состав работающих	Группа производственного процесса II а
	1-я смена	2-я смена	Всего
Число работающих, чел.	37	33	70
В том числе: Мужчин	34	31	65
Женщин	3	2	5

Таблица 8 - расчетная таблица

Помещение	Расчетное количество рабочих	СНиП 2.09.04-87	Требуется
		Кол-во человек на ед. оборудования	Площадь на ед. оборудования, м2	Кол-во ед. оборудования	Площадь, м2
1. Мужские бытовые помещения
1. Гардеробы для хранения домашней и спецодежды (шкафы)	65	1	1,5	65	97,5
2. Душевая (душевые сетки)	34	15	6	3	18
3. Умывальная (умывальники)	34	10	2	4	8
4. Уборная (унитазы)	34	15	5,5	3	16,5
Продолжение таблицы 8
1	2	3	4	5	6
5. Помещение для чистки обуви, сушки волос, бритья	65	-	0,01	-	9
6. Помещение дежурного персонала	65	-	0,02	-	9
7. Курительная	65	-	0,03	-	9
8. Кладовая	65	-	0,04	-	2,3
Итого:	169,3
2. Женские бытовые помещения
1. Гардеробы для хранения домашней и спецодежды	5	1	1,5	5	9,68
2. Душевая (душевые сетки)	3	15	6	1	6
3. Умывальная (умывальники)	3	10	2	1	2
4. Уборная (унитазы)	3	15	5,5	1	5,5
5. Помещение для чистки обуви, сушки волос	-	-	0,01	-	9
6. Кладовая	5	-	0,04	-	2,2
Итого:	34,38
3. Прочие помещения
1. Медпункт	-	-	-	-	12
2. Помещение для отдыха	37	-	0,9	-	33,3
3. Столовая	37	4	4,5	9	41,5
4. Красный уголок	-	-	-	-	12
5. Кабинет начальника	-	-	-	-	24
6. Кабинет мастеров	-	-	-	-	18
7. Кабинет охраны труда	-	-	-	-	24
8. Кабинет профсоюза	-	-	-	-	12
Итого	176,8
Всего	380,9

С учетом коридоров () . Принимаем двухэтажное здание в плане 12 м*18 м. Площадь одного этажа - 216м².

5. Перекрытия и покрытия зданий

5.1 Перекрытия

Перекрытиями называются конструктивные элементы, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи и служащие Д.ля воспринятия нагрузки от собственной массы, массы людей, тяжелых предметов, оборудования и передачи ее на стены или отдельные опоры. Кроме того, перекрытия, связывая между собой отдельные стены, повышают их устойчивость и пространственную жесткость всего здания.

В зависимости от своего расположения в здании перекрытия делят на междуэтажные, разделяющие смежные этажи по высоте, верхние (чердачные), отделяющие верхний этаж от покрытия (чердака), и нижние (над подвальные), которые отделяют первый этаж от грунта (подвала).

По роду материалов перекрытия могут быть железобетонными, железобетонными с металлическими балками и др.

По способу устройства железобетонные перекрытия бывают сборными, монолитными и сборно-монолитными. Сборные железобетонные перекрытия устраивают из готовых элементов заводского изготовления. Они наиболее индустриальны и имеют широкое применение как в промышленном, так и в гражданском строительстве. Их подразделяют на балочные и без балочные. Монолитные перекрытия в отличие от сборных устраиваются на месте. Сборно-монолитными называют перекрытия, в которых одни конструктивные элементы (плиты) являются сборными, а другие (балки) - монолитными.

В соответствии с назначением перекрытий к ним предъявляют кроме экономичности и индустриальности требования прочности и жесткости, тепло- и звукоизоляции, огнестойкости и специальные (газо- и водонепроницаемость, сопротивляемость загниванию).

Балочные перекрытия.

Их устраивают по железобетонным, деревянным и металлическим балкам.

Перекрытия по железобетонным балкам в промышленных зданиях состоят из ригелей и плит перекрытий. Ригели устанавливают на консоли железобетонных колонн и соединяют сваркой. На полки тавровых ригелей или по верху ригелей прямоугольного сечения укладывают ребристые плиты перекрытия. Их крепят сваркой закладных деталей плиты с закладными деталями ригеля. Все продольные зазоры между плитами, а также зазоры между торцовым поперечными ребрами плит и ригелем заполняют бетоном М200-М300 на мелком гравии (щебне). Замоноличивают плиты после замоноличивания опорных узлов ригелей. В результате замоноличивания перекрытие превращается в сплошную ребристую снизу и гладкую сверху железобетонную плиту шириной, равной ширине здания, и длиной, равной расстоянию между температурными швами. Т акая плита является хорошим основанием для устройства полов.

Перекрытия по деревянным балкам применяют в основном в каменных малоэтажных и деревянных зданиях, где лес является местным строительным материалом. Эти перекрытия сгораемы, подвержены загниванию и малоиндустриальны. Деревянные балки делают сплошными или составными. Рациональны и экономичны по расходу древесины клеефанерные балки из водостойкой фанеры с дощатыми поясами. При устройстве перекрытий пространство между деревянными балками заполняют накатом, опирающимся на черепные бруски. Накат может быть сделан из древесных материалов - горбыльного обапола, однослойных или двуслойных щитов, а также плит или блоков из легких минеральных материалов - гипсобетона, легкого бетона, керамики. для обеспечения необходимых звуко- и теплоизоляционных качеств, а Также водо- и пароизоляционных свойств перекрытие по накату смазывают глиной или покрывают рулонным материалом, поверх которых делают засыпку шлаком или другими рыхлыми материалами.

Перекрытия по металлическим (стальным) балкам обычно устраивают в многоэтажных промышленных зданиях со стальным каркасом. Стальные балки перекрытий изготовляют из прокатных профилей, чаще двутавров. Заполнение в перекрытиях выполняют из сборных железобетонных плит, укладываемых на нижние полки балок. В качестве плит перекрытий применяют ребристые плиты с предварительно напряженной арматурой. Для повышения звукоизоляции зазоры между плитами и стенами балок тщательно заполняют раствором и насыпают или укладывают утеплитель. Иногда несгораемые междуэтажные перекрытия по стальным балкам устраивают в виде монолитной железобетонной плиты толщиной 60-80 мм в плоскости верхних или нижних полок балок. В целях пожарной безопасности перекрытия стальные балки покрывают слоем бетона, защищающим их от нагрева.

Расположение плит в плоскости верхних полок балок проектируют в тех случаях, когда не требуется гладкий потолок. Если же необходимо получить гладкий потолок, то железобетонные плиты устраивают в плоскости нижних полок балок. Полы в этом случае выполняют по верхним полкам стальных балок перекрытий. Теплой звукоизоляционный слои укладывают по плитам.

Безбалочные перекрытия.

Их выполняют из плит, крупных панелей или монолитными.

Перекрытия из плит могут быть плоские (сплошные или пустотелые) и ребристые. Ребристые плиты обычно имеют корытное сечение. Размер плоских и ребристых плит также принимают в зависимости от конструктивной схемы здания. Ребристые плиты, как и плоские, опираются на стены. Зазоры между плитами заливают цементным раствором. По плитам устраивают теплой звукоизоляцию, а также чистый пол.

Пустотелые плиты выпускают длинной 2980-6260 мм, шириной - 990-1590 и высотой - .220 мм. В процессе формования один торец плиты заделывают. Пустоты второго торца плит заделывают в процессе их монтажа. Пустотелые плиты также опираются на стены. Швы тщательно замоноличивают цементным раствором. По плитам устраивают тепло- или звукоизоляцию и пол.

Перекрытия из крупных панелей наиболее индустриальны по сравнению с перекрытиями по железобетонным балкам и перекрытиям из плит. Преимущества крупнопанельных перекрытий (размером на комнату) заключаются главным образом в малом количестве монтажных элементов и стыков между ними, что сокращает процесс монтажа и улучшает качество перекрытий. Панели перекрытия изготовляют сплошными, ребристыми и пустотелыми. В перекрытиях зданий панели могут опираться по: двум или трем сторонам, а также по контуру. К основаниям их крепят путем сварки закладных деталей в панелях и опорных конструкциях, анкерами или скрутками. Крупные панели (кроме ребристых) обычно имеют гладкую поверхность, которая служит готовым основанием для устройства чистого пола.

Монолитные железобетонные перекрытия в зависимости от конструкции могут быть ребристые и безбалочные. Ребристые перекрытия в свою очередь делятся на перекрытия с балочными плитами, опертыми по контуру, и часторебристыми. Гладкая плита является простейшим видом железобетонного перекрытия. При обычных нагрузках плиты толщиной 60-100 мм применяют при пролетах 1,5-3 м. Ребристое перекрытие состоит из взаимно связанных плит, а также второстепенных и главных балок.

В часторебристых монолитных перекрытиях ребра расположены с шагом 270-700 мм. Промежутки между ребрами заполняют специальными легкобетонными, пенобетонными, керамическими и другими вкладышами, которые используются как элементы опалубки.

5.2 Крыши, покрытия, кровли

Крышей называют верхнюю ограждающую конструкцию здания. Она состоит из несущей части (стропил, ферм, прогонов, панелей и других элементов), передающей нагрузку от снега, ветра и собственной массы крыши на стены или отдельные опоры, и наружной оболочки - кровли. Крыши устраивают чердачные и бесчердачные. Чердачные крыши бывают утепленные или холодные. Холодные крыши защищают здание только от атмосферных осадков, теплозащита помещений верхнего этажа в этом случае обеспечивается чердачным перекрытием. В бесчердачных крышах последняя выполняет одновременно и функции чердачного перекрытия в этом случае крыша называется покрытием, или совмещенной крышей.

В гражданских зданиях кровля устраивается из асбестоцементных и рулонных материалов, глиняной черепицы, листовой стали, деревянной дранки и других материалов. Для обеспечения стока атмосферной воды поверхность крыш из различных материалов должна иметь соответствующий уклон. Уклон крыши определяется отношением высоты подъема к половине перекрываемого пролета. В зависимости от уклона различают крыши скатные и плоские. Плоские крыши имеют небольшой уклон - до 30%.Величины уклонов скатных крыш представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Величина уклонов скатных крыш

Материал кровли	Уклон
Асбестоцементные плоские листы, плитки	1:2
Волнистые асбестоцементные листы	1:3
Глиняная черепица	1:1-1:2
Кровельная листовая сталь	1:3,5
Рулонные материалы двухслойные, на мастике	1:7
Рубероидные по пергамину	1:2
Деревянная дранка	1: 1,25

Несущие конструкции скатных крыш проектируют из железобетона, стали и дерева в виде стропил, стропильных ферм и крупных панелей. Выбор конструкции крыш зависит от величины перекрываемых пролетов, уклона кровли, а также требований долговечности, огнестойкости и теплотехнических свойств.

В лесной промышленности в скатных крышах наиболее распространены деревянные насланные и висячие стропила. Наслонные стропила выполняют из брусьев, досок и бревен. Такие стропила состоят из стропильных ног, подкосов и стоек. Они опираются нижними концами стропильных ног на подстропильные брусья-мауэрлаты, а верхними - на горизонтальный брус, называемый верхним коньковым прогоном. Верхний прогон поддерживается стайками, устанавливаемыми на внутренние опоры. Расстояние между стойками, несущими коньковые прогоны, принимают равными 3-5 м.

Для увеличения продольной жесткости конструкций стропил ставят продольные подкосы, расположенные у каждой стойки. Если в здании имеются два ряда внутренних опор в виде продольных капитальных стен или столбов, колонн и других элементов, та укладывают два продольных прогона. Насланные стропила применяют в зданиях при наличии промежуточных опор и пролетав размерам до 16 м. При отсутствии промежуточных опор в малых пролетах зданий до 12 м применяют висячие стропила. Их изготовляют из тех же материалов, что и насланные стропила. Состоят они из стропильных ног и затяжек. Верхние концы стропильных наг соединяют прорезным шипом, а нижние врубаются лобовой 6 рубкай в затяжку и крепятся болтами.

Кровли скатных крыш и совмещенные крыши

В зданиях, применяемых в лесной промышленности, кровли выполняют из черепицы, асбестоцементных плиток и листов, листовой стали, древесных и рулонных материалов.

Кровли из волнистых асбестобетонных листов долговечны, огнестойки, имеют малую массу и небольшое количество швов, дешевы в эксплуатации. Асбестоцементные листы укладывают по обрешетке из брусков сечением 50 Х 50 мм и крепят специальными оцинкованными гвоздями или шурупами.

Кровли из асбестоцементных плиток более трудоемки, имеют много швов и более хрупки, поэтому для них устраивают основания в виде сплошного настила. Плитки укладывают внахлестку и крепят к основанию оцинкованными гвоздями, а между собой - противоветровыми кнопками. Конек и ребра перекрывают особыми коньковыми плитами. Промышленность выпускает три типа плоских кровельных плиток - рядовые, фризовые и краевые.

Кровли из листовой стали имеют небольшую массу и требуют малого уклона, но из-за большого расхода металла и значительных эксплуатационных расходов ограничиваются в строительстве. Листовая сталь, применяемая в устройстве кровель, бывает оцинкованной или черной. Листы из черной стали перед укладкой в кровле предварительно олифят с двух сторон и соединяют между собой фальцами. К решетке листы крепят кляммерами, которые прибиваются к обрешетке гвоздями, а с кровельными листами они соединяются в фальцах.

Кровельные листы укладывают на обрешетку из досок или брусков 50х 50 мм с шагом 250 мм. ПQ коньку крыши, в разжелобках, у карнизов устраивают сплошной настил из досок, кроме того, доски прибивают через каждые четыре бруска с расчетом, чтобы стык листов приходился на доску.

Для отвода дождевых вод в кровле делают желоба и водосточные трубы.

Кровли из глиняной черепицы чаще устраивают в западных и южных районах нашей страны. Такая кровля внешне красива, долговечна, огнестойка и экономична в эксплуатации. К недостаткам следует отнести большую массу и необходимость устройства большого уклона, вследствие чего увеличивается ее площадь и стоимость. Черепицу укладывают по обрешетке из брусков сечением 50 Х 50 мм, располагаемых под стыками черепицы. Черепицу закрепляют к обрешетке проволокой, продетой в проушину шипа. Швы между уложенной черепицей промазывают со стороны чердака сложным раствором.

Кровли из рулонных материалов подразделяют на рубероидные и толевые. Они имеют малую массу, нетрудоемкие и просты в исполнении, но неогнестойки и требуют значительных эксплуатационных расходов. По числу слоев различают одно-, двух- и трехслойные. Рулонные материалы крепят к основанию на мастике или гвоздями.

Рубероидные кровли укладывают по сплошному деревянному или бетонному основанию. Деревянное основание под рулонный ковер выполняют двухслойным из рабочего и защитного настила, обеспечивающего жесткость основания.

Толевые кровли применяют для временных зданий и вспомогательных построек. В однослойных толевых кровлях полотнища с нахлесткой друг на друга на 60 мм укладываются параллельно коньку и крепятся к настилу дегтевыми мастиками или гвоздями.

Деревянные кровли выполняют из теса и дранки. Тесовую кровлю делают из теса толщиной 19-25 мм. Доски укладывают внахлестку и набивают к стропилам параллельно коньку. Более качественную и долговечную тесовую кровлю устраивают с укладкой досок по обрешетке. Доски укладывают сплошь или вразбежку с перекрытием швов нащельниками.

Драночную кровлю выполняют из кровельного гонта (сосновых или еловых дощечек). дощечки укладывают в несколько слоев по обрешетке из брусков или обтесанных жердей. Дощечки крепят гвоздями.

Совмещенные крыши представляют собой пологие бесчердачные покрытия. В них крыша совмещена с конструкцией чердачного перекрытия, а нижняя поверхность является потолком помещения верхнего этажа. Их устраивают из сборных железобетонных элементов. Стоимость совмещенных крыш на 10-15% ниже, а стоимость эксплуатации в 1,5 раза меньше стоимости скатных крыш с чердачным перекрытием. Различают два основных вида совмещенных крыш: 1) вентилируемые наружным воздухом. через свободно проветриваемые сплошные воздушные прослойки; 2) невентилируемые, монтируемые в заводских условиях из сплошных или многослойных панелей, герметизированных со всех сторон.

В гражданских зданиях рекомендуется применять вентилируеемые совмещенные крыши. Они проветриваются наружным воздуухом главным образом через Воздушные прослойки, щели или кааналы, предусматриваемые в толще крыши. Воздушные прослрйки снижают влагонакопление в теплоизоляции от водяных паров, проникающих из помещения, что повышает их термическое сопроотивление, а также уменьшает влияние солнечной радиации на внутренний климат.

Невентилируемые крыши применяют в тех случаях, когда исключается накопление влаги в покрытии в период эксплуатации. Такие покрытия могут выполняться С теплоизоляцией, совмещенной с несущей конструкцией.

Основными элементами совмещенной крыши являются настил, утеплитель, пароизоляция и кровля. Настил устраивают из сборных железобетонных крупноразмерных плит различного вида. Пароизоляционный слой в виде одного или двух слоев рубероида или пергамина на мастике предусматривают для защиты теплоизоляции от увлажнения водяными парами, проникающими со стороны внутренних помещений. В качестве утеплителя применяют плитные и сыпучие теплоизоляционные материалы. Поверх теплоизоляции делают выравнивающий слой (стяжку). По стяжке устраивают кровлю. Ее выполняют из рулонных кровельных материалов в несколько слоев. Наклеивают их на холодную или горячую мастику. Для защиты гидроизоляционного ковра от повреждений делают защитный слой в виде насыпок из песка или мелкозернистого гравия, втопленного в верхний слой мастики, или слоя бронированного рубероида.

Крыши промышленных здании

В современном промышленном строительстве в качестве несущих конструкций крыш используют стальные, железобетонные фермы или балки, а в качестве несущего) 1 астила сборные железобетонные плиты или стальные оцинкованные профилированные листы. Наиболее часто в качестве несущих элементов покрытий применяют предварительно напряженные железобетонные ребристые плиты размером 1500х6000 и 3000 х 6000 мм, реже 1500х12000 и 3000х12000 мм. Плиты укладывают на фермы и:rrи балки покрытия и скрепляют сними путем сварки стальных закладных деталей в плитах и фермах (балках). Швы между плитами заполняют цементным раствором марки не ниже М100.

В утепленных покрытиях по плитам покрытия устраивают выравнивающий слой (стяжку) из цементного раствора, затем пароизоляцию, защищающую утеплитель от увлажнения водяными парами, а также конденсации по верху железобетонных плит покрытия. Пароизоляцию устраивают путем наклейки слоя рубероида или пергамина или промазки поверхности плит битумной мастикой. По пароизоляции укладывают утеплитель. В качестве теплоизоляционного материала применяют керамзит, пенобетон, цементный фибролит, керамзитобетонные и минераловатные плиты. По верху утеплителя устраивают выравнивающий слой из цементного или асфальтового раствора толщиной 15-30 мм и наклеивают ковер. Иногда (при недостаточной жесткости утеплителя) стяжку выполняют из цементного раствора с армированием стальной сеткой.

В качестве материала для устройства кровли используют рубероид, гидроизол, толь, реже асбестоцементные листы.

Битумные рулонные материалы, т.е. материалы, полученные на основе битума (рубероид, гидроизол), крепят к основанию битумной мастикой, дегтевые (толь) - дегтевой. Количество слоев в кровлях обычно 3-4. Карнизные свесы оклеивают дополнительными слоями рулонного материала и обделывают оцинкованной кровельной сталью. Места примыкания ковра к парапетам, бортам фонарей, а также к температурным швам оклеивают на высоту не менее 250 мм отдельными полотнищами длиной не более 2 м с сопряжением их со слоями примыкающего ковра внахлестку. Верхние концы ковра в месте примыкания к вертикальной стенке закрывают фартуком из оцинкованной стали, а щели над фартуком в стене заделывают цементным раствором. По верхнему слою кровель, как правило, устраивают защитный слой из мелкого гравия, втопленного в битумную мастику.

Покрытия по стальным профилированным настилам.

В настоящее время в покрытиях промышленных зданий все шире применяют стальной оцинкованный профилированный настил. Такой настил укладывают по стальным прогонам из прокатного профиля, которые опираются на стальные фермы покрытия. По настилу укладывают утеплитель и устраивают кровлю. Покрытия со стальным оцинкованным профилированным настилом по сравнению с покрытиями с настилом из сборных железобетонных плит наиболее совершенны и индустриальны, имеют значительно меньшую массу, менее трудоемки и более экономичны.

Конструкции покрытия из асбестоцементных листов. Кровли из асбестоцементных материалов применяют в скатных как неутепленных, так и утепленных покрытиях промышленных здании и сооружений. В неутепленных покрытиях обычно используют волнистые листы усиленного профиля размером 2800 x 1200х8 мм; их укладывают по стальным или железобетоннным прогонам, по двухпролетной схеме, т.е. каждый лист опирается на три прогона. Листы располагают рядами параллельно коньку и соединяют между собой внахлестку. В коньковой в карнизной частях покрытия применяют листы специального профиля.

Асбестоцементные листы укладывают с уклоном не менее 25%. К прогонам их закрепляют пружинными кляммерами и анкерными креплениями. В покрытиях из асбестоцементных листов усиленного профиля через 6-12 м устраивают компенсационные швы. Их выполняют внахлестку таким образом, чтобы листы могли смещаться свободно на 35-40 мм. Для защиты от затекания воды шов покрывают специальными асбестоцементными лотками, Которые крепят металлическими скобами.

Для ремонта крыш устраивают рабочие ходы по скату и коньку. При устройстве утепленных покрытий применяют асбестоцементные полые утепленные и лотковые плиты, полые асбестоцементные конструкции (ПАК 1500X6000 и 1500х3000 мм) с воздушной прослойкой.

Полые плиты состоят из двух фасонных асбестоцементных листов, соединенных между собой алюминиевыми заклепками, и.слоя минерального войлока между ними, наклеенного на нижний лист битумом. КОНЦЫ пакета закрывают плоскими заглушками из листового асбестоцемента. Смежные плиты сопрягают по длинной стороне внахлестку, по короткой - впритык над опорами. С прогонами. фермами и между собой плиты скрепляют специальными кляммерами.

В продольных стыках предусматривают уплотнительные прокладки из обернутого пергамином войлока, приклеиваемые заранее к граням плиты. Между торцами плит зазоры проконопачивают. отходами минерального войлока. Профильные и поперечные швы плит сверху шпаклюют горячей битумной мастикой с наполнителем и заглаживают стальным шпателем до получения гладкой поверхности.

Покрытия с асбестоцементной кровлей являются индустриальными, экономичными и малотрудоемкими. К их недостаткам относятся хрупкость и возможность деформации асбестоцементных листов при увлажнении.

Водоотводы. Водоотвод с покрытий крыш промышленных здании и сооружений может быть наружным или внутренним. В одноэтажных однопролетных зданиях обычно бывает наружный неорганизованный водоотвод, в многоэтажных и одноэтажных многопролетных зданиях, как правило, устраивают внутренний водоотвод.

Система внутреннего водоотвода состоит из водоприемных воронок, устанавливаемых в ендовах, и сети расположенных внутри здания труб, отводящих атмосферную воду в ливневую канализацию. Воронки закрепляют на расстоянии 48-60 м друг от друга в зависимости от длины ската с таким расчетом, чтобы площадь кровли, приходящаяся на одну воронку, не превышала 800-1200 м². Водораздел и необходимые продольные уклоны для стока воды к воронкам в ендовах создаются за счет переменной толщины укладываемого в них слоя легкого бетона. Значение продольного уклона должно быть не менее 1%. Водоприемные воронки внутренних водостоков делают из чугуна. Воронка состоит из трех основных частей: патрубка, входящего в верхний конец стояка и заделанного в конструкцию покрытия, корпуса с отверстиями для приема стекающей с кровли воды и крышки или колпака с отверстиями. Каждую воронку присоединяют к трубе (стояку) диаметром не менее 100 мм.

В местах установки воронки в накрытии предусматривают отверстие размером 400Х 400 мм, в которое вставляют чашеобразный чугунный поддон с отверстием для пропуска патрубка воронки. При установке патрубка в поддон участки между его стенками и воронкой патрубка заливают расплавленной битумной мастикой. Внутреннюю поверхность поддона оклеивают стеклотканью или мешковиной, пропитанной битумом, и заводят в нее края кровли. Корпус воронки устанавливают в патрубок поверх кровли и в нижней части также заливают битумом.

Список использованных источников

1 Заручевных И.Ю. Типовые бетонные и железобетонные конструкции: справочные материалы/ И.Ю. Заручевных, С.Е. Аксенов, А.В. Вешняков. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005. - 43 с.

2 Рюмина Е.Б., Муравинская Н.Ю., Заручевных И.Ю. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций: Методические указания к выполнению курсовых работ. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 1999. - 36 с.

3 Рюмина Е.Б., Муравинская Н.Ю. Расчет состава и площадей помещений административно - бытовых зданий: Методические указания к выполнению курсовых работ для студентов специальностей 553700 и 260100. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2000. - 41 с.

4 Трепененков Р.И. Альбом чертежей конструкций и деталей промышленных зданий: Учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1980. - 284 с., ил.

5 Щербаков А.С. Основы строительного дела: Учеб. для нестроит. спец. вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1994. - 399 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru

...