5 ТЕХНОЛОГІЧНЕ ПЛАНУВАННЯ ПІДПРИЄМСТВА
До основних вимог, що пред'являються в даний час до проектування станцій, відносяться наступні:
1) максимальне задоволення потреб у виконанні робіт по технічному обслуговуванню і ремонту легкових автомобілів;
2) максимальне наближення СТОА до споживачів їх послуг;
3) забезпечення достатньої технологічної гнучкості планувальних вирішень СТОА, що дозволяє здійснювати перехід від однієї організаційної форми СТОА до іншої з мінімальними витратами.
Для задоволення перерахованих вимог необхідні не лише нові планувальні рішення СТОА, але і нові організаційні форми їх розвитку. Існуючі особливості діючої мережі СТОА, збільшення парку легкових автомобілів і інші чинники обумовлюють відмінність організаційних форм розвитку СТОА кожного регіону. Отже, і планувальні вирішення станцій також мають бути різними, при цьому окремі типові елементи можуть бути однаковими.
Завдання визначення раціонального планування в цих умовах зводиться до раціонального розчленовування комплексу робіт по технічному обслуговуванню і ремонту легкових автомобілів на самостійні виробничі процеси з подальшим визначенням варіантів планувальних рішень приміщень для їх виробництва в різному поєднанні.
Раціональна технологія і організація виробництва є основою проектування. Якість вибраних планувальних рішень в значній мірі впливає на ефективність виробничої діяльності будь-якого підприємства, у тому числі і СТОА. Раціональне планування повинне виходити з оптимальної структури СТОА, її місткості, що визначає склад і обсяг необхідних видів робіт, а також тенденцією їх зміни. Саме це визначає внутрішній зміст СТОА.
Кожне підприємство автотехобслуговування повинне проектуватися так, щоб була можливість його трансформації і подальшого розширення.
Всі перераховані вимоги в комплексі можна звести до загальних принципів проектування, які лежать в основі створення об’ємно-планувального рішення будь-якого підприємства по технічному обслуговуванню автомобілів:
– врахування місцевих умов – регіональних, кліматичних, ландшафтних;
– відповідність планувальних рішень функціонально-технологічній схемі організації виробничого процесу;
– розміщення зон основного і допоміжного обслуговування в одній будівлі;
– уніфікація об'ємно-планувальних і конструктивних рішень;
– забезпечення максимальних зручностей для клієнтів шляхом поділу підприємства на дві зони, що сполучаються: обслуговування клієнтів і обслуговування автомобілів;
– простота маневрування автомобіля в будівлі;
– гнучкість виробничих процесів, легкість їх модернізації, можливість зміни технології виробництва.
5.1 Розробка функціонально-технологічної структура СТОА
Планування станції технічного обслуговування визначається, перш за все, функціонально-технологічною структурою, а також призначенням, розмірами підприємства, комплексом місцевих умов (кліматичних, ландшафтних).
Функціональна схема відображає різноманітність вимог клієнтури, що полягає в забезпеченні гнучкості технологічного процесу, в можливості поєднання виробничих операцій, незалежного так і послідовного їх здійснення. Спрощена схема функціонального зонування СТОА приведена на рис. 5.1.
Рисунок 5.1 – Функціональне зонування станції технічного обслуговування
Основними структурними складовими СТОА є групи приміщень основного виробництва (зона постів ТО і ПР), допоміжних спеціалізованих дільниць і адміністративно-побутових приміщень. Групування окремих приміщень здійснюють з урахуванням технологічної послідовності і функціонального взаємозв'язку виробничих процесів. Правильне зонування забезпечує чітку роботу СТОА і можливість незалежного розвитку окремих груп приміщень, а також станції в цілому. Ці групи приміщень, ретельно пророблені технологічно і планувально є типовими елементами або вузлами. Визначений набір таких технологічних елементів для кожної функціональної зони СТОА обумовлює найбільш гнучке технологічне і планувальне рішення всієї СТОА. На рис. 5.2 приведена схема взаємозв'язків таких технологічних вузлів і об'єднання їх в один процес основного виробництва.
Рисунок 5.2 – Схема технології виробництва СТОА
В основу організації технологічного процесу покладена єдина функціональна схема обслуговування (див. рис. 5.2). Автомобілі, що прибувають на станцію для проведення ТО і ПР, проходять дільницю прибирально-мийних робіт і поступають на дільницю приймання для визначення необхідного обсягу і вартості робіт. Якщо на дільниці приймання автомобілів виникають проблеми з визначенням обсягу необхідних робіт, то він уточнюється після проходження автомобілем дільниці діагностики. Дільниця приймання-видачі і діагностики автомобілів є управляючим і контролюючим блоком в організаційній схемі СТОА. Контакти з клієнтами обмежуються дільницею приймання-видачі автомобілів (інколи допускається їх присутність на дільниці діагностики, але бажанішим є спостерігання клієнтів за діагностуванням своїх автомобілів через скляну перегородку). На інших виробничих дільницях станції присутність клієнтів украй небажано.
Після діагностування автомобіль поступає в зону ТО і ПР. Виробничі дільниці ТО і ПР з робочими постами вважають основними. Дільниці, що спеціалізуються на виконанні різних видів цехових робіт, наприклад, ремонту паливної апаратури, електроустаткування, акумуляторних батарей тощо, що забезпечують роботу основних дільниць, вважаються допоміжними.
Для сучасних СТОА характерне виконання основної частини робіт по ТО і ПР в загальному залі. Поза загальним залом зазвичай знаходяться дільниці кузовних робіт і малярна (тобто приміщення, що працюють в іншому мікрокліматичному режимі).
Після виконання необхідного комплексу робіт, автомобіль поступає на дільницю контролю і видачі. При необхідності якість робіт може бути перевірена на постах діагностики. У разі, коли пости діагностики і приймання зайняті або відсутній власник, автомобіль поступає в зону очікування.
Розглянемо призначення і характеристику виконуваних робіт основних і допоміжних дільниць.
Дільниця прибирально-мийних робіт СТОА у зв'язку з швидким зростанням парку легкових автомобілів доцільно використовувати як для технологічних цілей, так і для виконання прибирально-мийних робіт як самостійної операції. Технологічний процес прибирально-мийних робіт включає: прибирання салону автомобіля, миття двигуна, миття автомобіля знизу, зовнішнє миття, сушку і поліровку кузова автомобіля.
Ці роботи виконують на окремих дільницях, обладнаних водоочисними спорудами і оснащених необхідним устаткуванням.
Дільниця приймання і видачі автомобілів. Ця дільниця є початковим і кінцевим пунктом перебування автомобілів на СТОА, тут клієнт передає свій автомобіль обслуговуючому персоналу і отримує його назад. При прийманні автомобіля виконуються наступні роботи: перевірка агрегатів і вузлів, на несправність яких вказує власник автомобіля; зовнішній огляд автомобіля і перевірка його комплектності; перевірка агрегатів, вузлів і систем, що впливають на безпеку руху; перевірка технічного стану автомобіля з метою виявлення дефектів, не заявлених власником; визначення орієнтовного обсягу вартості, терміну виконання робіт і способу усунення дефектів; узгодження всіх необхідних питань з власником автомобіля, оформлення документів.
Діагностика автомобілів. Діагностика виконує функції вимірювального органу. Вона служить для визначення технічного стану автомобіля, його агрегатів і механізмів без їх розбирання і є технологічним елементом ТО і ПР і основним методом виконання контрольних робіт.
Дільниця технічного обслуговування. Технічне обслуговування – це комплекс профілактичних робіт для підтримки автомобіля в технічно справному стані. Воно включає наступні основні роботи: прибирально-мийні, кріпильні, діагностичні і регулювальні, змащувальні і шинні.
Роботи ТО виконуються на робочих постах, комплексних або спеціалізованих. При цьому технологічно споріднені роботи ТО і ПР можуть виконуватися на одних і тих же постах різних виробничих дільниць.
Дільниця поточного ремонту. Підставою для виконання робіт ПР є заявка власника автомобіля, дані діагности або виявлені несправності при виконанні ТО. Роботи ПР підрозділяються на розбірно-складальні і ремонтно-відновні.
По характеру і місцю виконання весь обсяг робіт ПР підрозділяється на дві частини: роботи, які виконуються на робочих постах (розбірно-складальні, регулювально-кріпильні, усунення несправностей гальмівної і інших систем, незначних пошкоджень кузова, агрегатів і вузлів без їх зняття і розбирання), і виробничо-цехові, які виконуються на спеціалізованих дільницях (агрегатні, слюсарно-механічні, електротехнічні, акумуляторні, шиномонтажні, зварювальні, кузовні, малярні).
На агрегатно-механічній дільниці виконуються розбірно-складальні, мийні, ремонтно-відновні і контрольні роботи по двигуну, коробці передач, рульовому керуванню, передньому і задньому мостах та іншим агрегатам і вузлам, знятим з автомобіля для ПР.
На дільниці ремонту і заряду акумуляторних батарей здійснюється підзарядка, зарядка і ремонт акумуляторних батарей.
На дільниці ремонту електроустаткування виконуються перевірка і ремонт електроприладів, знятих з автомобіля, несправність яких не може бути усунена на постах ПР.
Зона ремонтно-кузовних робіт включає три дільниці: малярна, кузовна і оббивна.
Малярна дільниця має в своєму складі три виробничі відділення, зв'язаних функціонально між собою: підготовчих робіт, приготування фарби і фарбування. У відділенні підготовчих робіт виконується зняття старої фарби, шпаклювання і шліфовка. У фарбувальному відділенні проводять наступні роботи: нанесення ґрунту і його сушку, часткове або повне фарбування кузовів, нанесення протишумової мастики. Всі роботи, пов'язані з розпиленням лакофарбових матеріалів і їх сушкою виконують в спеціальних герметичних камерах, обладнаних приточно-витяжною вентиляцією. Всі процеси, пов'язані з підготовкою сумішей, приготуванням лаків і фарб, розбавленням розчинників виконують в окремих вентильованих приміщеннях відділення приготування фарби.
На кузовній дільниці здійснюють заміну окремих деталей кузова, а також зварювальні, бляхарські, мідницькі і ковальсько-пресові роботи.
На оббивній дільниці виконують ремонт сидінь і спинок, заміну і ремонт оббивки стелі, а також виготовлення чохлів утеплювачів і оббивки кузова. Зняття і постановку оббивки кузова, а також сидінь виконують на робочих постах кузовної дільниці.
5.2 Розробка планувального рішення генерального плану
Плануючи прив'язку станції до дорожньої мережі, необхідно брати до уваги той вплив, яки може виконати створення станції на дорожній рух. Містобудівна ситуація впливає на конфігурацію ділянки, характер організації в'їздів і виїздів.
Існує декілька схем прив'язки ділянки СТОА до автомагістралей (див. рис. 5.3).
А – бічне Б – бічне В – міжмагістральне Г – острівне
Рисунок 5.3 – Схеми розміщення ділянок станцій відносно автомагістралей
Необхідну площу під станцію обслуговування визначають з урахуванням площі всіх споруд, внутрішніх транспортних доріг і стоянок. Розмір земельної ділянки для СТОА на 25 робочих постів має бути не менше 2 га. Відстань від житлових будинків слід витримувати не менше 25 м.
На стадії техніко-економічного обґрунтування та за попередніми розрахунками необхідна площа ділянки підприємства (в гектарах)
, (5.1)
де Fвс – площа забудови виробничо-складських будівель, м2;
Fдоп – площа забудови допоміжних будівель, м2;
Fст – площа відкритих площадок для зберігання рухомого складу, м2;
Кщ – щільність забудови території, %.
Щільність забудови підприємства визначається відношенням площі забудови до площі ділянки підприємства. В табл. 5.1 дана мінімальна щільність забудови (в відсотках) станцій технічного обслуговування в залежності від кількості постів.
Таблиця 5.1 – Мінімальна щільність забудови СТОА
Кількість постів |
Щільність забудови, % |
5 постів |
20 |
З точки зору технології, найбільш відповідною вважається квадратна або прямокутна ділянка із співвідношенням сторін 2÷3. При плануванні слід враховувати прив'язку до дорожньої мережі, технологічну послідовність розташування основної будівлі СТОА і інших споруд (автозаправки, складських приміщень), необхідність внутрішніх транспортних доріг, стоянок, зелених насаджень, а також можливість подальшого розвитку підприємства.
Підприємства по обслуговуванню автомобілів, де передбачається зберігання автомобілів на майданчиках (відкритих або з навісом), повинні мати обгороджування висотою 1,6 м. СТОА, де передбачається більше 10 постів обслуговування автомобілів, повинні мати не менше двох в'їздів (виїздів). Залежно від розташування ділянки відносно автомагістралі існує декілька прийомів взаєморозташування в'їзду і виїзду (див. рис. 5.4).
бічне острівне бічне міжмагістральне
Рисунок 5.4 – Розташування в'їзду і виїзду
Ворота для в'їзду на підприємство або виїзду з нього повинні розташовуватися з відступом від червоної лінії, рівним не менше довжини основної моделі обслуговуємих автомобілів. При відстані між воротами менше 30 м в'їзд на підприємство повинен передувати виїзду, відповідно до напряму руху на проїжджій частині дороги з боку підприємства. При розміщенні підприємств на ділянці, обмеженій двома дорогами загального користування, ворота повинні розташовуватися з боку дороги з найменшою інтенсивністю руху.
При розробці генерального плану потрібна організація зонування території ділянки, дотримання санітарно-гігієнічних, протипожежних і інших вимог. Необхідно уникати перетину основних транспортних потоків на території СТОА. На рис. 5.5 дані прийоми взаєморозташування в'їзду і виїзду відносно головної вулиці при різному розташуванні ділянки СТОА і раціональні схеми руху автомобілів на ділянці.
Організація руху проти годинникової стрілки
Організація руху за годинниковою стрілкою
бічне острівне бічне міжмагістральне
Рисунок 5.4 – Організація руху автомобілів на ділянці
Будівлю СТОА слід розміщувати на деякому віддаленні від магістралі (можливе розміщення і в центрі майданчика) з метою кращого огляду і забезпечення проїзду для маневру. Допоміжні будівлі і споруди слід розміщувати в глибині ділянки на відстані, відповідно нормам розташування.
Проїзна частина має бути не менше 3,5 м при однобічному русі автомобілів і 6 м при двосторонньому русі. Радіуси закруглення проїзної частини допускається приймати 6-8 м. Ширина пішохідних доріжок повинна прийматися не менше 1,5 м. Організація руху автомобілів усередині території може будуватися двома способами: за годинниковою стрілкою і проти, як показано на рис. 5.4.
Зони зовнішніх і внутрішніх стоянок слід розташовувати так, щоб забезпечити найкоротші відстані до будівлі СТОА.
Розміри площі під стоянки і дороги, що ведуть до них, залежать від величини автотранспортного підприємства і способу розставляння автомобілів.
Місце для стоянки включає площу, яку займає транспортний засіб, відстань між автомобілями, смугу безпеки і під'їзний шлях. На одне автомобіле-місце приходиться 25 м2 території.
Ширина під'їзного шляху залежить від кута розстановки, способу в'їзду на стоянку (переднім або заднім ходом), відстані між автомобілями, їх габаритних розмірів і маневреності. На рис. 5.5 приведені різні типи стоянок легкових автомобілів.
Рисунок 5.5 – Типи стоянок легкових автомобілів
Спосіб розташування автомобілів паралельно краю дороги не економічний, оскільки вимагає багато місця.
З точки зору площі, найбільш економічним є спосіб перпендикулярного розстановки із заїздом на стоянку заднім ходом. Під'їзний шлях не може бути вже 4,5 м. Розстановка автомобілів під кутом менше 45°, якщо немає обмежень по ширині, не економічна, оскільки наводить до утворення на стоянці великих «мертвих» зон.
Стоянка для робітників і службовців СТОА може розташовуватися як на самій території, так і поза нею. Кількість автомобіле-місць визначається з розрахунку одне автомобіле-місце на 5 чоловік, зайнятих в одну зміну. Стоянку для відвідувачів магазина з продажу автомобілів і запасних частин розташовують поза територією СТОА, максимально наближуючи до головного входу в магазин і проектують її площу з розрахунку на 15-20 автомобіле-місць.
Відстань від майданчиків для зберігання автомобілів до будівель і споруд I і II ступеня вогнетривкості з боку стін без пройомів не нормуються, то ж з боку стін з пройомами приймається не менше 9 м. Для будівель III ступеня вогнетривкості приймаються відповідно 6 і 12 м.
Необхідно відзначити, що при розробці генпланів особливу увагу слід приділити безпеці підходу до групи адміністративних і клієнтських приміщень, магазина і кафе, виключаючи перетин потоків людей і машин.
Генеральні плани земельної ділянки виконують у масштабі 1:2000; 1:1000; 1:500. З метою орієнтування земельної ділянки щодо напряму і тривалості вітрів протягом заданого відрізка часу на генеральних планах наносять розу вітрів.
На генеральному плані показують будівлі і споруди за їхніми габаритними обрисами, розміщенням, площадки для відкритого зберігання автомобільної техніки, основні і допоміжні шляхи руху рухомого складу на території АТП, проїзди загального користування і суміжні території.
Усі будівлі і споруди, що зображуються на генеральному плані прив’язуються до межі земельної ділянки. На кресленні генерального плану також показуються його габаритні розміри.
У нижньому правому кутку креслення наводяться умовні позначення, що прийняті на генеральному плані, а також основні показники генерального плану. Окрім цього на кресленні наводиться експлікація будівель і споруд на генеральному плані. Приклади оформлення наведено у додатку Б.
5.3 Розробка планувального рішення виробничого корпусу
Архітектурна композиція будь-яких виробничих будівель, у тому числі і станцій технічного обслуговування, визначається наступними чинниками: функціонально-технологічним призначенням будівлі і режимом роботи у виробничих приміщеннях; кліматом району будівництва і положенням будівлі в довколишній забудові, тобто містобудівною ситуацією; архітектурно-композиційними прийомами в умовах індустріалізації і уніфікації будівництва.
Станції технічного обслуговування відносяться до типа промислових будівель, характер вирішення яких тісно пов'язаний з технологічним процесом, розміщенням устаткування, характером переміщення автомобілів усередині будівлі (горизонтальне). Технології задають схему основного виробництва в частині поверховості.
СТОА слід проектувати однорівневими. Це дозволяє врахувати особливості виробничого процесу і добитися найбільшого економічного ефекту.
Функціонально-технічне призначення будівлі позначається не лише на виборі поверховості, але і на виборі типа будівлі в межах однієї і тієї ж поверховості, що відрізняється своїми характерними об'ємно-просторовими особливостями. Так, наприклад, серед одноповерхових виробничих будівель осередковий тип найбільш простий. Це, як правило, прямокутник в плані і в розрізі, паралелепіпед в об'ємі, позбавлений пластики і силуету через простоту конфігурації в плані і відсутності перепадів висот в розрізі. Осередковий тип будівлі в СТОА можна застосовувати для розміщення в них складських приміщень або допоміжних виробництв.
Пролітний тип виробничої будівлі представляє абсолютно інші об'ємно-просторові можливості. Вони визначаються взаємним розташуванням і угрупуванням прольотів різних габаритів. Пролітний тип будівлі є найбільш оптимальним для розміщення функціонально-технологічних процесів станцій технічного обслуговування малих, середніх і великих розмірів.
Зальний тип виробничої будівлі характерний контуром перекриття крупного прольоту. Цей тип може використовуватися для розміщення виробництва крупних станцій технічного обслуговування легкових автомобілів, автобусів. У поєднанні із звичайним пролітним типом крупнопролітний виділяють як головний, такий, що підпорядковує собі всю іншу забудову.
Композиційне рішення виробничої будівлі будують також і на різних поєднаннях елементів основного виробництва з іншими функціональними елементами: обслуговування виробництва; обслуговування працівників; інженерного устаткування; мережевого господарства. СТОА окрім основного виробництва по технічному обслуговуванню автомобілів включають і інші функції, які мають зв'язок з основним виробничим процесом, а також функції з ним не зв'язані. До функцій, пов'язаних з основним виробничим процесом, відносяться, перш за все, допоміжні виробництва, обслуговуючі власників автомобілів, – це заправні станції паливно-мастильними матеріалами, тимчасове зберігання автомобілів на відкритих майданчиках або в гаражі. Заправні станції, якщо вони включені до складу СТОА, слід розміщувати в безпосередній близькості від автомагістралі.
Внутрішні транспортні шляхи станції обслуговування мають бути зв'язані з заправною станцією, але не перешкоджати руху на ній. Приклад розміщення заправної станції і організації руху транспорту показаний на рис. 5.6.
На відомчих станціях обслуговування часто виконується зберігання автомобілів в гаражі. При багатоярусному зберіганні станцію обслуговування розміщують завжди на нижньому ярусі. Розміщення гаражів для зберігання автомобілів в одній будівлі із СТОА істотним чином позначається на архітектурно-композиційному рішенні, завдяки можливості зміни поверховості, розміщенню похилих в'їзних рамп, приданню пластики у рішенні планів.
Окрім перерахованих виробничих споруд до складу СТОА входять і об'єкти суспільного призначення: магазин з продажу автомобілів і запасних частин, адміністративно-побутовий корпус, кафе. Характер архітектурного рішення цих будівель підкоряється правилам композиційної побудови громадських будівель. У загальній композиції СТОА необхідно знайти рівноважну взаємодію різних просторових зон в одному об'ємі виробничої будівлі, уміло скомпонувати блок великої протяжності і малої висоти, де розміщено основне виробництво, з вертикально витягнутим блоком адміністративно-побутового призначення. Велику виразність будівлі можна додати цікавим рішенням магазина, кафе, вдало знайденою формою ліхтарів верхнього освітлення, елементами реклами і візуальної інформації, колірним вирішенням фасадів, нічним освітленням.
1 - основна будівля СТОА; 2 - автозаправна станція; 3 – стоянка автомобілів
Рисунок 5.6 – Планування станції технічного обслуговування, поєднаної з
автозаправною станцією
Ефективним засобом архітектурної композиції є ритм розчленовування фасадів будівель. За допомогою ритму досягається гармонійна відповідність і виразність подоби промислових будівель. В умовах індустріального будівництва з переважанням типових повторюваних елементів для композиції будівлі найбільш характерний ритм у вигляді простого повторення елементів, наприклад, стінних панелей, прибудованих сходових кліток, ліфтів, входів, сонцезахисних пристроїв, ліхтарних надбудов, витяжних шахт, виступаючих і западаючих ділянок стіни, елементів покриття. При проектуванні промислових будівель необхідно ширше використовувати такі прийоми архітектури, як гармонійне поєднання глухих і засклених поверхонь, гарну фактуру поверхонь стін, поєднання різної фактури і кольору.
Значно збагачуються фасади будівель при створенні на них виразних акцентів входів і в'їздів. В цілому, при проектуванні промислових будівель необхідно добиватися художньої єдності композиції, яка повинна відображати специфіку даної споруди, створюючи виразний зовнішній вигляд.
При розробці плану виробничого корпусу, на кресленні будівлю або споруду розташовують, як правило, довгим боком упродовж горизонтального боку аркуша в міру зростання нумерації поверхів знизу вгору і зліва направо. Якщо план поверхів будівель і споруд не вміщується на аркуші прийнятого формату, то його допускається розчленяти на кілька ділянок, розміщуючи їх на окремих аркушах. У цьому випадку на кожному аркуші, де показана ділянка плану, наводять схематичний план усього поверху з основними координаційними осями і умовними позначеннями (штриховою) зображеної на даному аркуші ділянки.
План виробничого корпусу починається з нанесення координаційних осей будівлі (сітки колон). Координаційні осі показуються тонкими штрихпунктирними лініями з довгими штрихами і позначаються арабськими цифрами і великими літерами (за винятком літер: З, Н, О, Х, Ч, Ь) у колах діаметром 6...12 мм. Пропуски у цифрових і літерних (крім вказаних) позначеннях координаційних осей не допускаються.
Якщо для позначення колон не вистачає літер алфавіту, наступні осі позначають двома літерами, наприклад: АА, ББ та ін. Цифрами позначають координаційні осі з боку будівлі з великою кількістю координаційних осей. Послідовність цифрових і літерних позначень координаційних осей приймають за планом зліва направо і знизу вгору і наносять, як правило, на лівому і нижньому боках плану будівлі. При незбігу координаційних осей протилежних боків будівлі позначення вказаних осей у місцях розходження додатково наносять по верхньому чи правому бокам. Для окремих елементів (наприклад, фахверкових колон, вбудованих споруд), розташованих між координаційними осями основних несучих конструкцій, наносять додаткові осі і позначають дробом, у чисельнику якого вказують позначення попередньої координаційної осі, а в знаменнику – порядковий номер додаткової осі у межах ділянки між суміжними координаційними осями. Фахверкові колони розміщуються за периметром будівлі з відстанню 6 м, бо стінові панелі мають довжину 6 м.
Після нанесення сітки колон на плані показуються стіни, перегородки, сходи і площадки, вікна, ворота, двері, підйомно-транспортне устаткування, пости і лінії ТО, ремонту, очікування та ін. Розміри колон у поперечному перерізі – 400 х 400, 600 х 600, 400 х 800, 500 х 800 мм. Товщина стін – 25 см (стінові панелі), 38, 51, 64 см(цегляні стіни). Розміри воріт (ширина х висота): 2,6 х 3,3; 3,6 х 3,6; 4 х 3; 4 х 3,6; 4 х 4,2; 3,6 х 3; 4,8 х 5,4. Висота дверей – 2,4 м, ширина: одностулкових – 1 м, двостулкових – 1,5 і 2 м. Ширина віконного прорізу – 1000 мм, а висота – 600 мм.
Назву приміщень чи технологічних дільниць, зон, відділів приводять безпосередньо на плані з указанням розміщених у них виробництв за вибуховою, вибухово-пожежною і пожежною безпекою (категорії виробництва). Категорія виробництва вказується під назвою приміщень у прямокутнику розміром 5 х 8 мм. Площі приміщень приводять у нижньому правому куті плану приміщення і підкреслюють. Якщо пояснювальні написи розташувати важко, то допускається назву приміщень, їх площі і категорії виробництв приводити в експлікації з нумерацією приміщень на плані. Номери приміщень на планах проставляють у колах діаметром 7...8 мм чи овалах. Експлікації приміщень розміщують над основним написом з урахуванням резервного поля не менше 50 мм. (див. додаток Б)
Конструкції, розташовані вище січної площини (майданчики, антресолі), зображують штрихпунктирною рискою з двома крапками.
При виконанні розрізу будівлі положення уявної вертикальної площини розрізу приймають, як правило, з таким розрахунком, щоб у зображення потрапляли прорізи вікон, зовнішніх воріт і дверей. З видимих елементів на розрізах зображають тільки елементи конструкцій будівель, підйомно-транспортне устаткування, відкриті сходи і майданчики, що знаходяться безпосередньо за уявною площиною розрізу.
Висота приміщень одноповерхових будівель приймається 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8; 12,6; 14,4; висота приміщень багатоповерхових будівель – 3,6 м.
5.4 Конструктивне рішення СТОА, вибір будівельних матеріалів
За конструктивною схемою промислові будівлі підрозділяють на каркасних, безкаркасних і з неповним каркасом. Одноповерхові будівлі СТОА середньої місткості є будівлями каркасного типа або з неповним каркасом. У каркасних будівлях всі вертикальні і горизонтальні навантаження сприймаються елементами каркаса, а стіни виконують роль огороджування. У будівлях з неповним каркасом пристінні колони відсутні, а зовнішні стіни виконують несучі і огороджувальні функції.
На вибір конструкцій і матеріалів для виробничої будівлі впливають наступні чинники: призначення і термін експлуатації будівлі, що визначають вимоги по вогнестійкості і довговічності; умови експлуатації будівлі (зовнішнє і внутрішнє середовище); вимоги уніфікації будівництва; місцеві можливості виготовлення і монтажу конструкцій; економічні міркування; архітектурно-композиційні вимоги, а також враховують можливість розширення підприємства. Відповідно, вибирають найбільш доцільного типа конструкцій, що характеризується сіткою опор (каркасні будівлі).
Вибір сітки колон виробничої зони доцільно проводити за рекомендаціями табл. 5.2.
Таблиця 5.2 - Сітки колон виробничої зони СТОА
Розмір сітки, мм |
Клас автомобіля |
Разом |
|||||||
великий і середній |
малий і особливо малий |
||||||||
ДП |
РП |
ПЧ |
Разом |
ДП |
РП |
ПЧ |
Разом |
||
9x12 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
9x18 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
9x24 |
+ |
- |
- |
- |
+ |
- |
+ |
- |
- |
12x12 |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
- |
- |
12x18 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
12x24 |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
18x18 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
18x24 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
24x24 |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
36x36 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Примітка. ДП – допоміжний пост; РП – робочий пост; ПЧ – проїзна частина; знак «+» відповідає задовільним умовам для обслуговування, знак «-» - незадовільним умовам.
Аналіз розміщення робочих постів СТОА при використанні різних сіток колон показав, що найбільш раціональний проліт для станцій рівний 18 м при кроці 12 м, оскільки в цьому випадку існує більше можливостей маневрування.
Матеріалами для каркасів одноповерхових будівель СТОА служать збірний залізобетон і сталь, рідше цегла. Залізобетонні конструкції володіють високою довговічністю, вогнестійкістю, незначними деформаціями. Недоліками залізобетонних конструкцій є їх велика вага, залежність зведення від сезону при монолітному залізобетоні, складність робіт по посиленню конструкцій, значна вартість перебудови і розбирання.
Сталеві конструкції володіють відносно малою вагою при великій несучій здатності, високою індустріальністю і малою трудомісткістю монтажу. До недоліків сталевих конструкцій відносяться схильність корозії і зниження несучої здатності під впливом високої температури.
Основний об'єм (85%) металевих конструкцій приходиться на одноповерхові промислові будівлі площею до 1000 м2, безкранові або з підвісним устаткуванням крану вантажопідйомністю до 5 т, оскільки це обумовлено максимальною економічністю конструктивного рішення для даних виробничих будівель.
Залізобетонний каркас
Каркас одноповерхової промислової будівлі складається з фундаментів і фундаментних балок, колон, підкранових і обв'язувальних балок, кроквяних конструкцій покриття, зв'язків.
Колони із залізобетону в будівлях СТОА можуть застосовуватися прямокутного перетину різної висоти. При висоті приміщення (від відмітки 0,000 і до верху конструкцій перекриття) від 3,6 до 7,2 м застосовуються колони розміром в поперечному перетині 400x400 мм, при висоті приміщень від 4,8 до 9,6 м перетином 500x500 і 500x600 мм (див. рис. 5.7-5.8).
Рисунок 5.7 – Залізобетонні колони для будівель без мостових кранів
Окрім основних колон в будівлях передбачають фахверкові колони, що встановлюються в торцях будівлі і між основними колонами крайніх поздовжніх рядів при кроці 12 м і довжині стінних панелей 6 м.
Фахверкові колони виготовляють залізобетонними, а при висоті приміщень до 4,2 м – із сталевих прокатних профілів.
Рисунок 5.8 – Залізобетонні колони для будівель з мостовими кранами
Сталевий каркас
Сталевий каркас застосовують в будівлях з укрупненою сіткою колон, з великою висотою, при вимогах прискореного будівництва. Сталевий каркас одноповерхової промислової будівлі включає комплекс наступних конструктивних елементів: колони, кроквяні і підкроквяні ферми, підкранові балки, прогони, елементи фахверка і зв'язку. Елементи зв'язані між собою і утворюють просторову геометрично незмінну систему.
Поперечні рами, що складаються з шарнірно або жорстко зв'язаних між собою колон і ригелів, є основними несучими конструкціями будівлі, сприймають вертикальні і горизонтальні навантаження.
Захист сталевих конструкцій від надмірного нагріву виконується облицюванням вогнетривкими матеріалами (керамікою, бетонами тощо) і установкою відбивних екранів при постійному або тимчасовому джерелі тепловипромінювання (на деяких ділянках ПР).
Сталеві колони випускають постійного по висоті перетину і змінно-ступінчасті (рис. 5.9). Розрізняють колони суцільні і наскрізні (рис. 5.10).
а - постійного перетину; б - змінного перетину
Рисунок 5.9 – Типи сталевих колон і їх перетинів
Рисунок 5.10 – Сталеві колони суцільного перетину
Стіни
До зовнішніх стін промислових будівель пред'являють наступні вимоги: збереження температурно-вологістьного режиму приміщень, міцність і стійкість; вогнестійкість і довговічність; індустріальність зведення; відповідність естетичним вимогам; економічність, невелика вага, можливість використання місцевих будівельних матеріалів.
Вибір матеріалу стін у великій мірі залежить від температурно-вологістьного режиму приміщень і кліматичних умов району будівництва.
Стіни промислових будівель підрозділяються на ненесучі (навісні), самонесучі і несучі.
Навісні стіни виконують, в основному, захисні функції і свою вагу передають на колони каркаса.
Навісна конструкція стін в промислових будівлях має переважне поширення. Виконують з азбестоцементних і металевих листів і панелей.
Самонесучі стіни несуть власну вагу в межах повної висоти будівлі. Виконують із залізобетонних панелей.
Несучі стіни застосовують в будівлях безкаркасних і з неповним каркасом з цегли, блоків, монолітного залізобетону. Будучи одночасно несучою і захисною конструкцією, несучі стіни сприймають вагу покриття, вітрові і снігові навантаження. Цегельні стіни промислових будівель через велику протяжність укріплюють пілястрами, або виконують криволінійного або ламаного контуру в плані.
Покриття
У системі конструкцій промислової будівлі покриття займає відповідальне місце. Воно визначає довговічність, характер внутрішнього простору, архітектурну подобу будівлі.
За конструктивною схемою покриття підрозділяють на площинних і просторові. Площинні покриття, що використовуються, у тому числі, і в будівлях СТОА, є найбільш універсальними і простими в зведенні і надійними в експлуатації. Несучі і захисні конструкції працюють незалежно одна від одної.
Особливістю просторових покриттів є поєднання в них функцій несучих і захисних конструкцій. Всі елементи просторової системи працюють як єдине ціле. Просторові покриття, маючи криволінійну поверхню раціональної геометричної форми, володіють високою жорсткістю і найбільш доцільні в будівлях з прольотами понад 30 м. Складні по конструкції і трудомісткі при монтажі.
За профілем поперечного перетину покриття підрозділяють на одно-, дво- і багатоскатні, плоскі, шедові і криволінійні.
Односкатні покриття застосовують рідко (у однопролітних будівлях шириною до 12 м). Двоскатні покриття застосовують в однопролітних будівлях будь-якої ширини.
Багатоскатні покриття застосовують в багатопролітних будівлях, причому кожен проліт перекривають двоскатним покриттям.
Плоскі перекриття застосовують для будівель багатьох галузей промисловості, у тому числі і для обслуговування автомобілів.
При використанні плоских покриттів створюються умови для влаштування асфальтової і водонаповненої кровель.
Шедові покриття складаються з цілого ряду орієнтованих на північ вертикальних або похилих засклених поверхонь. Шедові покриття (рис. 5.11) виключають попадання в приміщення прямих сонячних променів, доцільні в будівлях, призначених для виробництв, що вимагають хорошого рівномірного природного освітлення.
Рисунок 5.11 – Шедові покриття
Криволінійні покриття набули широкого поширення в будівництві будівель з просторовими і висячими системами, що дозволяють перекривати великі прольоти.
Площинні покриття
Вибір типа і матеріалу несучих конструкцій покриття виконують з врахуванням району будівництва, ширини прольотів, величини і характеру навантажень на покриття, системи розміщуваних під покриттям комунікацій, типа крівлі тощо. Конструкції несучих площинних покриттів виконують із залізобетону, металу і комбіновані.
У площинних покриттях зазвичай застосовують наступних типів несучих конструкцій – балки, ферми, арки і рами.
Залізобетонні балки застосовують для влаштування покриттів в промислових будівлях при прольотах 6, 9, 12 і 18 м. Залізобетонні балки можуть бути односкатними, двоскатними і з паралельними поясами. Залізобетонні балки показані на рис. 5.12.
а - односхилі; б - двосхилі; в - з паралельними поясами
Рисунок 5.12 – Залізобетонні балки
Односхилі балки спирають на залізобетонні колони різної висоти, яка кратна модулю 600 мм.
Залізобетонні ферми застосовують для перекриття прольотів 18, 24 і 30 м, їх встановлюють з кроком 6 і 12 м (рис. 5.13).
а - сегментна; б - арочна; в - трикутна; г - полігональна; д - те ж, із зниженим нижнім поясом; е - з паралельними поясами
Рисунок 5.13 – Залізобетонні ферми покриттів
Використання 18-метрових ферм доцільне у тому випадку, коли в межах покриття необхідно розмістити комунікаційні трубопроводи і вентиляційні канали або використовувати міжфермовий простір для влаштування технічних поверхів.
Залізобетонні арки доцільно застосовувати при великих прольотах (40 м і більш). Залізобетонні арки зображені на рис. 5.14.
а - двохшарнірна; б - безшарнірна, оперта на фундаменти; в - безшарнірна, оперта на колони; 1 - ланка арки; 2 - опорна бортова балка; 3 - підвіска; 4 - затягування; 5 - плита покриття; 6 - колона каркаса; 7 - підвішене покриття просторового типа
Рисунок 5.14 – Залізобетонні арки
Опорами арок можуть бути колони будівлі або спеціальні фундаменти. При великих прольотах арки, як правило, спирають безпосередньо на фундаменти.
У практиці будівництва застосовують переважно арки із збірних елементів, які збирають з блоків.
Залізобетонні рами виконують однопролітними і багатопролітними, монолітними і збірними (рис. 5.15).
Рами є стержневою конструкцією, геометричну незмінність якої забезпечують жорсткі з'єднання елементів рами у вузлах. Контур ригелів в рамі може бути прямолінійним, ламаним або криволінійним. Стійки рам можуть виступати з площини стін в зовнішню сторону, що додає будівлі своєрідне архітектурне рішення.
а, в - однопролітні монолітні; б - багатопролітна збірна
Рисунок 5.15 – Залізобетонні рами
Просторові покриття
Найбільш прогресивними є просторові покриття, в яких поєднані несучі і захисні функції. Просторові покриття виконують з площинних елементів, монолітно зв'язаних між собою і працюючих як єдине ціле. Матеріалами для них служать метал і залізобетон (монолітний, збірний і збірно-монолітний). Економічні у витраті будівельних матеріалів, підвищена жорсткість і міцність.
До просторових конструкцій покриттів відносяться: оболонки, складки, куполи, зведення і висячі системи.
Оболонки є просторовими тонкостінними конструкціями з криволінійними поверхнями.
Застосовують декілька типів оболонок. Простими з них є циліндрові оболонки, які використовуються при прольотах 24 - 48 м. Оболонка складається з тонкої зігнутої по циліндровій поверхні плити, посиленої бортовими елементами. Її спирають по торцях на діафрагми, підтримувані колонами. Розрізняють оболонки короткі і довгі. Оболонка вважається короткої при співвідношенні ширини до прольоту менше 1, якщо ж співвідношення більше 1, то оболонку називають довгою (рис. 5.16).
До оболонок можна підвісити ребристі плити розміром 3x6 м, які утворюють стелю. У зоні горища розташовують повітряводи, світильники, електромережу.
З циліндричних оболонок, розташовуючи їх похило, створюють так звані шедові покриття, які можуть мати зубчастий або пилкоподібний поперечний профіль (рис. 5.17). Їх проліт приймають до 48 м при кроці або довжині хвилі 12 м. Різновид шедових покриттів – коноїди. Поверхню коноїда отримують шляхом руху прямої твірної, яка рухається паралельно самій собі по двох напрямних, одна з яких пряма лінія, а інша – крива будь-якої форми. Найчастіше за напрямну криву приймають дугу круга або параболу. У торцях коноїда влаштовують діафрагми жорсткості у вигляді ригеля, що має криволінійний контур. Оболонки коноїда зазвичай мають прольоти до 12 м з довжиною хвилі до 90 м, при цьому оболонку виконують завтовшки до 100 мм (рис. 5.18). Діафрагми жорсткості в оболонках шедового типу можуть бути у вигляді залізобетонних арок із затягуваннями, а інколи у вигляді сталевих ферм Уоррена (рис. 5.19).
а - довга циліндрична оболонка; б - коротка циліндрична оболонка;
в - оболонка двоякої додатної кривизни; г - полога на квадратному плані оболонка додатної кривизни гауса; д - хвилясте зведення; е - оболонка у вигляді гіперболічного параболоїда
Рисунок 5.16 – Тонкостінні просторові конструкції
а - зубчаста; б - пилкоподібна
Рисунок 5.17 – Циліндричні шедові оболонки
Рисунок 5.18 – Коноїдна оболонка
з діафрагмами у вигляді з діафрагмами у вигляді
залізобетонних арок стальних ферм
Рисунок 5.19 – Шедові покриття
Заповнення діафрагми заскленими переплетеннями або склоблоками дозволяє забезпечити освітленість виробничих приміщень.
Пологі оболонки (двоякої додатної кривизни) влаштовують в будівлях з квадратною і прямокутною сіткою колон. Для сіток колон 18x18 – 36x36 м розроблено типові рішення з уніфікованими конструктивними елементами.
Оболонка складається зі збірних елементів і спирається на контурні ферми, арки або стіни. Оболонки виконують з типових плит розміром 3x3 м і 3x6 м (рис. 5.20-5.21). По контуру оболонки вкладають плити з потовщеними бортовими ребрами. У разі потреби в плитах можуть бути влаштовані отвори для світлоаераційнних ліхтарів.
Рисунок 5.20 – Покриття з несучою конструкцією у вигляді оболонки додатної кривизни гауса з плитами 3x3 м
Рисунок 5.21 – Покриття з несучою конструкцією у вигляді оболонки додатної кривизни гауса з плитами 3x6 м
Оболонки у вигляді гіперболічного параболоїда (двоякої негативної кривизни) дозволяють отримати покриття, що володіють рядом переваг в порівнянні з оболонками інших типів. У них ширші архітектурні можливості, менший об'єм, який займає оболонка по відношенню до площі, що перекривається, стійкість форми при дії вертикального навантаження.
Оболонками у вигляді гіперболічного параболоїда можна перекривати виробничі будівлі як з прямокутною сіткою колон 18x6 м, 24x6 м, так і з квадратною 18x18 м, 24x24 м, 30x30 м, 42x42 м і більш. Оболонки по контуру спираються на ферми (рис. 5.22).
Рисунок 5.22 – Конструктивна схема оболонки у вигляді гіперболічного параболоїда негативної кривизни гауса
Оболонки негативної кривизни мають досить хороші техніко-економічні показники по витраті матеріалу. До недоліків слід віднести великі трудові витрати при виготовленні плит і монтажі оболонки.
Складчастого типа конструкції для влаштування покриттів промислових будівель застосовують рідко. Для промислових будівель з прольотами 18-36 м і кроці колон 12 м розроблена збірна залізобетонна складка, що збирається з плоских елементів.
Складки з плоских елементів більш індустріальні в порівнянні з циліндричними оболонками.
Складка складається з бортових балок, арок-діафрагм і трьох типів ребристих плит (рис. 5.23).
а - поперечний розріз; б - збірні елементи складчастого покриття
Рисунок 5.23 – Складчасте покриття
Куполи застосовують для влаштування покриттів над промисловими будівлями або спорудами, що мають круглу форму в плані. Вони можуть бути зі збірних залізобетонних елементів і монолітними. Перші – з ребристою структурою, другі –з гладкою.
Збірні залізобетонні куполи мають радіальне або радіально-кільцеве розрізання поверхні на збірні елементи (рис. 5.24).
Разом із суцільними залізобетонними влаштовують сітчасті куполи, які збирають з ґратчастих прямокутних, ромбоподібних або шестикутних панелей. По витраті матеріалів куполу економічніші за інші типи оболонок. Купольне покриття складається з оболонки і нижнього опорного кільця. За наявності центрального отвору влаштовують також верхнє кільце, що обрамляє отвір.
Зведення застосовують для влаштування покриттів будівель при прольотах до 100 м і більш. Для таких великих прольотів тонкостінні зведення є одним з раціональних конструктивних рішень. Відмінна особливість цієї конструкції – наявність розпору, який передається на опори або сприймається затяжками. Зведення можуть спиратися на вертикальні несучі конструкції (колони, стіни), або безпосередньо на фундаменти.
а - з радіальним розрізанням поверхні на збірні елементи; б - з радіально-кільцевим розрізанням поверхні на збірні елементи; 1 - верхнє опорне кільце; 2 - нижнє опорне кільце; 3 - елементи куполу
Рисунок 5.24 – Збірні залізобетонні куполи
Найбільшого поширення набули бондарні і хвилясті зведення, збірні елементи яких мають криволінійний або складчастий поперечний перетин (рис. 5.25-5.26).
В даний час знаходять застосування зведення, утворені шляхом блокування арок, виконаних з прямолінійних армоцементних елементів складчастого поперечного перетину шириною 3 м. Розроблені типові рішення для прольотів 18-60 м забезпечують максимальну збірність конструкції покриття, використання мінімального числа типорозмірів елементів, простоту монтажу. Покриття допускають можливість влаштування верхнього природного освітлення, аерації і підвіски транспортного устаткування.
Арки спирають або на підкроквяні конструкції, що вкладаються на колони, або на фундаментні балки, що вкладаються по стовпчастих фундаментах (рис. 5.27).
а - загальний вигляд; б - поперечний розріз
Рисунок 5.25 – Бондарне зведення
а - поперечний розріз; б - подовжній розріз; в - поперечний перетин елементу зведення
Рисунок 5.26 – Складчасте покриття
а - поперечний розріз зведення прольотом 24 м; б - подовжній розріз зведення прольотом 24 м і спирання зведення на підкроквяну ферму; в - зведення прольотом 60 м
Рисунок 5.27 – Арочне зведення з прямолінійних армоцементних елементів складчастого поперечного перетину
Висячі покриття за останні роки знаходять все більше застосування, особливо при будівництві промислових будівель з великими прольотами, у тому числі і автотранспортних підприємств.
Основна перевага висячого покриття – його несуча конструкція – ванти (сталеві троси), – працює лише на розтягування, завдяки чому перетин вантів підбирають виключно з умов міцності.
Висячі конструкції прості в монтажі, їх можна застосовувати при будь-якій конфігурації плану будівлі, вони мають невелику будівельну висоту, транспортабельні.
Недоліками висячих конструкцій слід вважати складність пристрою опорних конструкцій для сприйняття розпору (особливо при прямокутній формі плану), а також складність забезпечення загальної просторової жорсткості системи.
За конструктивною схемою покриття можуть бути висячими або підвісними, плоскими або просторовими, однопролітними або багатопролітними (рис. 5.28).
а - однопролітне і багатопролітне плоске висяче; б - однопролітне і
багатопролітне плоске підвісне
Рисунок 5.28 – Конструктивні схеми вантових покриттів
У промисловому будівництві найбільшого поширення набули висячі вантові конструкції шатрового або увігнутого типу, які влаштовують над будівлями, як з круглим, так і з прямокутним контуром плану. Шатрове покриття над круглою в плані будівлею складається з радіально розташованих вант, одним кінцем прикріплених до сталевого кільця, встановленого на центральній колоні, іншим кінцем прикріплених до залізобетонного кільця, що йде по периметру будівлі і розташованому нижче за перший кінець радіальних вант. Різниця відміток кінців радіальних вант забезпечує необхідний ухил крівлі (рис. 5.29).
Рисунок 5.29 – Вантові покриття з центральною опорою, висяча
залізобетонна оболонка
Можливий варіант влаштування покриття і без центральної колони. В цьому випадку центральне сталеве кільце мають в своєму розпорядженні нижче опорного і стік води з крівлі здійснюють безпосередньо всередину, по внутрішньому водостоку.
Останнім часом для будівель промислового типа застосовують висячі конструкції прольотом до 200 м. Прикладом висячої системи на прямокутному плані може бути покриття гаража прольотом 78 м (рис. 5.30).
Рисунок 5.30 – Висяче покриття однопоясне прольотом 12+78+12 м
Покриття є попередньо напруженою залізобетонною оболонкою, що працює на розтяг. На систему, з паралельно розташованих гнучких вант, укладені збірні залізобетонні плити.
У будівлі автобусних майстерень прольотом 50 м в Німеччині застосовують двопоясне висяче покриття. Висячі ферми, які мають крок 5,4 м, складаються з несучих і натяжних елементів. Між фермами підвішена сітка із сталевих стержнів, по якій укладені азбестоцементні настили, утеплювач і рулонна крівля (рис. 5.31).
Рисунок 5.31 – Висяче покриття двопоясне з прольотом 9+50+9 м
У вантовому покритті будівлі прямокутного контура прольотом 96 м окрім вант, що працюють на розтяг, можуть бути передбачені залізобетонні балки жорсткості, які мають невелику висоту підйому. Балки підвішують до вантів і одночасно спирають на трикутні стійки. По балках укладають залізобетонні панелі розміром 3x12 м (рис. 5.32).
Рисунок 5.32 – Вантове покриття прольотом 96 м
Вантове покриття великопрольотної будівлі з прольотами 60+12+60 складається із залізобетонної етажерки шириною 12 м, криволінійних балок завдовжки 60 м і панелей розміром 3x12 м (рис. 4.34).
Рисунок 5.32 – Вантове покриття прольотом 60+12+60 м
У верхній частині етажерок, які використовуються для розміщення адміністративно-побутових приміщень, колони утворюють трикутники, до яких на канатах підвішують балки. Така вантова система називається консольною.
Винесення несучих елементів вантових покриттів з приміщення за межі крівлі в розглянутих вище прикладах дозволяє вільно розвивати висоту пролітної конструкції, не збільшуючи об'єму приміщення. Ритм виносних конструкцій на фасад будівлі допоможе додати йому велику пластику і архітектурну виразність.
Віконні прорізи і ліхтарі
Для досягнення необхідної освітленості і аерації, засклені поверхні зовнішніх стін промислових будівель виконують значно більших розмірів, ніж цивільних будівель. Їх розміри визначають відповідно до розрахунку і в цілях уніфікації переплетінь призначають кратними по ширині 0,5 м і по висоті 0,6 м. Світлові отвори в стінах можуть бути у вигляді окремих вікон, стрічкові (одна або декілька стрічок по висоті стіни) і суцільні.
Прорізи у вигляді окремих невеликих вікон характерні для складських приміщень. Якщо необхідно мати хороше природне освітлення на велику глибину приміщень, передбачають стрічкове або суцільне скління. Нижню грань віконних прорізів рекомендується розташовувати на якомога більшій відстані від підлоги, що дозволяє розміщувати вздовж стіни устаткування виробничих приміщень. Заповнення віконних отворів промислових будівель можуть бути з дерев'яними, сталевими, залізобетонними переплетіннями, із склоблоків, склопакетів або світлопрозорих виробів на основі полімерів (склопластик), профільне скло.
У промислових будівлях, що мають велику ширину, не завжди можливо забезпечити нормативну природну освітленість за рахунок бічного світла через світлопрорізи в зовнішніх стінах. У покритті таких будівель передбачають спеціальні отвори, які називають світловими ліхтарями. Разом з освітленням світлові ліхтарі служать цілям повітрообміну в приміщеннях, в цьому випадку їх називають світлоаераційними.
Вживання того або іншого типу ліхтаря залежить від вимог до середовища виробничих приміщень промислових будівель. Ліхтарі, як правило, розташовують уздовж прольотів будівлі.
Формою ліхтарі підрозділяють на двосторонні, односторонні (шеди) і зенітні (рис. 5.33). Двосторонні і односторонні ліхтарі можуть мати вертикальне і похиле скління. У зв'язку з цим, поперечний профіль ліхтаря може бути прямокутним, трапецеїдальним, зубчастим і пилкоподібним. Якщо ліхтар має прямокутний, куполоподібний, трапецеїдальний або обкреслений по складній кривій профіль зі світлопрозорими поверхнями, його називають зенітним.
двосторонні (із зовнішнім і внутрішнім водостоком): а, б - прямокутні; в, г - трапецеїдальні однобічні (шеди); д - зубчасті; е - пилкоподібні; зенітні: ж - точкові, куполоподібні; и - трикутні - стрічкові
Рисунок 4.34 – Типи ліхтарів
Сучасні системи верхнього освітлення, що виконуються у вигляді зенітних ліхтарів, світлопрозорих панелей покриттів, економічніші в порівнянні з традиційними типами світлових ліхтарів, мають вищу світлоактивність, велику свободу розміщення на покритті будівлі і меншу міру снігових заметів. Зенітні ліхтарі влаштовують переважно на плоских покриттях, але вони можуть бути також розміщені на покриттях скатних і криволінійних.
Розміри конструктивних схем ліхтарів уніфіковані і узгоджені з основними габаритами будівлі. Для 12- і 18-метрових прольотів приймають ліхтарі шириною 6 м, для прольотів 24, 30, 36 м – 12 м. Довжина ліхтарів має бути не більше 84 м. Ліхтар не доводять до торцевих стін на 6 м.
Уніфіковані будівлі з легких металевих конструкцій
Широке використання легких конструкцій – найважливіший резерв підвищення ефективності промислового будівництва і один з головних напрямів його технічного прогресу. Розвиток легких металевих конструкцій як галузі будівельного виробництва почалося в США в кінці 30-х років, в СРСР – в 70-х роках. Сумарний результат впровадження легких конструкцій полягає в зменшенні маси будівель і споруд виробничого призначення на 10-15%, скороченні трудомісткості виготовлення конструкцій для них в 1,3-1,5 разу і вартості на 8-10%.
В даний час для промислових одноповерхових будівель різного призначення, у тому числі СТОА, з легких металевих конструкцій з прольотами 18 і 24 м виготовлять наступні основні типи несучих каркасів: плоскі системи у вигляді ферм із сталевих круглих труб, шарнірно спертих на сталеві колони; плоскі системи з рам коробчастого профілю; просторово-стержневі системи з труб або прокатних профілів (структурні конструкції типів «МАрхІ», «Берлін», «ЦНДІБК»).
Просторово-стержневі системи мають ряд переваг над площинними системами, що полягають в просторовій роботі конструкції, високих архітектурних якостях, зниженні будівельної висоти покриття і економії одноразових і експлуатаційних витрат, можливості укрупненого збирання на землі з подальшим підйомом в проектне положення.
Будівельні параметри і технічні характеристики будівель з легких металевих конструкцій наступні:
– сітки колон 18x12 і 24x12 м;
– крок крайніх і середніх колон 12 м;
– номінальна висота до низу конструкції несучого покриття: 4,8; 6,0; 7,2; 8,4 м (безкранові будівлі); 6,0; 7,2; 8,4 м (будівлі з мостовими кранами);
– число прольотів: одно- і багатопрольотні будівлі;
– перепади висот в профілі покриття не допускаються;
– ухил крівлі – 1,5% з водовідводом води з крівлі внутрішнім водостоком;
– природне освітлення – через світлові отвори в зовнішніх стінах і за допомогою пристрою зенітних ліхтарів.
Колони будівель із зварних прокатних широкополочних двотаврів або трубчасті. Конструкція несучого покриття – структурні блоки з прокатних профілів – являють собою складчасту конструкцією, що складається з площинних і лінійних елементів. Лінійні елементи – пояси і розкоси, площинні елементи – торцеві ферми. Як елемент несучої крівлі прийнятий профільований настил з оцинкованої сталі товщиною 0,8 - 1 мм з висотою гофри 60 мм.
У покриттях будівель всіх типів передбачена можливість установки зенітних ліхтарів розмірами 1x1,5; 1,5x1,5; 1,5x3; 1,5x6 і 3x3 м. Заповнення світлових отворів ліхтарів здійснюється склопакетами або профільованим склом.
Стіни будівель з легких металевих конструкцій запроектовані двох типів:
– з тришарових панелей вертикального розрізання шириною 1 м, висотою 2,4-12 м, товщиною 45, 50, 60, 80, 90 і 100 мм. Панелі складаються з двох металевих фанерованих шарів, між якими знаходиться шар утеплювача. Як облицювальні шари передбачається профільований оцинкований лист;
– з металевих профільованих листів і мінераловатних плит, що вмонтовуються методом полистового збирання.
На рисунках 5.34-5.37 показані об'ємно-планувальні елементи будівель із структурними плитами покриття типа «Берлін», із структурними блоками покриття з прокатних профілів типа ЦНДІБК і з покриттям із сталевих легких конструкцій типа МАрхІ.
а - однопролітні; б - багатопролітні
Рисунок 4.35 – Габаритні схеми будівель з об'ємно-планувальних елементів, виконаних з легких конструкцій комплектного постачання, із структурними блоками покриття з прокатних профілів типа ЦНДІБК
Рисунок 5.35 – Об’ємно-планувальний елемент будівлі, виконаний зі
змішаними конструкціями і з структурною плитою
перекриття типу «Берлін»
а - загальний вигляд; б - габарити блоків
Рисунок 5.36 – Перехресна (ґратчаста) конструкція системи «Берлін»
Рисунок 5.37 – Схеми типових чарунок виробничих будівель з покриттям зі стальних легких конструкцій типу МАрхІ
Значний інтерес являють собою ці перехресні структурні плити покриття різних розмірів: 12x18 м і 18x24 м, висотою 1,8-2,0 м; 30x30 м і 36x36 м, висотою 2 м. Є конструкції з розмірами в плані 18x18 м і 24x24 м. Швидкість монтажу, простота збирання, невелика вартість роблять їх вельми перспективними для використання в будівництві.
Перехресні конструкції відрізняються також оригінальністю естетичних рішень, однотипністю складових елементів. Всі ці якості обумовлюють використання перехресно-стержневих конструкцій при проектуванні СТОА, майстерень і гаражів-стоянок. Різноманітність способів спирання, можливість використання навісних стін з сучасних будівельних матеріалів (скло-алюмінієві вітражі, склопрофілі, багатошарові панелі), рухливість внутрішніх перегородок і опор, можливість подальшого розширення споруд за площею і поверховістю – все це обумовлює широкі можливості для проектувальників.
Різновидом подібного роду конструкцій покриття є конструкції з ряду паралельних ферм або балок із сталі, алюмінію або синтетичних матеріалів, сполучених короткими поперечними елементами, які дозволяють складати просторову конструкцію в компактний і транспортабельний «пакет». Установка такої конструкції на місці полягає лише в розгортанні, підйомі і фіксації (рис. 5.38).
Рисунок 5.38 – Просторово-стержневі конструкції перекриття
Максимальна маса перекриття чарунки розміром 12x12 м, виготовленою зі сталевих профілів, складає близько 3 т, а з алюмінію – 1,6 т, тобто така чарунка не лише легко транспортується, але і легко монтується за допомогою автокрана. Чарунки конструкції можуть заповнюватися стандартними елементами покриття – світлопрофільованими (в цьому випадку перекриття буде світлопрозорим), азбестовими, пінобетонними, піносилікатними і тому подібне Досвід монтажу секції розміром 12x12 м показав, що час розгортання і монтажу складної металоконструкції склав лише 40 хв..
Складені перекриття (з чарунок 12x12 м) розміром 24x24 м, 36x36 м, 48x48 м і більш дозволяють застосовувати цю конструкцію для гаражів-стоянок відповідно на 25, 50, 100 і більш за автомобілі або для СТОА на 5-7, 10-15 і 20-25 постів. При додатковій прибудові приміщень побутового призначення під перекриттям може бути розміщена станція і на більшу кількість постів.
