Унификация
Классификация зданий по назначению
Архитектурное проектирование промышленных зданий
Студент: Назаров В.С.
Группа: ИАБ-402
Преподаватель: Истомин Б. С.
2013
Лекция №1 (05.09.2013)
Архитектура – это область деятельности, имеющая задачи создания искусственной пространственной среды, в которой протекают все жизненные процессы общества и отдельных людей: труд, быт, культура, общение, отдых и прочее.
Как сфера материального производства, архитектура опирается на строительную технику. Как материальная среда отражает социальные условия общества. Как искусство способно оказывать глубокое эмоциональное воздействие.
Марк Витрувий - римский архитектор – определил архитектуру, как польза, прочность, красота.
Лекция №2 (12.09.2013)
Все здания по назначению разделяются на три основных типа:
· Жилые;
· Общественные;
· Промышленные.
Жилые и общественные – группа гражданских зданий.
Жилые здания предназначаются для постоянного или временного проживания людей. Эти здания содержат большое число мелких структурных единиц: спальных комнат, кухонь, санузлов и других помещений квартир, большинство из которых нуждается в естественном освещении.
На фасадах жилых домов много оконных проёмов, а также открытых помещений: балконов, лоджий.
В связи, что размеры основной архитектурной единицы жилого дома относительно не велики, ширина дома относительно мала.
Общественные здания предназначаются для временного пребывания людей при искусственном освещении. В этих зданиях определённых функциональных процессов связанных с образованием, здравоохранением, спортом, отдыхом.
В ходе общественного развития возникают новые общественные различающиеся по назначению здания.
Общественные здания содержат разнородные структурные элементы:
· Очень крупные (зрительные, торговые или спортивные зоны);
· Средних размеров (учебные помещения, больничные палаты);
В соответствии с функциональным назначением помещений общественных зданий предъявляются различные требования к естественной освещённости, от интенсивной освещённости (групповые помещения детских учреждений) до её полного исключения (значительные залы кинотеатров).
Во внешнем облике общественных зданий эти особенности их структуры светового режима выявляются крупными мнениями объёмных форм различной этажностью частей здания, большой шириной здания, а также контрастностью, вплоть до сочетания больших, глухих поверхностей с большими свето-прозрачными поверхностями витражей.
Лекция №3 (19.09.2013)
Промышленные здания содержат крупные помещения, а иногда полностью состоят из одного помещения.
Внешний облик промышленного здания часто характеризуется наличием примыкающих к нему технологических и транспортных устройств: эстакады, транспортные галереи, трубопроводы и другие.
Для промышленных предприятий характерны архитектурный фок, их простота и чёткость.
Индустриализация может осуществляться двумя путями.
1) Перенесение максимального объёма, производственных операций в заводские условия. Изготовление укрупнённых сборных элементов с высокими уровнями заводской готовности на механизированных или автоматизированных технологических линиях с нетрудоёмким механизированным монтажом этих элементов на строительной площадке.
2) Сохранение всех или большинства производственных операций на строительной площадке со снижением их трудоёмкости за счёт применения механизированных оборудований, машин и инструментов.
Унификация обеспечивает приведение к единообразию и сокращение числа основных объёмно-планировочных размеров здания (высот этажей, пролётов перекрытий, оконных и дверных проёмов и прочее), как следствие к единообразию размеров и форм конструктивных элементов заводского приготовления. Унификация позволяет принимать однотипные изделия зданий различного предназначения. Обеспечивает массовость и однотипность конструктивных элементов, что способствует их рентабельности заводского изготовления.
Лекция №4 (26.09.2013)
Несущие конструкции и унификация расчётных нагрузок (для конструктивных перекрытий, зданий различного назначения) включает 9 величин: 200, 300, 450, 500, 800, 1000, 1250, 1600, 2100
При этом размеры сечения железобетонного перекрытия const g/нагрузок от 200 кг до 1000 кг за счёт изменения марки бетона и арматуры.
Унификация связана с их теплоизолирующей способностью.
Для бетонных наружных стен в соответствии с этим параметром установлен унифицирующий ряд толщин: 300, 350, 400.
Основой g/унификации геометрических размеров изделий является единая модульная система строительства. (ЕМС) – совокупность правил координации (взаимное согласование) объёмно-планировочных и конструктивных размеров зданий, строительных изделий и оборудования для их формирования на основе краткости единой величине - модулю.
Россия, Европа – единая основная 100 мм
Основные размеры назначены кратными модулю. Укрупнённый модуль (мульти модуль) равен основному М, увеличенному в целое число раз. Установлен предпочтительный ряд величин укрупнённых модулей:
3М 6М 12М 15М 30М 60М
300 600 1200 1500 3000 6000 мм
Понятие типоразмер совмещает в себе вид изделия (панель наружной стены) и его размеры (например, панель наружной стены высотой 1200 мм, а панель верхняя 1500 мм)
Типоразмер обычно содержат ряд марок – вариаций внутри типоразмеров по каким-либо признакам (марка бетона, количество арматуры размещение отверстий закладных деталей и т.д.)
Дробный модуль равен какой-либо из существующих частей основного модуля:
1/2 1/5 1/20 1/50 1/100 м
50 20 5 2 1 мм
Линия пересечения модульных плоскостей совмещённых с неоуцими конструкциями здания, образуют линии модульных разбитых осей в плане. Они обозначены марками (цифрами, буквами) в кругах (маркировка России).
На чертежах разреза кроме расстояния между разбивными осями выносим отметки (в метрах от горизонта плоскости, уровень которой примет нулевым) отметка число пола 1 этажа.
В начале строительства зданий осуществляется размещение осей на местности, называется разбивкой здания (разбивкой его осей).
В крупнопанельных зданиях разбивочные оси внутренних несущих стен совпадает с их геометрической осью. Оси наружных стен их бетонных однослойных и двухслойных панелей размещают на расстоянии 80 мм, трёхслойных – 110 мм от внутренней грани стены.
В зданиях со стенами из кирпича и мелких блоков привязка плиты наружных стен к модульным осям составляет 100 мм, а плиты внутренних стен – 170 мм.
В каркасных зданиях разбивочные оси внутренних колонн разбивают по их геометрической оси. Привязка крайних колонн в целях максимальной унификации крайних элементов принимается по-разному.
Есть конструктивный размер (проектный размер) сварного изделия отличного от координационного.
Лекция №5 (03.10.2013)
В строительстве принят укрупнённый планировочный модуль 6М
В проекте общественных зданий (школ, детских учреждений) также применяется модуль 6М, если для их возведения используется конструкции жилых зданий.
Во всех остальных случаях разработка планировочных решений общественных зданий осуществляется на основе мульти модульной:
15М, 30М, 60М либо 12М
Высота этажа в жилых, общественных и многоэтажных производственных зданиях принимается равная расстоянию между отметками чистого пола смежных этажей между отметками смежных этажей. В одноэтажных промышленных зданиях расстоянию от чистого пола до низа конструкции покрытия.
Высота жилого здания для строительства II и III климатической зоны.
Размеры высот этажей для общественных и промышленных зданий составляют следующий модулированный ряд:
3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6; 7,2; 8; 14,4; 16,2; 18 м
Выбор высот этажа определяется назначением здания, например:
3,3 – школы, больницы; 4,2 – торговые залы и другие.
Типовое проектирование
Общее сведение о конструкции здания
Каждое здание состоит из совокупности взаимно связанных конструктивных элементов выполняющих в нём различные функции.
Фундамент стен, каркаса, перекрытий, крыш и перегородок.
Фундамент – подземные несущие конструкции, которые передают силовые воздействия от здания на грунт.
Они устанавливаются под вертикальными несущими конструкциями здания (стенами, столбами, стойками каркаса).
Нижняя горизонтальная плоскость фундаментной конструкции называется подошвой фундамента.
Толща поверхностных геологических пород грунтов, на которую передаётся нагрузка от здания через фундамент, называется основными или сооружения.
Стены разделяются на наружные и внутренние по их расположению в плане на несущие и ненесущие по стат. функции.
Наружные стены являются ограждающими конструкциями, которые защищают от неблагоприятных внешних воздействий:
· Ветер;
· Дождь;
· Шум;
· Температура;
· Солнечные лучи.
Лекция №6 (10.10.2013)
Внутренние стены воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки и передают их на фундамент, ненесущие передают свой вес поэтажно на другие несущие конструкции здания.
Конструкции стен могут совмещать несущие ограждения конструкции или быть только ограждающими.
Стены бывают однослойные и многослойные.
Каркас состоит из вертикальных (стойки или колонны) и горизонтальных (ригели) стержневых элементов концентрированно воспринимающих внешние нагрузки и воздействия и сосредоточенно передающих их на основание через фундамент.
· Каркасы железобетонные или металлические;
· Перекрытие;
· Горизонтальные несущие и ограждающие конструкции.
Воспринимают горизонтальные и вертикальные конструкции и передают на несущие стены или каркас.
Перекрытия разделяют внутренние пространства здания на горизонтали.
В зависимости от их расположения различают:
· Многоэтажные – между двумя смежными по высоте этажами;
· Чердачные – между верхним этажом и пространством;
· Цокольные – между первым этажом и подвалом или тех. подпольем.
· Перекрытие над проездами – между этажами и пространством проезда под зданием.
Основная функция перекрытия – звукоизоляция.
Лекция №7 (17.10.2013)
Основные несущие конструкции:
1) Стоечно-балочные
2) Арочно-сводочные
3) Стеновые конструкции
4) Оболочки одинарной и двоякой кривизны
5) Складки
6) Висящие конструкции
7) Перекрёстно-стержневые (структуры)
8) Пневматически
Стоечно-балочные конструкции являются наиболее простой и распространённой среди плоскостных.
Она состоит из вертикальных и горизонтальных стержневых несущих элементов.
Вертикальный элемент – стойка (колонна, столб) представляет собой прямолинейный стержень, который воспринимает все вертикальные нагрузки от горизонтального элемента (балки), горизонтальные нагрузки приходящие на стойку и передаёт усилие на фундамент при этом сама стойка работает на сжатие и изгиб.
Сопряжение колонны с балкой может быть шарнирной или жёсткой. При жёстком сопряжении обеспечивается совместность их деформации и перемещений в узле сопряжений и возможность передачи изгибающего момента от балки на стойку.
Вариант стоечно-балочной стены системы носит название рамы.
Система несущих конструкций в виде многоэтажных и малоэтажных стоечно-балочных конструкций называется каркасной системой.
Арочная конструкция
Представляет собой брус криволинейного очертания.
Кривизна арки обеспечивает возможность её статической работы преимущественного на осевые, сжимающие усилия, но вызывает (в отличии от блочных конструкций не только вертикальных, но и горизонтальных реакций опор) называется распор.
Работа арок преимущественно на осевых усилиях позволяют перекрыть ими значительно большие пролёты, чем балками.
При увеличении ширины арки пролёту образуются конструкции пространственной формы называется цилиндрическим сводом.
Лекция №8 (31.10.2013)
Стеновая бескаркасная
Несущая конструкция состоит из плоскостных вертикальных и горизонтальных элементов стен и перекрытий стержневая стоечно-балочная конструкция является только несущей и при применении в здании должны дополняться ограждающими конструкциями. Для коробчатой функции характерно совмещения несущих и ограждающих.
Оболочки представляют тонкостенные жёсткие конструкции с криволинейной поверхностью, толщина оболочки весьма мала по сравнению с другими её размерами, тонкостенность конструкции усиливает возможность работ на поперечный изгиб и обеспечивает её работу на осевые усилия.
Объёмно-планировочные решения здания называется объединением главных и подобных помещений избранных размеров и формы в единую композицию.
По признаку расположения помещений различают несколько объёмно-планировочных систем здания:
1) Анфиладная – прямолинейный или центрический характер, предусматривает переход из одного помещения в другое через проёмы в их стенах.
Применение анфиладной системы обеспечивает компактность и экономичность плана, благодаря отсутствию коммуникационных помещений (коридоров) применяются преимущественно в музеях и так далее.
2) Секционная система заключается в планировке здания из одного или нескольких одно характерных фундаментов (секций) с повторяющимися поэтажными планами, примем помещения всех этажей каждой секции, связана с общими вертикальными коммуникациями лестницы.
3) Зальная система состоится на подчинение относительно функциональное значение в здании в целом (зрительный зал, кинотеатра, крытый рынок).
Лекция №9 (14.11.2013)
Размещение промышленности
При размещении промышленности предприятий на городских территориях соблюдаются следующие основные требования:
1) Исключение или предельное сокращение неблагоприятных воздействий промышленности на природу и микроклимат города.
2) Обеспечение кратчайших транспортных связей между жилыми и промышленными зданиями города (длительность пути от места жительства до места работы не должно превышать 30-45 минут).
3) Экономичное использование территории и удовлетворение требований промышленного строительства к рельефу и грунтам площади строительства.
4) Концентрирование размещения предприятий на общей территории промышленного узла или района.
В зависимости от площади предприятия, от количества выделенной вредности и условия издаваемого шума осуществляется санитарная классификация предприятий на 5 классов с минимальной шириной защитной зоны:
· 1 класс – 1000 м
· 2 класс – 500 м
· 3 класс – 300 м
· 4 класс – 100 м
· 5 класс – 50 м
В отдельных случаях по гигиеническим требованиям ширина защитной зоны предприятия 1 класса может быть увеличенной в 3 раза.
Предприятие строительной индустрии относится к различным классам производств:
· 1 класс – мощность 150000 т/год
· 2 класс – меньше
К этому же классу относятся производства асбеста, гипса (алебастра), извести;
К третьему классу производство толя рубероида, асфальтобетона и т.д.;
К четвёртому классу домостроительные комбинаты, заводы сборного железобетона и кирпичные заводы;
К пятому классу производство гипсовых изделий, фибролита по обработке естественных камней.
Генеральный план промышленных предприятий
Это часть проектной документации, которая содержит комплексное решение функционального зонирования территории внутренних и внешних транспортных сетей предусматривает резервы территории для дальнейшего роста единую систему культурно-бытовой и других видов обслуживания здания.
Генплан предопределяет архитектурно-композиционное решение предприятий и их соединения с архитектурой города.
Блокирование представляет собой объединение и группировку отдельных цехов и сооружений в минимальное число производственных блоков. Необходимо чётко разбить территорию прямолинейными проездами на панели и кварталы и создать предпосылки для улучшения арх. ком. и застройки благодаря уменьшению числа объектов и увеличению их размеров блокирования позволяет увеличить плотность застройки – отношение площади занятой зданиями к общей территории предприятия.
Лекция №10 (28.11.2013)
Объёмно-планировочное решение промышленных зданий
Одноэтажные здания представляют собой исторически сложившийся и до настоящего времени наиболее распространённый тип промышленного здания. Этому способствуют несомненные преимущества:
1) Простота организации технологического процесса и возможность передачи тяжёлых (в том числе динамических) нагрузок от оборудования непосредственно на грунт.
2) Простота конструктивного решения, легко поддающегося унификации и тип здания, меньшая стоимость по сравнению с многоэтажными зданиями.
3) Наиболее просто осуществляется блокирование.
4) Возможность равномерного естественного освещения через фонари и управляемого естественным воздухообменом за счёт аэрации.
Недостатками одноэтажных зданий является необходимость большой территории застройки с сопутствующим увеличением площади покрытия, расходов на инженерные сети, благоустройства и эксплуатацию расходов на уход за покрытиями.
Одноэтажные здания возводят в виде сплошной или павильонной застройки с пролётной ячейковой или зальной организацией внутреннего пространства.
В соответствии с технологическими требованиями иногда используются и комбинированные объёмно-планировочные схемы здания, основные на сочетания зальной и ячейковой, зальной и пролётной ячейковой и пролётной схем.
Здания сплошной застройки
Представляют собой сблокированный корпус с простой квадратной или прямоугольной формы плана без пристроек площадью 30-35 тыс. м.кв.
Дальнейшее увеличение площади нерационально, так как вызывает удорожание здания и усложнение перемещения людей и грузов по нему.
Применяют две разновидности здания сплошной застройки: фонарные и бес фонарные.
1) Фонарные исключают естественное верхнее освещение и естественный воздухообмен за счёт аэрации.
Применяют в необходимых случаях активную форму покрытия.
2) Искусственное освещение и механическая вентиляция.
Бес фонарные цехи обеспечивают экономию строительных затрат, но требуют больших эксплуатационных затрат в связи с повышенным расходом электроэнергии на вентиляцию и освещение.
Здания павильонной застройки с относительно небольшим числом пролётов возводят для предприятий с производственными процессами нуждающимся в активной аэрации, естественном освещении с вертикальным техническим процессом и оборудованием, размещаемых на разных отметках (предприятиях химической промышленности строительных материалов), а также горячих цехов.
В зданиях такого типа оборудование размещается в надстроенных железобетонных или стальных каркасах несвязанных с основными конструкциями здания.
Пролётные здания
Используют для предприятия с постоянной единой направленностью технологического процесса.
Ячейковые здания
С квадратной или с обычной квадрату сеткой колонн чаще проектируется в виде зданий сплошной застройки. В здании ячейкового типа применяют укрупнённую сетку колонн 18х18, 24х24, что обеспечивает экономию производственной площади по сравнению с сетками 6х6 и 6х9
Здания зального типа
Пролётами до 100 м и более и не являются массовыми и их объёмно-планировочные конструктивные решения не подвергаются жёсткой унификации.
Лекция №11 (12.12.2013)
Двухэтажные здания с укрупнённой сеткой колонн на верхнем этаже представляют собой новый тип промышленного здания, применение которого широко распространяется при проектировании предприятий различных отраслей (лёгкая, пищевая, полиграфическая, автомобилестроительная, металлургическая промышленность).
На первом этаже таких зданий размещают подсобно-вспомогательные помещения, а основное производство с равномерным освещением через окна и световые фонари.
Двухэтажное здание проектируют обычно со сплошной застройкой. Такие здания обладают существенными архитектурно-планировочными преимуществами перед одноэтажными.
Устройство подвала, подземных тоннелей или каналов для коммуникации отпадает. Благодаря донесению вспомогательных луп на нижний уровень обеспечивается высокая планировочная гибкость основных производственных цехов.
Переход к строительству двухэтажных зданий обеспечивает по сравнению с одноэтажными уменьшение территории не менее 30%, стоимость строительных работ на 20%, эксплуатационных затрат на 10%, приведенных затрат 20-25%.
Экономическая эффективность этого объёмно-планировочного типа здания способствует развитию межотраслевой унификации.
Классификация параметров для трёх типов двухэтажных зданий осуществлена по величинам временных нагрузок на междуэтажными перекрытиями.
Здание первого типа на 1,5 – 3 т/м кв. применяют лёгкой пищевой полиграфической химической промышленности.
Здание второго типа на 3 – 5 т/м кв. применяют главным образом в машиностроении (автомобили, тракторы, станкостроение, производство подшибников, сельскохозяйственной техники);
Здание третьего типа с нагрузкой 3 – 5 т/м кв. предназначена для предприятия чёрной металлургии. (Виста и трубопрокатные цехи с поднятой линией проката, трубоэлектросварочная и другие).
Большинство предприятий, размещающихся в двухэтажных зданиях первого и второго типа (их 70%), не требует мостовых кранов – используют подвесной и напольный транспорт.
Предприятие третьего типа применяет мостовые краны грузоподъёмностью 30-50 т.