Технологическое проектирование строительных процессов

 

Если в административных зданиях  глубина помещения 9 м, то 6 м глубины  от окна отводится под рабочую  площадь, а более удаленные 3 м  — для вспомогательных функций.

 

Для помещений, вытянутых в глубину, принимают соотношения 1:1, 1:1,5 до 1:2,0. Помещения с соотношением ширины к глубине более 1:2 не допускаются.

 

К зрительным и лекционным залам, а  также залам собраний предъявляют  требования по обеспечению хорошей  видимости и слышимости, а также  надежной эвакуации людей из них. Необходимая видимость достигается  путем расчета размеров залов  с учетом количества зрительных мест. Так, для кинотеатров глубина  зала определяется с учетом предельной видимости 42 м. При большей его  глубине нарушается синхронное (одновременное) восприятие зрителем звука и изображения  — звук запаздывает.

 

Расположение мест (сплошное, групповое, рядовое) определяется соответствующими нормами. При расчете профиля  расположения зрительских мест с  учетом видимости необходимо учитывать, что уровень глаз сидящего зрителя  над полом принимается 1,15 м (средняя  величина, установленная на основе антропометрических измерений). Расстояние между уровнем глаз зрителя и  верхней точкой его головы, непосредственно  над которой проходит луч зрения сидящего сзади зрителя, установлено  для зрителей без головных уборов равным 0,12 м; для зрителей в головных уборах — 0,15 м. В театрах и концертных залах с = 0,06…0,08 м.

 

Беспрепятственная видимость достигается  при размещении рядов зрительских  мест по следующим видам поверхностей прямолинейной наклонной, где высота подступенка для всех рядов мест будет одинаковой; криволинейной, создающей наименьший подъем мест при сохранении постоянного значения с, однако r будет переменной; ломаной, при которой профиль поверхности зала делят на несколько крупных групп зрительских мест, в пределах каждой из которых места размещают по прямой наклонной плоскости.

 

Кроме того, при расчете видимости, например, в залах кинотеатров  горизонтальный угол, образуемый лучом  зрения, направленным с крайнего места  первого ряда к противоположному краю экрана, должен составлять с плоскостью обычного экрана не менее 45°, а с  хордой, стягивающей дугу широкого экрана, — не менее 32°, В театральных  и концертных залах места для  зрителей располагают в пределах горизонтального угла, равного 45°  и образованного лучами, проведенными через боковые грани портала  под углом 22°30 к продольной оси  зала и сцены.

 

При проектировании аудиторий, залов  собраний, концертных и театральных  залов и кинотеатров необходимо также создавать такие условия  передачи звука, которые обеспечивали бы наилучшую слышимость музыки и  речи.

 

Распространение звука в помещении  имеет свои законы. Звуковая волна, встречая на пути преграды (стены, потолки, мебель, людей), частично поглощается  их материалом, частично отражается и  достигает новых преград, постепенно затухая. Многократное отражение звука  вызывает продление его слышимости уже после того, как источник звука  перестал звучать. Это явление называется реверберацией, которое измеряется секундами или долями секунд. Время  реверберации звука определяется расчетом и устанавливается нормами. Небольшая  реверберация улучшает акустические свойства помещения, а слишком длительная становится вредной, так как вызывает ощущение шума. Если она превышает  допустимую, то ее уменьшают введением  звукопоглощающих поверхностей — мягких занавесей, акустических потолков и  стен, мягкой мебели и т. д. Если реверберация мала, то вводят, наоборот, гладкие отражающие поверхности.

 

Для увеличения вместимости залов  устраивают амфитеатры и балконы.

 

Заполнение залов людьми и их эвакуация должны осуществляться без  встречных людских потоков. Поэтому  входы в залы и выходы из зала располагают, как правило, с противоположных  сторон и используют для эвакуации  в основном продольные проходы, так  как движение по поперечным проходам мешает зрителям. Ширину проходов устанавливают  по расчету движения людских потоков  при эвакуации зрителей.

 

• Принципы объемно-планировочных решений промышленных зданий

По объемно-планировочному решению  промышленные здания подразделяются на одно- и многоэтажные, сплошной и  павильонной застройки. В связи  с относительной дешевизной, возможностью применять разреженную сетку  колонн и передавать непосредственно  на основание нагрузки от оборудования наибольшее распространение получили одноэтажные здания.

Многоэтажные здания возводятся для  производства с ограниченными технологическими нагрузками, с вертикальными технологическими процессами и в условиях стесненнной городской застройки.

Многоэтажные здания и здания сплошной застройки позволяют более компактно  организовать технологический процесс. Здания павильонной застройки имеют  преимущество в отношении естественного  освещения и аэрации.

Здания сплошной застройки в  зависимости от наличия и расположения внутренних колонн под­разделяются  на многопролетные ячейковые и зальные.

Пролетом называется внутренний объем, ограниченный двумя рядами колонн и  торцовыми стенками. Пролет может  оборудоваться подвесными балочными  кранами грузоподъемностью от 1 до 5 т или опорными мостовыми кранами  грузоподъемностью от 10 до 500 т. Пролетом называется также расстояние между  опорами основных конструкций покрытия. Расстояние между опорами вдоль  их ряда именуется шагом.

Пролеты определяют направленность технологических  потоков и располагаются, как  правило, в одном, а для отдельных  производств — в двух взаимно  перпендикулярных направлениях. Переход  технологического потока в соседний пролет вызывает ряд эксплуатационных и конструктивных затруднений из-за отсутствия транспортной связи и  часто появляющейся необходимости  местного увеличения шага колонн.

В ячейковых зданиях колонны  располагаются в вершинах близкого к квадрату прямоугольника. Ячейковые  здания оборудуются подвесными одно-балочными  кранами, проходящими в разных уровнях  и в обоих направлениях, и позволяют  свободно маневрировать направлениями  технологических потоков. Таким  зданиям присуща гибкость планировки и, в известной мере, универсальность.

Зальные здания большой глубины  с пролетами до 100 м (сборочные  цехи самолетостроительных заводов, экспериментальные  корпуса ускорителей ядерных  частиц и т. п.) обеспечивают маневренность  крупногабаритных машин и экспериментальной  аппаратуры. Они оборудуются подвесными и напольными средствами транспорта.

Здания павильонной застройки  подразделяются на одно-двухпролетные, павильонные и зальные. Одно-двухпролетные здания применяются для цехов с избыточным тепловыделением. Павильонными именуются высокие бескрановые здания со встроенными этажерками для оборудования. Павильонные здания позволяют совмещать процессы, протекавшие ранее в одно- и многоэтажных зданиях, и относительно просто реконструировать их при последующих изменениях технологии. Павильонные здания распространены в химической промышленности и начинают применяться в других отраслях. Зальные здания небольшой глубины — ангары оборудуются раскрывающимися торцовыми стенами, позволяющими оставлять за пределами помещения хвостовую часть крупногабаритных самолетов и других подобных машин.

Несущий каркас промышленных зданий, как- правило, воспринимает, значительные усилия, возникающие в связи с  перекрытием больших площадей, необходимых  для расстановки крупногабаритных машин, а также в связи со значительными, а порой и динамическими, нагрузками, вызываемыми технологическим процессом. Поэтому несущие каркасы промышленных зданий выполняются в виде рамных схем из особопрочных материалов — стали и железобетона.

От внешней среды помещения  зданий изолируются ограждениями —  стенами и крышами, в состав которых  для отапливаемых зданий входят эффективные  теплоизолирующие заполнители. В стенах устраиваются дверные, оконные и  воротные проемы, в крышах — фонари. Они служат для связи, освещения  ц проветривания помещений.

Особо эффективны конструкции, совмещающие  несущие и ограждающие функции (оболочки и т. п.).

Внутренние конструкции — полы, перегородки, этажерки, служебные лестницы—  образуют отдельные помещения зданий, площадки для установки и обслуживания аппаратов и обеспечивают доступ к ним.

Конструкции изготовляемых отечественными заводами унифицированных изделий  для всех перечисленных частей здания постоянно развиваются и совершенствуются. Они производятся на основе единой номенклатуры унифицированных изделийСборные железобетонные элементы успешно применяются в несущих каркасах одноэтажных зданий высотой до 18 м, с опорными кранами гру­зоподъемностью до 30 т и с пролетами до 24 м и в многоэтажных зданиях при нагрузках на перекрытие до 2,5 т/м2. В ограждающих конструкциях они используются преимущественно в виде легкобетонных и железобетонных стеновых панелей, ребристых плит междуэтажных перекрытий и крыш. Особая область применения сборного железобетона — пространственные конструкции, перекрывающие крупнопролетные здания.

Монолитный железобетон применяется  преимущественно в столбовых  фундаментах промышленных зданий, так  как здесь он экономически целесообразен. Основные преимущества железобетонных конструкций — долговечность, несгораемость  и экономия стали.

В связи с успехами металлургической промышленности в годы десятой пятилетки  стальные конструкции стали шире применяться в строительстве. В  настоящее время они используются в несущих каркасах одноэтажных  зданий высотой более 14,4 м, с опорными кранами грузоподъемностью 50 т и  более, с пролетами 30 м и более  и с особыми условиями эксплуатации, а в многоэтажных зданияк — при нагрузках на перекрытие более 2,5 т /м2.

В ограждающих конструкциях начал  применяться стальной профилированный  настил. Временно, в связи с дефицитностью  листовой стали, он используется там, где  дает наибольший экономический эффект, например в труднодоступных районах. Основные преимущества стальных конструкций  — прочность, легкость, простота резки, сварки и крепления.

В ряде случаев экономически целесообразно  подкрановые балки для кранов любой грузоподъемности и фермы  выполнять в металле и устанавливать  по сборным железобетонным колоннам. Для упрощения конструктивных узлов  продольные связи и другие мелкие элементы почти всегда выполняются  из стального проката. Стальные оконные  панели применяются в зданиях  тяжелого режима работы (избыточные тепловыделения, особый температурно-влажностный режим  и т. п.) и повышенной капитальности, а стальные фонарные фермы, панели и  переплеты в связи с их относительной  конструктивной простотой — во всех зданиях с верхним освещением.

В настоящее время для несущих  строительных конструкций применяются  высокопрочные стали, а для   ограждающих    все   шире — легкие   металлы (алюминиевые  переплеты) и пластические массы. Повышение  индустриализации производства металлических  конструкций достигается путем  их типизации.

Выбор того или иного материала  должен происходить на основе экономического анализа стоимости сооружения с  учетом местных материальных ресурсов.

Быстрое развитие строительной науки  и техники  непрерывно выявляет новые  материалы и методы конструирования.

 

6. Конструктивные  решения здания (строительные системы,  конструктивные системы и конструктивные  схемы).

Строительная система – комплексная  характеристика конструктивного решения  зданий по материалу и технологии возведения основных несущих конструкций.

 По материалу конструкций:

- камень;

- бетон;

- дерево и пластмассы;

- металл.

Строительные системы зданий с  несущими стенами из кирпича и  мелких блоков из керамики, легкого  бетона или естественного камня  бывают традиционные и полносборные.

 

  Традиционная система основана на возведении стен в технике ручной кладки, полносборная — на механизированном монтаже стен из крупных блоков или панелей, выполненных в заводских условиях из кирпича, каменных или керамических блоков. При этом крупноблочная система почти повсеместно уступает место панельной.

 

  Традиционная система обладает существенными архитектурными преимуществами. Благодаря малым размерам основного конструктивного элемента стены (кирпича, камня) эта система позволяет проектировать здания любой формы с различными высотами этажей и разнообразными по размерам и форме проемами. Применение традиционной системы особенно целесообразно для зданий, доминирующих в застройке. Конструкции зданий со стенами ручной кладки надежны в эксплуатации: они огнестойки, долговечны и теплоустойчивы.

 

  Наряду с архитектурными и эксплуатационными преимуществами ручная кладка стен является причиной основных технических и экономических недостатков каменных зданий: трудоемкости возведения, и нестабильности прочностных характеристик кладки, подверженных влиянию сезона возведения и квалификации каменщика.

 

 Повышению экономичности и  индустриальности конструкций зданий  с каменными стенами способствуют  применение камня или кирпича  высоких марок, замена ручной  кладки монтажом кирпичных (каменных) панелей заводского изготовления.

 

 Панели несущих стен изготовляют  высотой в этаж и длиной  в один-два конструктивно-планировочных  шага (одно-, двухмодульные панели). Объединения отдельных камней, мелких  блоков естественного камня, керамических  блоков или кирпича в панель  достигают их предварительной  укладкой на цементном растворе  в стальные формы с вибрированием  (виброкирпичные и виброкаменные  панели) либо без вибрирования, но  со специальными синтетическими  добавками в раствор, повышающими  сопротивление кладки растяжению (кирпичные и каменные панели).