Промышленные здания

Проектирование промышленных пердприятий. Местоположение промышленного предприятия. Состав задания на строительное проектирование. Специальные требования. Освещение. Канализация. Водоснабжение. Внутрицеховые проходы и проезды. Экоомическая целесообразность строительства. Фундаменты под машины и станки. Схема производственного процесса. Транспортные средства и подъемные механизмы в промышленных зданиях. Конструктивные решения. Стальные каркасные конструкции.


Местоположение промышленного предприятия выбирается в зависимости от вида производства, вблизи источников сырья или места расселения квалифицированной рабочей силы, а также с учетом присоединения к железной дороге, к дорожной сети; к сетям энергоснабжения и при возможности — к водным путям.
 
Участок выбирают с хорошими грунтами (допускаемые на грузки определяют бурением либо по данным геологического управления). Желательно глубокое залегание грунтовых вод; вместе с тем необходимо надежное обеспечение предприятия, местной водой для технического и питьевого водоснабжения, а также условия для отвода сточных вод (см. «Технические инструкции по строительству и эксплуатации установок для водоснабжения земельных участков» — DIN 1988, а также DIN 1986, регламентирующие отвод сточных вод с земельных участков).
 
Промышленные предприятия следует размешать с подветренной стороны относительно проектируемых или уже имеющихся жилых районов (большей частью восточную или северную от городов). Размеры участка определяются в зависимости от площади застройки зданий, а также площади, занимаемой дорогами, проездами и рельсовыми путями. Предварительно необходимо разработать проект подъездных железнодорожных путей, поскольку они занимают много места из-за больших радиусов кривых (рис, 1), Поэтому наиболее удобны участки, к которым главный подъездкой путь может быть подведен под углом (рис. 2 и 3). В противном случае здания иногда приходится размешать косо (рис. 3). Во многих случаях достаточно устройство тупиковых вводов железнодорожных путей в торцы зданий с разгрузкой вагонов кранами (рис. 3). При интенсивном железнодорожном движении применяют сквозные пути (рис. 2), при подаче отдельных вагонов — поворотные круги трансбордеры, иногда рассчитанные на два вагона (рис. 5).
 
Проектирование. Основой для разработки строительных проектов является тщательно разработанная технологическая часть проекта. Схема производственного процесса зависит от характера производства.
 
Предварительный расчёт потребности в производственных площадях составляется по годовому объему производства или же по числу рабочих. Размер производственной площади на одного рабочего не менее 2 м2.
 
При отсутствии опытных данных потребность в производственных площадях устанавливает инженер-технолог на основании проекта размещения станков и другого оборудования. К этому следует добавить вспомогательную площадь (проходы, лестницы, уборные, лифты и т. и.), что составляет в многоэтажных производственных зданиях 30 — 70%, а в одноэтажных большепролетных и многопролетных зданиях 10 — 15% производственной площади.
 
В задании на строительное проектирование должны быть указаны: вид производства, размеры помещений в м2 или же их длина и ширина, высота помещений в свету, численность рабочих, в том числе мужчин и женщин (для расчета санитарных узлов и гардеробных), план размещения станков, данные о подвижных и сосредоточенных нагрузках.
 
В некоторых случаях должны быть указаны специальные требования: защита от шума и вибраций, противопожарные мероприятия, защита от ядовитых и взрывоопасных материалов; места вводов электро- и энергоснабжения, необходимость кондиционирования воздуха, пути аварийной эвакуации и т. п. Должны быть приведены указания о намеченном или возможном расширении предприятия.
 
Проектирование промышленных пердприятий. Строительное проектирование. Эрнст Нойферт, Bauentwurfslehre. Ernst Neufert
1. Радиусы кривых подъездных железнодорожных путей. В новом строительстве следует избегать применения радиусов менее 100 м. М : 6000.
2. Типовая схема внутризаводских железнодорожных путей при косом расположении главного пути с кольцевым объездом.
3. Схема внутризаводских путей с трансбордером и тупиковым вводом в торцовую часть цеха при косом расположении одного из корпусов.
4. Схема расположения завода вдоль железнодорожных путей с возможностью расширения в сторону шоссе. Архитектор Вальтер Гропиус. 5. Схема расположения завода у реки с возможностью расширения в двух направлениях (завод фирмы «Форд») и план заводского здания.
4. Схема расположения завода вдоль железнодорожных путей с возможностью расширения в сторону шоссе. Архитектор Вальтер Гропиус. 5. Схема расположения завода у реки с возможностью расширения в двух направлениях (завод фирмы «Форд») и план заводского здания. 1 — котельная; 2 — выставочный зал; 3 — контора; 4 — производственный отдел; 5 — гараж; 6 — вход для рабочих; 7 — велостоянка; 8 — проходная; 9 — рельсовые пути; 10 — механический цех с подкрановыми путями (2 крана грузоподъемностью по 10 т); 11 — весы; 12 — наверху столовая; 13 — гардеробная; 14 — цехи (шедовое  покрытие); 15 — складской цех с краном грузоподъемностью 5 т; 16 — главный вход.  
 
Освещение. Покрытия в форме оболочек удобны для устройства бокового освещения и для верхнего освещения через стеклоблоки, включенные в конструкцию оболочек (рис. 3). При оболочках консольного типа по защемленным в основании колоннам применяют треугольные фонари верхнего света (рис. 4). На рис. 5 показаны двухшарнирные рамы с фонарями верхнего света, применяемые в сочетании с боковым освещением, на рис. 6 — фермы с фонарями верхнего света, опертые на защемленные в основании колонны.
 
Фонарь, показанный на рис. 6, особенно пригоден для промышленных зданий, требующих интенсивной вытяжки воздуха (металлургические заводы). При трехшарнирных рамах (рис. 7) применимы фонари, показанные на рис. 4, 5 и о. Пилообразные фонари (шеды) обеспечивают хорошее освещение при интенсивном запылении крыши (рис. 8).
 
Канализация промышленного предприятия должна быть по возможности раздельной для ливневых, производственных и бытовых сточных вод.
 
Водоснабжение должно обеспечивать подачу питьевой и бытовой воды для персонала, воды для технических нужд, охлаждения и пожаротушения (чаще всего из специального источника).
 
Проекты водоснабжения и канализации подлежат согласованию с соответствующими органами Управления водного хозяйства.
 
Внутрицеховые проходы и проезды (DIN 18225). Размещение и ширина внутрицеховых проходов и проездов зависит от расстановки станков, занимаемого ими места, необходимой рабочей площади и площадей складирования, а также вида транспортных средств. Эти данные определяют выбор сетки несущих конструкций, кратной размерам 2,5 или 1,25 м, а также выбор типа здания —  одноэтажного многопролетного, одноэтажного большепролетного или многоэтажного.
 
Экономическую целесообразность строительства промышленного предприятия устанавливают путем сопоставления экономичности возможных вариантов. Она определяется не только доходностью предприятия и затратами на освещение, отопление, вентиляцию, пылеудаление, но и сокращением затрат на эксплуатацию здания, на противопожарные мероприятия и т.п. за счет повышения степени капитальности сооружения. Существенное значение имеет улучшение условий труда, влияющее на производительность труда и способствующее привлечению рабочей силы.
 
При разработке проектов крупных предприятий следует предусматривать значительные капиталовложения на жилищное строительство для их персонала.
 
Отметки полов производственных зданий и проездов назначают по возможности так, чтобы обеспечить естественный сток вод и тем самым избежать устройства станций перекачки.
 
Полезные нагрузки по «Правилам строительного надзора» принимаются от 500 кг/м2 и выше:
 
на предприятиях легкой промышленности: для 1-го этажа 1000, для верхних этажей — 500 — 750 кг/м2;
на предприятиях средней промышленности: для 1-го этажа 2000, для верхних этажей — 1000 — 1500 кг/м2;
на предприятиях тяжелой промышленности: для 1-го этажа 4000, для верхних этажей — 1500 — 3000 кг/м2 (в сборочных пролетах предприятий тяжелого машиностроения нагрузки могут быть еще больше), для проездов — от 800 кг/м2 и более, для гаражей — 800 — 1000 кг/м2.
 
Ширина проходов, м (DIN 18225):
 
  Минимальная Нормальная
До 100 чел..... 1,1 1,2
»   300   » 1,65 1,65
»   500   » 2,2 2,4
 
Огнестойкие двери согласно «Правилам» строительного надзора» обязательны для подъемников, встроенных гаражей, в брандмауэрах и на огнеопасных производствах.
 
Фундаменты под машины и станки должны по возможности погашать вибрацию и шум установок (для сохранения здоровья и уровня производительности труда рабочих). Для небольших машин применяют амортизаторы в виде стальных пружинных или резиновых и пробковых прокладок. Более крупные машины устанавливают на самостоятельных фундаментах, отделенных от грунта или фундаментов несущих конструкций осадочными швами с воздушной прослойкой. Для уменьшения шума в производственных помещениях применяют звукоизоляционные плиты.
 
Проектирование промышленных пердприятий. Строительное проектирование. Эрнст Нойферт, Bauentwurfslehre. Ernst Neufert Проектирование промышленных пердприятий. Строительное проектирование. Эрнст Нойферт, Bauentwurfslehre. Ernst Neufert
1. Схема производственного процесса химического завода.
2. Схема поточного производственного процесса на автомобильном заводе.
3. Покрытие в виде стеклобетонной оболочки.
4. Консольная оболочка с треугольным фонарём.
5. Двухшарнирная рама с фонарём верхнего света.
6. Фонарь типа  «Понд» по фермам, опёртым на защемлённые в основании колонны.
7. Трёхшарнирная рама с фонарём верхнего света.
8. Пилообразные фонари-шеды с вертикальным остеклением.
9. Модульные размеры веерных проемов (в свету) по D1N 18223
9. Модульные размеры веерных проемов (в свету) по D1N 18223. 1— предпочтительные размеры; 2— обычные размеры; 3 — минимальные размеры для ...; 4— паровозы, тепловозы, электровозы — высота ворот 6.5 м; F—предпочтительные размеры для огнезадерживающих и огнестойких стальных дверей по DIN 18081 и далее.
 
Транспортные средства и подъемные механизмы в промышленных зданиях
 
В настоящее время узкоколейные железные дороги вытесняются подвесными путями или безрельсовыми электрокарами с прицепами. Для дальних перевозок используют грузовые автомобили. В качестве внутрицехового транспорта применяют мостовые краны различных типов.
 
Кран (см. DIN 120, 15019-15049 и публикацию «Сталь в надземном строительстве», изд. 12) является простейшим механизмом для вертикального подъема грузов. Полиспаст (также и с электрическим приводом) обладает грузоподъемностью 0,5 — 5 т (рис. 11). Перемещения в горизонтальном направлении осуществляются с помощью тельферов (рис 1 и 2). При подвеске тельфера к нижнему поясу подкрановой балки полезная высота подъема увеличивается. Тельферами можно управлять с пола цеха, с площадки (рис. 3) или из кабины машиниста на самом кране (рис. 6).
 
Поворотные краны позволяют осуществлять подъем и перемещение грузов с любой точки в границах определенной площади. Их достоинство — удобное обслуживание большого числа рабочих мест без больших затрат. Однако точная установка на место поднятого груза затруднена тем, что подъемная тележка движется под углом к оси здания.
 
Для подъема тяжелых грузов возможно комбинированное использование нескольких тельферов (рис. 4).
 
Для перемещения грузов вдоль стен применяются консольные краны (рис. 8). Мостовые краны с выносной стрелой (рис. 7) служат для передачи грузов в смежные пролеты. Краны смежных пролетов иногда оборудуют передаточным путем для перевода тележки из одного пролета в другой (рис. 9).
 
Стапель-кран (рис. 5) представляет собой комбинацию штабелера и крана. Этот механизм дает возможность использования «мертвого» пространства непосредственно под перекрытием и тем самым увеличения высоты складирования. Высота складирования до 10 м.
 
Моторы кранов, работающих на открытом воздухе, должны быть защищены кожухами или другими средствами защиты от дождя и снега. Проект производственного здания разрабатывается в соответствии с требуемой высотой подъема и с учетом грузоподъемности кранов. Для механических мастерских достаточна высота подъема 4,5 — 6 м, отсюда высота помещения 6 — 10 м. Свободное расстояние от верха моста крана до затяжки фермы покрытия должно быть ≥1,8м, ширина бокового аварийного прохода между стеной и краном должна быть ≥ 40 см (рис. 6) (при устройстве мостика через проемы в колонне 50 см).
 
Высота крановой тележки зависит от габаритов груза и необходимой высоты подъема. Рабочая скорость и высота подъема крана регламентируются нормами DIN 15022. Нормальная скорость движения крановой тележки 30 м/мин. Скорость движения мостового крана пролетом 30 м и грузоподъемностью 20 т около 80 м/мин.
 
Другие виды транспортных устройств: ленточные транспортеры, нории, вибрационные и фартучные конвейеры, цепные и пневматические конвейеры, винтовые спуски, рольганги, шнеки, ковшовые элеваторы, подъемники.
 
Штабелепогрузчики (рис. 11), производящие погрузочно-разгрузочные работы с любой стороны машины, и специальные подъемные устройства на грузовых автомобилях позволяют отказаться от устройства погрузочных платформ и сохранить единый уровень пола во всех помещениях.
 
Длина и высота погрузочных платформ устанавливается с учетом предполагаемого грузооборота в зависимости от того, обслуживают ли они железнодорожные вагоны, грузовые автомашины или речные суда тоннажем 650 — 1750 т, что соответствует длине судна 61 — 87 м и ширине его 8,7 — 11,1 м. Высота верхней палубы порожнего судна над уровнем воды — 1,8 — 2,25 м, с грузом — 0,15 — 0,5 м. Суда тоннажем  240 — 1500 т для перевозок по внутренним каналам имеют длину 40 — 70 м при ширине 4 — 8,2 м. Высота верхней палубы над уровнем воды: без груза 1,75 — 2,05 м, с грузом 0,1 — 0,25 м.
 
Согласно «Правилам строительного надзора», расстояние строений от линии причала должно быть ≥ 10 м.
 
Проектирование промышленных пердприятий. Строительное проектирование. Эрнст Нойферт, Bauentwurfslehre. Ernst Neufert Проектирование промышленных пердприятий. Строительное проектирование. Эрнст Нойферт, Bauentwurfslehre. Ernst Neufert
1. Тельфер с движением по нижнему поясу.
2. Тельфер с движением по верхнему поясу.
3. Тельфер с площадкой для управления.
4. Схема использования нескольких тельферов для подъёма тяжёлых грузов.
5. Стапель-кран подвесной конструкции. Обычно легче простого; кроме того, он может быть переведён из одного пролёта в другой (рис.9.). При размерах грузов 2000 х 1000 мм достаточна ширина проходовт1875 мм.
6. Мостовой кран с управлением из кабины.
7. Мостовой кран с поворотной тележкой и выносной стрелой может обслуживать смежные пролеты или двор.
8. Консольный кран под мостовым краном.
9. Устройство мостовых кранов в многопролетных цехах. Внизу — деталь переходного мостика-вставки для перевода тележки из одного пролета в другой.
10. Мостовой кран с консолью. Под ним показан поворотный кран, размещенный в середине цеха.
11. Погрузочные платформы при использовании автопогрузчиков не нужны. 
 
Конструктивные решения
 
Деревянные каркасные конструкции применяют для строительства легких зданий вспомогательного назначения, прежде всего для сараев и навесов. Для покрытия большепролетных капитальных зданий применяют современные решетчатые конструкции на кольцевых и зубчатых шпонках и других экономичных соединениях, а также плоские фермы со сплошными клееными стенками.
 
Стальные каркасные конструкции часто применяют в современном промышленном строительстве, так как они упрощают пристройку и реконструкцию зданий.
 
Эксплуатационные расходы при этом выше, чем при массивных конструкциях, поскольку они требуют периодической окраски. Стены многопролетных зданий возводят с применением волнистых асбестоцементных листов или из кирпича толщиной в ¼ —  1 ½ кирпича или же толщиной 30 см при облегченной кладке с воздушной прослойкой. В последнем случае связность кладки создается с помощью проволочных анкеров, покрытых асфальтовым лаком для предотвращения коррозии, а также путем укладки тычковых кирпичей.
 
Площадь кирпичного заполнения каркаса при толщине ¼ кирпича ≤ 6м2, при толщине в ½ кирпича ≤ 16 м2. При большей площади кирпичного заполнения необходимо актирование кирпичной кладки полосовой сталью.
 
Железобетонные конструкции могут быть монолитными или сборными. Они лучше противостоят химическим воздействиям, чем сталь, поэтому их применение в отдельных отраслях промышленности необходимо. При перекрытии небольших пролётов применяется обычное армирование, а большие пролеты в настоящее время перекрываются преимущественно конструктивными элементами из предварительно напряженного бетона
(нередко заводского изготовления).
 
 
Эрнст Нойферт. «Строительное проектирование»/ Ernst Neufert "BAUENTWURFSLEHRE"
поддержать Totalarch

Добавить комментарий

Подтвердите, что вы не спамер
CAPTCHA
Этот вопрос задается для проверки того, не является ли обратная сторона программой-роботом (для предотвращения попыток автоматической регистрации)