Конструктивное решение. 
Одноэтажное промышленное здание

Производственное здание

По конструктивной системе промышленный цех имеет полную каркасную систему, состоящую из сборных железобетонных типизированных элементов. Тип каркаса — стоечно-балочный с плоскостной рамной системой, состоящей из жесткозаделанных в фундамент колонн и шарнирно-связанных с ними несущих конструкций покрытия (ферм).

В поперечном направлении устойчивость каркасного здания обеспечивается защемлением низа колонн фундаментом и образованием жесткого диска покрытия путем сварки закладных деталей стропильных конструкций с закладными деталями плит покрытия, причём каждая плита покрытия приваривается не менее чем в трёх местах.

Устойчивость здания в продольном направлении обеспечивается подстропильными фермами, образованными теми же колоннами, элементами покрытия и связями.

Колонны средних рядов здания имеют центральную привязку к координационным осям, т. е. координационные оси совпадают с геометрическими осями колонн.

Колонны крайнего ряда в 18-метровом пролёте имеет нулевую привязку, т. е. координационная ось совпадает с наружной гранью колонны.

Колонны крайнего ряда в 24-метровом пролёте так же имеет нулевую привязку.

Геометрические оси колонн торцевых рядов смещаются с крайних поперечных осей на 500 мм внутрь здания.

Фундамент.

Вследствие каркасной системы производственного здания необходимо устройство самостоятельного фундамента под каждую колонну. В проекте использован сборный железобетонный фундамент стаканного типа. Конструктивное решение фундамента определяется способом обеспечения жесткого соединения колонны с фундаментом, способного передать на него изгибающий момент. Такое решение достигается заделкой нижнего конца колонны в специальный стакан фундамента (рис. 1).

Размер стакана в плане делают больше сечений колонн на 150 мм, а понизу на 100 мм. Это обеспечивает удобство монтажа и лучшую центровку колонн. Глубину стакана принимаем на 50 мм больше заводимой в стакан части колонны. При установке колонны на дно стакана на 50 мм подсыпаем песок, а после установки и раскрепления колонны оставшееся свободное место в стакане заполняем цементно-песчаным раствором.

Фундаментные балки Стены каркасных зданий опираются на фундаментные балки, укладываемые между подколонниками фундаментов на специальные бетонные столбики. В местах устройства ворот для въездов в цех грузового транспорта фундаментные баки не укладываются. Железобетонная рама ворот и участки стены в пределах этого шага колонн опираются на монолитную подбетонку.

Железобетонные фундаментные балки при шаге колонн 6 м имеют тавровое сечение высотой 300 мм с шириной полки 400 мм; длина балок — 4950 мм. При шаге колонн 12 м балки применяют трапециевидного сечения высотой 400 и 600 мм с шириной поверху 300 и 400 мм и понизу 240 мм, длина балок — 10 700 мм.

По фундаментным балкам укладывается гидроизоляция стен, состоящая из одного — двух слоев рулонного водонепроницаемого материала на мастике. Во избежания деформации балок вследствие пучения грунтов, снизу и с боков балок предусматривается подсыпка из крупнозернистого песка.

Колонны Для заданного промышленного здания предусмотрены железобетонные колонны сплошные для зданий без мостовых кранов.

Для крайнего ряда 24-метрового пролета при высоте 13,2 м, шаге колонн 6 м, грузоподъемности крана 5 т применяются колонны прямоугольного сечения 400×600 мм.

Для крайнего ряда 18-метрового пролета с высотой 13,2 м, шаге колонн 6 м, грузоподъемность крана 5 т так же используются, колонны прямоугольного сечения 400×600 м.

В среднем ряду, между этими пролетами, шаг 12 м, предусмотрены колонны прямоугольного сечения 400×800 м. (рис. 2).

Рис. 2. Колонны производственного здания

Для опирания железобетонных конструкций покрытия колонны сверху имеют закладные детали в виде металлических листов, к которым эти конструкции крепятся монтажной сваркой. Закладные металлические детали устанавливаются также для приварки столиков, на которые опираются навесные панели наружных стен, для крепления элементов самих стен, вертикальных связях, а также приколонных стоек фахверка торцевых стен.

Колонны фахверка Помимо основных колонн в здании предусмотрены фахверковые колонны, устанавливаемые в торцах здания. Предназначены они для восприятия ветровых усилий и веса стенового заполнения.

В местах расположения основного каркаса устанавливаются металлические фахверки из двух швеллеров № 20, при этом колонны фахверка опираются на фундамент основного каркаса, а остальные фахверковые колонны устраиваются на собственный фундамент.

Фахверковые колонны жестко заделываются в фундамент и шарнирно крепятся к элементам покрытия. Фахверковые колонны изготовляются из железобетона с металлической надставкой. Длина торцевых железобетонных фахверковых колонн принимается на 0.1 м меньше основных колонн, что создает необходимый зазор между их верхом и нижним поясом стропильной конструкции.

Фермы В данном проекте используются ж/б уклонные фермы длиной 23 960 мм и малоуклонные фермы длиной 17 960 мм. Фермы к колоннам каркаса крепятся выпущенными из колонны анкерными болтами, причем для увеличения жесткости соединений опорные элементы фермы приваривают к закладным деталям колонн. По условию технологического процесса шаг колонн среднего ряда колонн составляет 12 м и для монтажа стропильных ферм по колоннам устанавливаются железобетонные подстропильные фермы. Стропильные фермы монтируются на них по оси колонны (рис. 3).

Рис. 3. Подстропильная ферма

Плиты покрытия При шаге стропильных конструкций 6 м плиты покрытия имеют размеры 3×6 м, что соответствует расстоянию между узлами ферм. Плиты — ребристые с поперечными ребрами и армированной полкой (рис. 4).

Рис. 4. Плита покрытия

Плиты привариваются к верхнему поясу стропильной конструкции минимум в трех точках через стальные закладные детали, заделанные по их углам, и обеспечивают устойчивость здания в продольном направлении.

Связи Система связей железобетонного каркаса призвана обеспечить необходимую пространственную жесткость здания. Она работает совместно с основными элементами каркаса и позволяет обеспечить жесткость здания в целом: придать устойчивость верхним поясам поперечных рам, воспринять ветровую нагрузку, действующую на торец здания.

Там где шаг колонн 6 м, то используется крестовые вертикальные связи в среднем шаге крайних колонн каждого из пролетов. А в среднем ряду колонн где шаг 12 м, используем портальную вертикальную связь. Вертикальные связи выполняются в виде крестообразных металлических ферм из стальных профилей.

Такое расположение позволяет обеспечить устойчивость всего продольного ряда колонн, связанных между собой плитами перекрытия.

К закладным элементам в железобетонных изделиях связи присоединяются на болтах с последующей сваркой.

Стеновые панели Стены промышленного цеха являются самонесущие. Самонесущие стены несут собственный вес в пределах полной высоты здания и передают его на фундаментные балки. Панельные самонесущие стены применяют при большом весе и большой толщине панелей (не менее 300 мм), имеющих сплошное сечение. Высота таких стен ограничивается и зависит от прочности материала и толщины стены, шага колонн, величины ветровой нагрузки и т. п. Самонесущие стены на всю высоту здания наиболее эффективны для производств с влажными и мокрыми процессами, а также с химически агрессивной средой.

Для стен используются однослойные панели, выполненные из керамзитобетона. Размеры используемых панелей: длина — 5980 мм, ширина — 1185 мм и 1785 мм и толщина — 300 мм.

Разрезка стены на панели производится с таким расчетом, чтобы общее количество монтажных единиц было минимальным. Цокольная панель применяется высотой 1.2 м. В целях закрытия стен в местах вставок между координационными осями применяются удлиненные панели.

Для крепления панелей к каркасу и соединения с другими элементами здания в панелях имеются закладные металлические детали.

Полы Полы промышленных зданий отвечают требованиям высокой механической прочности, ровной и гладкой поверхности, малой истираемости, хорошей эластичности, бесшумности при езде транспортных средств и ходьбе людей.

Экспликация полов.

Номер	Схема пола.	Элементы пола.	S, м2
	1 — бетонная плита — 100 2 — цементно-песчанный раствор 50 3 — подстилающий бетонный слой 50 4- уплотненный грунт	2512,5.
	1 — керамическая плитка 5 2 — цементно-песчанный раствор 30 3 — подстилающий бетонный слой 50 4 — уплотненный грунт	7,5.

Ворота, окна, двери, лестницы специального назначения Для пропуска внутрь здания транспортных средств, цех оборудован распашными воротами. Размеры ворот ширина — 4800 мм, высота — 4800 мм.

В проектируемом промышленном цехе освещение комбинированное, достигается за счет окон в наружных стенах (боковое) и светоаэрационных фонарей (верхнее). Заполнение оконных проемов двойное. Оконные проемы выполнены из стальных панелей:

ОК1 — высотой 6 м и длиной 4,5 м.

ОК2 — высотой 2,4 м и длиной 4,5 м.

ОК3 — высотой 6 м и длиной 4,55 м.

ОК4 — высотой 2,4 м и длиной 4,55 м.

Оконные панели изготавливаются из трубчатых профилей с глухими и открывающимися створками. Между собой панели соединяются стальными планками и болтами, а с колоннами — аналогично соединению стеновых панелей. Панели устанавливаются на слой цементно-песчаного раствора. Вертикальные швы отделываются нащельником, горизонтальные — заполняются мастикой. Стекла к переплетам крепятся резиновыми профилями.

Экспликация ворот, окон и дверей промышленного цеха.

Пожарные металлические лестницы устраиваются с торцов производственного цеха для подъема пожарных на покрытие цеха и фонаря. Лестницы устраиваются вертикальными шириной 600 мм, не доводя до уровня земли 2 м.