Основные принципы проектирования производственных зданий

Здания пролетного типа характеризуются малым шагом колонн (6 м, реже 12 м), большими пролетами (18 − 36 м), большой высотой (до 20 м) и наличием крановых нагрузок.

Пролеты шириной до 18 м принимаются кратными 3 м; при ширине более 18 м – кратными 6 м. Расстояние между колоннами в продольном направлении (шаг колонн) принимается кратным 6 м. 

Основные размеры пролетов по высоте одноэтажных промышленных зданий, оборудованных мостовыми кранами, зависят от грузоподъемности и типа крана, от габаритов оборудования и условий перемещения грузов краном.

Высота здания цеха зависит от отметки головки рельса подкрановых путей, грузоподъемности крана, сетки колонн здания и конструкции покрытия.

Высота пролета Н от уровня чистого пола до низа несущих конструкций покрытия складывается из высоты подкранового пути Н ₁ и габарита крана Н ₂. Высота Н ₁ отсчитывается от уровня чистого пола до верха головки рельса подкрановых путей и зависит от высоты оборудования в рабочем положении и габаритов транспортируемых над оборудованием предметов с учетом наивысшего положения крюка крана и необходимых зазоров, устанавливаемых по условиям техники безопасности [6].

Высота Н ₂ складывается из габаритных размеров крана от уровня головки подкранового рельса до верхней точки тележки крана с учетом добавочного зазора 100 мм между верхней точкой тележки крана и нижней точкой строительных конструкций покрытия и 200–400 мм (в зависимости от величины пролета здания) – размера возможного прогиба нижнего пояса или затяжки строительной несущей конструкции покрытия.

В зданиях без мостовых кранов высоту пролета Н измеряют от уровня чистого пола до нижней точки несущих конструкций покрытия. Высота Н обозначает полезную высоту пролета или помещения.

Высоты в бескрановых зданиях от пола до низа несущих конструкций и в зданиях с кранами (при отметке рельса до 8 м) от пола до головки рельса принимается кратными 1 м; при отметке подкранового рельса более 8 м высота принимается кратной 2 м.

Высоты от уровня пола до низа несущих конструкций и от уровня пола до верха крановой консоли в цехах с кранами принимаются кратными 0,2 м.

В крайних пролетах зданий с наружным отводом воды (без мостовых кранов) высоты принимаются равными 4 или 5 м.

Высота одноэтажного здания (от пола до низа горизонтальных несущих конструкций на опоре) должна быть не менее 3 м, высота этажа многоэтажного здания (от пола лестничной площадки данного этажа до пола лестничной площадки вышележащего этажа), за исключением высоты технического этажа, должна быть не менее 3,3 м.

Высоты помещений в зданиях без мостовых кранов принимаются при пролетах до 12 м – 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0 м; для пролетов 18 и 24 м – 5,4; 6,0; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8 и 12,6 м. Для пролетов до 18 м при необходимости принимают иногда высоту 4,8 м. В зданиях с мостовыми кранами высота Н при пролетах 18 и 24 м принимается от 8,4 до 10,8 м, кратной 1,2 м, а при пролетах 30 м – от 12,6 до 18 м и выше, кратной 1,8 м. Минимальная высота производственных помещений по санитарным требованиям принимается 3,2 м.

Пожарно-техническая классификация строительных материалов, конструкций, помещений, зданий, а также степень огнестойкости здания, площадь этажа здания в пределах пожарного отсека, эвакуационные выходы следует принимать по СНБ 2.02.01-98 «Пожарно-техническая классификация зданий, строительных конструкций и материалов», СНБ 2.02.02-01 «Эвакуация людей из зданий и сооружений при пожаре», СНБ 2.02.03-03 «Ограничения распространения пожара в зданиях и сооружениях. Объемно-планировочные и конструктивные решения».

Особое внимание на начальном этапе проектирования следует уделить расстановке в производственном здании  противопожарных преград: противопожарных стен, перегородок и перекрытий. Правила расстановки противопожарных преград см. ТКП 45-2.02-34-2006 «Здания и сооружения. Пожарные отсеки. Нормы проектирования».

Одноэтажные производственные здания следует, как правило, проектировать с пролетами одного направления и, по возможности, одинаковой ширины и высоты. Перепады высот от 1,8 м и более допускаются при значительной площади пониженной части. Пролеты двух взаимно перпендикулярных направлений применяются, если в этом случае есть существенные технологические преимущества.

Продольные и поперечные температурные швы и перепады высот следует делать, как правило, на двух рядах колонн.

При конструировании покрытия цеха необходимо обращать внимание на выполнение  водостока с крыши, который может оказать влияние как на конструктивное решение, так и на архитектурную выразительность цеха.

Отапливаемые здания, как правило, проектируют с внутренними водостоками. Допускается проектировать отапливаемые здания высотой не более 10 м без внутренних водостоков при ширине покрытия (с уклоном в одну сторону) не более 36 м [8].

Неотапливаемые здания следует проектировать без внутренних водостоков, в этом случае, как правило, устраивается наружный неорганизованный отвод воды. Допускается многопролетные неотапливаемые здания проектировать с внутренними водостоками при наличии производственных тепловыделений, обеспечивающих положительную температуру внутри здания, или при условии обоснованного применения специального обогрева водосточных воронок, стояков и отводных труб.

По периметру наружных стен зданий следует предусматривать ограждение на кровле в соответствии с ТКП 45-3.02-90-2008 «Производственные здания. Строительные нормы проектирования». В зданиях с внутренними водостоками в качестве ограждения допускается использовать парапет. При высоте парапета менее 0,6 м его следует дополнять решетчатым ограждением до высоты 0,6 м от поверхности кровли.

Тип фонарей [световые (зенитные), П-образные – светоаэрационные или аэрационные] назначают в соответствии с параметрами внутрицеховой среды, климатическими условиями района строительства. Для зданий и помещений с сухим и нормальным влажностным режимом и незначительными избытками явного тепла следует применять, как правило, световые (зенитные) фонари. Для зданий и помещений со значительным избытком явного тепла следует применять П-образные светоаэрационные или аэрационные фонари [6, 8].

Световые фонари предназначаются для естественного освещения и имеют разнообразные конструктивные формы. В зависимости от поперечного сечения различают фонари прямоугольные с вертикальным остеклением, трапециевидные с наклонным остеклением, шедовые фонари с вертикальным или наклонным остеклением и зенитные фонари. Общая площадь проемов зенитных фонарей должна быть не более 15 % площади покрытия, а площадь проема одного фонаря – не более 12 м², расстояние между зенитными фонарями и от фонарей до противопожарных стен – не менее 6 м.

Светоаэрационные фонари применяют в тех случаях, когда производственные помещения, освещаемые фонарями верхнего света, необходимо периодически проветривать через фонари.

Аэрационные фонари предназначены для постоянной активной естественной вентиляции (аэрации) производственных помещений. 

Светоаэрационные и аэрационные П-образные фонари следует проектировать длиной не более 84 м.

Расстояние между торцами фонарей и между торцом фонаря и наружной стеной должно быть равным или кратным шагу стропильных конструкций.

Ширина П-образного фонаря для пролета 18 м – 6 м, для пролета 24 м – 6 или 12 м, для пролетов 30, 36 м – 12 м.

Наружные и внутренние стены отапливаемых и неотапливаемых зданий следует проектировать, как правило, сборными из панелей и листовых материалов заводского изготовления. При этом следует уделять особое внимание обеспечению современных теплотехнических качеств для ограждающих конструкций в соответствии с ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования». Применение многослойных конструктивных решений стен и эффективных утеплителей позволяет решить вопросы прочности и теплозащиты.

Ворота следует принимать типовые:

- для безрельсового транспорта – 2,4 × 2,4; 2,4 × 3; 3 × 3, или 3,6 × 3,6; 3,6 × 4,2; 4,2 × 4,2 м;

- для железнодорожного транспорта – 4,8 × 5,4 м.

Для зданий высотой от планировочной отметки земли до верха карниза или парапета более 10 м следует проектировать наружные стальные лестницы шириной 0,7 м с уклоном не более 1:1 и выходом на кровлю.

Для зданий с перепадами высот следует предусматривать пожарные лестницы, соединяющие покрытия, расположенные на равных уровнях. Для подъема на кровлю фонаря следует предусматривать пожарную лестницу.

Расстояние между пожарными лестницами по периметру здания следует назначать не более 200 м. Допускается не предусматривать пожарные лестницы на главном фасаде, если ширина здания не превышает 150 м. Эти лестницы должны иметь площадки на уровне эвакуационных выходов и ограждение высотой 1,2 м.

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ПРОЕКТА

 

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки на листах писчей бумаги формата А4 (297×210 мм, ГОСТ 2.301-68) и графической части.

Пояснительная записка должна быть аккуратно оформлена и переплетена.

Текстовой материал

 

Расчетно-пояснительная записка оформляется в соответствии с Единой системой конструкторской документации, введенной с 01.07.1996 г., и выполняют на стандартной белой бумаге формата А4 на одной стороне одним из способов:

- рукописным – чертежным шрифтом по ГОСТ 2.304 с высотой букв и цифр не менее 2,5 мм. Цифры и буквы необходимо писать четко черной тушью или шариковой (гелевой) ручкой с черной пастой;

- с применением печатающих устройств вывода ПЭВМ, согласно требованиям ГОСТ 2.004, шрифт – Times New Roman размером 12 пт с одинаковой плотностью текста и одинаковым интервалом между знаками.

Каждый лист контрольной работы оформляют рамкой (поля: слева –      20 мм, с трех остальных сторон – по 5 мм), выполненной с использованием стандартного штампа, форма надписи – для второго и последующих листов записки. Все страницы нумеруются. Титульный лист, листы задания и содержание входят в общее число листов пояснительной записки, но на титульном листе и на листах задания номера страниц не проставляются.

Текстовая часть пояснительной записки делится на разделы, подразделы, пункты и подпункты (при необходимости). Каждый раздел начинается с нового листа и имеет порядковый номер, обозначаемый арабской цифрой в порядке возрастания, например: 1, 2, 3 и т.д. (за исключением разделов «Содержание», «Введение», «Заключение», «Список использованных источников»). По записке их выполняют строчными буквами, за исключением первой прописной. Подразделы нумеруют в пределах соответствующего раздела, при этом номер подраздела состоит из номера раздела и подраздела, разделенных точкой. Например: 1.1, 1.2, 2.1 и т.д. Номер пункта включает номер раздела, порядковый номер подраздела и пункта, разделенных между собой только точкой. Например: 1.1.1, 2.2.1, 3.2.1 и т.д.

При выполнении контрольной работы на ЭВМ (по тексту) заголовки разделов набирают шрифтом размером 14, подразделы – 13, пункты – 12 пт. При этом используют элементы шрифтового выделения – полужирный шрифт.

Текст пояснительной записки оформляют через одинарный междустрочный интервал. Его излагают от третьего лица в изъявительном наклонении или в неопределенной форме. Например:

«фермы изготавливают…»;

«предполагается выполнить работы…».

Текст пояснительной записки необходимо располагать, соблюдая следующие  требования:

- расстояние от рамки формы до границы текста в начале и в конце строк должно быть не менее 3 мм;

- расстояние от верхней или нижней строки текста до верхней или нижней рамки должно быть не менее 10 мм;

- абзацы в тексте начинаются отступом, равным 10 мм;

- расстояние между заголовками и текстом при оформлении текстового материала на ЭВМ должно быть уменьшено на 2 пт по отношению к текстовым символам, а при оформлении рукописным способом – 15 мм;

- расстояние между заголовками раздела и подраздела (при отсутствии текста) должно быть такое же, как и между строками текста;

- расстояние между текстом и последующим заголовком должно быть увеличено на 2 пт по отношению к текстовым символам, а при оформлении рукописным способом – 20 мм;

- текстовой материал должен быть выровнен по отношению к краям листа.

Текстовой материал после титульного листа начинают с  содержания. Слово «СОДЕРЖАНИЕ» записывают прописными буквами в виде заголовка, по центру страницы. Наименование разделов и подразделов записывают строчными буквами, начиная с прописной буквы. Заголовки должны соответствовать содержанию раздела или подраздела. Их записывают с абзацного отступа и точку в конце не ставят. Если заголовок состоит из двух и более предложений, то их разделяют точкой. Переносы слов в заголовках не допускаются. Например:

2 Конструктивное решение здания………………………10

2.1 Производственное здание………………………….10

2.1.1 Элементы покрытия………………………….10

В тексте пояснительной записки могут быть перечисления. В этом случае перед каждой позицией перечисления ставится дефис или (если по тексту есть соответствующая ссылка) строчная буква, после которой ставится скобка. Для дальнейшей детализации перечисления необходимо использовать арабские цифры, после которых ставится скобка.

Не допускается произвольное  сокращение слов в тексте, подрисуночных надписях, названиях таблиц и основных надписях. Допустимые сокращения, общепринятые в литературе, установлены ГОСТ 2.316-68.

В пояснительной записке необходимо делать  ссылки на стандарты, технические условия, литературные источники. При этом в квадратных скобках указывают номер источника, взятый из перечня использованной литературы.

Расчетно-пояснительная записка комплектуется в следующем порядке:

1 Обложка (ГОСТ 2.105-95) – приложение В.

2 Титульный лист (ГОСТ 2.105-95) – приложение Г.

3 Содержание (с указанием общего количества страниц).

4 Задание на курсовой проект, выданное преподавателем.

5 Введение.

6 Текст пояснительной записки.

7 Список литературы (ГОСТ 7.32-91). Указывается в порядке очередности ссылок на нее в текстовой части или в алфавитном порядке.

8 Приложения (если это необходимо).

Каждый раздел пояснительной записки следует начинать с нового листа. Каждый пункт текста записывают с абзаца. Цифры, указывающие номера пунктов, не должны выступать за границу абзаца.

Основные надписи выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ 2.104-68 и ГОСТ 21.103-78 по формам 2 (лист «Содержание») и 2а (все последующие листы).

Расчетная часть

 

В пояснительной работе имеется расчетная часть, которая предусматривает отражение методики расчета, необходимых формул и примера расчета.

При оформлении расчетной части записки в электронной версии используют редактор документов Microsoft Word. В данном случае оформление формул предусматривает стандартные размеры их элементов. Каждому символу изначально присвоен один их пяти типов размера: обычный; крупный индекс; мелкий индекс; крупный символ; мелкий символ.

Условные буквенные обозначения, изображения или знаки должны соответствовать принятым в действующем законодательстве и государственных стандартах. В тексте пояснительной записки перед обозначением параметра дают его пояснение, например: «Требуемое сопротивление теплопередаче R _т.тр». При необходимости применения условных обозначений, изображений или знаков, не установленных действующими стандартами, их следует пояснять в тексте или в перечне обозначений.

В тексте документа числовые значения величин с обозначением единиц физических величин и единиц счета следует писать цифрами, а числа без обозначения единиц физических величин и единиц счета от единицы до девяти включительно – словами. Числовые значения величин в тексте следует указывать со степенью точности, которая необходима для обеспечения требуемых свойств параметра, притом в ряду величин осуществляется выравнивание числа знаков после запятой. Округление числовых значений величин до первого, второго и т.д. десятичного знака для различных типоразмеров, марок и т.п. изделий одного наименования должно быть одинаковым. При этом размерность и символ одного и того же параметра в пределах всей пояснительной записки должны быть едины.

В формулах в качестве  символов следует применять обозначения, установленные соответствующими государственными стандартами и Международной системой единиц (СИ). Пояснения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, если они не пояснены ранее в тексте, должны быть приведены непосредственно под формулой, а в предложении перед формулой должны быть указаны условное буквенное обозначение искомой величины и ее размерность. Пояснения каждого символа следует давать с новой строки (без отступа) в той последовательности, в которой символы приведены в формуле, выравнивая тире по вертикали. Первая строка пояснения должна начинаться со слова «где» без абзацного отступа и двоеточия после него.

Числовые значения величин следует подставлять в формулы только после их объяснения. Окончательный результат приводится с указанием размерности без промежуточных вычислений.

Формулы, следующие одна за другой и не разделенные текстом, разделяют точкой с запятой. Например:

 

где n –коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 5.3 [2];

d – толщина слоя, м.

Переносить формулы на следующую строку допускается только на знаках выполняемых операций, т.е. после знака равенства (=), знаков плюс (+), минус (–), умножения (×), деления (:) или других математических знаков, причем знак в начале следующей строки повторяют. При этом формулы располагают посередине страницы.

Формулы следует нумеровать арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы с правого края строки в круглых скобках. Допускается нумерация формул как сквозная, так и в пределах раздела. Ссылки в тексте на формулы делают путем указания номера формулы в скобках. Например: «… по формуле (2.5)». Формулы следует отделять от текста сверху и снизу свободной строкой.

Графическая часть

 

Вся чертежная документация должна быть выполнена и оформлена в соответствии с СПДС и Единой системой конструкторской документации (ЕСКД): ГОСТ 2.301-68, ГОСТ 2.307-68, ГОСТ 21.101-97, ГОСТ 21.501-93. Эти стандарты устанавливают форматы листов чертежей, масштабы изображений, наименование, начертание и толщину линий, чертежные шрифты, правила изображения предметов, зданий и сооружений, правила нанесения размеров, дают условные графические обозначения материалов, а также правила их нанесения на чертежах.