Краткие сведения об основных конструктивных и архитектурных элементах здания
Конструктивными элементами зданий являются отдельные его самостоятельные части.
Основание – слой грунта, на который опирается фундамент и который воспринимает силу веса здания. Основания бывают естественные и искусственные (сваи и т.п.)
А 1 2 1 2 3 Б
|
Фундамент – часть здания, которая находится в земле и на которую опираются стены и колонны. Он служит для передачи и распределения нагрузки от здания на грунт.
Верхняя часть фундамента называется поверхностью, а нижняя – подошвой.
Расстояние от нижнего уровня поверхности земли до подошвы фундамента называется глубиной заложения.
Фундаменты подразделяются на ленточные, расположенные под всеми несущими стенами здания (рис. 4), столбчатые (рис. 5) в виде отдельно стоящих столбов под колоннами, свайные и сплошная плита.
Поверхность 
Поверхность
Подошва
|
|
Материалом для фундаментов могут служить: железобетон, бутовый камень, бутобетон, обожженный кирпич и т.д. В производственных условиях в настоящее время наибольшее распространение получили сборные бетонные и железобетонные фундаменты.
Отмостка (рис. 6) служит для отвода атмосферных вод от стен здания. Отмостку устраивают при отсутствии у стен здания тротуаров в виде бетонной подготовки с асфальтовым покрытием.
Кирпич
|
Гравий
Асфальт
Глина
Рис. 6. Отмостка.
Цоколь – нижняя часть стены над фундаментом до уровня пола 1-го этажа. Цоколь предохраняет часть стены от атмосферных влияний и механических повреждений. Он выполняется из материалов повышенной прочности. Кроме того, цоколь придает зданию более устойчивый вид.
Стены ограждают помещение от внешних температурных и атмосферных воздействий. Стены, на которые кроме собственной силы веса передается нагрузка от покрытия, крыши, перекрытий, оборудования, расположенного на перекрытиях и т.д. называются несущими.
Стены, воспринимающие нагрузки только от собственной силы веса и опирающиеся на фундамент или фундаментные балки, называются самонесущими.
В этом случае силы веса покрытия, крыши, перекрытий, оборудования, расположенного на перекрытиях и т.д. воспринимаются вертикальными колоннами (рис.7), расположенными на столбчатых фундаментах.
Стены, опирающиеся на колонны и выполняющие только роль ограждения, называют навесными.
Стены разделяются на наружные и внутренние. Внутренние стены отделяют одно помещение от другого. Если они несут нагрузку от других элементов здания, их называют капитальными.
Несущие стены делают, как правило, из глиняного кирпича размерами 250х120х65 мм на цементном растворе. В помещениях с относительной влажностью менее 60 % допускается устройство стен из силикатного кирпича. Применяются стены из эффективного (с пустотами) кирпича и из блоков. Кирпичная кладка может иметь толщину в 1,5; 2,0 или 2,5 (380…640 мм ).
Самонесущие стены делаются из кирпича, естественных камней, легкобетонных блоков.
Навесные стены собираются из панелей. Панели делают однослойные из легких бетонов или многослойные с эффективным утеплителем. Обычно многослойные панели имею две оболочки: наружную и внутреннюю из железобетона, асбоцемента и др. материалов, между которыми заключен легкий теплоизоляционный материал (пенопласты, минеральная ватта, фибролит). Толщина панелей составляет 200…400 мм. Панели опираются на специальные столики колонн и закрепляются при помощи анкеров к закладным деталям колонн.
Перегородки разделяют внутреннее пространство здания в пределах этажа на отдельные помещения. Их делают из кирпича толщиной 65…125 мм с цементной затиркой и побелкой или облицовкой плиткой, из стеклоблоков, стеклопрофилита (особенно при необходимости освещения вторым светом). Они могут быть также панельные, железобетонными, керамзитобетонные толщиной 80…100 мм.
Устройство деревянных перегородок в промышленных зданиях не допускается.
В промышленных зданиях стремятся к минимальному количеству перегородок, т.к. они ухудшают естественную освещенность и воздухообмен, коме того они препятствуют модернизации производства. В ряде случаев можно делать панельные сетчатые перегородки не на всю высоту помещения, а на высоту 2,0…2,2 м.
Перегородки часто размещают по линии колонн, ригелей, к светопроемам они могут примыкать только к стационарным импостам, а не к остекленной части.
Перекрытия разделяют здание по высоте на этажи или отделяют верхний этаж от чердака. В первом случае их называют междуэтажными, а во втором – чердачными. Конструкция перекрытия (рис. 8) обычно включает в себя несущие элементы: колонны, балки (ригели) и железобетонные плиты. В отдельных случаях, при наличии нестандартного оборудования и большого количества отверстий, можно применять участки из монолитного железобетона.
Полы в зависимости от назначения могут иметь различную конструкцию (полы по деревянным лагам, по бетонному основанию и т.д.).Верхний слой пола называют покрытием или чистым полом.
Материалом для устройством полов служит цемент, асфальт, ксилолит, керамические и пластмассовые плитки, доски, паркет, линолеум, мрамор, бетон, кирпич и т.д.
В технологических помещениях пищевых предприятий наилучшими являются полы из керамических плиток.
Кирпич
|
Гравий
Асфальт
Глина
Рис. 6. Отмостка.
 |
Ригель(балка) Плита
Колонна (крайняя)
Колонна (средняя)
Крайняя Средняя
(от стенки) колонна колонна
Рис. 7. Колонны. Рис. 8. Конструкция перекрытия
В складских помещениях применяются плы из асфальтобетона. При наличии передвижного оборудования полы на многих предприятиях выстилают чугунными плитами.
Полы на грунте требуют уплотненного основания и бетонной подготовки 80…120 мм, полы на перекрытиях – бетонной подготовки 30…80 мм.
Керамические плитки укладывают по подготовке на цементном растворе.
Полы ксилолитовые, цементные, из литого асфальтобетона укладывают непосредственно по бетонной подготовке.
Слой подготовки используется для прокладки сточных труб и труб для различных подводок.
Полы в мокрых помещениях (санузлах, душевых и др.) следует делать с уклоном к трапам и прокладкой гидроизоляции по битумной мастике. В производственных помещениях полы следует располагать с уклоном к трапам, соединенными с канализационной сетью. Это значительно облегчает труд по мытью полов и улучшает санитарное состояние пищевых предприятий.
В административно-бытовых помещениях полы делают дощатые, паркетные, ксилолитовые.
Покрытия промышленных зданий могут быть холодными и утепленными. Несущими элементами ограждений служат крупноразмерные железобетонные настилы.
Ограждающей частью покрытия являются крыши. Они бывают чердачные (скатные) и бесчердачные. В чердачных крышах для освещения и проветривания устраивают слуховые окна.
Вновь строящиеся промышленные здания в настоящее время проектируют бесчердачными. В бесчердачных крышах соединяются функции крыши и перекрытия. Такие крыши называются совмещенными крышами или бесчердачными покрытиями. В этом случае несущими элементами являются балки (ригели) или фермы. Они одновременно служат основанием, по которому укладывается теплоизоляция и настилаются кровельные материалы. Для пролетов до 18 м применяются балки, при больших пролетах – фермы. Плиты покрытий, укалываемых в направлении шага колонн, имеют нормальную длину 6, а в некоторых случаях 12 м.
Для защиты элементов помещения от увлажнения парами плиты сверху покрывают слоем битума (предварительно промазывают два-три слоя), в помещениях со значительной влажностью прокладывают толь, рубероид, полимерные пленки.
Для защиты от температурных колебаний на плиты укладывают слой теплоизоляции (керамзитобетон, фибролит, пенобетон и др.).
Кровля укладывается по основанию из цементного раствора, уложенного по теплоизоляционному слою. Настилают 3…4 слоя рубероида на мастике, по рубероиду насыпается защитный слой гравия, втопленного в битумную мастику.
Температурный шов (рис.9) делают в стенах длинных помещений через каждые 60…70 м здания или принимают по расчету. Они рассекают стены, перекрытия и покрытия по высоте. Фундаменты не рассекаются.
 |
Рис. 9. Температурный (осадочный) шов
Осадочный шов делают в местах примыкания 2-х различных объемов здания с различным количеством этажей или в местах примыкания мест, с сильно отличающимися нагрузками на фундамент. Они рассекают и фундаменты. Несущие и ограждающие конструкции для каждой части делаются самостоятельно.
Основания столбчатых фундаментов с различными нагрузками в одном месте могут иметь различную осадку. При небольшой разнице этажей и нагрузок на фундамент, возможно, использовать общие колонны и фундаменты для 2-х частей здания, но в этом случае требуется обосновать принятое решение.
Современные промышленные здания проектируют, как правило, каркасного типа из сборных железобетонных конструкций.
Полеты (расстояния между колоннами поперек здания) принимаются 12, 18, 24 м.
Шаг колонн (расстояния между колоннами вдоль здания) принимается 6 или 12 м. Пролеты и шаг колонн в многоэтажных зданиях принимается 6х6 или 9х6 м.
Высота помещений выбирается в зависимости от габаритов используемого оборудования. Высота одноэтажных зданий и верхнего этажа измеряется от уровня пола до низа несущих конструкций (балки, фермы и т.д.). Высота этажа в многоэтажных зданиях определяется от пола нижерасположенного помещения до пола вышерасположенного помещения.
Чаще всего в пищевой промышленности высота производственных помещений по СНиП 124-72 принимается 4,8 или 6,0 м. Высота административно-бытовых помещений принимается 3,3 м.
Колонны (рис. 7) – основной несущий элемент каркаса зданий. Делается квадратного или прямоугольного сечения, величина которого выбирается в зависимости от габаритов здания и нагрузок по типовым сериям. Высота колонн промышленных зданий кратно модулю 0,6 м: 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0; 6,6; 7,2 м и т.д.
Светопроемы проектируются в соответствии со СНиП 11-А.8-72.
Естественное освещение может быть боковое (через оконные проемы в наружных стенах) и верхнее (через световые фонари). Иногда применяются комбинированные. Для естественного проветривания помещений предусматриваются открывающиеся створки рам, форточки, фрамуги, которые должны быть оборудованы управляемыми изнутри помещения приспособлениями. При ориентировочных расчетах размеров светопроемов их площадь можно определить в соответствии с отношением их площади к площади помещения (табл. 1).
Без естественного освещения могут проектироваться склады, умывальные, душевые, гардеробные, камеры для брожения и расстойки теста, кладовые сырья и полуфабрикатов, холодильные камеры, кладовые для инвентаря и запасных частей, электрощитовые, вентиляционные камеры, машинные отделения малых холодильных установок, небольшие архивы и т.д., т.е. помещения в которых не предусматривается постоянное нахождение рабочих.
Таблица 1.
Ориентировочные размеры световых проемов.
| Помещения | Отношение площади светопремов к площади помещения, % | Отношения площади фрамуг и форточек к площади светопроемов, % |
| Складские помещения | ||
| Помещения для подготовки сырья | ||
| Производственные помещения | ||
| Горячие производственные помещения | ||
| Подсобно-производственные помещения | ||
| Бытовые помещения | ||
| Административно-конторские помещения | ||
| Лаборатории |
Оконные проемы в соответствии с ГОСТом принимаются шириной 610, 2693 мм; высотой 1182, 1759, 2696, 3565 мм и т.д. Они делаются открывающимися вовнутрь помещения на высоте 0,8…1,0 м от пола. Под окнами предусматривается установка отопительных приборов.
При большой ширине помещения можно применять двусветное освещение. Створные части окон должны быть снабжены металлическими сетками.
Дверные проемы в соответствии с существующими стандартами в производственных помещениях принимают (ширина х высоту):1390х2352 и 1200х2100 мм (двустворчатые) в санузлах и душевых – 600х2100 мм.
Ворота устанавливаются в промышленных зданиях для пропуска средств напольного транспорта. Наиболее распространены следующие размеры ворот: 2950х2950, 2650х2950, 2650х2350, 2350х2350 мм. Для автомашин грузоподъемностью 2,5…5 т – 4000х3000 мм, для железнодорожного подвижного состава – 4600х5700 мм.
Лестницы подразделяются на служебные и пожарные. Они служат средством сообщения между этажами и обеспечивают эвакуацию людей при пожарах, поэтому они заключаются в лестничные клетки (рис.10) со стенками из огнестойких материалов (из кирпича или бетона). Из каждой лестничной клетки должен быть предусмотрен выход наружу.
 |
300
150
Рис. 11. Марш лестницы.
Междуэтажная Марши Лестничная Этажная
площадка клетка площадка
Рис.10. Лестничная клетка.
Лестницы состоят из площадок и маршей. Площадки, находящиеся на уровне этажа, называются этажными, а находящиеся между этажами, – промежуточными. Лестницы могут находиться также в пристройке.
Для цельномаршевых лестниц лестничные клетки должны иметь следующие ширину и длину: 2400х5500, 2400х6100, 2800х6100, 3600х6700, 3600х7300 мм.
Типовые лестничные площадки имеют размеры: 2600х1200, 3000х1100, 3800х1800 мм. Лестницы чаще всего изготавливают двумаршевые с промежутком между маршами 100 мм. Лестницы должны иметь ограждения (перила).
Цельномаршевые лестницы (рис. 11) имеют размеры ступеней: проступи 300 мм и подступенька 150 мм. Ширина маршей1150, 1350, 1750 мм. Высота подъема марша 1200 мм (8 ступеней),1500 мм (10 ступеней),1800 мм (12 ступеней). Для административно-бытовых помещений с высотой этажа 3300 мм – (11 ступеней).
По условиям техники безопасности число ступеней в марше должно быть не более 16 и не менее 3. Высота прохода под площадкой до высоты выступа конструкций должна быть не менее 2,2 м.
Очень важно правильно расположить лестничные площадки. Размещение лестниц должно быть таким, чтобы разграничить потоки рабочих и посетителей. Желательно обеспечить, чтобы на служебную лестницу, ведущую на производство, посторонние лица не могли попасть, минуя администрацию, а рабочие могли попасть, только пройдя душевые.
Расстояние между лестницами и их пропускная способность должны соответствовать противопожарным нормам. Так, расстояние от наиболее удаленных участков помещения до ближайшего выхода или лестничной клетки должно быть не более 20...40 м.
Ширину маршей выбирают из следующего расчета: для 2-х этажных зданий – 125 человек на 1 м, для 3-х этажных зданий – 100 человек на 1 м, для зданий высотой более 3-х этажей – 80 человек на 1 м. Из производственных цехов с числом работающих более 150 человек должно быть не менее 2-х эвакуационных выходов, при численности меньше 150 человек второй выход может быть предусмотрен в виде металлической пожарной лестницы, расположенной снаружи.
Грузовые лифты предусматриваются для транспортировки упакованной продукции. Шахты грузовых лифтов изготавливаются из несгораемых материалов. Шахты грузовых лифтов могут быть с проходными (дверные поемы устраивают с двух сторон) и непроходными кабинами. Противовес размещается сбоку кабины. Машинное отделение обычно располагается над шахтой в отдельном помещении. Перекрытия над шахтой и машинным отделением должны быть выполнены из монолитного железобетона. Характеристика грузовых лифтов приведены в табл. 2.
Таблица 2.
Характеристика грузовых лифтов.
| Грузоподъемность, кг | Размеры кабин (ширина х глубина х высота), мм | Размеры шахт (ширина х глубина). мм |
| 1500х2000х2000 | 2100х2200 | |
| 1500х2000х2000 | 2100х2200 | |
| 2000х3000х2200 | 2750х3200 | |
| 2000х3000х2200 | 2750х3200 | |
| 3000х4000х2400 | 3750х4200 |
Наружная отделка зданий. Наружные стены обычно окрашивают в 2 слоя водостойкими красками. Стеновые панели могут поставляться с отделанной в заводских условиях наружной поверхностью, облицованной керамической и стеклянной плиткой или рельефной отделкой.
Кирпичные участки стен выкладывается из облицовочного кирпича с расшивкой швов или оштукатуриваются и окрашиваются под цвет фасада.
Оконные рамы, импосты и двери окрашиваются масляной краской в 2 слоя. Стальные конструкции окрашиваются специальной краской.
Внутренняя окраска помещений. В производственных помещениях стены, перегородки, колонны облицовывают на высоту 1,8 м глазурированными плитками, образуя панели. Плоские поверхности выше панелей штукатурят и белят известковой краской. На потолках из сборного железобетона швы затирают цементной затиркой, плоские поверхности белят известковой краской. В складах и подсобно-производственных помещениях кирпичные поверхности штукатурят, стены, колонны белят известковой краской. В душевых, моечных и лабораториях стены облицовывают глазурированными плитками на всю высоту.
В коридорах и лестничных клетках делают панели на высоту 1,8 м, окрашенные масляной краской, выше – клеевая побелка.
Образцы колеров подбирают по СНиП 182-70 и по картотеке эталонов лакокрасочных материалов ГПИ ЛКП.