144824 (Проектирование здания станции технического обслуживания автомобилей), страница 2

Функционально-техническое назначение здания сказывается не только на выборе этажности, но и на выборе типа здания в пределах одной и той же этажности, отличающегося своими характерными объёмно-пространственными особенностями. Так, например, среди одноэтажных производственных зданий ячейковый тип наиболее прост. Это, как правило, прямоугольник в плане и в разрезе, параллелепипед в объёме, лишённый пластики и силуэта из-за простоты конфигурации в плане и отсутствия перепадов высот в разрезе. Ячейковый тип здания в СТОА можно применять для размещения в них складских помещений или вспомогательных производств.

Пролётный тип производственного здания представляет совершенно другие объёмно-пространственные возможности. Они определяются взаимным расположением и группировкой пролётов различных габаритов. Пролётный тип здания является наиболее оптимальным для размещения функционально-технологических процессов станций технического обслуживания малых, средних и крупных размеров.

Зальный тип производственного здания характерен очертанием перекрытия крупного пролёта. Этот тип может использоваться для размещения производства крупных станций технического обслуживания легковых автомобилей, автобусов. В сочетании с обычным пролётным типом крупнопролётный выделяют как главный, подчиняющий себе всю остальную застройку.

Композиционное решение производственного здания строят также и на различных сочетаниях элементов основного производства с другими функциональными элементами: обслуживания производства; обслуживания работающих; инженерного оборудования; сетевого хозяйства. СТОА помимо основного производства по техническому обслуживанию автомобилей включают в себя и иные функции, которые имеют связь с основным производственным процессом, а также функции с ним не связанные. К функциям, связанным с основным производственным процессом, относятся, прежде всего, вспомогательные производства, обслуживающие владельцев автомобилей – это заправочные станции горюче-смазочными материалами, временное хранение автомобилей на открытых площадках или в гараже. Заправочные станции, если они включены в состав СТОА, следует размещать в непосредственной близости от автомагистрали. Внутренние транспортные пути станции обслуживания должны быть связаны с заправочной станцией, но не препятствовать движению на ней. Пример размещения заправочной станции и организации движения транспорта .

На ведомственных станциях обслуживания часто производится и хранение автомобилей в гараже. При многоярусном хранении станцию обслуживания размещают всегда на нижнем ярусе. Размещение гаражей для хранения автомобилей в одном здании со СТОА существенным образом сказывается на архитектурно-композиционном решении, благодаря возможности изменения этажности, размещению наклонных въездных рамп, приданию пластики в решении планов.

Помимо перечисленных производственных сооружений в состав СТОА входят и объекты общественного назначения: магазин по продаже автомобилей и запасных частей, административно-бытовой корпус, кафе. Характер архитектурного решения этих зданий подчиняется правилам композиционного построения общественных зданий. В общей композиции СТОА необходимо найти равновесное взаимодействие различных пространственных зон в одном объёме производственного здания, умело скомпоновать блок большой протяжённости и малой высоты, где размещено основное производство, с вертикально вытянутым блоком административно-бытового назначения. Большую выразительность зданию можно придать интересным решением магазина, кафе, удачно найденной формой фонарей верхнего освещения, элементами рекламы и визуальной информации, цветовым решением фасадов, ночным освещением.

Эффективным средством архитектурной композиции является ритм членения фасадов зданий. При помощи ритма достигается гармоничная соразмерность и выразительность облика промышленных зданий. В условиях индустриального строительства с преобладанием типовых повторяющихся элементов для композиции здания наиболее характерен ритм в виде простого повторения элементов, например, стеновых панелей, пристроенных лестничных клеток, лифтов, входов, солнцезащитных устройств, фонарных надстроек, вытяжных шахт, выступающих и западающих участков стены, элементов покрытия. При проектировании промышленных зданий необходимо шире использовать такие приёмы архитектуры, как гармоничное сочетание глухих и остеклённых поверхностей, красивую фактуру поверхностей стен, сочетание различной фактуры и цвета.

Значительно обогащаются фасады зданий при создании на них выразительных акцентов входов и въездов. В целом, при проектировании промышленных зданий необходимо добиваться художественного единства композиции, которая должна отражать специфику данного сооружения, создавая выразительный внешний облик.

6. Конструктивное решение СТОА, выбор строительных материалов

По конструктивной схеме промышленные здания подразделяют на каркасные, бескаркасные и с неполным каркасом. Одноэтажные здания СТОА средней вместимости являются зданиями каркасного типа или с неполным каркасом. В каркасных зданиях все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимаются элементами каркаса, а стены выполняют роль ограждения. В зданиях с неполным каркасом пристенные колонны отсутствуют, а наружные стены выполняют несущие и ограждающие функции.

На выбор конструкций и материалов для производственного здания влияют следующие факторы: назначение и срок эксплуатации здания, определяющие требования по огнестойкости и долговечности; условия эксплуатации здания (внешняя и внутренняя среда); требования унификации строительства; местные возможности изготовления и монтажа конструкций; экономические соображения; архитектурно-композиционные требования, а также учитывают возможность расширения предприятия. Соответственно, выбирают наиболее целесообразный тип конструкций, характеризующийся сеткой опор

Анализ размещения рабочих постов СТОА при применении различных сеток колонн показал, что наиболее рациональный пролёт для станций равен 18 м при шаге 12 м, так как в этом случае возможно больше возможности маневрирования.

Материалами для каркасов одноэтажных зданий СТОА служат сборный железобетон и сталь, реже кирпич. Железобетонные конструкции обладают высокой долговечностью, несгораемостью, незначительными деформациями. Недостатками железобетонных конструкций являются их большой вес, зависимость возведения от сезона при монолитном железобетоне, сложность работ по усилению конструкций, значительная стоимость перестройки и разборки.

Стальные конструкции обладают относительно малым весом при большой несущей способности, высокой индустриальностью и малой трудоёмкостью монтажа. К недостаткам стальных конструкций относятся подверженность коррозии и снижение несущей способности под воздействием высокой температуры.

Основной объём (85%) металлических конструкций приходится на одноэтажные промышленные здания площадью до 1000 м², бескрановые или с подвесным крановым оборудованием грузоподъёмностью до 5 т, т.к. это обусловлено максимальной экономичностью конструктивного решения для данных производственных зданий.

7. Железобетонный каркас

Каркас одноэтажного промышленного здания состоит из фундаментов и фундаментных балок, колонн, подкрановых и обвязочных балок, стропильных конструкций покрытия, связей. В рамках данного учебного пособия рассматриваются только те элементы каркаса, которые влияют особенностью своего конструктивного решения на архитектурно-композиционное решение здания, интерьер помещений.

Колонны из железобетона в зданиях СТОА могут применяться прямоугольного сечения различной высоты. При высоте помещения (от отметки 0,000 и до верха конструкций перекрытия) от 3,6 до 7,2 м применяются колонны размером в поперечном сечении 400×400 мм, при высоте помещений от 4,8 до 9,6 м сечением 500×500 и 500×600 мм

Помимо основных колонн в зданиях предусматривают фахверковые колонны, устанавливаемые в торцах здания и между основными колоннами крайних продольных рядов при шаге 12 м и длине стеновых панелей 6 м.

Фахверковые колонны изготавливают железобетонными, а при высоте помещений до 4,2 м – из стальных прокатных профилей. /1, 5, 13/

8. Стальной каркас

Стальной каркас применяют в зданиях с укрупнённой сеткой колонн, с большой высотой, при требованиях ускоренного строительства. Стальной каркас одноэтажного промышленного здания включает в себя комплекс следующих конструктивных элементов: колонны, стропильные и подстропильные фермы, подкрановые балки, прогоны, элементы фахверка и связи. Элементы связаны между собой и образуют пространственную геометрически неизменяемую систему.

Поперечные рамы, состоящие из шарнирно или жёстко связанных между собой колонн и ригелей, являются основными несущими конструкциями здания, воспринимающими вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Защита стальных конструкций от чрезмерного нагрева производится облицовкой огнеупорными материалами (керамикой, бетонами и т.п.) и

установкой отражательных экранов при постоянном или временном источнике теплоизлучения (на некоторых участках ТР).

Стальные колонны выпускают постоянного по высоте сечения и переменно-ступенчатые . Различают колонны сплошные и сквозные .

Стены

К наружным стенам промышленных зданий предъявляют следующие требования: сохранение температурно-влажностного режима помещений, прочность и устойчивость; огнестойкость и долговечность; индустриальность возведения; соответствие эстетическим требованиям; экономичность, небольшой вес, возможность использования местных строительных материалов.

Выбор материала стен в большой степени зависит от температурно-влажностного режима помещений и климатических условий района строительства.

Стены промышленных зданий подразделяются на ненесущие (навесные), самонесущие и несущие.

Навесные стены выполняют, в основном, ограждающие функции и свой вес передают на колонны каркаса.

Навесная конструкция стен в промышленных зданиях имеет преимущественное распространение. Выполняют из асбестоцементных и металлических листов и панелей.

Самонесущие стены несут собственный вес в пределах полной высоты здания. Выполняют из железобетонных панелей.

Несущие стены применяют в зданиях бескаркасных и с неполным каркасом из кирпича, блоков, монолитного железобетона. Являясь одновременно несущей и ограждающей конструкцией, несущие стены воспринимают вес покрытия, ветровые и снеговые нагрузки. Кирпичные стены промышленных зданий в силу большой протяжённости укрепляют пилястрами, либо выполняют криволинейного или ломаного очертания в плане.

Покрытия

В системе конструкций промышленного здания покрытие занимает ответственное место. Оно определяет долговечность, характер внутреннего пространства, архитектурный облик здания.

По конструктивной схеме покрытия подразделяют на плоскостные и пространственные. Плоскостные покрытия, применяемые, в том числе, и в зданиях СТОА, являются наиболее универсальными и простыми в возведении и надёжными в эксплуатации. Несущие и ограждающие конструкции работают независимо друг от друга.

Особенностью пространственных покрытий является совмещение в них функций несущих и ограждающих конструкций. Все элементы пространственной системы работают как единое целое. Пространственные покрытия, имея криволинейную поверхность рациональной геометрической формы, обладают высокой жёсткостью и наиболее целесообразны в зданиях с пролётами свыше 30 м. Сложны по конструкции и трудоёмки при монтаже.

По профилю поперечного сечения покрытия подразделяют на одно–, двух– и многоскатные, плоские, шедовые и криволинейные.

Односкатные покрытия применяют редко (в однопролётных зданиях шириной до 12 м). Двухскатные покрытия применяют в однопролётных зданиях любой ширины.

Многоскатные покрытия применяют в многопролётных зданиях, причём каждый пролёт перекрывают двухскатным покрытием.

Плоские перекрытия применяют для зданий многих отраслей промышленности, в том числе и для обслуживания автомобилей.

Здания не должны иметь светоаэрационных фонарей.

При использовании плоских покрытий создаются условия для устройства асфальтовой и водонаполненной кровель.

Шедовые покрытия состоят из целого ряда ориентированных на север вертикальных или наклонных остеклённых поверхностей. Шедовые покрытия исключают попадание в помещения прямых солнечных лучей, целесообразны в зданиях, предназначенных для производств, требующих хорошего равномерного естественного освещения.

Криволинейные покрытия получили широкое распространение в строительстве зданий с пространственными и висячими системами, позволяющими перекрывать большие пролёты.

Плоскостные покрытия

Выбор типа и материала несущих конструкций покрытия производят с учётом района строительства, ширины пролётов, величины и характера нагрузок на покрытие, системы размещаемых под покрытием коммуникаций типа кровли и др. Несущие конструкции плоскостных покрытий выполняют из железобетона, металла и комбинированные.

В плоскостных покрытиях обычно применяют следующие типы несущих конструкций – балки, фермы, арки и рамы.

Железобетонные балки применяют для устройства покрытий в промышленных зданиях при пролётах 6, 9, 12 и 18 м. Железобетонные балки могут быть односкатными, двухскатными и с параллельными поясами.

Односкатные балки опирают на железобетонные колонны разной высоты, которая кратна модулю 600 мм.

Железобетонные фермы применяют для перекрытия пролётов 18, 24 и 30 м, их устраивают с шагом 6 и 12 м .

а – сегментная; б – арочная; в – треугольная; г – полигональная; д – то же, с пониженным нижним поясом; е – с параллельными поясами

Железобетонные фермы покрытий

Применение 18-метровых ферм целесообразно в том случае, когда в пределах покрытия необходимо разместить коммуникационные трубопроводы и вентиляционные каналы или использовать межферменное пространство для устройства технических этажей.

Железобетонные арки целесообразно применять при больших пролётах (40 м и более).

Опорами арок могут быть колонны здания или специальные фундаменты. При больших пролётах арки, как правило, опирают непосредственно на фундаменты.

В практике строительства применяют преимущественно арки из сборных элементов, которые собирают из блоков.

Железобетонные рамы устраивают однопролётными и многопролётными, монолитными и сборными .

Рамы представляют собой стержневую конструкцию, геометрическую неизменяемость которой обеспечивают жёсткие соединения элементов рамы в узлах. Очертание ригелей в раме может быть прямолинейным, ломаным или криволинейным. Стойки рам могут выступать из плоскости стен в наружную сторону, что придаёт зданию своеобразное архитектурное решение которых совмещены несущие и ограждающие функции. Пространственные покрытия выполняют из плоскостных элементов, монолитно связанных между собой и работающих как единое целое. Материалами для них служат металл и железобетон (монолитный, сборный и сборно-монолитный). Экономичны в расходе строительных материалов, повышенная жёсткость и прочность.

К пространственным конструкциям покрытий относятся: оболочки, складки, купола, своды и висячие системы.