Ограждающие элементы покрытий

При проектировании одноэтажного промышленного здания важное место отводится выбору типа покрытия, которое часто определяет основу его внешнего архитектурного облика и внутреннего пространства помещений. Одновременно выбор оптимальной конструкции покрытия играет весьма важную роль для правильного обоснования технико-экономической эффективности решения здания.

В состав ограждающей части покрытия могут входить: кровля (водоизоляционный слой) — чаще всего рулонный ковер, реже асбестоцементные волнистые листы; выравнивающий слой — стяжка из асфальта или цементного раствора (при необходимости); теплозащитный (термоизоляционный) слой, который в зависимости от местных условий может состоять из плит пено-бетонных, керамзитобетонных, минеральной пробки и т. п.; пароизоляция, предохраняющая теплоизоляционный слой от увлажнения водяными парами, проникающими в покрытие из помещения*; несущий настил, поддерживающий ограждающие элементы покрытий.

Ограждающие конструкции покрытий производственных зданий разделяют на холодные и утепленные. В неотапливаемых помещениях или в горячих цехах со значительными выделениями производственной теплоты (остывочные пролеты прокатных цехов и другие) ограждения покрытия проектируют холодными (термоизоляционный слой не укладывают), в отапливаемых — утепленными, исходя из требования исключения возможности конденсации влаги на внутренней их поверхности. В зданиях с незначительными избыточными тепловыделениями (цехи термические, горячей штамповки и т. п.) также устраивают утепленные покрытия.

В зависимости от производственного режима, климатического района и условий эксплуатации помещений к утепленным ограждающим конструкциям предъявляют различные теплотехнические требования, регламентируемые значениями и опре­деляемыми расчетом по СНиП П-3—79.

Покрытия по железобетонным панелям и настилам. В неотапливаемых произ­водственных зданиях массового строительства часто в качестве несущих элементов покрытий применяют предварительно напряженные железобетонные ребристые плиты длиной 6 и 12 м при ширине 3, реже 1,5 м (рис. 7.30, а—г). Предпочтение следует отдавать крупноразмерным плитам шириной 3 м, позволяющим уменьшить трудоемкость монтажных работ и снизить расход материалов. В отапливаемых зданиях при шаге несущих стропильных конструкций покрытия, равном 6 м, используют панели из легких, ячеистых и других бетонов.

Существенное снижение массы покрытия.может быть достигнуто, если придать плиам пространственную форму, например, при применении тонкостенного сводчатого настила типа КЖС (рис. 7.30, г) для пролетов 18 и 24 м. Находят также применение железобетонные ребристые настилы типа 2Т, «Динакор» и «Воздуховод» при сетке колонн 12 х 18 м (рис. 7.30, б, в и см. рис. 7.1).

Максимальное уменьшение числа операций, выполняемых на стройплощадке, достигается при использовании комплексного настила (рис. 7.31). Этот настил совмещает все необходимые функции и поступает с завода в полной готовности с уложенной пароизоляцией, утеплителем, стяжкой и пр. После укладки настила заделывают швы, укладывают защитный слой и выполняют другие нетрудоемкие работы. При укладке плит на несущие конструкции покрытия необходимо обеспечить плотность их опирания и надежность крепления свариваемых стальных закладных деталей между собой, а также последующее замоноличивание стыков.

Настилы ограждающей части покрытия также могут состоять из отдельных прогонов и уложенных по ним плит. По прогонам укладывают легкие армированные плиты из ячеистого бетона, армоцемента размером 0,5x1,5 или 0,5x3,0 м. Такие плиты совмещают несущие и теплозащитные функции, и их применяют в конструкциях над помещениями с нормальной или пониженной влажностью воздуха. Покрытия следует, как правило, проектировать без прогонов с применением крупноразмерных плит. Покрытия с прогонами применяют для кровель с асбестоцементными, алюминиевыми и другими легкими настилами, а также в тех случаях, когда необходимо устроить в них много технологических отверстий.

Рис. 7.30. Панели и настилы покрытий из тяжелых и легких бетонов в неотапливаемых и отапливаем зданиях:

а — для пролетов 6 м (ребристые и др.); б — то же, 12 м (ребристые, типа КЖС и 2Т); е — то же, 18 и 24 м (настилы типа «Воздуховод», «Динакор», «Коробчатый» и др.); г — вид панели КЖС

Рис. 7.31. Индустриальная конструкция комплексной панели:

1 — гидроизоляция; 2 — стяжка; 3 — теплоизоляция;

4 — пароизоляция; 5 — железобетонная или легкобетонная плита

Покрытия по стальным профилированным настилам. При строительстве главного корпуса Волжского автомобильного завода впервые в покрытии общей площадью 700 тыс. м² был применен стальной оцинкованный ребристый настил толщиной 1 мм (без цементной стяжки под кровлю) с утеплителем (рис. 7.32, а—е). Высота настила 80 мм; ширина 600 и длина до 12 000 мм. Настил крепили к стальным конструкциям покрытия (фонарям и прогонам) самонарезающимися болтами диаметром 6 мм. Между собой элементы настила соединяли на специальных заклепках диаметром 5 мм.

Рис. 7.32. Индустриальные конструкции покрытия

а – вид одного из вариантов настилов; б – деталь покрытия; в – панель двухслойная (монопанель); г – то же трехслойная (сэндвич); д – деформационный шов; е – водоприемная воронка; 1 – защитный слой; 2 – водоизоляционный ковер; 3 – жесткий плитный утеплитель; 4 – слой рубероида; 5 - стальной профнастил; 6 – пенопласт; 7 – верхняя стальная обшивка; 8 – то же нижняя; 9 – заклепки комбинированные; 10 – прогон; 11 – саморезы.

Различные типы стального профилированного несущего настила за последнее время получили применение в промышленном строительстве. Его изготовляют из стали толщиной 0,8...1,0 мм с высотой ребра 60...80 мм при ширине листов настила до 1250 мм и длине до 12 м. Настил укладывают по прогонам или несущим конструкциям покрытия (рис. 7.32, д). Снижение трудоемкости изготовления и монтажа конструкций с применением стального профилированного настила достигает порядка 25...40%. Эти конструкции покрытия надлежит применять при возможности обеспечения пожарной безопасности при строительстве и эксплуатации зданий. Для этого при проектировании необходимо применять водоизоляционный ковер повышенной прочности.

§ 7.3. Вертикальные ограждения

Наружные и внутренние стены вместе с конструктивными элементами их заполнения (окна, двери, ворота и др.) образуют вертикальные ограждения производственных зданий. При их проектировании необходимо учитывать следующие условия: внутреннюю среду производственных помещений (режим работы) и внешнюю — климатические условия района строительства; материал и конструкцию ограждения; архитектурную композицию здания; технико-экономическую эффективность. В промышленном строительстве проектируют и строят как неотапливаемые, так отапливаемые производственные здания. Толщину наружных стен отапливаемых зданий в зависимости от материала и теплотехнических требований в большинстве случаев принимают в пределах от 200 до 500 мм. Стены могут быть несущие, самонесущие и навесные (ненесущие).

Несущие стены из крупных блоков штучных материалов применяют в многоэтажных и одноэтажных производственных зданиях малых пролетов для восприятия действующих нагрузок (перекрытий, легких кранов). Самонесущие и навесные вертикальные ограждения монтируют по железобетонному или стальному каркасу. Taкие каркасы состоят из стоек и ригелей, к которым крепят стеновое заполнение. При caмонесущих стенах, как и ненесущих, заполнение обычно размещают перед наружными гранями стоек (колонн); это обеспечивает защиту элементов каркаса от внешних атмосферных воздействий, включая резкие колебания температуры.

В каркасных одноэтажных производственных зданиях, имеющих большие пролеты значительную свободную высоту и длину стен, для обеспечения их устойчивости применяют фахверк (см. рис. 7.6), представляющий собой вспомогательный легкий железобетонный или стальной каркас, который поддерживает ограждающую конструкцию наружных стен, а также воспринимает в ветровую нагрузку и передает ее на основной каркас здания.

Торцовые стены одноэтажных производственных зданий при большой высоте и протяженности необходимо рассчитывать на восприятие значительной ветровой грузки. С этой целью в несущих кирпичых стенах при необходимости предусматривают пилястры, а в каркасных зданиях их устойчивость обеспечивают элементами основного стенового каркаса и фахверка. Длястеновых ограждающих конструкций производственных зданий широко применяют унифицированные легкобетонные стеновые панели, реже— крупноблочные или кирпичные стены, а также стены из местного природного камня и др. Крупнопанельные стены устраивают обычно самонесущими и располагают их перед наружными гранями крайних колонн каркаса. Применяют также и навесные панели.

Стеновые панели, применяемые в промышленном строительстве, делят на панели для неотапливаемых и отапливаемых производственных зданий. Для неотапливаемых зданий панели изготовляют из железобетона. Панели отапливаемых зданий обязательно должны быть утепленными. В зависимости от конструктивных решений применяют плоские однослойные панели: из автоклавных ячеистых бетонов, легких бетонов (керамзитобетона, перлитобетона, аглопоритобетона и др.). Панели из легких бетонов должны изготовляться с фактурными слоями толщиной 20 мм из цементно-песчаного раствора.

Стены из панелей. Стоимость стен составляет 6...8% от всей стоимости строительной части здания для многопролетных производственных зданий и еще больше - для одно- и двухпролетных. Снижение стоимости строительства и соображения индустриализации возведения зданий потребовали широкого использования панельных стен. Наибольшее применение получили панели длиной 6 и 12 м.

Различают стеновые панели рядовые, перемычечные, простенные, парапетные и карнизные. В настоящее время применяют ряд серий стеновых панелей: 1.432.5; 1.432.3; 1.439.1 и др. Для неотапливаемых зданий типовые стеновые панели серии 1.432.5 представляют собой железобетонные плоские навесные плиты толщиной 70 мм из тяжелого бетона с предварительно напряженной арматурой. Для неотапливаемых зданий с шагом колонн 12 м применяют ребристые предварительно напряженные железобетонные панели. Для отапливаемых зданий в серию 1.432.5 включены навесные и самонесущие панели из легких бетонов (керамзитобетонные и др.). Толщина панелей стен отапливаемых зданий принята во многих случаях рав­ной 200...300 мм (рис. 7.39). В этой серии кроме панелей высотой 1200 и 1800 мм имеются и другие панели для зданий с наружным отводом воды. В дополнение к панелям высотой 1200 мм предусмотрены парапетные панели высотой 900 и 1800 мм.

Рис. 7.39. Железобетонные и бетонные стеновые панели из ячеистого

и легкого бетона:

а - при шаге колонн до 6 м; 6 — то же, 12 м; в — детали крепления панелей продольной стены к колонне;; г— то же, угловых; 1 — колонна; 2 — панель; 3 — элемент крепления; 4 — угловой блок; 5 — стойка фахверка

В большинстве случаев применяют два конструктивных решения крепления панельных стен: навесные - с опиранием на колонны через столики, расположенные в швах между панелями (рис. 7.40, о), и самонесущие (рис. 7.40, б) с передачей их веса на фундамент. Варианты деталей крепления панелей к колонне показаны на рис. 7,40, в—д. Разработаны также комплексные крепления, которые обеспечивают передачу горизонтальных и вертикальных усилий на каркас здания. При этих креплениях исключается необходимость в опорных столиках, так как каждая панель отдельно подвешивается к несущему каркасу.

Рис. 7.40. Детали опирания (а, б— на опорных столиках и на уголках) и крепления (е, г, д) стеновых панелей к колоннам:

1 —колонна; 2 — закладные детали колонны; 3 — опорный столик; 4 —панель стены; 5 — сварные швы; 6 — уголки, приваренные к закладным деталям; 7 — закладная деталь панели стены; 8 — элемент крепления; 9 и 11 — листы 50 х 6 и 50 х 10 см; 10 — стержень

Для одноэтажных зданий применяют схемы компоновки фасадов с горизонтальной или вертикальной разрезкой (рис. 7.41, а— ж) с навесными панельными стенами с проемами и простенками шириной 6 м и самонесущими панельными стенами с проемами простенками шириной 1,5 и 3,0 м.

Для взаимоувязки отметок верха карнизной или парапетной панели и верха балки или фермы покрытия необходимо, чтобы нижняя плоскость верхней стеновой панели располагалась на 600 мм ниже опоры балки или фермы покрытия (рис. 7.41, г, д). В таком случае при высоте балки на опоре 800 мм верхняя стеновая панель будет иметь высоту 1200 мм; при высоте фермы 1500 или 2700 мм — соответственно 1800 мм или состоять из двух панелей 1200 + 1800 мм.

В ограждениях производственных зданий могут найти применение также и светопрозрачные стеновые панели, обшивка которых образуется листами из светопрозрачного стеклопластика.

Рис. 7.41. Компоновка стен в одноэтажных производственных зданиях:

а, 6, в, ж — варианты раскладки горизонтальных продольных панелей на фасаде стен; г — вариант с применением вертикальной панели; д — то же, торцовых стен; е—разрезка панелей; 1 —панель; 2 — то же, горизонтальная с встроенными окнами; 3 — то же, цокольная

Дата добавления: 2013-12-12