Что такое шаг и пролет
Сайт инженера-проектировщика
Свежие записи
Объемно-планировочные параметры здания
Объемно-планировочные параметры здания
Поскольку основные размеры строительных конструкций и деталей определяются объемно-планировочными решениями зданий, унификация их основывается на унификации объемно-планировочных параметров зданий.
Основными объемно-планировочными параметрами здания являются: шаг, пролет и высота этажа. Шагом (рис.1) при проектировании плана здания называют расстояние между координационными осями, которое расчленяет здание на планировочные элементы или определяет расположение несущих конструкций здания (стен, колонн, столбов). В зависимости от направления в плане здания, шаг может быть поперечный или продольный.
Рис. 1. Схема расположения координационных осей на плане здания: b — шаг; L — пролет
Координационными осями (рис. 1) называют линии, проведенные на плане здания во взаимно-перпендикулярных направлениях, они определяют местоположение вертикальных несущих конструкций. Координационные оси маркируют (обозначают) в продольном направлении цифрами, а в поперечном — большими буквами русского алфавита.
Пролетом (рис. 1) в плане называют расстояние между координационными осями несущих стен или отдельных опор в направлении, что соответствует длине основной несущей конструкции перекрытия или покрытия. В большинстве случаев шаг меньше, чем пролет здания.
Высота этажа — это расстояние по вертикали от уровня пола нижележащего этажа до уровня пола вышележащего этажа, а в верхних этажах и одноэтажных зданиях — вверх чердачного перекрытия (рис. 2).
Объемно-планировочные элементы в зданиях с колоннами характеризуются сеткой колонн, то есть расстоянием между колоннами в продольном и поперечном направлениях, а также высотой этажа.
Рис. 2. Разрез здания с укладкой сборных панелей на ригели: Н — высота этажа; 1 — колонна; 2 — ригель; 3 — плита перекрытия
Определение пролета, шага, высоты этажа.
Унификация типовых конструкций основана на унификации конструктивных схем и размеров объемно-планировочных элементов зданий. Основными линейными размерами (параметрами здания) являются шаг, пролет и. высота этажа.
Пролетом в плане здания называют расстояние между разбивочными осями несущих стен или отдельных опор в направлении, которое соответствует пролету основной несущей конструкции перекрытия или покрытия, например, пролету фермы.
Конфигурация и размеры плана, высота и профиль промышленных зданий определяются технологическими параметрами, числом и взаимным расположением пролетов. Эти факторы, как отмечалось, зависят от технологии производства, характера выпускаемой продукции, производительности преприятия, требований санитарных норм и пр.
В размер привязки подкранового пути входит зазор (не менее 60 мм) между торцовой плоскостью крана и колоннами, а также расстояние между центром катков крана и его торцовой плоскостью, принимаемое от 125 до 500 мм в зависимости от грузоподъемности кранов. Ширину пролетов, не имеющих мостовых кранов, принимают равной расстоянию между разбивочными осями. Минимально допустимая ширина пролетов, определяемая только условиями технологии производства (габариты и характер оборудования, система его расстановки, ширина проездов и др.), не всегда экономически целесообразна.
При выборе ширины пролетов следует учитывать также тенденции развития данной отрасли промышленности, оптимальные возможности изготовления и монтажа конструкций покрытий зданий, грузоподъемность внутрицехового транспорта и т.д.
Шаг колонн (расстояние между поперечными разбивочными осями) выбирают с учетом габаритов и способа расстановки технологического оборудования, размеров выпускаемых изделий, вида внутрицеховых подъемно-транспортных средств и других факторов. Так, при крупногабаритном оборудовании и больших изделиях шаг колонн назначают возможно большим, обеспечивая помещениям технологическую гибкость.
Увеличение шага колонн в большинстве случаев повышает эффективность использования производственных площадей, но усложняет конструкции покрытия и подкрановых путей здания. Поэтому размер шага колонн всегда обосновывают технико-экономическим расчетом. Наиболее распространены шаги колонн 6 и 12 м.
Высота пролетов (расстояние от уровня пола до низа несущих конструкций покрытия) в основном зависит от технологических и санитарно-гигиенических требований. Складывается она в пролетах с мостовыми кранами из расстояния от уровня пола до верха кранового рельса н, и расстояния от рельса до низа несущих конструкций покрытия H2.
Высоту пролета предварительно определяют суммированием следующих параметров: высоты наибольшего технологического оборудования (при небольших его размерах принимают а > 2,3 м); просвета между верхом наибольшего оборудования и низом перемещаемого груза, поднятого в верхнее положение (б > 0,5 м); высоты перемещаемых грузов в транспортном положении (в); расстояния от верха транспортируемого изделия до центра крюка (г> 1 м); расстояния от центра крюка до головки рельса (зависящего от Q крана и принимаемого д = 0,05. 4,8 м); высоты крана (А = 0,5. 5,9 м); просвета между верхом крана и низом несущих конструкций покрытия (е > 0,2 м). (> больше или равно во всех случаях)
Определение высоты бескрановых пролетов или с подвесным транспортом не вызывает затруднений. Следует подчеркнуть, что из- за одного какого-либо технологического агрегата, превышающего по высоте остальное оборудование, нецелесообразно увеличивать высоту всего пролета. В таких случаях иногда решают заглубить высокий агрегат или делают над ним надстройку.
Наметив основные размеры пролетов, их подчиняют требованиям унификации.
Одноэтажные здания, как правило, проектируют с параллельно расположенными пролетами одинаковой ширины и высоты. По требованиям технологии допускается проектировать здания с пролетами взаимно перпендикулярного направления и разной унифицированной ширины.
При разной высоте параллельных пролетов перепады высот рекомендуется совмещать продольными температурными щвами, а величину понижения принимать 1,2м и более.
При назначении размеров зданий должны быть соблюдены санитарные нормы, предусматривающие на каждого рабочего не менее 15 м 3 объёма и не менее 4,5м 2 площади помещения.
В настоящее время при определении основных параметров зданий используют компьютерное моделирование. Компьютерное моделирование позволяет значительно сократить трудоемкость процесса проектирования, располагает более широкими возможностями варьирования, наглядности и получения на любой стадии нужных чертежей и изображений.
Объемно-пространственный элемент здания. Шаг, пролёт, высота этажа
Многоэтажные промышленные здания.
Объемно-пространственный элемент здания. Шаг, пролёт, высота этажа
Конструктивное решение здания определяется в зависимости от его объемно-планировочного решения, а унификация объемно-планировочных решений основывается на унификации их основных параметров: пролета, шага и высоты этажа. Пролет – это расстояние между продольными несущими конструкциями (продольными несущими стенами или продольными рядами стоек каркаса). Шаг – это расстояние между поперечными несущими конструкциями (поперечными несущими стенами или поперечными рядами стоек каркаса). Высота этажа – это расстояние от пола до пола смежных этажей или от пола верхнего этажа до верха чердачного перекрытия или верха совмещенного покрытия. Часть объема здания с размерами, соответствующими пролету, шагу и высоте этажа, называется объемно-пространственным элементом здания.
2. Объемно-планировочные решения промышленных зданий
При разработке объемно-планировочного решения здания необходимо обеспечить наиболее удобное и экономное выполнение функционального процесса в здании, для которого оно проектируется. В ходе проектирования следует предусмотреть в будущем здании все необходимые помещения, их требуемые форму, размеры и порядок размещения с учетом будущего функционального процесса, который будет в них выполняться. Расположение помещений заданных размеров и формы в одном здании или комплексе зданий, подчиненное функциональным, техническим, архитектурно—художественным и экономическим требованиям, называется объемно планировочным решением здания или комплекса зданий.
Помещения в здании в зависимости от их роли в выполнении основного функционального процесса делятся на:
— основные помещения, предназначенные для выполнения основных функций здания (например, классные комнаты в школах, жилые комнаты в жилых домах, кабинеты врачей в поликлиниках и т.д.);
-подсобные (вспомогательные) помещения, предназначенные для выполнения вспомогательных функций, способствующих выполнению основного функционального процесса (санитарно-технические узлы, кухни, административные помещения и др.);
—коммуникационные помещения, обеспечивающие связи между помещениями. Коммуникации бывают горизонтальными (коридоры, галереи, проходы, фойе, кулуары) и вертикальными (лестницы, лифты, эскалаторы, пандусы).
Размещение помещений в здании следует устанавливать с учетом последовательности функциональных процессов, протекающих в помещениях здания.
В зависимости от расположения помещений в плане на этажах различают коридорную, секционную, анфиладную, зальную и смешанную схемы планировки зданий.
На всех этажах многоэтажных зданий вертикальные несущие конструкции (стены, колонны), лестничные клетки, шахты лифтов, санитарные узлы, кухни должны располагаться по вертикали соответственно друг над другом, т.е. они должны занимать одно и то же положение на плане каждого этажа.
1 этапы проектирования
Процесс проектирования обычно состоит из следующих основных этапов:
а) разработка технического задания и технического предложения;
б) эскизное проектирование;
в) техническое проектирование
.
Техническое задание (ТЗ) на проектирование — первый технический
документ для проектирования технического объекта с подготовкой соответствующей документации.
является обязательным и готовится всегда независимо от дальнейшей стадии работы над проектом.
ТЗ включают: перечень и значения прогнозируемых параметров с отражением уровня стандартизации и унификации;
параметров, характеризующих научно-технический уровень (патентную чистоту) и качество изделия (ТО) с учетом полного
удовлетворения целевого назначения; стоимость разработки.
Техническое задание в общем случае состоит из следующих основных разделов:
· наименование и область применения;
· основание для разработки;
· цель, назначение и источник разработки;
· стадии и этапы разработки;
· порядок контроля и приемки;
Техническое предложение (ТП) должно содержать указания и обоснования по принципиальному устройству объекта,
целесообразности использования в его конструкции тех или иных технических решений, а также сравнительную оценку
вариантов этих решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей. В техническом предложении должны
быть приведены сведения по технико-экономической оценке принятых решений, их надежности, необходимости полной или
частичной экспериментальной проверки и т.д., а также объем и стадийность разработки проекта.
При разработке ТП рассматривается ряд вариантов структурных схем конструкции. В результате анализа
выполняется отбор допустимых конструктивных решений.
Эскизный проект. По выбранным на этапе разработки ТП основным параметрам разрабатывается эскизный проект (ЭП). На этой стадии
начинается процесс конструирования объекта. Эскизный проект дает
общее представление об устройстве, принципе работы, назначении, основных показателях, параметрах и габаритах ТО.
Технический проект.После согласования и утверждения эскизного проекта выполняется завершающая процедура проектирования — технический проект.
В отличие от предыдущей на стадии технического проекта все конструктивные решения должны разрабатываться полностью. При этом техническая
документация должна давать не общее, а полное и окончательное представление об устройстве объекта, включая все необходимые данные для
разработки рабочей документации и гарантийной прочности основных элементов конструкции при указанных в проекте размерах и сечениях деталей.
В рабочем проекте осуществляется детализация документации путем разработки чертежей на каждый элемент технического объекта.
2. Блочная схема зданий из объемных элементов в большей степени отвечает задачам индустриализации строительства, так как при этом на строительную площадку завозят объемные элементы с установленным оборудованием и отделкой, а число монтажных элементов сокращается до минимума.
Блочные схемы зданий со сплошной расстановкой объемных элементов состоят из блок-комнат, блоков на всю ширину здания и блок-квартир, устанавливаемых с разрывами от 2 до 15 см. Объемные элементы в этих схемах несущие.
Объемные элементы блок-комнаты с габаритными размерами не более 5,3 м по длине и 3,5 м по ширине, высотой от 2,62 до 2,85 м по лучили широкое распространение ввиду простоты их изготовления и транспортировки и не большого веса блок-комнаты (6—12 т). В таких блок-комнатах размещаются жилые комнаты, кухни, санитарно-техннческне узлы,
лестничные клетки и т. д. (рис. VII.2. а).
Объемные элементы на ширину здания делится по длине на два помещения: комната- комната, комната —кухня (с санузлом), лестница—кухня (с санузлом) и т.д. (рис. VII.2.6). Дома из объемных элементов на всю ширину здания исключают необходимость иметь средние опоры: они опираются на четы ре точки в плоскости наружных стен, которые выполняют функции колонн каркаса.
Объемные элементы блок-квартиры включают в одном монтажном элементе комплекс помещений квартиры: комнаты, кухню, сан-узел. Блок-квартиры устанавливают в здании в два ряда по ширине (рис. VII.2.в).
Торцовые объемные элементы дома конструктивно решаются так же, как и рядовые, только с наружной стороны одной из боковых стен ставят утеплитель и дополнительную скорлупу для его защиты. Смежные объемные элементы в опорных узлах поверху соединяют сваркой монтажных связей к закладным деталям. Под связями предусмотрены про кладки различной толщины, с помощью которых выравнивают отметки опор под один горизонт в процессе монтажа. Эти детали служат опорными столиками для установки объемных элементов следующего этажа.
Индустриализация строительства (часть 2)
Основные объемно-планировочные параметры зданий
Основой индустриализации в строительстве является модульная координация размеров в строительстве (МКРС). Применение МКРС возможно при установлении размеров между координационными осями зданий и сооружений. Координационные оси зданий и сооружений это — осевые линии, вдоль которых располагаются основные несущие конструкции (стены, колонны).
По координационным осям определяются объемно-планировочные параметры зданий и сооружений: шаг, пролет и высота этажа. Координационные оси, для удобства применения, маркируют, то есть, помечают в разных направлениях:
Последовательность маркировки осей принята слева направо и снизу вверх.
Пролет — расстояние между координационными осями несущих стен или отдельных опор в направлении, длины основной несущей конструкции перекрытия или покрытия. В большинстве случаев шаг меньше чем пролет, (рис.1).
Высота этажа — расстояние по вертикали, от уровня пола нижележащего этажа до уровня пола вышележащего этажа. В верхних этажах и одноэтажных зданиях, высота определяется до верха отметки чердачного перекрытия.
Использование в проектах одного или ограниченного числа размеров шагов, пролетов и высот этажей дает возможность применять ограниченное число типоразмеров деталей. Таким образом, унификация объемно планировочных решений зданий и сооружений является непременным требованием для унификации строительных изделий.
Шаг и пролет — элементы модульной пространственной системы — координатного пространства — системы модульных или координатных плоскостей, членящих здание на объемно-пространственные элементы, т. е. части объема здания с размерами, равными высоте этажа, пролету и шагу (рис. 2).
Система осей в проектировании служит координатной сеткой, на основе которой устанавливается взаимное расположение всех несущих конструкций между собой. При строительстве координатная сетка служит размерной основой, которая позволяет точно осуществлять вынос осей в натуре. Для этих целей в проектах должна быть точно указана привязка основных несущих конструкций к координационным осям, т. е. расположение граней конструктивных элементов (несущих и ненесущих), встроенного оборудования по отношению к координатным осям.
Основные правила привязки несущих конструкций, к модульным разбивочным осям следующие (рис. 1.9).
Геометрические оси внутренних стен, колонн совмещаются обычно с разбивочными осями; исключения допускаются для стен лестничных клеток, стен с вентиляционными каналами и т. п.
При привязке наружных стен и колонн их геометрические оси часто не совпадают с разбивочными осями; в зависимости от целесообразности размещения несущих конструкций перекрытий или покрытий применяют:
При назначении размеров привязок стен полезно соблюдать кратность размеров, свойственных кладке искусственных камней с учетом швов (так, для кирпичной кладки привязочные размеры: 130, 250, 380, 510 и т. д.).
Типы каркасных зданий по характеру работы несущего остова. Пролет, шаг, сетка колонн
Типы каркасов различаются по следующим признакам:
железобетонные каркасы (монолитным, сборным, сборно-монолитным);
2. По устройству горизонтальных связей: с продольным, поперечным, перекрестным расположением ригелей и с непосредственным опиранием перекрытий на колонны (безригельное решение).
3. По характеру статической работы:
рамные с «жесткими» (монолитными) соединениями элементов в узлах (пересечениях) каркаса;
связевые со сварными соединениями узлов, отличающиеся простотой конструктивного исполнения, но по принципу геометрической неизменяемости системы имеющие связи жесткости, устанавливаемые между колоннами и ригелями каркаса;
Каркасный тип здания целесообразен там, где требуются помещения с большой свободной площадью, а также в условиях, когда здание воспринимает большие статические или динамические нагрузки.
Основные размеры здания в плане (общие, пролеты, шаги) устанавливаются между разбивочными осями — продольными и поперечными. В производственных одноэтажных, зданиях расстояние между продольной разбивочной осью (пролет) в соответствии с объемно-планировочными решениями назначают для домов без кранов равными 12, 18 и 24 метров (а для отдельной отрасли также 6 и 9 м), для здания, оборудованного мостовым краном,— 18, 24, 30 м и больше, кратными 6 метров.
Если необходимо по технологическим требованиям допускают для бескрановых зданий пролет величиной 30 метров и больше, кратные 6 метрам, а для крановых зданий — пролеты, равные 12 м.
Шаг колонн — расстояние, измеряемое между соответствующими поперечными разбивочными осями,— в одноэтажных производственных зданиях назначается равным 6 или 12 м (как по крайним, так и по средним рядам) на основании технико-экономических расчетов с учетом технологических требований. При этом в зданиях с железобетонным каркасом с пролетами 12 м, высотой до 6 м рекомендуется применять шаг наружных колонн 6 ж, а в бескрановых зданиях высотой 8,4 м и более и в зданиях высотой 12,6 м и более, оборудованных кранами,— шаг средних колонн, равный 12 м. Необходимо отметить, что до недавнего времени более распространенным был шаг колонн 6 м. Переход на сетки колонн с шагом 12 м (12 X 18, 12 X 24, 12 X 30 м) расширяет планировочные возможности зданий, делает их более универсальными («гибкими»), способствует увеличению производственных площадей, сокращению затрат на изготовление и монтаж конструкций и др.
При 12-метровом шаге колонн несущие конструкции покрытия располагаются как с шагом 12м, так и 6 м. В последнем случае в состав каркаса вводят подстропильные конструкции. При шаге внутренних колонн 12 м шаг колонн в наружных (пристенных) рядах может быть 12 и 6 м. Производственные многоэтажные здания проектируют с шагом колонн 6 метров, с пролетем 6 и 9 метров для нижних этажей и 6—24 метров — для верхних но это зависит от назначения здания.
4. Единая модульная система в строительстве (ЕМС). Координационные оси. Размеры модульные, конструктивные и натурные. Горизонтальные и вертикальные планировочные модули.
ЕМС.Основой для унификации и типизации сельскохозяйственных зданий является Единая модульная система в строительстве (ЕМС) — совокупность правил взаимного согласования размеров зданий и сооружений, а также размеров и расположения их элементов, строительных конструкций, изделий и элементов оборудования на основе применения модулей. Положения модульной координации размеров в строительстве (МКРС) действуют во всех странах СЭВ и регламентируются специальным стандартом.
В СССР и большинстве европейских стран в качестве единого основного модуля принята величина 100 мм, обозначаемая буквой М. Для назначения координационных размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов сельскохозяйственных зданий применяются укрупненные модули (мультимодули): ЗМ, 6М, 12М, 15М, ЗОМ, 60М (т. е. 300, 600, 1200, 1500, 3000, 6000 мм). Укрупненные модули применяют до некоторых предельных значений координационных, размеров. В сельскохозяйственных зданиях их принимают: 60М — в плане без ограничения предела; ЗОМ — в плане в пределах до 21000 мм; 15М — в плане в пределах до 12 000 мм; 12М и 6М — в плане в пределах до 7200 мм и по вертикали без ограничения; ЗМ —в плане и по вертикали в пределах до 3600 мм.
Для назначения относительно малых размеров конструктивных элементов и деталей (сечения колонн, балок, перемычек и т. п.), а также толщины плитных и листовых материалов, ширины зазоров между элементами и допусков при изготовлении изделий применяются кроме основного дробные модули (субмодули) 50, 20, 10, 2 и 1 мм, обозначаемые соответственно 1/2М, 1/5М, 3/10М, 1/20М, 1/50М, 1/100М.
Взаимное расположение элементов здания в пространстве устанавливают с помощью трехмерной условной системы взаимно пересекающихся плоскостей — модульной пространственной координационной системы. Линии пересечения координационных плоскостей образуют координационные оси в плане и разрезе, которые определяют членение здания на модульные шаги и высоты этажей, а также расположение основных несущих и ограждающих конструкций. Расстояния между координационными плоскостями и осями кратны основному или некоторым укрупненным модулям. На архитектурно-строительных чертежах поперечные оси обычно обозначают арабскими цифрами, а продольные — заглавными буквами русского алфавита. Порядок маркировки осей: снизу вверх и слева направо по левой и нижней сторонам плана.
Координационные оси.На изображении каждого здания или сооружения указывают координационные оси и присваивают им самостоятельную систему обозначений.
Пропуски в цифровых и буквенных (кроме указанных) обозначениях координационных осей не допускаются.
Цифрами обозначают координационные оси по стороне здания и сооружения с большим количеством осей. Если для обозначения координационных осей не хватает букв алфавита, последующие оси обозначают двумя буквами.
Вертикальный модуль (т.е. модуль для основных вертикальных размеров) в гражданском строительстве принят равным 30 см, что отвечает высоте двух подступенков лестницы (2х15 см) и блоку кирпичной кладки из четырех рядов.
Горизонтальный модуль зависит от решения зданий и вида применяемых в них конструкций. Жилые дома, здания детских учреждений и больниц характеризуют малыми размерами элементов. Для них горизонтальный модуль принят равными 20 см, что отвечает толщинам внутренних несущих панелей, или равным 40 см, что отвечает толщинами тех же стен из кирпича или крупных блоков.