При проектировании нового цеха большое значение имеет выбор типа производственного здания, его компоновки, размеров в плане. При реконструкции и техническом перевооружении производства возникает задача оптимального использования имеющихся производственных зданий для размещения новых участков и цехов Стоимость производственных зданий в машиностроении довольно высока и достигает 30-40 % стоимости основных
фондов предприятий.
Объемно-планировочные решения производственных здании могут быть разнообразными. Для цехов механосборочного производства применяют одноэтажные и многоэтажные здания со свето- аэрационными фонарями и без них, крановые (оборудованные мостовыми кранами) и бескрановые здания с использованием напольного и подвесного транспорта. По форме в плане здания обычно проектируют прямоугольными, однако в отдельных случаях применяют Г-, П- или Ш-образные. Выбор обычно связан с формой и размерами площадки завода или стремлением зарезервировать площадь для дальнейшего расширения цехов путем пристройки дополнительных пролетов.
При проектировании производственных зданий наиболее широкое применение получили каркасные здания с использованием унифицированных железобетонных строительных элементов заводского изготовления. Для ускорения и удешевления строительного проектирования разработаны унифицированные типовые секции (УТС), представляющие собой объемную часть здания и состоящие из одного или нескольких пролетов одинаковой длины.
Это позволяет разместить в одном здании несколько цехов, если это не противоречит условиям производства и требованиям противопожарной безопасности. Блокирование нескольких цехов в одном здании способствует сокращению коммуникации и транспортных расходов. Анализ затрат на создание производственных зданий показывает, что одноэтажные здания оказываются^, как правило, дешевле многоэтажных при той же производственной площади. Более широкие пролеты и шаг колонн в одноэтажных производственных зданиях позволяют лучше использовать производственные площади в евязи в уменьшением «мертвых зон» вокруг колонн.
Указанные факторы определяют преимущественное использование в машиностроении одноэтажных производственных здании. Однако при реконструкции действующих предприятии, площадка которых ограничена сложившейся застройкой, в обоснованных случаях идут на применение многоэтажных производственных
зданий.
На рис 13.1 показаны конструктивные схемы пролетов одноэтажных производственных зданий в полным каркасом, который образуют колонны 2, стропильные 3 и подстропильные 7 фермы, подкрановые балки 6 и плиты 4 покрытий. Колонны опираются на фундаменты 8, габаритные размеры которых необходимо учитывать при размещении высокоточных станков, устанавливаемых на собственные фундаменты, а также при определении трасс стружко- уборочных конвейеров. Высокая продольная и поперечная жесткость каркаса здания достигается сваркой стальных закладных элементов и последующим заполнением стыков бетоном. Для освещения и естественного проветривания в пролетах средних рядов предусматривают светоаэрационные фонари. В краиних пролетах естественное освещение обеспечивается боковым остеклением, поэтому светоаэрационные фонари не предусматривают. К ограждающим конструкциям здания относятся панели стен, окна двери и ворота. Вместо светоаэрационных фонарей в конструкции зданий с плоской кровлей в отдельных случаях предусматривают световые плафоны. Однако подобные решения не получили широкого распространения ввиду сложности обеспечения герметизации плафонов и быстрого их загрязнения в процессе эксплуатации.
Ранее было отмечено, что оборудование в современных нехах устанавливают в основном на виброизолирующие опоры. Это обусловливает высокую гибкость планировки. Поэтому полы в цехах представляют собой многослойную конструкцию, включающую утрамбованный грунт, надежную бетонную подготовку толщиной 200—300 мм, бетонную стяжку для выравнивания, слой гидроизоляции, а также покрытие пола.
Основные строительные параметры пролетов современных производственных зданий приведены в табл. 4.8.
При оформлении компоновочных аланов здание в плане изображают в виде сетки продольных и поперечных разбпвочных осей (рис. 13.2). При этом продольные разбивочные оси, образующие пролеты здания, обозначают прописными буквами русскою алфавита, а поперечные — арабскими цифрами.
Для проектирования производственных зданий разработан типаж основных и дополнительных унифицированных типовых секций. Размеры основных секций в плане составляют 72x72 и 72x 144 м, причем первый размер соответствует длине пролета, второй — ширине здания. Площадь указанных секций составляет соответственно 5184 и 10 368 м2. Основные секции могут быть крановыми и бескрановыми, с сеткой колонн 18x12 м или 24x12 м при высоте пролета 6; 7,2: 8,4 м для бескрановых и 10,8; 12,6 м для крановых зданий.
Рис. 13.2. Компоновочные планы:
а — здания, состоящего из двух пролетов; б — здания, состоящего из четырех параллельных пролетов и одного поперечного пролета; 1 — колонка; 2 -- продольная раз- бивочная ось; 3 — поперечная разбивочная ось; 4 температурный шов
Помимо основных предусматривают дополнительные одно- и двухпролетные секции длиной 72 м, оборудованные кранами с высотой пролета 10,8; 12,6; 16,2 и 18 м. Эти пролеты имеют ширину 24 и 30 м и предназначаются для размещения крупных изделий.
Из основных и дополнительных секций можно компоновать производственные здания разных размеров и формы. Каждая секция отделяется от другой температурно-деформационным швом, представляющим собой сдвоенный ряд колонн (рис. 13.2, б).
Рис. 13.3. Схемы производственных зданий, скомпонованных из унифицированных типовых секций
Рис. 13.4. Поперечные разрезы зданий:
а — бескрановое здание со светоаэрационным фонарем? 6 — Оескрановое здание с плоской кровлей и подвесным потолком; в — крановое здание, г — пристройка к производственному зданию для размещения административных и бытовых помещений
На рис. 13.3, а приведены примеры компоновки зданий из основных секций размером 72 X 144 м и 72x72 м. Эти секции являются основой производственного здания. На рис. 13.3, б показаны варианты, дополненные одно- и двухпролетными секциями. В дополнительных секциях пролеты расположены перпендикулярно к пролетам основных секций, что удобно, например, при поточной конвейерной сборке изделий. Варианты, показанные на рис. 13.3, в, характеризуются тем, что пролеты дополнительных секций расположены параллельно пролетам основных секций здания. Подобную компоновку используют в единичном и мелкосерийном производстве. В дополнительных крановых пролетах большей высоты размещают участки изготовления базовых деталей, а также участки сборки изделия.
При выборе схемы нового здания необ>одимо стремиться к унификации объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий.
Поэтому предложение следует отдавать зданиям прямоугольной формы с пролетами одного направления и преимущественно без перепадов высот.
Пролеты цехов с повышенной высотой необходимо группировать вместе, но число высот должно быть минимальным. На рис. 13.4