воронки на кровле промышленного здания
Водосточные воронки для плоских крыш зданий и сооружений
Режимы (напорный/безнапорный) течения дождевых стоков [1], определяющие качество функционирования внутренних водостоков [2], формируются в водосточных воронках. Сегодня строительный рынок предлагает сотни их типов, стоимостью, различающейся в разы. Выбрать оптимальный для конкретных условий тип удаётся редко — рекомендаций для этого в основном российском нормативе [3] нет. Анализ известных конструкций внутренних водостоков для плоских крыш, с которыми строится около 90 % зданий, будет весьма своевременным.
Воронка типа Вр-4 (рис. 10), разработанная НИИСантехники, состоит из корпуса с коническими расширениями (четыре перехода) с одной стороны и патрубком с внутренним диаметром 100 мм и толщиной стенки 9 мм — с другой стороны, прижимного кольца типа «Моспроект» (без внутренней решётки и с конусом, аналогичным конусу на корпусе) и цилиндрического купола диаметром 230 мм с вертикальными рёбрами и водоприёмными отверстиями-прорезями и с глухой верхней частью.
Монтаж ВВ производится следующим образом. Корпус размещается в отверстии в перекрытии поверх утеплителя и на него сверху накладывается часть кровельного материала, а снизу крепится хомутом имеющийся на корпусе патрубок. Затем кровельный материал прижимается к внутренней поверхности конуса на корпусе посредством наружной поверхности на конусе прижимного кольца с тем, чтобы обеспечивалось водонепроницаемое сопряжение ВВ и кровли. После этого в кольцевой выступ на прижимном кольце устанавливается купол. Преимуществом воронок, по мнению разработчиков, является замена решетчатых куполов на купола с глухой верхней частью, которая значительно увеличивает надёжность работы воронки в холодные периоды года и их пропускную способность.
Водосточная воронка модели Вр-7 (рис. 11) разработана НИИСантехники для жилых зданий.
ВВ модели Вр-7 состоит из сливного ступенчатого патрубка длиной около 700 мм и приёмной решётки, выполненной как одно целое с прижимным фланцем и приёмным патрубком с внутренним диаметром 76 мм. Одна часть сливного патрубка длиной 400 мм имеет наружный диаметр 96 мм и внутренний диаметр 80 мм предназначена для подсоединения к водосточному стояку. Другая его часть длиной 300 мм с внутренним диаметром 120 мм окачивается фланцем диаметром 270 мм. В состав ВВ входит колпак, который крепится к решётке тремя болтиками со шплинтами (без гаек). Решётка прижимается к фланцу сливного патрубка также болтами. Это обеспечивает надёжную герметизацию в месте соединения ВВ с кровельным ковром при её установке. Гайки глухие на прокладках из жёсткой резины для защиты от коррозии резьбового соединения. На совмещённых покрытиях с эффективными утеплителями воронка устанавливается с дополнительным отрезком из асбестоцементной трубы условным проходом 150 мм (отрезок опирается на железобетонное перекрытие), на которой размещается фланец сливного патрубка. При этом зазор между сливным патрубком и стенками отверстием в железобетонной плите заделывается теплоизоляционным материалом и закрывается опорным фланцем с патрубком длиной 50 мм. Этот фланец надевается на сливной патрубок, прижимается к железобетонной плите и закрепляется на нём винтами, упирающимися в стенки сливного патрубка. Для установки ВВ на крышах с чердаками отрезок из асбестоцементной трубы не используется — фланец сливного патрубка опирается на прочный слой железобетонного перекрытия. Преимуществом ВВ, считают разработчики, является то, что приёмная решётка, выполненная как одно целое с прижимным фланцем и приёмным патрубком, обеспечивает надёжную передачу тепла от стояка к периферийным частям воронки.
Водосточная воронка Вр-9 (рис. 12), разработанная НИИСантехники для жилых, промышленных и общественных зданий, включает в себя сливной патрубок и прижимное кольцо, аналогично воронке ГПИ «Промстройпроект» (рис. 3). Отличительной особенностью ВВ является то, что купол с решёткой выполнен с глухим верхом, как и в воронках Вр-4 и Вр-7 (рис. 10 и 11). К тому же прижимное кольцо закрепляется не болтами, а шпильками с глухими гайками с уплотнением резиновыми прокладками. Купол при этом удерживается на прижимном кольце посредством специальных болтиков, проходящих через прорези на водоприёмной решётке.
Водосточная воронка Вр-10 (рис. 13) разработана НИИСантехники для установки на плоских эксплуатируемых кровлях на базе сливного патрубка воронки ГПИ «Промстройпроект» (рис. 3). Отличительной особенностью ВВ является то, что прижимной фланец с приёмным патрубком выполнен иначе, применительно к эксплуатируемым кровлям. Также для удобства сопряжении с плитками защитного слоя кровли в одном уровне фланец выполнен квадратным в плане, а водоприёмные отверстия расположены по окружности. Центральная часть решётки представляет собой глухой диск, что, по предположению разработчиков, должно обеспечивать воронке повышенные гидравлические и тепловые качества.
Водосточная воронка Вр-7А (рис. 14) разработана НИИСантехники в 1966 году для установки на крышах жилых зданий с целью производства всех её деталей с использованием наиболее технологичных способов, то есть с применением прогрессивных методов отливки.
Воронка состоит из нескольких деталей: сливной трубы, прижимного фланца, водоприёмного колпака с рёбрами и водоприёмными отверстиями, а также набора прижимных болтов с шайбами. Сливная труба выполнена в виде патрубка (диаметром 100 или 80 мм) с гладким раструбом на одном из его концов, на который на заводе плотно насажен (посадкой, на резьбе или при помощи клея на основе эпоксидной смолы) фланец с резьбами под шпильки. Прижимной фланец выполнен с патрубком с одной стороны и с приливами — с другой. Колпак выполнен с глухой верхней частью в виде конуса.
Монтируется ВВ в следующей технологической последовательности. Сначала в отверстие в железобетонной плите вводят сквозь слой утеплителя отрезок асбестоцементной трубы и в нём размещают сливную трубу так, чтобы на его верхний торец опирался фланец сливной трубы, а другая её часть выступала за плоскость железобетонной плиты. Сливная труба после этого закрепляется на железобетонном перекрытии специальным хомутом. Затем поверх фланца сливной трубы располагается кровельный ковёр и прижимается к нему с целью обеспечения водонепроницаемого сопряжения ВВ с кровлей, посредством прижимных шпилек и прижимного фланца так, чтобы его патрубок, прорезая часть кровельного ковра, вошёл в раструбную часть сливной трубы. Перед тем, как вводить шпильки в отверстия прижимного фланца, на него устанавливают водоприёмный колпак.
Водосточная воронка Вр-9А (рис. 15) разработана НИИСантехники как видоизменение воронки Вр-9 для установки на кровли промышленных и общественных зданий, с такой же целью, как и в воронке Вр-7А, из-за необходимости изготовлять её детали наиболее технологичными способами. Воронка состоит из тех же деталей, что и воронка Вр-7А.
Воронка Вр-9А отличается от Вр-7А бóльшими диаметрами прижимного фланца и водоприёмного колпака. Кроме того, её можно устанавливать без использования отрезков асбестоцементных труб, что является существенным преимуществом.
Водосточная воронка (рис. 16) разработана ГПИ «Промстройпроект» для кровель, заливаемых слоем воды на базе воронки, предложенной ранее для незаливаемых кровель промышленных зданий (рис. 3).
Для обеспечения необходимой высоты слоя дождевой воды в данной водосточной воронке имеется специальный патрубок диаметром 100 мм, вставляемый на сальниковом уплотнении в сливной патрубок диаметром 157 мм.
Кроме этого, в её состав входят прижимное кольцо с фланцем, шпильки с гайками и решетчатый купол. Это является недостатком — пропускная способность ВВ низка, и по этой причине так называемый «сифонирующий» режим течения дождевых стоков наступает лишь при значительной высоте слоя воды над кромкой патрубка, которая превышается над кровлей на 45–50 мм.
Другой недостаток связан с использованием сальникового уплотнения патрубка — за летний период оно успевает покрыться слоем коррозионных отложений, и патрубок «прикипает» к прижимному кольцу настолько, что его не удаётся вынуть без повреждения места сопряжения кровли с воронкой. Чтобы избежать «прикипания», на кровле иногда оставляют слой воды на зиму, а это нередко сопровождается протечками крыши из-за разрушения кровельного ковра вследствие многочисленных фазовых переходов воды в лёд и обратно.
Воронка (рис. 17), разработанная компанией ОАО «Промстройниипроект» (Ростов) для кровель, заливаемых слоем воды, имеет аналогичные детали, как и у ВВ (рис. 16) — патрубки (сливной и переливной), прижимное кольцо с фланцем, шпильки с гайками и купол, но она свободна от первого из перечисленных выше недостатков — работа воронки в напорном (сифонирующем) режиме наступает уже при слое воды над кромкой патрубка в 10–20 мм благодаря применению глухого верха на куполе.
К её недостаткам относятся фиксированная высота кромки глухой части купола и, как и в ВВ (рис. 16), недостаточно надёжная конструкция сальника.
Водосточная воронка Вр-8 (рис. 18) разработана НИИСантехники (а.с. СССР №159964 от 30.10.1963) для заполняемых водой кровель, в которой, как и в предыдущих двух воронках (рис. 16 и 17), используется сливной патрубок (идея также компании «Промстройпроект»).
В этой воронке прижимное кольцо отличается от кольца воронки Вр-9 тем, что внутренняя часть его проточена на станке, а в верхней части его имеется выточка для размещения стопорного кольца. Регулирующий (переливной) патрубок имеет поперечные (кольцевые) пазы и пазы по образующей внешней стороны. В кольцевые пазы входят пальцы упорного кольца, и патрубок таким образом как бы висит на опорном кольце. Водонепроницаемость патрубкам обеспечивается мягкой набивкой, размещённой в кольцевых пазах, что, по мнению авторов, предотвращает цементацию («закипание») соединения продуктами коррозии.
Решётка с глухим колпаком устроена так, что позволяет менять уровень кромки глухого колпака в зависимости от величины слоя воды. Такая конструкция водосточной воронки создаёт, по мнению авторов, возможность установить патрубки и колпаки в воронках какого-либо отсека на кровле так, что все они будут работать одновременно и с наибольшей пропускной способностью.
Водосточная воронка Вр-9П (рис. 19) разработана НИИСантехники совместно с Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом промышленных зданий и сооружений (ОАО «ЦНИИПромзданий») на базе воронки Вр-9 для использования в неотапливаемых зданиях.
Воронка Вр-9П собирается с использованием следующих деталей: чаши с фланцем и сливным патрубком внутренним диаметром 142 мм и длиной 550 мм, прижимного фланца с внутренним патрубком диаметром 122 мм и длиной 130 мм и купола. Эти детали скрепляются между собой шпильками и глухими гайками, при этом кровельный ковёр зажимается между фланцами, а патрубки входят друг в друга. ВВ обогревается при эксплуатации внутренних водостоков электрическим током. Электрический ток подведён к распределительной коробке, расположенной поверх купола и соединённой с ТЭНом. Кроме того, серийный электронагреватель мощностью 300 Вт вмонтирован в купол воронки и соприкасается с ним и решёткой. Благодаря хорошей теплопередаче по указанным деталям, изготовляемым из металлов, обогреваются периферийные части воронки.
Известна конструкция ВВ, обогреваемой воздухом, поступающим из нижерасположенного помещения (рис. 20). Решётка колпака в ней выполнена из трубочек. Через них тёплый воздух, например, из чердачного помещения, проходя через имеющиеся в чаше воронки специальные полости и находящуюся на колпаке вентиляционную трубу, выходит в атмосферу. При этом поток тёплого воздуха обогревает решётку и периферийные области воронки. Недостатки такой воронки: относительно сложное устройство колпака и чаши, необходимость в использовании специального поддона для сбора оттаивающей воды, стекающей с воронки в чердачное помещение, и сброса её в водосточный стояк, постоянно имеющаяся вероятность закупорки инеем каналов решётки в периоды сильных морозов.
Как показывает анализ многочисленных практик, одна часть из рассмотренных конструкций водосточных воронок не реализована даже в материале. Другая их часть завершена изготовлением опытных образцов. Третья — применена на отдельных (как правило, эксклюзивных) объектах. Есть и такие ВВ, которые нашли широкое применение — некоторые из них не только эксплуатируются сейчас, но и используются при проектировании внутренних водостоков до сих пор [5].
Все рассмотренные выше ВВ изготовляются из металлов: литьём из чугуна и с использованием сварки из стали.
Автор [4] предложил изготовлять водосточные воронки из пластмасс, без точного указания их вида, что весьма важно для оценки долговременного поведения полимерных изделий — здесь водосточные воронки в системах внутренних водостоков при эксплуатации не являются исключением. Например, к середине 1960-х годов в сантехнике начали применяться трубные изделия из полиэтиленов (ПНП и ПВП — полиэтилены низкой и высокой плотности с долговременной прочностью 2,5 и 5,0 МПа относительно труб, работающих под внутренним давлением питьевой воды при температуре 20 °C непрерывно), полипропилена (ПП — гомополимер полипропилена, имеющий одинаковые мономерные звенья макромолекул, с долговременной прочностью 4,0 МПа), а также винипласта (НПВХ — суспензионный и эмульсионный непластифицированный поливинилхлорид с долговременной прочностью 6,0 и 4,0 МПа).
По предложению автора пластмассовая ВВ должна состоять из сливного патрубка, и водоприёмного колпака с рёбрами и водоприёмными отверстиями между ними. С учётом достижений в области переработки полимерных труб можно себе представить такой вариант изготовления ВВ из полимеров, указанных автором. Сливной патрубок изготовляют из отрезка винипластовой трубы диаметром d, толщиной стенки e и длиной 6–7d путём термомеханической обработки [6] одного из его концов (рис. 21).
Вначале формуют раструб диаметром 1,2d и длиной 1,1d с толщиной стенки 0,9e. Затем разбортовывают конец раструба — на нём получается отбортовка диаметром 1,5–1,6d с толщиной стенки на периферии 0,8–0,7e, и к ней приклеивают полихлорвиниловую плёнку толщиной 0,6×0,8 мм, размером 1,0×1,0 м.
Прижимной фланец изготовляют также с использованием термомеханического формования — отбортовку формуют на патрубке (отрезке трубы) такого же диаметра d, но из полипропилена и длиной 1,1–1,2d. К этой отбортовке затем приваривают — нагревательным инструментом (НИ), прутковой или экструзионной сваркой — купол с решёткой, которые изготовляются также из полипропилена. При монтаже ВВ, согласно автору, сливной патрубок устанавливают на отрезок асбестоцементной трубы, вделанный предварительно в покрытие (крышу). Затем патрубок прижимного фланца с небольшим зазором вводят в раструб сливного патрубка, внутренние стенки которого покрывают, согласно автору, слоем тугоплавкого битума с целью заполнения зазора между патрубком прижимного фланца и раструбом сливного патрубка. Здесь следует заметить, что на то время такое производство полимерных водоприёмных воронок было бы, очевидно, шагом вперёд. Сегодня с этим нельзя согласиться. (В чём именно кроется причина несогласия, в случае заинтересованности широкой научно-технической общественности, можно будет рассмотреть в следующей статье, посвятив её современным водосточным воронкам.)
В заключение следует отметить, что рассмотренные в статье конструкции воронок должны помочь специалистам в подборе ВВ для использования в водосточных системах зданий и сооружений с плоскими крышами. Ведь никаких сведений об этом в основном документе для сантехников СП 30.13330.2012 (Актуализированная редакция СНиП 2.04.01–85* «Внутренний водопровод и канализация») нет, а имеющиеся, например, в Интернете материалы носят в основном рекламный характер, и полностью доверять им будет опрометчиво, здесь не помешает более широкое представление о водосточных воронках как далёкого прошлого, так и современных.
Отвод воды с покрытий производственных зданий.
Отвод воды с покрытий осуществляется 2-я системами водоотвода: наружним и внутренним.
Наружный водоотвод подразделяют на неорганизованный, когда сброс воды происходит по свесам карниза, и организованный, при котором вода с кровли отводится по желобам и водосточным трубам. Наружный водоотвод предусматривают редко из-за его недостатков. Так, пря неорганизованном отводе воды увлажняются стены, что снижает их теплотехнические качества и долговечность, а также образуются наледи на карнизах, вызывающие разрушение кровли. В покрытиях с наружным организованным водоотводом указанные недостатки проявляются в меньшей мере, однако замерзание воды в желобах и водосточных трубах при резком похолодании может вывести из строя систему водоотвода.
В отапливаемых зданиях водоотвод с покрытий, как правило, устраивают внутренний, а в неотапливаемых зданиях — наружный неорганизованный. Внутренний водоотвод является наиболее современным и надежным способом удаления воды с кровли.
Положительная температура в отапливаемых зданиях исключает опасность замерзания талой воды в стояках. При наружном водостоке в таких зданиях на карнизах образуются наледи, так как стекающая вода от снега, тающего под влиянием внутреннего тепла, замерзает на холодном карнизе.
Покрытия многопролетных неотапливаемых зданий с внутренним отводом воды можно предусматривать при наличии производственных тепловыделений, поддерживающих положительную температуру в помещениях, или при специальном обогреве водоприемных воронок и стояков. При этом вода, образующаяся от таяния снега на крыше от солнечных лучей, не будет замерзать в системе водоотвода.
В тех случаях, когда на площадках предприятий отсутствует сеть дбждевой канализации, а также при деревянных и металлодеревянных несущих конструкциях покрытия допускается устраивать в отапливаемых зданиях наружный водоотвод. При этом их высота не должна превышать 10 м, а ширина покрытия в одну сторону—36 м. Толщину теплоизоляции покрытия в этих случаях целесообразно назначать с таким расчетом, чтобы снег на кровле не подтаивал под действием внутреннего тепла.
Наружный водоотвод с покрытий.
Наружный водоотвод с покрытий. Для наружного водоотвода с покрытий на продольных стенах предусматривают карнизы. Во избежание чрезмерного увлажнения стен стекающей водой вынос карниза на наружную плоскость стены должен быть по возможности большим (неменее 0,5 м при высоте стен 6м). Сток воды при неорганизованном водоотводе происходит по всей длине карниза.
Конструкция карниза зависит от вида стенового заполнения и вида кровли. В зданиях с кирпичными и мелкоблочными стенами карнизы выполняют в основном из кирпича с выносом до 300 мм. При выносе более 300 мм их монтируют, как правило, из специальных карнизных плит.
На рис. XVI-!, а показана конструкция кирпичного карниза, широко применяемая в одноэтажных промышленных зданиях. Вдоль карниза к деревянным пробкам, закладываемым в кладку через 750 мм, крепят стальные костыли, необходимые для заделки фартука из оцинкованной кровельной стали. Дополнительные слои кровельного ковра заводят на фартук и приклеивают мастикой.
В стенах из крупных бетонных блоков и панелей карнизы выполняют из сборных железобетонных карнизных панелей, имеющих длину до 6 м (рис. XVI-1,6,0). Карнизные панели укладывают на верхний ярус стеновых блоков или панелей и крепят в местах опирания и к покрытию сваркой закладных элементов. Свесы карниза обделывают кровельной оцинкованной сталью.
При наружном водоотводе с покрытий в отапливаемых зданиях целесообразно устраивать обогреваемые карнизы. Одно из таких решений показано на рис. XVI-!, г. При таких карнизах исключаются наросты льда в местах заделки кровельного ковра.
Для наружного организованного отвода воды с покрытия расстояние между водосточными трубами принимают не более 24 м, площадь сечения трубы—из расчета 1,5 см 2 на 1 м 2 площади кровли.
По периметру карниза в зданиях высотой более 10 м на кровлях с уклонами от 5 до 35% следует предусматривать решетчатое ограждение высотой не менее 600 мм из несгораемых материалов.
Рис.Типы карнизов промышленных
54. Внутренний водоотвод с покрытий.
Система внутреннего водоотвода состоит из водоприемных воронок, водосточных труб, стояков, подпольных или подвесных трубопроводов и выпусков
Водоприемные воронки направляют стекающую с кровли дождевую или талую воду в стояки, откуда она по трубопроводам и выпускам поступает в сеть ливневой или общесплавной канализации.
Схему внутреннего водоотвода выбирают в зависимости от размеров и назначения здания, числа и величины пролетов, конструкции кровельного покрытия и других факторов.
Для однопролетных зданий лучшей считается схема с одной воронкой на стояке, обеспечивающая хорошую пропускную способность и надежность работы при пониженной температуре. При наличии ливневой или общесплавной канализации с одной стороны здания применяют схему с подпольными трубопроводами (рис. ХУ1-2, б). При сильно развитых фундаментах под технологическое оборудование можно использовать схему с подвесными трубопроводами.
При выборе схемы внутренних водостоков в многопролетных зданиях исходят из тех же соображений, что и в однопролетных, размещая на каждом стояке минимальное количество воронок него водоотвода. Места установки воронок на кровле выбирают с учетом профиля покрытия и допускаемой площади водосбора на одну воронку. На скатных покрытиях воронки размещают в ендовах. Расстояние между воронками в ендовах скатных покрытий не
местности принимают по нормам,. Расстояние от оси воронок до продольной разбивочной оси в крайних и средних ендовах принимают 450 мм, а до ближайшей поперечной разбивочной оси—500 мм.
Минимальные уклоны отводных трубопроводов принимают: для подвесных — 0,005, для подпольных — в зависимости от диаметра 0,003—0,005. Наибольшая длина выпусков от стояков или прочисток до оси смотровых колодцев допускается 15—20 м в зависимости от диаметра труб. На сети внутренних водостоков для ее прочистки наряду со смотровыми колодцами предусматривают ревизии.
В зависимости от высоты и назначения здания, схемы и условий работы внутренних водостоков стояки, трубопроводы и выпуски монтируют из чугунных, асбестоцементных и пластмассовых напорных труб. Подпольные трубопроводы и выпуски можно выполнять
из керамических, бетонных и железобетонных труб. Диаметр труб определяют расчетом.
Стояки размещают обычно открыто рядом с колоннами и крепят к ним хомутами. В зданиях с повышенными требованиями к чистоте стояки располагают скрыто. Подвесные трубопроводы крепят к несущим конструкциям покрытия.
Ендовы в отапливаемых зданиях устраивают, как правило, утепленные и без продольного уклона. Кровельный ковер в ендовах и на прилегающих к ним участках скатных кровель с уклоном до 10% защищают слоем из мелкого гравия, втопленного в мастику.
Ширину уклонах кровли принимают соответственна 0,8 и) 1,5 м.
В неутепленных покрытиях воронки устанавливают на горизонтальную поверхность из бетона В утепленных покрытиях воронки устанавливают на легкобетонные вкладыши. В покрытиях с несущим металлическим профилированным настилом их монтируют на
стальных оцинкованных поддонах (рис. ХУ1-3, г). По периметру отверстия под поддон несущий настил усиливают рамкой из уголков.
В покрытиях промышленных зданий устанавливают водоприемные воронки типов Вр-9, Вр-9Б, Вр-10, Вр-8 и др. При установке их кровельный ковер зажимают между сливным патрубком и прижимным фланцем с помощью шпилек и резиновых прокладок. Сливной патрубок крепят к настилу хомутом, а купол воронки к прижимному фланцу — болтами.
В плоских эксплуатируемых кровлях используют водоприемные воронки типа Вр-10 с плоской водоприемной решеткой, укладываемой на бортик прижимного фланца. Водоприемный колпак воронок Вр-8 применяют в водонаполненных кровлях. Он имеет регулирующий переливной патрубок, удерживающий водяной слой заданной толщины. В местах установки воронок всех типов основной кровельный ковер усиливают тремя мастичными слоями, армированными слоями стеклоткани.
Внутренний водоотвод с покрытий фонарей с вертикальным остеклением устраивают при ширине 12 м и более, а фонарей с наклонным остеклением — при ширине более 9 м.
При устройстве внутренних водостоков с покрытий неотапливаемых зданий в зимний период предусматривают обогрев воронок, стояков и трубопроводов теплым воздухом. Созданы водоприемные воронки с электронагревателями.
В целях самоочищения крыш от снега иногда устраивают покрытия с несколько меньшим по отношению к требуемому сопротивлением теплопередаче. При этом снег постоянно подтаивает под действием внутреннего тепла, проходящего через покрытие. Однако этот способ связан с повышением расходов на отопление помещений. Кроме того, талая вода может замерзать на карнизах (при наружном водоотводе), образуя наледи, разрушающие кровельный ковер в местах его заделки.
В процессе эксплуатации зданий зимой необходимо постоянно очищать покрытия от снега, убирая его вручную или с использованием механизмов (переносных снеготаялок, механических лопат и др.).
По периметру покрытий с внутренним водоотводом над кровлей устраивают парапеты из несгораемых материалов высотой не менее 0,6 м
состоит из алюминиевого листа толщиной 1 мм и продольных ребер, связанных с листом точечной сваркой. Размеры панелей в плане 1,5Х6, 1,5Х12 и 3Х12 м.
Воду на кровлю подают из водопроводной сети и поддерживают на заданном уровне с помощью переливных патрубков, которыми оборудуют воронки внутреннего водостока. Для спуска воды с кровли патрубки из воронок удаляют.
Детали покрытий с рулонной (а—г), мастичной (д) и водонаполненной (е) кровлями: А—примыкание кровли к парапету при нулевой привязке колонн; Б—средняя ендова при уклоне кровли 1:3; В—примыкание кровли при высоте фронтона (парапета) 300 мм; Г—то же, 450 мм; Д—мастичная кровля; Е—водонаполненная кровля; 1—стена; 2—парапетная плита; 3—стальная полоса 40Х4 мм; фартук из кровельной оцинкованной стали; дюбели через 600 мм, мастика; 4—дополнительные слои рулонного ковра; 5—воронка; 6—основной рулонный ковер; 7—защитный слой; 8—выравнивающий слой; 9—утеплитель; 10—плита покрытия; 11 — набетонка; 12—полоска рубероида; 13—костыли через 600 мм, оцинкованная кровельная сталь; 14—стальной профилированный настил; 15—пароизоляция; 16—фартуки из оцинкованной кровельной стали; 17—мастичная кровля; 18—поз. 3, но без фартука; 19—слой воды
расход материалов на их устройство получается наименьшим.
Пространственные покрытия выполняют из плоскостных элементов
(Ферм и панелей), монолитно связанных между собой и работающих как единое целое—в виде оболочек одинарной или двоякой кривизны. Материалами для них служат сталь и железобетон (Монолитный, сборный и сборно-монолитный). Больше распространены сборно-монолитные железобетонные конструкции; деревянные пространственные системы применяют редко.
В оболочках под действием равномерно распределенной нагрузки возникают взаимно уравновешивающиеся нормальные поперечные усилия, а изгибающие моменты отсутствуют. Такое уравновешенное состояние оболочек, обеспечиваемое соответствующей кривизной, можно сравнить с состоянием натянутой мембраны.
Оболочки даже больших пролетов имеют небольшую толщину (от 30 до 100 мм), так как бетон в них работает в основном па сжатие.
При проектировании оболочек необходимо избегать передачи на них сосредоточенных нагрузок, так как в этом случае возникают
-бающие моменты, из-за чего приходится значительно увеличивать толщину оболочки.
Применяют несколько типов оболочек. Простейшими из них являются цилиндрические оболочки, подразделяемые на длинные и короткие. Оболочка считается короткой ПРИ соотношении ширины (длины волны) к пролету (расстоянию между торцовыми диафрагмами) до 1: 1,5 и длинной при большем их соотношении. Пространственная работа оболочки обеспечивается жесткими торцовыми диафрагмами, которые воспринимают тангенциальные усилия, возникающие по краям оболочки.
Несущую способность цилиндрических оболочек можно увеличить при устройстве бортовых элементов. Оболочку с диафрагмой и бортовыми элементами можно опирать на четыре точки; отсутствие диафрагм превращает оболочку в свод, опираемый по продольным сторонам. В своде возникает распор, воспринимаемый фундаментами, затяжками или контрфорсами.
Виды стен производственных зданий. Требования, предъявляемые к ним.
Требования к стенам.Требования, предъявляемые к наружным стенам, весьма разнообразны. Главными из них являются: сохранение в помещениях температурно-влажностного режима, заданного производственно-технологическим процессом с учетом обеспечения комфортных условии труда без больших дополнительных затрат; прочность и устойчивость под воздействием статических и динамических нагрузок: массы конструкций, усилий от ветра, температурных и вибрационных воздействий и пр. огнестойкость и долговечность, степень которых зависит от капитальности зданий (сооружений), а также надежности в эксплуатации. Удобство транспортировки отдельных элементов; легкость монтажа и ремонта; небольшая масса и возможность использования для них местных строительных материалов. Вид стен должен соответствовать современным архитектурно-художественным требованиям. При наличии в цехах химически агрессивной среды стены необходимо возводить из коррозионностойких материалов или защищать их соответствующими покрытиями. Материал и конструкции стен выбирают в основном с учетом температурно-влажностного режима помещений и климатических условий района строительства. Так, стены цехов с нормальным режимом и при сухом климате с мягкой и устойчивой зимой устраивают из материалов с пониженной морозостойкостью, в районах же с влажным климатом и суровой неустойчивой зимой — из материалов повышенной морозостойкости. Для обеспечения расчетных температурно-влажностных условий помещений соответствующим образом утепляют стены. Так, цехи с избыточными тепловыделениями строят с холодными ограждениями не только в южных, но нередко и в средних районах страны. Здания с нормальным температурно-влажностным режимом или с повышенной влажностью, возводимые в средних и северных районах, должны иметь утепленные стены. Наружные стены здания со взрывоопасными производствами (категории А, Б и Е), как правило, устраивают легкосбрасываемыми от воздействия взрывной волны. К легкосбрасываемым относят ограждающие конструкции стен из асбестоцементных и металлических листов или из указанных листов с легким утеплителем.
Конструктивные схемы стен.
Стены промышленных зданий по конструктивным схемам подразделяют на несущие, самонесущие и ненесущие (навесные).
Несущие стены возводят в небольших зданиях бескаркасных и с неполным каркасом и выполняют из кирпича, мелких и крупных блоков. Выполняя одновременно несущую и ограждающую функции, такие стены воспринимают вес покрытия, перекрытий, ветровые усилия, а иногда нагрузки от подъемно-транспортного оборудования. Устойчивость и прочность несущих стен можно повысить устройством пилястр с наружной или внутренней стороны.
Самонесущие стены несут собственную массу в пределах всей высоты здания и передают ее на фундаментные балки. Ветровые нагрузки, воздействующие на стены, воспринимает каркас здания. Стеновое заполнение связывают с каркасом гибкими или скользящими анкерами, не препятствующими осадке стен. Высоту самонесущих стен ограничивают в зависимости от прочности материала и толщины стены, шага пристенных колонн, величины ветровой нагрузки и т. д.
Самонесущие стены выполняют из кирпича, блоков или панелей. Панельные самонесущие стены монтируют из панелей толщиной не менее 300 мм. Такие стены наиболее целесообразны для производств с влажными и мокрыми технологическими процессами, а также с химически агрессивной средой.
Ненесущие (навесные) стены выполняют в основном ограждающие функции; масса их полностью передается на колонны каркаса за исключением нижнего подоконного яруса, опирающегося на фундаментные балки. Колонны воспринимают вес ненесущих стен через обвязочные балки, ригели или опорные стальные столики в панельных стенах.
В промышленных зданиях навесная конструкция стен наиболее распространена, хотя она и не лишена таких недостатков, как утяжеление колонн, наличие стальных опорных столиков, недоступных для осмотра с целью своевременной защиты от коррозии. Наиболее эффективны навесные стены из легких крупноразмерных панелей, а также из асбестоцементных и металлических листов.
В торцовых стенах из-за большого расстояния между опорами, равного ширине пролетов, предусматривают дополнительные (фахверковые) колонны с шагом 6 или 12 м. Фахверковые колонны обеспечивают устойчивость торцовых стен, и к ним крепят стеновое заполнение.
Элементы ограждения располагают между колоннами, а иногда выносят за внутреннюю грань колонн. Лучшим решением, отвечающим требованиям унификации и привязки, является полный вынос ограждения за наружную грань колонн. При этом упрощается конструкция стены, облегчается устройство остекления, уменьшается число типоразмеров панелей, а элементы каркаса лучше защищаются от атмосферных воздействий.
Располагать стеновые заполнения между колоннами можно в неотапливаемых зданиях и с избыточными тепловыделениями. Примыкать ограждения к внутренним граням колонн допускается в помещениях с сильно агрессивной средой производства. При этом улучшаются санитарно-гигиенические качества интерьера, повышается надежность здания в эксплуатации, но сокращается объем здания.