Козлов В.Ш. - Справочник проектировщика инженерных сооружений
Справочник проектировщика инженерных сооружений / В. Ш. Козлов, В. Д. Альшиц, А. И. Аптекман и др.; Под ред. Д. А. Коршунова.— 2-е изд., перераб. и доп. — К л Будивэльнык, 1988.— с. 352 ил.— (Б-ка проектировщика).
ISBN 5-7705-0067-0.
Даны классификация, общие характеристики и габаритные схемы инженерных сооружений. Помещены сведения о строительных материалах, типовых конструктивных решениях, а также нормативные данные и методики расчета конструкций.
Переработан и дополнен в соответствии с действующими на 1 июня
ПРЕДИСЛОВИЕ
Решениями XXVII съезда КПСС предусмотрены коренная перестройка капитального строительства и повышение его эффективности. Требуется поднять на новый индустриальный и организационный уровень весь строительный комплекс, сократить минимум в 2 раза инвестиционный цикл при реконструкции предприятий и возведении новых объектов. При этом капитальные вложения прежде всего должны направляться на реконструкцию и техническое перевооружение действующих предприятий. Вместе с тем строительство новых предприятий и ввод в действие новых объектов должны осуществляться в нормативные сроки.
Стоимость строительно-монтажных работ для возведения инженерных сооружений на площадках промышленных предприятий для различных отраслей промышленности колеблется от 30 до 50 % от общей стоимости строительно-монтажных работ. Такими же соотношениями характеризуются материалоемкость и трудоемкость возведения инженерных сооружений.
Работа промышленных предприятий требует надежной и бесперебойной эксплуатации инженерных сооружений, ремонт которых более затруднителен, чем ремонт зданий, и в ряде случаев необходима остановка производства.
Вследствие многообразия технологических требований инженерные сооружения плохо поддаются унификации и типизации, проектирование их весьма трудоемко и сложно. Для облегчения работы проектировщика в справочнике приведены таблицы и вспомогательные материалы.
Авторы стремились обобщить и систематизировать разработки по инженерным сооружениям, составить рекомендации по выбору наиболее прогрессивных решений и методов расчета. На площадках промышленных предприятий возводятся следующие инженерные сооружения (перечень приведен в алфавитном порядке): башни вытяжные, водонапорные, угольные; бункера; галереи пешеходные, транспортерные; градирни; закрома; каналы кабельные, трубопроводные, технологические; коллекторы; колодцы опускные; копры шахтные, металлургические; опоры трубопроводов отдельно стоящие, опоры электросети; оснащение технологических аппаратов; площадки обслуживания; подвалы; резервуары для газа (в том числе газгольдеры) и жидкостей; силосы; стены подпорные; тоннели; трубы дымовые; фундаменты под оборудование; эстакады железнодорожные разгрузочные, крановые, трубопроводные; этажерки. Классифицировать инженерные сооружения можно: по назначению — для размещения стационарного оборудования (подвалы, фундаменты под оборудование, этажерки и др.), коммуникационные (каналы, коллекторы), теплотехнические (опоры отдельно стоящие, резервуары и др.), транспортные (галереи, тоннели, эстакады и др.), хранилища (резервуары, бункера, закрома и др.), разные; по расположению — подземные (закрома, подвалы фундаменты и др.), надземные (бункера, этажерки, эстакады и др.), высотные (башни, копры, силосы и др.); по протяженности компактные (башни, бункера, закрома и др.), протяженные (галереи, каналы, эстакады и др.); по конструктивному решению — пространственные (бункера, резервуары, силосы и др.), плитные (закрома, подвалы, стены подпорные и др.), каркасные (галереи, опоры трубопроводов, эстакады и др.); комбинированные (водонапорная башня с решетчатым стволом и т. п.); по материалу — железобетонные, стальные, деревянные, комбинированные; по условиям эксплуатации — сложные инженерно-геологические условия; агрессивная среда, нестационарные воздействия оборудования и температурные, опасность эксплуатации. При проектировании учитываются, особенности, присущие каждой классификационной группе.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1.1. Требования к инженерным сооружениям
Инженерные сооружения на промышленных площадках должны отвечать требованиям: технологии; надежности и долговечности сооружения; индустриальных методов возведения, а также бесперебойной и безопасной эксплуатации сооружения; эстетическим и по созданию нормальных условий труда.
Технологические требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям сооружений определяются в задании на строительное проектирование. Состав и объем задания технологов на проектирование строительной части различны для каждого вида инженерных сооружений и подробно указаны в последующих главах.
Надежность и долговечность сооружения на стадии проектирования определяются строительной частью проекта и обеспечиваются соблюдением требований норм на строительное проектирование, в том числе:
СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий»;
СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»;
СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»;
СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции»;
СНиП И-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции»;
СНиП И-23-81* «Стальные конструкции».
При проектировании инженерных сооружений особое внимание уделяют полноте и качеству отчета об инженерно-геологических изысканиях, которые должны быть выполнены в соответствии с требованиями СНиП II-9-78 и СН 225-79 (неполноценные данные инженерных изысканий неоднократно являлись причиной аварий и разрушений зданий и сооружений).
Долговечность сооружений обеспечивается расчетом по второй группе предельных состояний, мероприятиями по антикоррозионной защите в соответствии со СНиП 2.03.11-85, а также надежной гидроизоляцией подземных частей сооружений, выполняемой по СН 301-65*. При этом выбор материалов и конструкций должен соответствовать требованиям технических правил по экономному расходованию основных строительных материалов ТП 101-81*.
При проектировании инженерных сооружений на данной площадке или в промузле, нерационально создавать специальную номенклатуру сборных железобетонных конструкций для каждого вида сооружений. Целесообразно применять конструкции, имеющиеся в номенклатуре изделий для производственных и общественных зданий или родственных инженерных сооружений с сохранением габаритных размеров и изменением армирования. Принципы применения материалов и конструкций изложены в п. 1.2 настоящей главы и более подробно в соответствующих главах справочника.
Требования по бесперебойности и безопасной эксплуатации обеспечиваются технологической и строительной частью проекта в соответствии со СНиП 2.01.02-85 и СНиП Ш-4-80.
Особые эстетические требования предъявляются к высотным сооружениям, которые существенно влияют на архитектурный облик предприятия и промышленного узла в целом. При удачном решении они служат архитектурным акцентом, улучшающим архитектурную композицию окружающей застройки. Высотные сооружения, расположенные вблизи аэропортов и аэродромов, рассматривают как искусственные препятствия и проектируют с соблюдением требований НТП-2-73/МГА, регламентирующих их предельную высоту, раскраску и освещение в ночное время, и СН 305-77 по молниезащите.
В соответствии со СНиП II-92-76 «Вспомогательные здания и сооружения промышленных предприятий» для сооружений, расположенных вне зданий и требующих постоянного обслуживания, должны быть предусмотрены помещения бытовые и для обогрева работающих. Бытовые помещения разрешается располагать в бытовых корпусах близлежащих цехов, если расстояние до этих корпусов не превышает
Инженерные сооружения проектируют на основе Единой модульной системы (ЕМС), представляющей собой совокупность правил координации размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов зданий и сооружений на базе основного модуля
Конструктивный размер элементов выполняют меньшим, чем их номинальный (модульный) с учетом зазора между торцами и боковыми гранями элементов или допусков на изготовление конструкций. Применение материалов и конструкций регламентируется ТП 101-81*.
Подземные инженерные сооружения возводят из сборного и реже монолитного железобетона. При индустриальных методах укладки бетона, если не требуется устройство высоких лесов и подмостей, целесообразно применять монолитный железобетон, конструкции из которого экономичны и в ряде случаев (например, при наличии грунтовых вод) более надежны в эксплуатации.
Фундаменты сооружений и под оборудование выполняют сборными, сборно-монолитными железобетонными и монолитными бетонными и железобетонными.
Емкостные сооружения водоснабжения и канализации, силосы (за исключением силосов для материалов, хранение которых недопустимо в железобетонных емкостях), закрома и резервуары для воды проектируют железобетонными из сборных, сборно-монолитных и монолитных конструкций.
Бункера выполняют железобетонными (сборными и монолитными), стальными, а также смешанными. Из стали их выполняют в случаях, когда по механическим, химическим или температурным воздействиям применение железобетона недопустимо. Кроме того, стальными могут быть висячие (параболические) бункера и воронки для всех типов бункеров. В бункерах смешанной конструкции призматическую или цилиндрическую части проектируют из железобетона, сужающуюся — из стали.
В ряде надземных сооружений могут быть выделены три основных вида конструктивных элементов: фундаменты, опоры и пролетные строения. Фундаменты выполняют преимущественно из монолитного железобетона. Опоры и колонны проектируют, как правило, сборными железобетонными: колонны открытых крановых эстакад высотой до
При параметрах, превышающих указанные, опоры допускается выполнять из стальных конструкций. Этажерки под технологическое оборудование применяют сборные железобетонные в случаях, когда могут быть использованы железобетонные элементы из номенклатуры каркасов многоэтажных зданий.
Пролетные строения пешеходных, транспортерных и коммуникационных галерей при пролетах до
Указания и рекомендации по выбору материала и типа конструкций, а также требования, предъявляемые к материалам, приведены в соответствующих главах справочника для каждого вида инженерных сооружений. Если возможно применение различных материалов, выбор материала конструкций должен быть сделан на основании технико-экономического сравнения с учетом местных условий и возможностей строительных организаций.
Для индустриализации строительства инженерных сооружений необходима их унификация с разработкой на ее основе габаритных схем и типовых конструкций. Унификация инженерных сооружений — сложная задача, так как схемы и размеры их обусловливаются взаимосвязью технологических процессов и конструктивных решений.
В настоящее время имеются унифицированные параметры и габаритные схемы для большинства инженерных сооружений, разработанные ЦНИИпромзданий, на базе которых институтами Госстроя СССР выполнены типовые конструкции (серии) инженерных сооружений:
подпорные стены — Киевский Промстройпроект, ЦНИИпромзданий;
подвалы — Приднепровский ПрОхМстройпроект, ЦНИИпромзданий, Гипромез;
тоннели и каналы — Харьковский ПромстройНИИпроект;
емкостные сооружения водоснабжения и канализации — Союзводоканалпроект, Гипроводхоз;
фундаменты под оборудование — Фундаментпроект, ЦНИИпромзданий, Харьковский ПромстройНИИпроект;
открытые крановые эстакады — Киевский Промстройпроект, НИИСК;
транспортерные и пешеходные галереи — Харьковский ПромстройНИИпроект;
отдельно стоящие опоры и эстакады пароматериалопроводов — Харьковский ПромстройНИИпроект;
этажерки и площадки — ЦНИИпромзданий;
бункера — Ленинградский Промстройпроект;
закрома — Харьковский ПромстройНИИпроект;
силосы — Ленинградский Промстройпроект;
водонапорные башни — ЦНИИЭП инженерного оборудования, Киевский Промстройпроект.
Типовая рабочая документация унифицированных стеновых панелей подземных сооружений (рис. 1.1), предназначенных для использования без изменения габаритных размеров в подпорных стенах, стенах подвалов, тоннелях и емкостных Сооружениях водоснабжения и канализации, разрабатывается в ЦНИИпромзданий. При проектировании инженерных сооружений, для которых разработаны типовые конструкции, следует применять типовые решения. Индивидуальное проектирование допускается в тех случаях, когда технологическим заданием при соответствующем обосновании предусматривается сооружение с параметрами (геометрические размеры, нагрузки), отличающимися от типовых.
Для подземных сооружений, рассчитываемых на давление грунта, основанием для индивидуального проектирования могут служить характеристики грунтовых условий, отличающиеся от принятых в типовых сериях, если они не позволяют подобрать типовое решение с учетом дополнительных поверочных расчетов и незначительных конструктивных доработок.
При индивидуальном проектировании следует: основные габаритные размеры и размеры сечений принимать в соответствии с ЕМС; в максимальной степени использовать имеющиеся габаритные схемы; стремиться к применению типовых конструкций, чтобы избежать создания нового парка форм. При проектировании ряда сооружений на одной площадке или в пределах промышленного узла обязательно проведение общеплощадочной унификации.
Для разработки проекта инженерного сооружения до начала проектирования должны быть получены следующие исходные данные: технологическое задание; генеральный план (горизонтальная и вертикальная планировка) либо выкопировки из него с нанесением всех расположенных вблизи зданий, сооружений и коммуникаций; отчет об инженерно-геологических изысканиях е данными лабораторных испытаний грунтов; сведения о генподрядной и субподрядных строительных организациях, базе строй индустрии и о применяемых в данном районе в соответствии с утвержденным Госстроем СССР территориальным каталогом сборных железобетонных конструкциях. Для особо ответственных и высотных сооружений скважины (не менее трех) и шурфы для получения данных о грунтах выполняют на пятне сооружения, что должно быть оговорено в задании на производство инженерно-геологических изысканий.
Некоторые исходные данные, указания и рекомендации для проектирования, помещенные в справочнике, являются общими для ряда сооружений. К ним относятся характеристики грунтов, указания по взаимодействию сооружений с грунтом, данные о нагрузках от транспортных средств, о коэффициентах надежности по нагрузке, общие рекомендации по гидроизоляции подземных сооружений. Во избежание повторений они приведены в первой главе.
...