Когда проектируют покрытие промышленных зданий учитывают, что концентрация газов в верхних зонах цехов выше, чем на уровне пола. Кроме того, в некоторых цехах промышленных предприятий встречается повышенный конвекционный нагрев или нагрев лучистым теплом. С внешней стороны покрытий кровли подвергаются действию дождя и солнечной радиации летом, снега и льда зимой. Кроме того, пыль, выделяемая производством, оседает на кровли, растворяется в дождевых водах и разрушает кровельное покрытие. Образующиеся кислые растворы интенсивно разрушают металлические трубы, зонты и прочие элементы кровли, а щелочные растворы пагубно действуют на мягкие рулонные кровли.
Несущая конструкция покрытий промышленных зданий выполняется в виде металлических или железобетонных балок и ферм, опирающихся на сетку колонн или стены, железобетонных подстропильных балок и плит, армоцементных или асбестоцементных плит, стальных листов, стеклопластиковых плит.
Металлические конструкции выполняются из обычной или слаболегированной стали. В цехах химической промышленности за рубежом достаточно широко применяются конструкции из алюминиевых сплавов.
Стальные конструкции должны поступать с заводов-изготовителей в огрунтованном, а еще лучше в окрашенном виде, так как подготовку поверхности металла, а также нанесение грунта и лакокрасочных покрытий проще организовать в специальных цехах на заводе. При этом и качество работ значительно выше. После монтажа конструкций лакокрасочная защита наносится только в узлах соединения и исправляется в местах повреждений, допущенных при транспортировке и установке на место.
Конструкции из алюминиевых сплавов защищаются анодированием и дополнительно лакокрасочными покрытиями.
Применяются железобетонные предварительно напряженные сплошные и составные балки пролетом от 12 до 24 м и железобетонные фермы с обычным армированием пролетом 12—18 м, смешанные фермы с железобетонным верхним поясом и металлическим шпренгелем пролетом до 18 м или стальным нижним поясом пролетом до 24 м и предварительно напряженные железобетонные фермы пролетом от 18 до 36 м.
Назначение железобетонных балок и ферм при проектировании покрытия промышленных зданий должно производиться с учетом: с ограничениями по виду армирования и трещино-стойкости при наличии высокой влажности и агрессивности воздушной среды в цехе.
Защиту поверхности элементов сборных железобетонных конструкций, так же как и металлических, рекомендуется выполнять на заводах-изготовителях или на подготовительных площадках, а после монтажа защищать только в местах стыков и повреждений.
Плиты железобетонные ПКЖ-1-14, ПНС-4 и ПНС-5-8 со стержнвой арматурой для покрытий промышленных зданий с высокой влажностью и агрессивными средами можно применять с ограничением и с повышенной их защитой, так как они изготовляются с очень малым защитным слоем бетона и весьма уязвимы в отношении коррозии арматуры в полке, и в продольных ребрах у опор, а также в отношении коррозии закладных частей —опорных анкеровпят.
Плиты железобетонные ПСБ-1-4 пролетом 6 м, ПИТП-6 и ПКЖН-1-4 пролетом 12 м со струнной арматурой и армопенобетонные КАП-10-16 в покрытиях цехов с высокой влажностью и агрессивными средами применять запрещается, ввиду опасности коррозии проволочной арматуры в них.
Чердачные и бесчердачные покрытия
Чердаки в большинстве случаев устраиваются в межферменном пространстве и используются для прокладки различных коммуникаций и как вспомогательные помещения.
Чердачные перекрытия устраиваются так же, как в жилых и общественных зданиях.
Бесчердачное покрытие состоит из несущих и ограждающих элементов. Несущие элементы могут быть железобетонными, металлическими и деревянными; ограждающие настилы делаются железобетонными, армопенобетонными, деревянными (для временных и подсобных зданий) и из волнистой асбофанеры (для неотапливаемых зданий).
Наибольшее распространение получают сборные железобетонные конструкции, обладающие высокой степенью огнестойкости и индустриальности, что обеспечивает требуемую экономичность сооружений при максимальных темпах строительства.
Стальные конструкции не получили большого распространения и во всех случаях, где это возможно, заменяются железобетонными.
Деревянные несущие и ограждающие конструкции применяются только в зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом и там, где производственный процесс безопасен в пожарном отношении; благодаря недолговечности деревянные конструкции применяются только во временных и вспомогательных сооружениях.
Несущие элементы покрытий опираются на стойки, установленные через 6 или 12 м (рис. 1). При 12-метровом шаге стоек и при 6-метровых настилах балки или фермы покрытий устанавливаются через 6 ми в пролетах между колоннами опираются на подстропильные фермы.
Рис.1. Крупнопанельные железобетонные покрытия
a — при шаге колонн 12 м; б — при шаге колонн 12 м с подстропильными фермами; 1 — железобетонные ребристые панели; 2 — балки; 3 — подстропильная балка; 4 — колонна
Ограждающие элементы покрытий делаются беспрогонными из железобетонных настилов пролетом 6 и 12 м или укладываются по прогонам железобетонным по железобетонным фермам, стальным — по стальным или железобетонным фермам, деревянным — по деревянным фермам (рис. 2, а и б). Расстояние между прогонами в соответствии с размерами настилов составляет 1,5—2,5 м.
Рис.2. Сборные железобетонные покрытия
а — по стальным прогонам; б — по железобетонным прогонам; 1 — верхний пояс фермы; 2 — прогон; 3 — железобетонные плиты покрытия; 4 — утеплитель; 5 — рубероид по пергамину; 6 — армопенобетонная плита
В зависимости от требуемой теплоизоляции бесчердачные покрытия делаются теплыми в зданиях с большой влажностью воздуха (в целях избежания конденсата), полутеплыми — в зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом, холодными — в неотапливаемых и в зданиях со значительными тепловыделениями.
Покрытия для кровель промышленных зданий с уклоном до 50%
Покрытие крыши: дегтебетон
Покрытие крыши: дегтебетон — смесь мелкого щебня или гравия, песка, минерального порошка, каменноугольного пека и антраценового масла. Смешивание производится в горячем состоянии.
Дегтебетонные покрытия крыши делаются в один или два слоя по деревянному, бетонному или иному основанию. Между основанием и дегтебетоном укладывается слой песка в 1,5 см. Дегтебетонный слой разделяется деформационными швами на участки.
Вяжущим служит «составленный деготь» — пек, разжиженный атраценовым Маслом, или «отогнанный» деготь, получаемый варкой сырого каменноугольного дегтя. Различают пек мягкий (температура размягчения 40 — 50° Ц) и средний (температура размягчеи ния 65 — 75°).
Для повышения температурной устойчивости в тот и другой деготь вводится минеральный порошок (молотые известняки, доломиты, тонкая зола пылевидного топлива, молотые шлаки и т. п.): Получаемое вяжущее называют «наполненным дегтем».
Подбор составных элементов и смесей дегтебетона. Соотношение между каменноугольным песком и антраценовым маслом должно быть таким, чтобы температура размягчения смеси (определяемая по методу «кольцо и шар») получалась для однослойного покрытия 35°, для нижнего слоя двухслойного — 25°, для верхнего слоя двухслойного — 40°.
Соотношение частей наполненного дегтя должно давать температуру размягчения смеси для однослойного покрытия 60°, для нижнего слоя двухслойного — 50°, для верхнего слоя двухслойного — 70°. Весовое отношение дегтя и минерального порошка в наполненном дегте — в пределах от 1 : 0,5 до 1 : 2,5 (в зависимости от объемного веса порошка).
Пустотность каменной смеси дегтебетона должна быть не более 28%.
Количество наполненного дегтя в дегтебетоне принимается равным пустотности, увеличенной на 15 — 25%.
Найдя, таким образом, составные элементы дегтебетона, производят пробную варку для определения удобоукладываемости его; убавляя или прибавляя количество наполненного дегтя, определяют минимальное количество его, при котором сохраняется удобоукладываемость дегтебетона. Обычно это количество заключается между 11 и 14% от общего веса готового бетона.
Однослойное покрытие здания дегтебетоном делают толщиной 20 мм с деформационными швами через 3 м.
При двухслойном покрытии нижний слой делают из пластичного дегтебетона, а верхний, толщиной 3 — 5 мм, — из тугоплавкого наполненного дегтя. Верхний слой наносят фибровыми щетками и засыпают песком. Деформационные швы в этом покрытии делают через 4,5 м.
В нижнем слое двухслойного покрытия крыши прокладывают в качестве арматуры в одном или двух взаимно перпендикулярных направлениях рогожу, дрань, камыш и т. п. При армировании в двух направлениях деформационные швы делают на расстоянии 6 м.
Дегтебетонная кровля должна иметь уклон не менее 5° и не более 20°. Больший уклон допустим только на временных зданиях подсобного назначения.
При невозможности изготовить дегтебетон безрулонная кровля здания может быть осуществлена одним из двух следующих способов.
1. По утеплителю укладывают слой каменной крошки, по которой разливают горячий наполненный деготь с температурой размягчения для средней полосы (50°).
Наполненный деготь изготовляют по рецептам:
- а) составленного или отогнанного дегтя 75—80%, молотого шлака и т. п. 25—20%;
- б) составленного или отогнанного дегтя 40—50%, молотого известняка, трепела и т. п. 60—50%.
Разлив смесь, ее посыпают (до остывания) через сито слоем песка или щебеночных высевок крупностью до 5—7 мм.
Указанное покрытие применимо для землянок и подсобных зданий с уклоном кровли не более 15 — 20%.
2. Утеплитель, предварительно выровненный цементной или бесцементной смазкой, смазывают дегтевой мастикой. Составленный или отогнанный деготь для такой мастики должен иметь температуру размягчения в средней полосе 40 — 45° Ц.
Для получения дегтевой мастики для покрытия крыши могут применяться составы:
- составленного или отогнанного дегтя 75—80%, асбеста VI сорта 25 — 20%;
- составленного или отогнанного дегтя 85 — 88%, торфяной кроши или опилок крупностью до 2 мм 15 — 12%.
Поверхность мастики засыпают нагретым песком или высевками:
Такие покрытия применимы для кровель промышленных зданий с уклоном до 50%.