Особенности универсальных зданий

Объемно-планировочное и конструктивное решения промышленного здания, как отмечалось, определяются характером технологического про­цесса. Изменения технологии, вызываемые совершенствованием способов производства и оборудования, сменой номенклатуры и повышением тре­бований к качеству продукции, а также экономическими факторами, ча­сто влекут за собой переустройства зданий заводских цехов.

В современном производстве в различных отраслях промышленности периоды модернизации технологии колеблются в пределах от 2—3 до 20—25 лет. При этом часто изменяются и габариты технологического оборудования.

Следовательно, промышленные здания, запроектированные только на заданный технологический процесс, в результате непрерывного техни­ческого прогресса через несколько лет требуется реконструировать. При этом неизбежны большие материальные затраты, а отдельные цехи вы­ходят на долгое время из эксплуатации.

Переустройства и реконструкция зданий для приспособления их к измененной технологии производства часто необходимы и в тех случаях,: когда здания еще имеют нормальное физическое состояние и могли бы служить десятки лет. Иначе говоря, здание, перестав удовлетворять тре­бованиям новой технологии производства, считается морально устарев­шим или изношенным.

Срок морального износа промышленного здания (период соответст­вия его модернизированному производству) можно определить ориенти­ровочно на основе анализа развития данного производства с учетом тем­пов развития промышленности в будущем. Срок физического износа зда­ния подсчитывают более точно, так как он регламентируется степенью капитальности здания. Наиболее экономичными здания будут в том слу­чае, когда предельно сближены сроки их морального и физического износа. После этого периода эксплуатации здание должно подлежать сносу или коренной реконструкции.

При современных темпах развития социалистической промышлен­ности наиболее целесообразны здания, легко приспособляемые к измене­ниям технологии производства или позволяющие размещать в них раз­личные производства без нарушения архитектурно-строительной основы. Такие здания, впервые разработанные советскими инженерами, получили название «гибких» или универсальных. Универсальные промышленные здания практически не претерпевают морального износа и поэтому их проектируют высокой капитальности, обеспечивающей длительный срок- эксплуатации.

Главной особенностью гибких или универсальных зданий является коупненная сетка колонн. Меньшее количество внутренних опор позво­ляет облегчить процесс модернизации технологии, расставлять оборудо­вание более экономно, организовать технологический поток вдоль или поперек пролетов, улучшить условия труда в цехах. Кроме того, резкое уменьшение количества несущих элементов здания позволяет уменьшить трудоемкость и сократить сроки строительства, а в отдельных случаях и снизить стоимость зданий.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

ФУНКЦИОНАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Требования, предъявляемые к производственным зданиям. Основы классификации

К производственным зданиям вне зависимости от их назначения предъявляется комплекс функциональных, технических, архитектурно-художественных, экологических и экономических требований.ф Функциональные требования заключаются в том, что объемнопланнровочное и конструктивное решения здания должны обеспечивать наилучшие условия для организации в нем заданного технологического процесса. При этом следует учитывать возможности расширения, реконструкции, технического перевооружения производства. Кроме того, в здании должны быть созданы безопасные, комфортные или близкие к комфортным условиям работы человека — участника производственного процесса, ф Технические требования предусматривают обеспечение достаточных характеристик прочности, устойчивости, изолирующей способности, долговечности, огнестойкости здания в целом, его конструктивных элементов и их сопряжений. При этом должны учитываться климатические, геологические и другие местные условия, а также параметры внутренней среды в здании. В число технических требований входят применение унифицированных типовых решений, а также ремонтопригодность конструктивных элементов зданий.ф Архитектурно-художественные требования предъявляют к зданию как к фрагменту городской застройки, предприятия, промышленного района. Привлекательный внешний облик и интерьер производственного здания должны оказывать благотворное воздействие на человека, способствовать созданию хорошего настроения, повышению производительности труда, ф Экологические требования, предъявляемые к производственным зданиям, имеют постоянную и обоснованную тенденцию к ужесточению. Современный промышленный объект должен обеспечивать рациональное использование природных ресурсов (безотходные и малоотходные технологии), сохранение сельскохозяйственных и лесных угодий, естественного природного ландшафта, минимальное, строго регламентированное загрязнение воздушного и водного бассейнов. Экономические требования, предъявляемые к производственному зданию, предусматривают оптимизацию затрат на строительство и эксплуатацию здания, применение индустриальных методов возведения, максимальное использование сборных элементов полной заводской готовности.

Приведенная выше градация требований, предъявляемых к производственным зданиям, по основным группам достаточно условна. Многие из перечисленных требований можно отнести сразу к нескольким группам. Так, рациональное использование природных ресурсов, охрана окружающей среды являются не только экологическими, но и архитектурно-художественными, а также экономическими требованиями. Применение унифицированных типовых конструктивных и объемно-планировочных решений оправдывается не только техническими, но и при условии массового строительства функциональными и экономическими требованиями. В целом же дифференциация требований, предъявляемых к зданиям, позволяет обеспечить разносторонний системный подход к принятию объемно-планировочных и конструктивных решений. Этому же способствует классификация производственных зданий по различным признакам, характеризующим их назначение, планировочную и конструктивную структуру, параметры внутренней среды и т. д. ф По назначению среди многообразных производственных объектов различных отраслей и подотраслей промышленности можно выделить два основных типа зданий: для размещения основных цехов, переделов, отделений; для подсобно-производственных, транспортных, складских и энергетических служб.

Примерное соотношение площадей объектов большинства отраслей промышленности перечисленных выше групп 2:1. Отдельную группу зданий и помещений на промышленных предприятиях составляют административно-бытовые объекты, которые рассматриваются в гл. 7, 8 данного пособия. Для зданий основных производств в большей степени решены вопросы унификации объемно-планировочных и конструктивных решений, что позволяет блокировать их, применять современные экономичные приемы застройки. Важной задачей является унификация и типизация разнохарактерных подсобно-производственных, складских, транспортных, энергетических объектов, что позволит в результате их рационального объединения сократить площадь предприятий и реализовать другие преимущества блокирования зданий с одинаковыми параметрами объемно-планировочных и конструктивных решений. По признаку соответствия технологического процесса и архитектурно-строительного решения здания можно выделить обширную группу объектов, приспособленных для размещения только одного определенного производства. В этих зданиях, примером которых могут служить основные корпуса металлургических и цементных заводов, обогатительных фабрик, энергетических объектов, объемно-планировочное решение имеет индивидуальный характер и полностью определяется особенностями технологического процесса (рис. 5.1). Другую группу составляют так называемые универсальные здания, в которых могут быть размещены производства со сходными параметрами технологических процессов. Универсальные здания нашли широкое применение в машиностроении, приборостроении, легкой промышленности, на производственных предприятиях агропромышленного комплекса. Параметры универсальных зданий (нагрузки на перекрытия, сетка колонн, высота помещений) обычно принимают с некоторым «запасом», что позволяет беспрепятственно вести перестановку и замену оборудования, модернизацию производства. Выделение подсобно-производственных, энергетических и административно-бытовых помещений в локальные, чаще всего пристроенные, объемы позволяет освободить производственное здание и вести его проектирование и строительство, опережая разработку технологической части проекта. Особую группу составляют пока еще сравнительно немногочисленные производственные объекты, структура которых определена комплектно-блочным методом их возведения. Этот метод предусматривает агрегирование в единые блоки технологического оборудования, инженерных коммуникаций, несущих и ограждающих конструкций зданий, что позволяет максимально перенести строительные, монтажные и даже пусконаладочные работы со стройплощадки в более благоприятные заводские условия (рис. 5.2)

В соответствии с размещением внутренних опор производственные здания разделяют на пролетные, ячейковые и зальные. В зданиях пролетного типа, как правило одноэтажных, размер пролета значительно превышает размер шага колонн. Наибольшее распространение в практике массового строительства получили здания с пролетами 12...24 м. При пролетах 30 м и более здания принято считать большепролетными.

В зданиях ячейкового типа размеры шага и пролета равны или имеют близкие значения. Ячейковую структуру имеют отдельные одноэтажные и большинство многоэтажных зданий.

При очень больших расстояниях между противоположными опорами, к которым крепятся конструкции покрытия, и при отсутствии промежуточных опор здания характеризуются как зальные. Зальная структура характерна для отдельных уникальных одноэтажных зданий. Классификация зданий по этажности позволяет выделить четыре основные группы: одноэтажные, двухэтажные, многоэтажные здания и здания смешанной этажности.

Одноэтажные здания — наиболее распространенный тип производственных объектов. На их долю приходится 70...75% площади всех промышленных производств (рис. 5.4, а). К достоинствам одноэтажных зданий следует отнести: относительную простоту конструкции и возведения; возможность размещать крупногабаритное оборудование, использовать мостовые краны большой грузоподъемности, передавать непосредственно на естественное основание неограниченные технологические нагрузки, включая и динамические; относительную простоту организации естественного освещения и аэрации; лучшие (по сравнению с многоэтажными зданиями) условия эвакуации. Сравнительно небольшие одноэтажные производственные здания агропромышленного комплекса наиболее корректно вписываются в природный ландшафт, не нарушая его естественных очертаний.

Недостатками одноэтажных зданий являются: большая площадь застройки; большая площадь наружных ограждающих конструкций; ограниченные возможности получения выразительных архитектурно-художественных решений, особенно при размещении производственного здания вблизи или в комплексе с селитебной застройкой. Применение двухэтажных зданий позволяет примерно на 40% уменьшить площадь застройки по сравнению с соответствующими одноэтажными зданиями, а также уменьшить относительную площадь ограждающих конструкций и повысить возможности получения более совершенных архитектурно-художественных решений (рис. 5.4, б, б).

При рациональном вертикальном зонировании на верхнем этаже, имеющем, как правило, более крупную сетку колонн, располагают основное производство, обслуживаемое кранами, а нижний этаж с частой сеткой колонн занимают подсобно-производственными, техническими и вспомогательными службами. Существенным недостатком двухэтажных зданий является потребность в вертикальном транспорте для перемещения сырья, полуфабрикатов, комплектующих материалов и изделий, готовой продукции. В широкогабаритном двухэтажном здании практически невозможно организовать естественное освещение и проветривание помещений нижнего этажа, что накладывает дополнительные ограничения на размещение на этом этаже постоянных рабочих мест. Практика эксплуатации двухэтажных зданий выявила невозможность размещения в верхнем большепролетном этаже мостовых кранов ввиду значительных динамических нагрузок на конструкции. Более сложной по сравнению с одноэтажными зданиями является организация эвакуации. Время эвакуации существенно увеличивается при движении с верхнего этажа по лестницам. Крупногабаритное оборудование, размещаемое на верхнем этаже, создает значительные нагрузки, которые не всегда могут быть восприняты промежуточным перекрытием. Для преодоления этого недостатка применяют более мощные конструкции перекрытий, устраивают высокие сквозные фундаменты-постаменты, прорезающие перекрытие и передающие нагрузки от особо тяжелого оборудования непосредственно на основание. Интересным и сравнительно редко встречающимся является решение, при котором перекрытие не опирается на дополнительные ряды колонн, а подвешивается к мощным стропильным конструкциям. В этом случае первый этаж имеет более крупную сетку, что позволяет передавать нагрузки от тяжелого, крупногабаритного оборудования непосредственно на основание.

31. Факторы, влияющие на формирование объемно–планировочной структуры зданий

При проектировании любого здания всегда учитывается комплекс факторов, которые в той или иной степени влияют на выбор архитектурно-планировочного решения. Все эти факторы укладываются в известную триаду Витрувия, определяющую, что архитектура есть польза, прочность и красота. Производственные здания не являются исключением.

 

Понятие пользы при их проектировании может быть переведено как влияние технологических факторов, а именно технологии производства, технологического оборудования и транспортных средств. Именно эти три фактора, выдвигающие свои, иногда довольно жесткие требования, открывают перечень всего, что определяет объемно-планировочную организацию производственного здания.

Принимая во внимание существование в производственных объектах двух систем – машины и человека, первостепенное значение этих трех факторов становится понятным и объяснимым. Действительно, многие здания для разных процессов изначально предопределены быть многоэтажными, как, например, элеваторы, где вся технология разворачивается по вертикали и для перемещения зерна используется сила гравитации. Башня элеватора имеет четко заданные параметры и на сегодняшний день ее высота достигает 60 м. Такое же вертикальное развитие имеют корпуса обогатительных фабрик, где добываемая порода путем самостоятельного перемещения по наклонным связям проходит последовательно через разные операции, и в результате повышается процентное содержание в ней необходимого сырья.

В то же время сборочные корпуса в автомобильной промышленности, там, где используется конвейер, располагаются в распластанных протяженных объемах. Представить их многоэтажными, с преобладанием вертикальных размеров над горизонтальными, просто нельзя. Горизонтальное развитие имеют и гидроэлектростанции, пространственное построение которых также жестко определено технологическим процессом.

Влияние приведенных трех факторов может быть неравнозначно. Иногда главным для формообразования здания является технология производства. Убедительным примером здесь служит доменная печь, как техническое сооружение металлургического комбината. Ее форма и размеры во многом обусловлены процессом выплавки металла.

В ином случае на первый план выходит используемое технологическое оборудование. Например, в производстве прокатного металла применяются такие громоздкие станки (прокатные станы), что не считаться с ними при разработке архитектурно-планировочного решения корпуса просто невозможно. Цех сушки молока в городе Угличе, Россия, имеет интересную форму двух поставленных друг на друга разных по размерам цилиндров. Такое решение было продиктовано одновременно влиянием технологии выпаривания молока и размерами оборудования, использующегося в этом процессе.

Иногда транспортные средства, применяемые для перемещения продукта или сырья внутри зда­ния, оказывают решающее влияние на выбор его планировочных параметров. Это могут быть всевозможные механизированные устройства (транспортеры, нории) или устройства для передачи материала «самотеком»: пандусы, трубопроводы и пр. Наглядно иллюстрируют влияние транспортных средств на объемно-планировочную структуру здания разные варианты многоуровневых гаражей-стоянок для автомобилей.

К следующей группе факторов, влияющих на объемно-планировочную структуру производственного здания, относятся природно-климатические и градостроительные условия, рассматриваемые при разработке проекта. Особенности места строительства: рельеф, температурно-влажностный режим, преобладающие ветра и т. д. – оказывают влияние на формообразование любого архитектурного объема. Именно эти условия определяют традиционные, региональные подходы к архитектурному проектированию и, соответственно, определяют используемые в этом районе формы, принципы и приемы организации среды.

Интересно совместное влияние природно-климатических и технологических факторов на объемно-планировочную структуру отдельных, специфических объектов промышленной архитектуры.

Возможность использования энергии солнца, решая тем самым вопросы энергосбережения, очень актуальна именно в промышленности, где потребление энергии велико. Существует даже группа производств, которая так и называется – энергоемкие предприятия. Соединение устройств по аккумуляции солнечной, а иногда и ветровой энергии с технологией передачи и использования этой энергии в каком-либо производственном процессе может дать удивительные возможности формообразования.

Для выбора объемно-планировочного решения объектов промышленной архитектуры градостроительные условия важны так же, как и для всех прочих зданий, если предприятие располагается в городе или населенном пункте. А на сегодняшний день около 87 % производственных зданий по своим санитарно-гигиеническим характеристикам могут размещаться и размещаются в границах жилых поселений.

«Выход» производственного здания на главные или второстепенные улицы города, форма занимаемого участка, ориентация основных входов на транспортные магистрали, к остановкам пассажирского транспорта, наличие предзаводской площади со стороны основных подходов к предприятию и пр. – все это принимается во внимание при разработке архитектурно-планировочного решения. Многие производственные здания стали неотъемлемой составной частью застройки городских улиц и площадей, своеобразным ориентиром.

Так, в городе Минске на проспект Независимости выходят многие предприятия: два приборостроительных завода, типография и большой полиграфический комбинат, электромеханический завод, часовой завод и др. Архитектура их корпусов складывалась не только с учетом технологических и прочих технических требований – ориентация на главную улицу города предопределила и особенности объемно-пространственной композиции. Полиграфический комбинат и приборостроительный завод на площади Якуба Коласа, фланкирующие отходящую от проспекта улицу, имеют, например, угловые башни. Появление этих башен было вызвано, в первую очередь, композиционными соображениями, а потом обыграно и функционально. Фасадная пластика зданий также выдержана в стиле застраиваемого в послевоенные годы проспекта. Эти два производственных объекта формируют одну из центральных площадей города, играя в этом процессе очень заметную роль.

Крупный масштаб производственных зданий, делает их заметными в окружающей застройке иного функционального назначения, но, исходя из градостроительных условий, может быть и визуально уменьшен. Город предъявляет свои требования к архитектурным объектам, и производственные постройки не являются здесь исключением.

Отдельную группу факторов составляют условия труда и организация производства. Условия труда включают такие понятия как температурно-влажностные показатели внутренней среды, освещенность рабочего места, расположение оборудования, обеспеченность санитарно-бытовыми помещениями, состояние внутренней воздушной среды с точки зрения наличия токсичных веществ. Последнее обстоятельство становится очень важным для литейного, химического производств, отдельных видов пищевой промышленности. Оно обусловливает появление специальных помещений для механизмов и устройств очистки воздуха, дезактивации и санитарной обработки рабочей одежды, расширение состава помещений, бытового обслуживания рабочих.

К последней группе факторов относятся строительные материалы, время строительства и время эксплуатации, влияние которых на формообразование более ощутимо именно в производственных зданиях. Утилитарная направленность таких объектов обусловливает отсутствие в промышленной архитектуре функционально невостребованных деталей, в том числе и декора. Здесь многое зависит от пропорций, фактуры поверхностей, формы используемых конструкций.

Поскольку строительные материалы и выполняемые из них конструкции всегда влияли на величину пролета, высоту используемой фермы покрытия, арки, рамы, то они участвовали в формировании объемно-планировочной структуры всего здания.

Сегодня в промышленном строительстве используются разные материалы. Наиболее распространенный железобетон вытесняется осваиваемым как бы заново металлом, из которого выполняют не только несущие, но и ограждающие элементы. Такое использование металла оказывается намного экономичнее, чем применение его в железобетонных элементах. Объясняется это возможностью утилизации металла при реконструкции предприятия, его переплавки и повторного использования, чего нельзя сделать с железобетонными конструкциями. В отечественной архитектурной практике широкое использование легких металлических конструкций началось с 1970-х гг., когда в сочетании с эффективным утеплителем стали изготавливать стеновые панели типа «сандвич». Обладая легкостью и определенным изяществом такие панели, допускающие любую «вырезку» проемов для окон, дверей, ворот, дали новые средства трактовки фасадов, новую пластику и членения.

Со строительными материалами тесно связан вопрос времени возведения и эксплуатации производственного объекта. Существует ряд зданий и сооружений, срок службы которых может закончиться раньше, чем наступит их физический износ. Это объекты добывающей промышленности, ряд перерабатывающих производств. До недавнего времени подобные здания проектировали как временные и, соответственно, их сборность-разборность влияла на архитектурно-планировочную структуру.

32. Подъемно-транспортное оборудование представляет собой совокупность различных приспособлений, механизмов и машин, предназначенных для разгрузки транспортных средств и перемещений грузов. Применение даже простейших видов подъемно-транспортного оборудования способствует:

· облегчению трудоемких и тяжелых работ по перемещению грузов;

· повышению производительности и культуры труда;

· ускорению погрузочно-разгрузочных работ и сокращению длительности простоя транспорта.

Замена тяжелого ручного труда механизмами и машинами обеспечивает сохранность грузов и тары, а также правильное и более полное использование подсобных помещений. В розничной торговле наиболее экономичное решение проблемы погрузочно-разгрузочных работ дает использование тары-оборудования, т.е. перемещение товаров в подготовленном к продаже виде в специальных торговых контейнерах и продажа товаров непосредственно из них в торговом зале. Товары, подготовленные к продаже на оптовом торговом предприятии или предприятии-производителе, загружают в специальный контейнер (тару-оборудование) и доставляют в торговый зал магазина. Внедрение тары-оборудования позволяет повысить производительность труда работников в 7... 10 раз, сократить длительность простоя транспорта под разгрузкой с 80 до 30 %.

1.1 КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПРИЗНАКИ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Подъемно-транспортное оборудование является существенной частью почти каждого производства и сфер обслуживания и играет большую роль в механизации погрузочно-разгрузочных работ.

Современные поточные технологические и автоматизированные линии, межцеховой и внутрицеховой транспорт, погрузочно-разгрузочные операции для транспортирования сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на всех стадиях обработки и складирования, складской переработки грузов органически связаны с применением разнообразных подъемно-транспортных машин и механизмов, обеспечивающих непрерывность и ритмичность производственных процессов.

Основная задача применения подъемно-транспортной техники - внедрение высокопроизводительных комплексов, включающих в себя принципиально новые системы подъемно-транспортных машин. Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ осуществляется на основании:

· создания качественно новых подъемно-транспортных машин и установок

· повышения грузоподъемности при одновременном снижении материалоемкости за счет применения новых материалов, технологий;

· увеличения производительности за счет применения автоматического и дистанционного управления социальных захватных и других подъемных агрегатов, а также улучшение условий труда крановщиков;

· повышения надежности работы машин и долговечности их элементов путем разработки новых конструктивных решений, применения новых методов расчета и материалов с улучшенными физико-механическими свойствами.

По своему назначению и конструктивному исполнению подъемно-транспортные машины подразделяются на основные виды: грузоподъемные - машины периодического действия, транспортирующие - машины непрерывного действия, промышленные роботы - автоматические машины периодического действия.

Основные виды подъемно-транспортных машин:

1. Грузоподъемные машины - домкраты, лебедки (тали), грузоподъемные краны и погрузчики.

2. Транспортирующие машины (конвейеры) подразделяются на машины с тяговым органом - ленточные конвейеры, цепные конвейеры, тележечные конвейеры, машины без тягового органа - гравитационные устройства, качающиеся конвейеры, шнеки (винтовые конвейеры), пневматические транспортирующие устройства.

3. Промышленные роботы, подразделяющиеся по назначению, конструктивным показателям, способу управления, быстродействию, точности.

1.2 ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ МАШИНЫ

Домкраты - простейшие грузоподъемные механизмы, применяемые в основном при ремонтных и монтажных работах. Высота подъема грузов составляет 0,15 - 0,7 м. Используются в виде толкателей, т.е. подъем грузов осуществляется без грузозахватных устройств. Некоторые домкраты могут производить горизонтальное перемещение поднятых средств на небольшое расстояние. В зависимости от конструкции домкраты делятся на реечные, винтовые, гидравлические.

Реечные домкраты с ручным приводом (грузоподъемностью 0,5 - 10 т) обладают существенным недостатком - невозможностью установки груза на высоте с большой точностью.

Винтовые домкраты имеют ручной привод и электрический. Винтовой домкрат состоит из корпуса, винта, головки, шарнирно соединенной с винтом, закрепленной в корпусе гайки и приводной рукоятки с собачкой кранового механизма. При качательных движениях рукоятки храповое колесо вместе с винтом поворачивается и винт выдвигается из корпуса. Самопроизвольное опускание груза предотвращается наличием самотормозящей резьбы.

Недостатки: 1) низкий КПД - 0,3 - 0,4; 2) малая скорость опускания груза.

Гидравлические домкраты. Привод - ручной или машинный. Преимущества - плавность хода и точная установка по высоте поднимаемого груза, КПД - 0,15 - 0,8, грузоподъемность - до 750 т. Недостаток - малая скорость подъема (0,001 - 0,002 м/с) при ручном приводе. Гидравлический домкрат с ручным приводом состоит из гидроцилиндра, плунжера, ручного поршневого насоса с приводной рукояткой и бачка для масла.

Подъем груза осуществляется поршнем, который перемещается за счет подачи масла. Опускание груза производится путем соединения полости гидроцилиндра с бачком с помощью вентиля. Скорость регулируется степенью открытия спускного вентиля.

Лебедки (тали). Лебедки - грузоподъемные устройства для подъема и перемещения грузов тяговым органом (канат или цепь), навиваемым на барабан. Привод - ручной или машинный. Они используются в грузоподъемных кранах и подъемниках как механизмы подъема груза и передвижения крановых тележек.

Тали - компактные подъемные лебедки, имеющие ручной и механический привод и подвешиваемые к балкам или специальным тележкам, перемещающимся по подвесному пути (монорельсу). Применение - внутри и межцеховое перемещение грузов, обслуживание станков, поточных и автоматических линий и т.п.

Грузоподъемные краны предназначены для подъема, перемещения, опускания груза с помощью грузозахватного устройства. Это универсальные грузоподъемные машины, состоящие из остова (в виде металлоконструкции) и крановых механизмов, грузозахватных устройств. Грузозахватные устройства применяются как универсальные - крюки, петли для непосредственного принятия груза, так и специальные. Для штучных грузов (ящиков, бочек, мешков, листов и т.д.) - клещевые, эксцентриковые и другие захваты, грейферы - для подачи сыпучих грузов, электромагниты - для транспортирования грузов из стали и чугуна, вакуумные захваты - для транспортирования листового материала, а также коробок, ящиков и т.п.

Наибольшее применение получили стационарные рельсовые мостовые и поворотные стреловые краны, краны-штабелеры.

Мостовые краны применяются для внутрицеховых и внутрискладских погрузочно-разгрузочных работ. Схема двухбалочного мостового крана опорного типа состоит из главных и концевых балок, составляющих мост крана. В концевых балках моста укреплены ходовые колеса крана на рельсы, которые закреплены на подкрановых балках, установленных на колоннах цеха или эстакадах, механизмы подъема груза и передвижения тележки смонтированы на крановой тележке. К мосту прикреплена кабина крановщика. Питание электроэнергией механизмов крана производится с помощью специальных токоведущих шин. Основная характеристика двухбалочных мостовых кранов - пролет, он составляет 10,5 - 34,5 м; грузоподъемность - 5 - 100 т. При грузоподъемности 1 - 5 т применяют однобалочные краны (кран-билки) с электроприводом. Применяются также опорные однобалочные и двухбалочные мостовые краны с ручным приводом грузоподъемностью от 3,2 до 20 т.

В стреловых (консольных) кранах груз подвешен к балкам на концевой части стрелы или на грузовой тележке, перемещающейся по стреле, и находится вне опорного контура крана, что обуславливает возникновение опрокидывающего момента.

Кран закреплен к стене с помощью двух опор - верхней и нижней, воспринимающих горизонтальные и вертикальные нагрузки. Металлоконструкция крана имеет Г-обрязную форму, на которой расположены механизмы подъема груза, передвижения тележки и попорота крана. По стреле перемещается тележка, установленная на ролики с грузозахватным устройством с помощью каната, наматываемого на барабан перемещения тележки. При применении электротали в качестве верхней балки используется монорельс.

Штабелеры. Штабелеры являются разновидностью подъемно-транспортного оборудования, и предназначены исключительно для работы в условиях складских помещений. В соответствии с этим целевым назначением к этой технике предъявляется ряд специфических требований

· минимальные размеры, позволяющие работать в стесненных условиях (узкие проходы);

· высокая маневренность, способность разворачиваться на месте, обеспечивая минимальные радиус поворота и размеры рабочего коридора;

· способность работать с грузом на большой высоте, высокая остаточная грузоподъемность.

Подобные требования приводят к очень специфичной компоновке этих складских машин. Например, при отсутствии необходимости работы на неровном грунте колеса, как правило литые, имеют небольшой диаметр, дорожный просвет также очень мал. Для достижения высокой маневренности и упрощения конструкции ходовой части обычно используется одно-единственное ведущее колесо, являющееся также и управляемым. Располагается оно под корпусом так, чтобы исключить возможность травмирования персонала, что важно при работе в тесноте. Благодаря такой конструкции машина буквально ходит за ведущим колесом в любую сторону и может разворачиваться с минимальным радиусом почти в пределах собственных габаритов.

Кроме того, условия эксплуатации позволили вынести опорные колеса далеко вперед, за мачту, что дало возможность принципиально освободиться от противовеса. Благодаря этому проекция центра тяжести груза находится на минимальном расстоянии от опорных точек машины (практически в пределах треугольника устойчивости).

Погрузчики. Погрузчик -- специальное транспортное средство, предназначенное для поднятия, переноса и складирования различных грузов с помощью вил или других рабочих приспособлений, -- продолжает рассказ Максим Лебедев.

Погрузчики с противовесом классифицируются по следующим признакам:

· грузоподъемность;

· расположение подъемного устройства;

· тип привода;

· число опорных колес.

По грузоподъемности вилочные погрузчики могут быть от 500 кг до 16 т.

Портовые погрузчики могут поднимать груз даже до 52 т.

По расположению подъемного устройства погрузчики бывают фронтальные и боковые. У фронтальных погрузчиков рабочее приспособление расположено спереди. По типу рабочего приспособления фронтальные погрузчики разделяют на вилочные и ковшовые. У боковых погрузчиков подъемное устройство расположено сбоку. Такие погрузчики широко используются на складах с небольшими межстеллажными расстояниями и при складировании длинномерных грузов.

По типу привода вилочные погрузчики с противовесом бывают дизельными, газобензиновыми (газовые, бензиновые) и электрическими.

Электрические погрузчики различаются также по числу опорных колес: бывают четырех- и трехопорныеэлектропогрузчики. Четырехопорные погрузчики более устойчивы, а характеристики их остаточной грузоподъемности выше, чем у трехопорных. Трехопорныеэлектропогрузчики более маневренны: они способны передвигаться в более узких рабочих коридорах, чем четырехопорные.

Лифты грузовые - это подъемники стационарного типа, предназначенные для вертикального перемещения тарно-штучных грузов между этажами на предприятиях оптово-розничной торговли и общепита. Они выпускаются следующего типа: малые грузоподъемностью 40, 100 и 250 кг, грузовые выжимные грузоподъемностью от 500 до 3200 кг, и грузовые тротуарные грузоподъемностью 500 и 630 кг.

Выжимные - это лифты, у которых привод расположен внизу и перемещение кабины осуществляется за счет действия силы снизу вверх. Тротуарные лифты предназначены для установки в подвальном помещении, находящемся под тротуаром хозяйственных дворов, складов, магазинов, предприятий общепита.

Автопогрузчики предназначены для работы на открытых площадках в целях экологической безопасности и техники безопасности, так как они имеют привод от двигателя внутреннего сгорания. Конструкция основных узлов автопогрузчика выполнена на базе узлов автомобиля.

Электропогрузчики имеют привод от электродвигателя с питанием от аккумуляторной батареи. Они более экологичны, поэтому применяются для выполнения работ и в закрытых помещениях - цехах, складах.

Рабочее оборудование погрузчиков однотипно - грузоподъемник с набором грузозахватных органов (вилы, челюстные захваты, ковши и др.). Грузоподъемник имеет раму, по которой перемещается каретка с грузозахватным органом, имеющим поворот вокруг горизонтальной оси на угол 90 - 360 градусов. Привод грузовой каретки обычно гидравлический (от гидроцилиндров). Грузоподъемность погрузчиков составляет 0,63 - 45 т, максимальная высота подъема 4,5 м.

33Производственные здания, как правило, строят по каркасной схеме. В качестве основных схем каркасов производственных зданий приняты стоечно-балочные системы, выполняемые из унифицированных изделий. Для одноэтажных однопролетных зданий получили распространение также рамные и арочные (распорные) каркасы.

Стоимость материалов и конструкций, их транспортирование часто превышает 60% от общей стоимости строительства зданий. Поэтом\ одна из актуальных задач повышения технического прогресса в строп тельстве — снижение материалоемкости и массы конструктивных элементов зданий.

В производственном строительстве возможны три варианта выпол нения несущего каркаса зданий: железобетонный, стальной и смешан ный (колонны железобетонные, фермы или балки покрытия — сталь ные или деревянные).

В отдельных случаях при соответствующем обосновании может быть применен неполный каркас с несущими каменными стенами. Вариант каркаса выбирают с учетом параметров пролетов, вида и грузоподъемности внутрицехового подъемно-транспортного оборудования, степени агрессивности среды производства, противопожарных требований, технико-экономических показателей и других факторов.

При выборе материалов и вида конструкций зданий учитывают также специфику местной строительной промышленности, геологические и климатические условия района строительства и архитектурно-худо-жественные требования.

Каркас одноэтажного производственного здания обычно состоит из поперечных рам, образованных колоннами и несущими конструкциями покрытия (балки, фермы, арки и др.), и продольных элементов: фундаментных, подкрановых, обвязочных балок, подстропильных конструкций, плит покрытия и связей. Когда несущие конструкции покрытий выполняют в виде пространственных систем — сводов, куполов, оболочек и т. п., они одновременно являются продольными и поперечными элементами каркаса. Каркасы многоэтажных производственных зданий из унифицированных железобетонных элементов некого изготовления бывают с балочными или безбалочнымиперекрытиями.Каркасы с балочными перекрытиями состоят обычно из поперечных рам, на ригели которых укладывают плиты перекрытий. Рамы каркас и собирают из вертикальных элементов колонн и горизонтальных эле-м'нтов ригелей, которые соединяют между собой в узлах. Поперечные рамы каркаса обеспечивают жесткость здания в поперечном направлении, а плиты перекрытий, подкрановые балки и стальные вертикаль-нме связи между колоннами — в продольном.

При значительных горизонтальных нагрузках в продольном направлении здания устанавливают ригели, жестко соединенные с колоннами, которые образуют продольные рамы каркаса. Железобетонный каркас с безбалочными перекрытиями состоит из вертикальных элементов ко-1опн с капителями и плит, опертых на эти капители, образующих междуэтажные перекрытия.

Несущие конструкции производственных зданий образуют несущий истов, предназначенный для восприятия и передачи действующих на-грузок на основание здания. Поперечные рамы могут иметь либо жесткие, либо шарнирные сопряжения элементов. В одноэтажных зданиях, как правило, применяют конструктивную систему с шарнирным сопряжением ригеля рамы с колонной и жесткой заделкой колонны в фундаментах, например, двухшарнирную систему. Могут применяться п другие системы (трех- и безшарнирная). Пространственная жесткость здания в продольном направлении обеспечивается фундаментными балками, дисками покрытия и перекрытия, а также связями. В распорных каркасах сопряжение рам и арок с фундаментами также может быть выполнено по шарнирной схеме.

В многоэтажных зданиях применяют различные системы несущего истова: рамную, связевую и рамно-связевую. Железобетонный каркас многоэтажных зданий рекомендуется проектировать главным образом но рамной системе, т. е. в виде рамного каркаса в обоих направлениях.

Хотя рамная система требует большого расхода материалов, однако она обеспечивает большую свободу и вариантность планировочного решения этажей. Она нашла применение в сейсмических районах, на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах. Связевая и рамно-связевая системы упрощают решение сопряжения узлов ригелей и колонн. Можно применять и смешанное конструктивное решение.

Тепловыделение Многие производственные процессы, связанные с нагревом, плавкой, литьем металла, производством строительных материалов (цемента, кирпича, керамики), химического сырья, на тепловых электростанциях сопровождаются выделением значительного количества тепла в производственные помещения.

Если тепловыделения в помещение больше теплопотерь, то их разность называют избыточным теплом. Согласно санитарным нормам, производственные помещения с избытками явного тепла при теплонапряженности более 20 ккал/м3 в 1 ч относятся к помещениям со значительными тепловыделениями или так называемым горячим цехам.

Расчет теплового баланса, т. е. поступающего в рабочее помещение и уходящего из него тепла, является одной из основных и довольно сложных задач при проектировании вентиляции для борьбы с теплоизбытками.

К источникам тепловыделений относятся: нагревательные печи для плавки, нагрева металла или других материалов; остывающие материалы; нагретые поверхности аппаратов, трубопроводов; работающие станки и механизмы; солнечная радиация; источники освещения; люди.

Тепло расходуется на обогрев здания, охлаждаемого через наружные ограждения; нагревание в холодное время транспорта и материалов, поступающих в цех; уносится нагретым воздухом через неплотности в ограждениях здания или удаляется местными отсосами и др. Разработаны соответствующие методы и формулы расчета, позволяющие определить потребный воздухообмен. Они изложены в специальных руководствах и справочниках. Общие принципы организации воздухообмена в цехах с большими избытками явного тепла предусматривают устройство аэрации в сочетании с механической вентиляцией.

34Вредности При выполнении совмещенных работ наличие или выделение вредностей в процессе производства неизбежно. Все производственные вредности условно могут быть разделены на две группы:

вредности, обусловленные неблагоприятными изменениями внешней производственной среды, т. е. выделение газов и паров, наличие пыли, колебания температуры и влажности, наличие ветра, ионизирующих излучений, шума и вибрации;

вредности, связанные с неправильной организацией трудовых процессов, вызывающие чрезмерное напряжение нервной системы, отдельных органов чувств и двигательного аппарата, а также длительное вынужденное однообразное положение тела.

Названные вредности отрицательно влияют на человеческий организм, поэтому меры борьбы с ними должны находиться в центре внимания руководителей производства.

По правилам производственной санитарии на всех предприятиях должен проводиться систематический контроль воздушной среды непосредственно на рабочих местах.

Существует несколько методов определения количества вредных веществ, содержащихся в воздушной среде, например лабораторный, экспрессный, индикаторный и др. Лабораторные методы определения вредных веществ в воздухе включают отбор проб воздуха в намеченных местах и последующий их анализ в лаборатории.

Промышленная пыль, вредные химические вещества и их воздействие на человека.

Для создания нормальных условий труда необходимо обеспечить не только комфортные метеорологические условия, но и необходимую чистоту воздуха. Вследствие производственной деятельности в воздушную среду помещений могут поступать разнообразные вредные вещества, которые используются в технологических процессах. Вредными принято считать вещества, которые при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности могут вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений (ГОСТ 12.1.007-76).

Вредные вещества могут проникать в организм человека через органы дыхания, органы пищеварения, а также кожу и слизистые оболочки. Через дыхательные пути попадают пары, газо- и пылеобразные вещества, через кожу — преимущественно жидкие вещества. В желудочно-кишечный тракт вредные вещества попадают при заглатывании их, или при внесении в рот загрязненными руками.

В санитарно-гигиенической практике принято разделять вредные вещества на химические вещества и промышленную пыль.

Химические вещества (вредные и опасные) в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 по характеру воздействия на организм человека подразделяются на общетоксические, вызывающие отравление всего организма (ртуть, оксид углерода, толуол, анилин);

раздражающие, вызывающие раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек (хлор, аммиак, сероводород, озон);

сенсибилизирующие, действующие как аллергены (альдегиды, растворители и лаки на основе нитросоединений);

канцерогенные, вызывающие раковые заболевания (ароматические углеводороды, аминосоединения, асбест);

мутагенные, приводящие к изменению наследственной инфор­мации (свинец, радиоактивные вещества, формальдегид);

влияющие на репродуктивную (воссоздание потомства) функцию (бензол, свинец, марганец, никотин).

Производственная пыль достаточно распространенный опасный и вредный производственный фактор. Высокие концентрации пыли характерны для горнодобывающей промышленности, машиностроения, металлургии, текстильной промышленности, сельского хозяйства.

Пыль может оказывать на человека фиброгенное воздействие, при котором в легких происходит разрастание соединительных тканей, которое нарушает нормальное строение и функцию органа. Вредность производственной пыли обусловлена ее способностью вызывать профессиональные заболевания легких, в первую очередь пневмокониозы.

Существенное значение имеют также индивидуальные особенности организма человека. В связи с этим для работников, которые работают во вредных условиях проводятся обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические (1 раз на 3, 6, 12 и 24 месяца, в зависимости от токсичности веществ) медицинские осмотры.

Защита от производственной пыли и вредных химических веществ

Общие мероприятия и средства предупреждения загрязнения воздушной среды на производстве и защиты работающих включают:

изъятие вредных веществ из технологических процессов, замена вредных веществ менее вредными и т. п.;

усовершенствование технологических процессов и оборудования;автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами и оборудованием, исключающие непосредственный контакт работающих с вредными веществами;

герметизация производственного оборудования, работа техно­логического оборудования в вентилируемых укрытиях, локализация вредных выделений за счет местной вентиляции, аспирационных установок;

нормальное функционирование систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, очистки выбросов в атмосферу;

предварительные и периодические медицинские осмотры работающих, во вредных условиях, профилактическое питание, соблюдение правил личной гигиены;

контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны;

использование средств индивидуальной защиты.

Вентиляция производственных помещений.