x

Концепции

Логистический комплекс

Строительство унифицированного модульного блока здания складского назначения. 



 
1. Исходные данные

  • Рассматривается унифицированный модульный блок здания складского назначения с размерами в осях 84х72 м, отметка до низа несущих конструкций покрытия +12,000 м
  • В здании не предусматривается крановое оборудование
  • Внутренний транспорт - наземный
  • Для рассматриваемого унифицированного блока приняты следующие показатели: абсолютная отметка площадки застройки над уровнем моря – менее 500 м, сейсмичность – 7 баллов по шкале MSK-64
  • Данное здание складского комплекса относится к ІІІа степени огнестойкости. Согласно ДБН В.1.1-7-2002 «Пожарная безопасность объектов строительства» металлические конструкции колонн, ферм, а также прогонов должны иметь противопожарную устойчивость 15 мин. Таким образом, нанесение огнезащитных покрытий на основные конструкции каркаса не требуется
  • Модульный блок состоит из 7-ми 12-метровых пролетов в одном направлении и 3-х 24- метровых пролетов в другом направлении, образуя собой противопожарный отсек. Каждый блок делится на противопожарные отсеки, площадь которых не превышает 7800 кв.м согласно СНИП 2.11.01-85* для зданий ІІІа степени огнестойкости при наличии систем автоматического пожаротушения
  • Принято, что полная строительная высота ферм покрытия в коньке не должна превышать 2,6 м
  • В конструкции необходимо использовать материалы, производимые на заводах Украины

2. Нагрузки и воздействия


Собственный вес стальных конструкций в расчетной схеме определялся автоматически с учетом коэффициента надежности по предельному расчетному значению нагрузки γfm = 1,05.

Собственный вес перекрытий

Материал Распределенная нагрузка (kПа) Объемный вес (т/куб.м) Толщина (м) γf
Кровельная мембрана ПВХ 0,013     1,2
Геотекстиль 0,0026     1,1
Утеплитель 0,225     1,3
Пароизоляция 0,0015     1,2
Профнастил 60 0,0675     1,05
Технологическая нагрузка 0,3     1,2
 
Эксплуатационная нагрузка 0,6096 kПа
Предельная нагрузка 0,7436 kПа

Снеговая нагрузка

Расчет выполнен по нормам проектирования «ДБН B.1.2-2:2006 с изменением №1»

Параметр Значение Единицы измерения
 Местность
Снеговой район 2  
Характеристическое значение снеговой нагрузки 1 kПа
Высота размещения строительного объекта над уровнем моря 0 км
Здание
 
Высота здания H 14,6 м
Ширина здания B 84 м
h 0,6 м
α 2,862 град
L 24 м
Неутепленная конструкция с повышенным тепловыделением нет  
Коэффициент надежности по предельному расчетному значению γfm 1,04  
Коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению γfe 0,49  


Также расчетом был учтен снеговой мешок, возникающий возле парапета (ограждения высотой 1м) по периметру здания. На этих участках были приняты следующие значения:



Ветер

Расчет выполнен по нормам проектирования «ДБН B.1.2-2:2006 с изменением №1»

Исходные данные
Ветровой район 3
Характеристическое значение ветрового давления 0,5 kПа
Тип местности II - сельская местность с оградами (заборами), небольшими сооружениями, домами и деревьями
Тип сооружения Однопролетные здания без фонарей
Высота размещения строительного объекта над уровнем моря 0 км 



Параметры
Поверхность Кровля
Шаг сканирования 2 м
Коэффициент надежности по предельному расчетному значению γfm 1,035
Коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению γfe 0,21

H 14 м
B 84 м
h 0.6 м
L 24 м
 




Расстояние от края кровли (м) Эксплуатационное значение (kПа) Предельное значение (kПа)
0 -0,103 -0,506
2 -0,103 -0,506
4 -0,103 -0,506
6 -0,103 -0,506
8 -0,103 -0,506
10 -0,103 -0,506
12 -0,072 -0,356
14 -0,072 -0,356
16 -0,072 -0,356
18 -0,072 -0,356
20 -0,072 -0,356
22 -0,072 -0,356
24 -0,072 -0,356




Параметры
Поверхность Левая стена
Шаг сканирования 2 м
Коэффициент надежности по предельному расчетному значению γfm 1,035
Коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению γfe 0,21

H 14 м
B 84 м
h 0,6 м
L 24 м
 




Высота (м) Эксплуатационное значение (kПа) Предельное значение (kПа)
0 0,101 0,497
2 0,101 0,497
4 0,101 0,497
6 0,106 0,522
8 0,116 0,571
10 0,126 0,621
12 0,132 0,65
14 0,138 0,679

Расчет пространственного каркаса здания был выполнен с помощью расчетного комплекса SCAD на следующие сочетания воздействий:

  1. Постоянные нагрузки + снеговые нагрузки + ветер вдоль цифровых осей
  2. Постоянные нагрузки + снеговые нагрузки + ветер вдоль буквенных осей
  3. Постоянные нагрузки + снеговые нагрузки + сейсмические нагрузки вдоль цифровых осей
  4. Постоянные нагрузки + снеговые нагрузки + сейсмические нагрузки вдоль буквенных осей
3. Архитектурно-планировочные решения


Архитектурно-планировочные решения разработаны на основе:

  • ДБН В.1.1-7-2002 «Пожарная безопасность объектов строительства»СНиП 2.09.02-85* «Производственные здания»
  • СНиП 2.11.01-85* «Складские здания»
  • СНиП 2.09.04-87* «Административные и бытовые здания»

Основой архитектурно-планировочных решений проектируемого здания является обеспечение принципов технологической целесообразности, функциональной обеспеченности работающих необходимыми производственными условиями на рабочих местах, санитарно-бытовым и медицинским обслуживанием и питанием, при обязательном соблюдении требований стандартов пожаробезопасности труда.

Принятые архитектурно-планировочные и конструктивные решения, разработанные индивидуально, обусловлены:

  • Номенклатурой индустриальных строительных изделий и материалов
  • Климатическими особенностями района строительства
  • Требованиями норм и правил взрыво- и пожаробезопасности
Секция склада представляет собой одноэтажное отапливаемое здание с габаритными размерами 84х72 м, сеткой колонн 12х24 м и высотой до низа несущих конструкций покрытия 12 м.
Степень огнестойкости – IIIа.

Материалы несущих и ограждающих конструкций:

  • Фундаменты – по проекту
  • Колонны – металлические
  • Перекрытие – металлические фермы перекрытия
  • Кровля – двускатная
  • Покрытие – ПВХ мембрана по утеплителю из минераловатных плит по настилу из металлического профлиста
  • Наружные стены – стеновые сэндвич-панели
  • Заполнение оконных и дверных проемов – окна – металлопластик, двери – противопожарные металлические.

Для обеспечения погрузочно-разгрузочных работ с крупнотоннажного транспорта предусмотренные доковые ворота, оборудованные воздушно тепловыми завесами.

Принятые доковые ворота утеплены, секционные с вертикальным подъемом с электрическим механическим приводом. Герметизатор проема занавескового типа в секциях обеспечивает герметизацию между доком и автотранспортом, устраняет соприкосновения продукции и персонала с внешней средой. Со стороны состава ворота защищены от механических повреждений отбойными столбиками. К кузову грузовых автомобилей грузовая техника и грузовые тележки попадают с помощью электрогидравлической уравнительной платформы с поворотной аппарели. По обе стороны от уравнительной платформы на вертикальной плоскости цоколя расположены резиновые бамперы для защиты от удара грузовым автомобилем.



Для перемещения груза из зоны загрузки-разгрузки в зону хранения используется электрический штабелер с выдвижной мачтой.

4. Конструктивная схема


1.1. Конструктивная схема – рамно-связевой модульный блок
1.2. Несущий каркас здания – модульный блок 84х72 м, имеющий три пролета 24 м в одном направлении и семь пролетов 12 м во втором.
1.3. Шаг рам – 24 м
1.4. Пролет подстропильных ферм – 12 м
1.5. Подстропильные фермы с параллельными поясами, высота подстропильных ферм – 2,0 м
1.6. Высота стропильных ферм покрытия в коньке - 2,6 м, на опорах – 2,0 м
1.7. Шаг второстепенных ферм покрытия – 4 м
1.8. Соединение колонн с железобетонным фундаментом – жесткое
1.9. Подстропильные фермы запроектированы неразрезными с шарнирным опиранием на колонны; в средних рядах колонн подстропильные фермы запроектированы спаренными
1.10. Нижние пояса стропильных и подстропильных ферм запроектированы в одном уровне
1.11. Для восприятия горизонтальных нагрузок от ветровых и сейсмических воздействий и обеспечения надежной продольной и поперечной жесткости здания предусмотрены портальные связевые системы между колоннами в середине пролетов
1.12. По верхним и нижним поясам ферм также предусмотрены системы горизонтальных и вертикальных связей
1.13. Стеновые ограждающие конструкции – сэндвич-панели, для крепления которых устанавливаются фахверковые стойки с шагом 6 м
1.14. Пространственная жесткость и устойчивость стального каркаса здания обеспечивается жестким соединением колонн с фундаментом, системой вертикальных портальных связей, системой горизонтальных связей по нижним и верхним поясам ферм, а также системой стропильных и подстропильных ферм

Схема унифицированного модульного блока складского здания



Разрезы (продольный и поперечный)



5. Укрупненная спецификация основных конструкций каркаса


Основные несущие конструкции были приняты из стали С255, ВСт3пс, ВСт3сп5.

С учетом конструктивного коэффициента полный вес металлоконструкций для схемы унифицированного модульного блока складского здания составил 311,82 т. Из них:

Фермы покрытия, L=24 м 141,77 т
Подстропильные фермы, L=12 м 41,45 т
Колонны 29,20 т
Связи по колоннам 43,70 т
Связи по покрытию 55,70 т
Итого  311,82 т

Площадь унифицированного модульного блока складского здания составляет 84х72 м=6 048 кв.м в осях.

Разделив общий расход основных металлических конструкций на площадь, получим расход стали на кв.м : 311820/6048=51,56 кг/кв.м.

6. Основные узлы

Узел опирания фермы на колонну. Узел сопряжения ферм.

7. Противопожарная и антикоррозионная защита стальных конструкций


В соответствии с СНИП 2.11.01-85* «Складские здания» зданию была присвоена требуемая степень огнестойкости ІІІа, для которой огнезащита основных стальных конструкций каркаса не требуется. Согласно ДБН В.1.1.7-2002 минимальными пределами огнестойкости основных несущих конструкций являются: колонны – R15 M0; фермы покрытия – R 15 M0.

Антикоррозионная защита конструкций здания регламентируется ДСТУ Б В.2.6-193:2013 «Защита металлических конструкций от коррозии. Требования к проектированию». Назначение здания позволяет отнести среду в помещении к категории «А» по ДСТУ Б В.2.6-193:2013. С учетом сухого или нормального влажностного режима для теплого здания степень агрессивного воздействия среды по ДСТУ Б В.2.6-193:2013 – неагрессивная. Для таких условий требуется 80 мкм лакокрасочного покрытия со степенью очистки поверхности не ниже 2-й (Sa21⁄2 по ISO). Поскольку огнезащитные покрытия на конструкции не наносятся, лакокрасочное покрытие наносится в полном объеме и состоит из 2-х слоев грунтовки и одного финишного слоя краски.