Конструктивные решения жилых зданий

Тема 4 Конструктивные решения жилых зданий. Конструктивные системы зданий. Горизонтальные несущие конструкции. Вертикальные несущие конструкции. Классификация конструктивных систем. Область применения основных конструктивных систем. Конструктивные схемы жилых зданий (каркасных и бескаркасных систем). Конструктивные элементы жилых зданий.

Конструктивные решения жилых зданий

Конструкции зданий из мелкоразмерных элементов, крупных блоков, крупных панелей. Сборно-монолитные и монолитные гражданские здания.

Сборно-монолитные и монолитные гражданские здания

Унификация, типизация и стандартизация конструкций

Основой индустриального строительства является унификация и типизация основных объемно-планировочных решений и конструктивных элементов зданий.

При массовом изготовлении сборных конструкций большое значение уделяется номенклатуре выпускаемых изделий, базирующейся на унификации.

Унификация - рациональное сокращение числа конструкций и параметров объемно-планировочных решений одинакового назначения (установление предельно малого числа типоразмеров) путем отбора наиболее совершенных решений. Унификация позволяет применять однотипные изделия в зданиях различного назначения.

Сокращение числа типов несущих конструкций достигается унификацией расчетных нагрузок. Для перекрытий зданий различного назначения унификационный ряд нагрузок (без учета собственного веса) включает 9 значений: 2; 3; 4,5; 6; 8; 10; 12,5; 16 и 21 кПа. При этом размеры сечения элемента перекрытий остаются постоянными для нагрузок 2...10 кПа, изменяются только армирование и класс бетона.

Для бетонных панелей наружных стен установлен унификационный ряд толщин - 300, 350 и 400 мм.

Типизация - разработка и отбор наилучших, унифицированных объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и их элементов, наиболее целесообразных в техническом и экономическом отношении. Такие решения принимаются в качестве типовых и многократно используются в массовом строительстве.

Унификация и типизация позволяют сократить число типоразмеров элементов конструкций, типов зданий, повышают производительность - улучшают рентабельность производства.

Стандартизация - это завершающий этап унификации и типизации строительных конструкций и деталей. Типовые конструкции, прошедшие проверку в эксплуатации и получившие распространение, утверждаются в качестве стандартов. Размеры, формы, качество этих конструкций и условия их изготовления регламентируются ГОСТами.

Деформационные швы

В зданиях с большими размерами в плане или зданиях, состоящих из нескольких объемов с различными высотами и нагрузками на основание, необходимо предусматривать деформационные швы, которые подразделяются на температурно-усадочные и осадочные.

Температурно-усадочные швы устраиваются в одной плоскости на всю высоту здания, исключая фундаменты. Ширина шва Δl определяется расчетом и должна быть не менее 20 мм.

Температурные швы предохраняют от образования трещин конструктивные элементы зданий, давая им возможность деформироваться по длине при воздействии температуры и усадки. Температурный шов разделяет здание на независимые по статической работе; температурные блоки. План здания с деформационным швом на парных колоннах приведен на рисунке 15. При изменении температуры отдельные части здания укорачиваются или удлиняются, а от усадки бетона только укорачиваются.

Фундаменты здания не разделяют температурными швами, так как под воздействием температуры они не деформируются до опасной величины.

Рисунок 15 - План здания с деформационным швом на парных колоннах:

1 - температурный шов в несущих стенах;

2 - парные колонны на общем фундаменте

 

Осадочные швы в конструкциях здания предусматриваются в следующих случаях:

1) при возможности больших неравномерных осадок оснований по расчету, превышающих допустимые по нормам;

2) при сопряжении участков здания, расположенных на разнородных грунтах, при разновременном возведении этих частей;

3) при пристройке к существующим зданиям;

4) при разнице высот отдельных частей зданий, превышающей 10 м или выше 3 этажей;

5) при устройстве разнотипных фундаментов в плане здания;

6) при значительной разнице в ширине подошвы и глубине заложения фундаментов соседних стен.

Осадочные швы разрезают здание на всю высоту, включая фундаменты, выполняются в виде двух спаренных стен или рам. Конструкция швов должна обеспечивать беспрепятственную осадку до 20 мм. Ширина шва определяется расчетом, но должна быть не менее 20 мм в свету. Устройство деформационного шва в междуэтажных перекрытиях, фундаменте, несущих стенах показана на рисунке 16.

 

 

Рисунок 16 - Устройство деформационного шва в междуэтажных

перекрытиях, фундаменте, несущих стенах: а - на встречных консолях; б - на вкладышах; в - на парных колоннах; г - осадочный шов в фундаменте; д - на спаренных поперечных стенах; 1 - поперечные стены

 

При опирании перекрытий на несущие поперечные стены, ригели рам каркасов температурные швы устраивают в виде двух спаренных стен, ригелей и колонн каркасов.

В зданиях с железобетонным каркасом допускается устраивать продольные температурные швы на одинарных колоннах. При этом конструкции прилегающих к шву пролетов ставят на колонну через скользящие прокладки.

В деревянно-каркасных зданиях температурные швы не устраивают.

Деформационные (температурные) швы в ограждающих конструкциях (стены, полы) предусматривают в тех же местах, что и в несущих конструкциях.

Расстояния между температурными швами назначают в зависимости от конструктивного решения здания, температуры наружного воздуха. Максимальные расстояния между швами, которые допускается принимать без расчета, приведены в таблице 1.

В общем случае расстояние между деформационными швами определяют расчетом на температурно-влажностные воздействия. Температурные удлинения (укорочения) элементов находятся в зависимости от времени строительства.

Если здание строится зимой, то летом абсолютные деформации удлинения линейных железобетонных элементов составят:

                                             (4.1)

а напряжения сжатия при стеснении их удлинения

(4.2)

 

Таблица 1 - Максимальные расстояния между швами

Вид конструкции здания	Расстояния между температурными швами, м
	отапливаемые	неотапливаемые
Сборные железобетонные Монолитные и сборно-монолитные: из тяжелого бетона из легкого бетона Металлические Кирпичные и из керамических камней: глиняного силикатного	60-72     50 120-144     50 35	40     30 100     35 25

Примечание. Для одноэтажных зданий, колонны которых являются достаточно гибкими и слабее стесняют температурные деформации, расстояние между деформационными швами допускается увеличивать на 20%.

Если здание смонтировано летом, то зимой абсолютные деформации укорочения:

,                                     (4.3)

а напряжения растяжения при укорочении определяются:

,                             (4.4)

где l – расстояние между деформационными швами;

- коэффициент линейной температурной деформации (для бетона );

- расчетный перепад температуры;

- температура, эквивалентная усадке (для бетона 15⁰С; для кладок из силикатного кирпича 30⁰С; для кладки из глиняного кирпича не учитывается ввиду малости);

E_{b -} модуль деформации бетона (кладки);

- коэффициенты пластичности материала при растяжении и сжатии (для бетона =0,5; =0,7).

При неправильном назначении расстояния между деформационными швами температурные напряжения могут превысить допустимые значения на сжатие или растяжение, что явится причиной деформаций конструкций или образования трещин.

В монолитных и сборно-монолитных зданиях температурно-усадочные швы совмещаются с технологическими швами, которые предусматривают при бетонировании конструкций отдельными захватками.

Температурные швы в покрытиях выполняют без разрыва кровельного шва. Швы перекрывают полуцилиндрическими компенсаторами из оцинкованной стали. Водоизоляционный ковер в пределах шва усиливают дополнительными слоями из рулонного материала и стеклоткани на мастике. Температурные швы в наружных стенах и покрытии приведен на рисунке 17.

Рисунок 17 - Температурные швы в наружных стенах и покрытии:

а – в шпунт; б – в четверть; в – с компенсаторами; г – на кровельном покрытии; 1 – утеплитель; 2 – штукатурка; 3 – расшивка; 4 – стальной компенсатор; 5 – стеклоткань; 6 – гидроизоляционный ковер

 

Деформационные швы в кирпичных стенах устраивают в четверть или шпунтом в зависимости от толщины кирпичной кладки. Шов заполняется упругими прокладками – два слоя толя, проконопатка утеплителем с последующим отштукатуриванием. При толщине стены менее 380 мм в швах устраивают компенсаторы из оцинкованной стали.

Конструкция деформационных швов должна быть непродуваемой, непромокаемой и непромерзаемой.

 

Тема 4 Конструктивные решения жилых зданий. Конструктивные системы зданий. Горизонтальные несущие конструкции. Вертикальные несущие конструкции. Классификация конструктивных систем. Область применения основных конструктивных систем. Конструктивные схемы жилых зданий (каркасных и бескаркасных систем). Конструктивные элементы жилых зданий.

Конструктивные решения жилых зданий

1234567Следующая ⇒

Поделиться: