Оболочково-диафрагмовая («пучок труб»)

Пример пирамиды

Каркасно-блочная система основана на со­четании каркаса и объемных блоков, причем последние могут получать применение в системе в качестве ненесущих или несущих конструкций. Ненесущие объемные блоки используют для поэтажного заполнения несущей решетки каркаса. Несущие устанавливают друг на друга в три-пять ярусов на горизонтальных несущих платформах (перекрытиях) каркаса, расположенных с шагом в три-пять этажей. Система применялась в зданиях выше 12 этажей.

Каркасно-оболочковая система сочетает в себе наружную несущую оболочку здания с внутренним каркасом при работе оболочки на все виды нагрузок и воздействий, а каркаса - преимущественно на вертикальные нагрузки. Совместность горизонтальных перемещений оболочки и каркаса обеспечивается так же, как в зданиях оболочково-ствольной системы. Применяется при проектировании высотных зданий (свыше 200м).

Блочно-стеновая (блочно-панельная) система основана на сочетании несущих столбов из объемных блоков и несущих стен, поэтажно связанных друг с другом дисками перекрытий. Применялась в жилых зданиях высотой до 9 этажей в обычных грунтовых условиях.

Ствольно-стеновая система сочетает несущие стены и ствол с распределением вертикальных и горизонтальных нагрузок между этими элементами в различных соотношениях. Применялась при проектировании зданий выше 16 этажей.

 

 

Оболочковая - ствольная система («труба в трубе» и «труба в ферме») включает в себя наружную несущую оболочку и несущий ствол внутри здания, работающих совместно на восприятие вертикальных и горизонтальных нагрузок. Совместность перемещений ствола и оболочки обеспечивается горизонтальными несущими конструкциями отдельных ростверковых этажей, расположенных по высоте здания. Система применяется при проектировании высотных зданий. Большинство высотных зданий оболочкового типа построено именно по этой системе.

Оболочко-стеновая – сочетание внешней решетчатой оболочки и внутренних несущих стен. Внутреннее пространство здания перекрывает пространственная конструкция в виде тонкостенной оболочки, передающей нагрузки на наружные стены здания.

Классификация строительных систем

Понятие - строительная система - является комплексной характеристикой конструктивного решения здания по признакам материала и технологии возведения его несущих конструкций*. Различают четыре группы конструкционных материалов - камень (включая кирпич), бетон, металл и дерево, и два основных технологических метода возведения - традиционный и индивидуальный. Например, для кирпичных зданий традиционна технология ручной кладки несущих стен, а для деревянных - применение рубленных бревенчатых стен. Наиболее распространенным является использование одной строительной системы при возведении здания. Такие строительные системы называют основными

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ

Различают несколько типов незадымляемых лестничных клеток. Они классифицируются по месту размещения, обеспечению к ним доступа и принципу функционирования. Рассмотрим стандартные виды незадымляемых лестниц:

• Н1. Это базовая модель. Для такой конструкции характерными признаками является наличие доступа через открытую площадку. Подход к эвакуационному выходу также должен быть незадымляемым.
• Н2. Для таких лестниц предусматривается воздушный подпор в случае возникновения возгорания.
• Н3. Очень похожи на тип Н2, но в этом случае обеспечивается выход на марш через тамбур-шлюз. Дополнительно обеспечивается все тот же подпор воздухом, но он может подаваться как при возгорании, так и на постоянной основе

ЛЕСТНИЦЫ Н1

Наличие незадымляемой лестничной клетки типа Н1 является обязательным условием для жилых и общественных зданий любого плана высотой от 30 метров и более. Особенность этой конструкции состоит, прежде всего, в обеспечении доступа к ней. Для того чтобы выйти на лестницу типа Н1 нужно пройти по коридору на открытую площадку наружного типа. Это может быть балкон, веранда или вынесенная за пределы помещения огражденная площадка.

Пройдя через открытый отрезок, вы попадете в ту часть здания, где и предусматривается расположение маршей такого типа. Такие требования обусловлены необходимостью обеспечить естественную изоляцию эвакуационного выхода от задымленной части здания. Поэтому оптимальным вариантом для их размещения является угловая часть строения. Особенно выигрышным положением является внутренний угол с дополнительными простенками. Желательно предусмотреть наличие огражденного эвакуационного выхода еще в процессе проектирования самой постройки, чтобы в дальнейшем не пришлось переоборудовать её под требования пожарной безопасности.

ЛЕСТНИЦЫ Н2 И Н3

Другой вариант конструкции – это незадымляемые лестничные клетки под маркировкой Н2 и Н3. Их размещают в зданиях высотой более 50 метров. В основном в современных строениях используются именно модели типа Н2, поэтому начать следует с них.

Для незадымляемых лестничных клеток типа Н2 характерными особенностями является наличие воздушного подпора. Выход на неё остается в пределах внутренней части здания, но обязательным является наличие вентиляционного короба. Именно благодаря такой конструкции и выполняются требования относительно подпора воздуха в лестничную клетку.

Более сложными в исполнении являются лестницы типа Н3. Они предусматривают наличие дополнительного тамбур-шлюза, расположенного на пути к эвакуационному выходу. Именно благодаря этой пристройке обеспечивается лучшая защита от огня и дыма. В тамбуре предусматривается использование негорючих материалов для выведения стен и перегородок, также устанавливается противопожарная дверь, желательно с автоматическим притвором.

Сама же конструкция лестничной клетки остается такой же, как и для модели Н2. Вентиляционный короб обеспечивает подачу воздуха и соответствующий подпор прохода. Вследствие этого предотвращается попадание и накопление дыма и прочих продуктов горения на территории эвакуационного выхода.

ТРЕБОВАНИЯ КАСАТЕЛЬНО ГАБАРИТОВ

• Высота. Чтобы среднестатистическому человеку было комфортно передвигаться по эвакуационному пути, высота потолков в зоне расположения марша должна составлять не менее 190 см.
• Ширина. Размеры прохода должны составлять 120 см по ширине в воздушной зоне. Ширина пути к этому проходу должна быть не меньше 110 см. Должно обеспечиваться беспрепятственное движение двух человек, а также перенос пострадавших на носилках.
• Количество ступеней. В пределах одного марша допускается максимум 16-18 рядовых ступеней.
• Габариты ступеней. За основу берутся оптимальные соотношения, которые устанавливаются для всех видов лестниц. Ступень должна быть достаточно широкой для комфортного размещения на её поверхности стопы. Ее высота составляет при этом величину примерно в полтора раза меньшую. Все элементы марша должны быть одинаковыми по параметрам. Уклон в среднем варьируется от 30 до 40 градусов.
• Количество людей. В большинстве случаев для стандартных эвакуационных маршей предусматривается ограничение в плане одновременного нахождения людей на клетке. Зачастую это число составляет 15 человек, но точное значение зависит от габаритов здания и его назначения, а также типа лестничной конструкции.
• Поручни. Для минимизации риска травмирования и облегчения движения обязательными являются ограждения и поручни из негорючих материалов. При этом важно учитывать, что они должны обладать минимальной теплопроводностью для предотвращения их нагревания при пожаре.

 

26. Панели из кирпича и небетонных материалов.

Конструкция кирпичных и каменных стеновых панелей зависит от климатических условий района строительства и может быть однослойной и многослойной.

Однослойные панели наружных стен выполняют из керамических пустотелых камней толщиной в один, полтора или два камня с защитно-отделочным или без защитно-отделочного фасадного слоя (рис. 3.8.).

Многослойная панель имеет внутренний несущий кирпичный слой толщиной не менее 1/2 кирпича, слой плитного эффективного утеплителя и фасадный армированный защитно-отделочный слой на цементном вяжущем толщиной не менее 50 мм.

 

 

Многослойная кирпичная стеновая панель второго вида имеет внутренний и наружный слои толщиной в 1/4 или 1/2 кирпича и между этими слоями слой эффективного утеплителя (рис. 3.9.). Наружный слой этих панелей может выполняться или из лицевого или из обычного кирпича, но в последнем случае он может покрываться фасадным защитно-отделочным слоем из цементно-песчаного раствора толщиной 20 – 25 мм. С внутренней стороны все панели покрывают отделочным слоем из раствора толщиной 15 – 20 мм.

 

Рис. 3.8. Однослойная стеновая панель из керамических камней:

1 – арматурный каркас; 2 – подъёмная петля; 3 – паз для устройства заполнения межпанельных вертикальных стыков

 

Рис. 3.9. Трехслойная виброкирпичная стеновая панель:

а – с внешними слоями толщиной в 1/4 кирпича; б – то же, толщиной в 1/2 кирпича; 1 – арматурный каркас; 2 – подъемная петля; 3 – закладные детали; 4 – эффективный утеплитель

 

Кирпичные и каменные панели имеют конструктивное армирование в виде пространственных каркасов. К этим каркасам крепят подъемные петли, арматурные выпуски и закладные детали для соединения с другими конструкциями дома.

 

б) Небетонные наружные стеновые панели

Стеновые панели из небетонных материалов изготавливают без применения минеральных вяжущих. Они являются ненесущими конструкциями, т.е. выполняют только ограждающие функции, их выполняют слоистыми бескаркасными или каркасными и применяют в зданиях невысокой капитальности, как, например, в жилых домах для временного проживания. Такие панели крепят к конструктивным элементам внутреннего несущего остова зданий.

Примером бескаркасной конструкции наружной стеновой небетонной панели является панель типа «сэндвич», состоящая из наружных слоев из асбестоцементных листов, между которыми укладывают слой эффективного плитного жесткого утеплителя (пенополистирол), и слои скрепляют между собой с помощью безусадочного клея.

Рис. 3.10. Вариант конструкции панели наружной стены из небетонных материалов:

а – фасад и разрезы панели; б – горизонтальный стык панели с перекрытием; в – вертикальный стык наружных панелей между собой и с внутренней стеной; 1 – элементы ( стойки) деревянного каркаса; 2 – алюминиевая раскладка; 3 – обшивка наружная; 4 – то же, внутренняя; 5 – пароизоляция; 6 – утеплитель; 7 – оконная коробка; 8 – слив; 9 – алюминиевый фартук; 10 – алюминиевый нащельник; 11 – конопатка; 12 – упругая прокладка; 13 – подоконная доска; 14 – плита перекрытия; 15 – внутренняя стена

 

 

27. условия опирания балконных плит и стен лоджий

Балконная плита под кирпичные стены имеет специальный уступ, для обеспечения захода плиты в специальную нишу в стене, образованную замурованными в стену железобетонными подкладными. Несущие кирпичные стены, как правило, выполняют в два и более кирпича, поэтому заход балконной плиты в стену составляет 300 мм и больше. Узел опирания балконной плиты на кирпичную стену, представляет собой стык горизонтальной и вертикальной плоскостей. Притом, что узел опирания может быть реализован только на несущую стену. Рассчитывается узел опирания, для определения допустимых нагрузок, согласно ГОСТ 956-91. Устойчивость балконной плиты на опрокидывание рассчитывается методом сравнения опрокидывающего момента с удерживающим моментом от веса конструкции. Технология крепления балконных плит зависит от материала, из которого построено здание.При строительстве кирпичного дома балконная плита крепится в кладках стен. В крупнопанельном здании балконные плиты зажимают между блоками здания. И в том, и в другом вариантах балконные плиты привариваются к железобетонным перемычкам и перекрытиям посредством анкеров, связанных с арматурным каркасом.

28. стропильные кровли

Требования предъявляемые к стропильной системе

Жесткость

Прежде всего, каждая деталь системы, а также места соединений обязаны быть жесткими, не деформируясь ни при усилии сдвига, ни при усилии распора. Основа всей конструкции – треугольник. Именно такую форму имеют рамы (фермы), которые закрепляются параллельно друг другу. Их жесткая фиксация обеспечивает крыше необходимую устойчивость. А вот если фермы получились подвижными, недалеко и до беды. Такая неполноценная крыша и сама может разрушиться, и стены обвалить.

Небольшой вес

Крыша не должна быть тяжелой, поэтому систему стропил, как правило, делают из дерева. Если же вес кровли солидный, то несущую основу делают из металла. Или берут хвойное дерево, не ниже первого сорта, с влажностью ниже 18 процентов. Использование антисептической обработки и применение антипиренов для защиты от огня – два обязательных условия. Тогда узлы крепления стропильной системы кровли будут прочными и крепкими.

Высокое качество материала

Дерево для стропил должно быть следующим:

· Древесина берется 1 - 3 сорта. Трещин и сучков должно быть по минимуму. На метр может быть 3 сучка высотой не более 3 см. Трещины допустимы не по всей глубине, длиной до половины длины доски.

· Несущие элементы делают из деревянных деталей толщиной от 5 см, площадью от 40 см².

· Хвойные доски могут быть длиной до 6,5 м, а лиственные – до 4,5 м.

· Прогоны, подушки и мауэрлат делают из твердых лиственных пород дерева. Их обрабатывают антисептиком.

 

Основные части конструкции стропильной системы

Продумывая устройство стропильной системы крыши, необходимо знать, из каких деталей эта самая система состоит.

#1. Мауэрлат – это как бы фундамент всей системы. Он помогает равномерно распределить нагрузку на стены.

#2. Стропильная нога определяет угол наклона ската, а также общий вид кровли, жестко фиксируя отдельные элементы.

#3. Прогон – скрепляет ноги стропил. Коньковый прогон находится вверху, боковые прогоны – сбоку.

#4. Затяжка – не дает стропильным ногам разъезжаться, соединяя их внизу.

#5. Стойки и подкосы – дают ногам стропил дополнительную устойчивость. Они упираются в лежень (который лежит внизу параллельно коньку).

#6. Обрешетка - набивается перпендикулярно стропильным ногам и представляет собой обрезные бруски или доски. Она призвана передавать всю нагрузку от кровельного материала на стропильные ноги.

#7. Конек крыши - это место соединения двух скатов крыши. Вдоль конька набивается сплошная обрешетка для усиления данной части крыши.

#8. Кобылки - применяют для создания свеса в случае если длинна стропильных ног не достаточна.

#9. Свес крыши - это элемент предназначенный для защиты от попадания на стены избыточного количества осадков.

 

Односкатная крыша.

Самое простое устройство стропильной системы имеет крыша с одним скатом, который наклонен под углом от 14 до 26 °. Если дом маленький, а пролет его не превышает 5 м, то нужна система стропил наслонного типа. Опирается она на внешние стены, а также на стену внутри здания (если она есть). Когда пролет более 5 м, нужно использовать стропильные фермы.

 

Двускатная крыша

Крыша с двумя скатами также несложная, под ней располагается мансарда или чердак. Уклон ее от 14 до 60 °. Если внешние стены отстоят друг от друга менее чем на 6 метров, делают висячую стропильную систему. Наслонные стропила нужно использовать тогда, когда пролет велик и есть внутренние опоры.

 

Четырехскатная крыша

Крыша с четырьмя скатами называется вальмовой или полувальмовой. Ее уклон бывает от 20 до 60 °, а пролет может составлять – до 12 м. При этом должны иметься внутренние опоры. Фронтонные стены в данном случае отсутствуют, что экономит материалы. Однако монтаж подобной крыши сложнее, чем двухскатной. Для такой конструкции крыш стропильные системы делаются либо наслонного типа, либо с применением стропильных ферм.

Ломанная крыша Крыша ломаная, или мансардная, внизу может иметь уклон до 60 °. А вот вверху она обычно более пологая. За счет этого площадь мансарды увеличивается. Такая крыша хороша для домов, где ширина не достигает 10 м. Как и в предыдущих случаях, можно применять наслонную систему стропил.

Совмещенные кровли.

Совмещенная кровля - это конструкция, одновременно выполняющая функции крыши и чердачного перекрытия. В некоторых случаях она может включать в себя неотапливаемый и неэксплуатируемый чердак.

Проект совмещенной крыши

При проектировании крыши совмещенного типа следует учитывать следующие рекомендации:

§ обязателен уклон кровли 2-7%. Разуклонка выполняется плитами утеплителя либо легкими бетонными смесями (керамзитобетон и др.);

§ от уклона зависит количество слоев кровельного покрытия: при максимальном уклоне 2, далее 3 и 4;

§ толщина слоя утеплителя – 18 см минимум;

§ толщина стяжки над плитным утеплителем – 1,5-2 см, над сыпучим – 2,5-3;

§ пароизоляционный слой всегда располагается под теплоизоляцией;

§ предпочтителен внутренний водоотвод, минимум одна воронка на 800 кв.м (сечение отводящего патрубка 10 см);

§ для обслуживания и ремонта необходим выход на кровлю.

 

Выход на кровлю

Выход на кровлю может быть самым разнообразным и представлять собой обычное мансардное окошко или большую архитектурную конструкцию с окнами и дверью, которая похожа не небольшое здание. Чаще всего для небольших частных домов делается небольшой выход на кровлю.

29. плоские крыши чердачные и бесчердачные.

Плоские крыши находят применение как в гражданском, так и в промышленном строительстве. Основными функциями плоской крыши, как и любой другой, являются защита здания от атмосферных осадков и теплоизолирующая функция. Помимо этого, плоская крыша часто выполняет и другие функции: она может служить солярием, садом, спортплощадкой, террасой жилого дома или общественного здания и даже автостоянкой.

Плоские крыши могут быть как с чердаком, так и без него (совмещенные покрытия). Плоская бесчердачная крыша обычно не нуждается в механической очистке от снега. Таяние снега в течение всей зимы происходит за счет тепла, проводимого крышей из помещения. Для удаления снега может быть использована сила ветра. Для этого крыши лучше окружать не глухими парапетами, а решетчатыми барьерами. Механическая очистка от снега может понадобиться лишь после обильных снегопадов, а также в тех случаях, когда поверхность крыши эксплуатируется зимой.

Недостатком плоских бесчердачных крыш является невозможность регулярного наблюдения за влажностным состоянием утеплителя и герметичностью водоизолирующего ковра. О повреждении водоизолирующего ковра можно узнать лишь по протечкам на потолке.

Срок службы фундаментов.

Срок службы ленточных фундаментов в зависимости от используемого материала может составлять:

· монолитные бетонные и бутовые на цементном растворе до 150 лет;

· кирпичные ленты – 30–50 лет;

· сборные бетонные – 50-75 лет.

Температурный шов

Как создать температурный шов? Для этого потребуются:

· перфоратор;

· толь;

· пакля;

· глиняный замок (глина, песок, вода, солома).

Такой вид защиты предусматривается в горизонтальной проекции еще во время кладки кирпича и обязательно указывается в проекте дома. Для его обустройства используется шпунт в кладке, который обкладывается двумя слоями толя, затем затягивается паклей и сверху обмазывается глиняным замком.

1. В кладке еще при строительстве создается шпунт, но если этого предусмотрено не было, а работу сделать надо, то его можно организовать своими руками при помощи перфоратора, но делать это стоит крайне осторожно. Шпунт — это выемка в чем-либо (например, кирпичная стена), которая служит для присоединения детали, имеющей обратное строение. Такие выемки всегда горизонтальны.
Делается шпунт высотой в 2 кирпича и с заглублением в 0,5.

2. Обкладывается двумя слоями толя, а внутрь забивается пакля. Из-за своих свойств они не реагируют на перепады температуры и не дадут реагировать на них кирпичной стене.

3. На завершающем этапе следует обмазать деформационные швы. Многие используют цементный раствор, но глиняный замок будет гораздо эффективнее, т.к. обладает сразу тремя нужными функциями: декоративной (при кирпичной кладке такой замок не будет привлекать ненужного внимания), термоизолирующей (глина прекрасно удерживает любые температуры, а глиняные дома сравнивают с термосами), гидроизолирующей (глиняный замок не пропустит влагу и не размокнет, что бы ни случилось).

 

45. кирпичные стены узел кровли примыкание парапета

Конструкция парапета представляет собой простую полку с прямыми или фигурными отгибами, которые расположены под углом в 90 градусов. К основным требованиям парапетной конструкции относят следующее:

· высота всего устройства не должна быть меньше 1,2 метра для используемых кровель;

· металлические парапеты устанавливают на плоской кровле, которую не эксплуатируют, при этом высота сооружения составляет меньше 10 метров;

· все примыкания парапета и кровли закрываются водоизоляционным ковром, который фиксируют при помощи специальных костылей;

Для информации! Если высота здания составляет 10 метров и выше, наличие парапета является обязательным конструкционным элементом.

· при использовании кровельного покрытия ПВХ либо ТПО мембраны, капельник крепят при помощи сварки непосредственно к водоизоляционному ковру;

· при высоте крыши 45 см и больше, возводят защитный фартук, который фиксируют саморезами за прижимной рейкой.

Важно! Все стыки на кровельной плоскости в обязательном порядке должны быть тщательно загерметизированы. Герметик позволяет избежать разрушения кровельного материала и исключает протечки.

Устройство парапета

 

Парапет является неотъемлемым элементом любой конструкции, требования к которому регламентируются строительными нормами. Элемент состоит из четырёх ключевых частей:

· Наличие ограждения — ограждение, представляет собой возвышение, высота и ширина, которого регламентируется строительными нормами. Чаще всего ограждения строят из кирпича по всей площади дома. Основная задача ограждения — защита людей, находящихся на плоскости кровли;

· Наличие гидроизоляционного фартука, который выполняют из рубероида наружного или подкладочного типа и фиксируют его при помощи металлической планки поверх парапета. Его основная функция — исключить попадание влаги в кровельный пирог;

· Наличие кровельного клина, основная задача которого — защищать места примыкания на гидроизоляционном фартуке. Выполняют его из бруса и цементного раствора. Клин монтируют в месте стыка поверхности крыши парапета с обязательным учетом угла в 90 градусов между ними;

· Наличие защитного козырька позволяет защитить здание от коррозийных процессов стальных элементов. Выполняют козырек с кровельной стали, монтаж происходит внахлест с использованием фальцевго шва.

 

 

46. Стены из бетонных панелей.

стены пз испытывают значит.более сложный спектрнагрузок и взд.по сравнению со стенами жилых и общественных зд, что связано прежде всего с особенностями технологического процесса в здании.

Основные требования к стеновым наружным ограждениям:

- стойкость к атмасферн.возд(ветер, солнечн.излучения. период.замораживание и оттаивание мат-ла стены)

-стой-тьк агрессивным воздействиям внутренней среды, а такжетепло-,водо-. Звукоизоляция, долговечность и огнест-ть)

По месту расположения:

-наружные

-внутренние

По расположению относ.каркаса зд:стены м/б различаться:

1.по наружной грани колонн(массовый)

2.м/у колоннами каркаса, позв.уменьшить распределение мат-ла на стену

Для регионов с отриц.температурами, и для отапливаемых зданий, такая схема не приемлема тк колонны м.б мостиками холода

-эта схема примен.преимущ-но для зд со значит агрессивностью внутренней среды. Возд.происходит на мат-л стен, но и и на каркас.

 

47. Стеныиз небетонных материалов

Стеныиз небетонных материалов проектируют ненесущими слоистыми.

Они могут быть выполнены непосредственно на постройке путем послойного крепления их элементов к фахверку (так называемые стены полистовой сборки) либо смонтированы из панелей полной заводской готовности. Стены полистовой сборки используюг в промышленных и общественных зданиях. В жилищном строительстве применяют только панельный вариант конструкции наружных стен из небетонных материалов.

Наружную облицовку панелей выполняют из анодированного алюминия, эмалированной стали, металлопластов, закаленного стекла (стемалита), асбестоцемента. В жилищном строительстве по экономическим соображениям легкие стены применяют главным образом с облицовкой асбестоцементными листами. Комплектацию облицовочных и утепляющего слоев в панель выполняют путем склейки слоев друг с другом безусадочными клеями (панели типа «сэндвич») либо путем крепления их к внутреннему каркасу панели (каркасные панели). Комплектация на клею требует применения жестких и относительно прочных утеплителей, обеспечивающих монтажное и статическое единство панелей.

Для каркасов панелей применяют сталь, алюминий, асбестоцемент и дерево. Наиболее благоприятные эксплуатационные качества стен с точки теплозащиты обеспечивает деревянный антисептированный каркас.

Крепление облицовки к каркасу проектируют податливым (на винтах, шурупах, алюминиевых раскладках и других соединениях) для погашения температурных деформаций коробления и усушки.

Изоляцию стыков панелей из небетонных материалов осуществляют, как правило, по принципу закрытого стыка, но с обязательным дополнением нащельниками в вертикальных и водоотводящими фартуками в горизонтальных стыках.

 

48. железобетонные колонны одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий

Так как к железобетонным колоннам (учитывая их предназначение) предъявляются особые требования, то они изготавливаются только промышленным способом (на предприятии, в отдельных случаях – на стройплощадке). Все технические условия оговариваются в ГОСТах от 1990 года: № 18979 (для зданий многоэтажных) и № 25628 (одноэтажных). Ассортимент продукции (как и специфика ее применения) довольно внушительный, поэтому существует и еще ряд нормативных документов, которыми руководствуются специалисты.

Особенности и разновидности

1. Устанавливаются (за редким исключением) на армируемый фундамент (монолитного или «стаканного» типа).

2. В производстве колонн используются только «тяжелые» бетоны – марок от «300» до «600» с обязательным армированием.

3. Наличие «полок» (специальных выступов) через 2,5-3 м, которые предназначены для фиксации других железобетонных изделий. По сути они обозначают уровень этажа. Исключение составляют только колонны для одноэтажных сооружений, устанавливаемые на промышленных объектах.

Классификация:

§ По предназначению – для строений с мостовыми кранами или без них.

§ По конфигурации – колонны прямоугольного сечения, круглого или квадратного.

§ По установке – крайнего ряда или среднего.

§ По технологии производства – сборными или монолитными.

§ По специфике монтажа – нижние (КН), верхние (КВ) или средние (КС); бесстыковые (КБ).

 

Маркировка колонн

Изделия обозначаются группами (через дефис) букв и цифр (ГОСТ № 13015-2 от 1981 года). Все знаки наносятся на боковую грань в районе нижнего торца ЖБИ.

1. Первая – тип колонны и высота этажа (в «дм»), а также поперечное сечение по номерам. Например, № 1 соответствует 400 х 400, № 2 – 400 х 600.

2. Вторая характеризует несущую способность (цифры).

3. Третья – дополнительная информация о колонне (морозоустойчивость и т.д, к примеру, наличие закладных).

Технические характеристики

В процессе проектирования любого сооружения, особенности которого предполагают применение данных железобетонных конструкций, расчеты производятся с учетом следующих параметров:

§ Несущая способность (прочность бетона).

§ Устойчивость колонны перед низкими температурами, агрессивными средами, жидкостями.

§ Возможность использования колонны в сейсмоопасных районах.

§ Расстояние от каркаса арматуры до поверхности (толщина слоя бетона).

§ Марка стали прутка.

§ Высота изделия. Длина колонны должна соответствовать двум этажам строения (5,7 или 17 м).

 

49. стальные колонны промышленных зданий

При технико-экономической целесообразности стальные колонны могут применяться в бескрановых зданиях и в зданиях, оборудованных кранами любой грузоподъёмности, при различных вариантах поперечного сечения пролёта.

Проходы вдоль крановых путей шириной у колонны 0,5 м, необходимые в зданиях и при кранах тяжёлого режима работы, обеспечиваются за счёт смещения шейки средней колонны с разбивочной оси.

Сечение стальных колонн может быть в виде одного профиля или составное – в виде двух профилей, соединённых решёткой.

В зданиях высотой до 8,4 м, бескрановых или с подвесными кранами, применяются стальные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм.

В колоннах зданий высотой 8,4 и 9,6 м, оборудованных опорными кранами грузоподъёмностью до 20 т, высота стенки сварных двутавров принимается 630 мм.

Подкрановая балка опирается на приваренную к колонне консоль из двутавра той же высоты. Эти колонны могут выполняться и из широкополочных двутавров, поставляемых промышленностью.

В зданиях высотой 10,8-18,0 м, оборудованных кранами грузоподъёмностью до 50 т, устанавливаются типовые двухветвевые колонны ступенчатого очертания.

Двухветвевая ступенчатая колонна состоит из двух раздельно маркируемых частей : нижней (подкрановой) решётчатой и верхней (надкрановой) – из сварного двутавра.

Соединение этих частей осуществляется в зависимости от общей длины колонны заводской или монтажной сваркой.

В зданиях высотой более 18 м при кранах грузоподъёмностью от 75 т и при кранах, расположенных в двух уровнях, применяются аналогичные колонны индивидуального проектирования.

По типам сечения ветвей подкрановая часть колонны выполняется в трёх вариантах :

- При ширине сечения до 400 мм – наружная и подкрановая ветви из прокатных швеллеров и двутавра;

- При ширине сечения 400-600 мм – наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая – из прокатного двутавра;

- При ширине сечения более – наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая - из сварного двутавра.

Надкрановая часть колонны – сварной двутавр с высотой стенки 400 мм в крайних и 710 мм – в средних колоннах.

Подкрановая часть колонны переходит в базу, непосредственно опирающуюся на бетонный фундамент.

База состоит из опорной плиты и траверс, на которые ложатся плитки с анкерными болтами, утоплёнными в бетон.

В связевых колоннах опорная плита дополнительно приваривается к коротышам из швеллеров, заделанных в фундамент.

Решётка подкрановой части колонны двухплоскостная, из прокатных уголков.

Для восприятия действующих в горизонтальной плоскости моментов решётчатая часть усиливается диафрагмами, расположенными не реже, чем через четыре раскоса по высоте.

В решётчатой части колонны крайнего ряда, в уровне крепления опорных консолей яруса стеновых панелей, вваривается балка из прокатного двутавра, соединяющего наружную и подкрановую ветви.

Решётчатая часть колонны завершается одноплоскостной траверсой, соединяющей её ветви с надкрановой частью.

Надкрановая часть колонны завершается оголовком, усиленным дополнительными рёбрами и накладками.

Дополнительные рёбра и накладки расположены в плоскости опорных рёбер стропильных и подстропильных ферм.

Сварка двутавров из трёх листов для основных сечений колонны выполняется в заводских условиях сварными автоматами.

Сварка других элементов выполняется в основном при посредстве сварных сварочных полуавтоматов.

Ручная сварка применяется в узлах, монтируемых на строительной площадке.

Гнутые швеллеры для наружных ветвей колонны изготавливаются на гибочных прессах в заводских условиях.

В базе, подкрановой опоре и оголовке – местах передачи значительных сосредоточенных нагрузок вертикальные элементы своим сечением должны плотно примыкать к опорным плитам. В этих целях кромки отдельных монтируемых листов пристрагиваются, а сечение ветвей фрезеруется.

Все колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку - 0,150.

Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину -0,6 м, -0,9 м.

Колонны монтируются овтокранами или посредстве фиксирующих их положение кондукторов.

50. железобетонные и стальные балки перекрытия

Железобетонные балки перекрытия – оптимальный вариант для крупномасштабного строительства, способный выдержать даже существенные внешние нагрузки при большой длине обустраиваемого пролёта. Нагрузочные параметры представлены на очень высоком уровне.

Преимущества:

Отсутствие прогибов;

Повышенная несущая способность;

Формирование длинных пролётов с различными формами.

Недостатки:

Сложность монтажа;

Потребность задействования специализированной техники.

Металлические балки - универсальные балки для перекрытий. По ним можно делать и деревянное и железобетонное и металлическое перекрытие. К тому же расчет металлических балок наиболее прост, по сравнению с железобетонными балками, а надежность металлических балок выше, чем деревянных. В том смысле, что деревянные балки могут со временем сгнить, быть испорченными различными насекомыми, да и вообще учесть возможные деформации, когда перекрытие делается по деревянным балкам из свежепиленного бруса, достаточно сложно.

Кроме того, металлические балки могут быть любой длины и даже не из цельного металлопроката, а сваренными из отдельных кусков. И хотя такое соединение следует выполнять согласно отдельному расчету, но тем не менее это позволяет минимизировать отходы при устройстве перекрытия, а значит и сэкономить. И еще одна очень важная особенность металлических балок перекрытия - такие балки могут использоваться для устройства перекрытия сразу над двумя, тремя и больше помещениями. Т.е. металлическая балка может быть и двухпролетной и трехпролетной. И хотя в малоэтажном частном строительстве такое случается не часто, тем не менее подобный вариант мы тоже рассмотрим.

 

51. железобетонные и стальные фермы покрытия

Фермы покрытий экономически целесообразны при пролетах 18...30 м. Хотя железобетонные фермы выгоднее стальных (экономия стали до 50 %), но по стоимости они в большинстве случаев уступают последним. Номенклатура основных типовых конструкций ферм для покрытий производственных зданий дана на рис. 10.12, а. Верхний пояс может быть очерчен по линии, приближающейся к кривой давления (сегментные и полигональные фермы). Усилия в решетке сегментных ферм невелики, а небольшая высота на опорах способствует снижению массы ферм и уменьшению высоты стен зданий, благодаря чему сегментные фермы приняты в качестве типовых. Иногда применяют фермы с параллельными поясами.

В фермах применяют преднапряженную арматуру нижнего пояса. В некоторых случаях и крайние раскосы выполняются преднапряженными. В качестве основной напрягаемой арматуры используют стержневую арматуру, канаты, высокопрочную проволоку. Натяжение арматуры производится, как правило, на упоры. Для ферм применяют бетон классов В25...В50.

Малоуклонные покрытия, широко применяемые за рубежом, влияют на конструктивные схемы стропильных ферм покрытий. Наиболее распространено при этом размещение опорного узла в уровне верхнего пояса или вблизи него, что повышает устойчивость ферм при монтаже. На рис. 10.12, б показаны схемы таких преднапряженных ферм из унифицированных блоков с натяжением арматуры на бетон для пролетов 12, 18 и 24 м.

В середине пролета высота фермы обычно равна (1/6...1/9) l, сечение поясов и решетки назначается прямоугольным и, как правило, одинаковой ширины (200...240 мм), исходя из удобства изготовления в горизонтальном положении. Ширину верхнего пояса принимают (1/70... 1/80) l (для составных ферм — до 1/150 l), а высоту сечения пояса определяют расчетом. Для нижнего пояса ширину принимают равной шчрине верхнего пояса, а высоту сечения определяют из условия размещения как напрягаемой, так и ненапрягаемой арматуры. Надежная заделка стержней и жесткость конструкции обеспечиваются устройством в узлах фермы утолщений.

Благодаря своим технологическим достоинствам получили широкое применение безраскосные стропильные фермы. Типовые безраскосные фермы имеют криволинейное очертание верхнего пояса. Если нагрузка приложена в узлах, то более рационально ломаное очертание верхнего пояса с прямолинейными участками между узлами. Изгибающие моменты при этом существенно снижаются как в поясах фермы, так и в стойках. Конструкция безраскосной стропильной фермы пролетом 18 м с верхним поясом ломаного очертания дана на рис. 10.13. Безраскосные фермы широко используют для устройства крутоскатных и малоуклонных покрытий. Общая протяженность элементов решетки (широких вертикальных стоек) в этих фермах примерно в два раза меньше, чем в сегментных и полигональных, значительно проще армирование узлов благодаря примыканию элементов решетки к поясам под прямым углом. Вертикальные стойки имеют вариант решения с напряженной арматурой; фермы с предварительно напряженными стойками являются трещиностойкими и могут быть применены в агрессивной газовой среде. Безраскосные фермы используют также в качестве подстропильных конструкций (рис. 10.14).

Фермы шпренгельного типа, предназначенные для покрытий одноэтажных зданий различного назначения с пролетами 18 и 24 м и уклоном кровли 5 % (рис 10.15), имеют минимально возможное число элементов, а именно: трехпанельный верхний пояс, предварительно напряженный нижний пояс с двумя перегибами и две вертикальные стойки, жестко сопряженные с поясами. Высота ферм на опоре 2700 мм, а высота опорного узла — 900 мм.

При расчете ферм учитывают нагрузки от покрытия, собственного веса фермы, а также нагрузок от фонарей, связей и подвесного транспорта. Жесткость узлов фермы незначительно влияет на величину усилий в элементах, при расчете железобетонных ферм их узлы приближенно считают шарнирными. Расстояние между узлами верхнего пояса назначают таким, чтобы нагрузка, передающаяся от панелей покрытия, приходилась строго на узлы верхнего пояса. Усилия в отдельных элементах фермы при таком способе передачи нагрузки находят обычными методами строительной механики, для различных сочетаний нагрузок с учетом невыгоднейшего загружения. Сечения верхнего пояса рассчитывают как сжатые, нижнего пояса — как растянутые. Вычисления ведут в табличной форме.

52. подстропильные балки и фермы

 

Подстропильные конструкции необходимы для опирания на них стропильных при шаге последних меньшем шага колонн. Подстропильные конструкции устанавливают на колонны в продольном направлении и крепят к ним на сварке закладных деталей. Стропильные конструкции с подстропильными соединяют сваркой и анкерными болтами аналогично креплению их к колоннам.

Железобетонные подстропильные балки имеют тавровое сечение с полкой понизу, усиленной в местах опирания на них стропильных балок (рис. 7 а). При этом со стороны опирания на подстропильную балку стропильная укорачивается на 100 мм. Узел опирания стропильных железобетонных балок на подстропильную показан на рис.7 б.

а б

Рис. 7. Подстропильная железобетонная балка:

а – конструкция балки;

б – опирание стропильных балок на подстропильную

Унифицированные железобетонные подстропильные фермы предусмотрены для скатных и малоуклонных покрытий при шаге колонн 12 м и стропильных конструкциях в виде железобетонных раскосных и безраскосных ферм, установленных с шагом 6 м. Такие фермы рассчитаны на сосредоточенную нагрузку от стропильных ферм, приложенную в середине пролета от 800 до 1500 кН.

Подстропильные железобетонные фермы для скатных покрытий имеют горизонтальный нижний и ломаный верхний пояса. Опорные участки ферм усилены для опирания на них стропильных ферм. Стойки у опор предназначены для опирания плит покрытия (рис. 8).

Рис. 8. Подстропильная железобетонная ферма для скатных покрытий

Унифицированная подстропильная железобетонная ферма для малоуклонных покрытий имеет горизонтальный нижний и ломаный верхний пояса, усилена площадками для опирания стропильных ферм и рассчитана на нагрузку от 580 до 1330 кН (рис.9).

Подстропильные железобетонные фермы изготавливают с предварительным напряжением нижнего пояса и стоек, что повышает их трещиностойкость и обеспечивает возможность применения их в зданиях с агрессивными воздушными средами.

а б

Рис. 9. Подстропильная железобетонная ферма

для малоуклонных покрытий:

а – конструкция;

б – опирание стропильных ферм на подстропильную

НАЛИВНЫЕ ПОЛЫ

В разведенном виде – это жидкость, которая отлично впитывается в основание. Покрытие не отслаивается и переносит любое химическое воздействие. За счет отсутствия швов оно имеет эстетический вид.

Гипсовое наливное покрытие при соблюдении специальных условий способно вынести нанесение смесей высокой прочности. В этом случае основа получится хрупкой и будет нуждаться в систематическом вентилировании. Последний пункт трудноосуществим для протяженных производственных площадей

БЕТОННЫЕ ПОЛЫ

В некоторых производственных помещениях для создания напольного покрытия применяются особенные смести на основе бетона. В результате пол получается особо прочным, долговечным и стойким к изнашиванию. В каком качестве (чернового или лицевого покрытия) будут выступать бетонные промышленные полы зависит от применяемых исходников и назначения объекта.

ПОЛИМЕРНЫЕ ПОЛЫ

К полимерным полам относится обширная группа составов, применяемых в строительстве. Такие покрытия классифицируются по составу и по стойкости к определенным видам воздействия.

В зависимости от состава, полимерные полы бывают:

1. Эпоксидные. Характеризуются повышенной жесткостью и высокой устойчивостью к влиянию химических веществ. При этом они чувствительны к погодным условиям.

2. Полиуретановые. Устойчивы к механическому, температурному влиянию и воздействию агрессивных агентов.

3. Эпоксидно-уретановые. Эластичны и отличаются высокой устойчивостью к агрессивным воздействиям химической среды.

4. Метилметакрилатные. Главное достоинство – могут использоваться при очень низких температурах. Однако обладают незначительной устойчивостью к физическим и химическим воздействиям.

По стойкости материалы могут быть устойчивыми к кислотам, щелочам, морозам, и высокими температурам. Таким образом, к видам промышленных полов относятся готовые спецпокрытия для заливки по особой технологии, которые используются исключительно в промышленных условиях.

55. устройство для верхнего освещения и аэрации

Верхнее освещение происходит по помощи фонарей, прозрачных панелей и покрытие.Аэрация промышленных зданий проводится через аэрационные фонари или путем использования с этой целью световых фонарей со блоков, которые приоткрываются. Требования: правильный выбор материалов, т.е. доброе сопротивление всем влияниям.Фонари выполняют из металла и железобетона.

Классификация и конструктивные схемы фонарей

По назначению: световые; светлоаерацыонные; аэрационные.

По форме: двусторонние; односторонние (шеди); зенитные.

Первые два могут иметь вертикальное на наклоненное застекление. Поперечный профиль фонаря может быть: прямоугольным, трапециевидным, зубчатым, пылевидным, точково-куполоподобные, треугольным, ленточным.

Типы фонарей

Двохсторонні (из внешним и внутренним водоотводам): а, бы - прямоугольные; в, г - трапеций ни; односторонние (шеди): д - зубчатый, е - пылевидный; зенитные; же - точково-куполоподібним; и - треугольный-ленточный.

Если ленточные отверстия размещенны горизонтально и элементы их заполнения вмонтированные в ограждающую конструкцию покрытия – их называют светопрозрачными панелями. Зенитные фонари и светопрозрачные панели могут размещаться в отдельных точках покрытия, идти по нему в виде ленты или размещаться по всей плоскости покрытия.

43.Размеры фонарей определяются требованиями к степени естественного освещения и аэрации помещений. Размеры конструктивных схем фонарей унифицированы и совпадают с основными габаритами здания. Их ширина зависит от числа и величины пролетов, для L = 12-18 м ширина фонаря 6м; для 24-36 м - 12 м. Высоту фонаря определяют световым и аэрационным расчетом. Длина фонаря до 84 м (требования эксплуатационные и противопожарные). При большой длине фонари устраивают с разрывами не меньше 6 м. К торцевым стенам фонарь не доводят на расстояние 6 м. Водоотвод из фонарей делают внешним, а при L = 12 м можно и внутренний. Фонари имеют одинаковую конструктивную схему. Рассмотрим свет аэрационный фонарь шириной 6 г со стальным каркасом.

Конструктивные схемы фонарей

а - общая схема фонаря; бы - схема несущих конструкций; 1 - поперечная рама фонаря; 2 - бортовая плита; 3 - плита покрытия; 4 - промежуточная стойка; 5 - прогоны для крепления створом переплетів; 6 - вертикальные крестовые в'язі; 7 - горизонтальные крестовые в'язі; 8 - раскос.

Каркас фонаря состоит из поперечных рам и продольных элементов: бортовых плит, погонов для крепления створок или переплетов, плит покрытия и связей. П-подібні стальные рамы устанавливают на несущие элементы покрытия. Привязка 250 при 12 г шаге, 150 при 6 г шаге.Опорные плиты стоек поперечных рам фонаря закрепляют анкерными болтами с последовательным привариванием их к закладочным деталям в верхнем поясе стропильной конструкции. Бортовые плиты фонаря устанавливают на опорные столики, которые размещают в нижней части крайних стоек поперечных рам фонаря. При пролете 6 м - плиты делают однослойными из ячеистого или легкого бетона h = 600 мм при L = 12 м - ребристые из тяжелого бетона h = 800 мм. Их крепят с помощью сваривания закладочных стальных деталей заложенных в углы плит к стальным элементам, закрепленным на стойке рам. Вместо бортовых плит используют стальные листы h = 900 мм, которые размещают в цокольной части фонаря. Их крепят свариванием к продольным элементам и стойкам фонарных ферм. Продольная рама состоит из цокольной части (нижний и верхний элементы, стальное письмо с раскосом) верхнего и среднего элемента (стойки в объединении с поперечными рамами повышают пространственную жесткость и стойкость каркасу фонаря).

Для обеспечения стойкости каркасу фонаря устраивают связи. Горизонтальные и вертикальные крестообразные связи устанавливают в крайних панелях у деформационных швов, а в плоскости ригелей поперечных рам - распорки. Торцы фонарей могут быть утеплены и застекленные.

 56 температурный блок

 

Осадочный шов , он же-деформационный, делается по всей высоте здания, включая фундаменты. Делается на границе разнонагруженных частей здания ( трехэтажная и девятиэтажная части, например) , на границе перепада уровня заложения фундаментов (подвальная и бесподвальная части, например. Или перепад высотных отметок из-за рельефа) , на границе изменения физико-механических свойств основания фундаментов ( когда часть фундамента попадает на супеси, к примеру, а часть - на глину) . Если не делать шов, то все перечисленные причины могут вызвать неравномерную осадку фундамента частей здания ( сооружения) и привести к деформациям в надземной части здания. Осадочный ( деформационный) шов обеспечивает возможность смещения частей здания относительно друг друга по вертикали без каких-либо нехороших последствий.

Температурный шов фундамент не затрагивает. Его цель - компенсация темературного расширения конструкций. Необходимость устройства температурного шва определяется, как правило, длиной здания. Чем длиннее элемент, тем ощутимее влияние температурного воздействия. Поэтому, здание делят на температурные блоки. Температурный шов проходит только по надземной части, потому что конструкции фундамента практически не подвержены влиянию температурного расширения. Температурный шов обеспечивает возможность горизонтального ( в основном) смещения элементов без последствий.

В ряде случаев деформационные и температурные швы совмещают. Так делают, обычно, в промышленных каркасных зданиях.

 

57. связи по каркасу

Металлический каркас состоит из многих несущих элементов (ферма, рама, колонны, балки, ригели), которые необходимо «связывать» друг с другом для сохранения устойчивости сжатых элементов, жесткости и геометрической неизменяемости конструкции всего здания. Для соединения конструктивных элементов каркаса служат металлические связи. Они воспринимают основные продольные и поперечные нагрузки и передают их на фундамент. Металлические связи также равномерно распределяют нагрузки между фермами и рамами каркаса для сохранения общей устойчивости. Важным их назначением является противодействие горизонтальным нагрузкам, т.е. ветровым нагрузкам.

Саратовский резервуарный завод производит связи из горячекатаных сортовых уголков, гнутых уголков, гнутых профильных труб, горячекатаных профильных труб, круглых труб, горячекатаные и гнутых швеллеров и двутавр. Общая масса используемого металла должна составлять приблизительно 10% от общей массы металлоконструкции здания.

Основными элементами, которые соединяют связи, являются фермы и колонны.

Металлические связи колонн

Связи колонн обеспечивают поперечную устойчивость металлической конструкции здания и его пространственную неизменяемость. Связи колонн и стоек являются вертикальными металлоконструкциями и конструктивно представляют собой распорки или диски, которые формируют систему продольных рам. Назначение жестких дисков – крепление колонн к фундаменту здания. Распорки соединяют колонны в горизонтальной плоскости. Распорки представляют собой продольные балочные элементы, например, межэтажные перекрытия, подкрановые балки.

Внутри связей колонн различают связи верхнего яруса и связи нижнего яруса колонн. Связи верхнего яруса располагают выше подкрановых балок, связи нижнего яруса, соответственно, ниже балок. Основными функциональными назначениями нагрузок двух ярусов являются способность передачи ветровой нагрузка на торец здания с верхнего яруса через поперечные связи нижнего яруса на подкрановые балки. Верхние и нижние связи также способствуют удерживанию конструкции от опрокидывания в процессе монтажа. Связи нижнего яруса к тому же передают нагрузки от продольного торможения кранов на подкрановые балки, что обеспечивает устойчивость подкрановой части колонн. В основном в процессе возведения металлоконструкций здания используются связи нижних ярусов.

Металлические связи ферм

Для придания пространственной жесткости конструкции здания или сооружения металлические фермы также соединяются связями. Связь ферм представляет собой пространственный блок с прикрепленными к нему смежными стропильными фермами. Смежные фермы по верхним и нижним поясам соединены горизонтальными связями ферм, а по стойкам решетки – вертикальными связями ферм.

Наименование