Каркасная конструктивная система. Достоинства и недостатки. Классификация по схеме несущего остова, конструктивной схеме здания. Материалу. Габаритные схемы.

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 11Следующая ⇒

В зданиях каркасной системы несущим остовом служит система из опирающихся на фундаменты стоек (колонн) и горизонтальных связей (ригелей), образующих каркас здания. Колонны каркаса размещены как по периметру, так и внутри здания. Такие конструктивные схемы широко используются в промышленном строительстве, а также при сооружении общественных зданий. Основным достоинством каркасных зданий является их высокая экономичность, так как при каркасных системах стены служат лишь ограждающими конструкциями и поэтому их можно делать тонкими, одинаковой толщины по всей высоте здания (рис. 3).Каркас обычно выполняют из железобетонных сборных конструкций. Колонны сечением 300X300 или 400Х400 мм устанавливают на расстоянии 6 и 12 ж друг от друга. Они опираются на железобетонные башмаки стаканного типа, которые установлены на железобетонные блочные или свайные фундаменты. Ригели каркаса также сборные железобетонные, прямоугольного сечения, высотой 450 мм. Соединяют элементы каркаса, сваривая закладные стальные детали, которые заложены в конструкции при их изготовлении..

Для каркасного типа зданий используются следующие конструктивные схемы: с продольным расположением ригелей; с поперечным расположением ригелей; с перекрёстным расположением ригелей; безригельные.

Каркасная систем (каркас (франц.) - скелет) (рис. 2 3). Остов образуется путем совместной работы колонн с ригелями и междуэтажными перекрытиями.

В каркасной системе различают следующие конструктивные схемы:

с продольным расположением ригелей;

- с поперечным расположением ригелей;

- безригельными.

Несущие элементы такой системы - колонны, ригеля, перекрытия, в данном случае воспринимают все нагрузи, действующие на здание.

Ограждающие - стены, они могут быть самонесущими и навесными. Наружные стены защищают помещения от воздействия внешней среды.

По характеру работы каркасы бывают трех типов: рамные, связевые и рамно-связевые. Стойки и ригели рамного каркаса (рис. 4, а) соединяются между собой жесткими узлами и образуют поперечные и продольные рамы, воспринимающие все действующие на каркас вертикальные и горизонтальные нагрузки.

В зданиях со связевым каркасом (рис. 4, б) узлы между стойками и ригелями нежесткие, поэтому для восприятия горизонтальных нагрузок (например, ветровых) необходимы дополнительные связи. Роль этих связей в многоэтажных зданиях выполняют чаще всего перекрытия, образующие горизонтальные диафрагмы и передающие горизонтальные нагрузки на жесткие вертикальные диафрагмы (стены лестничных клеток, шахты лифтов, железобетонные перегородки и др.)

28. Покрытия. воздействия на покрытия и требования, предъявляемые к ним. Классификация покрытий по конструктивному решению, материалу несущих конструкций, наличию чердаке, величине уклона, форме.

Покрытием называют верхнюю конструктивную часть здания, предназначенную для защиты от атмосферных воздействий. Покрытие имеет несущую и ограждающую части. Несущая часть покрытия воспринимает нагрузки от снега, ветра, собственной массы и передает их на стены или каркас здания. Ограждающая часть служит гидроизоляционной и теплоизоляционной защитой и состоит из кровли и основания под нее.

В зависимости от материала кровли устраивают из рулонных и безрулонных (мастичных) материалов, асбестоцементных волнистых листов, плит, черепицы, кровельной листовой стали, деревянные и др. Несущая часть крыши должна иметь необходимую прочность и устойчивость, ограждающая часть должна быть водонепроницаемой, малотеплопроводной, легкой, стойкой против атмосферных и химических воздействий.

Кровли из волнистых асбестоцементных листов (рис. 15.19, а) отличаются долговечностью, невозгораемостью, имеют малую массу и небольшое количество швов, не требуют сплошной обрешетки, дешевы в эксплуатации. Кровли из плоских асбестоцементных плиток устраивают по сплошной или разреженной обрешетке. Асбестоцементные плитки размером 300x300 и 400x400 мм бывают рядовые, краевые, фризовые и коньковые. Кровли из глиняной черепицы (рис. 15.19, б) состоят из обрешетки (брусков 50x50 мм) с расстояниями, кратными размерам черепиц. Они бывают гончарные и цементно-песчаные, пазовые штампованные и пазовые ленточные. Пазы и гребни используются при нахлестке черепицы на черепицу.

Для предупреждения задувания снега под листы асбестоцемента или черепицы иногда под настил кровли укладывают строительный картон или пергамин.

Кровли из рулонных материалов выполняют двухслойными (при уклоне более 12°) или трехслойными (при уклоне до 12°).

Кровли из рулонных полимерных материалов (бризола, изола, полиэтиленовой пленки) устраивают по типу рубероидных. Полиэтиленовая пленка толщиной 0, 2— 0, 3 мм совсем не пропускает влаги. Наклеивается на основание с помощью битумных или специальных пластмассовых мастик. Для крыш из сборного железобетона широко применяются современные безрулонные мастичные кровли.

Покрытие в целом должно быть долговечным индустриальным и экономичным не только по первоначальным затратам, но и по эксплуатационным расходам.

Крыши классифицируют по различным признакам. По общему решению: чердачные — с холодными и теплым чердаком, бесчердачные — совмещенные; по способу водоотвода — с внутренним или наружным; по виду кровли — с кровельным или без кровельного слоя; по способу выполнения — сборные и построечного изготовления. Полносборные чердачные покрытия также классифицируют по конструктивному решению панели — форме, ее составу и структуре; условию работы панели — теплозащите, вентилированию, нагрузке; по материалу панели — виду бетона, арматуры и утеплителя.

У чердачных крыш пространство, образуемое между несущей и ограждающей частью покрытия (чердак), используют для размещения различных устройств инженерного оборудования (труб центрального отопления, вентиляционных коробов и шахт, машинного отделения лифтов).

Совмещенными крышами называют пологие бесчердачные покрытия, в которых крыша совмещена с конструкцией чердачного перекрытия и нижняя поверхность является потолком помещения верхнего этажа. Чаще всего совмещенные покрытия выполняют из железобетонных элементов.

Покрытия промышленных зданий состоят из плит покрытия, укладываемых по фермам или балкам. Наибольшее распространение получили предварительно напряженные железобетонные ребристые плиты размерами 1, 5х6; 1, 5х12; 3х6; 3х12 м (рис. 15.24).

Конструкции покрытий больших пролетов. Для строительства большепролетных гражданских и промышленных зданий применяют различные пространственные конструкции: различные виды цилиндрических оболочек и складок, оболочек двоякой кривизны, волнистых сводов, куполов и др. Особенностью пространственных конструкций покрытий являются совмещение несущих и ограждающих функций и совместная статическая работа конструкции.

ПОКРЫТИЕ – ограждающий конструктивный элемент сверху здания. Покрытие состоит из крыши и чердачного перекрытия. Крыша состоит из несущей конструкции и кровли. Назначение покрытия – обеспечение защиты здания от атмосферных осадков, потерь тепла и перегрева здания. На покрытие действуют давление ветра, нагрузки от снежного покрова, работающих людей на покрытии, от собственной массы покрытия. Оно нагревается от солнечной радиации, на покрытие действуют также химические вещества, содержащиеся в воздухе.

Для несущих конструкций покрытия используют дерево, сталь, бетон и железобетон. Предпочтение отдают сборным конструкциям.

Форму крыши принимают с учетом быстрого и полного стекания воды и возможности снижения снеговых нагрузок. Поэтому покрытия делают с уклоном. У = h/l, где h – высота подъема крыши, l – заложение крыши. Уклон зависит от материала кровли и климатических условий.

Существует 2 вида покрытий: раздельные и совмещенные.

Раздельное покрытие возводят над чердаками и вентиляционными прослойками. Оно представляет собой крышу, верхний слой которой – это кровля с основанием, а нижний – несущая конструкция.

Совмещенные покрытия объединяют кровлю и верхнее перекрытие сооружения. Низ такого покрытия – это потолок, а верх – кровля. Несущая конструкция у них общая.

Деревянные несущие конструкции делают из круглого леса, брусков и досок. Железобетонные – из сборных деталей двух видов: панелей, которые укладываются по скату, - это детали крупной массы, и стоек, балок-стропил и плит средней массы.

Теплоизоляционные материалы применяют в совмещенных кровельных покрытиях. Кровли делают по жесткому основанию. Поэтому теплоизоляционный слой укладывают из достаточно твердых ячеистых, газо, керамзито- и пенобетонов или собирают из блоков (пеностеклянных, например). В зданиях невысокой степени капитальности используют фибролит и др. плитные материалы на органической основе.

2. Несущие конструкции покрытий

Конструкции раздельных и совмещенных покрытий различаются своими несущими элементами.

Раздельные покрытия делают чердачными или бесчердачными.

Чердачные крыши бывают скатными и плоскими. Наиболее разнообразны скатные крыши. Делают одно-, двух-, трех- и четырехскатные крыши, вальмовые, полувальмовые, многоскатные и мансардные.

Щипец – верхняя часть торцовых стен здания, ограждающая чердак при 2-х- и 3-х-скатной крыше.

Ендова – лоток для сброса воды в месте стыка двух смежных скатов крыши, образующих входящий угол.

Конек – ребро двухгранногро угла, образованного двумя скатами крыши.

Спуск – верхняя часть ската.

Обрез – нижняя часть ската.

Фронтон – если скаты крыши выступают за торцевую стену.

В чердачных покрытиях между крышей и чердачным перекрытием образуется помещение – чердак. Чердак используется для устройства инженерного оборудования, а при крутых уклонах крыши – как жилое помещение (мансарда).

Скатные чердачные покрытия устраивают в виде наклонных плоскостей – скатов, покрытых кровлей из водонепроницаемых материалов. Формы крыш принимаются в зависимости от формы здания и от их архитектурного решения.

Односкатные крыши устраиваются в зданиях небольшой ширины.

У двухскатных крыш сток воды осуществляется на две стороны по двум скатам.

Четырехскатные (вальмовые) имеют треугольные наклонные скаты-вальмы, которые под углом срезают торцы 2-х-скатной крыши.

Полувальмовые крыши имеют наклонные торцевые скаты-полувальмы, которые срезают не весь торец 2-х-скатной крыши, а только верхнюю частью

Шатровые крыши имеют несколько наклонных треугольных скатов, сходящихся в верхней точке покрытия.

Слуховые окна делают не только для освещения и выхода наружу, но и как вентиляционные отверстия, через которые проветривают чердаки.

Кровли делают с организованным и неорганизованным водостоком. В первом случае воду собирают у карнизов в настенные желоба и по ним направляют в водосточные трубы. Кровли с неорганизованным водостоком настенных желобов и труб не имеют, вода со скатов стекает по всему обрезу карнизов.

Плоские чердачные крыши делают по образцу бесчердачных. При этом получаются холодные чердаки, которые называют техническим этажом. Эту конструкцию применяют редко, т.к. в климатических зонах с устойчивой отрицательной tо зимой лучше такой этаж утеплить. Для этого применяют совмещенные покрытия.

Конструкции чердачных крыш называют стропильными системами. Эти системы бывают наслонными и висячими.

Наслонные стропила – это раскосная система. Она состоит из стропильных ног, подкосов и промежуточных опор – стоек.

Мауэрлат укладывается по верхнему обрезу стен. Он воспринимает вертикальные и горизонтальные нагрузки от стропил. Деревянные стропильные системы собирают на врубках – узлах соединения.

Применяют и железобетонные системы. Панели скатов укладывают на две опоры или собирают из отдельных деталей (стропильных ног и стоек) стропила.

Висячие стропильные системы – это фермы с затяжкой, воспринимающей распор. Их употребляют в зданиях, у которых нет внутренних стен, на которые можно опереть стойки наслонных стропил. Вначале фермы делами деревянными, затем стальными, а сейчас – железобетонными.

Бесчердачные крыши – это плоские конструкции с пологими скатами. Из поверхность иногда используют как прогулочные площадки. Поэтому уклоны принимают минимальными, но не менее 1%. Водостоки делают наружными и внутренними.

Наружный водосток – неорганизованный. Эти крыши могут быть раздельными и совмещенными.

Воздушное пространство под такими крышами делают высотой до 1, 2 м. В самом низком месте оставляют только щели для воздуха. Для проветривания делают продухи – отверстия в наружных стенах.

Несущие конструкции бесчердачных крыш выполняют по типу междуэтажных перекрытий балочной панельной системы. Утеплитель на них не укладывают. Чаще всего применяют железобетонные панели, которые с одной стороны опираются на наружные стены, а с другой – на выложенные на перекрытии столбики из кирпича.

Совмещенные покрытия бывают вентилируемые и невентилируемые. Выбор типа зависит от климатических условий и условий эксплуатации.

Невентилируемые совмещенные покрытия – это сплошная конструкция, которая устраивается только над помещением с сухим и нормальным влажностным режимом.

Вентилируемые покрытия имеют между кровлей и утеплителем вентилируемую воздушную прослойку – зазор или каналы в толще железобетонной плиты. Воздушная прослойка содействует удалению влаги из утеплителя. Это улучшает его теплотехнические свойства. Влага может попадать из-за нарушения герметичности покрытия. Индустриальный тип вентилируемых покрытий – крыши из ребристых железобетонных плит с утеплителем.

Плиты изготовляют из материалов, не поглощающих влагу. Их обрабатывают водоотталкивающими составами, поэтому они не гигроскопичны и морозостойки. Попадающие на конструкцию осадки стекают по гидроизоляции и по поверхности слоя утеплителя, но это ему не вредит. Расположение утеплителя сверху кровли предохраняет покрытие от перегрева. Поэтому не устраивается пароизоляция.

Совмещенные покрытия выполняют с наружным и внутренним водостоком.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 6 789 10 11 Следующая ⇒