Конструктивные системы, характерные для промышленных зданий (краткая характеристика и области применения каркасной, бескаркасной и с неполным каркасом к.с.).

Конструктивные системы, характерные для промышленных зданий (краткая характеристика и области применения каркасной, бескаркасной и с неполным каркасом к.с.).

Бескаркасных одноэтажных и многоэтажных зданий с несущими наружными и внутренними стенами представляет собой коробку, пространственная жесткость которой обеспечивается перекрытиями и стенами, образующими жесткие горизонтальные и вертикальные диафрагмы. Устойчивость такого несущего остова зависит от надежности связи между стенами и перекрытиями, их жесткости и устойчивости.

Одноэтажная бескаркасная система (с несущими стенами):

Наружные стены-несущие. Внутренние стены чаще всего отсутствуют. Ширина пролета до 12 м, высота эт до 6 м, грузоподъемность кранов до 5 т. Устойчивость стен достигается устройством пилястр. Область применения ограничивается небольшими, в основном не отапливаемыми зданиями.

В каркасных зданиях все нагрузки воспринимаются системой стоек (колонн), которые вместе с горизонтальными элементами (прогонами, ригелями) образуют каркас. Каркасные схемы зданий бывают с полным и неполным каркасами. Каркас называют полным, если его вертикальные элементы расположены как по периметру наружных стен, так и внутри здания.Устойчивость наружных стен в зданиях с неполным каркасом обеспечивают в основном элементы каркаса и перекрытия. Каркас одноэтажного промышленного здания состоит из железобетонных или стальных колонн, образующих вместе с несущими конструкциями покрытия поперечные рамы, и разного рода продольных элементов — фундаментных, обвязочных и подкрановых балок, подстропильных ферм, а также различного рода связей, которые придают каркасу в целом и отдельным элементам пространственную жесткость и устойчивость. Расстояние между колоннами каркаса в продольном направлении (вдоль оси здания) называется шагом колонн, в поперечном — пролетом. Размеры пролетов и шага колонн принято называть сеткой колонн. Размеры пролетов 6, 9 и 12 м. Верхние этажи шириной 12 и 18 м перекрывают стропильными балками или фермами и плитами аналогично покрытиям одноэтажных зданий. Этажи могут иметь высоту 3,6—7,2 м с градацией размеров через 0,6 м. Стены выполняют из панелей или кирпичной кладки.

Разновидности каркасов:

1) стоечно-блочные каркасы с плоскими рамочными системами

Каркас состоит из 1,2х или многопролетных поперечных рам с жесткозащимленными в фундамент колоннами и шарнирно опирающимися на них стропильными конструкциями покрытия. Поперечные рамы обеспечивают жесткость здания в поперечном направлении.

2) Каркасы с покрытиями из длинномерных настилов

Для пролетов шириной 18,24м и более метров. Длинномерные сборные настилы устраивают на продольные балки или на несущие продольные стены.

Достоинства длинномерных настилов:

- совмещение конструкций несущих и ограждающих функций обеспечивают снижение затрат труда при монтаже;

- уменьшение высоты покрытия;

- сокращение количества сборных элементов;

- меньшая масса 1м2 полезной площадки покрытия

- высокая жесткость обеспечивается тем, что несущие ограждающие части перекрытия работают как единый диск

- благодаря небольшому расходу материалов при значит полезной площади эл-а оболочки они имеют значит приемущество переде др видами

Здания с неполным каркасом

Вертикальные несущие констр- колонны и несущие стены. В здание 2 и более пролета. Пролеты могут оборудоваться кранами небольшой грузоподъемности.

АНДРЕЯ НИЖЕ

Стоечно-балочная конструкция является наиболее простой и распространенной среди плоскостных. Она состоит из вертикальных и горизонтальных стержневых несущих элементов. Вертикальный элемент – стойка (колонна, столб) – представляет собой прямолинейный стержень, который воспринимает все вертикальные нагрузки от горизонтального элемента (балки), горизонтальные нагрузки, приходящиеся на стойку, и передает усилия от этих воздействий на фундамент. При этом сама стойка работает на сжатие и изгиб. Горизонтальный элемент стоечно-балочной системы – балка (брус) – прямолинейный стержень, работающий на поперечный изгиб под действием вертикальных нагрузок. Сопряжения вертикальных и горизонтальных элементов могут иметь различную жесткость, что отражается на характере их совместной работы. При шарнирном опирании балки обладают свободой горизонтальных перемещений и поворота на опоре, в связи с этим они передают на стойки только вертикальные усилия. При жестком сопряжении балки со стойкой обеспечивается совместность их деформаций и перемещений в узле сопряжения и возможность передачи изгибающего момента от балки на стойку. Такой вариант стоечно- балочной системы носит название рамы или рамной конструкции, а жесткий узел сопряжения балки со стойкой – рамного узла. Стоечно-балочные конструкции выполняют с различным числом пролетов и ярусов (этажей).
По характеру статической работы различают три системы каркасов – рамную, рамно- связевую и связевую. В рамных каркасах все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимают рамы с жесткими узлами. Каркас, состоящий из поперечных и продольных рам (рамный каркас), обладает пространственной жесткостью: его деформации под влиянием силовых воздействий минимальны и не нарушают эксплуатационных качеств здания. Каркас из стоечно-балочных конструкций с шарнирными сопряжениями пространственной жесткостью не обладает. Для ее обеспечения вводятся специальные конструкции вертикальных связей, и вся система несущих конструкций здания называется каркасно-связевой или связевым каркасом. В качестве связей могут быть использованы отдельные стены (диафрагмы жесткости), рамы, раскосы и др. В рамных и связевых каркасах горизонтальными диафрагмами жесткости служат конструкции перекрытий.

Поперек это рамы(балки и т.д.), которые опираются на колонны

Колонны:В зданиях без мостовых кранов устанавливают колонны без консолей, а в зданиях с мостовыми кранами—колонны с консолями, на которые опираются подкрановые балки. По расположению в плане различают колонны крайних и средних рядов; первые устанавливают также в рядах, примыкающих к продольным температурным швам. Железобетонные колонны могут иметь прямоугольное и двутавровое сечения, а также быть двухветвевыми. По сравнению с колоннами прямоугольного сечения двухветвевые колонны имеют повышенную жесткость, но они более трудоемки в изготовлении. Применяют их в зданиях с высотой более 10,8 м. В железобетонных колоннах предусматривают стальные закладные элементы, с помощью которых крепят стропильные конструкции, подкрановые балки, стеновые панели (в колоннах крайних рядов) и вертикальные связи. В местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок укладывают стальные листы; крепят их анкерными болтами. Длину колонн выбирают с учетом высоты цеха и глубины заделки их в фундаменты. На нижних частях стволов колонн делают горизонтальные бороздки, обеспечивающие лучшую связь их с бетоном стыка.
Фахверк: Помимо основных колонн в зданиях предусматривают фахверковые, устанавливаемые в торцах зданий и между основными колоннами крайних продольных рядов при шаге 12 м и длине стеновых панелей 6 м. Фахверковые колонны предназначены для крепления стен; они частично воспринимают массу стен и ветровые нагрузки.Фахверковые колонны изготовляют железобетонные и стальные. Железобетонные колонны имеют сечение от 300x300 до 400x600 мм.

Фундаменты под колонны:Колонны каркаса, как правило, опираются на отдельные железобетонные фундаменты с подколонниками стаканного типа. Ленточные фундаменты под ряды колонн устраивают редко.

По способу возведения фундаменты подразделяют на монолитные и сборные. Фундаменты небольших и средних размеров целесообразно монтировать из сборных) блоков. Унифицированные монолитные фундаменты, имеющие ступенчатую конструкцию с подколонником и стаканом для заделки колонн, предназначены для колонн прямоугольного сечения и двухветвевых. Сборные фундаменты могут состоять из одного блока (подколенника со стаканом) или из подколонника и опорной плиты. Подколонник устанавливают на плиту по цементно-песчаному слою Широкое распространение получают свайные фундаменты.

Фундаментные балки: Фундаментные балки предназначены для опирания стен каркасных зданий, они воспринимают нагрузку от стен и передают ее на фундаменты. Вдоль стен балку с боков и снизу обсыпают шлаком для предохранения пристенной зоны пола от промерзания, а также для предохранения балок от деформаций при пучении грунтов.

Подкрановые балки:Подкрановые балки с уложенными по ним рельсами образуют пути движения мостовых кранов. Они придают зданию также дополнительную пространственную жесткость. Железобетонные подкрановые балки могут иметь тавровое или двутавровое сечение.Для уменьшения динамических воздействий на балки и снижения шума движущихся кранов под рельсы укладывают упругие прокладки из прорезиненной ткани толщиной 8—10 мм. Во избежание ударов мостовых кранов о колонны торцового фахверка здания на концах подкрановых путей устраивают стальные упоры с амортизаторами -буферами из деревянного бруса.

ИЗ ОТВЕТОВ АНДРЕЯ НИЖЕ

Структуры типа «ЦНИИСК» выполняются из прокатных профилей. Их применяют в одно- или многопролетных зданиях, с пролетами 18 и 24 м и высотой этажа от 4,8 до 18 м. Пролеты могут быть оборудованы мостовыми кранами и подвесным транспортом. Собирают блоки структур размерами 24х12 или 18х12 из сварных торцевых ферм и отдельных стержней. Заводские соединения элементов выполняют сварными, монтажные – болтовыми. Блоки структур опирают по четырем углам в уровне верхних поясов.

Структура типа «Кисловодск», выполняется из труб. Покрытие состоит из секций 30х30 м и 36х36 м для сеток колонн 18х18 м и 24х24 м, соответственно. Высота секций составляет 2,12 м. Ячейки сетки 3*3 м компонуют в блоки. Для зданий с покрытием из структур «Кисловодск» характерно наличие консольных участков пролетом 6 м. Блоки покрытия собирают на земле. В торцы труб вварены шайбы, в отверстия которых пропущены стержни высокопрочных болтов с навернутыми на них шайбами. В процессе сборки стержни соединяются болтами при помощи коннекторов – фасонки в виде многогранника, в которых имеются отверстия с резьбой. Секции опираются на колонны с помощью капителей. По периметру здания располагают стойки фахверка.

Из ответов Андрея ниже

Принципиальными особенностями, определяющими специфику висячих систем, являются их высокая деформативность и аэродинамическая неустойчивость.
Работа пролетного строения на растяжение обеспечивает максимальное использование несущей способности материала по сравнению с условиями его работы в изгибаемых или сжимаемых конструкциях. Именно это преимущество определяет минимальную массивность и экономичность пролетного строения, а так же определяет и повышенную деформативность висячей системы Для устранения недостатков предусматривают специальные меры, которые обеспечивают стабилизацию формы, но и удорожают конструкцию: увеличение массы покрытия, введение изгибножестких элементов в систему или ее предварительное напряжение.
Висячие конструкции представляют собой распорную систему и осуществление конструктивных мероприятий по восприятию распора является вторым удорожающим конструкцию фактором.
По геометрическому признаку различают висячие конструкции с нулевой гауссовой кривизной поверхности (цилиндрические, консоидальные), положительной кривизной (поверхности переноса, сферы, параболоида вращения) и отрицательной кривизны (шатры, гипары, поверхности переноса).
По конструктивному признаку различают однопоясные покрытия из тросов и стержней, мембранные покрытия из стальных листов, покрытия из системы изгибно-жестких элементов, двухпоясные системы из тросов, вант и тросовых ферм, седловидные покрытия из сеток или металлических лент, комбинированные системы Однопоясные конструкции проектируют со стрелой провиса от 1/17до 1/25 пролета и применяют для покрытий зданий с прямоугольной, круглой или эллиптической формой плана. Двухпоясные системы из расположенных в одной плоскости друг над другом поясов, соединенных вертикальными распорками или растяжками, используют преимущественно для покрытий круглых в плане зданий.
Верхний пояс обычно является стабилизирующим, нижний - несущим, растяжки или распорки обеспечивают совместную работу поясов и уменьшают кинематические перемещения. Уменьшению кинематических перемещений способствует также предварительное напряжение системы.

Системы висячих покрытий: а - однопоясные; б - двухпоясные

Из ответов Андрея ниже

Различают 3 основные объемно-планировочные структуры (ОПС) многоэтажных промышленных зданий:

1)Здания регулярного типа применяются при проектировании многоэтажных промышленных зданий химической, пищевой, электротехнической, легкой и др. отраслей промышленности. Они имеют ячейковую или пролетную структуру при сетке колонн каркаса 6х6 м или 9х6 м. Высоту этажей в одном здании назначают одинаковой, за исключением 1-го этажа, где она может быть большей. В некоторых отраслях промышленности(машиностроение) применяют 3-хпролетные здания с уменьшенным средним пролетом(крайние имеют размеры 6,9 или 12 м, а средний 3 или 6 м). В этом случае образуется коридорная с-ма планировки. Здания с регулярной ОБС проектируют, как правило, со следующими габаритами: ширина 12 - 60 м, но кратная 6 м; длина 60 или менее 60 м, но кратная 6 м; высота этажа 3,6; 4,8; 6; 7,2 м. В многоэтажных промышленных зданиях применяют сборный железобетонный каркас с сеткой колонн 6х6 или 9х6 м при высоте здания 3-5 этажей с нагрузками на междуэтажные перекрытия 5-25 кН/м². Блокируя температурные блоки, можно получить разнообразные решения многоэтажных промышленных зданий.

2) Здания с регулярной ОПС, сблокированные с 1-этажными зданиями и помещениями больших пролетов, расположенных в верхнем этаже широко применяют в промышленном строительстве. Блокирование многоэтажных зданий с одноэтажными применяют при сплошной застройке, что сокращает площадь территории, протяженность дорог и коммуникаций и в целом способствует снижению стоимости строительства. Многоэтажное здание, превышающее по высоте 1-этажное или одинаковое с ним высоты, располагают с торца 1-этажного здания или с его продольной стороны. В химической промышленности получили распространение многоэтажные здания с верхним большепролетным помещением с краном. Нижние этажи таких зданий имеют регулярную ОПС с сеткой колонн 6х6 или 9х6 м. Верхний этаж имеет пролет 12, 18 или 24 м и его оборудуют мостовыми или подвесными кранами грузоподъемностью до 10 т. Конструкция верхнего этажа аналогична конструкции 1-этажного здания. Для некоторых производств 2-хэтажные здания, верхний этаж которых имеет более крупные пролеты, чем 1-й более целесообразны, чем 1- и многоэтажные.

3)Многоэтажные промышленные здания с нерегулярной ОПС, как правило, проектируют для угольной, коксохимической, горнорудной, целлюлозно-бумажной отраслей промышленности, на предприятиях цветной металлургии и др. В этих отраслях промышленности технологический процесс связан с устройством встроенного оборудования бункеров, резервуаров и др. подобных сооружений больших размеров, расоплагаемых на разных отметках. Эти устройства осложняют ОПР зданий. Здания с нерегулярной БПС часто блокируют с 1-этажными зданиями. Встроенные в многоэтажную часть бункера и др. устройства создают значительные статические и динамические нагрузки. Поперечный профиль таких зданий имеет большие перепады высот. В зависимости от требований технологического процесса на отдельных этажах устанавливают мостовые краны. Размеры пролетов 6, 9, 18 м, а шаг рам каркаса 3 и 6 м. Высота этажей может достигать 20 м и более.

*Здания малой гибкости имеют как правило, ячейковое построение плана с сеткой колонн 6х6 м. Здание состоит из типовых секций размером 36х42 м. В средней зоне секции размещают лестничную клетку, 2 лифта, 2 шахты для коммуникаций, вспомогательные и складские помещения. Производственная площадь – по периметру.

*Здания средней гибкости применяются в производствах, выпускающих средне- и крупногабаритные изделия легкого веса(автомобили). Сетка колонн в этих зданиях может быть 12х12, 18х18 или 12х6, 18х6 м. При квадратной сетке колонн междуэтажные перекрытия делают кессонными или безбалочными.

*Здания большой гибкости проектируют с пролетами 24, 30 и 36 м. Высота несущих конструкций междуэтажных перекрытий(2,4 – 3 м) позволяет в целях рационального использования объема здания в пространстве между ними делать технические этажи и располагать в них вспомогательные помещения. Таким образом, здание состоит из чередующихся по высоте основных производственных и технических этажей.

*Производственные здания с герметизированными помещениями могут быть многоэтажные и одноэтажные. В них размещают различные производства, требующие строго кондиционированного температурно-влажностного режима и высокой степени чистоты воздуха.

Связи

Связи - легкие конструктивные элементы в виде отд. стержней или систем (ферм); предназначены для обеспечения пространственной устойчивости осн. несущих систем (ферм, балок, рам и т. п.) и отд. стержней.

Связи подразделяются на вертикальные и горизонтальные(ВС и ГС)

ВС:

1) связь между колоннами

2) в зоне пеокрытия здания

ВС между колоннами обеспечивают каркасу здания геометрическую неизменяемость и продольную жесткость. Их устраивают в каждом ряду колонн по середине температурного блока. В зданиях с мостовыми кранами вертикальные связи по колоннам устраиваются только на высоту до низа подкрановых балок, а в зданиях без мостовых кранов – на полную высоту колонн. Между стальными колоннами крановых зданий связи устанавливают еще и в надкрановых частях колонн, как в середине температурного блока, так и в крайних его шагах. При высоте подкрановой части стальной колонны превышающей 8,5 м связи сдваивают. В бескрановых пролетах связи устанавливают при высоте 9,6 м и более.

Связи в покрытии устанавливаются при высоте стропильной конструкции на опоре свыше 900 мм

По схеме стальные связи между колоннами подразделяются на крестовые и портальные. Крестовые характерны 6-метровым шагам колонн, портальные – 12-метровым.

Стены производственных зданий (классификация по характеру статической работы, по материалу, по конструкции. Расположение стены по отношению к колоннам каркаса. Общие сведения о стенах для отапливаемых и неотапливаемых зданий).

В зависимости от типа здания, материала стены, ее высоты, толщины и ряда других факторов применяют три конструктивных типа стен — несущие, самонесущие и навесные или висячие.
Несущие стены воспринимают нагрузки от междуэтажных и чердачного перекрытий, кровельного покрытия и нагрузки от ветра, а иногда и от внутрицеховых транспортных средств; пристенный каркас отсутствует. В настоящее время такое решение стен имеет ограниченное применение и употребляется в основном для небольших зданий вспомогательного назначения.
Самонесущие стены воспринимают нагрузку только от собственного веса и гибко связаны с пристенным каркасом или перекрытиями (в многоэтажных зданиях). Нагрузки от покрытия и междуэтажных перекрытий, кранового оборудования и ветра передаются на несущий пристенный каркас здания. Самонесущие стены являются наиболее употребительным типом ограждения современных отечественных производственных зданий.
Навесные стены не воспринимают никаких нагрузок и требуют расчленения на отдельные, относительно небольшие самонесущие участки, вес и усилия от которых передаются на пристенный каркас здания. Для этого создают фахверк, представляющий собой легкий вспомогательный каркас, который крепят к элементам основного каркаса. Фахверк выполняется из железобетона или стали и состоит из горизонтальных ригелей и вспомогательных стоек. Вспомогательные стойки опираются на фундаментную балку или на самостоятельные фундаменты, а горизонтальные ригели жестко крепятся к основным стойкам пристенного каркаса. Фахверк также обрамляет окна и ворота.
Навесные стены являются основным видом наружных вертикальных ограждений для одноэтажных зданий со значительными динамическими нагрузками (от кранов с тяжелым режимом работы, молотов, прессов и т. п.) и с избыточными тепловыделениями, для неотапливаемых зданий, при строительстве в сейсмических районах.

Для несущих стен применяют каменные материалы — кирпич, кирпичные и бетонные блоки, монолитный железобетон.

Самонесущие стены выполняют из крупных панелей или каменных материалов.

Фахверковые стены целесообразно выполнять из легких стеновых материалов, не требующих дополнительного усиления несущего каркаса; многослойные панельные конструкции и листовые материалы (для неотапливаемых зданий). Возможно заполнение кирпичом (в 1/2 кирпича, реже в 1 кирпич). Основная задача крепления панели самонесущих стен к каркасу сводится к фиксации панели в заданном положении и передачи горизонтальной составляющей нагрузки на каркас. При навесных стенах вертикальная составляющая передается поярусно на каркас здания.

При одноэтажных зданиях это опирание панелей на каркас достигается приваркой к закладной части колонны опорной консоли – «столика». Закладные устанавливаются у колонн на высоте, кратной 0.6 м. Консоли выполняются из уголков. При опирании на консоль двух смежных панелей посредине уголка вваривают диафрагму, заделываемую в вертикальный шов между панелями. На колоннах торцевой рамы и при спаренных колоннах поперечного температурного шва, где колонна смещается относительно координационной оси на 500 мм, столики устанавливают без диафрагмы – «транзитные», так как панель доходит до самой координационной оси. Для размещения полки уголка консоли между наружной гранью колонны и внутренней гранью панели создается зазор 30 мм.

Опирание ненесущих панелей стен на междуэтажные перекрытия достигается приваркой к панели стальных консольных опор или путем устройства в нижней части панели подрезки и опорой ее на выступающие за внешнюю грань колонны элементов перекрытия – на ригель специального очертания или распорку.

Для крепления навесных панелей торцевых стен, когда крайняя рама смещена на 500 мм относительно координационной оси, у колонны устанавливают дополнительную стойку торцевого фахверка.

Крепление панелей к каркасу обеспечивают фиксацией ее в заданном положении при воздействии горизонтальных нагрузок, температурных и осадочных деформаций. Это может достигаться приваркой во время монтажа гибких связей панели с колонной каркаса, установкой сцепа из уголков, позволяющих при точном исполнении обходиться без сварки, а также устройством болтовых соединений.

Наибольшее распространение находит сварное гибкое соединение, позволяющее панель фиксировать в строго заданном положении. Устройство сцепов применяется в неотапливаемых зданиях. Панели фронтона торцевых стен крепят к стальным надставкам, приваренным к фахверковым колоннам.

Рис. 1. Схемы устройства утепленных и неутепленных покрытий промышленных зданий

а — утепленное покрытие; б — г — неутепленные покрытия; 1 — несущая конструкция — железобетонная плита; 2 — пароизоляционная прослойка; 3 — теплоизоляционный слой; 4 — выравнивающий слой, стяжка; 5 — гидроизоляционный ковер, мягкая кровля; 6 — бронирующий слой, бетонные плитки по слою песка или слой гравия; 7 — защитная или декоративная окраска; 8 — железобетонная или армоцементная плита; 9 — мягкая кровля или покраска на основе полиизобутилена; 10—декоративная окраска; 11— асбестоцементная, армоцементная или стекло-пластиковая кровля; 12 — стеклопластик или сталь с соответствующей лакокрасочной защитой, металлопласт

В неутепленных, холодных покрытиях неотапливаемых промышленных зданий несущая конструкция может быть осуществлена из сборных железобетонных плит, из армоцементных оболочек или листов, и др.

Неутепленные покрытия по железобетонным плитам или армоцементным оболочкам изолируются двумя-тремя слоями рулонных материалов, наклеиваемых на мастиках или в виде безрулонного покрытия. Толщина слоя такой покраски доводится до 1 мм за один-два раза.

Рис. Пожарные лестницы

а-вертикальная, б-наклонная, в-аварийная

29. Особенности объемно-планировочных и конструктивных решений зданий, для строительства в сейсмических районах.

Объемно-планировочное и конструктивное решения должны удовлетворять условиям симметрии и равномерного распределения масс и жесткостей. Если по функциональным и архитектурно-планировочным соображениям нельзя избежать сложной и асимметричной формы здания в плане, то его следует разделять антисейсмическими швами на отсеки простой формы без входящих углов. Эти швы применяют также при размерах здания в плане, превышающих нормативные.

Антисейсмические швы применяют в зданиях с несущими стенами постановкой двойных стен, а в каркасных зданиях — постановкой двойных рам. Ширина швов должна обеспечивать свободное горизонтальное смещение элементов. В фундаментах, если только они не являются одновременно осадочными, швы можно не делать.

Фундаменты здания или его отсеков, как правило, необходимо закладывать на одном уровне. Под несущие каменные стены надо применять ленточные фундаменты. При устройстве свайных фундаментов следует отдавать предпочтение сваям-стойкам. В зданиях каркасного типа фундаменты под колонны делают железобетонными, монолитными или сборными, связывая их между собой фундаментными балками.

Устойчивость и пространственная жесткость зданий с несущими каменными стенами обеспечиваются их соответствующим расположением и усилением их антисейсмическими поясами, которые устраивают по всей протяженности наружных и внутренних стен на уровне перекрытий всех этажей, включая перекрытие над подвалом. Такие пояса выполняют из монолитного или сборного железобетона или металла.

Для достижения более низкого расположения центра масс поперечника здания в покрытиях производственных и общественных зданий (для районов с сейсмичностью 8 и 9 баллов) при пролетах 18 м и более рекомендуется применять металлические фермы и облегченные ограждающие конструкции покрытий.

Перекрытия и покрытия должны представлять собой жесткий горизонтальный диск, который получают путем анкеровки панелей и заливки швов между ними цементным раствором, устройства монолитных обвязок с соединением панелей перекрытия, а также устройств связей в виде шпонок, выпусков петель и анкеров между панелями и элементами каркаса.

Необходимо предусматривать также мероприятия по упрочнению лестниц, перегородок и других конструктивных элементов.

Сейсмостойкость зданий обеспечивается комплексом мер:
а) использованием объемно-планировочных решений, обеспечивающих, как правило, симметрию масс и жесткостей здания, а также равномерность их распределения по высоте;
б) назначением элементов конструкций и их соединений с учетом результатов расчетов на сейсмические воздействия согласно разделу
в) выполнением конструктивных мероприятий, назначаемых независимо от результатов расчетов на сейсмические воздействия, обеспечивающих соблюдение исходных предпосылок расчета и возможность развития в определенных элементах конструкций допустимых пластических деформаций;
г) высоким качеством строительно-монтажных работ.

30. Особенности объемно-планировочных и конструктивных решений зданий, для строительства в районах Крайнего Севера и вечномерзлых грунтов.

К особым условиям, отличающим северные районы от областей средней полосы, следует отнести:
– продолжительный зимний период с низкими отрицательными температурами; густые туманы; короткое лето; большой годовой температурный перепад
– вечномерзлое состояние; наличие поверхностного слоя, ежегодно протаивающего летом и замерзающего зимой, называемого деятельным;
– высокую относительную влажность воздуха в районах побережья морей и океанов (до 90 %), длительный полярный день и ночь; малую естественную освещенность территории осенью и зимой
– сильные и продолжительные метели и поземки в тундровых и лесотундровых зонах, вызывающие в ряде мест заносы высотой до 10–15 м и оголяющие землю на других участках;
– скудную растительность
– малую освоенность территории, небольшую численность населения, редкое размещение населенных пунктов, Вечномерзлые грунты, обладающие достаточной несущей способностью в мерзлом состоянии, утрачивают ее при оттаивании и в таком виде, как правило, становятся непригодными в качестве оснований. Долговечность зданий и сооружений обеспечивают устройством надежного основания, исключающего появление недопустимых деформаций. В этих целях можно также применять конструкции зданий и сооружений, приспособленные к повышенным неравномерным осадкам. Принципы использования вечномерзлых грунтов в качестве основания:
– принцип I – грунты основания сохраняют в мерзлом состоянии, как в процессе строительства, так и на весь период эксплуатации здания (сооружения);
– принцип II – грунты основания находятся в оттаявшем состоянии, причем оттаивание их допускается в процессе эксплуатации здания или до начала возведения.

Для сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии с целью обеспечения их расчетного теплового режима предусматривают холодные подполья или холодные первые этажи зданий, охлаждающие трубы или каналы в основании пола, а также теплоизолирующие слои под ними.

При строительстве зданий по II принципу грунты основания содержат в оттаивающем или оттаявшем состоянии.

Уменьшить деформации основания можно предварительным искусственным оттаиванием вечномерзлого грунта на заданную глубину до возведения здания, заменой льдонасыщенного грунта карьерным, песчаным или крупнообломочным грунтом, или увеличением глубины заложения фундаментов.

Принцип строительства выбирают с учетом конкретных условий застраиваемой площадки, типа здания, материалоемкости, продолжительности его возведения.

В зданиях, проектируемых по I принципу, не рекомендуется устраивать подвалы и цокольные этажи, подземные каналы и галереи. Если же последние нужны по условиям технологии производства, предусматривают надежную гидро- и тепло-изоляцию вечномерзлых грунтов основания.

Покрытия зданий должны иметь простой профиль без выступающих и западающих участков, которые вызывают завихрения снеговетровых потоков и отложение снега.

Предпочтение отдают зданиям с плоской и криволинейной крышами. В большинстве случаев водоотвод с покрытий предусматривают неорганизованный наружный.

31. Особенности объемно-планировочных и конструктивных решений зданий, для строительства в районах с жарким климатом.

Под действием солнечном радиации, облучающей ограждающие конструкции и проникающей в здания, помещения, и находящиеся в них люди интенсивно перегреваются. В результате этого резко ухудшаются условия труда, снижается его производительность, повышаются травматизм и заболеваемость работающих. В зданиях с кондиционированным температурно-влажностным режимом перегрев помещений вреден и в технологическом отношении, так как при этом нарушаются заданные параметры воздушной среды, что, в конечном счете, резко снижает качество продукции. Прямые солнечные лучи при попадании в глаза и даже отражении от блестящих поверхностей, снижают работоспособность зрении.

Говоря положительном значении -Солнечные лучи, проникающие в помещение, повышают освещенность за счет отраженного света, положительно влияют на психику людей и являются мощным антибактерицидным фактором. Однако положительные свойства солнечной радиации эффективнее используются в зданиях, располагаемых лишь в средних и особенно в северных районах нашей страны .В первую очередь применяют особые планировки предприятий и ограждающие конструкции зданий, а также различного вида солнцезащитные (затеняющие) устройства.

Мероприятия по борьбе с перегревом производственных зданий предусматривают:

● начиная с выбора места строительства предприятия, учитывают природные особенности местности, целесообразно размещать на возвышенной местности, где скорость ветра повышается.

● для обеспечения более интенсивного проветривания территории промышленного предприятия и лучшего охлаждения зданий последние следует располагать длинной осью параллельно направлению господствующих ветров или под углом не более 45° Здания должны меньше загораживать преобладающие ветры.

● значительно улучшают микроклимат промышленных предприятий высаживаемые на их территории зеленые насаждения. Листва поглощает большую часть солнечной радиации и образует защитный экран.

● территорию охлаждает также ее обводнение - бассейны, пруды, фонтаны и частые поливки. Водоемы, расположенные непосредственно около зданий, способствуют охлаждению воздуха в помещениях. Пешеходные дорожки на территории предприятий целесообразно затенять зелеными насаждениями. Целесообразно строить также здания с замкнутыми или полузамкнутыми дворами для принципа блокирования производств.

Стены зданий в южных районах устраивают из общеизвестных материалов и изделий: кирпича и блоков, асбестоцементных, алюминиевых и стальных волнистых листов, железобетонных, легкобетонных и других панелей. Наружные и внутренние поверхности стен рекомендуется окрашивать в холодные светлые тона.

Перегрев помещений под влиянием солнечной радиации можно значительно снизить при заполнении оконных проемов теплозащитным или светорассеивающим стеклом. Здания с постоянным кондиционированным температурно-влажностным режимом целесообразно строить безоконные и бесфонарные, предусматривая хорошую герметизацию дверей и ворот. Установка вентиляционных установок.

Конструктивные системы, характерные для промышленных зданий (краткая характеристика и области применения каркасной, бескаркасной и с неполным каркасом к.с.).

Бескаркасных одноэтажных и многоэтажных зданий с несущими наружными и внутренними стенами представляет собой коробку, пространственная жесткость которой обеспечивается перекрытиями и стенами, образующими жесткие горизонтальные и вертикальные диафрагмы. Устойчивость такого несущего остова зависит от надежности связи между стенами и перекрытиями, их жесткости и устойчивости.

Одноэтажная бескаркасная система (с несущими стенами):

Наружные стены-несущие. Внутренние стены чаще всего отсутствуют. Ширина пролета до 12 м, высота эт до 6 м, грузоподъемность кранов до 5 т. Устойчивость стен достигается устройством пилястр. Область применения ограничивается небольшими, в основном не отапливаемыми зданиями.

В каркасных зданиях все нагрузки воспринимаются системой стоек (колонн), которые вместе с горизонтальными элементами (прогонами, ригелями) образуют каркас. Каркасные схемы зданий бывают с полным и неполным каркасами. Каркас называют полным, если его вертикальные элементы расположены как по периметру наружных стен, так и внутри здания.Устойчивость наружных стен в зданиях с неполным каркасом обеспечивают в основном элементы каркаса