Строительные системы гражданских зданий с несущими и ограждающими металлическими конструкциями
· Распространена в малоэтажном строительстве
· Легкометаллические конструкции
· Минимальные сроки строительства
Вопрос 5. Понятие «конструктивная система» и «конструктивная схема» их классификация и использование.
Конструктивная система - представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость.
Конструктивная схема – схема взаимного расположения несущих конструкций элементов сооружения или здания.
Горизонтальные конструкции-перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние передают эти нагрузки и воздействия через фундамент основанию.
Вертикальные конструкции:
· Стержневые (стойки каркаса) несущие конструкции,
· Плоскостные (стены, диафрагмы)
· Объемно-пространственные элементы высотой в этаж (объемные блоки)
· Внутренние объемно-пространственные стержни полого сечения на высоту здания (стволы жесткости)
· Объемно-пространственные наружные конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения.
Классификация конструктивных систем:
1. Основные конструктивные системы гражданских зданий:
· Каркасная
· Стеновая (бескаркасная)
· Объемно-блочная
· Ствольная
· Оболочковая
2. Комбинированные конструктивные системы:
Области применения систем:
· Бескаркасная система – основа для массового жилищного строительства домов различной этажности
· Каркасная и каркасно-диафрагмовая – в строительстве массовых общественных зданий
· Объемно-блочная и объемно-блочно-стеновая – строительство жилых домов, общежитий и гостиниц средней и повышенной этажности
· Ствольная, ствольно-стеновая и каркасно-ствольная – жилые и общественные здания высотой более 20 этажей
· Оболочковая, ствольно-оболочковая, оболочково-диафрагмовая – для многофункциональных зданий 40 этажей и выше
Классификация конструктивных схем:
1. В зависимости от размещения вертикальных конструкций:
2. В зависимости от расположения ригелей:
Блок 2.
Вопрос 1. Крупноблочные здания. Конструктивные схемы. Разрезка стен на блоки. Типы блоков, конструкции, материалы блоков. Узлы сопряжений.
Крупноблочные – здания со стенами из больших искусственных камней.
Для крупноблочных зданий характерны конструктивные схемы с продольным и поперечным расположением несущих стен. Оптимальной является конструктивная схема с продольными несущими наружными и внутренними стенами. Она позволяет применять однотипные железобетонные крупноразмерные настилы перекрытий, которые укладывают поперек здания, опирая их на внутренние и наружные продольные стены. Эти настилы служат также горизонтальными диафрагмами жесткости.
По количеству уложенных рядов различают стены с двух- и трехрядной разрезкой.
При создании более выразительного архитектурного облика используют четырехрядную разрезку, дополнительно рельефно оформляя поясной ряд.
А) Трехрядная разрезка; Б) Двухрядная разрезка
Блоки изготавливаются массой от 0,3 до 5 т, толщиной 400, 500, 600 мм. Материал для наружных блоков – легкий бетон. Материал для внутренних блоков – тяжелый бетон.
Также в качестве материалов могут использовать ячеистый бетон и природный камень.
Блоки подразделяют на следующие основные типы:
Узлы сопряжения блоков:
Вопрос 2. Объемно – блочные здания. Конструктивная схема. Классификация объемных блоков. Конструкции объемных блоков (конструкционные схемы, блочные, каркасно-блочные, панельно-блочные).
Объемно – блочные здания – здания, состоящие из отдельных блоков, вмещающие в себя квартиру или отдельные помещения.
Конструктивные схемы:
· Блочная
· Блочно-панельная
· Блочно-каркасная
· Блочно-ствольная
Классификация объемных блоков:
· Типа Колпак (а)
· Типа Стакан (б)
· Типа труба (в)
По разновидности объемно пространственных элементов:
· Блок комната
· Блок на ширину здания
· Блок квартира
Панельно-блочная система. В этой системе объемные элементы чередуются с плоскими панелями в различных сочетаниях. Несущими конструкциями служат стены лестничных клеток и санитарно-кухонных блоков, располагаемых поперек здания. Блоки выполняют из плоских панелей, соединяемых сваркой с последующим замоноличиванием стыков. Несущими элементами зданий могут служить также наружные стены и санитарно-технические блоки, располагаемые по продольной оси здания с разрывом.
Перекрытия в зданиях монтируют из ребристых панелей, по условиям работы делящихся на основные и вспомогательные. Основные панели опирают на блоки-кабины или торцовые стены здания. Последние служат основанием для опирания вспомогательных панелей перекрытий.
Каркасно-блочная система в конструктивном отношении представляет собой сочетание несущего железобетонного каркаса и самонесущих объемных элементов. Каркас здания выполняют из железобетона в виде колонн-стоек, соединяемых попарно ригелями, которые служат опорами для объемных элементов. Объемные элементы размером на ширину здания или на комнату изготовляют из легких эффективных материалов. Колонны выносят за наружные стены здания и устанавливают на одиночные фундаменты. Стойки каркаса делают длиной на всю высоту здания и для устойчивости соединяют между собой связями и балконами. Количество монтажных элементов в этих домах в сравнении с панельно-блочными меньше почти в 1,5—2 раза. Эта система позволяет размещать в первых этажах магазины, столовые и другие общественные учреждения, требующие значительных площадей.
Блочные – представляют собой сплошную расстановку объемных блоков. Во всех случаях объемные элементы являются несущими. Объемные элементы могут быть на комнату, на квартиру или на ширину здания.
Конструктивная схема:
Вопрос 3. Возведение зданий методом подъема перекрытий, покрытий этажей. Характеристика метода и область его использования. Порядок работ, узлы креплений к вертикальным несущим конструкциям.
Метод подъема перекрытий – изготовление на уровне земли между ранее смонтированными колоннами пакета перекрытий и покрытия, которые с помощью подъемников поднимают по колоннам и ядрам жесткости и затем закрепляют в проектном положении. Работы по обустройству этажей ведутся на проектных отметках.
Метод подъема этажей отличается тем, что после изготовления пакета перекрытий все конструкции каждого этажа монтируют на земле и потом готовый этаж в сборе поднимают на проектную отметку.
Плюсы: в районах со слаборазвитой базой стройиндустрии строительство можно организовать без применения башенных кранов, можно возводить в стесненных условиях, бетонирование плит на уровне земли – более высокая механизация процесса.
Подъем перекрытий целесообразен для зданий до 9 этажей.
Подъем этажей наоборот от 5 до 9 этажей, так как нужны более мощные тяги и подъемники.
Последовательность метода подъема перекрытий:
1. Фундаменты под ядро жесткости в виде монолитной плиты, под колонны – столбчатые, стаканного типа.
2. После фундаментов возводят ядро жесткости либо на всю высоту здания, либо опережая каркас на несколько этажей.
3. Ядра жесткости возводят из монолитного или сборного ж/б или стальной пространственной конструкции. Наружные стены самонесущие или навесные. Здания каркасные – несущих внутренних стен нет.
4. Первый ярус колонн. Перед установкой колонн первого яруса на них надевают стальные воротники, которые замоноличиваются в плиты и имеют отверстия для захвата плит при подъеме. Число воротников равно числу перекрытий.
5. Перекрытие над подвалом – выравнивают, цементная стяжка, покрытие разделительным слоем – рулонные, жидкие полимеры, листовые материалы.
6. Устанавливают подъемное оборудование на колонны на оголовке колонн либо они свободно перемещаются по всей длине колонны.
7. Тяги от подъемников заводят под плиты и поднимают их в промежуточные положения, устанавливая на автоматические защелки. Затем монтируют колонны второго яруса и продолжают подъем плит с наращиванием колонн. Когда плиты перекрытий нижних этажей достигнут проектных отметок их жестко закрепляют, используя опорные штыри.
Вопрос 4. Каркасные здания. Виды каркасов. Области применения. Унифицированный каркас, разрезы. Детали каркаса (колонны, фундаменты, фундаментные балки, ригель). Узлы. Обеспечение устойчивости.
Каркас - представляет собой систему, состоящую из стержневых несущих элементов — вертикальных (колонн) и горизонтальных балок (ригелей), объединенных жесткими горизонтальными дисками перекрытий и системой вертикальных связей.
Виды каркасов по материалам:
· Железобетонный каркас, выполняемый в сборном, монолитном или сборно-монолитном варианте
· Металлический каркас
· Деревянный каркас
Виды каркасов по составу и расположению ригелей в плане здания:
· С поперечным расположением ригелей
· С продольным расположением ригелей
· С перекрестным расположением ригелей
· Безригельная
По характеру статической работы:
· Рамные
· Связевые
· Рамно-связевые
Область применения:
Каркас применяется в административных и общественных зданиях, жилых домах.
Унифицированный каркас – сборныйкаркас, состоящий из унифицированных деталей, из единого каталога унифицированных изделий.
Система безригельного каркаса КУБ — сборный безригельный каркас, состоящий из колонн квадратного сечения и плоских плит перекрытий.
Детали каркаса:
· Колонны - имеют высоту в 2-4 этажа. Бывают двух консольные и одноконсольные.
· Ригели- таврового сечения с полкой понизу для опирания плит перекрытия, что уменьшает его конструктивную высоту. Стык ригеля с колонной выполняет со скрытой консолью и приваркой к закладным деталям консоли и колонны (частичное защемление).
· Перекрытия — многопустотные плиты высотой 220 мм и пролетом до 9,0 м. Плиты типа 2Т применяют для пролетов 9 и 12 м. Элементы перекрытий разделяют на рядовые и связевые (плиты распорки). Связевые плиты перекрытия устанавливают между колоннами в направлении перпендикулярном ригелям, обеспечивая их устойчивость.
· Стены — диафрагмы жесткости монтируют из бетонных панелей высотой в этаж, толщиной 140 мм и длиной, соответствующей расстоянию между колоннами в пределах, которых они установлены. При шаге колонн 7,2 и 9,0 м стены-диафрагмы проектируют составными из двух-трех панелей, с координационными размерами по ширине 1,2, 3,0 и 6,0 м. Они могут быть глухими или с одним дверным проемом.
· Панели наружных стен могут быть запроектированы самонесущими или ненесущими (навесными) конструкциями. Разрезка стен на панели — двухрядная. В номенклатуру входят поясные простеночные, под карнизные, парапетные, цокольные панели.
· Фундамент – может быть любой: свайный, ленточный, стаканный, плита под каркасник. Выбор фундамента зависит от нагрузки и вида грунта.
В каркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается:
- совместной работой колонн, ригелей и перекрытий, образующих геометрически неизменяемую систему;
- устройством между стойками каркаса специальных стенок жесткости;
- стенами лестничных клеток, лифтовых шахт;
- укладкой в перекрытии настилов-распорок;
- надежными соединениями узлов.
Блок 3.
Вопрос 1.Крупнопанельные здания. Конструктивные схемы и разрезка стен на панели. Обеспечение пространственной устойчивости.
Крупнопанельными называют здания, монтируемые из заранее изготовленных крупноразмерных плоскостных элементов стен, перекрытий, покрытий и других конструкций. Сборные конструкции имеют повышенную заводскую готовность — отделанные наружные и внутренние поверхности, вмонтированные окна и двери.
По конструктивной схеме здания бывают: бескаркасные, с продольными и поперечными несущими стенами и каркасные.
Пространственная устойчивость:
· Бескаркасных - обеспечивается жесткостью продольных и поперечных стен и жесткими дисками перекрытий. Однако жесткости одних панелей для этого недостаточно, необходимы надежные соединения между ними.
· В каркасных – жесткость сопряжения элементов каркаса (в узлах), установки диафрагм жесткости, связанных с колоннами и перекрытиями, укладки связевых и пристенных плит между колоннами каркаса, заделки швов между плитами междуэтажного перекрытия.
Разрезка стен на панели:
· В бескаркасном строительстве – однорядная (панель на высоту этажа)
· В каркасном – преимущественно двурядная
Вопрос 2. Конструкции и материалы панелей наружных и внутренних стеновых панелей.
Панели наружных стен бывают однослойный двухслойные и трехслойные.
Однослойные панели:
Панели несущих стен формуют однослойными из конструктивно-теплоизоляционных бетонов на пористых заполнителях (ячеистые бетоны, легкие бетоны и т.д.), для слоистых стен применяют тяжелый или конструктивный легкий бетон. Однослойные панели содержат конструктивное армирование, необходимое для анкеровки стальных связевых элементов. Армируют панели пространственными сварными арматурными блоками размерами на панель. Содержит основной слой бетона, наружный защитно-отделочный и внутренний отделочный слои. Внешний слой выполняют из паропроницаемых декоративных бетонов и растворов, каменных материалов, керамических и стеклянных плиток.
Двуслойные панели:
Имеют несущий и утепляющие слои: несущий – из тяжелого или конструктивного бетона, утепляющий – из конструктивно-теплоизоляционного легкого бетона плотной или пористой структуры. Несущий слой не менее 100 мм толщиной располагают с внутренней стороны. Армирование отличается тем, что рабочая арматура перемычек и связевые элементы располагаются в несущем внутреннем слое, а фасадно-отделочный слой дополнительно армируется сеткой.
Трехслойные панели:
Имеют наружный и внутренний слои из тяжелого или конструктивного легкого бетона и заключенный между ними утепляющий слой. Бетонные слои объединяют жесткими или гибкими связями. Применяют жесткие связи между бетонными слоями в виде армированных ребер из тяжелого или конструктивного легкого бетона.
Внутренние панели различаются по толщине, бывают толщиной в 120 мм – для межкомнатных стен, 160 мм –для межквартирных. В зависимости от типовой серии, толщина внутренних панелей может варьироваться.
В экспериментальном строительстве бывали случаи использования для внешних панелей таких материалов, как люминий, дерево, жидкие утеплители и т.д.
Вопрос 3. Стыки наружных и внутренних стеновых панелей. Требования к стыкам.
В зависимости от влажности и интенсивности дождей с ветром, необходимо выбирать различные варианты панелей стен и герметизации их стыков.
Стыки необходимо изолировать от влажности, ветра. Необходимо утеплять стыки термовкладышами. Важно учитывать климатические особенности, что бы избежать дополнительных трещин и усилий в конструкциях от перепада температур. Для этог оприменяют температурные швы.
Силовые воздействия вызывают в стыках усилия сжатия, растяжения и сдвига.Основные требования к стыкам – обеспечение минимальных эксцентриситетов в работе на внецентренное сжатие, и прочности тонких швов, которая должна быть обеспечена при возведении в зимнее и летнее время.
Вопрос 4. Стыки наружных стеновых панелей КПЗ. Защита от внутренних и внешних не силовых воздействий. Открытый, закрытый, дренированный стык.
Вопрос 5. Плоские и профилированные стыки, бетонные, ж/б, сварные, болтовые, петлевые, самофиксирующиеся.
Вопрос 6.Особенности конструктивных решений покрытий КПЗ.
Покрытия в крупнопанельных жилых домах устраивают чердачными малоуклонными (уклон до 5 %) из сборных железобетонных элементов. При этом покрытия могут быть с холодным или тёплым чердаком либо с комбинированным («открытым») тепло-холодным чердаком, а кровлю покрытий выполняют рулонной, безрулонной или мастичной. В покрытиях с комбинированным тепло-холодным чердаком утеплитель, укладываемый на чердачное перекрытие, необходимо защищать снизу и сверху пароизоляцией.
Несущими элементами чердачных покрытий служат сплошные гладкие, ребристые или волнистые плиты и водосборные лотки-панели, которые укладывают на наружные и внутренние стены, выводимые выше чердачного перекрытия. В зависимости от конструктивного решения и дополнительно выполняемых функций плиты покрытий могут быть однослойными и многослойными. Вместо внутренних стен в объёме чердака крупнопанельных домов на несущие стены могут устанавливаться опорные элементы, например, в виде сборных железобетонных рам или других аналогичных конструкций.
Вопрос 7.Особенности конструктивных решений фундаментов КПЗ.
Фундаменты могут быть ленточными сборными с железобетонными подушками и стенами из бетонных фундаментных блоков или цокольных панелей и фундаментных рам, а также свайными ростверковыми либо безростверковыми.
По разновидности материалов фундаменты могут быть бутовыми, бутобетонными, бетонными из пустотелых или сплошных блоков и железобетонными, из панелей. По конструктивному решению фундаменты делятся на ленточные (сборные или монолитные), столбчатые, сплошные и свайные. Ленточные фундаменты устраивают под внутренние и наружные стены. Столбчатые фундаменты делают под отдельные опоры или стены, но в последнем случае под стены здания между фундаментами укладывают балки. Сплошные фундаменты представляют собой сплошную ребристую плиту, которая укладывается под всей площадью здания. Свайные фундаменты состоят из отдельных свай, объединенных сверху бетонной или железобетонной плитой, или балкой (ростверком).
Вопрос 8.Особенности конструктивных решений перекрытий КПЗ.
Перекрытия должны обладать требуемой прочностью и жесткость, а также иметь нормативную величину прогиба.
Ряд физико – технических требований:
· Звукоизоляционные (зависит от местоположения и и функциями разделяемых помещений)
· Теплотехнические (зависит от температурных режимов здания)
· Противопожарные (степень огнестойкости конструкции)
По конструктивному решению делятся на:
· Балочные, состоящие из несущей части (балок) и заполнения (наката)
· Безбалочные, выполняемые из однородных элементов)
По технологии возведения:
· Сборные
· Монолитные
· Сборно-монолитные
В современном строительстве применяются унифицированные плиты перекрытия. Могут различаться по поперечному сечению (многопустотные, ребристые и сплошные).
По способу опирания различают:
· Опирание в двух точках
· Опирание в трех точках
· Опирание в четырех точках
Вопрос 9.Особенности конструктивных решений балконов КПЗ.
Балкон – выносная конструкция (с вылетом до 1,2 м) по наружной стене здания и с ограждением по трем сторонам высотой до 1,0 м.
Конструктивные решения балконов зависит от схемы опирания балконной плиты:
· Консольное
· Балочное защемление
· Угловое защемление
В КПЗ в зависимости от конструкции стен и перекрытий зависит схема установки балконов:
· Защемление в конструкции наружной стены
· Устройство консольной плиты перекрытия
· Опирание на приставные железобетонные стойки или Г-образные поперечные конструкции
· Опирание на наружную стену и подвеска к внутренним поперечным несущим стенам, покрытию или перекрытиям
· Опирание на консоли внутренних стен или колонн в каркасных зданиях
Вопрос 10.Особенности конструктивных решений лоджий КПЗ.
Лоджия – площадки по наружной стороне здания со стеновым ограждением по боковым сторонам. Могут быть встроенными в объем здания или быть выносными.
Плиты перекрытия встроенных лоджий панельных зданий опирают на несущие боковые внутренние железобетонные стены, которые требуют дополнительно утепляющих конструкций в виде отдельных доборных панелей наружных стен или объемных элементов, Г-П или Z образным очертанием в плане.
Выносные лоджии опасны возникновением осадочных деформация лоджий и здания, особенно при большой этажности, так как перекрытия таких лоджий опираются на приставные боковые панельные стенки – щеки.
В многоэтажных зданиях проектируются конструкции навесных лоджий, щеки которых крепят на поперечные внутренние стены.
В каркасно-панельных зданиях плиты балконов (лоджий) работают по балочной схеме, опираясь на консоли колонн, исключая передачи нагрузки на наружные стены.
Вопрос 11.Особенности конструктивных решений эркеров КПЗ.
Эркеры – выступающий закрытый объем за плоскостью наружной стены.
Несущие стены эркеров устанавливают на самостоятельные фундаменты и проектируют аналогично конструкциям наружных стен здания. Несущие наружные стены эркеров опирают на специальные консольные плиты перекрытий, имеющих форму плана эркера и защемленных в стенах с перекрытиями здания.
Формы и виды эркеров могут быть различные. В ЦНИИЭП разработан объемно пространственный эркер, представляющий собой трапецию в плане.
Вопрос 12.Особенности конструктивных решений лестниц и перегородок КПЗ.
В зависимости от назначения лестницы бывают:
· Главные
· Вспомогательными
· Аварийные
· Пожарные
Основные требования:
· Неутомляемость подъема
· Надежность пожарной безопасности
· Надежность эвакуации
· Освещенность
Конструкции сборных ж/б лестниц проектируются как правило полносборные. Разрезку лестниц на сборные элементы выбирают в соответствии с конструкционной схемой.
В бескаркасных зданиях лестницу расчленяют на четыре сборных элемента – два марка и две лестничные площадки.
В каркасных зданиях на два сборных элемента – марш с полуплощадками.
В кирпичных зданиях применяют ребристые лестничные площадки, которые опирают в каменные гнезда внутренних стен лестничной площадки.
В крупноблочных зданиях площадки опирают на консоли в стенах.
В панельных домах этажные площадки опирают на панели внутренних стен лестничной клетки, а междуэтажные на консоли в этих панелях.
Лестничные марши применяют двух типов: плитной конструкции без фризовых ступеней и ребристой конструкции с фризовыми ступенями.
Перегородки
В гражданских зданиях применяют панельные, плитные и мелкоштучные перегородки.
Панельные перегородки (гипсобетонные, шлакобетонные, железобетонные и не из бетонных материалов) являются основным видом перегородок, применяемых в массовом строительстве. Широкое распространение получили прокатные гипсобетонные перегородки. Перегородки устанавливают из одинарных или спаренных панелей со звукоизоляционным слоем или воздушным промежутком между ними.
Крепление осуществляется скобами и накладками, либо ершами (закрепами) и гвоздями. Также приваркой анкеров к закладным деталям.
Плитные перегородки(из гипсовых, гипсокамышевых, фибролитовых, пемзобетонных, пеносиликатных и других плит) применяют в ограниченном объеме в малоэтажных зданиях.
Мелкоштучные перегородки могут быть применены при нестандартной высоте здания.
Гипсовые перегородки по листовой сборке на металлическом каркасе являются одной из легких конструкций перегородок. Разработаны в каталоге типовых изделий и предназначены к применению в помещениях гражданских и промышленных зданий. Каркас перегородок выполняют из гнутых стальных профилей. Обшивка перегородок – гипсокартонные листы. Полость перегородок заполняют полужесткими минераловатными или стекловатными плитами.
Вопрос 13.Конструкции полов КПЗ.
Конструкция пола зависит от назначения и характера помещений, где он устанавливается.
Полы устанавливают по несущим элементам помещений или по грунту.
Полы на грунте выполняют в подвальных помещениях, в некоторых помещениях первых этажей, зданиях общественного назначения.
Конструкция пола состоит из покрытия, и основания под него.
Для покрытия применяют различные материалы: древесина, рулонные и плитные синтетические материалы, керамические и из естественного камня плитки.
Основанием полов служит ровная жесткая поверхность, выполняемая из наливных материалов (бетон, цемент и др.).
К между этажным перекрытиям предъявляются жесткие требования по их звукоизолирующей способности. Различают акустически однородные и неоднородные перекрытия.
Акустически однородные – состоят из одного – двух и трехслойных настилов, и панелей, с массой, обеспечивающей погашение звуковой энергии воздушного шума до нормативного уровня. Покрытия состоят из упруго мягких материалов (линолеум на мягкой основе, ворсистый ковер и т.д.) приклеивается к несущей конструкции и обеспечивает погашение ударного шума.
Акустически неоднородные – предусматривают устройство полов по несущей части перекрытия из нескольких слоев жестких материалов, разделенных воздушными зазорами или упругими материалами. Звукоизоляция обеспечивается всем комплексом слоев конструкции.
Четыре основных типа акустически неоднородных конструкций межэтажных перекрытий:
· Со слоистым полом
· С раздельным полом
· С раздельным потолком
· С раздельным полом и потолком
Первые два типа применяют в гражданских зданиях. Третий тип применяется при необходимости проводки инженерных сетей. Четвертый тип устанавливается в здании с высокими требованиями к звукоизоляции.
При необходимости применяют и теплоизоляцию, в зависимости от расположения плит перекрытия.
Вопрос 14.Особенности плоских чердачных крыш КПЗ (холодные, теплые чердаки) Конструктивные схемы.
Железобетонные полносборные крыши проектируют с уклоном до 5%. Применяют три типа крыш: чердачные, бесчердачные и эксплуатируемые.
Чердачная крыша – основной вариант покрытия в жилых зданиях массового строительства повышенной этажности.
Гидроизоляция чердачных крыш осуществляют одним из следующих способов.
Первый (традиционный) – устройство многослойного рулонного ковра.
Второй – окраска гидроизоляционными мастиками, которые совместно с водонепроницаемым бетоном кровельной панели обеспечивают защитные функции покрытий.
Третий – применение предварительно напряженных кровельных панелей, отформованных из бетона высоких классов по прочности и марок по водонепроницаемости, обеспечивающих гидроизоляцию крыши (эксперементальный вариант).
Конструкцию чердачных крыш составляют панели покрытия (кровельные панели и лотки, чердачное перекрытие, опорные конструкции под лотки и кровельные панели, наружные фризовые элементы).
Особенность теплого чердака – весь воздух скапливается в самом чердаке (полностью утепленном), затем по общему воздухоотводящему каналу (минимум один на секцию) удаляется из чердака.
С холодного чердака воздух удаляется через трубы вент-каналов, так и через встроенные в панели ограждения чердака отверстия.
Вопрос 15.Водоотвод с плоских чердачных крыш.
В жилых зданиях средней и повышенной этажности принимают внутренний водоотвод.
При внутреннем водоотводе в жилых домах предусматривают по одной водоприемной воронке на планировочную секцию, но не менее двух на здание.
Вода стекает по ребрестым ж/б плитам в водосборные корытообразные лотки. Гидроизоляцию кладут таким образом, чтобы обеспечить уклон стока воды к водоприемной воронке. Далее производится разводка водоотводящих коммуникаций в тех этаже. Труба водостока находится обычно рядом с лифтовой шахтой, либо в коридоре, главное условие, водосточные коммуникации не должны быть над жилым помещением.
Блок 4.
Вопрос 1.Классификация большепролетных конструкций перекрытий. Понятие плоскостных и пространственных большепролетных конструкций. Общие характеристики.
Большепролетные конструкции можно разделить на две основные группы:
· Плоскостные (балки, фермы, рамы, арки)
· Пространственные (оболочки, складки, висячие системы, перекрестно-стержневые систему и др.)
Классификация по материалу:
· Железобетонные
· Металлические
· Деревянные
· Комбинированные
Классификация по типам конструктивных схем:
· Арки
· Фермы
· Структуры
· Складки
· Ребристо-кольцевой купол
· Вантовые покрытия с арками
· Гиперболические параболоиды
· Вантовые с оттяжными
· Ребристые купола
· Пневматические конструкции
· Тентовые покрытия
· Мембранные покрытия
· Цилиндрические оболочки
· Висячие вантовые покрытия
Плоскостные конструкции – такие конструкции, которые способны воспринимать только такую приложенную к ним нагрузку, которая действует в одной определенной плоскости.
Пространственные конструкции – конструкции, способные воспринимать приложенную к ним пространственную систему сил.
Большепролетные конструкции – конструкции с пролетом 18 и более метров для гражданского строительства.
Вопрос 2.Плоскостные конструкции покрытий (балки, фермы, арки, рамы).
Балка – одноэлементная конструкция, нагружаемая по всему пролету, одно из измерений которой (длина) существенно больше двух других измерений.
Ферма – несущая конструкция, состоящая из стержней, расположенных в одной плоскости и соединенных между собой в узлах таким образом, что они образуют геометрически неизменяемую решетчатую систему.
Арка – криволинейное перекрытие пространства между двумя несмещаемыми опорами.
Рама – стержневая конструкция, состоящая из вертикальных элементов (стоек) и горизонтальных (ригелей), жестко соединенных между собой в узлах.
Балочные покрытия - состоят из главных поперечных пространственных и плоских промежуточных балок конструкций – прогонов. Характеризуются отсутствием распора от конструкции покрытия, что существенно «упрощает» характер работы несущих элементов каркаса и фундаментов. Главный недостаток – большой расход стали и значительная строительная высота самих пролетных конструкций. Поэтому они могут применяться в пролетах до 100 м.
Фермы широко используются в современном строительстве, в основном для перекрытия больших пролётов с целью уменьшения расхода применяемых материалов и облегчения конструкций.
Арочные покрытия по статической схеме подразделяются на 2х, 3х и бесшарнирные. Они имеют меньшую массу чем балочные и рамные, но более сложны в изготовлении и монтаже. Качественная характеристика арок в основном зависит от их высоты и очертания. Оптимальная высота арки – 1/4 …1/6 пролета. Наилучшее очертание, если геометрическая ось совпадает с кривой давления.
Рамные покрытия характеризуются по сравнению с балочными меньшей массой, большей жесткостью и меньшей строительной высотой. Могут применяться в зданиях пролетом до 120 м.
Вопрос 3.Складки.
Складкой называют пространственное покрытие, образованное плоскими взаимно пересекающимися элементами.
Складки состоят из ряда повторяющихся в определенном порядке элементов, опирающихся по краям и в пролете на диафрагмы жесткости. Складки бывают пилообразные, трапецеидальные, из однотипных треугольных плоскостей, шатровые (четырехугольные и многогранные) и другие
Складки могут быть выпущены за пределы крайних опор, образуя консольные свесы. Толщину плоского элемента складки принимают около 1/200 пролета, высоту элемента не менее 1/10, а ширину грани – не менее 1/5 пролета. Складками обычно покрывают пролеты до 50 – 60 м, а шатрами до 24 м. Складчатые конструкции имеют целый ряд положительных качеств:
· Простота формы и изготовления
· Большие возможности заводского сборного изготовления;
· Экономия высоты помещения и др.
Вопрос 4.Перекрестно-балочные, стержневые конструкции, пирамидки.
Структурами, или структурными конструкциями, называют пространственные стержневые системы, образованные стержнями, соединяющимися в узлах и расположенными в пространстве и строгом геометрическом порядке. Такие стержневые системы принято также называть регулярными.
Структурные конструкции – это регулярные множества отдельных геометрически неизменяемых ячеек в виде правильных многогранников, например, тетраэдра, куба с диагональными элементами, октаэдра, додекаэдра и их производных. Простейшую структуру можно создать, взяв плоскую ортогональную сетку с квадратными ячейками и построив на этих ячейках четырехгранные пирамиды с ребрами той же длины, что и стороны ячеек. Вершины пирамид. соединяются стержнями, образующими верхнюю сетку. Полученная структура представляет собой плоскую плиту, состоящую из пирамид – полуоктаэдров (рис. а). Аналогично можно построить структуру на основе тетраэдров (рис. б).
Особенность данной системы, структурная организация пространства. Дополнительные элементы структуры можно достраивать в любом направлении. Также стоит выделить унифицированные и типизированные элементы структуры, повышенная жесткость, компактность при транспортировке, быстрота монтажа, распределение нагрузки между всеми элементами равномерно.
