отчет. 1. Геодезические работы в строительстве 5 1 Теодолитные работы 5
 Скачать 1.88 Mb.
|
|
2.2.2 Механические свойства Прочность— свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих от внешних нагрузок. Под воздействием различных нагрузок материалы в зданиях и сооружениях испытывают различные внутренние напряжения (сжатие, растяжение, изгиб, срез и др.). Прочность является основным свойством большинства строительных материалов, от ее значения зависит величина нагрузки, которую может воспринимать данный элемент при заданном сечении. Упругость— свойство материала деформироваться под нагрузкой и принимать после снятия нагрузки первоначальные форму и размеры. Наибольшее напряжение, при котором материал еще обладает упругостью, называется пределом упругости. Пластичность— способность материала изменять под нагрузкой форму и размеры без образования разрывов и трещин и сохранять изменившиеся форму и размеры после удаления нагрузки. Это свойство противоположно упругости. Хрупкость— свойство материала мгновенно крошиться под действием внешних сил без предварительной деформации. К хрупким материалам относят природные камни, керамические материалы, стекло, чугун, бетон. Сопротивлением удару называют свойство материала сопротивляться разрушению под действием ударных нагрузок. Твердость - свойство материала сопротивляться прониканию в него другого материала, более твердого. Истираемость — свойство материала изменяться в объеме и массе под воздействием истирающих усилий. Износом называют разрушение материала при совместном действии истирания и удара. 2.2.3 Маркировка Марка строительных материалов — условный показатель, устанавливаемый по главнейшим эксплуатационным характеристикам или комплексу главнейших свойств материала. Так, существуют марки по прочности, плотности, морозостойкости, огнеупорности. Один и тот же материал может иметь несколько марок по различным свойствам. Так, кирпич маркируют по прочности и морозостойкости, но основной из них считается марка по прочности — главнейшему эксплуатационному показателю. По прочности для всех природных и искусственных каменных материалов СНиПом установлены следующие марки: 4; 7; 10; 15; 25; 35; 50; 75; 100; 125; 150; 200; 300 и т. д. до 3000. Цифра показывает минимально допустимый предел прочности материала, выраженный в кгс/см2 (например, кирпич марки 100 должен иметь прочность 100...125 кгс/см2 или 10...12,5 МПа). Теплоизоляционные материалы делят на марки по плотности. Это объясняется тем, что теплопроводность находится в прямой зависимости от плотности, но контролировать последнюю значительно проще (см. 2.4). Например, изделия из. минеральной ваты выпускают марок 75; 100; 150 и т. д. (в этом случае размерность марки кг/м3). 2.2.4 Определение по внешним признакам вида и качества строительных материалов. Визуальный осмотр является важнейшей частью контроля качества. Материал не должен иметь видимых дефектов, сколов и деформаций. 2.2.5 Работа материалов для несущих конструкций под нагрузкой При выполнении расчётов нужно правильно определять связь конкретных материалов с характером их работы. Показатели, необходимые для расчётов строительных конструкций - сопротивление материалов - модуль упругости – устанавливает зависимость между напряжениями в материале и возникающими деформациями. 2.2.5.1 Сталь Три участка работы стали: 1 — участок упругой работы; 2 — участок пластической работы; 3 — участок упругопластической работы. Нормативные и расчетные сопротивления, необходимые для расчета конструкций, принимаются по пределу текучести Rуп— нормативное сопротивление стали, принятое по пределу текучести; Ry — расчетное сопротивление стали, принятое по пределу текучести; Rип - нормативное сопротивление стали, принятое по временному сопротивлению; Rи — расчетное сопротивление стали, принятое по временному сопротивлению;  Рисунок 3. Участки работы стали 2.2.5.2 Древесина Работа древесины зависит от вида загружения (растяжение, сжатие, изгиб, смятие, скалывание), направления действия усилия по отношению к направлению волокон древесины, длительности приложения нагрузки, породы древесины и других факторов. Наличие пороков древесины (косослоя, сучков, трещин и т.п.) оказывает существенное влияние на ее прочность. Древесина подразделяется на три сорта, наиболее качественная древесина отнесена к первому сорту. Диаграмма работы древесины вдоль волокон: 1 — на растяжение; 2 — на сжатие; с — нормальные напряжения; е — относительные деформации.  Рисунок 4. Работа древесины 2.2.5.3 Железобетон Для понимания работы железобетона и определения характеристик, необходимых для расчета, рассмотрим каждый из входящих в его состав материалов.  Рисунок 5. Диаграмма напряжений и деформаций бетона: 1 — зона упругих деформаций; 2— зона пластических деформаций; σbu— временное сопротивление бетона сжатию; σbtu — временное сопротивление бетона растяжению; Еb — модуль упругости бетона;  Рисунок 6. Диаграммы растяжения арматурных сталей По характеру работы арматуры, отраженной на диаграмме, различают три вида арматурных сталей: 1. Сталь с выраженной площадкой текучести (мягкая арматурная сталь). Предел текучести таких сталей —σу 2 - Арматурная сталь с условным пределом текучести — σ0.2. Предел текучести таких сталей принимается равным напряжению, при котором остаточные деформации образца составляют 0,2%. 3 - Арматурная сталь с линейной зависимостью σ0.2 — почти до разрыва. Для таких сталей предел текучести устанавливается как для сталей второго вида. 2.2.5.4 Каменная кладка Каменная кладка. Прочность каменной кладки зависит в основном от прочности камня (кирпича) и раствора.  Рисунок 7. Диаграмма деформаций каменной кладки при сжатии: 1 — зона упругих деформаций; 2— зона пластических деформаций; Rи — временное сопротивление (средний предел прочности сжатию кладки); tgφ0 = E0 — модуль упругости (начальный модуль деформации) 2.2.6 Выбор строительных материалов для несущих конструкций Выбор материалов для несущих конструкций зависит от многих условий: капитальности, долговечности, экономичности и т.д. При этом нет необходимости каждый раз выполнять сравнения вариантов и экономические обоснования, потому что в строительной практике за определенными видами конструкций давно закрепились соответствующие материалы. Более того, некоторые материалы не только нецелесообразно, но и невозможно использовать для ряда конструкций. 2.2.6.1 Сортамент стали Представляет собой набор сортов с указанием формы профиля, веса, размеров и др. данных, необходимых для расчетов прочности (площадь сечения, момент инерции, момент сопротивления, положение центра тяжести). 2.2.6.2 Сортамент древесины Представляет собой главные потребительские характеристики деловой древесины. Для всех пиломатериалов установлена четкая классификация пород. Они подразделяются по габаритам, массе, допустимым значениям влажности. 2.2.6.3 Сортамент железобетона Представляет собой сборник готовых заводских железобетонных изделий, где указаны типовые размеры, вес, масса арматуры и объем бетона. Нагрузку которую может выдержать 1м2 изделия. 2.2.6.4 Сортамент каменной кладки Указаны основные характеристики каменной кладки в зависимости от выбранного кирпича и раствора. 2.3 Части зданий Основные части здания: основание, стены, фундамент, оконный проем, перегородка, межэтажное перекрытие, пол, подоконник, заглушина, чердачное перекрытие, стропила, венчающий карниз, обрешетка, кровля, дымовая труба, слуховое окно, балкон, сандрик, слив, пилястра, поясок, цоколь, перемычка, марш, площадка, перила и другие. 2.3.1 Основные конструктивные системы и решения частей здания Различают пять основных конструктивных систем: 1) стеновую (бескаркасную). Применяется в гражданских зданиях высотой до 30-ти этажей; 2) каркасную Чаще всего применяется в промышленных и общественных зданиях, а также в многоэтажных жилых зданиях. Наиболее целесообразно применение в тех случаях, когда требуется большая свобода в планировке либо при высоком уровне действующих нагрузок. Различают четыре основные разновидности каркасной схемы: с продольным расположением ригелей; с поперечным расположением ригелей; с перекрестным расположением ригелей; безригельная; 3) ствольную. Несущий вертикальный элемент в виде ствола жёсткости (тонкостенного стержня замкнутого или открытого профиля) располагается в центре здания. Применяется в сейсмостойких зданиях высотой более 16-ти этажей. 4) оболочковую (периферийную). Несущий вертикальный элемент в виде тонкостенного стержня замкнутого или открытого профиля располагается по периметру здания и является наружной ограждающей конструкцией. Применяется в уникальных высотных зданиях; 5) объёмно-блочную. Основной несущий элемент – объёмный блок. Применяется в жилых зданиях высотой до 12-ти этажей. Помимо основных систем широко применяются комбинированные конструктивные системы. 2.3.1.1 Конструктивные схемы с неполным каркасом Такая система образуется следующим образом - внешние стены выполняют несущую и ограждающую функции, вместо внутренних стен устраивается система колонн, на которые опираются прогон, на которые в свою очередь, опираются междуэтажные перекрытия Минимальное опирание прогонов на стены и кирпичные столбики - 250 мм. Внутренние стены устраиваются для придания большей жесткости, для устройства противопожарных преград, в лестничных клетках. Такая система менее затратна при возведении, но ограничивает свободу внутренней планировки. Она актуальна при строительстве торговых центров 2.3.1.2 Конструктивные схемы каркасного здания В каркасных зданиях горизонтальные и вертикальные элементы, соединенные между собой в поперечном и продольном направлениях, образуют конструкции, называемые рамами. Соединение элементов в раме может быть шарнирным и жестким. При шарнирном соединении балки и стойки изгибающие усилия, возникающие в балке, на стойку не передаются, так как она может повернуться. Жесткое соединение балки со стойкой позволяет передавать на стойку не только сжимающие, но и изгибающие усилия и поперечные силы. Рамы могут быть одноярусными или многоярусными, однопролетными и многопролетными. Таким образом, существуют два способа обеспечения жесткости плоских систем – по рамной и посвязевой схемам. 2.3.2 Современные конструктивные решения подземной части здания В последние годы стены подземной части зданий с несущими продольными стенами, выполняемыми из кирпича, бетонных блоков или керамзитобетонных панелей, конструируют из тонких бетонных блоков толщиной 38 см. В этом случае достигается более полное использование их прочностных качеств; сама конструкция стала логичной — из более прочного материала выполняется стена меньшего сечения, чем опирающаяся на нее стена из менее прочного материала — кирпича или легкого бетона. Другое прогрессивное направление — укрупнение размеров блоков. В пятиэтажных домах с поперечными стенами нашли применение две конструктивные разновидности несущих стен подземной части здания — в виде плоских панелей толщиной 14 см, являющихся по существу продолжением поперечных стен коробки здания, и в виде железобетонных рам . Последнее решение оказалось более экономичным по расходу бетона (почти в 2,5 раза). Однако для зданий высотой 9 этажей оно нерационально, так как рост нагрузок превращает такую конструкцию в рамный каркас и приводит к значительному увеличению расхода стали. Поэтому в типовых проектах девятиэтажных панельных домов поперечные несущие конструкции подземной части приняты в виде плоских железобетонных панелей, аналогичных панелям типовых этажей, толщиной 14 см, с необходимыми отверстиями для прохода и пропуска инженерных коммуникаций. 2.3.2.1 Расчет глубины заложения фундамента на глинистых грунтах Для начала определяется глубина сезонной нормы промерзания грунта:  где d0 – имеет разные значения для разных грунтовых типов: 0,23 м для грунтов, содержащих много глины; 0,28 м для грунтов, состоящих из мелкого песка; 0,3 м для крупно песчаных почв; 0,34 м для каменистых грунтов. Если грунт, где планируется ставить дом, неоднородного типа, то d0 определяют как средний показатель глубины грунтового промерзания. Mt – это сумма среднемесячных показателей температур замерзания грунтов за все зимнее время в той полосе, где строится дом. Выбирается он в таблицах, публикуемых в справочниках. 2.3.2.2 Конструктивные решения фундаментов на основе проектных решений ООО «Технониколь» Система ТН-ФУНДАМЕНТ Стандарт рекомендуется для фундаментов с неэксплуатируемыми подвальным или цокольным этажами в условиях низкого уровня грунтовых вод. Данная система чаще всего приме няется при возведении производственных и жилых зданий с размещением коммуникаций в цокольном этаже. Система ТН-ФУНДАМЕНТ Стандарт позволяет увеличить надежность и долговечность конструкции сборного фундамента путем применения самых современных строительных технологий и материалов. Система ТН-ФУНДАМЕНТ Дренаж применяется в случае устройства фундаментов жилых и общественных зданий и сооружений с эксплуатируемым цокольным или подвальным эта- жом. Устройство данной системы рекомендуется в случае низкого уровня грунтовых вод и глубины заложения не более 3 метров. Система ТН-ФУНДАМЕНТ Термо может применяться при новом строительстве различных общественных и жилых зданий, в которых проектируется цокольный или подвальный этаж. Отличительной особенностью системы является использование двухслойной системы гидро- изоляции, что позволяет применять ее практически в любых гидрологических условиях. 2.3.3 Конструктивные решения энергосберегающих ограждающих конструкций гражданских зданий Известно, что однослойные ограждающие конструкции из известных на сегодняшний день строительных материалов не могут обеспечить требуемую по современным энергосберегающим нормам тепловую защиту здания, в связи с этим, необходимо изначально предусматривать многослойное ограждение, имеющее в своем составе эффективный утеплитель, а в ряде случаев - воздушную вентилируемую прослойку. 2.3.3.1 Конструктивные схемы ограждающих конструкций гражданских зданий Ограждающие конструкции имеют назначение отделять помещения от внешней среды или одни помещения от других. Некоторые виды частей зданий могут быть одновременно несущими и ограждающими (например, стены, перекрытия и покрытия). В зависимости от вида несущего остова все виды зданий независимо от их назначения имеют две основные конструктивные схемы: – здания с несущими стенами, в которых наружные и внутренние стены воспринимают нагрузки, передаваемые перекрытиями и крышей, а также от собственного веса конструкций; здания каркасные — с несущим остовом (каркасом), состоящим из вертикальных стоек (колонн) и системы горизонтальных связей. 2.3.3.2 Теплотехнический расчет наружных стен гражданских зданий Теплотехнический расчет позволяет определить минимальную толщину ограждающих конструкций для того, чтобы не было случаев перегрева или промерзания в процессе эксплуатации строения. Ограждающие конструктивные элементы отапливаемых жилых зданий, за исключением требований устойчивости и прочности, долговечности и огнестойкости, экономичности и архитектурного оформления, должны отвечать в первую очередь теплотехническим нормам. Выбирают ограждающие элементы в зависимости от конструктивного решения, климатологических характеристик района застройки, физических свойств, влажно-температурного режима в здании, а также в соответствии с требованиями сопротивления теплопередаче, воздухонипроницанию и паропроницанию. |