Ответы на 01. ответы на 01.01. 1Экономическая и экологическая характеристика древесины как строительного материала
 Скачать 157.5 Kb.
|
|
Глава з. Генеральные планы гражданских зданий Проектирование генерального плана, включает разработку графической части проекта и составление пояснительной записки для дипломной работы. В курсовом проектировании выполняется только графическая часть и производится расчет проектного баланса территории, характеризующего, интенсивность ее использования. В градостроительных проектах присутствуют три вида чертежей: - основные; - вспомогательные; - иллюстративные. Основные чертежи - это технические документы. Они должны быть наглядными, точными, содержать необходимые размеры и пояснений, которые требуются для строительства. В этих чертежах должна быть использована общепринятая графика для исключения возможности разночтения информации. Вспомогательные чертежи не требуют жесткой регламентации графических средств. Использование тех или иных графических приемов обусловливается их назначением. В иллюстративных чертежах, предназначенных для передачи градостроительного замысла архитектора, во главу угла ставятся задачи изобразительного плана. Они содержат ограниченное количество технических данных, но должны обладать наглядностью, демонстрационностью, целевой информативностью и могут выполняться в свободной архитектурной графике. Совмещение в одном чертеже различной градостроительной информации делает необходимым не только сокращение объема разработок по разделам проектирования генплана, но и упрощение их графической подачи. В связи с этим при оформлении чертежей следует пользоваться рекомендациями, приведенными в данной брошюре, ориентированными на разработку ограниченного комплекта чертежей по проекту генплана. Глава 4. Методика градостроительного проектирования Разработка проекта генерального плана в реальном проектировании осуществляется в несколько этапов. На каждом из них осваиваются соответствующие разделы планировки, решаются задачи, графически насыщающие проект генплана информацией, необходимой для последующего проектирования или формирования рабочей документации для строительства. Данный учебный проект генплана разрабатывается аналогичным способом и подчиняется рекомендациям, действующим в реальном проектном процессе. Совмещение разработок по различным аспектам проектирования генплана требует четкой стадийности, соблюдения установленных данной методикой принципов и последовательности оформления чертежей. Необходимо придерживаться заданного объема информации и использовать только рекомендуемые графические средства. В противном случае проект генерального плана может быть "перегружен" графическими символами, резко снижающими его градостроительную информативность. Рассмотрим процесс разработки чертежей от начальной стадии до завершения проекта. При этом постараемся усвоить основные принципы планировочной организации территории, а также ознакомиться с существующими в данной области нормативами. Разработка проекта застройки участка гражданского здания (чертежа генплана) должна осуществляться на геоподоснове - топографическом плане местности, на который нанесена существующая градостроительная ситуация (здания, дороги, инженерные сети, планировочные ограничения). На геоподоснову наносят также линии регулирования застройки и красные линии, являющиеся границами территории кварталов. Геоподоснова является базовым проектным материалом, на котором выполняются все градостроительные чертежи (основные и вспомогательные), требующие точной привязки к существующей ситуации. В реальном проектировании геоподоснова входит в комплект исходных материалов, формирующийся на стадии подготовки к проектным работам. Формирование условной геоподосновы является первым этапом разработки основного чертежа генплана. 5.3. Большинство строительных сталей имеют площадку текучести, поэтому если мы доведем напряжения до временного сопротивления, то наша конструкция получит столь большие перемещения, что задолго до этого придется прекратить ее эксплуатацию. Поэтому за предельное сопротивление материала для сталей, имеющих площадку текучести, принимают, как правило, значение предела текучести. По существу это означает, что, ограничив работу стали пределом текучести, мы тем самым не допускаем развития чрезмерных пластических деформаций. В том случае, если работа конструкции допустима при развитии значительных пластических деформаций (например, трубопроводы), за предельное сопротивление материала может быть принято значение временного сопротивления. Значения предела текучести и временного сопротивления, установленные в нормах, называют соответственнонормативным сопротивлением по пределу текучести Ryn и нормативным сопротивлением по временному сопротивлению Run. Эти значения соответствуют минимальным браковочным характеристикам, предусмотренным государственными стандартами и техническими условиями. Свойства стали обладают определенной изменчивостью и, как это мы сделали для нагрузок, для нормативных сопротивлений также можно определить их обеспеченность. Согласно многочисленным статистическим исследованиям, для большинства строительных сталей обеспеченность нормативных сопротивлений составляет 0,95...0,99, что соответствует требованиям основных положений по расчету. Хотя обеспеченность нормативных сопротивлений высока, существует, пусть и небольшая, вероятность, что в конструкцию попадет металл с более низкими характеристиками, тем более что контроль качества стали проводят выборочным методом. Кроме того, прокат часто поставляют с минусовыми допусками и геометрические характеристики сечений могут быть меньше номинальных. Имеются и различия в работе стали в образцах, на которых проводятся испытания, и в конструкции. Влияние этих факторов на снижение несущей способности конструкций учитывают коэффициентом надежности по материалу γm. Значения γm, установлены на основании статистической обработки результатов заводских испытаний образцов и анализа условий контроля качества металлопроката. При поставке сталей по ГОСТ 27772-88 для всех сталей кроме С590 и С590К γm =1,025. При поставке стали по ГОСТ 370-93 и ГОСТ 19281-89 (с изменениями), а также для сталей С590 и С590К по ГОСТ 27772-88 γm =l,05. Основной расчетной характеристикой стали является расчетное сопротивление, определяемое делением нормативного сопротивления на коэффициент надежности по материалу: Ry = Ryn/ γm; Ru = Run/ γm. (3.8) При расчете конструкций с использованием расчетного сопротивления, установленного по временному сопротивлению, учитывают повышенную опасность такого состояния путем введения дополнительного коэффициента надежности γu =1,3. Рассмотренные нормативные и расчетные сопротивления относятся к работе стали на растяжение, сжатие, изгиб, т.е. при действии нормальных напряжений. При срезе расчетные сопротивления Rs, определяют путем умножения расчетного сопротивления растяжению Ry на коэффициент перехода 0,58, т.е. Rs=0,58Ry . При σx = σy = 0 условие перехода в пластическое состояние σeƒ = √ 3τ2 = σy / √ 3. При сжатии торцевой поверхности в случае плотной пригонки (строжка или фрезеровка торца) материал в зоне контакта работает в условиях всестороннего обжатия и расчетное сопротивление может быть повышено. Согласно нормам, Rp = Ru. При расчете проката на растяжение в направлении, перпендикулярном плоскости проката (г - направлении), учитывая пониженные прочностные и пластические свойства стали в этом направлении, а также возможность расслоя, расчетное сопротивление Rth = 0,5Ru, т.е. меньше, чем при работе в плоскости проката. Билет № 6 Стеновые и кровельные керамические материалы Проектирование жилых зданий с учетом природно-климатических факторов Длительные нагрузки 6.1. Кирпич керамический(выпускается обыкновенный:250*10*65,утолщ:250*120*88), керамические. камни(250*120*138).Т.к масса кирпича не должна превыш.4,3 кг, то утолщенный кирпич и керамические камни делаются со сквозными .пустотами(от13до78пустот).---тычок, ложок, пастель. Основная хар-ка качества кирпича марка по прочности(5 образцов на сжатие,5 на изгиб-без сквозных пустот).По прочн.установл.8 марок-от 7,5 до 300.по морозостойкости уст 4 марки-отF15ДОF50.Норируется предельные отклонения от стандартных размеров и формы. Промышленный выпуск так называемой эффективной керамики у которой средняя плотность черепка менее 1458кг/м3. Достигается это путем введения в сыр. массу выгорающих добавок и формирование пустотных изделий.(керм.пуст.изделия нельзя использовать в кладке фундаментов, подвалов, цоколей.) Кровельные материалы. Керамическая черепица –старейший известный кровельный материал. Широко распространен в Японии, Китае и странах западной Европы 6.2. Естественно - климатические факторы существенно влияют на архитектуру жилья, выбор строительных конструкций и материалов, на его функциональную и пространственную организацию. К основным природно-климатическим условиям, которые влияют на проектирование жилья, относят: 1) Температурно-влажностный режим, он должен характеризоваться комфортной температурой(+16-18С) независимо от климатической зоны, и влажностью (наличие водяного пара в воздухе). Это требует защиты жилых помещений от перегрева на юге и переохлаждения на севере. Средства - сокращение площади наружных стен, увеличение ширины корпуса, предотвращения завышения площади оконных проемов; 2) Ветровой режим, характеризирует скорость и направление воздушных потоков в конкретной местности. Для проектирования используется «роза ветров» - изображение направления, повторяемости и интенсивности, преобладающих в данной местности ветров. Направление господствующего ветра определяется вдоль самого вектора от периферии к центру. На интенсивность воздухообмена в квартире влияет местоположение дома, распределение и размер оконных и дверных проемов на фасадах, размещение внутренних перегородок. Максимальный эффект достигается при размещении жилого дома перпендикулярно направлению господствующего ветра; 3) Инсоляция - прямое солнечное облучение помещений и территории. Учет ее показателей в процессе проектирования позволяет создать комфортные условия для проживания. Нормативные требования к инсоляции примерно 2-2,5 час.в день, однокомнатную квартиру ориентировать на север не желательно, в 2-3-комнатных квартирах допускается ориентация на север одной комнаты. Инсоляция зависит от ориентации помещений, от конфигурации жилых домов, от разрывов между ними и высоты; 4) Естественная освещенность помещений. Ее уровень зависит от внешней освещенности, площади световых проемов (окон), глубины жилых комнат и т.д. 5) Рельеф местности влияет на выбор приемов жилой застройки и в формообразование домов. На склонах местности в пределах 10-15° размещения жилого дома может быть за счет трансформации первого этажа. Если склон достигает 15-20°, для застройки таких территорий рекомендуются террасные жилые дома. Как правило, на крутых склонах, расположение зданий напрямую зависит от пластики рельефа. Застройка этих территорий требует дополнительных инженерных мероприятий для подготовки и их оборудования. Неблагоприятными для жилой застройки являются северные склоны, так как на них затрудняется инсоляция помещений и территории. Следует подчеркнуть, что освоение крутых склонов для застройки является очень актуальной задачей, поскольку большинство крупных городских поселений уже исчерпали свои территориальные резервы. При проектировании жилья наиболее эффективным является комплексный учет всех приведенных выше природно-климатических факторов. 6.3. К длительным нагрузкам следует относить: а) вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование; б) вес стационарного оборудования: станков, аппаратов, моторов, емкостей, трубопроводов с арматурой, опорными частями и изоляцией, ленточных конвейеров, постоянных подъемных машин с их канатами и направляющими, а также вес жидкостей и твердых тел, заполняющих оборудование; в) давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах, избыточное давление и разрежение воздуха, возникающее при вентиляции шахт; г) нагрузки на перекрытия от складируемых материалов и стеллажного оборудования в складских помещениях, холодильниках, зернохранилищах, книгохранилищах, архивах и подобных помещениях; д) температурные технологические воздействия от стационарного оборудования; е) вес слоя воды на водонаполненных плоских покрытиях; ж) вес отложений производственной пыли, если ее накопление не исключено соответствующими мероприятиями; з) нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий с пониженными нормативными значениями. и) вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов с пониженным нормативным значением, определяемым умножением полного нормативного значения вертикальной нагрузки от одного крана в каждом пролете здания на коэффициент: 0,5 - для групп режимов работы кранов 4К-6К; 0,6 - для группы режима работы кранов 7К; 0,7 - для группы режима работы кранов 8К. Группы режимов работы кранов принимаются по ГОСТ 25546-82; к) снеговые нагрузки с пониженным расчетным значением, определяемым умножением полного расчетного значения на коэффициент 0,5; л) температурные климатические воздействия с пониженными нормативными значениями, определяемыми в соответствии с указаниямипп. 8.2-8.6 м) воздействия, обусловленные деформациями основания, не сопровождающимися коренным изменением структуры грунта, а также оттаиванием вечномерзлых грунтов; н) воздействия, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью материалов. Билет № 7 Влияние углерода на свойства чугуна и стали Фундаментные балки: их назначение, виды и опирание на фундаменты Особые нагрузки 7.1. По мере повышения концентрации углерода в стали и чугуне изменяются структура и их механические свойства. Прочность горячекатаной стали в нормализованном состоянии с увеличением содержания углерода повышается, а пластичность снижается (рис. 4.4.2). Повышение прочности достигает предельного значения при содержании углерода около 0,9 %. При дальнейшем увеличении количества углерода наблюдается возрастание твердости, но снижение прочности. Это объясняется влиянием хрупкой цементитной сетки, которая окружает зерна перлита и уменьшает прочность связи между ними. Кроме того, с увеличением содержания углерода снижаются технологические свойства стали, увеличивается усадка, ухудшаются жидкотекучесть, ковкость и свариваемость, затрудняется механическая обработка. Поэтому для сварных конструкций используют стали с пониженным содержанием углерода (до 0,3 %), а штамповки изготовляют из стали с содержанием углерода до 0,5 %. Увеличение концентрации углерода у белых чугунов повышает их твердость от HRC 35 при 2,2 % С до HRC 48 при 4,3 % С и соответственно хрупкость. Динамическая прочность белых чугунов близка к нулю. С увеличением углерода в серых чугунах увеличивается количество и размер графитных включений, что также снижает прочность. Углерод оказывает влияние и на свойства серых чугунов. Увеличение содержания углерода ведет к увеличению количества графитовых включений и снижению механических свойств, но значительно улучшает литейные свойства. 7.2. Фундаментная балка или рандбалка представляет собой железобетонное изделие, которое опирается на столбчатый или ленточный фундамент. Строительство отдельно стоящих фундаментов не обходится без использования железобетонных фундаментных балок. Балки фундаментные скрепляют каркас всего фундамента. Они являются важным конструктивным элементом – опорой для стен здания, как наружных, так и внутренних. Фундаментные балки также отделяют от грунта стены здания, что обеспечивает гидроизоляционную защиту стен. Их применение ускорило сборность здания, облегчило проведение подземных коммуникаций внутри здания. Фундаментные балки применяют под внутренние и наружные стены. Стены могут быть выполнены из кирпича, крупных панелей или блоков. Балки могут быть использованы под сплошные стены, а также под стены с дверными и оконными проемами. Фундаментные балки имеют стандартную длину в зависимости от шага колонны: при шаге 6 м длина балки составляет 495 см, а при шаге 12 м – 1070 см. Высота фундаментной балки в пределах 40 – 60 см. Фундаментные балки имеют разную толщину, что является вариантом выбора в зависимости от типа стен. Так для кирпичных стен используют балки толщиной 25, 38 и 51 см, блочные стены требуют балки толщиной 38 и 51 см, а панельные – при толщине балок 20, 24, 30 и 40 см. По месту назначения различают балки, укладываемые возле наружных стен – это пристенные фундаментные балки. Балки, укладываемые на одной линии оси между колонами – это связные фундаментные балки. Рядовые фундаментные балки укладывают между связевыми и пристенными плитами. И ребристые или санитарно-технические балки, толщиной 220 мм. От качества фундаментных балок зависит прочность сооружения. Поэтому для изготовления балок применяют специальные тяжелые бетоны и прочный каркас из металлической арматуры. При изготовлении фундаментных балок чаще всего используют бетон марки М-200, М-300 и М-400, для арматуры фундаментных балок используется сталь класса А-II, а для напряженных фундаментных балок – A-III или A-IV. Изготавливают фундаментные балки методом вибролитья. В форму с каркасом, установленную на вибростоле, загружается бетонная смесь. Смесь уплотняется способом вибрации, снимается форма, а изделие подвергается окончательному отвердеванию. По истечении суток готовое изделие набирает расчетный уровень прочности. Балка является важным элементом строительства. Наряду с фундаментной балкой применяется и , но в вагоностроении и машиностроении, а также строительстве колонных конструкций, эстакад и мостов и других конструкций, требующих высокой прочности и устойчивости к высоким нагрузкам. Двутавровая балка – это балка металлическая, изготовленная из углеродистой стали способом горячего проката либо сваркой. Имеет форму Н-образного сечения 7.3К особым нагрузкам следует относить: а) сейсмические воздействия;б) взрывные воздействия;в) нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования; г) воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта (при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в районах горных выработок и в карстовых Билет № 8 Истинная и средняя плотность, пористость, насыпная плотность Стены из кирпича; крепление их к элементам каркаса Основные элементы конструктивной схемы 8.1. Истинная плотность r (г/см3) – масса тединицы объема Vаматериала в абсолютно плотном состоянии без пор и пустот:  .Средняя плотность rо (кг/м3) – масса тединицы объема Vо материала в естественном состоянии вместе с порами и пустотами:  .Истинная плотность в отличие от средней плотности является достаточно постоянной характеристикой, которая не может быть изменена, как средняя плотность материала, до изменения его химического состава или молекулярной структуры. Большинство строительных материалов имеют поры, поэтому у них истинная плотность всегда больше средней. Лишь у плотных материалов (стали, стекла, битума) истинная и средняя плотность равны, так как объемы пор очень малы. Насыпная плотность rн (кг/м3) – отношение массы материала в насыпном состоянии к его объему. Насыпную плотность определяют для сыпучих материалов (песка, щебня, цемента и т. п.). В ее значении отражается влияние не только пор в каждом зерне, но и межзерновых пустот в рыхлонасыпанном объеме материала. Пористость – относительная величина (обычно в процентах), показывающая, какая часть объема материала занята внутренними порами или пустотами (пустотность). Поры представляют собой ячейки, не заполненные твердым веществом (по величине до нескольких миллиметров). Более крупные поры, например, между зернами сыпучих материалов, или полости, имеющиеся в некоторых изделиях (пустотелый кирпич, панели из железобетона), называют пустотами. 8.2. В промышленном строительстве из кирпича возводят: стены зданий с влажной агрессивной средой; небольшие производственные здания; участок стен с большим количеством технологических отверстии или проемов; разнообразные здания в районах, где кирпич является местным материалом. Толщина кирпичных стен зависит от теплотехнических требований и составляет 250, 380 и 510 мм. Кладка таких стен трудоемка, это повышает стоимость и удлиняет срок строительства. По восприятию нагрузки кирпичные стены бывают: 1. Несущие, образующие остов здания. Их опирают на ленточные фундаменты, в местах укладки балок нлп ферм усиливают изнутри пилястрами. В стенах складов сыпучих материалов устраивают снаружи наклопные выступы (контрфорсы), воспринимающие горизонтальные усилия. 2. Самонесущие, прислоненные к колоннам каркаса. Их опирают на фундаментные балки поверх гидроизоляционного слоя. Стены такой конструкции наиболее распространены в промышленном строительстве. 3. Навесные, опертые на обвязочные балки, расположенные над оконными проемами. К колоннам каркаса самонесущие кирпичные стены крепят гибкими связями через 1,2 м по высоте. Утолщение в углах каркасных зданий предотвращает промерзание стен. Цоколи кирпичных стен штукатурят цементным раствором или облицовывают керамической плиткой. Проемы (шириной до 4.5 м) перекрывают железобетонными перемычками. Верх стены завершается карнизом, образованным напуском ридов кирпича, или парапетом. Для повышения декоративности кладки швы на фасадах расшивают, придавая им выпуклую или вогнутую форму. На внутренней поверхности швы выполняют уровень с плоскостью стены. Стены из кирпича целесообразны для промышленных зданий 8.3. Фундамент - железобетонный, монолитный предварительно напряжённый в виде десятиугольной кольцевой плиты высотой h=3 м, шириной b=9.5 м. Кольцевая напрягаемая арматура состоит из 108 пучков, каждый из которых включает 24 проволоки класса В-1400. Наклонные ноги. 10 наклонных ног башни жёстко соединены с фундаментом. На отметке 16 м железобетонные ноги объединены в одно целое мощным железобетонным перекрытием и переходят в опорную базу. Опорная база - конической формы , на отметке 65 м сопрягается со стволом. Оболочка ствола имеет коническую форму до отметки 321 м, выше которой ствол принимает цилиндрическую форму. Толщина стенки ствола переменная (400-500 мм). Защитный слой бетона аз=60 мм с целью защиты арматуры класса А400, расположенной внутри стенок ствола, от коррозии и огневого воздействия. Билет № 9 Понятие о стандартной влажности Ворота: их габариты и виды (по способу открывания). Конструкция воротных полотен Расчетная схема здания 9.1. Стандартная влажность древесины условно составляет 12%. Содержание воды в древесине изменяется вследствие ее гигроскопичности и влагоотдачи. Гигроскопичность древесины - способность древесины поглощать из воздуха парообразную воду. Противоположная характеристика гигроскопичности — влагоотдача — способность древесины отдавать воду в окружающую среду. Гигроскопичность и влагоотдача зависят от температуры и относительной влажности воздуха. То состояние древесины, когда в ней содержится токмо гигроскопическая вода и отсутствует капиллярная, называетсяточкой насыщения волокон, или пределом гигроскопичности. Для разных пород деревьев она составляет 25-35%. По степени влажности древесинуподразделяют на мокрую, свежесрубленную, воздушносухую, комнатносухую и абсолютно сухую. Мокрая древесина имеет влажность свыше 100%, свежесрубленная древесина — 35% и выше, воздушносухая древесина — 15-20% , комнатносухая древесина — 8-12% и абсолютно сухая древесина — 0%. Стандартная влажность древесины условно составляет 12%. Содержание воды в древесине изменяется вследствие ее гигроскопичности и влагоотдачи. Гигроскопичность древесины - способность древесины поглощать из воздуха парообразную воду. Противоположная характеристика гигроскопичности — влагоотдача — способность древесины отдавать воду в окружающую среду. Гигроскопичность и влагоотдача зависят от температуры и относительной влажности воздуха 9.2. Ворота предназначены для ввода в здание транспортных средств, технологического оборудования и эвакуации работающих. Количество ворот, их размеры и размещение зависят от особенностей технологической процсйса. Ширина и высота ворот должна быть: для пропуска автотранспорта 3X3; 4Х ХЗ; 4X3,6; 4X4,2 м, для ввода 'железнодорожных составов 4,8Х Х5,4 м, В сборочных цехах тяжелого машиностроения, судостроения, авиационной промышленности размеры ворот значительно больше. С наружной стороны ворот (за исключением железнодорожных) устраивают пандус с уклоном 1 :10. Для пропуска людей в воротах устраивают калитки (двери с высоким порогом). Двери промышленных зданий имеют такую же конструкцию, как двери гражданских зданий. Они отличаются от последних более простой отделкой, большим сечением обвязки и повышенной прочностью обшивки. Габариты дверных проемов по шнрипе I—2,4 м, по высоте 1.8—2,4 м. Двери на путях эвакуации устраивают распашными и открывающимися по направлению движения. Наружные двери оборудуются тамбуром, глубина которого на 0,5 м превышает ширину дверного полотна. В герметизированных помещениях двери устраивают двойными с гладкими полотнами. Металлические двери с несгораемой теплоизоляцией устраивают в противопожарных стенах и в помещениях с огнеопасным производством. 9.3. Расчетная схема устанавливается на основе конструктивной схемы сооружения. Расчетная схема - это упрощенное изображение конструкции с действующими нагрузками, принимаемыми для выполнения расчетов. По существу расчетная схема - это геометрическая схема конструкций с учетом соединений между элементами действующими нагрузками. В расчетной схеме стержни условно заменяются их центральными линиями - осями, пластиы - их срединными поверхностями, реальные опорные поверхности заменяются идеальными опорными связями, нагрузки на поверхности на оси или срединные поверхности. В расчетной схеме, определяющей усилия в элементах важную роль играют узлы, соединения элементов в узлах, характер опирания конструкции на опоры и основания. Соединения элементов могут быть: · жесткие, не допускающие взаимного перемещения элементов. · свободные, или шарнирные, позволяющие взаимное перемещение между собой · упругоподатливые соединения, допускающие взаимные перемещения, но с возникновением реакций в соединениях. При выборе расчетной схемы возможны определенные допущения, предпосылки, идеализации. Например, стержневое металлическое структурное покрытие заменяется на сплошную непрерывную плиту с условными характеритиками материалов и расчетной выстой. От расчета пространственных систем, переходят к расчету плоских рам. Учитывая неопределенность отпора грунта, ленточный фундамент рассматривается как балка с распределенной нагрузкой. Расчетная схема, если она сложна для расчета, подвергается дальнейшему упрощению исключением некоторых устройств, играющих второстепенную роль в сооружении и не снижающих его надежности в эксплутации. Подготовка расчетной схемы включает в себя: · схематическое представление конструктивного решения, анализ конструктивных элементов ( стержни, пластины), установление перечня нагрузок, действующих на сооружение; · принятие решения о характере закрепления узлов, отпирания и соединения элементов в узлах (жесткое, шарнирное, упругоподатливое); · прослеживание траектории восприятия внешних нагрузок конструктивными элементами и передача усилий содного элемента на другой или на основание; · проверка выбранной расчётной схемы на геометрическую изменяемость. При её обнаружении необходимо вернуться к анализу соединений в узлах и опорах. В некоторых случаях усилия в элементах конструкции зависят от деформации. Так, в поперечных сечениях ствола Останкинской телебашни при отсутствии крена фундамента изгибающие моменты не возникают. Однако при действии ветровой нагрузки и одностороннем нагреве солнечной радиацией поверхности ствола развиваются горизонтальные деформации, как следствие возникают эксцентриситеты и дополнительные изгибающие моменты в поперечных сечениях от вертикальных нагрузок. Расчёт таких сооружений ведут по деформируемой расчётной схеме, согласно которому внутренние усилия определяют в зависимости от деформации конструкции. Билет № 10 Понятие о легированных и углеродистых сталях Санитарные и противопожарные требования к разрывам между зданиями Стропильные конструкции 10.1. Углеродистой сталью называется сплав железа с углеродом, содержащим до 2% С и постоянные примеси: кремний до 0.5 %, марганец до 1%, сера и фосфор до 0.05%. Элементы, специально вводимые в сталь при ее производстве в определенных концентрациях с целью повышения ее свойств называют легирующими, а сталь - легированной. Основным элементом, при помощи которого изменяются свойства стали является углерод. К числу наиболее часто используемых специальных легирующих элементов относятся Cr, Ni, Mo, V, Ti, W, Si и Mn. Свойства стали в значительной степени определяются тем, какие фазы образуются при сплавлении с легирующими элементами, в результате термической обработки. Основными структурными составляющими сталей являются феррит, аустенит, перлит, ледебурит, сорбит, троостит, бейнит и мартенсит. Легирующие элементы присутствуют в сталях в виде твердого раствора в железе, в виде карбидной фазы, в форме интерметаллидных соединений с железом, бором, азотом, кремнием и углеродом или между собой. Каждая структура определяется химическим составом и технологией стали, т.ж. зависят ее свойства. Обычно, сталь имеет плотность 7.6 -7.9 г/см. куб., временное сопротивление растяжению от 800 до 3000 МПа, относительное удлинение от 5 до 12 %, ударную вязкость от 10 до 160 Дж/см. кв. 10.2. Размер санитарно-защитной зоны предприятий определяется мощностью объекта и характером вредных и опасных производственных факторов Промышленные предприятия, в зависимости от состава и количества вредных и опасных факторов, делятся на пять классев. Класс предприятия определяет защитные меры, которые необходимо учитывать при их проектировании, строительстве и эксплуатации Между промышленными предприятиями и жилыми районами создают соответствующие санитарно-защитные зоны, ширина которых зависит от класса вредности производственных процессов Санитарно-защитная зона (СЗЗ) - это территория между производственными объектами, складами или оборудованием, с которыми связаны вредные факторы, и жилой застройкой Действующие санитарные нормы устанавливают ширину санитарно-защитной зоны в зависимости от класса предприятия (табл. 29) Таблица 29 Размеры санитарно-защитных зон  Если указанной шириной санитарно-защитной зоны не удается достичь эффективного ослабления влияния вредных факторов, СЭС имеет право требовать увеличения ее ширины в 3 раза В санитарно-защитных зонах устанавливается режим ограничения на застройку объектов, не относящихся к сфере деятельности промышленных предприятий В таких зонах следует размещать здания вспомогательного и обслужи овуючого назначения, занимающие не более 50 процентов их площадейі. В пределах территории санитарно-защитной зоны осуществляют контроль за состоянием атмосферного воздуха, почвы, воды и имеющейся растительности Санитарным законодательством предусмотрено озеленение территории промышленных предприятий и СЗЗ насаждениями устойчивыми к воздействию вредных производственных факторов, которые имеют санитарные и декоративные свойства Площадь деревьев и кустарниковых насаждений должно быть не менее 10-15 процентов от общей территории предприятийа. Санитарное законодательство не предусматривает СЗЗ для предприятий, которые не связаны с вредными условиями труда 10.3. Несущие конструкции покрытий промышленных зданий подразделяют на стропильные, подстропильные и ограждающие элементы покрытия. Стропильные конструкции перекрывают пролёт и непосредственно поддерживают ограждающие конструкции покрытия. Стропильные конструкции по схеме восприятия внешних и распределению внутренних усилий подразделяются на балки и фермы. Балка – одноэлементная конструкция, загружаемая по всему пролету. Ферма – составная стержневая конструкция, загружаемая, как правило, в соединяющих стержни узлах. Железобетонные стропильные конструкции Железобетонные стропильные конструкции изготавливают двух видов: балки и фермы. Железобетонные балки, решётчатые и двутаврового сечения, применяются в покрытиях пролётом до 18 м. Железобетонными фермами перекрываются пролёты 18 и 24 м. Уклон верхнего пояса стропильных балок не превышает 8 %. При применении ферм и необходимости устройства малоуклонной кровли фермы они изготавливаются с выпущенными из верхнего пояса «рожками». В этом случае величина уклона составляет 3,3 % - для ферм пролётом 18м и 5 % - для ферм пролётом 24 м. Стропильные балки и фермы опираются на оголовки колонн каркаса. При разном шаге колонн каркаса стропильные конструкции покрытия опираются также на подстропильные конструкции (фермы на подстропильные фермы, балки на подстропильные балки). Железобетонные стропильные балки и фермы крепятся к оголовкам колонн сваркой закладных деталей. Крепление стропильных конструкций к подстропильным аналогично креплению их к колоннам. Общая устойчивость конструкций покрытия обеспечивается жёстким диском покрытия (ребристые плиты привариваются к стропильным конструкциям не менее чем в трёх точках и швы между плитами замоноличиваются). балки запроектированы для применения в условиях неагрессивной среды в покрытиях отапливаемых и не отапливаемых зданий. Балки имеют прямоугольное сечение переменной высоты с двускатным уклоном верхнего пояса 1:12. Для снижения массы в балках сделаны проемы, которые могут быть использованы для прокладки воздуховодов и других коммуникаций. Билет № 11 Мелкий заполнитель - песок. Оценка качества песка Общественные здания, их классификация Готовые стропильные деревянные фермы 11.1. Природный песок является осадочной горной породой. Он образовался в результате разрушения горных пород и, зачастую, состоит из одного практически чистого вещества - минерала кварца. Также встречаются пески с примесями из слюды, гипса, карбонатов, магнетита, циркона и т. д. Существует также искусственный песок, который получают в карьерах разработки горных пород в результате их дробления. Форма зерен дробленого песка - остроугольная, а поверхность с их использованием получается шероховатой. Зерна песка имеют величину от 0,1 до 5 мм и разнятся формой - песок, контактирующие с водой (рек, озер, морей) имеют зерна более округлой формы. По размеру зерен песок подразделяют на следующий фракции: тонкозернистые - от 0,05 до 0,1 мм;мелкозернистые - от 0,1 до 0,5 мм;среднезернистые - от 0,5 до 1 мм; крупнозернистые - от 1 до 2 мм,грубозернистые - от 2 до 5 мм. Песок характеризуется насыпной плотностью (от 400 до 1800 кг/м³), средней плотностью зерен (от 0,6 до 2,8 г/см³), содержанием пылевидных, глинистых частиц, глины в комках; радиоактивностью. Радиоактивность природного песка обычно соответствует норме - он относится к 1-му классу радиоактивности по ГОСТу 30108-94. Это значит, что все виды песка пригодны для строительства без ограничений. Исключение составляют некоторые виды дробленых песков. 11.2. Общественные здания и сооружения предназначены для размещения в них различного вида учреждений и предприятий, призванных обеспечить социальное, бытовое, культурное и коммунальное обслуживание населения. К ним относят учреждения: здравоохранения, физической культуры и социального обеспечения (больницы, госпитали, поликлиники, санатории, дома отдыха, спортивные здания и сооружения, интернаты и др.); просвещения (детские сады, детские ясли, общеобразовательные школы, профтехучилища, техникумы, высшие учебные заведения и др.); культуры (библиотеки, музеи, ботанические сады, дома культуры, клубы и др.); искусства (театры, кинотеатры, цирки, концертные залы ) учреждения науки и научного обслуживания (академии и их филиалы, научно-исследовательские институты, конструкторские бюро архивы и др.); учреждения финансирования, кредитования и государственного страхования (банки, сберегательные кассы и др.); учреждения коммунального хозяйства (гостиницы, дома колхозников, общежития, мотели, кемпинги, пожарные команды и др.); предприятия бытового обслуживания (бани, прачечные, душевые, парикмахерские, дома быта, приемные пункты и др.); 1 торговли и общественного питания (торговые центры, универмаги, магазины, крытые рынки, рестораны, столовые, фабрики, кухни, кафе и др.); связи (почтамты, телеграфы и др,); транспорта (железнодорожные вокзалы, речные вокзалы, авиавокзалы, автодорожные вокзалы и др.); строительства (проектные и проектно-изыскательские организации, мастерские, проектно-конструкторские и архитектурно-плани- ровочные организации и др. 11.3. Под определением фермы стропильные в строительстве понимают жесткие конструкции, которые используются для устройства скатных крыш. Задача ферм – передача нагрузки, оказываемой на кровлю, на стены строения. Изготавливают этот элемент крыши, как правило, из дерева, но возможны и другие варианты. Чтобы изготовить деревянные стропильные фермы, используют доски, брус или лес-кругляк. Для соединения отдельных элементов ферм из бревен и бруса используется метод врубки, а если детали изготовлены из досок – то такие анкеры, как гвозди, болты и зубчато-кольцевые шпонки. При строительстве домов большой площади (длина пролета больше 16 метров) современные строители применяют фермы, имеющие растянутые стойки, изготовленные из металла. Так как при использовании растянутых стоек из дерева довольно сложно осуществить надежное соединение узлов, в то время как при выборе стоек из металла этот вопрос решается просто. Кроме того, стропильные деревянные фермы требуют серьезных трудозатрат при сборке, в то время как этот этап работы при использовании комбинированных ферм (металл и дерево) проходит намного быстрее. Как правило, при строительстве жилых зданий не используется вариант устройства крыши с открытыми фермами. Обычно, конструкция закрывается потолочными перекрытиями. Тогда, как в промышленном строительстве вариант с открытыми фермами является одним из самых распространенных Билет № 12 Механические свойства. Понятие о деформации и напряжении Свайные фундаменты промышленных зданий, их конструкция Схема расчета стропильных ферм 12.1. Деформация – изменение взаимного расположения частиц тела, как правило, вызывающее изменение его размеров и формы. Упругость – свойство тел деформироваться под нагрузкой и затем, после устранения сил восстанавливать свое первоначальное состояние. Часть деформации, которая исчезает после снятия нагрузки, называется упругой, а та часть, которая остается – остаточной (пластической) деформацией. Пластичность – свойство материалов под действием внешних нагрузок изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные деформации после снятия этих нагрузок. Прочность – способность материала противостоять нагрузке, не разрушаясь. Твердость – способность материала противостоять внедрению в него другого материала. Жесткость – способность материала не гнуться под воздействием приложенной нагрузки. Вязкость – свойство материалов необратимо поглощать энергию при их пластическом деформировании. Хрупкость – способность твердых тел разрушаться при механических воздействиях без заметной пластической деформации. Дислокации – линейные искажения типа обрыва или сдвига атомных слоев, нарушающие правильность их чередования в решетке. Бывают краевые и винтовые дислокации. Статическая нагрузка – это однократно приложенная нагрузка, плавно и относительно медленно возрастающая от нуля до своей максимальной точки. Динамическая нагрузка – это однократно приложенная нагрузка, действующая на материал резко, и с большой скоростью возрастающая от нуля до своей максимальной величины. Повторно-переменная нагрузка – это нагрузка, многократно прикладываемая к материалу, причем скорости возрастания и убывания нагрузки могут быть различные 12.2. Типовые проекты промышленных зданий и сооружений весьма разнообразны, что объясняется прежде всего резкими колебаниями нагрузок на фундаменты: от 40 до 4000 тс и более. Но поскольку от конструкций промышленных зданий и оборудования на фундаменты передаются главным образом сосредоточенные нагрузки, свайные фундаменты таких зданий и сооружений принимают, как правило, в виде кустов свай, объединенных общим железобетонным ростверком квадратной, прямоугольной или трапецеидальной формы в плане. Количество свай в кусте определяют величиной и видом нагрузки и несущей способностью свай. Кроме кустовых свайных фундаментов, применяют также площадочные с расположением свай под всем зданием или сооружением и фигурные с расположением свай соответственно опорным несущим элементам (под различные сооружения и оборудование). Фундаменты из забивных свай и свай-оболочек с ростверками или без ростверков. Применяют такие фундаменты для цехов различного технологического назначения. Конструктивные элементы здания, находящиеся ниже «нулевой» отметки, относятся к подземной части здания или сооружения. В свою очередь, подземная часть здания состоит из стен подвала или технического этажа, на которые опираются конструкции перекрытия «нулевого» цикла, фундамента и естественного или искусственного основания, куда через конструкции фундамента передается давление от веса здания или сооружения. При определении типа фундамента и основания архитектор совместно с инженером руководствуется прежде всего характером и механическими качествами грунтов, слагающих основание под объект проектирования 12.3. Чтобы произвести расчет стропильных систем, необходимо учесть все нагрузки, которые на них будут оказываться. Нагрузки можно поделить на три группы: Постоянные (это вес всего кровельного пирога);Временные (вес снега, ветровая нагрузка, вес людей, которые поднимаются для ремонта крыши и пр.);Особые (к этому виду можно отнести, например, сейсмическую нагрузку). Расчет снеговой нагрузки производится с учетом погодных условий региона. Для вычисления применяется формула:S=Sg*μ Sg – это расчетное значение веса снеговой нагрузки на квадратный метр покрытия. Этот показатель является условным и определяется по таблицам, в зависимости от региона.А μ – это коэффициент, зависящий от угла наклона кровли. При определении ветровой нагрузки учитываются такие показатели, как: нормативное значение ветровой нагрузки (в зависимости от региона);высота здания; тип местности (открытые пространства или городская застройка). Найти необходимые таблицы и формулы для расчетов можно в строительных нормах. Как правило, эти расчеты выполняют проектировщики, во время разработки общего проекта дома. Если рассчитывать только на свои силы при составлении проекта, то велик риск допустить ошибку, которая приведет к тому, что кровельная система окажется ненадежной. Билет № 13 Термопластичные полимеры Покрытия из сборных железобетонных и комплексных панелей Процесс изготовления стропильных ферм 13.1. Термопластичными называют полимеры, способные многократно размягчаться при нагревании и отвердевать при охлаждении. Эти и многие другие свойства термопластичных полимеров объясняются линейным строением их макромолекул. При нагревании взаимодействие между молекулами ослабевает и они могут сдвигаться одна относительно другой (как это происходит с частицами влажной глины), полимер размягчается, превращаясь при дальнейшем нагревании в вязкую жидкость. На этом свойстве базируются различные способы формования изделий из термопластов, а тагже соединение их сваркой. Линейным строением молекул объясняется также способность термопластов не только набухать, но и хорошо растворяться в правильно подобранных растворителях. Тип растворителя зависит от химической природы полимера. Растворы полимеров, даже очень небольшой концентрации (2...5 %), отличаются довольно высокой вязкостью, причиной этого являются большие размеры полимерных молекул по сравнению с молекулами обычных низкомолекулярных веществ. После испарения растворителя полимер вновь переходит в твердое состояние 13.2. Крыши из сборных железобетонных панелей бывают неэксплуатируемые и эксплуатируемые, бесчердачные и чердачные. Сборные железобетонные крыши устраивают шести типов: • чердачные с гидроизоляцией мастичными или окрасочными составами (безрулонная кровля) • чердачные с кровлей из рулонных материалов • бесчердачные из однослойных панелей, выполненных их легких или ячеистых бетонов • бесчердасные из многослойных комплексных панелей, состоящих из двух железобетонных панелей, между которыми уложен эффективный теплоизоляционный материал • бесчердачные с несущими панелями из тяжелого бетона, по которым уложены плиты из эффективных утепляющих материалов • бесчердачные построечного исполнения многослойной конструкции с засыпным утеплителем и стяжкой под кровлю из рулонных материалов Инверсионные кровли 13.3. Производство ферм осуществляется на монтажно-прессовом оборудовании. Если производятся деревянные изделия, то они предварительно проходят обработку защитными составами для предотвращения преждевременного гниения и поражения насекомыми. При использовании современных технологий можно сделать фермы стропильные и подстропильные для крыши любой формы. Причем, выпускаться могут, как фермы целиком, так и их отдельные элементы, которые собираются в конструкцию на строительной площадке |