Шпоры. Внешние воздействия на здания условно подразделяют на силовые и несиловые. К силовым
 Скачать 387.33 Kb.
|
|
66. Несущие конструкции покрытия. Несущие конструкции покрытия, являющиеся важнейшим конструктивным элементом здания, принимают в зависимости от величины пролета, характера и значений действующих нагрузок, вида грузоподъемного оборудования, характера производства и других факторов. По характеру работы они бывают плоскостные и пространственные. По материалу конструкции покрытия делят на железобетонные, металлические, деревянные и комбинированные. В связи с характером работы эти конструкции должны быть прочными, устойчивыми, долговечными, архитектурно-художественными и экономичными. Поэтому при выборе несущих конструкций покрытия производят тщательный технико-экономический анализ нескольких вариантов. Так, железобетонные конструкции огнестойкие, долговечные и часто более экономичные по сравнению со стальными. Стальные же имеют относительно небольшую массу, простые в изготовлении и монтаже, имеют высокую степень сборности. Деревянные конструкции отличаются легкостью, относительно небольшой стоимостью и при соответствующей защите – приемлемой огнестойкостью и долговечностью. Довольно эффективны комбинированные конструкции, которые состоят из нескольких видов материалов. При этом важно, чтобы каждый материал работал в тех условиях, которые для него наиболее благоприятные. Ниже рассматриваются основные виды несущих конструкций покрытий. Железобетонные балки применяют при пролетах до 18 м. Они могут быть одно- и двухскатными. Для их изготовления используют предварительно напряженное армирование. На верхнем поясе балок предусматривают закладные детали для крепления панелей покрытия или прогонов. Балки крепят к колоннам сваркой закладных деталей. Более эффективны по сравнению с балками железобетонные фермы, которые используют в зданиях пролетом 18, 24, 30 и 36 м. Они могут быть сегментные, арочные с параллельными поясами, треугольные и др. Между нижним и верхним поясами ферм размещают систему стоек и раскосов. Решетку ферм предусматривают таким образом, чтобы плиты перекрытий шириной 1,5 и 3,0 м опирались на фермы в узлах стоек и раскосов. Широкое применение получили сегментные безраскосные железобетонные фермы пролетом 18 и 24 м. Для уменьшения уклона покрытия для многопролетных зданий предусматривают устройство на верхнем поясе таких ферм специальных стоек (столбиков), на которые опирают панели покрытия. Межферменное пространство рекомендуется использовать для пропуска коммуникаций и устройства технических и межферменных этажей. Крепят фермы к колоннам болтами и сваркой закладных элементов. При шаге стропильных ферм и балок 6 м и шаге колонн средних рядов 12 м используют подстропильные железобетонные фермы и балки. Достаточно эффективными несущими конструкциями покрытий являются стальные стропильные подстропильные фермы. Стропильные фермы применяют для пролетов 18, 24, 30, 36 м и более при шаге 6, 12 м. Пояса и решетку ферм конструируют из уголков или труб и соединяют сваркой с помощью фасонок из листовой стали. Сечения полок поясов, стоек и раскосов принимают по расчету. Для многоэтажных промышленных зданий применяют балочные и безбалочные перекрытия. Балки перекрытий (ригели) изготовляют из бетона марок 200-400 координационными пролетами 6 и 9 м унифицированной высотой сечения 0,8 м. Балки могут иметь прямоугольное и тавровое сечение. Ригели прямоугольного сечения делают при больших нагрузках. Соединение с колонной осуществляют путем опирания ригеля на консоль колонны. Для многоэтажных зданий со сборным безбалочным каркасом с сеткой колонн 6х6 м применяют плоские плиты перекрытий сплошного сечения (надколонные и пролетные) толщиной 150 или 180 мм. Надколонные плиты устанавливают выступами в гнезда капители, предусмотренные по ее периметру, с образованием после замоноличивания железобетонных шпонок. Для устройства помещений, имеющих значительные размеры, используют большепролетные и пространственные конструкции покрытий. Покрытия в большепролетных зданиях бывают плоскостные, пространственные и висящие. Большепролетными плоскостными покрытиями являются железобетонные и стальные фермы. Железобетонные фермы пролетом до 96 м изготовляют из бетона М500 с предварительно напряженным нижним поясом. Используют также сборные и монолитные рамы и арки, имеющие различные пролеты. Пространственные покрытия выполняют из плоскостных элементов, монолитно связанных между собой и работающих как цельная конструкция, или в виде оболочек. Оболочки, которые могут перекрыть большие пролеты, имеют незначительную толщину 30-100 мм, так как бетон в этом случае работает в основном на сжатие. Оболочки могут быть цилиндрические, купольные, параболоидные и др. Хорошие показатели имеет покрытие из длинных цилиндрических оболочек, применяемых при сетке колонн 12х24 м и более. Устраивают также висячие покрытия, которые работают на растяжение. Висячие конструкции делятся на вантовые и собственно висящие. Несущими элементами в вантовых покрытиях являются тросы и вантовые прямолинейные элементы. В качестве настилов используют алюминиево-пластмассовые панели, коробчатые настилы из стеклопластиков и сотовые панели. Вантовые покрытия могут быть пролетом 100 м и более. В собственно висячих покрытиях несущими конструкциями являются мембраны и гибкие нити, криволинейно очерченные под действием приложенной к ним нагрузки. В промышленном строительстве широко используют и пневматические конструкции. Принцип возведения их основан на том, что во внутреннее замкнутое пространство мягких оболочек нагнетают атмосферный воздух, который растягивает оболочку, придавая ей заданную форму, устойчивость и несущую способность. Материал оболочек этих зданий должен быть воздухонепроницаемым, эластичным, прочным, легким, долговечным и надежным в эксплуатации. 14. Конструирование перегородок Перегородки не входит число строительных конструкций, стреляющих несущий остов здания, так не являются несущими элементами. В малоэтажном жилом строительство перегородки в основном возводят из мелко блочных каменных материалов а также применять различные типы деревянных перегородок. Эти конструкции просты в устройстве не требует подъемных механизмов. Наиболее радиационным является кирпичной перегородки, которые выполняют двух толщин - 120мм и 65мм. Кирпичная перегородка выкладывают из полнотелого кирпича. Перегородки в пол кирпича где не свыше пяти метров и высоте более трех метров армируют двумя стержнями диаметром 6мм через 6 рядов по высоте . перегородки в четверть кирпича применяют ли для маленьких помещений и армируют в вертикальном и горизонтальном направлениях полосовой сталью 25Х1,5мм или тержинан и диаметра 6мм. Перегородки из мелко блочных каменных материалов - шлако- и керамзитобетона, керамики - выполняют толщиной 90 120 190мм и оштукатуривают с обеих сторон. Кирпичные и мелко блочные перегородки кладут с перевязкой вертикальных швов на известковом растворе во влажных помещениях - на цементном. Мини трудоемки перегородки из плит , изготовленных на основе гипса . плиты изготавливают размером 800Х400Х80мм с офактуренными и неофактуренными лицевыми поверхностями . по всему контуру плиты на торцевых сторонах имеются полукруглые пазы. Плиты устанавливать привязка вертикальных швов и замоноличивают путем заливки гипсовым раствором всех каналов, образуемых пазами. Дверные проемы обрамляют деревянными стойками и регелями. Перегородки устанавливают на несущие конструкции перекрытия. Дощатые перегородки выполняет из досок толщиной 40-50мм, устанавливаемых вертикально на нижнюю обвязку. Верхние концы досок закрепляют брусками, прибитыми к потолку. Доски оплачивают между собой вставными шипами и соединять их в шпунт. Каркасные перегородки состоят из стоек, устанавливаемых через 0,6-0,9мм по нижней и верхней обвязкам, звукоизолирующего заполнения и обшивки из досок толщиной 20-25мм с обеих сторон. Щитовые перегородки изготавливают из двух или трехслойных щитов на всю высоту помещения. Столярные перегородки, остекленные и глухие, применяют в помещениях с повышенными требованиями к интерьеру. | ||
| 50. Безбалочные перекрытия Монолитные безбалочные перекрытия состоят из плит, опирающихся на стены или, в каркасных зданиях, на колонны или на капители колонн. В варианте с капителями обеспечивается более жесткое сопряжение плиты перекрытия с колоннами, большая прочность на продавливание по периметру колонны и уменьшение пролета собственно плиты. Эти особенности безбалочных перекрытий с капителями позволяют использовать их в зданиях с повышенными нагрузками, например в многоэтажных складских или промышленных зданиях или в общественных зданиях при больших пролетах. Кроме того, капителям можно придавать различные архитектурные формы. Толщина плит составляет от 1/30 до 1/35 пролета. Вылет капители на уровне низа плиты принимают равным 0,1 ч 0,15 длины короткого пролета. Обычно капитель конструируют в виде усеченной пирамиды с углом наклона к горизонтали в 450. Прочность плиты проверяется расчетом по методу предельного равновесия, исходя из самых невыгодных схем загружения, а прогибы и ширина раскрытия трещин определяются из статического расчета с учетом образования трещин. Армируются безбалочные перекрытия сварными сетками, рулонными или плоскими, с рабочей арматурой расположенной в двух направлениях. В пролете плиты сетки укладывается по низу плиты, на опорах в верхней зоне. При устройстве бескапительного железобетонного перекрытия особое внимание необходимо уделить конструированию и расчету узла опирания плиты на колонну. В этом узле возникают большие поперечные силы и необходимо исключить разрушение узла по продавливанию по периметру колонны. В каркасах жилых зданий со свободным расположением колонн применяются безкапительные перекрытия с расстоянием между колоннами до 7,2 м. В качестве альтернативы колоннам в последнее время стали широко примеяться каркасы в которых вместо колонн используются пилоны (расширенные колонны). Сборные безбалочные перекрытия применяются как в стеновых, так и в каркасных зданиях. Сплошные плоские железобетонные плиты (размером на комнату) применяют в крупнопанельных жилых зданиях. Размеры таких плит колеблятся в пределах: длина от 3 до 7,2 м, ширина от 1,2 до 6,6 м, толщина зависят от схемы опирания (по двум, трем или по четырем сторонам) и составляет от 100 до 200 мм, но чаще всего 160 мм. В каркасных зданиях сборные перекрытия в основном конструируют с капителями. В такой конструкции колонны каркаса имеют опорные столики на которые устанавливаются сборные капители, а затем уже на капители опираются межколонные плиты. Плиты могут быть ребристыми. Межколонные плиты играют роль плоских, широких прогонов, которые образуют несущий прямоугольный контур (рис. 8.2). Центральная часть этого контура перекрывается пролетной плитой. Капители служат для обеспечения прочности плиты на продавливание по периметру капители и уменьшают расчетный пролет плит. Элементы перекрытия имеют стальные закладные детали и с их помощью скрепляются между собой на сварке. После монтажа швы между элементами заполняются цементным раствором и перекрытие образует жесткий горизонтальный диск. В варианте со сплошными плитами, для сетки колонн 6 х 6 м, (рис. 8.3) применяется другой вариант разрезки плит и другое конструктивное решение стыка капители с колонной. Капитель, межколонная и пролетная плиты имеют в плане одинаковый размер – 3 х 3 м. На гранях плит и капители предусматриваются трапецевидные пазы с выпусками арматуры. Стык капители с колонной решается с помощью бетонных шпонок. В месте стыка с капителью в колонне по периметру устраиваются пазы и такие же пазы устраиваются на поверхности внутреннего отверстия капители. В процессе монтажа капитель сначала устанавливается на монтажных столиках, которые привариваются к закладным деталям колонны. В верхней зоне капители устанавливаются дополнительные арматурные стержни, которые привариваются к колонне и к закладным деталям капители. Эти стержни служат для восприятия опорных моментов. Затем монтируются плиты перекрытия и свариваются между собой с помощью. В углах плит выполняются вырезки для пропуска колонн. В зависимости от условий опирания, пустоты в плитах устраиваются как продольные, так и поперечные . Толщина плит 260 мм, длина от 4,5 до 7,5 м, ширина от 3 до 3,6 м. Плиты могут опираться и на стены в зданиях с комбинированным каркасом. Еще одна конструкция плоского перекрытия разработана для треугольной сетки колонн. Основу этого перекрытия составляют ребристые шестиугольные плиты. Шаг колон (размер стороны равностороннего треугольника) меняется от 3,2 м до 6,6 м. При шаге 3,2 м применяются только надколонные плиты, при большем шаге – надколонные и пролетные (Рис.8.6 а, б). Сборно-монолитные безбалочные перекрытия выполняются, как правило, с применением предварительного натяжения. В варианте разработанном в бывшей Югославии для гражданских и промышленных зданий применяются только два основных элемента. Сетка колонн с прямоугольными или квадратными ячейками имеет размеры от 3 х 3 до 7,2 х 7,2 м. Плиты могут быть как ребристыми, так и пустотными. Порядок сборки такого перекрытия следующий. После монтажа плит с применением инвентарных лесов, через отверстия в колоннах в стыки между плитами устанавливается высокопрочная проволочная арматура и натягиваетя. Затем швы между плитами заполняются бетоном и все перекрытие после отвердевания бетона превращается в жесткий диск. В другом варианте, также с напряжением арматуры применяются три элемента - колонны, надколонные и пролетные плиты (рис. 8.8). В отличие от предидущего варианта напрягаемая арматура располагается не только в швах между плитами, но и в каналах самих плит. После монтажа перекрытия и натяжения арматуры производится заполнение швов бетоном и инъецирование цементного раствора в пустоты плит. После отвердевания бетона вся конструкция также образует жесткий диск. | 49. Классификация пространственных конструкций. 1. Сферические оболочки сладких плиток размером 3Х3 метра. Оболочки со сферической поверхностью могут собираться из плоских квадратных плит. Скорлупа оболочки в этом случае приобретает форму многогранника с ромбическими гранями, вписанную в сферическую поверхность. Плиты размером в плане 3Х3 метра с диагоналями на ребрах высотой 0,2 метра подразделяются на рядовые, угловые и крайние. Бортовые элементы в виде сегментных ферм состоят из верхнего пояса, образованного контурными ребрами плит, нижнего пояса - затяжки из пучков высокопрочной арматуры в железобетонной обойме - и раскосов. При монтаже плиты устанавливаться на кружала проектное положение и соединяются между собой путем сварки выпусков арматуры и замоноличивание швов. Контурные связывается петлевыми стыками. 2. Сферические оболочки плит размером 3х6 метра. Оболочки размером в плане 18Х24 или 18Х30 представляют собой выпуклые многогранники, оброзованные системой цилендрических сводов, вписанных в исходную тороидальную поверхность. Швы между сменами оболочками замоноличивание только в опорной зоне на 1/7-1/8 пролета. Жесткость оболочки расположенными по периметру стальными бортовыми фермами сегментного очертания. 3. Многоволновые цилиндрические оболочки плит размером 3Х6 метра. 4. Многоволновые оболочки двоякой положител вкьной кривизны из плит 3Х6 метра. Многоволновые оболочки плит применяются для зданий: сетка колонн от 12Х24 до 18Х36 метров; без крановых, с подвесными кранами, с опорными экранами, с техническим этажом, с пропуском крупногабаритных коммуникации в уровне перекрытий в любом направлении. Оболочки рассчитана на нагрузку 350; 650 и 850 кгс/м^3 проекции крыши, включая собственную массу конструкций. 5. Покрытие виде регулярно структурной плиты из армоцементных элементов. Конструкция покрытия представляет собой плиту регулярной структуры, собранную из двух основных типов элементов - пирамидального и ребристой плиты. Пирамидальный элемент номинальным размером в плане 3Х3 метра и высотой 0,9 метра отформован в виде четырех равносторонних пирамид. Пирамиды образуются армоцементными гранями, утолщенными неармированными гранями, уширинной вершиной, диагонально расположенной относительно основания. Монтаж покрытий производится укрупненными блоками номинальным размером до 3Х12 метров . При больших пролета блоки устанавливаются проектное положение на временные монтажные опоры, которые снимаются после замоноличивания плиты и достижения бетоном 70% расчетной прочности. Структурная плита, собрана из армоцементных элементов, может применяться для покрытия зальных помещений административных корпусов и отдельных павильонов промышленного комплекса. 6. Пространственная стержневая система типа структуры из горячекатаных профилей. Пространственная стержневая система типа структуры из горячекатаных профилей собирается из типовых блоков для перекрытия здания с сеткой колонн 12Х18 и 12Х24 метров. По положению в здании блоки подразделяются на рядовые и примыкающие к стенам и продольным деформационным швам. Каждый блок покрытия представляет собой конструкцию, стоящую из линейных сегментов - поясов и раскосов, и плоскостных элементов - торцевых ферм. Все элементы решетки между верхними и нижними поясами расположенных в биссекторных плоскостях. 7. Пространственная стержневая система типа структуры из электросварных труб. Пространственные стержневые конструкции из стальных труб применяются в покрытиях зданий с сеткой колонн до 24Х24 метров и в международных перекрытиях с сеткой до 9Х9 метров. Они состоят из совокупности наклонных соприкасающихся ферм, образующих решетчатую плиту. Решетчатая плита собирается однотипных стержней и угловых элементов. При контурном опирании высота плиты от 1/10 до 1/25 пролета, при внутриконтурном опирании и в многопролетом варианте от 1/12 до 1/40 пролета. Плоские поверхности решетчатой плиты удобно для устройства малоуклонных кровель и легких подвесных потолков. В межферменном пространстве размещать воздуховоды и другие инженерные коммуникации. | 49. Классификация пространственных конструкций. Пространственные конструкции (ПК) это технические системы, в которых обеспечена совместность работы составляющих их элементов в двух и более плоскостях. Пространственные конструкции отличаются большим многообразием схем и решений, однако не все виды их широко применяют. В основу классификации пространственных конструкций можно положить геометрическую форму, принципы статической работы и способ монтажа на строительной площадке. Особенности геометрической формы в значительной мере определяют тип конструкции и принципы статической работы. Пространственные конструкции на основе древесины для покрытий и перекрытий обычно разделяют на две основные группы: 1) вспарушенные пространственные конструкции; 2) структурные плиты или структуры. В последние десятилетия к ним добавилась третья группа - блочные конструкции. Каждая группа конструкций состоит из классов; в свою очередь классы образуются типами конструкций. В некоторых случаях классы образуют подгруппы со своими особенностями. В группу вспарушенных пространственных конструкций входят купола, своды и складки. Чаще - конструкции заводского изготовления, которые классифицируют по следующим видам: своды - на прямоугольном плане и опирании на продольные стены или по контуру здания; сомкнутые своды - при опирании по контуру здания, многоугольные в плане; купола - при опирании по контуру круглого или многоугольного здания; складки. Из числа типов деревянных оболочек наиболее распространены конструкции в виде гиперболических параболоидов, коноиды, купола. В группу структурных конструкций входят наиболее распространенные типы регулярных стержневых структур: а) перекрестные фермы двух или трех направлений, устанавливаемые вертикально; б) ортогональные сетки поясов, сдвинутые на половину ячейки. Многообразие структур и форм куполов: |