0

Основные конструктивные элементы зданий

Основные элементы зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования города Москвы

МОСКОВСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ

Домашняя контрольная работа

по дисциплине «Архитектура зданий»

Студента Шрамченко Павла Юрьевича

Москва 2014

1. Основные элементы и конструктивные схемы гражданских зданий

Основные элементы зданий. При всем разнообразии зданий по назначению, объемно-планировочным и конструктивным решениям все они состоят из ограниченного числа взаимосвязанных частей или элементов, которые иногда называют архитектурно-конструктивными элементами.

К основным конструктивным элементам гражданских зданий относятся: фундаменты, стены, перекрытия, перегородки, крыша, лестницы, окна, двери, балконы .

Фундаменты являются опорной частью, через которую передается нагрузка от здания на грунт. Фундаменты подвержены воздействию грунтовых вод, нередко агрессивных и переменной температуры. Поэтому для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водостойкостью и морозостойкостью: железобетон, бетон, бутовый камень. В массовом строительстве фундаменты под стены зданий сооружают, как правило, сборными: из железобетонных подушек и блоков. Фундаменты также бывают свайные, когда здание опирается на погруженные в грунт деревянные, бетонные или железобетонные сваи, или обычные, имеющие плоскую подошву. Обычные фундаменты по форме подразделяются на ленточные, которые закладывают под стены, или столбчатые —под отдельно стоящие колонны или столбы.

Стены по назначению и расположению в здании бывают наружными и внутренними. Наружные стены ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий, а внутренние отделяют одни помещения от других. Как наружные, так и внутренние стены воспринимают ветровые нагрузки на здание, обеспечивают звуко- и теплоизоляцию помещений.

Стены бывают несущими, самонесущими и ненесущими. Несущие Стены и воспринимают нагрузку не только от собственной массы, но и от других конструкций (перекрытий, крыш, лестниц). Самонесущие стены передают на фундаменты только нагрузку от собственного веса и ветровую. На такие стены не опираются перекрытия или другие конструкции здания. Несущие стены должны обладать необходимой прочностью, устойчивостью, капитальностью. Их возводят из кирпича, искусственных и природных камней и блоков, сборных бетонных и других панелей. Последние применяют в крупнопанельных зданиях. Стены, которые только ограждают помещения зданий от внешнего пространства и передают собственный вес в пределах каждого этажа на другие несущие конструкции здания, называют не несущими.

Такие же стены, навешиваемые на вертикальные конструкции каркаса здания, принято называть навесными.

Верхняя часть наружной стены, выступающая за плоскость стены, называется карнизом. Вынос карниза, т. е. расстояние от стены до края карниза, назначают по проекту. При этом учитывают необходимость защиты стен от воды, стекающей с крыши, и архитектурные особенности здания.

Перекрытия совмещают ограждающие и несущие функции. Они бывают междуэтажные, чердачные, цокольные. Междуэтажные перекрытия разделяют в здании смежные по высоте помещения. Перекрытия над подвалом называют цокольными, а над верхним этажом — чердачными . Перекрытия обычно выполняют из сборных железобетонных плит — настилов или панелей. В малоэтажных домах перекрытия устраивают иногда из деревянных балок со щитами наката по черепным брускам.

Перегородки — ограждающие элементы, которые разделяют внутреннее пространство здания в пределах одного этажа на отдельные помещения. Их возводят из гипсовых, гипсошлакобетонных, фибролитовых и керамических пустотелых плит и камней, а также из кирпича с последующей отделкой. Перегородки опираются на перекрытия и на них передают свой вес.

Крыша совмещает ограждающие и несущие функции и служит для защиты здания от атмосферных осадков и удаления их за его пределы. Она обычно состоит из стропил , к которым прикреплена обрешетка кровельного покрытия. В качестве покрытия, называемого кровлей, используют асбестоцементные листы, керамические и бетонные плитки, черепицу, толь, рубероид, кровельную сталь. В некоторых зданиях делают покрытия, в которых совмещены функции крыши и потолка. При этом кровлю настилают по утепленному покрытию верхнего этажа. Такое покрытие называют безчердачным. Оно имеет соответствующую защиту от промерзания.

Лестницы служат для сообщения между этажами. Располагают их в помещениях с капитальными стенами в лестничных клетках. Часть лестницы между площадками называется маршем, В лестничных клетках в большинстве случаев располагают также лифты.

Конструктивные схемы зданий. Основные несущие элементы (фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия и покрытия) составляют несущий остов или несущий каркас здания. Совокупность этих элементов должна обеспечивать восприятие всех нагрузок, воздействующих на здание, и. передачу их на основание (массив грунта под фундаментами здания), а также пространственную неизменяемость (жесткость) и устойчивость здания.

По конструктивной схеме несущего остова здания подразделяются на бескаркасные, каркасные и с неполным каркасом. В бескаркасных зданиях основными вертикальными несущими элементами служат стены, в каркасных — отдельные опоры (колонны, столбы), в зданиях с неполным каркасом — и стены, и отдельные опоры.

Жилые и общественные здания строят из штучных кирпичей и камней и из крупноразмерных деталей и элементов: крупноблочные, крупнопанельные и объемно-блочные.

В бескаркасных зданиях несущие стены вместе с перекрытиями образуют коробку, пространственная жесткость которой обеспечивается совместной работой стен и перекрытий.

Бескаркасные здания из кирпича и мелких камней возводят обычно е продольными несущими. стенами наружными и внутренними . Поперечные стены в таких зданиях устраивают только в лестничных клетках в местах, где должны проходить дымовые и вентиляционные каналы, а также в промежутках между ними для придания большей устойчивости продольным стенам и зданию в целом. В бескаркасных зданиях с поперечными несущими стенами продольные наружные стены являются самонесущими, а перекрытия опираются на поперечные- стены . Возводятся также бескаркасные здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены . В таких зданиях панели перекрытий размером на комнату опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.

Бескаркасные крупноблочные дома со стенами из бетонных и других крупных блоков имеют преимущественно такую же конструктивную схему с тремя продольными несущими стенами, что и кирпичные дома. Эту схему применяют также при возведении общественных многоэтажных зданий. При этом в зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренних продольных стены.

Бескаркасные крупнопанельные дома бывают: с тремя продольными несущими стенами, с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемыми с малым шагом друг от друга; с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемыми с большим шагом.

В крупнопанельных домах с тремя продольными несущими стенами (две наружные, одна внутренняя) наружные стеновые панели делают трехслойными из тяжелого бетона с утеплителем или однослойными из легкого, или ячеистого бетона. Многослойные панели состоят из наружного слоя железобетона толщиной 50 мм; среднего слоя теплоизоляции из минераловатных плит, пенобетона или других легких материалов; внутреннего несущего и отделочного слоя. Общая толщина такой панели 240—360 мм. Толщина панелей из легких бетонов зависит от их прочности, плотности и теплопроводности. Для внутренних продольных стен в домах этого типа используют сплошные железобетонные панели высотой в этаж и толщиной от 140 до 180 мм. Междуэтажные перекрытия в этом случае опираются на наружные и внутреннюю несущие стены. Перегородки устанавливают на перекрытия; панели перегородок в таких домах самонесущие, из гипсошлакабетона или других материалов.

В крупнопанельных домах с поперечными несущими стенами-перегородками все основные элементы несущие: поперечные перегородки, внутренняя продольная и» наружные стены. Панели перекрытий в этих домах имеют опоры ее всех четырех сторон. При этом наружные стеновые панели, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считают самонесущими . Перегородочные панели в таких домах изготовляют из тяжелого бетона. Толщина панелей от 140 до 180 мм. Вместо бетонных применяют также виброкирпичные панели. Из таких же панелей возводят внутреннюю продольную стену. Панели перекрытий в домах с поперечными несущими перегородками делают толщиной 100—140 мм размером на комнату. Изготовляют их сплошными из тяжелого бетона. ,

В крупнопанельных домах санитарно-технические узлы монтируют из готовых кабин, оборудованных всеми приборами. Изготовляют санитарные кабины на заводах сборного домостроения и в подготовленном к монтажу виде доставляют на строительные площадки.

Каркасными, как правило, сооружают многоэтажные гражданские административные здания. В последние годы начали строить и каркасные многоэтажные жилые дома.

Конструктивные схемы каркасных многоэтажных зданий приведены на . Несущий каркас таких зданий состоит из колонн и ригелей , выполняемых в виде балок. Колонны и жестко или шарнирно скрепленные с ними ригели образуют несущие рамы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки здания. Наружные стены каркасных зданий могут выполняться как самонесущие. В этом случае они опираются непосредственно на фундаменты или, на фундаментные балки, устанавливаемые со столбчатым фундаментом. Ненесущие стены в виде навесных панелей прикрепляют к наружным колоннам каркаса.

Каркасно-панельные здания в отличие от крупнопанельных, кроме панелей стен и перегородок, лестничных маршей, балконов и плит перекрытий, имеют еще элемент каркаса, который воспринимает усилия, действующие на здание Каркас образуется колоннами и опирающимися на них в уровне перекрытий ригелями, по которым укладывают настилы или панели перекрытий.

Здание может иметь неполный каркас , когда колонны расположены лишь по внутренним осям, а ригели укладывают не только между колоннами, но и между колоннами и наружными стенами. При полном каркасе панели наружных стен служат лишь в качестве ограждения, так как элементы каркаса на них не опираются. В этом случае панели наружных стен навесные.

Объемно-блочные здания возводят из крупноразмерных элементов — объемных блоков, имеющих наибольшую степень заводской готовности. Блок представляет собой готовую часть здания например комнату. Размеры объемных блоков зависят от схемы разрезки здания: на блоки-комнаты или на блоки, равные ширине дома. При второй схеме разрезки в каждом блоке размещаются две комнаты. Размеры объемных блоков зависят также от массы, которая ограничивается грузоподъемностью транспортных и монтажных средств.

Объемно-блочные дома имеют две основные конструктивные схемы; блочные и блочно-панельные.

В зданиях блочной схемы их наземную часть монтируют только из объемных блоков, устанавливаемых вплотную друг к другу. Иногда между блоками таких домов устраивают небольшие разрывы для коридоров и шахт инженерных коммуникаций.

В зданиях с блочно-панельной схемой объемные блоки устанавливают один на другой, а между ними укладывают панели перекрытий. Объемные блоки можно также размещать в шахматном порядке.

Объемные блоки изготовляют из бетона, при этом для наружных стен возможно использование керамзито и керамзито-перлитобетона. По технологии изготовления блоки бывают сборными и сборно-монолитными. Сборные объемные блоки делают из готовых плоских железобетонных панелей, которые соединяют с помощью сварки в колдукторах. Сборно-монолитные объемные блоки имеют обычно пять монолитно связанных плоскостей. Шестую (пол или наружную) стену делают отдельно и соединяют с монолитной частью блока сваркой закладных частей.

Единая модульная система. Размеры строительных конструкций, изделий и деталей гражданских зданий, а также членение самих зданий на отсеки должны быть скоординированы и взаимно увязаны, чтобы обеспечить возможность унификации, типизации и стандартизации в проектировании и производстве строительных конструкций и изделий. Совокупность правил, порядок координации и назначения размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов зданий, конструкций и изделий составляет единую модульную систему в строительстве — ЕМС.

В качестве основного модуля по ЕМС, обозначаемого буквой М, принята величина, равная 100 мм, в соответствии с которой назначаются все основные размеры несущего остова (каркаса) здания и номинальные размеры конструкций.

Разнообразие сооружаемых объектов с применением сборных деталей и конструкций вызывает соответственно большое разнообразие самих деталей и конструкций. Проектирование их для каждого строящегося объекта потребовало бы огромных затрат инженерного труда, большого расхода материалов на изготовление оснастки и приспособлений для выпуска сборных изделий, нерационального использования предприятий строительной индустрии. Чтобы избежать этого, снизить стоимость сборных деталей и конструкций в строительстве, провели их унификацию и типизацию.

Унификация предусматривает максимально возможное приведение к единообразию, устранение необоснованных не вызываемых необходимостью индивидуальных различий формы, размеров и других конструктивных особенностей сборных деталей. В частности, благодаря унификации большинство изделий из железобетона (фундаментные блоки, плиты перекрытий и многие другие) в равной мере используют для строительства жилых домов, общественных и других зданий.

Типизация предусматривает возможность серийного производства ограниченного количества типов изделий для строительства. Так, в качестве типовых для строительства промышленных зданий разрешено применять лишь ограниченное количество железобетонных ферм. При этом их размеры (длина пролета) могут быть только 18;24 м.

Высшей стадией типизации и унификации конструкций является их стандартизация, т. е. установление единых общеобязательных требований. Стандартизируются лишь наиболее массовые виды изделий. В настоящее время утверждены стандарты на железобетонные шпалы, трубы, ступени, перемычки, многие типы плит перекрытий и покрытий, некоторые керамзитобетонные и другие панели, а также ряд других видов изделий.

В целях сокращения типов сборных изделий для жилых и общественных зданий массового строительства вводится единый сортамент деталей, построенный на использовании единого укрупненного модуля 600 мм (6М) с дополнительным модулем (для особых случаев) 300 мм (ЗМ). В соответствии с этим для планировочной сетки жилых зданий принят ряд модульных размеров 1U2; 1,8; 2,4; 3,0; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0; 6,6 м, а высота этажей от пола до пола 2,8 м; для северных районов 3 м. Для планировочных решений общественных зданий принят ряд модульных размеров 1,2; 2,4; 3,6; 4,8; 6,0; 7,2; 9,0; 12,0; 15,0; 18,0; 24,0 м при высотах этажей 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 6,0 м.

конструктивный здание лестница крупнопанельный

2. Лестницы, их основные элементы и конструктивные решения

Лестницы представляют собой конструктивные элементы, предназначенные для организации сообщения между этажами здания. Как правило, в соответствии с требованиями пожарной безопасности лестницы заключаются в специальные помещения, огражденные стенами, — лестничные клетки. Конструктивные решения лестниц выбирают, исходя из назначения здания, интенсивности людского потока, величины нагрузок на лестничный марш и т.д. Соответственно лестницы бывают:

· Железобетонные (монолитные или сборные из крупноразмерных и малоразмерных элементов)

· Металлические

· Деревянные

Лестницы делятся по назначению

· основные лестницы, которые служат для ежедневного использования и размещаются в лестничных клетках;

· лестницы вспомогательные — для служебного пользования;

· аварийные наружные — для быстрой эвакуации;

· пожарные лестницы;

Лестницы включают в себя марши и площадки.

По конструктивному решению марш состоит из поддерживающих наклонных балок (или плит), ступеней и ограждения.

Балки опирания называют косоурами, когда ступеньки опираются на них сверху

Тетивами, когда ступеньки располагаются сбоку от них.

Несущие элементы маршей опираются на несущие элементы площадок — площадочные балки.

Площадки бывают этажные, находящиеся на уровнях этажей и промежуточные.

Исходя из числа маршей в промежутке высоты этажа, лестницы подразделяются

· одномаршевые

· двухмаршевые

· трехмаршевые

Чаще всего используются двухмаршевые лестницы — как наиболее компактные в плане и экономичные. Если лестница трехмаршевая, то между её маршами часто располагают шахты лифтов.

К лестницам предъявляют ряд требований — это безопасность и удобное хождение по ним. Лестница по конструктивному решению должна отвечать требованиям жесткости и прочности.

Проектировщики руководствуются нормами СНиП и учитывают некоторые правила:

· уклон лестничного марша должен приниматься: основные лестницы 1:2 — 1: 1,75; вспомогательные лестницы — 1: 1,25;

· количество ступеней в лестничном марше должно иметь не более 16 шт. и не менее 3;

· ступени марша должны быть одинакового размера.

· ограждение маршей и площадок выполняется перилами на высоту 0,85м;

· проход под маршами, площадками выполняется высотой не менее 2 метров;

· на лестничных клетках должно быть предусмотрено естественное освещение;

· лестницы должны быть несгораемыми;

· лестничные клетки должны иметь выход на чердачное помещение. Возможен выход на чердак по вертикальной металлической лестнице с устроенной площадкой перед дверью чердака. В зданиях и сооружениях до 5 этажей включительно — через люк в плите перекрытия размером 0,6х0,8м;

· ширина марша, определяющая пропускную способность лестницы определяется расчетом, но не менее нормативных значений. Это зависит от этажности сооружения, от его назначения, от числа людей, находящихся на самом людном этаже; Лестничная площадка по ширине не должна быть больше ширины лестничного марша

· для основных лестниц не менее 1,2 м;

· площадки перед входом в лифт не менее 1,6 м;

· площадок больничных зданий не менее 1,9 м;

3. Выполнить узлы крепления стеновых панелей к колоннам каркаса

Узлы крепления стеновых панелей к колоннам

а — с опиранием на столик и при помощи стержней, б — сцепом уголков; I — вариант крепления (вид со стороны колонны); 1 — колонна, 2 — закладная деталь колонны, 3 — опорный столик, 4 — стеновая панель, 5 — закладная деталь панели, 6 — стержень, 7 — сцеп из уголков.

Размещено на Allbest.ru

Основные конструктивные элементы зданий

Здание, это многофункциональный объект, возводимый с целью обеспечения комфортного проживания и различного рода деятельности человека.

Сооружением является объемная материальная строительная единица, состоящая из соответствующих конструкций. Сооружения могут использоваться для хранения оборудования, материалов, разного рода изделий, для временного пребывания людей и пр. Сооружениями могут быть такие объекты как: аэродромы, линии электропередач, трубопроводы, путепроводы, башни, тоннели и т.д.

Здания и сооружения подразделяются на жилые, общественные и производственные, и имеют определённые конструктивные элементы.

Конструктивные элементы зданий
с несущими стенами

  • 1. Фундамент
  • 2. Отмостка
  • 3. Цоколь
  • 4. Несущие стены
  • 5. Междуэтажные перекрытия
  • 6. Чердачное перекрытие
  • 7. Перегородка
  • 8. Наслонные стропила
  • 9. Обрешетка кровли
  • 10. Подкос
  • 11. Стойка
  • 12. Люк
  • 13. Чердак
  • 14. Мауэрлат
  • 15. Перемычка
  • 16. Лестничный марш
  • 17. Косоур
  • 18. Лестничная площадка
  • 19. Тамбур

Фундамент, это подземная часть зданий и сооружений, который воспринимает всю нагрузку строительного объекта. Фундаменты бывают ленточными или столбчатыми. Ленточный фундамент закладывается, следуя по всему периметру стены, а столбчатый фундамент в виде отдельных опорных элементов.

Стены разделяют по назначению и расположению на наружные, внутренние и несущие элементы зданий. Назначение наружных стен заключается в защите помещений от воздействий окружающей среды. Внутренние стены разделяют помещения в самом здании согласно проекту. Несущие стены передают общую нагрузку от перекрытий, крыши и своего собственного веса на фундамент. Помимо несущих стен, существует ещё навесные и самонесущие стены. Самонесущими стенами считаются соответствующие части зданий которые передают нагрузку только собственного веса. Навесные стены, в виде отдельных плит или панелей, крепятся на колоннах и передают им нагрузку от собственного веса.

Перегородки, это внутренние планировочные конструкции, разделяющие смежные помещения внутри здания.

Цоколь, это нижняя часть наружной стены, которая располагается непосредственно на фундаменте.

Отмостка предназначена для отвода влаги, при выпадении атмосферных осадках от стен здания.

Перекрытие, это горизонтальная конструкция, которая располагается внутри здания и разделяет его по высоте на этажи. Перекрытия бывают междуэтажные, цокольные, надподвальные, цокольные, чердачные.

Покрытие, это верхний элемент строения, ограждающий помещения здания от воздействия окружающей среды и защищающий их от атмосферных осадков. Этот конструктивный элемент совмещает функциональное назначение потолка и крыши.

Кровля – верхний водоизоляционный слой крыши или покрытия здания.

Стропила – несущие части кровельного покрытия в виде балки опирающейся на стены и внутренние опоры.

Лестничный марш – наклонная конструкция, которая, как правило, имеет не менее восемнадцати ступеней.

Косоуры, это железобетонные или стальные балки, располагаемые под наклоном и своими окончаниями опирающиеся на площадки. Эти конструктивные элементы служат основой для крепления ступеней лестниц.

Конструкции зданий разделяются на две основные схемы строительства с несущими стенами и каркасные.

В зданиях, у которых несущими являются стены, они же и воспринимают нагрузку от перекрытий и крыши.

В конструкциях зданий, у которых за основу построения взят каркас, вся нагрузка воспринимается его элементами.

Конструктивные элементы каркасных зданий

  • 1. Средняя колонна
  • 2. Подкрановая балка
  • 3. Плиты перекрытия
  • 4. Стеновая панель
  • 5. Подстропильная балка
  • 6. Пристенная колонна

Здания различают по видам и габаритным размерам строительных изделий.

Строения могут возводиться из мелких блоков и штучных элементов, которые применяются, как правило, в малоэтажном строительстве.

При строительстве многофункциональных зданий используются крупноблочные и крупнопанельные строительные элементы.

В крупноблочных строениях наружные и внутренние стены формируются из крупных блоков, которые и воспринимают нагрузку от перекрытий и кровли.

Крупнопанельные здания собирают из крупноразмерных плит, изготавливаемых на заводе.

Конструктивные схемы зданий

⇐ Предыдущая12

Конструктивная схемапредставляет собой вариант конструктивной системы конструктивного типа здания по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций – продольному, поперечному или др., также по характеру статистической работы (тип соединения основных конструкций между собой). Классификация конструктивных схем зданий приведена на рис. 3.9.

Рис. 3.10 Стеновые конструктивные схемы зданий: 1 – перекрестно-стеновая; ІІиIII– поперечно-стеновые;IVиV– продольно-стеновые; А – варианты с несущими или самонесущими продольными наружными стенами; Б – то же, с несущими; а – план стен; б – план перекрытий.

При стеновом конструктивном типе зданий применяют 5 конструктивных схем (рис. 3.9.).

Перекрестно-стеновая схема(рис. 3.10.І) характеризуется малыми размерами помещений (до 20 м2), ее применяют, в основном, для многоэтажных панельных жилых зданий со сплошными железобетонными плитами перекрытий, опертыми по контуру.

Схемы с поперечными несущими стенами со смешанным шагом(чередующиеся с большим (более 4,8 м), малым (менее 4,5 м)) и большим шагом (рис. 3.10.ІІиIII) позволяют более разнообразно решать планировку жилых зданий, размещать встроенные нежилые помещения в первых этажах, обеспечивают удовлетворительные планировочные решения школ и детских учреждений.

Продольно-стеновая схема(рис. 3.10.IV) традиционно применяется при проектировании гражданских зданий различной этажности с каменными и крупноблочными конструкциями. Она обеспечивает свободу планировочных решений в зданиях.

Схема с продольными наружными несущими стенами(рис. 3.10.V) применяется в жилых 9-10-этажных зданиях. Она обеспечивает максимальную свободу планировки и многократной трансформации планировочных решений в течение срока эксплуатации здания.

В каркасныхзданиях 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 (рис. 3.1,е). Жесткое соединение балки со стойкой позволяет передавать на стойку не только сжимающие, но и изгибающие усилия и поперечные силы (рис. 3.1,ж). Рамы могут быть одноярусными или многоярусными, однопролетными и многопролетными.

Таким образом, существуют два способа обеспечения жесткости плоских систем – по рамнойи посвязевойсхемам. Комбинируя ими при расположении элементов несущего остова в обоих направлениях здания, можно получить три варианта пространственных конструктивных схем здания: рамную, рамно-связевую, связевую. В третьем направлении – горизонтальном – перекрытия обычно рассматриваются как жесткие диафрагмы. Все эти варианты встречаются при проектировании каркасного несущего острова (рис. 3.11.).

Рис. 3.11. Конструктивные схемы каркасов: а — рамная; б – рамно-связевая; в — связевая; 1 — колонна; 2 — ригель; 3 – жесткий диск перекрытия; 4 – диафрагма жесткости.

Рамнаясхемапредставляет собой систему плоских рам (одно- и многопролетных; одно- и многоэтажных), расположенных в двух взаимно перпендикулярных (или под другим углом) направлениях – систему стоек и ригелей, соединенных жесткими узлами при их сопряжениях в любом из направлений.

Рамно-связеваясхема решается в виде системы плоских рам, шарнирно соединенных в другом направлении элементами междуэтажных перекрытий. Для обеспечения жесткости в этом направлении ставятся решетчатые связи или стенки (диафрагмы) жесткости. Плоские рамы удобнее устанавливать поперек здания.

Связеваясхема решения каркаса здания наиболее проста в осуществлении. Решетчатые связи, или диафрагмы жесткости, вставляемые между колоннами, устанавливаются через 24…30 м, но не более 48 м и в продольном, и в поперечном направлениях; обычно эти места совпадают со стенами лестничных клеток.

Рамная схема применяется сравнительно редко. Трудоемкость построечных работ по обеспечению жесткости узлов, повышенный расход стали и т.п. ограничивают их применение в сейсмических районах, зданиях, в которых на большом протяжении (48-54 м) не допускается установка стен, перегородок и других преград и т.п. Чаще, особенно в производственных зданиях, применяют рамно-связевую схему.

Связевая схема оправдывает свое широкое применение большей простотой построечных работ, меньшими затратами труда и материалов и т.п.

При стеновом несущем остове и при различных системах остовов с неполным каркасом обычно применяют связевую схему; при этом наружные или внутренние стены выполняют функции диафрагмы или ядер жесткости, т.е. не требуется установка дополнительных стен.

В каркасныхзданиях вторым определяющим признаком конструктивной схемы является расположение ригелей. Различают 4 конструктивных схемы споперечными, продольными или перекрестными ригелями и безригельную(рис. 3.12.).

Рис. 3.12. Конструктивные схемы каркасных зданий: а – с продольным расположением ригелей; б – с поперечным расположением ригелей; в – с перекрестным расположением ригелей; г – безригельная

При выборе конструктивной схемы каркаса учитывают экономические и архитектурные требования: элементы каркаса не должны связывать планировочное решение; ригели каркаса не должны пересекать поверхность потолка в жилых комнатах и т.д. В связи с этим каркас с поперечным расположением ригелей применяют в многоэтажных зданиях с регулярной планировочной структурой (общежития, гостиницы), совмещая шаг поперечных перегородок с шагом несущих конструкций.

Каркас с продольным расположением ригелей применяют в жилых домах квартирного типа и массовых общественных зданиях сложной планировочной структуры, например, в зданиях школ.

Безригельный (безбалочный) каркас, в основном, используют в многоэтажных промышленных зданиях, реже в общественных и в жилых, в связи с отсутствием соответствующей производственной базы в сборном жилищном строительстве и относительно малой экономичностью такой схемы. В то же время благодаря отсутствию ригелей эта схема среди каркасных в архитектурно-планировочном отношении – наиболее благоприятная. Преимущество безригельного каркаса используется в жилых и общественных зданиях при их возведении в сборно-монолитных конструкциях методом .

К зданиям с жесткой конструктивной схемой относятся многоэтажные промышленные и гражданские здания с часто расположенными поперечными стенами. В этих зданиях ветровые и другие горизонтальные нагрузки, воспринимаемые продольными стенами, передаются от них на перекрытия, а от последних на поперечные стены, обладающие большой жесткостью в поперечном направлении (в своей плоскости). А усилия от поперечных стен передаются через фундаменты на грунт.

Предельные расстояния между поперечными стенами — lпред, при которых обеспечивается неподвижность в горизонтальной плоскости перекрытий — диафрагм, приведены в табл. 1 (для железобетонных перекрытий расстояния между поперечными стенами принимают от 24 до 54 м).

К зданиям с упругой конструктивной схемой относятся в основном одноэтажные промышленные здания, у которых при отсутствии жестких горизонтальных связей поперечные устойчивые конструкции располагаются на расстояниях, превышающих lпред. В этом случае устойчивость здания создается поперечной устойчивостью самих продольных стен и столбов за счет их собственного веса и заделки в грунт, а также за счет жесткости покрытия.

Конструктивные элементы каркасных быстровозводимых зданий

Преимуществ металлических конструкций, полностью отвечающих требованиями и нормам СНиП и представлением проектировщиков и строителей, на основе необходимых проделанных расчетов множество. Поэтому для надежности и прочности металлоконструкции рассчитываются по тем показателям, которые позволяют при изготовлении их расчленять на конструктивные элементы быстровозводимых зданий − балки, фермы, колонны, оболочки, стержни и т.п. Разнообразие и технологичность конструктивных элементов быстровозводимых зданий позволяют проводить монтаж конструкций на месте строительства, с использованием болтов, самонарезающих винтов и сварки, в связи, с чем, ускоряются сроки строительства. Конструктивные элементы быстровозводимых зданий изготавливаются из качественного и прочного металла С255 и С345 и полностью отвечают функциональному назначению здания и сооружения, и применяются в основном:

  • В каркасах промышленных зданий, характеризуемых большими нагрузками и большими пролетами;
  • В конструкциях быстровозводимых коммерческих объектов (складов, СТО, автозаправок, автомоек, торговых павильонов, отелей, магазинов и т.п.)
  • В конструкциях перекрытий, которые опираются на стены, колонны или столбы;
  • В каркасах специальных быстровозводимых зданий (ангаров, выставочных павильонов и т.д.), на основе балок, арок или купольного сложного перекрытия;
  • В конструкциях многоярусных колонн, балках междуэтажных перекрытий, связях между колоннами;
  • В конструкциях сооружений, таких как бункеры, резервуары, газгольдеры, гидротехнические конструкции, домны и сооружения доменного хозяйства и др.;
  • В конструкциях башен, мачт, радиомачт, опор электропередач и т.д.;
  • В мостовых и крановых конструкциях.

Конструктивные элементы быстровозводимых зданий, несмотря на значительные различия, по своей структуре взаимосвязаны и выполняют вполне определенные функции. Давайте рассмотрим основные части или конструктивные элементы быстровозводимых зданий:

Фундамент − это подземная конструкция, воспринимающая все нагрузки от здания и передачи ее основанию. В основном для быстровозводимых зданий при хороших грунтах используются фундаменты столбчатого типа, заглубленные на уровень промерзания грунта в зимний период. В случае плохих грунтов используются висячие забивные свайные кусты и монолитные ростверки.

Стены − несут ограждающую нагрузку и отделяют помещения от внешнего пространства или от других помещений. Стены осуществляют также несущую нагрузку от перекрытий и крыши здания.

Самонесущие стены − это такие стены, которые несут собственную нагрузку от других конструкций, передавая ее фундаменту.

Ненесущие стены − это стены, выполняющие роль ограждений, которые способны нести собственный вес в пределах одного этажа, в основном в быстровозводимых зданиях используются ненесущие стены из сэндвич панелей.

Перекрытия − это конструкции, которые разделяют внутреннее пространство быстровозводимого здания на этажи. Кроме того, в перекрытиях могут располагаться помещения. Все перекрытия выполняют ограждающие функции и несущие, и кроме собственного веса, несут вес людей, оборудования и предметов, находящихся в помещениях. Также, перекрытия обеспечивают пространственную жесткость быстровозводимого здания, способствуют неизменяемости его конструктивной схемы под всевозможными видами нагрузок. В зависимости от расположения в быстровозводимом здании перекрытия бывают:

Стойки − это конструктивные элементы быстровозводимых зданий, воспринимающие вертикальную сжимающую нагрузку, предназначенные для поддержания перекрытий, кровли и стен. Чаще всего это – колонны и фахверковые колонны.

Ригели – это в основном горизонтальные несущие элементы перекрытий и покрытий. По-другому ригели еще называют балками. Балки бывают главными и второстепенными, воспринимают в основном нагрузку от перекрытий и передают ее на колонны.

  • Таким образом, стойки в соединении с ригелями, т.е. колонны с балками образуют внутренний каркас здания.

Прогоны − это второстепенные балки покрытия, уложенные мощные главные балки покрытия. На прогоны укладывается пирог кровельного покрытия.

Кровля − конструкция, защищающая быстровозводимое здание от атмосферных осадков и других погодных явлений. Верхняя оболочка крыши это − водонепроницаемая кровля. Вместе с чердачным перекрытием крыша образует покрытие строения. Для быстровозводимых зданий кровля в основном выполняется из сборных или заводских сэндвич панелей.

Бесчердачное покрытие − эта конструкция присутствует в быстровозводимом здании, где отсутствует чердак, а его функции совмещаются с конструкцией крыши, в том случае, если в здании отсутствует чердак, функции чердачного перекрытия и крыши совмещаются в одной конструкции, которая называется.

Перегородки − это тонкие стены, которые разделяют внутренне пространство пространства в пределах одного этажа на отдельные помещения. Кроме несущих нагрузок собственного веса, перегородки не выполняют других функций.

Лестницы − это конструктивные элементы быстровозводимых зданий, выполняющие роль сообщений между этажами.

Окна и двери − это конструктивные элементы быстровозводимых зданий, с помощью которых в помещении имеется естественное освещение, проветривание и сообщение между наружным и внутренним пространством.

Ворота, как и двери, позволяют вводить в быстровозводимое здание крупное оборудование или транспорт. В некоторых случаях вместо дверей устанавливают воротные системы.

Исходя, из конструктивных элементов быстровозводимых зданий можно определить конструктивный вид строения, который в основном бывает каркасным, с четким разделением конструкций по их функциям на несущие и ограждающие.

Актуальность применения в строительстве конструктивных элементов быстровозводимых зданий характеризуется приспособленностью их высоких качеств, способствующих увеличению эксплуатационного срока конструкций. Помимо этого, быстровозводимое здание, созданное из элементов конструкций, обладает специфическими особенностями, полностью соответствующими своему предназначению.

Наша компания занимается проектированием, производством, монтажом и строительством быстровозводимых зданий. Мы готовы предложить Вам типовые и индивидуальные проекты, с необычным дизайном конструктивных элементов быстровозводимых зданий. Звоните нам! Будем рады сотрудничеству!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *