25. Покрытие одноэтажных зданий из пологих оболочек: их элементы, формы перекрываемых планов, конструктивные элементы, варианты разрезки на сборные элементы, способы опирания.

Пологие (парусные) оболочки (оболочки положительной гауссовой кривизны). Пологие оболочки имеют в плане форму квадрата или близкого к нему прямоугольника. Пологие оболочки опираются на четыре угла при помощи жестких диафрагм, которые могут быть осуществлены в виде арок с затяжками или сегментных ферм. Возможно также опирание плоских оболочек по периметру через криволинейные балки, стоящие на колоннах или стенах. Поверхность пологой оболочки может быть сферической или в виде близкой к ней поверхности переноса, имеющей одинаковую кривизну по всем вертикальным сечениям одного направления. Пологими оболочками можно перекрывать пролеты величиной до 100 м. Работают эти оболочки в основном на сжатие, однако в углах оболочки действуют значительные растягивающие усилия, в связи с чем там ставится сильная косая арматура.

Может опираться на фундамент.

Высота пологой оболочки у диафрагм по периметру – 1/8…1/10 пролета, высота оболочки посередине – соответственно ¼…1/5 пролета.

Пологие оболочки могут осуществляться как в монолитном, так и в сборном железобетоне.

Разрезка на сборные элементы может быть произведена радиальная по меридианам и кольцам или же прямоугольная по параллельным дугам окружности. Вторая разрезка более целесообразна, так как при ней получается меньшее число типоразмеров элементов и более простая их форма. При неодинаковой величине пролетов в обоих направлениях прямоугольная система разрезки является единственно возможной.. Сборка оболочек производится на передвижных подъемных подмостях-кондукторах.

Оболочка считается пологой при выполнении хотя бы одного из условий: f/a не более 1/10; f/b не более 1/10; f/l не более 1/5; f/d не менее 1/7.

Оболочки могут быть одиночными (в большинстве случаев это сооружения больших, около 100 м пролётов) или многоволновыми в одном или более направлениях.

Деревянные пологие оболочки заметного распространения не получили главным образом из-за успешного соперничества со стороны оболочек отрицательной гауссовой кривизны, которые в деревянном исполнении более просты, экономичны и выразительны. Пологие же оболочки из дерева сложно возводимы.

26. Покрытия одноэтажных здания оболочками типа гипар: схемы планов, конструктивные элементы, обеспечение пространственной устойчивости.

Гипар получил распространение благодаря архитектурным и конструктивным особенностям форм, большой жёсткости и несущей способности, хорошим экономическим и эксплуатационным качествам, возможности формообразования разнообразных и интересных систем, используемых при проектировании объёмно-пространственных композиций зданий.

Размеры перекрываемого плана находятся в пределах от 10 до 70 м, достигая иногда 100 м. Гипары возводятся главным образом из железобетона. Нашли применение деревянные, металлические и пластмассовые оболочки, а также комбинации этих материалов.

Гипары в промышленных зданиях применяются главным образом в виде квадратных или прямоугольных секций пролётом от 24 до 36 м, опирающихся по углам на колонны.

Оболочка, бортовые элементы.

Каждая секция состоит из четырёх параболоидов, опертых на окаймляющие рёбра. Работающие только на сжатие, а потому имеющие сравнительно небольшие сечения. Толщина оболочки параболоида обычно принимается 3 см со значительным утолщением к рёбрам.

Распор оболочек с таких секциях погашается при помощи затяжек, образующих вместе с рёбрами оболочки по сторонам секции треугольные фермы.

Такие покрытия могут иметь форму шатра или воронки; шатёр опирается в 4 углах, а воронка – на одной средней опоре. В шатре бортовые элементы, расположенные вдоль коньков покрытия, должны быть горизонтальными; распор воспринимается затяжками, расположенными по периметру. Такие покрытия могу применяться для пролётов до 30м.

Гипары проектируют с опиранием по контуру на стены, фермы, арки, рамы, балки и другие конструкции, называемые диафрагмами. Оболочки могут иметь точечное опирание в углах на пилоны (контрфорсы) или фундаменты.

В гипарах допускается устройство отверстий и проёмов различной формы для освещения и аэрации.

При опирании гипаров на колонны или фундаменты, распор воспринимают стальные или железобетонные затяжки.

Железобетонные Гипары бывают монолитными, сборными и сборно-монолитными. Сборные покрытия в плане 18х6, 18х12, 18х18, 24х24, 30х30, 36х36, 48х48, 60х60 м. стрела подъёма пологих гипаров 1/10…1/5 пролёта, подъёмистых – 1/5…1/2 пролёта.

С целью повышения жёсткости оболочки пролётом более 36 м в плите предусматривают ребра. По периметру гипара проектируют контурные (бортовые) элементы прямоугольного сечения высотой не менее 1/80 пролёта. Сопряжение плиты с бортовыми элементами или рёбрами делает плавным, с утолщением 10t (t – толщина плиты, равная 1/400…1/600 пролёта, но не менее 40 мм). Подъёмистые одиночные Гипары с криволинейным контуром и небольшим пролётом (до 30 м) могут не иметь бортовых элементов.

Сборный гипар из плит размером 3х3, 3х6, 3х9, 3х12, 3х15, 3х18 м и толщиной не менее 30 мм. Контурные элементы выполняют в виде сборных ферм и рам или монолитных железобетонных балок. Фермы могут быть железобетонными или стальными.

Металлические гипары дороже железобетонных и деревянных.

27.Однопоясные висячие покрытия: основные схемы и элементы способы восприятия и стабилизации покрытия, ограждающая конструкция покрытия. Однопоясные висячие покрытия - системы параллельных тросов,сеток,в которых на одной поверхности находятся несущие и стабилизирующие тросы,отличаясь по кривизне.Системы эти образуют цилиндрические или параболоидные поверхности.Поперечная нагрузка на несущие элементы передается обычно через настил. Повышение жесткости конструкций достигается увеличением веса настила или его омоноличиванием, превращающим систему в висячую оболочку, а при легких настилах - введением вантовых оттяжек.однопоясные,предварительно напряженные тросовые висячие покрытия являются сеткой тросов седловидной или гиперболической формы. В сетке присутствуют 2 вида вант:несущие выгнуты книзу,стабилизирующие ,предварительно натянутые,изогнуты вверх.Опорный контур:2 пересекающиеся наклонные арки,держащиеся натянутой сеткой и оттяжками(заанкерованными в землю). Предварительно натянутая сетка тросов подбора(гибкий опорный контур).тросы-подбора опираются на стойки с оттяжками и притянуты анкерами в другом направлении. 28.Двухпоясные висячие покрытия:основные схемы и элементы способы восприятия распора и обеспечение устойчивости,ограждающая конструкция покрытия. Двухпоясные висячие покрытия представляют собой предварительно напряженные системы,в которых несущие и стабилизирующие тросы расположены в разных криволинейных поверхностях.поверхность несущих тросов вогнута книзу,стабилизирующих(предварительно напряженных)выгнута кверху.обычно для круглых,овальных,прямоуг-х планов.круглые,овальные покрывать радиально расположенными тросами.внутренние концы тросов закрепляют в растянутый подвешенный циллиндрический барабан(благодаря нему,отверстие может быть почти любой величины),внешние заделывают в сжатый опорный контур.Прямоуг-е планы покрываются тросовыми фермами,в которых верхний трос несущий,нижний стабилизирующий.они соединяются диагональными оттяжками(стержнями).крепление к опорам опорными стойками или к торцевым стенам полукругл.ф-ы(работает по принципу свода). Билет 29.Мембранные покрытия зданий:схемы,способы восприятия распора и стабилизации,теплоизоляция и гидро-я покрытия. Мембранные покрытия представляют собой пространственную конструкцию, состоящую из тонких металлических листов, свободно провисающих или предварительно натянутых, и жесткого опорного контура.виды устройства:1.по радиально размещенным фермам,которые одним коцом на жестком овальном котуре, а другим (внутренним)на металлич. платформе.мембрана как несущий эл-т кровли натянута над верхними поясами ферм.2.металлич лист мембраны закрепляется в прямоугольном опорном контуре,свободно провисая(пригружают утепл-м и гидро-м ковром).3.мембраны двоякой кривизны ,натянутые на пересекающиеся арки.внутренние арки связаны друг с другом фермами. Опорный контур ,на который крепится висячее покрытие,принимает от него растягивающее усилие.провисающие фермы крепятся к нему шарнирами.В кругло- или овально-планных констр-х распор полностью погашается.контур в таком случае в основном работает на сжатие(иногда и изгибающие моменты).вертикальные опоры принимают вертикальные усилия.В прямолин-м контуре опоры воспринимают вертикальные нагрузки + распор+равноденствующая этих сил идет в фундамент конструкции.поэтому опоры делают наклонными

Билет 30.Виды пневматических конструкций зданий,способы обеспечения устойчивости,конструктивные элементы. Пневматические покрытия- легкие оболочки,в которых несущим элементом выступает воздух под давлением.Представляют из себя сшитые или склеенные вместе надутые баллоны.простота мотажа+легкость=чаще для временные сооружения.Типы 1. Воздухоопорные оболочки.баллон из специальной ткани под давлением покрывает помещение,попасть в которое можно по шлюзу.Фартуки из той же ткани с обеих сторон силового пояса,предотвращают утечку воздуха.Крепление на ленточных фундаментах прижимными пластинами,которые сцеплены с ф-м .или временное крепление анкерами в грунт(штыри,штопоры,винтовые сваи).фартуки с обеих сторон силового пояса,предотвращают утечку воздуха 2.Пневматический каркас.баллоны чаще в форме арок,смежные или размещенные с шагом(но тогда промежутки покрыты водонепроницаемой пленкой).также может быть тип пневмомат,когда кострукция сшита из единой ткани по раскрою.Опирание на песчаную подушку вдоль краев. 3.Пневматические линзы.Большие надутые подушки,состоящие из верхней и нижней оболочек,края которых соединяются по периметру.распор передают жестким опорным конструкциям по всему периметру или в отдельных точках.опирание на песчаную подушку вдоль краев. 31.Конструктивные приемы стабилизации висячих покрытий зданий. 1.Способ пригрузки. Укладывают металлические и ж\б балки на свободно подвещенные ванты. Сверху покрывают ж\б плитами и элементами покрытия. в результате получается пригруженная висячая конструкция. Также в случае мембранного покрытия утяжеление достигается устройством поверх мембраны утеплителя и гидроиз-о ковра. 2."ужесточенные".Такие,которые настолько жесткие уже ,что недопускаются деформации (кинематические и упругие).Достигается путем увеличения жесткости висячим предварительно напряженным конструкциям.Подвешивают ж\б плиты к вантам на крюках.Затем дополнительно увеличивают вес плит пригрузками,тем самым оттягивая их этой временной нагрузкой.Швы при этом заполняются бетоном,а нагрузку снимают.таким образом к-я приобретает большую жесткость. 3.предварительное напряжение несущих тросов стабилизирующими в висячих преднапряженных тросовых покрытиях.Стабилизация также достигается оттяжками(заанкеренными стойками) в случаях когда опорный контур,например, наклонные арки,поддержан натянутой тросовой сеткой.

32.Конструктивные приемы восприятия распоров висячих покрытий зданий. с помощью стоек и оттяжек. С использованием массивных примыкающих сооружений. С помощью анкеровки несущих и стабилизирующих канатов тросовых ферм. 34.Тентовые конструкции:схемы,узлы и обеспечение устойчивости. натянутая водонепроницаемая ткань или пленка закрепляется в земле анкерами или тросами-подбора,оттяжками,а другими концами к стоячим опорам.является покрытие ограждающим и несущим.чаще возводят:конусообразные тенты,тенты с поверхностью гипара,т-ы на опорных арках,многоопорные с поверх-ю гипаров.подходит для временных сооружений с пролетом не более 10 м.можно на многопролетный каркас с наклонными стойками .в верхней части этот тент опирается на опорный трос ,который соединяет вершины противоположных наклонных стоек.в нижней части прижат накладным тросом. 35.Самонесущие и навесные стены отапливаемых одноэтажных производственных зданий:схемы разрезки,размеры и конструкции панелей.

Наружные самонесущие и навесные крепятся с внешней стороны крайнего ряда калонн для защиты несущих конструкций.Самонес-е опираются на фундаментные балки.способностью стен выдерживать свой вес определяется допустимая высота.выполняют из крупных стеновых панелей,блоков,мелких блоков.кирпича.при отношении высоты с толщиной кладки 10:1-15:1,вводят ригель или обвязочную балку.к каркасу здания самоне-е крепятся гибкими или скользящими анкерами(для усадки).Навесные стены представляют из себя панели из плитных или листовых материалов + теплоизоляционные.Фархверковые колонны устанавливатся в торцах здания с учетом величины шага колонн наружных продольных стен.В самонесущих стенах опирание рядовых панелей происходит на фундаментные балки.Конструкции навесных п-й :каркасная и бескаркасная.Каркас в каркасной конструкции может быть из ж\б,металла,азбестоцемента.В бескаркасном случае составные слои панели склеивают .

Билет 36. Соединение железобетонных панелей стен одноэтажных производственных зданий с колоннами.

В зависимости от конструктивной схемы здания различают:

1.Несущие стены (в промышленных зданиях применяются редко, при высоте здания не более 7м) – воспринимают нагрузку от покрытий и собственного веса.

2.Самонесущие стены – воспринимают нагрузку от собственного веса и ветровую нагрузку по всей высоте здания и передают ее на фундамент. Такие стены устанавливают на фундаментные балки или собственные фундаменты и крепят гибкими связями по всей высоте колонн.

3.Ненесущие стены - воспринимают нагрузку только от собственного веса и ветра и передают ее др. элементам каркаса. Выполняются из навесных панелей. Материал навесных панелей- железобетон, легкий бетон, керамзитобетон, пенобетон. В случае, если стены должны быть утеплены эти материалы комбинируют с утеплителями разного рода –-> сендвич-панели.

Навесные панели могут монтироваться в виде горизонтальных и вертикальных элементов. Горизонтальные – крепятся непосредственно к колоннам , вертикальные – к ригелям, которые, в свою очередь, прикреплены к колоннам. Навеска панелей осуществляется при помощи уголков или полосового металла.

Железобетонные неутепленные панели – плоские длиной 6м и ребристые 12м.

Утепленные панели выпускают трехслойными: два слоя тяжелого бетона + слой легкого.

В случае, если длина панели меньше, чем расстояние между несущими конструкциями (колоннами), устанавливаются дополнительные фахверковые колонны, к которым крепятся панели. Такое решение характерно для торцевых и продольных стен производственных зданий.

Билет 37. Кирпичные и крупноблочные стены одноэтажных производственных зданий: конструкции, опорные элементы, связь стен с колоннами.

В зависимости от конструктивной схемы здания различают:

1.Несущие стены (в промышленных зданиях применяются редко, при высоте здания не более 7м) – воспринимают нагрузку от покрытий и собственного веса.

2.Самонесущие стены – воспринимают нагрузку от собственного веса и ветровую нагрузку по всей высоте здания и передают ее на фундамент. Такие стены устанавливают на фундаментные балки или собственные фундаменты и крепят гибкими связями по всей высоте колонн.

3.Ненесущие стены - воспринимают нагрузку только от собственного веса и ветра и передают ее др. элементам каркаса. Выполняются из навесных панелей

Материал несущих стен – кирпич, мелкие и крупные блоки.

Кирпичные стены применяются для небольших зданий из-за трудоемкости их возведения (шаг 6м, пролет 12, высота6м)

Под кирпичные стены устраивается ленточный фундамент. Цокольную часть стен штукатурят цементно-песчаным раствором или облицовывают керамическими плитами. Для неотапливаемых зданий применяют стены толщиной 250мм, при необходимости в местах опирания ферм и балок устраивают пилястры.

В верху фундамента следует предусмотреть гидроизоляцию.

Кирпичные стены связывают со стальным или ж/б каркасом гибкими связями.

Стены из крупных блоков в промышленных зданиях крепятся к каркасу анкерами с последующей приваркой их к закладным деталям колонны.

Билет 38. Конструктивное решение облегченных стен одноэтажных производственных зданий с использованием асбестоцемента и металла.

В зависимости от конструктивной схемы здания различают:

1.Несущие стены (в промышленных зданиях применяются редко, при высоте здания не более 7м) – воспринимают нагрузку от покрытий и собственного веса.

2.Самонесущие стены – воспринимают нагрузку от собственного веса и ветровую нагрузку по всей высоте здания и передают ее на фундамент. Такие стены устанавливают на фундаментные балки или собственные фундаменты и крепят гибкими связями по всей высоте колонн.

3.Ненесущие стены - воспринимают нагрузку только от собственного веса и ветра и передают ее др. элементам каркаса. Выполняются из навесных панелей.

Навесные панели:

1. неутепленные из железобетона (плоские и ребристые)

2. утепленные: легкобетонные (два слоя тяжелого бетона, один слой – легкий), трехслойные, обшитые асбестоцементными листами, трехслойные обшитые оцинкованной профилированной сталью.

Асбестоцементные панели различают:

С пенопластовым утеплителем, обшитым плоскими асбестоцементными листами

Или асбестоцементные с деревянным каркасом, внутри которого заложен минеральный утеплитель. Места соединения деревянного каркаса с асбестоцем. Листом промазывают клеем и водостойкой мастикой, затем скрепляют шурупами.

Такие панели крепят к колоннам уголковыми крюками или анкерами. Швы между панелями заполняют герметиком и защищают снаружи цементно-песчным раствором.

Учитывая хрупкость асбестоцементных листов, такие панели опирают на цоколь из бетонных блоков или железобетонных панелей, на отметке +1,2 ..1,5м.

В случае если вертикальные панели стен проектируются неутепленными – их можно выполнить из профилированных асбестоцементных листов. Стыки отдельных листов выполняются внахлест.

Металлические панели: состоят из листов оцинкованной профилированной стали и утеплителя – пенополистирола.

Такие панели монтируются вертикально и крепятся к горизонтальным ригелям, прикрепленным к колоннам. Панели крепятся к коробчатым ригелям посредством болтов

Билет 39. Совмещенные покрытия отапливаемых и неотапливаемых одноэтажных производственных и общественных зданий: состав покрытия, система водоотведения.

Покрытия большепролетных одноэтажных зданий ограждают внутреннее пространство от атмосферного и температурного влияния внешней среды. Выполняются пологими или плоскими.

Покрытия отапливаемых зданий состоят из:

1) Несущих элементов покрытия: плиты или настилы, опирающиеся на пролетные несущие конструкции – фермы или прогоны

2) Слой пароизоляции, укладываемый под теплоизоляцией. Служит препятствием проникновения паров воздуха из помещения в толщу утеплителя

3) Теплоизоляционный слой. Выполняет основные теплозащитные функции

4)Выравнивающая стяжка. Укладывается поверх теплоизоляционного слоя. Является основанием для гидроизоляционного ковра

5) Гидроизоляционный ковер. Препятствует проникновению в толщу утеплителя и внутрь помещения атмосферных осадков.

6)Защитный слой. Предохраняет гидроизоляцию покрытия от механических и атмосферных воздействий, а также от солнечной радиации.

Осуществление на строительстве всех элементов конструкций покрытия отапливаемых зданий требует длительного срока изготовления и больших затрат труда. Перенесение значительной части процессов изготовления покрытия в заводские условия дает возможность поставлять на стройку комплексные теплые настилы (настилы из легких бетонов (керамзитобетона, перлитобетона)), в которых несущие и теплоизоляционные функции совмещаются в одной плите.

Настил обычно выполняется из отдельных плит: железобетонных, из легкого бетона, из небетонных материалов: стальной профилированный настил, асбестоцементные волнистые листы.

Плиты железобетонного покрытия укладываются на верхние пояса ферм или балок и крепят к ним сваркой закладных деталей с замоноличиванием швов.

Стальной и алюминиевый профилированный настилд требует установки дополнительных ригелей, на которые опирается с шагом е более 3м. Стальной проф настил крепят к ригелям болтами.

Отвод воды с покрытий одноэтажных зданий осуществляется как наружу, так и во внутренний водосток.