25. Крыши и кровли гражданских зданий.

Крыша - конструктивный элемент, защищающий зда­ние от атмосферных осадков. Она состоит из водонепро­ницаемой оболочки (кровли) и поддерживающих ее несу­щих конструкций.

Покрытие передает нагрузку от снега, ветра (времен­ная нагрузка) и собственной массы на стены и отдельные опоры (постоянная нагрузка). Оно состоит из стропил (же­лезобетонных или деревянных) и стропильных ферм (же­лезобетонных, деревянных, стальных) или из рам, сводов, арок и т. п. Покрытие рассчитывают на прочность и устой­чивость.

Классификация крыш по назначению:

- эксплуатируемые (террасы, крыши с озеленением)

- не эксплуатируемые (традиционные)

По системам водоотводов:

- с наружным (3-5 этажей)

- внутреннем (выше 5 эт.)

- неорганизованный (вынос карнизом на 0,6м)

По конструкции: - совмещенные (вентилируемые, частично вентилируемые, невентилируемые);

- чердачные

По материалам: - рулонные; - безрулонные.

По степени сборности:- построечного изготовления; - индустриального (заводского).

При выборе материалов учитывается уклон, строительные и экономические хар-ки:

1. Ме кровля (из оцинкованной или черной листовой кровельной стали, соединяется фальцами лежачими и стоячими, по обрешетке крепят клямерами)

«+» - уклон от 8 градусов, надежная гидроизоляция, разная форма;

«-» - большой расход Ме, необходимость периодической окраски.

2. Асбестоцементные волнистые листы. (- обыкновенного профиля; - усиленного (ж\б стропилы); - среднего ;- унифицированного профиля. Крепление оцинкованными шурупами или атникоррозийнными гвоздями в гребне волны, уклон больше или = 15 град)

3. Плоские асбестоцементные листы (по сплошной или разреженной обрешетке, крепя т к настилу гвоздями, а между собой спец. противоветровыми кнопками и скобами)

«+» - долговечность, негорючесть, небольшая масса

«-» - трудоемко, уклон более 30%

4. Черепичная кровля (-пазовая (штампованная, ленточная); -плоская ленточная (шип с внешней стороны). Укладывается в 2 слоя с полным перекрытием швов с небольшим напуском через шов)

«+» - наиболее долговечна

«-» - тяжелая, уклон более 30, 45 град

5. Естественный шифер ( уклон более 30 град, прибивают к обрешетке гвоздями)

6. рулонные материалы (уклон не более 15 град. – материалы на основе окисленного битума; - битумно-полимерные; - полимерные)

7. бронированные рубероидные плитки (декоративные, прибиваются широкошляпочными гвоздями к сплошной обрешетке, к кот. пришит слой пергамина, с напуском в 2-3 слоя, уклон более 50 град)

26. Большепролетные плоскостные конструкции.

Фермы, рамы, арки

1. Фермы изготавливать сложнее, чем арки, но они обладают меньшей массой.

Ферма – двухпоясная конструкция с параллельными и не параллельными поясами. Решетка должна быть, как правило, геометрически неизменяема.

Выполняются из: дерево (пролет - 12-36м); металл (пролет - свыше 24м до 36м, высота сечения - 1/12 пролета), ж\б (наиболее часто применимы – до 24м)

ж\б – обычно изготавливают сегментной, прямоугольной, полигональной или трапециевидной формы.

h = 1\10, 1\12 – высота сечения;

Узлы верхнего пояса, на которые опираются ребра плит перекрытия, размещаются вдоль фермы, как правило, с шагом 3м. В последнее время применяются типовые, сегментные, безраскосные фермы.

Стальные фермы – обычно применяют при пролетах 12-18м и выше. Помимо стали фермы могут быть выполнены из алюминиевых сплавов. Такие фермы имеют сравнительно небольшой вес. Однако прочность алюминиевых сплавов в 2-3 раза ниже, чем у стали, а цена их выше. Конструируются металлические фермы с применением прокатных уголковых и швеллерных профилей. При пролетах более 40-50метров и при больших нагрузках эти профили рационально заменить трубчатыми или коробчатыми сечениями.

1. верхний пояс фермы – работает на сжатие

2. нижний пояс фермы – на растяжение

3. стойки

4. раскосы

5. опорные стойки

2. Рама – стоечно-балочная система, неразрезная. Нет перемещений горизонтальной балки по вертикальным стойкам, стойки и балка работают как единое целое.

Уменьшается сечение горизонтальной балки и общий вес конструкции. Изгибающие моменты перераспределяются, увеличивается сечение вертикальных балок.

Структура грунта под обеими опорами должна быть идентичной.

Учитываются:

1) характер нагрузок;

2) характер грунта;

3) размеры конструкции – делают монолитными на строительной площадке.

Виды: двухшарнирные, трехшарнирные, одношарнирные.

Средний пролет для рам – 40м, для трехшарнирных металлических рам – 60м.

Высота горизонтальной составляющей – 1/20 пролета для металлической рамы двутаврового профиля.

Деревянные, металлические, ж/б – в структурном стержневом варианте.

Деревянные – коробчатые системы со стальными тросами, повышенная надежность в эксплуатации.

Ж/б – распространены, предсказуемо ведет себя при пожарах.

3. Арки – плоскостные конструкции. Геометрический аспект – приближены к кривой давления (парабола).

Форма – циркульная, параболическая, стрельчатая, пологая.

Негативный момент – наличие распора. Гасить распор можно с помощью устройства специальных фундаментов, но конструкция сложная.

Параболическая арка – наиболее эффективно распределяет нагрузку, может перекрывать довольно большие пролеты.

Виды: двухшарнирные, трехшарнирные, одношарнирные.

Необходимо учитывать фактор ветровых нагрузок – лучше всего противостоит ветровым нагрузкам пологая арка.

Горизонтальные связи улучшают устойчивость арочных конструкций.

Ме, деревянные, железобетонные.

Ме – полнотелые, решетчатые.

Пролет – от 30 до 250м.

Высота сечения зависит от структуры (полнотелая, решетчатая и т. д.) – от 1/40 – 1/80 пролета.

Стрела подъема – 1/2 пролета – параболическая арка, 1/12 пролета – пологая, 1/5-1/6 – усредненное значение.