10.Крыши. Виды. Требования. Конструктивное решение плоских чердачных и бесчердачных железобетонных покрытий.

Крышей называется совокупность конструктивных элементов, завершающих здание и защищающих его от внешней среды. Различают следующие виды крыш: 1. По величине уклона: скатные (одно- и двускатные), имеющие уклон более 10°; плоские, с уклонами до 10°; 2. По конструктивному решению: чердачные, полупроходные (с высотой чердака 1—1,2 м), с микрочердаком , бесчердачные.

3. По условиям эксплуатации: крыши-террасы, предназначенные для размещения па них спортивных площадок, соляриев, садов и т. д.; крыши-«ванны», наполняемые водой в летний период и за счет этого уменьшающие перегрев помещений верхних этажей; неэксплуатируемые, устраиваемые у большинства гражданских зданий.

Крыши зданий должны удовлетворять требованиям:

• водонепроницаемости и атмосферостойко-сти;

• прочности и устойчивости; долговечности, огнестойкости;

• индустриальности ; экономичности.

Конструкция плоских крыш без чердака

Кровли бываютна сгораемой (деревянной) основе или на огнестойкой или полуогнеостойкой основе.Она может состоять из следующих слоев защитный, рулонный ковер, стяжка,темоизоляция, пароизоляция, вентилируемый канал,несущая конструкция. Наиболее надёжной и жесткой деревянной основой плоской крыши является деревоплита, длина назначается в зависимости от пролета и теплотехнического расчета. В виду возможности появления в верхней части покрытия конденсата доски предворительно покрываются антисептиком

Конструкция плоских крыш с чердаком.

По принципу конструкции плоские крыши с чердаком могут быть разбиты на две группы:

1) в первой группе чердачное перекрытие является основной несущей конструкцией, а надчердачная крыша - лёгкой, опирающейся на неё надстройкой

2) во второй группе чердачное перекрытие и надчердачная крыша решены раздельно и представляют собою конструкции, независимые одна от другой

В конструкциях второй группы статические и динамические нагрузки, воспринимаемые надчердачной крышей, передаются непосредственно на стены или стойки здания. Чердачное перекрытие и потолок помещения, составляющие в этом случае единое целое, полностью изолированы от внешних влияний.

В конструкциях первой группы может быть достигнута большая экономичность.

Чердачное перекрытие представляет собою литую ребристую железобетонную плиту, покрытую пароизолирующим слоем, на который уложен неорганический утеплитель. Надчердачная крыша состоит из весьма тонкого железобетонного безрёберного (безбалочного) покрытия, опирающегося на железобетонные стойки, размещённые на расстоянии 1,5-2,5 м одна от другой. Стойки опираются на балки чердачного перекрытия и могут быть сборными. Безбалочное перекрытие изготовляется на месте. При применении торкретирования1 можно уменьшить толщину плиты до 4-5 см.

11.Конструктивное решение скатных крыш. Наслонные, висячие и комбинированные стропильные системы.

скатные крыши - крыши, уклон которых которых превышает 5". Углы наклона скатов сказываются на водоотводе и снегосбросе, поэтому важно, чтобы на крыше не образовывалось снежных мешков, превращающихся при таянии в лед. Стропильная система создает необходимый уклон кровли и должна отвечать требованиям жесткости.

Бывают односкатная, двухскатная,

Шатровая крыша( состоит из нескольких треугольных скатов, объединяющихся вершинами, и имеет весьма сложную стропильную конструкцию. Если высота ската значительно больше его основания, то крышу называют шпилеобразной.),

Вальмовая крыша - с виду как бы подчеркивает свою защитную функцию. Четырехскатную вальмовую крышу образуют два фасадных трапециевидных ската и два торцовых треугольных.

Если длина торцовых скатов меньше фасадных, то крыши называют Полувальмовыми. Характерные черты вальмовой крыши - наличие слуховых или мансардных окон.

Мансардная (ломаная) крыша - результат превращения чердака в жилое помещение. Она состоит из двух ломаных скатов. В верхней части, идущей от конька, пологих, а после перегиба – крутых. Мансардные крыши сегодня очень популярны, т.к. позволяют эффективно использовать площадь подкрышного пространства.

тропила или стропильные фермы бывают наслонные (самый распространенный вариант) и висячие. Основная стропильная конструкция – треугольник, как наиболее жесткая и экономичная. Сложные стропильные фермы состоят из стропильных балок (стропильных ног), затяжек, ригелей, стоек, подкосов и других дополнительных элементов. Наслонные стропила устанавливают в домах со средней несущей стеной. Они состоят из двух наклонных стропильных ног, нижними концами опирающихся на продольные брусья – мауэрлаты, верхними - на коньковый прогон, поддерживаемый стойками, устанавливаемыми на лежень на внутренней несущей стене. Лежень и мауэрлат распределяют нагрузки на стены. Если нет внутренних продольных стен стропила опирают на внутренние поперечные стены или столбы. С увеличением пролета конструкция усложняется за счет введения дополнительных элементов - стоек, подкосов, увеличивающих поперечную жесткость и устойчивость стропильной системы в целом и превращающих стропильную конструкцию в ферму.

Висячие стропила применяют там, где нет внутренних опор; их опирают только на наружные стены. Висячие стропила состоят из наклонных стропильных ног и затяжки – горизонтального бруса для восприятия распора от стропильных ног. Нижние концы стропильных ног опираются через затяжку на мауэрлаты, верхние соединяются между собой у конька. Простейшие висячие стропила – симметричная треугольная ферма. Для усиления конструкции предусматривают дополнительную горизонтальную стяжку - ригель. Висячие стропила трудоемки в изготовлении и обходятся значительно дороже наслонных, поэтому для снижения стоимости крыши иногда создают комбинированные стропильные системы, состоящих как из висячих, так и наслонных стропил.

В комбинированных стропильных системах наслонные стропила (либо сразу обрешетка) принимают изгибающие напряжения от внешней нагрузки (снега, ветра, кровли и т. д.) и передают их на прогоны. Они, в этом случае, рассматриваются как опоры под наслонные стропила. Прогоны рассчитываются как разрезные однопролетные или многопролетные неразрезные балки, в зависимости от схемы их укладки.

5. Сборные железобетонные каркасы гражданских и промышленных зданий (Маклакова, с.64) Сборные железобетонные каркасы являются основным типом каркасов многоэтажных зданий. Этот каркас в гражданских зданиях состоит из одно- или двухэтажных стоек (колонн) и ригелей таврового или прямоугольного сечения. По высоте стойки соединяются сваркой стальных оголовков колонн между собой или сваркой концов арматурных стержней, выпущенных из тела стоек с последующим замоноличиванием стыка. Стыки стоек при этом располагают в каждом этаже или через этаж на расстоянии 0,6-1 м от уровня пола. Ригели присоединяют к стойкам сбоку с помощью сварки закладных стальных деталей, предусмотренных в этих конструктивных элементах, и с последующей заделкой бетоном. В многоэтажных промышленных зданиях применяют балочную и безбалочную схемы каркасов. Элементами каркаса являются колонны с фундаментами под ними и ригели перекрытий, вместе образующие железобетонные рамы. Сборный железобетонный каркас с балочным перекрытием проектируют как рамную, рамно-связевую или шарнирно-связевую системы. При рамной системе вертикальные и горизонтальные нагрузки, приходящиеся на здание, воспринимают железобетонные рамы с жесткими узлами. В рамно-связевой системе рамы с жесткими узлами воспринимают только вертикальные усилия, а горизонтальные усилия воспринимают перекрытия, передавая их на поперечные и торцовые стены и лестничные клетки. Если узлы рам имеют не жесткое, а шарнирное крепление, такая система называется шарнирно-связевой, передача нагрузок при этом происходит также, как и в рамносвязевой. Балочное перекрытие состоит из ригелей (прогонов), опирающихся на консоли колонн, и ребристых плит, уложенных по прогонам. Сборные элементы каркаса соединяются сваркой закладных деталей с последующим замоноличиванием.

При безбалочной схеме на капители колонн, выполненные в виде усеченной пирамиды квадратного сечения в основании, опирают многопустотные надколонные панели. На эти панели укладывают панели перекрытия. При безбалочной схеме перекрытие получается меньшей высоты, чем при балочной, но требуется больше бетона и стали, кроме того, более трудоемок монтаж.

Каркасы жилых и гражданских зданий возводят из железобетонных колонн, ригелей и прогонов и других элементов, которые изготовляются из тяжелого бетона марок 200 – 300. Длину колон обычно принимают равной высоте двух этажей здания. Колонны соединяют между собой, с ригелями и прогонами сваркой закладных деталей. Элементами каркаса здания являются: несущие стойки или колонны, ригели и панели перекрытий и покрытий. В здании с полным каркасом все усилия и нагрузки воспринимаются колоннами, расположенными как по периметру, так и внутри здания, и передаются через фундаменты на грунт основания.

В зданиях с неполным каркасом колонны по периметру отсутствуют, поэтому часть нагрузки воспринимается наружными несущими стенами, а часть — внутренним каркасным остовом, состоящим из колонн, балок и перекрытий.Сборные железобетонные каркасы из элементов заводского изготовления являются в настоящее время основным типом каркасного остова многоэтажных зданий. В случае необходимости каркасы делают из монолитного железобетона или из стальных прокатных профилей.Стойки или колонны сборного железобетонного каркаса принимаются высотой на один или два этажа; сечение колонн подбирается по расчету в зависимости от нагрузок. Колонны по высоте соединяются между собой сварными стыками, для чего верхние и нижние концы колонн снабжаются стальными обоймами, приваренными к арматуре. Колонны можно также соединять между собой, сваривая выпущенные концы продольной арматуры с последующим замоноличиванием стыка. Узел сопряжения прогона с колонной осуществляется сваркой стальных закладных деталей прогона с выступающими из стойки двутавром и двумя круглыми стержнями. Между стойками вкладываются железобетонные вставки, которые опираются на закладные детали колонн и привариваются к ним. Закладные детали после проверки качества сварки покрываются антикоррозийным составом, а узлы замоноличиваются.

Безригельный каркас : недостаток каркасной системы- выступающие из плоскости перекрытия ригели. Поэтому создали следующую систему: - каркасная система со скрытыми ригелями, - безбалочное покрытие, формируемое из сборных плит сплошного сечения с опорой на колонны, устанавливаемых по углам квадратного плана. Система со скрытыми ригелями проектируется по связевой схеме из сборных элементов : колонны, плиты перекрытия, стены-диафрагмы жесткости.

Во всех случаях наружные стены могут выполняться из сборных элементов (панелей) или местных материалов, выполняя роль несущих или самонесущих стен.