Материалы несущих конструкций зданий и факторы, влияющие на выбор материала несущих и ограждающих конструкций.
При выборе строительных материалов имеет значение класс здания по капитальности, который регламентирует требования к степени, огнестойкости и долговечности, требования, связанные с условиями эксплуатации зданий — с климатом, с температурно-влажностым режимом помещений, с возможностью химической агрессии и т. п., экономическая выгода проекта.
Основным материалом массового строительства гражданских и производственных зданий является железобетон. Качества – долговечность и стойкость, хорошее сопротивление воздействию огня и коррозии. Ж/Б дороже металла, но не требует дополнительных расходов на обработку от негативных воздействий. Применятся как в сборном, так и в монолитном исполнении.
Металл применяется в несущих конструкциях покрытий больших пролетов. При возведении колонн каркаса одноэтажных производственных зданий применение металла целесообразно при большой высоте здания или при значительных нагрузках от мостовых кранов. Металлический несущий остов рекомендуется в тех случаях, когда специфические условия производственного процесса делают нецелесообразным применение железобетона (периодические тепловые воздействия и т.п. . Стальные изделия могут применяться в виде отдельных элементов несущего остова (решетчатые связи жесткости, фахверк торцов расширения, балки и т. п.). Во всех случаях применение металла должно быть обосновано и соответствовать требованиям СНиП 2.01.02—85 «Противопожарные нормы».
Дерево обладает рядом преимуществ (дешевизна, простота изготовления) и рядом существенных недостатков (недолговечность, горючесть). Применяется в производственных и складских помещениях для сельского хозяйства, подсобных помещениях в промышленности, временными сооружениями. Клееные деревянные конструкции, обработанные специальными составами, значительно меньше подвержены гниению и возгораемости. Они перспективны в качестве несущих конструкций покрытий зальных помещений общественного назначения, включая здания с большими пролетами.
Синтетические материалы, получающие все большее применение в ограждающих конструкциях, однако, почти не применяются в элементах несущего остова зданий в силу специфики их физико-механических свойств. Исключение — специальные виды конструкций (пневматические, тентовые и т. п.).
Разновидности каркасов одноэтажных производственных зданий (классификация и краткая характеристика каркасов).
Стоечно-балочный каркас с плоскостными рамными системами:
Наиболее распространены стоечно-балочные каркасы с жестким защемлением колонн в фундаменте. Каркас состоит из одно- или многопролетных поперечных рам, которые обеспечивают жесткость здания в поперечном направлении.
К продольным конструкциям каркаса относятся: фундаментные балки, подкрановые балки, подстропильные системы, связи.
Продольные элементы совместно с элементами поперечных рам обеспечивают пространственную жесткость здания в продольном направлении.
Стоечно-балочные каркасы могут быть из ж/б, металлических, деревянных и смешанных конструктивных элементов.
Каркасы с покрытием из длинномерных настилов:
Применяются
для пролетов 12, 18, 24 м и более. Длинномерные
сборные настилы укладывают на продольные
балки или на несущие продольные стены
Достоинства: Совмещают несущие и ограждающие функции, относительно небольшой расход материалов, сокращение кол-ва сборных элементов, высокая жесткость покрытия, т. к. все его части единый диск.
Недостатки: большие габаритные размеры, трудоемкость в изготовлении, транспортировании и монтаже.
Ширина: 1,5; 2; 3 м
Высота: 1 м.
Каркасы с плоскостными распорами, конструкциями в виде арок или рам:
-Рамы - стержневые конструкции, состоящие из стоек и ригелей, как правило, жестко соединенных между собой в узлах. Рамы перекрываю пролеты до 40-60 м.
-Рамы
бывают: трехшарнирные, бесшарнирные и
двухшарнирные с затяжкой.
-Рамы бывают стальные, из элементов сплошного сечения и решетчатые (сквозные).
-Деревянные рамы могут быть цельнодеревянные и клеедеревянные.
-Арки – распорная конструкция обычно криволинейного очертания, перекрывающая пролет между двумя опорами.
-Арки бывают: трехшарнирные, бесшарнирные и двухшарнирные.
Очертание арок: круговое, стрельчатое, треугольное, эллипсоидное, полигональное, параболическое.
Каркасы с пространственными системами: К простран. системам относятся: оболочки, складки, купола, своды, висячие системы, структуры, пневмоконструкции.
Достоинства: рациональная геометрическая форма, несущие и ограждающие функции, архитектурная выразительность, высокая жесткость, экономичный расход материалов, меньшая собственная масса.
Недостатки: большая трудоемкость при изготовлении и возведении.
Выполняются из ж/б, металла, дерева, фибробетона, пластмассы, синтетического тканевого материала.
