Добавил:
bagiwow
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:ekz / Arhitektura
.txt 1. Здания из крупных блоков. Конструктивные схемы зданий со стенами из крупных блоков. Схемы разрезок наружной стен на блоки. Типы блоков.
Здания, в которых наружные и внутренние стены смонтированы из больших искусственных или природных камней, называют крупноблочными. Крупные блоки укладывают с соблюдением перевязки швов.
Конструктивные схемы «крупноблочных зданий» :
а — с продольным расположением несущих стен;
б — с поперечным расположением несущих стен;
в — с неполным каркасом и поперечным расположением ригелей;
г—с неполным каркасом и продольным расположением ригелей.
Дома из крупных блоков - не выше 12 эт.
Толщина крупноблочных стен назначаются от 40 до 60 см в зависимости от теплотехнических и прочностных свойств материала блока и от климатических условий места строительства.
Систему раскладки блоков в пределах высоты этажа называют разрезкой, которая отличается по количеству рядов. Она бывает:
двухрядной, применяемой при использовании блоков из легких бетонов, плотных и
пильных известняков;
трехрядной, применяемой при использовании кирпичных блоков;
четырехрядной, которая использовалась в начальный период крупноблочного
строительства.
основными типами блоков являются:
простеночные, имеющие толщину от 400 до 600 мм;
подоконные, устанавливаемые между простеночными блоками и имеющие ниши для
приборов отопления;
перемычечные, перекрывающие оконный проем и снабженные четвертью для опирания
панелей междуэтажного перекрытия;
рядовые, располагающиеся на глухих участках стены и изготовленные по типу
простеночных блоков;
поясные, укладываемые по верху рядовых, но в отличие от перемычечных блоков у них
отсутствуют четверти для опирания панелей междуэтажного перекрытия;
угловой;
блоки внутренних стен, к ним относятся вертикальные и горизонтальные толщиной до 300 мм.
К специальным типам блоков относятся: угловые, карнизные, цокольные, парапетные и санитарно-технические.
2. Вопросы прочности крупноблочных стен. Сопряжения основных несущих конструкций в крупноблочных зданиях.
Необходимая прочность и устойчивость крупноблочных зданий осуществляется:
Принцип каменной кладки на цементно-песчаный раствор и с перевязкой вертикальных швов.
Подбор соответствующих марок бетонов и растворов по прочности на сжатие.
Поэтажная обвязка полными и перемычечными блоками, соединенными стальными связями.
Стальные связи между блоками наружных и внутренних стен.
Стальные связи между наружными стенами и плитами перекрытия
По конструктивному решению вертикальные стыки устраиваются:
открытыми в виде паза, образованного четвертями примыкающих блоков, заполненного легким бетоном или специальными вкладышами;
закрытыми в форме «колодца», образованного гранями примыкающих блоков и заполненного бетоном или раствором.
В горизонтальных стыках прочность и непродуваемость обеспечивается слоем цементного раствора, на который укладывается вышележащий ряд блоков. Все швы, вертикальные и горизонтальные в крупноблочных зданиях, с фасада тщательно конопатят и заделывают раствором.
3. Конструктивные схемы зданий со стенами из крупных панелей.
Здания, у которых стены и перегородки смонтированы из крупных элементов сравнительно небольшой толщины, называются крупнопанельными.
Преимущества:
1. меньшая масса конструкций, снижение расходов строительных материалов на 30-40%
2. снижение суммарных затрат труда на 30 %
3. сокращение сроков возведения более чем на 30%
Недостатки:
1. однообразие архитектуры
2. некачественно делались стыки – большая продуваемость
Основными конструктивными типами крупнопанельных зданий являются:
бескаркасный ячейковой структуры, при котором помещения образуются панелями, выполняющими и несущие, и ограждающие функции;
каркасно-панельный, отличающийся большими размерами внутренних помещений, четким разделением несущих и ограждающих функций между элементами каркаса и стеновыми панелями;
комбинированный, сочетающий оба типа в одном здании.
Бескаркасная.
1. Здания с узким шагом между поперечными стенами. Имеет наиболее широкое внедрение. Шаг основных несущих конструкций, поперечных стен, составляет 2,4 - 4,2 м. Наиболее распространены шаги 3,0 и 3,6 м.
Характерные особенности:
Применение сплошных плоских панелей перекрытий размером на комнату, что исключает наличие швов внутри помещения и уменьшается доля отделочных работ.
2. Здания с широким шагом. Расстояние между поперечными стенами 4,8 – 7,2, иногда вводятся шаги 3,0 и 3,2 м
Характернее черты:
* Плиты-настилы
* Панели перекрытия как пустотные, так и сплошные
* Более низкая степень заводской готовности
* Для пола необходима выравнивающая стяжка
* В местах сопряжения панелей возможно появление трещин
3. Смешанный шаг, с продольными несущими стенами. Устойчивость и жесткость зданий обеспечивается лестничными клетками и поперечными межквартирными стенами – диафрагмами.
Толщина из условия прочности:
Межквартирная 160 – 180 мм
Межкомнатная 100 – 160 мм
Требования:
* Нормативные теплотехнические
* Нормативные звукоизоляционные
* Долговечность, прочность
* Атмосферостойкость
* Эстетичность
4. Разрезка наружных стен на панели и область их применения.
В крупнопанельных зданиях разрезкой называется система раскладки панелей.
На нее оказывают влияние:
Конструктивная схема
Материал стеновой панели
Эстетичность
Наибольшее распространение получили следующие виды разрезок стен:
однорядная из панелей размером на одну или на две комнаты на всю высоту этажа. Высокая степень заводской готовности, не имеет швов и стыков внутри комнаты. Выпускаются со вставленным остеклением, подоконными досками;
двухрядная — поясная с применением горизонтальных и вертикальных
панелей, а иногда и межоконных вставок. Необходима установка оконных блоков, заделка стыков.
5, 6. Конструктивные решения панелей наружных и внутренних стен. Стеновые панели подразделяют по следующим признакам:
1. По месторасположению в здании:
панели наружных стен, у которых офактурена наружная поверхность, а внутренняя
сторона подготовлена под оклейку или окраску;
панели внутренних стен, изготовленные из железобетона с гладко отделанными поверхностями;
специальные панели, имеющие внутри вентиляционные каналы или устройства для отопления, электроснабжения и т. д.
2. По виду строительных материалов:
из керамзитобетона, из ячеистых бетонов, кирпича, керамических блоков, пиленого камня, синтетических и асбестоцементных материалов.
3. По характеру статической работы:
несущие, самонесущие и ненесущие.
4. По конструктивному решению:
однослойные без учета отделочных слоев из легких или ячеистых бетонов, получившие широкое распространение из-за несложности изготовления и эксплуатационной надежности;
трехслойные из тяжелого бетона с внутренней прослойкой из эффективного утеплителя;
многослойные, изготовленные из асбестоцементных или синтетических материалов и утеплителей; такие панели чаще всего применяются в каркасных зданиях;
экранированные снаружи листами асбофанеры или пластика, рекомендуемые для южных районов.
В строительной практике наиболее распространено использование одно и трехслойных панелей, использование же двухслойных панелей весьма ограничено.
Несущие панели внутренних стен крупнопанельных зданий устраиваются из огнестойких материалов: тяжелого и легкого бетона, можно так же применять ячеистые и силикатные бетоны.
Межквартирные 160 – 180 мм
Межкомнатные 100 – 160 мм
По конструкции несущие панели внутренних стен могут быть сплошными, пустотелыми, часторебристыми и с ребрами по контуру.
7. Конструктивное решение перекрытий в зданиях со стенами из крупных панелей.
Для устройства междуэтажных перекрытий в крупнопанельных зданиях используются железобетонные панели размером на комнату сплошные, шатровые, а также многопустотный железобетонный настил с круглыми или вертикальными пустотами.
Требования к перекрытиям:
* Прочность, жесткость, устойчивость
* Звукоизоляция жилых помещений
* Удовлетворение санитарно-гигиеническим требованиям
В части теплоусвоения пола:
* Акустически однородные
* Акустически неоднородные
Толщина для акустически однородных – 160 мм,
для неоднородных – 120 мм.
Если шаг большой, то все 160 мм.
Если пустотные плит, то 220 мм. (они менее индустриальные)
Поверх пустотных плит укладывается стяжка. На не пустотные плиты может укладываться теплозвукоизоляия, а затем линолеум.
8,9,10. Горизонтальные и верт-ые стыки между панелями. Передача вертикальной нагрузки в горизонтальных стыках. Связи наружных и внутренних стен.
Места соединения наружных панелей между собой, а также сопряжения их с перекрытиями и внутренними стенами относятся к наиболее ответственным и сложным узлам крупнопанельного здания. Стыки наружных панелей должны быть прочными, долговечными, герметичными (т. е. водо- и воздухонепроницаемыми), обладать достаточной теплозащитой, а также быть несложными по конструкции и способу заделки. Стыки наружных панелей подразделяют по следующим признакам:
1. По отношению к панели:
горизонтальный стык с противодождевым барьером;
плоский горизонтальный стык, применяемый в панелях при толщине их более 27 см;
горизонтальный стык внахлестку, образованный шахматным расположением западающих и выступающих панелей;
вертикальный стык, защищенный водоотбойной лентой. Открытая полость (декомпрессионная) позади, ленты предназначается для снижения ветрового давления и капиллярного подсоса влаги;
вертикальный стык, имеющий фигурные приливы, которые предназначены для закрепления уплотняющих прокладок с герметикой;
вертикальный стык внахлестку, образуемый выступающей и западающей панелью.
2. По особенностям устройства наружной зоны (устья) различают:
открытые с раздельными водо- и воздухонепроницаемыми преградами. Водоотбойная лента, препятствуя прониканию влаги во внутрь стыка, одновременно отводит её наружу. Основное достоинство таких стыков — небольшие затраты труда, возможность замены водоотбойных лент;
закрытые, наиболее распространенные в крупнопанельном строительстве. Снаружи их защищают цементным раствором, герметизирующими мастиками, прокладками из пороизола, гермита и т. д.;
закрытый с двойной герметизацией. Герметизация в таких стыках выполняется изнутри.
Горизонтальные стыки:
* Контактный
* Платформенный
* Комбинированный
* Монолитный
3. По способу заделки различают стыки:
утепленные пакетом из эффективного утеплителя;
замоноличенные легким или тяжелым бетоном, иногда раствором;
сборно-монолитные, у которых в полость стыка укладываются арматурные каркасы и тяжелый бетон.
4. По способу сопряжения стыки бывают:
сварные, у которых закладные детали смежных панелей соединены электросваркой;
петлевые, у которых петлевые выпуски примыкающих панелей соединены скобами;
болтовые, когда соединение смежных панелей производится оцинкованными металлическими элементами;
замкового типа, когда панели соединяют с помощью закладных деталей в
виде скоб и полосовых замков;
самозаклинивающие безметалльные, в которых соединение между панелями обеспечивается за счет самозаклинивания сопрягаемых граней, выполненных в форме
«ласточкиного хвоста».
Замоноличивающиеся связи «петля-скоба».
Сварные – более надежнее, применяются для сейсмоопасных районов. «Петля-скоба» применяется для зданий не выше 9 этажей. В настоящее время конструкции стыков
и способы сопряжения крупных панелей продолжают совершенствоваться.
11. Особенности проектирования фундаментов, фундаменты из крупноразмерных элементов.
При узком шаге поперечных стен. Фундаменты состоят из подушек и блоков, на которые установлены цокольные панели и панели внутренних стен подполья. Сопряжение панелей внутренних стен осуществляется при помощи сварки закладных деталей с последующим замоноличиванием узлов. Соединение наружных панелей с внутренними — петлевое сборно-монолитное.
При широком шаге поперечных стен. Фундаментами внутренних стен служат подушки, уложенные в виде сплошной или прерывистой ленты. Под наружными самонесущими стенами иногда устраивается бетонная подготовка толщиной 10 см. Панели внутренних стен — рамной конструкции или сплошные. Цокольные панели устанавливают на выступы фундаментных подушек или на бетонную подготовку. Наружные и внутренние панели соединяют при помощи арматурных выпусков и полости стыков замоноличивают тяжелым бетоном.
При продольном расположении несущих стен. Подземная часть монтируется из фундаментных подушек, блоков и наружных цокольных панелей. Крупноразмерные элементы, имеющие выпуски арматуры или закладные детали, соединяются электросваркой, затем стыки замоноличивают.
Прн свайном фундаменте. Под несущими стенами располагаются сваи, на которые укладывается ростверк или устанавливаются цокольные панели. С помощью электросварки арматурных выпусков головки сваи связываются с ростверком, а затем производится замоноличивание стыков.
Свайные фундамент:
* Сваи
* Оголовки
* Ростверки
12. Свайные фундаменты безростверковой конструкции. Область применения.
Необходимость устройства свайных фундаментов возникает, если верхние слои грунтов являются слабыми, малопрочными и сильносжимаемыми, то есть они являются малопригодными для устройства на них фундаментов мелкого заложения без улучшения свойств грунтов. Сваи передают нагрузки от сооружения на нижние, как правило, более уплотненные и прочные слои грунта. Свайные фундаменты применяются, если они являются в рассматриваемых условиях более экономичными и индустриальными.
При строительстве зданий и сооружений применяются два вида свайных фундаментов: безростверковые и с ростверками.
К безростверковым относятся конструкции со сваями-колоннами, состоящие из одиночных свай, насадок и колонн.
В конструкциях безростверковых свайных фундаментов используются сваи-колонны или иные любые виды свай с применением оголовков, насадок, монолитных стаканов и опорных балок.
К конструкциям с ростверками относятся фундаменты под колонны, включающие более двух свай (свайный куст) и фундаменты под несущие стены в виде ленточных ростверков с однорядным, двухрядным и более расположением свай.
В конструкции фундаментов типа "свайный куст" используются все конструкции свай. При выборе типа свай определяющим является требуемая величина ее несущей способности и вид нагрузки, действующей на фундамент.
При большой требуемой величине несущей способности применяются сваи-оболочки, а также буровые опоры с уширением или без него. Если на фундамент действуют наклонная или горизонтальная нагрузки, то применяют сваи больших сечений или диаметров. При значительных выдергивающих нагрузках применяются буронабивные сваи с уширением или винтовые сваи.
13. Покрытия крупнопанельных зданий, их конструктивные особенности.
Совмещенные покрытия построечного изготовления.
- Пустотная плита
- Пароизоляция
- Утеплитель
- Кровля
- Защитный слой гравия
По виду чердака и кровли покрытия могут быть:
- С холодным чердаком и рулонной или мастичной кровлей
- С теплым чердаком и рулонной или безрулонной кровлей
Преимущества безрулонной кровли:
- Ликвидирован трудоемкий процесс наклейки многослойного рулонного кровельного ковра в условиях строительной площадки.
- Ликвидирован процесс устройства уклонообразующей цем-песч стяжки.
- Сократились сроки строительства.
- Увеличился срок службы.
Какое покрытие применять зависит от региона, этажности, назначения здания.
14. Доборные изделия.
1) Санитарно-технические кабины
- На одно помещение, на 2 помещения
- Толщина стен 50 мм, вентиляция через верх кабины
- Конструкций не несущие, устанавливаются на перекрытия
2) Вентиляционные блоки
- Высотой на этаж
- На чердаке делается вывод из керамзитбетона с расширением
3) Тюбинги лифтовых шахт
Конструкция самонесущая толщиной 120 мм
Тюбинги устанавливаются друг на друга
Имеют свою фундаментную плиту
Расстояние между тюбингом и конструкцией 20-40 мм, чтоб не передавались вибрации
4) Элементы лестничных клеток (марши и площадки)
В зданиях с продольными несущими стенами лестницы могут состоять из маршей с полуплощадками и опираться на продольные стены.
При поперечном расположении несущих стен лестницы чаще всего монтируют из площадок и маршей. Лестничные площадки могут опираться и на продольные стены, и на консольные опорные выступы поперечных стен. На площадки опираются лестничные марши.
5) Плиты лоджий и балконов
В зависимости от особенностей наружных стен основанием балкона может служить железобетонная плита:
Консольная заделанная на наружную стену и закрепленная с междуэтажным перекрытием;
опертая на консольные балки, заделанные в наружную стену;
подвешенная к панелям внутренних стен при помощи стальных подвесок с натяжными муфтами;
опертая на приставные стойки.
6) Арх детали ограждений балконов и лоджий
15. Каркасные конструктивные системы гражданских зданий. Типы каркасов по технологии возведения. Материалы каркасов.
Несущие конструкции:
Колонны
Ригели
Связь элементов вертикальных и горизонтальных
Для зданий с полным каркасом:
1. С поперечным расположением ригелей. Эта схема чаще всего применяется в строительстве.
2. С продольным расположением ригелей. Отсутствие выступающих из плоскости потолка поперечных ригелей обеспечивает большую свободу для планировки внутренних помещений.
3. продольным и поперечным расположением ригелей (пространственный каркас)
4. Безригельное решение. При этом междуэтажные перекрытия опираются непосредственно ,на колонны в четырех точках.
В зданиях с неполным каркасом для наружных стен используются несущие панели.
Материал каркаса: чугуны, сталь, ж/б
Недостаток – высокая стоимость и низкий предел огнестойкости.
Ж/б каркасы:
- Монолитные
- Сборные (балочные, безбалочные)
- Сборно-монолитные
Целесообразность выбора зависит:
- От величин нагрузок
- От планировочного решения
- От назначения здания
16. Конструктивные схемы каркасов: рамная, рамно-связевая, связевая.
По условиям статической работы каркасно-панельные здания бывают:
рамные с жестким соединением элементов каркаса, из которых образуются продольные и поперечные рамы, способные воспринимать вертикальные и горизонтальные нагрузки;
рамно-связевые, представляющие собой сочетание плоских поперечных рам и продольных связей, которые совместно воспринимают ветровые (горизонтальные) нагрузки;
связевые, у которых рамы (колонны и ригели) воспринимают только вертикальные нагрузки, а ветровые нагрузки воспринимаются связями.
17. Сборные железобетонные каркасы: балочный каркас на примере межвидовой унифицированной серии 1.020. Принципы унификации.
Балочный каркас – для строительства общественных и производственных многоэтажных зданий.
- Колонны
- Ригели с 1 и 2 полками
- Пристеночные плиты перекрытия
- Рядовые плиты перекрытия
- Межкомнатные плиты перекрытия
Принцип унификации:
Оси колонн, панелей совмещены с разбивочными модульными осями зданий
Шаг колонн в направлении пролета ригелей 6; 7.2 ; 9 м
В направлении пролета перекрытий 3; 6; 7.2; 9; 12
Высота этажей 2.8; 3.3; 3.6; 4.2; 4.8; 6.0; 7.2
Колонны:
300*300 до 5 этажей
400*400
Предельная высота колонн 15 м, стыки колонн выполняются на расстоянии 0.6 – 1 м от уровня пола
18. Узлы сопряжения колонн, колонн и ригелей, укладка плит перекрытия.
Сферические или плоские торцевые поверхности.
Металлические оголовники или сердечники из прокатной стали с фрезерованными торцами.
Сопряжение ригеля с колонной осуществляется:
Опиранием на скрытую консоль.
Опиранием на стальное стремя с последующим замоноличиванием узла.
Опиранием на торцы колонны.
Узлы сборного каркаса и его элементы должны обеспечивать достаточную прочность и пространственную жесткость всего здания
19. Диафрагмы жесткости в каркасных зданиях. Обеспечение пространственной жесткости.
Пространственная жесткость связевых каркасно-панельных зданий, наиболее распространенных в многоэтажном строительстве, обеспечивается за счет:
устройства стенок жесткости, связанных с колоннами и ригелями;
укладки между колоннами плит-распорок и наружных ригелей;
связи лестничных клеток и лифтовых шахт с конструкциями каркаса;
устройства шпонок на баковых гранях междуэтажных плит.
20. Каркасы сборные безригельные.
КУБ – каркас унифицированный без ригелей выполненный из сборных элементов.
- Колонны с Мет воротниками (или без) в плоскости перекрытий
- Три основных типа плит перекрытия толщиной 160 мм (подколонная, межколонная, средняя), работающих по-разному
- Диафрагмы
- Лестницы
- Связи
- Вентблоки
Система КУБ является связевой.
21. Каркас монолитные, конструктивные решения перекрытий.
Монолитные ж/б перекрытия:
- Ребристые (с балками)
- Безбалочные (плитные)
Сборные монолитные перекрытия не имеют опалубки.
Здание с пространственными ядрами жесткости позволяют возводить здания с интересными планировочными решениями.
Здание с монолитным ядром жесткости и сборными несущими каркасными конструкциями. Монолитное ядро (шахта), где размещены лифты, лестницы, санитарно-
технические коммуникации, предназначено для обеспечения пространственной жесткости здания и восприятия горизонтальных нагрузок. Окружающие центральное ядро каркасные конструкции воспринимают только вертикальные нагрузки.
Здание с монолитным стволом и консольными платформами. Монолитный ствол, объединяющий лестницы, лифты и коммуникации, служит опорой для всего здания. В нескольких уровнях от ствола отходят монолитные плиты, несущие этажи, смонтированные из типовых панелей.
22, 23. Здания из объемных блоков. Область применения. Классификация блоков по функциональному применению, по размерам, по массе.
Пространственные конструктивные элементы здания размерами на одно или несколько помещений называются объемными блоками.
Блоки бывают из монолитного железобетона, а так же сборные из панелей кассетного или вибропрокатного производства.
Монолитные блоки имеют следующие условные названия:
«колпак» в виде перевернутой вниз коробки с последующим присоединением плиты пола; «стакан», к которому затем присоединяют потолочную панель;
«лежащий стакан» без передней стенки, куда впоследствии устанавливается наружная стеновая панель.
«близнецы»
Сборные объемные элементы бывают каркасной и безкаркасной конструкции.
По характеру статической работы объемные блоки бывают несущими и ненесущими.
В зависимости от назначения различают блоки:
- Жилых комнат
- Санитарно-кухонные
- Смешанные
- Блок лестницы
- Вспомогательные (шахты лифтов, блоки лоджий)
По масса:
До 10 т –малые блоки
От 10 до 25 т – средние блоки
Свыше 25 т – большие блоки
Так же классифицируются:
- По материалу
- По форме
- По степени заводской готовности
24. Комбинированные конструктивные системы: блочно-панельные, каркасно-блочные, блочно-ствольные конструктивные.
конструктивные.системы:
1. Бескаркасная, блочная создается компоновкой только несущих блоков размером на комнату. Разнообразие архитектурно-пространственных решений в таких зданиях обеспечивается за счет относительно свободного взаиморасположения отдельных блоков. Эта система получила наибольшее распространение в объемно-блочном домостроении.
2. Панельно-объемная, блочно-панельная характеризуется совместным использованием несущих объемных блоков с панелями наружных стен и перекрытий. В промежутках между блоками располагаются помещения увеличенной площади, что очень важно для возведения некоторых общественных зданий. Недостаточная конструктивная завершенность, требующая производства дополнительных работ на строительной площадке, — основной недостаток этой конструктивной системы.
3. Каркасная, каркасно-блочная характеризуется поэтажным опиранием ненесущих объемных блоков на элементы каркаса. Такое сочетание позволяет возводить здания повышенной этажности; однако эта система еще не получила широкого распространения.
4. Система навесных объемных блоков, навешиваемых на несущие столпы – ядра жесткости и т.д.
5. Система висячих ненесущих блоков, подвешенных к тем или иным видам несущих конструкций.
6. Система блочно-ствольная рассчитана на использование несущих ядер жесткости, столпов, на которых на различных высотах создаются несущие платформы для размещения объемно-блочных частей из несущих объемных блоков в несколько этажей.
1. Конструкции покрытий больших пролетов. Общие сведения. Область применения, классификация, применяемые материалы.
Специфика – большие неразгороженные пространства.
Все типы конструкций покрытий можно рассматривать с 2 позиций:
1. с позиции работы в одном, двух или нескольких направлениях одновременно (плоскостные или пространственные конструкции)
2. с позиции отсутствия или наличия распора (распорные, безраспорные)
Плоскостными называются конструкции, работающие только в одной вертикальной плоскости, проходящей через опоры:
- балки
- фермы
- рамы
- арки
Пространственные покрытия работают одновременно в двух или нескольких направлениях:
- оболочки
- складки
- перекрестные системы
- висячие покрытия
- пневматические конструкции
В распорных конструкциях под влиянием собственной массы и внешних вертикальных нагрузок, возникают на опорах кроме вертикальных еще и горизонтальные, называемые распорными составляющими.
Материалы, из которых изготавливают большепролетные конструкции:
- камень
- кирпич
- ж/б
- бетон
- сталь
- дерево
- конструкционные пластмассы
- ткань
- пленка
- синтетика
- алюминиевые сплавы
2. Безраспорные плоскостные несущие конструкции покрытий. Балки и фермы. Виды, классификация по материалам и пролетам. Обеспечение пространственной жесткости стальных ферм.
Ж/б балки – пролеты до 24 м.
Преимущества ж/б балок:
1. экономичный расход металла
2. простота монтажа
3. соответствие противопожарным требованиям
Высота балки порядка 0,1 величины пролета.
Балки металлические применяются по технологическим требованиям или при повышенной динамической нагрузке.
- сварные
- клепаные
Деревянные балки. Прогоны соединяются на расстоянии 1 м.
Фермы – сквозные стержневые конструкции, состоящие из верхнего и нижнего пояса и решетки, вертикальных стоек и наклонных раскосов.
У фермы в отличие от балки постоянное сечение, изменяется только высота фермы в зависимости от пролета.
- Металлические
- Деревянные
- Ж/б
Стальные фермы – для пролетов 18, 24, 30, 36 м и шагов 6 и 12 м.
Полигонные и с параллельными поясами при рулонных кровлях, треугольные при кровлях из стальных или асбестоцементных листов.
Для большепролетных зданий (60 – 100 м) фермы типа:
- Сегментного
- Параболического
- Треугольного
Конструкции ферм – сварные из стержней открытого или закрытого трубчатого профиля.
Стержни открытого профиля соединяют в узлах ферм приваркой к плоским стальным листам – фасонкам. В фермах из труб – бесфасоночное соединение стержней.
3. Распорные плоскостные конструкции.
Цилиндрические своды, опертые на фундамент по всей длине можно рассматривать как разновидность арки со значительно увеличенной шириной.
Рамы – упругая распорная конструкция, составленная из прямоугольных или криволинейных элементов, жестко соединенных между собой в узлах их пересечения.
Рамы применяются для уменьшения высоты ригеля.
Затяжка – стягивает стойки.
Способы конструктивного решения рам:
- Жесткое крепление
- С двумя шарнирами
- С тремя шарнирами (сечение ригеля уменьшается)
Способы разгрузки ригеля рамы:
- Рама с выносными консолями
- Трехшарнирная рама со сплошной стенкой
Арки – плоский изогнутый стержень с неподвижными опорами по концам.
Очертания арок:
- Круговое
- Эллиптическое
- Стрельчатое
- Зубчатое
- Подковообразное
- Трехлопастное
4. Безраспорные пространственные конструкции покрытий.
Перекрестные системы – системы балок или ферм с параллельными поясами, перекрещивающихся в двух, иногда в трех направлениях. (ортогональные, неортогональные, треугольные)
Наличие пересекающихся элементов позволяет передать нагрузки от опоры не в одной вертикальной плоскости, а сразу в двух или трех вертикальных плоскостях.
Системы бывают по конструктивным особенностям:
- перекрестно-ребристые. Покрытие из сборных коробчатых и плоских элементов.
- перекрестно-стержневые
Плюсы перекрестных систем:
- Перекрывают большие пролеты без промежуточных опор
- Снижение строительной высоты покрытия
- Унификация узлов и стержневых элементов
- Сокращение затрат на транспорт
- Возможность сбора на земле и подъема крупными блоками
- Сборность-разборность ( при необходимости)
- Универсальность применения
- Возможность образовывать сложные пространственные формы покрытий, не только плоские
- Возможность опирания в любых точках пересечения ребер
- Быстрота сборки малым количеством рабочей силы
5. Тонкостенные пространственные конструкции.
Конструкции, пространственная форма которых обеспечивает их жесткость и устойчивость. (оболочки, складки)
Оболочка представляет собой изогнутые пластинки – геометрические тела, ограниченные криволинейными поверхностями, расстояние между которыми существенно мала по сравнению с размерами пролетов.
Складки составляют из тонкостенных элементов, жестко соединенных между собой под некоторым углом.
(оболочки) Гаусова кривизна – величина, обратная радиусу, под которым изогнута конструкция.
Один радиус кривизны – нулевая кривизна.
Оболочки различаются по способу их геометрического формообразования:
- Способ переноса
- Способ вращения
- Комбинированный
Основные цилиндрические поверхности – цилиндрическая, коническая, коноидальные пов-ти, бочарная пов-ть, тороидальная пов-ть, сферическая, гипара (поверхность гиперболойда), воронкообразная.
Оболочки могут быть:
- Гладкими
- Волнистыми
- Ребристыми
- Сетчатыми
Складки имеют конфигурацию либо треугольную, либо трапецевидную.
6. Висячие системы покрытий.
Пролет больше 100 м
Преимущества – небольшой вес, небольшой размер.
Основные материалы: металл, ж/б.
Основные несущие элементы:
- Мет канаты
- Тросы или ванты
- Мет полосы и целые листы
- Мет прокат
- Синтетические материалы
Способы борьбы с переворачиванием:
- Пригрузка до достижения общей массы покрытия 100 кг/м^ 2
- Ужесточение конструкции приданием жесткости ее форме
- Предварительное напряжение несущих тросов стабилизирующими тросами
Виды висячих покрытий: пригружаемые, жесткие.
Легкие вантовые, предварительно напряженные конструкции:
- Однопоясные конструкции (вантовые сетки)
- Двухпоясные конструкции (вантовые фермы)
Несущие тросы всегда выгнуты вниз.
Мембранные покрытия состоят из свободно провисающих или предварительно натянутых мет листов. Является одновременно и ограждающей и несущей конструкцией.
8. Классификация общественных зданий.
Общественные здания: учебно-воспитательного назнач, здравоохранение и социальное обслуживание населения, культурно-досуговой деятельности и религиозных обрядов, для временного пребывания, для научно-исследовательских учреждений, здания деловых центров, многофункциональные здания и комплексы.
Функциональные процессы, осуществляемые в здании, можно разбить на группы:
- Главные, основные (специфические – протекает определяющая функция)
- Вспомогательные – необходимые для осуществления основного процесса
- Общие – служат для общего использования
Функциональное зонирование – разбивка здания на зоны из однородных групп помещений.
Функциональные блоки – общие по функции группы помещений.
Основная задача функц зонирования – выявление связей между помещениями при сохранении их четкого разграничивания.
Типы зонирования:
Горизонтальные – все функциональные блоки расположены в одном уровне и связаны между собой горизонтальными коммуникациями;
Вертикальные
Основные схемы группировки помещений: ячейковая, анфиладная, зальная, атриумная, павильонная, смешанная.
Наиболее распространены каркасная система с навесными панелями и смешанные системы сочетающие традиционные материалы с легкими высокоэффективными.
Инженерное оборудование зданий:
- Система отопления
- Система приточной и вытяжной вентиляции
- Система кондиционирования восдуха
- Водоснабжение и водоотведение
- Газоснабжение
- Электрооборудование и электроосвещение
- Устройство городской телефонной связи
- Телевидение
- Охранная и пожарно-охранная сигнализации
9, 10, 11, 13. Структурные узлы здания
Основные архитекрурно-планировочные элементы – структурные узлы.
- Помещения основного функционального назначения
- Входной узел (тамбур, вестибюль, гардероб)
- Горизонтальные и вертикальные коммуникации
- Санитарные узлы (туалеты, умывальники, комнаты личной гигиены, курилки, шкафы для сушки одежды)
Входной узел является организующим композиционным центром здания.
К нему относятся: тамбур, вестибюль, гардероб (не в каждом)
Тамбур – проходное пространство между дверями, служащее для защиты от проникновения холодного воздуха, дыма и запахов при входе в здание.
- Может быть пристроенный или встроенный
- Min глубину принимаем 1500 мм
- Ширина должна быть 2200 мм
- Ширина входной двери – не менее 900 мм
- Размеры проступи и подступенка 300*150 мм
- Пандусный уклон 1:12
- Ширина пандуса от 1.5 до 1.8 м
Вестибюль – коммуникационное помещение с распределительными функциями, откуда потоки людей направляются в коридоры, на лестницы, к подъемникам.
Могут включать в себя ряд вспомогательных помещений: справочное бюро, помещение операторов, торговые киоски, охрана и т.п.
Площадь вестибюля назначают в зависимости от количества людей, находящихся в вестибюле в часы пик и в зависимости от назначения здания.
Расположение в вестибюле гардероба бывает:
- Боковое одностороннее
- Боковое двухстороннее
- Центральное двухстороннее
- Центральное одностороннее
Глубина гардероба за барьером – не более 6 м. Проход - не менее 1 м.
Горизонтальные коммуникации (коридоры, галереи, переходы) осуществляют связь между помещениями и вертикальными коммуникациями в пределах одного этажа.
Основные планировочные моменты:
- Min ширина главнх коридоров 1.8 м, второстепенных – 1.2 м
- Необходимо проектировать естественное освещение
- Max длина коридора при освещении с 2 торцов - 48м, с одного - 24 м
- Длина коридора зависит от степени огнестойкости здания
Вертикальные коммуникации – устраиваются для подъема
- Лестницы
- Лифты
- Эскалаторы
- Пандусы
Эскалатор – подъемник непрерывного действия, движущаяся лестница
Пандусы – наклонные полые поверхности без ступеней
Лестниц – единственное средство эвакуации. Подразделяются на: внутренние, размещенные в лестничных клетках; внутренние открытые; наружные открытые.
Лестничные клетки бывают обычные и незадымляемые.
Ширина лестничного марша не менее:
- 1,35 для здании, где одновременно на этаже находится не менее200 человек
- 1,2 для остальных зданий
- 0,9 если в здании одновременно пребывает до 5 человек
Единственное средство эвакуации, поэтому:
- Легкая доступность
- Хорошо обозначают в планах
- Изготавливают из несгораемых материалов
- Должны быть ограждения с поручнями
Кабина лифта 2100*1100, выход из лифтов осуществляется в лифтовые холлы.
Эскалаторы. Высота ступени – 200 мм, ширина – 400мм.
Санитарные узлы.
Туалетные комнаты, умывальники, при необходимости душевые, сушилки для одежды.
Проектируются друг над другом по этажам из-за самотечных канализационных стояков.
Располагаются на каждом этаже на расстоянии не более 75 м от наиболее удаленного места пребывания людей.
12. Зальные помещения.
Здание должно отвечать требованиям функционального назначения:
- Нормативное освещение
- Нормативная звукоизоляция
- Удобный доступ
- Площадь и объем должны соответствовать нормам.
Площадь на одно место не менее:
- 0,7 м^2 – театры, концертные и унивесальные залы
- 1 м – кинотеатров круглогодичного действия
Объем на одно место:
- 4-5 м – драм театры
- 4-6 м – кинотеатры
- 6-8 м – оперы и балета
15. Приемы композиции.
Композиция – строение архитектурного произведения, расположение его основных элементов в определенной системе и последовательности.
Композиция:
- Правильной геометрической формы
- Свободной
Композиция из геометрических тел:
- Центрические. Вокруг основной, центральной формы группируются остальные.
- Фронтальные. Линейная форма, вытянутая по оси.
- Глубинные. Создается ощущение определенной глубины.
- Ракурсные. Принудительно смотрим на архитектурную постройку под определенным углом.
- Комбинированные
Средства обеспечения художественной выразительности.
- Обеспечение пропорциональности. Соразмерность, соотношение между архитектурным сооружением в целом и его отдельными элементами.
- Тектоничность. Конструктивное строение архитектурных сооружений, выявленное и использованное в художественных целях (стеновая деревянная, стеновая каменная, стоечно-балочная, каркасная)
- Архитектурный масштаб. Определяет соразмерность здания с окружающим, в том числе человеком.
- Симметрия. Сбалансированное распределение и расположение эквивалентных форм и пространств по разные стороны разделяющей линии или плоскости.
- Метр-ритм. Ритм – чередование в определенной последовательности деталей. Метр – интервал.
- Нюанс-контраст. Пара характеризует степень сходства и различия между архитектурными элементами. Контраст – резкое различие, нюанс – незначительное.
- Цвет
- Фактура, текстура материала. Фактура – естественное состояние поверхности строительного материала, изделия или конструкции. Рисунок слоев или волокон называется текстурой.
- Орнаментика. Средство украшения, основанное на периодическом повторении различных геометрических фигур, элементов растений.
- Светотень, силуэт, пластика. Пластика – наличие в фасаде выступов и закладных деталей. Силуэт – темный контур предмета на светлом фоне или пов-ти.
Здания, в которых наружные и внутренние стены смонтированы из больших искусственных или природных камней, называют крупноблочными. Крупные блоки укладывают с соблюдением перевязки швов.
Конструктивные схемы «крупноблочных зданий» :
а — с продольным расположением несущих стен;
б — с поперечным расположением несущих стен;
в — с неполным каркасом и поперечным расположением ригелей;
г—с неполным каркасом и продольным расположением ригелей.
Дома из крупных блоков - не выше 12 эт.
Толщина крупноблочных стен назначаются от 40 до 60 см в зависимости от теплотехнических и прочностных свойств материала блока и от климатических условий места строительства.
Систему раскладки блоков в пределах высоты этажа называют разрезкой, которая отличается по количеству рядов. Она бывает:
двухрядной, применяемой при использовании блоков из легких бетонов, плотных и
пильных известняков;
трехрядной, применяемой при использовании кирпичных блоков;
четырехрядной, которая использовалась в начальный период крупноблочного
строительства.
основными типами блоков являются:
простеночные, имеющие толщину от 400 до 600 мм;
подоконные, устанавливаемые между простеночными блоками и имеющие ниши для
приборов отопления;
перемычечные, перекрывающие оконный проем и снабженные четвертью для опирания
панелей междуэтажного перекрытия;
рядовые, располагающиеся на глухих участках стены и изготовленные по типу
простеночных блоков;
поясные, укладываемые по верху рядовых, но в отличие от перемычечных блоков у них
отсутствуют четверти для опирания панелей междуэтажного перекрытия;
угловой;
блоки внутренних стен, к ним относятся вертикальные и горизонтальные толщиной до 300 мм.
К специальным типам блоков относятся: угловые, карнизные, цокольные, парапетные и санитарно-технические.
2. Вопросы прочности крупноблочных стен. Сопряжения основных несущих конструкций в крупноблочных зданиях.
Необходимая прочность и устойчивость крупноблочных зданий осуществляется:
Принцип каменной кладки на цементно-песчаный раствор и с перевязкой вертикальных швов.
Подбор соответствующих марок бетонов и растворов по прочности на сжатие.
Поэтажная обвязка полными и перемычечными блоками, соединенными стальными связями.
Стальные связи между блоками наружных и внутренних стен.
Стальные связи между наружными стенами и плитами перекрытия
По конструктивному решению вертикальные стыки устраиваются:
открытыми в виде паза, образованного четвертями примыкающих блоков, заполненного легким бетоном или специальными вкладышами;
закрытыми в форме «колодца», образованного гранями примыкающих блоков и заполненного бетоном или раствором.
В горизонтальных стыках прочность и непродуваемость обеспечивается слоем цементного раствора, на который укладывается вышележащий ряд блоков. Все швы, вертикальные и горизонтальные в крупноблочных зданиях, с фасада тщательно конопатят и заделывают раствором.
3. Конструктивные схемы зданий со стенами из крупных панелей.
Здания, у которых стены и перегородки смонтированы из крупных элементов сравнительно небольшой толщины, называются крупнопанельными.
Преимущества:
1. меньшая масса конструкций, снижение расходов строительных материалов на 30-40%
2. снижение суммарных затрат труда на 30 %
3. сокращение сроков возведения более чем на 30%
Недостатки:
1. однообразие архитектуры
2. некачественно делались стыки – большая продуваемость
Основными конструктивными типами крупнопанельных зданий являются:
бескаркасный ячейковой структуры, при котором помещения образуются панелями, выполняющими и несущие, и ограждающие функции;
каркасно-панельный, отличающийся большими размерами внутренних помещений, четким разделением несущих и ограждающих функций между элементами каркаса и стеновыми панелями;
комбинированный, сочетающий оба типа в одном здании.
Бескаркасная.
1. Здания с узким шагом между поперечными стенами. Имеет наиболее широкое внедрение. Шаг основных несущих конструкций, поперечных стен, составляет 2,4 - 4,2 м. Наиболее распространены шаги 3,0 и 3,6 м.
Характерные особенности:
Применение сплошных плоских панелей перекрытий размером на комнату, что исключает наличие швов внутри помещения и уменьшается доля отделочных работ.
2. Здания с широким шагом. Расстояние между поперечными стенами 4,8 – 7,2, иногда вводятся шаги 3,0 и 3,2 м
Характернее черты:
* Плиты-настилы
* Панели перекрытия как пустотные, так и сплошные
* Более низкая степень заводской готовности
* Для пола необходима выравнивающая стяжка
* В местах сопряжения панелей возможно появление трещин
3. Смешанный шаг, с продольными несущими стенами. Устойчивость и жесткость зданий обеспечивается лестничными клетками и поперечными межквартирными стенами – диафрагмами.
Толщина из условия прочности:
Межквартирная 160 – 180 мм
Межкомнатная 100 – 160 мм
Требования:
* Нормативные теплотехнические
* Нормативные звукоизоляционные
* Долговечность, прочность
* Атмосферостойкость
* Эстетичность
4. Разрезка наружных стен на панели и область их применения.
В крупнопанельных зданиях разрезкой называется система раскладки панелей.
На нее оказывают влияние:
Конструктивная схема
Материал стеновой панели
Эстетичность
Наибольшее распространение получили следующие виды разрезок стен:
однорядная из панелей размером на одну или на две комнаты на всю высоту этажа. Высокая степень заводской готовности, не имеет швов и стыков внутри комнаты. Выпускаются со вставленным остеклением, подоконными досками;
двухрядная — поясная с применением горизонтальных и вертикальных
панелей, а иногда и межоконных вставок. Необходима установка оконных блоков, заделка стыков.
5, 6. Конструктивные решения панелей наружных и внутренних стен. Стеновые панели подразделяют по следующим признакам:
1. По месторасположению в здании:
панели наружных стен, у которых офактурена наружная поверхность, а внутренняя
сторона подготовлена под оклейку или окраску;
панели внутренних стен, изготовленные из железобетона с гладко отделанными поверхностями;
специальные панели, имеющие внутри вентиляционные каналы или устройства для отопления, электроснабжения и т. д.
2. По виду строительных материалов:
из керамзитобетона, из ячеистых бетонов, кирпича, керамических блоков, пиленого камня, синтетических и асбестоцементных материалов.
3. По характеру статической работы:
несущие, самонесущие и ненесущие.
4. По конструктивному решению:
однослойные без учета отделочных слоев из легких или ячеистых бетонов, получившие широкое распространение из-за несложности изготовления и эксплуатационной надежности;
трехслойные из тяжелого бетона с внутренней прослойкой из эффективного утеплителя;
многослойные, изготовленные из асбестоцементных или синтетических материалов и утеплителей; такие панели чаще всего применяются в каркасных зданиях;
экранированные снаружи листами асбофанеры или пластика, рекомендуемые для южных районов.
В строительной практике наиболее распространено использование одно и трехслойных панелей, использование же двухслойных панелей весьма ограничено.
Несущие панели внутренних стен крупнопанельных зданий устраиваются из огнестойких материалов: тяжелого и легкого бетона, можно так же применять ячеистые и силикатные бетоны.
Межквартирные 160 – 180 мм
Межкомнатные 100 – 160 мм
По конструкции несущие панели внутренних стен могут быть сплошными, пустотелыми, часторебристыми и с ребрами по контуру.
7. Конструктивное решение перекрытий в зданиях со стенами из крупных панелей.
Для устройства междуэтажных перекрытий в крупнопанельных зданиях используются железобетонные панели размером на комнату сплошные, шатровые, а также многопустотный железобетонный настил с круглыми или вертикальными пустотами.
Требования к перекрытиям:
* Прочность, жесткость, устойчивость
* Звукоизоляция жилых помещений
* Удовлетворение санитарно-гигиеническим требованиям
В части теплоусвоения пола:
* Акустически однородные
* Акустически неоднородные
Толщина для акустически однородных – 160 мм,
для неоднородных – 120 мм.
Если шаг большой, то все 160 мм.
Если пустотные плит, то 220 мм. (они менее индустриальные)
Поверх пустотных плит укладывается стяжка. На не пустотные плиты может укладываться теплозвукоизоляия, а затем линолеум.
8,9,10. Горизонтальные и верт-ые стыки между панелями. Передача вертикальной нагрузки в горизонтальных стыках. Связи наружных и внутренних стен.
Места соединения наружных панелей между собой, а также сопряжения их с перекрытиями и внутренними стенами относятся к наиболее ответственным и сложным узлам крупнопанельного здания. Стыки наружных панелей должны быть прочными, долговечными, герметичными (т. е. водо- и воздухонепроницаемыми), обладать достаточной теплозащитой, а также быть несложными по конструкции и способу заделки. Стыки наружных панелей подразделяют по следующим признакам:
1. По отношению к панели:
горизонтальный стык с противодождевым барьером;
плоский горизонтальный стык, применяемый в панелях при толщине их более 27 см;
горизонтальный стык внахлестку, образованный шахматным расположением западающих и выступающих панелей;
вертикальный стык, защищенный водоотбойной лентой. Открытая полость (декомпрессионная) позади, ленты предназначается для снижения ветрового давления и капиллярного подсоса влаги;
вертикальный стык, имеющий фигурные приливы, которые предназначены для закрепления уплотняющих прокладок с герметикой;
вертикальный стык внахлестку, образуемый выступающей и западающей панелью.
2. По особенностям устройства наружной зоны (устья) различают:
открытые с раздельными водо- и воздухонепроницаемыми преградами. Водоотбойная лента, препятствуя прониканию влаги во внутрь стыка, одновременно отводит её наружу. Основное достоинство таких стыков — небольшие затраты труда, возможность замены водоотбойных лент;
закрытые, наиболее распространенные в крупнопанельном строительстве. Снаружи их защищают цементным раствором, герметизирующими мастиками, прокладками из пороизола, гермита и т. д.;
закрытый с двойной герметизацией. Герметизация в таких стыках выполняется изнутри.
Горизонтальные стыки:
* Контактный
* Платформенный
* Комбинированный
* Монолитный
3. По способу заделки различают стыки:
утепленные пакетом из эффективного утеплителя;
замоноличенные легким или тяжелым бетоном, иногда раствором;
сборно-монолитные, у которых в полость стыка укладываются арматурные каркасы и тяжелый бетон.
4. По способу сопряжения стыки бывают:
сварные, у которых закладные детали смежных панелей соединены электросваркой;
петлевые, у которых петлевые выпуски примыкающих панелей соединены скобами;
болтовые, когда соединение смежных панелей производится оцинкованными металлическими элементами;
замкового типа, когда панели соединяют с помощью закладных деталей в
виде скоб и полосовых замков;
самозаклинивающие безметалльные, в которых соединение между панелями обеспечивается за счет самозаклинивания сопрягаемых граней, выполненных в форме
«ласточкиного хвоста».
Замоноличивающиеся связи «петля-скоба».
Сварные – более надежнее, применяются для сейсмоопасных районов. «Петля-скоба» применяется для зданий не выше 9 этажей. В настоящее время конструкции стыков
и способы сопряжения крупных панелей продолжают совершенствоваться.
11. Особенности проектирования фундаментов, фундаменты из крупноразмерных элементов.
При узком шаге поперечных стен. Фундаменты состоят из подушек и блоков, на которые установлены цокольные панели и панели внутренних стен подполья. Сопряжение панелей внутренних стен осуществляется при помощи сварки закладных деталей с последующим замоноличиванием узлов. Соединение наружных панелей с внутренними — петлевое сборно-монолитное.
При широком шаге поперечных стен. Фундаментами внутренних стен служат подушки, уложенные в виде сплошной или прерывистой ленты. Под наружными самонесущими стенами иногда устраивается бетонная подготовка толщиной 10 см. Панели внутренних стен — рамной конструкции или сплошные. Цокольные панели устанавливают на выступы фундаментных подушек или на бетонную подготовку. Наружные и внутренние панели соединяют при помощи арматурных выпусков и полости стыков замоноличивают тяжелым бетоном.
При продольном расположении несущих стен. Подземная часть монтируется из фундаментных подушек, блоков и наружных цокольных панелей. Крупноразмерные элементы, имеющие выпуски арматуры или закладные детали, соединяются электросваркой, затем стыки замоноличивают.
Прн свайном фундаменте. Под несущими стенами располагаются сваи, на которые укладывается ростверк или устанавливаются цокольные панели. С помощью электросварки арматурных выпусков головки сваи связываются с ростверком, а затем производится замоноличивание стыков.
Свайные фундамент:
* Сваи
* Оголовки
* Ростверки
12. Свайные фундаменты безростверковой конструкции. Область применения.
Необходимость устройства свайных фундаментов возникает, если верхние слои грунтов являются слабыми, малопрочными и сильносжимаемыми, то есть они являются малопригодными для устройства на них фундаментов мелкого заложения без улучшения свойств грунтов. Сваи передают нагрузки от сооружения на нижние, как правило, более уплотненные и прочные слои грунта. Свайные фундаменты применяются, если они являются в рассматриваемых условиях более экономичными и индустриальными.
При строительстве зданий и сооружений применяются два вида свайных фундаментов: безростверковые и с ростверками.
К безростверковым относятся конструкции со сваями-колоннами, состоящие из одиночных свай, насадок и колонн.
В конструкциях безростверковых свайных фундаментов используются сваи-колонны или иные любые виды свай с применением оголовков, насадок, монолитных стаканов и опорных балок.
К конструкциям с ростверками относятся фундаменты под колонны, включающие более двух свай (свайный куст) и фундаменты под несущие стены в виде ленточных ростверков с однорядным, двухрядным и более расположением свай.
В конструкции фундаментов типа "свайный куст" используются все конструкции свай. При выборе типа свай определяющим является требуемая величина ее несущей способности и вид нагрузки, действующей на фундамент.
При большой требуемой величине несущей способности применяются сваи-оболочки, а также буровые опоры с уширением или без него. Если на фундамент действуют наклонная или горизонтальная нагрузки, то применяют сваи больших сечений или диаметров. При значительных выдергивающих нагрузках применяются буронабивные сваи с уширением или винтовые сваи.
13. Покрытия крупнопанельных зданий, их конструктивные особенности.
Совмещенные покрытия построечного изготовления.
- Пустотная плита
- Пароизоляция
- Утеплитель
- Кровля
- Защитный слой гравия
По виду чердака и кровли покрытия могут быть:
- С холодным чердаком и рулонной или мастичной кровлей
- С теплым чердаком и рулонной или безрулонной кровлей
Преимущества безрулонной кровли:
- Ликвидирован трудоемкий процесс наклейки многослойного рулонного кровельного ковра в условиях строительной площадки.
- Ликвидирован процесс устройства уклонообразующей цем-песч стяжки.
- Сократились сроки строительства.
- Увеличился срок службы.
Какое покрытие применять зависит от региона, этажности, назначения здания.
14. Доборные изделия.
1) Санитарно-технические кабины
- На одно помещение, на 2 помещения
- Толщина стен 50 мм, вентиляция через верх кабины
- Конструкций не несущие, устанавливаются на перекрытия
2) Вентиляционные блоки
- Высотой на этаж
- На чердаке делается вывод из керамзитбетона с расширением
3) Тюбинги лифтовых шахт
Конструкция самонесущая толщиной 120 мм
Тюбинги устанавливаются друг на друга
Имеют свою фундаментную плиту
Расстояние между тюбингом и конструкцией 20-40 мм, чтоб не передавались вибрации
4) Элементы лестничных клеток (марши и площадки)
В зданиях с продольными несущими стенами лестницы могут состоять из маршей с полуплощадками и опираться на продольные стены.
При поперечном расположении несущих стен лестницы чаще всего монтируют из площадок и маршей. Лестничные площадки могут опираться и на продольные стены, и на консольные опорные выступы поперечных стен. На площадки опираются лестничные марши.
5) Плиты лоджий и балконов
В зависимости от особенностей наружных стен основанием балкона может служить железобетонная плита:
Консольная заделанная на наружную стену и закрепленная с междуэтажным перекрытием;
опертая на консольные балки, заделанные в наружную стену;
подвешенная к панелям внутренних стен при помощи стальных подвесок с натяжными муфтами;
опертая на приставные стойки.
6) Арх детали ограждений балконов и лоджий
15. Каркасные конструктивные системы гражданских зданий. Типы каркасов по технологии возведения. Материалы каркасов.
Несущие конструкции:
Колонны
Ригели
Связь элементов вертикальных и горизонтальных
Для зданий с полным каркасом:
1. С поперечным расположением ригелей. Эта схема чаще всего применяется в строительстве.
2. С продольным расположением ригелей. Отсутствие выступающих из плоскости потолка поперечных ригелей обеспечивает большую свободу для планировки внутренних помещений.
3. продольным и поперечным расположением ригелей (пространственный каркас)
4. Безригельное решение. При этом междуэтажные перекрытия опираются непосредственно ,на колонны в четырех точках.
В зданиях с неполным каркасом для наружных стен используются несущие панели.
Материал каркаса: чугуны, сталь, ж/б
Недостаток – высокая стоимость и низкий предел огнестойкости.
Ж/б каркасы:
- Монолитные
- Сборные (балочные, безбалочные)
- Сборно-монолитные
Целесообразность выбора зависит:
- От величин нагрузок
- От планировочного решения
- От назначения здания
16. Конструктивные схемы каркасов: рамная, рамно-связевая, связевая.
По условиям статической работы каркасно-панельные здания бывают:
рамные с жестким соединением элементов каркаса, из которых образуются продольные и поперечные рамы, способные воспринимать вертикальные и горизонтальные нагрузки;
рамно-связевые, представляющие собой сочетание плоских поперечных рам и продольных связей, которые совместно воспринимают ветровые (горизонтальные) нагрузки;
связевые, у которых рамы (колонны и ригели) воспринимают только вертикальные нагрузки, а ветровые нагрузки воспринимаются связями.
17. Сборные железобетонные каркасы: балочный каркас на примере межвидовой унифицированной серии 1.020. Принципы унификации.
Балочный каркас – для строительства общественных и производственных многоэтажных зданий.
- Колонны
- Ригели с 1 и 2 полками
- Пристеночные плиты перекрытия
- Рядовые плиты перекрытия
- Межкомнатные плиты перекрытия
Принцип унификации:
Оси колонн, панелей совмещены с разбивочными модульными осями зданий
Шаг колонн в направлении пролета ригелей 6; 7.2 ; 9 м
В направлении пролета перекрытий 3; 6; 7.2; 9; 12
Высота этажей 2.8; 3.3; 3.6; 4.2; 4.8; 6.0; 7.2
Колонны:
300*300 до 5 этажей
400*400
Предельная высота колонн 15 м, стыки колонн выполняются на расстоянии 0.6 – 1 м от уровня пола
18. Узлы сопряжения колонн, колонн и ригелей, укладка плит перекрытия.
Сферические или плоские торцевые поверхности.
Металлические оголовники или сердечники из прокатной стали с фрезерованными торцами.
Сопряжение ригеля с колонной осуществляется:
Опиранием на скрытую консоль.
Опиранием на стальное стремя с последующим замоноличиванием узла.
Опиранием на торцы колонны.
Узлы сборного каркаса и его элементы должны обеспечивать достаточную прочность и пространственную жесткость всего здания
19. Диафрагмы жесткости в каркасных зданиях. Обеспечение пространственной жесткости.
Пространственная жесткость связевых каркасно-панельных зданий, наиболее распространенных в многоэтажном строительстве, обеспечивается за счет:
устройства стенок жесткости, связанных с колоннами и ригелями;
укладки между колоннами плит-распорок и наружных ригелей;
связи лестничных клеток и лифтовых шахт с конструкциями каркаса;
устройства шпонок на баковых гранях междуэтажных плит.
20. Каркасы сборные безригельные.
КУБ – каркас унифицированный без ригелей выполненный из сборных элементов.
- Колонны с Мет воротниками (или без) в плоскости перекрытий
- Три основных типа плит перекрытия толщиной 160 мм (подколонная, межколонная, средняя), работающих по-разному
- Диафрагмы
- Лестницы
- Связи
- Вентблоки
Система КУБ является связевой.
21. Каркас монолитные, конструктивные решения перекрытий.
Монолитные ж/б перекрытия:
- Ребристые (с балками)
- Безбалочные (плитные)
Сборные монолитные перекрытия не имеют опалубки.
Здание с пространственными ядрами жесткости позволяют возводить здания с интересными планировочными решениями.
Здание с монолитным ядром жесткости и сборными несущими каркасными конструкциями. Монолитное ядро (шахта), где размещены лифты, лестницы, санитарно-
технические коммуникации, предназначено для обеспечения пространственной жесткости здания и восприятия горизонтальных нагрузок. Окружающие центральное ядро каркасные конструкции воспринимают только вертикальные нагрузки.
Здание с монолитным стволом и консольными платформами. Монолитный ствол, объединяющий лестницы, лифты и коммуникации, служит опорой для всего здания. В нескольких уровнях от ствола отходят монолитные плиты, несущие этажи, смонтированные из типовых панелей.
22, 23. Здания из объемных блоков. Область применения. Классификация блоков по функциональному применению, по размерам, по массе.
Пространственные конструктивные элементы здания размерами на одно или несколько помещений называются объемными блоками.
Блоки бывают из монолитного железобетона, а так же сборные из панелей кассетного или вибропрокатного производства.
Монолитные блоки имеют следующие условные названия:
«колпак» в виде перевернутой вниз коробки с последующим присоединением плиты пола; «стакан», к которому затем присоединяют потолочную панель;
«лежащий стакан» без передней стенки, куда впоследствии устанавливается наружная стеновая панель.
«близнецы»
Сборные объемные элементы бывают каркасной и безкаркасной конструкции.
По характеру статической работы объемные блоки бывают несущими и ненесущими.
В зависимости от назначения различают блоки:
- Жилых комнат
- Санитарно-кухонные
- Смешанные
- Блок лестницы
- Вспомогательные (шахты лифтов, блоки лоджий)
По масса:
До 10 т –малые блоки
От 10 до 25 т – средние блоки
Свыше 25 т – большие блоки
Так же классифицируются:
- По материалу
- По форме
- По степени заводской готовности
24. Комбинированные конструктивные системы: блочно-панельные, каркасно-блочные, блочно-ствольные конструктивные.
конструктивные.системы:
1. Бескаркасная, блочная создается компоновкой только несущих блоков размером на комнату. Разнообразие архитектурно-пространственных решений в таких зданиях обеспечивается за счет относительно свободного взаиморасположения отдельных блоков. Эта система получила наибольшее распространение в объемно-блочном домостроении.
2. Панельно-объемная, блочно-панельная характеризуется совместным использованием несущих объемных блоков с панелями наружных стен и перекрытий. В промежутках между блоками располагаются помещения увеличенной площади, что очень важно для возведения некоторых общественных зданий. Недостаточная конструктивная завершенность, требующая производства дополнительных работ на строительной площадке, — основной недостаток этой конструктивной системы.
3. Каркасная, каркасно-блочная характеризуется поэтажным опиранием ненесущих объемных блоков на элементы каркаса. Такое сочетание позволяет возводить здания повышенной этажности; однако эта система еще не получила широкого распространения.
4. Система навесных объемных блоков, навешиваемых на несущие столпы – ядра жесткости и т.д.
5. Система висячих ненесущих блоков, подвешенных к тем или иным видам несущих конструкций.
6. Система блочно-ствольная рассчитана на использование несущих ядер жесткости, столпов, на которых на различных высотах создаются несущие платформы для размещения объемно-блочных частей из несущих объемных блоков в несколько этажей.
1. Конструкции покрытий больших пролетов. Общие сведения. Область применения, классификация, применяемые материалы.
Специфика – большие неразгороженные пространства.
Все типы конструкций покрытий можно рассматривать с 2 позиций:
1. с позиции работы в одном, двух или нескольких направлениях одновременно (плоскостные или пространственные конструкции)
2. с позиции отсутствия или наличия распора (распорные, безраспорные)
Плоскостными называются конструкции, работающие только в одной вертикальной плоскости, проходящей через опоры:
- балки
- фермы
- рамы
- арки
Пространственные покрытия работают одновременно в двух или нескольких направлениях:
- оболочки
- складки
- перекрестные системы
- висячие покрытия
- пневматические конструкции
В распорных конструкциях под влиянием собственной массы и внешних вертикальных нагрузок, возникают на опорах кроме вертикальных еще и горизонтальные, называемые распорными составляющими.
Материалы, из которых изготавливают большепролетные конструкции:
- камень
- кирпич
- ж/б
- бетон
- сталь
- дерево
- конструкционные пластмассы
- ткань
- пленка
- синтетика
- алюминиевые сплавы
2. Безраспорные плоскостные несущие конструкции покрытий. Балки и фермы. Виды, классификация по материалам и пролетам. Обеспечение пространственной жесткости стальных ферм.
Ж/б балки – пролеты до 24 м.
Преимущества ж/б балок:
1. экономичный расход металла
2. простота монтажа
3. соответствие противопожарным требованиям
Высота балки порядка 0,1 величины пролета.
Балки металлические применяются по технологическим требованиям или при повышенной динамической нагрузке.
- сварные
- клепаные
Деревянные балки. Прогоны соединяются на расстоянии 1 м.
Фермы – сквозные стержневые конструкции, состоящие из верхнего и нижнего пояса и решетки, вертикальных стоек и наклонных раскосов.
У фермы в отличие от балки постоянное сечение, изменяется только высота фермы в зависимости от пролета.
- Металлические
- Деревянные
- Ж/б
Стальные фермы – для пролетов 18, 24, 30, 36 м и шагов 6 и 12 м.
Полигонные и с параллельными поясами при рулонных кровлях, треугольные при кровлях из стальных или асбестоцементных листов.
Для большепролетных зданий (60 – 100 м) фермы типа:
- Сегментного
- Параболического
- Треугольного
Конструкции ферм – сварные из стержней открытого или закрытого трубчатого профиля.
Стержни открытого профиля соединяют в узлах ферм приваркой к плоским стальным листам – фасонкам. В фермах из труб – бесфасоночное соединение стержней.
3. Распорные плоскостные конструкции.
Цилиндрические своды, опертые на фундамент по всей длине можно рассматривать как разновидность арки со значительно увеличенной шириной.
Рамы – упругая распорная конструкция, составленная из прямоугольных или криволинейных элементов, жестко соединенных между собой в узлах их пересечения.
Рамы применяются для уменьшения высоты ригеля.
Затяжка – стягивает стойки.
Способы конструктивного решения рам:
- Жесткое крепление
- С двумя шарнирами
- С тремя шарнирами (сечение ригеля уменьшается)
Способы разгрузки ригеля рамы:
- Рама с выносными консолями
- Трехшарнирная рама со сплошной стенкой
Арки – плоский изогнутый стержень с неподвижными опорами по концам.
Очертания арок:
- Круговое
- Эллиптическое
- Стрельчатое
- Зубчатое
- Подковообразное
- Трехлопастное
4. Безраспорные пространственные конструкции покрытий.
Перекрестные системы – системы балок или ферм с параллельными поясами, перекрещивающихся в двух, иногда в трех направлениях. (ортогональные, неортогональные, треугольные)
Наличие пересекающихся элементов позволяет передать нагрузки от опоры не в одной вертикальной плоскости, а сразу в двух или трех вертикальных плоскостях.
Системы бывают по конструктивным особенностям:
- перекрестно-ребристые. Покрытие из сборных коробчатых и плоских элементов.
- перекрестно-стержневые
Плюсы перекрестных систем:
- Перекрывают большие пролеты без промежуточных опор
- Снижение строительной высоты покрытия
- Унификация узлов и стержневых элементов
- Сокращение затрат на транспорт
- Возможность сбора на земле и подъема крупными блоками
- Сборность-разборность ( при необходимости)
- Универсальность применения
- Возможность образовывать сложные пространственные формы покрытий, не только плоские
- Возможность опирания в любых точках пересечения ребер
- Быстрота сборки малым количеством рабочей силы
5. Тонкостенные пространственные конструкции.
Конструкции, пространственная форма которых обеспечивает их жесткость и устойчивость. (оболочки, складки)
Оболочка представляет собой изогнутые пластинки – геометрические тела, ограниченные криволинейными поверхностями, расстояние между которыми существенно мала по сравнению с размерами пролетов.
Складки составляют из тонкостенных элементов, жестко соединенных между собой под некоторым углом.
(оболочки) Гаусова кривизна – величина, обратная радиусу, под которым изогнута конструкция.
Один радиус кривизны – нулевая кривизна.
Оболочки различаются по способу их геометрического формообразования:
- Способ переноса
- Способ вращения
- Комбинированный
Основные цилиндрические поверхности – цилиндрическая, коническая, коноидальные пов-ти, бочарная пов-ть, тороидальная пов-ть, сферическая, гипара (поверхность гиперболойда), воронкообразная.
Оболочки могут быть:
- Гладкими
- Волнистыми
- Ребристыми
- Сетчатыми
Складки имеют конфигурацию либо треугольную, либо трапецевидную.
6. Висячие системы покрытий.
Пролет больше 100 м
Преимущества – небольшой вес, небольшой размер.
Основные материалы: металл, ж/б.
Основные несущие элементы:
- Мет канаты
- Тросы или ванты
- Мет полосы и целые листы
- Мет прокат
- Синтетические материалы
Способы борьбы с переворачиванием:
- Пригрузка до достижения общей массы покрытия 100 кг/м^ 2
- Ужесточение конструкции приданием жесткости ее форме
- Предварительное напряжение несущих тросов стабилизирующими тросами
Виды висячих покрытий: пригружаемые, жесткие.
Легкие вантовые, предварительно напряженные конструкции:
- Однопоясные конструкции (вантовые сетки)
- Двухпоясные конструкции (вантовые фермы)
Несущие тросы всегда выгнуты вниз.
Мембранные покрытия состоят из свободно провисающих или предварительно натянутых мет листов. Является одновременно и ограждающей и несущей конструкцией.
8. Классификация общественных зданий.
Общественные здания: учебно-воспитательного назнач, здравоохранение и социальное обслуживание населения, культурно-досуговой деятельности и религиозных обрядов, для временного пребывания, для научно-исследовательских учреждений, здания деловых центров, многофункциональные здания и комплексы.
Функциональные процессы, осуществляемые в здании, можно разбить на группы:
- Главные, основные (специфические – протекает определяющая функция)
- Вспомогательные – необходимые для осуществления основного процесса
- Общие – служат для общего использования
Функциональное зонирование – разбивка здания на зоны из однородных групп помещений.
Функциональные блоки – общие по функции группы помещений.
Основная задача функц зонирования – выявление связей между помещениями при сохранении их четкого разграничивания.
Типы зонирования:
Горизонтальные – все функциональные блоки расположены в одном уровне и связаны между собой горизонтальными коммуникациями;
Вертикальные
Основные схемы группировки помещений: ячейковая, анфиладная, зальная, атриумная, павильонная, смешанная.
Наиболее распространены каркасная система с навесными панелями и смешанные системы сочетающие традиционные материалы с легкими высокоэффективными.
Инженерное оборудование зданий:
- Система отопления
- Система приточной и вытяжной вентиляции
- Система кондиционирования восдуха
- Водоснабжение и водоотведение
- Газоснабжение
- Электрооборудование и электроосвещение
- Устройство городской телефонной связи
- Телевидение
- Охранная и пожарно-охранная сигнализации
9, 10, 11, 13. Структурные узлы здания
Основные архитекрурно-планировочные элементы – структурные узлы.
- Помещения основного функционального назначения
- Входной узел (тамбур, вестибюль, гардероб)
- Горизонтальные и вертикальные коммуникации
- Санитарные узлы (туалеты, умывальники, комнаты личной гигиены, курилки, шкафы для сушки одежды)
Входной узел является организующим композиционным центром здания.
К нему относятся: тамбур, вестибюль, гардероб (не в каждом)
Тамбур – проходное пространство между дверями, служащее для защиты от проникновения холодного воздуха, дыма и запахов при входе в здание.
- Может быть пристроенный или встроенный
- Min глубину принимаем 1500 мм
- Ширина должна быть 2200 мм
- Ширина входной двери – не менее 900 мм
- Размеры проступи и подступенка 300*150 мм
- Пандусный уклон 1:12
- Ширина пандуса от 1.5 до 1.8 м
Вестибюль – коммуникационное помещение с распределительными функциями, откуда потоки людей направляются в коридоры, на лестницы, к подъемникам.
Могут включать в себя ряд вспомогательных помещений: справочное бюро, помещение операторов, торговые киоски, охрана и т.п.
Площадь вестибюля назначают в зависимости от количества людей, находящихся в вестибюле в часы пик и в зависимости от назначения здания.
Расположение в вестибюле гардероба бывает:
- Боковое одностороннее
- Боковое двухстороннее
- Центральное двухстороннее
- Центральное одностороннее
Глубина гардероба за барьером – не более 6 м. Проход - не менее 1 м.
Горизонтальные коммуникации (коридоры, галереи, переходы) осуществляют связь между помещениями и вертикальными коммуникациями в пределах одного этажа.
Основные планировочные моменты:
- Min ширина главнх коридоров 1.8 м, второстепенных – 1.2 м
- Необходимо проектировать естественное освещение
- Max длина коридора при освещении с 2 торцов - 48м, с одного - 24 м
- Длина коридора зависит от степени огнестойкости здания
Вертикальные коммуникации – устраиваются для подъема
- Лестницы
- Лифты
- Эскалаторы
- Пандусы
Эскалатор – подъемник непрерывного действия, движущаяся лестница
Пандусы – наклонные полые поверхности без ступеней
Лестниц – единственное средство эвакуации. Подразделяются на: внутренние, размещенные в лестничных клетках; внутренние открытые; наружные открытые.
Лестничные клетки бывают обычные и незадымляемые.
Ширина лестничного марша не менее:
- 1,35 для здании, где одновременно на этаже находится не менее200 человек
- 1,2 для остальных зданий
- 0,9 если в здании одновременно пребывает до 5 человек
Единственное средство эвакуации, поэтому:
- Легкая доступность
- Хорошо обозначают в планах
- Изготавливают из несгораемых материалов
- Должны быть ограждения с поручнями
Кабина лифта 2100*1100, выход из лифтов осуществляется в лифтовые холлы.
Эскалаторы. Высота ступени – 200 мм, ширина – 400мм.
Санитарные узлы.
Туалетные комнаты, умывальники, при необходимости душевые, сушилки для одежды.
Проектируются друг над другом по этажам из-за самотечных канализационных стояков.
Располагаются на каждом этаже на расстоянии не более 75 м от наиболее удаленного места пребывания людей.
12. Зальные помещения.
Здание должно отвечать требованиям функционального назначения:
- Нормативное освещение
- Нормативная звукоизоляция
- Удобный доступ
- Площадь и объем должны соответствовать нормам.
Площадь на одно место не менее:
- 0,7 м^2 – театры, концертные и унивесальные залы
- 1 м – кинотеатров круглогодичного действия
Объем на одно место:
- 4-5 м – драм театры
- 4-6 м – кинотеатры
- 6-8 м – оперы и балета
15. Приемы композиции.
Композиция – строение архитектурного произведения, расположение его основных элементов в определенной системе и последовательности.
Композиция:
- Правильной геометрической формы
- Свободной
Композиция из геометрических тел:
- Центрические. Вокруг основной, центральной формы группируются остальные.
- Фронтальные. Линейная форма, вытянутая по оси.
- Глубинные. Создается ощущение определенной глубины.
- Ракурсные. Принудительно смотрим на архитектурную постройку под определенным углом.
- Комбинированные
Средства обеспечения художественной выразительности.
- Обеспечение пропорциональности. Соразмерность, соотношение между архитектурным сооружением в целом и его отдельными элементами.
- Тектоничность. Конструктивное строение архитектурных сооружений, выявленное и использованное в художественных целях (стеновая деревянная, стеновая каменная, стоечно-балочная, каркасная)
- Архитектурный масштаб. Определяет соразмерность здания с окружающим, в том числе человеком.
- Симметрия. Сбалансированное распределение и расположение эквивалентных форм и пространств по разные стороны разделяющей линии или плоскости.
- Метр-ритм. Ритм – чередование в определенной последовательности деталей. Метр – интервал.
- Нюанс-контраст. Пара характеризует степень сходства и различия между архитектурными элементами. Контраст – резкое различие, нюанс – незначительное.
- Цвет
- Фактура, текстура материала. Фактура – естественное состояние поверхности строительного материала, изделия или конструкции. Рисунок слоев или волокон называется текстурой.
- Орнаментика. Средство украшения, основанное на периодическом повторении различных геометрических фигур, элементов растений.
- Светотень, силуэт, пластика. Пластика – наличие в фасаде выступов и закладных деталей. Силуэт – темный контур предмета на светлом фоне или пов-ти.
Соседние файлы в папке ekz