Konstruktsii_4_kurs_v_o_osenniy_trimestr_-_Google_Dokumenty

Учебник

Конструкции зданий и сооружений с элементами статики. Проектирование и строительство в условиях реставрации и реконструкции; Тищенко Н. Ф. , Юрина Н. В.

Билеты КОНСТРУКЦИИ 4 курс осень

Вопросы:

Группы:

1 группа - Наталья Панина

2 группа - Анна Краснова

3 группа - Полина Терещенко

4 группа - Милана Исмаилова

5 группа - Настя Бобряшова

6 группа - Ксения Бухвальд

7 группа - Сандра Урсу

8 группа - Потапова Олеся

9 группа - Николенко Валерия

10 группа -

11 группа - Клигер Мария

-+

1. Требования, предъявляемые к многоэтажным зданиям.

Наиболее общие требования к многоэтажным зданиям всех типов — обеспечение огнестойкости и долговечности конструкций. Многоэтажные здания относятся обычно к I, II классам по капитальности. Это означает, что степени огнестойкости и долговечности конструкций гражданских зданий должны быть не ниже II класса; поэтому для зданий выше пяти этажей номенклатура строительных материалов несущего остова ограничена каменными, бетонными, железобетонными материалами. Металлические несущие конструкции применяются в исключительных случаях и защищаются от воздействия огня, как правило, с обеспечением пределов огнестойкости.

Функциональная целесообразность - соответствие здания своему назначению. 1) объемно-планировочное решение 2) конструктивное решение 3) инженерное оборудование 4) отделка помещений.

Прочность – способность зданий воспринимать силовые нагрузки и воздействия без разрушения в течение заложенного периода эксплуатации. 1) Устойчивость - способность здания сохранять равновесие - сопротивляться сдвигу и опрокидыванию. (прим.-др Египет) 2) Жесткость - способность здания сохранять геометрическую неизменяемость формы, т.е. сопротивляться деформации.

Долговечность - предельный срок сохранения физических качеств здания в заданных условиях эксплуатации. Степень долговечности исчисляется в годах. I степень – при сроке службы не менее 100 лет; II степень – при сроке службы не менее 50 лет; III степень – не менее 20 лет.

Требуемая степень долговечности конструкции должна обеспечиваться подбором строительных материалов, обладающих показателями стойкости по отношению к тем воздействиям, которым будет подвержена конструкция в процессе ее эксплуатации: морозостойкости, влагостойкости, биостойкости, стойкости против коррозии и т.п. Еще надежность и долговечность конструкции связаны с огнестойкостью и противопожарной безопасностью. Требования к проектированию противопожарных преград включает ряд обязательных условий. Например, противопожарные стены, как правило, должны выступать за пределы контура поперечного сечения здания на 0,3 – 0,6 метра, противопожарные зоны выполняются в виде вставки, разделяя здание по контуру, и т.п.

Архитектурная выразительность Требования к высокому качеству архитектурно-художественных решений отражают эстетические потребности людей. Экономичность архитектурно-технических решений. Основные критерии экономичности: сметная стоимость здания, стоимость эксплуатации, срок амортизации экономичность при возведении здания, экономичность в процессе эксплуатации, стоимость износа и восстановительная стоимость здания. Экономичность архитектурно-конструктивных решений находится в прямой зависимости от целесообразности принятых технических решений, рациональности объемно - планировочных решений, умелого использования строительных ресурсов и ряда других факторов.

2. Понятие прочности, жесткости, устойчивости, долговечности здания. Уровень ответственности зданий.

Прочность – способность зданий воспринимать силовые нагрузки и воздействия без разрушения в течение заложенного периода эксплуатации.

Жесткость - способность здания сохранять геометрическую неизменяемость формы, т.е. сопротивляться деформации.

Устойчивость - способность здания сохранять равновесие - сопротивляться сдвигу и опрокидыванию.

Долговечность - предельный срок сохранения физических качеств здания в заданных условиях эксплуатации. Степень долговечности исчисляется в годах. I степень – при сроке службы не менее 100 лет; II степень – при сроке службы не менее 50 лет; III степень – не менее 20 лет. (Требуемая степень долговечности конструкции должна обеспечиваться подбором строительных материалов, обладающих показателями стойкости по отношению к тем воздействиям, которым будет подвержена конструкция в процессе ее эксплуатации: морозостойкости, влагостойкости, биостойкости, стойкости против коррозии и т.п.).

Уровень ответственности зданий и сооружений. Для учета ответственности зданий и сооружений, характеризуемой экономическими, социальными и экологическими последствиями их отказов, устанавливаются три уровня:

Повышенный I уровень ответственности следует принимать для зданий и сооружений, отказы которых могут привести к тяжелым экономическим, социальным и экологическим последствиям (резервуары для нефти и нефтепродуктов вместимостью 10000м3 и более, магистральные трубопроводы, производственные здания с пролетами 100м и более, сооружения связи высотой 100 м и более, а также уникальные здания и сооружения.

Нормальный II уровень ответственности следует принимать для зданий и сооружений массового строительства (жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственные здания и сооружения).

Пониженный III уровень ответственности следует принимать для сооружений сезонного или вспомогательного назначения (парники, теплицы, летние павильоны, небольшие склады и подобные сооружения).

3. Огнестойкость конструкций и пожаробезопасность многоэтажного здания. Понятие предела огнестойкости строительных конструкций. Степени огнестойкости многоэтажных зданий и их пределы огнестойкости.

По степени огнестойкости материалы подразделяются на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Сопротивляемость зданий и сооружений воздействию огня зависит от группы возгораемости и пределов огнестойкости основных конструктивных элементов этих зданий и сооружений и называется степенью огнестойкости.

Пожарная безопасность объекта защиты считается обеспеченной, если:

-в полном объеме выполнены обязательные требования пожарной безопасности, установленные федеральными законами о технических регламентах;

-пожарный риск не превышает допустимых значений, установленных настоящим Федеральным законом.

Здания и сооружения по степени огнестойкости делятся на пять степеней, начиная от самых сложных (I степень), у которых все элементы выполнены из несгораемых материалов, и кончая самыми простыми, например деревянными зданиями V степени, все элементы которых являются сгораемыми.

Установлено также три дополнительные степени (IIIа, IIIб IVа). Каждая из степеней взаимосвязана с конструктивными характеристиками зданий, их этажностью и т.п. и устанавливается типологическими СНиПами.

Характеризуется пределом огнестойкости: время в минутах, по истечению которых конструкция достигает одно или несколько предельных состояний

R-потеря прочности

E-потеря целостности

I-потеря теплоизоляции

4. Виды нагрузок и воздействий на здание.

Виды нагрузок:

-постоянная - собственная масса здания, состоящая из массы конструктивных элементов. Все нагрузки нагрузки от собственной массы передаются на фундамент, а через него - на грунт основания;

-временная - полезная нагрузка (функционально необходимая) - нагрузка от людей, масса технологического оборудования, складируемых материалов и т.д.,

нагрузки связанные с природными факторами (ветер, снег, температурно-климатические нагрузки);

Также существуют особые нагрузки - сейсмические нагрузки.

По характеру действия нагрузки могут быть:

-статические (собственная масса) - постоянные по величине, времени;

-динамические (ударные) - порывы ветра, вибрации.

По месту приложения усилий:

-сосредоточенные (вес оборудования)

-равномерно распределенные (собственная масса, снег и др.)

По направлению:

-горизонтальные (сейсмические нагрузки)

-вертикальные (вес)

По природе воздействия:

-силовые (механические)

-несиловые - потоки тепла, фильтрация, химические, влага (движение пара тоже считается влагой)

5.Унификация конструкций, стандартизация размеров, модульная координация размеров в строительстве (МКРС) и её применение при проектировании зданий.

Унификация - приведение к единообразию изделий и сокращение числа общих параметров зданий и их элементов.

Все размеры должны быть кратны модулю.

Основой для унификации и стандартизации геометрических параметров служит модульная координация размеров в строительстве (МКРС).

Модуль - условная единица измерения равная 100 мм. Наиболее распространенный размер - 3М, иногда 6М.

Помимо основного вводятся производные модули:

-укрупненные(60М, 12М…) – нужны для назначения объемно-планировочных параметров основных элементов здания(ширина, длина, шаг, пролет) и крупных конструкций.

-дробный модуль(1/2М= 50мм и тд.) производный модуль, составляющий часть основного модуля (толщины плит и листовых материалов и тд.)

Применение МКРС в первую очередь осуществляется при установлении размеров между координационными осями зданий.

МКРС устанавливает 3 типа размеров:

-основные координационные размеры(пролет, шаг, Нэт);

-координационные размеры элементов(lo, bo, ho, do)- без вычета зазоров;

-конструктивные размеры элементов(l, b, h l=lo-зазор).

Смысл внедрения МКРС – обеспечение широкого применения сборных индустриальных изделий, их взаимозаменяемость и взаимоувязка всех деталей, конструкций, встроенного оборудования, мебели и т.д

6. Понятие строительной системы. Строительные системы современных многоэтажных зданий.

Строительная система здания - комплексная характеристика проектного и строительного решений по признакам материалов и типологии возводимых конструкций.

Материалы: железобетон - несущие, кирпич - эркеры, перегородки (не распространенный вариант)), мелкоразмерные блоки (газобетон, газосиликат(повсеместно)), мелкие плиты (размер 400х800х100) - перегородки, пескобетонные блоки - только перегородки, дерево (не самый распространенный материал в России)

Технологии возведения: монолитная, сборная, сборно-монолитная (очень популярно в России), традиционная (ручная) - как правило ограждающие конструкции.

7. Понятие несущего остова здания. Классификация несущих остовов и принципы их работы. Для каких типов многоэтажных зданий целесообразно применять тот или иной несущий остов.

Несущий остов здания – единая пространственная система конструкций, воспринимающая все нагрузки, действующие на здание. Состоит из:

1.Фундамент

2.Вертикальные конструкции

3.Перекрытия

4.Покрытие

3 типа несущих остовов: стеновой (бескаркасный), каркасный, комбинированный. Принцип работы несущих остовов: Покрытие и перекрытия воспринимают

вертикальные и горизонтальные нагрузки (например, снеговые, ветровые, вес мебели, людей) и передают их на стены или колонны, в зависимости от типа несущего остова, которые в свою очередь передают нагрузки через фундамент на грунт.

Стеновой Н.О. обладает самой высокой жесткостью, отличной звукоизоляцией, поэтому отлично подходит для многоэтажного жилья.

Каркасный Н.О. позволяет легко менять планировку этажа, имеет худшие показатели по звукоизоляции в связи со сложностью примыкания ограждающих конструкций к потолку. Поэтому наиболее подходит для общественных (офисных, торговых, учебных) и производственных зданий.

Комбинированный Н.О. по свойствам ближе к каркасному, поэтому и применять его лучше в общественных и производственных зданиях.

8. Понятие конструктивной системы здания. Конструктивные системы различных несущих остовов зданий. Обеспечение жесткости и устойчивости зданий разных конструктивных систем. Наиболее целесообразные конструктивные системы многоэтажных общественных (учебных, торговых, офисных) и жилых зданий (включая гостиницы, общежития, пансионаты и пр.).

Конструктивная системазакономерное взаимное расположение и соединение несущих горизонтальных и вертикальных конструкций в единую пространственную систему.

Горизонтальные конструкции-перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние в свою очередь передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты основанию. Горизонтальные несущие конструкции массовых капитальных гражданских зданий, как правило, однотипны и обычно представляют собой железобетонный диск (сборный, монолитный или сборно-монолитный).

Вертикальные несущие конструкции разнообразны. Различают стержневые (стойки каркаса) несущие конструкции, плоскостные (стены, диафрагмы), объемно-пространственные элементы высотой в этаж (объемные блоки), внутренние объемно-пространственные стержни полого сечения на высоту здания (стволы жесткости), объемно-пространственные наружные конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения. Соответственно примененному виду вертикальных несущих конструкций различают пять основных конструктивных систем гражданских зданий - каркасную, стеновую (бескаркасную), объемно-блочную, ствольную и оболочковую.

Основные конструктивные системы гражданских зданий: I - стеновая; II - каркасная; III - ствольная; IV - оболочковая; V – объемно-блочная, 1 - несущая наружная ограждающая конструкция, 2 - то же, ненесущая, 3 - внутренняя несущая конструкция, 4 - несущий объемный блок.

Наряду с основными широко применяют и комбинированные конструктивные системы (рис.6). В этих системах вертикальные несущие конструкции компонуют, сочетая разные виды несущих элементов: стены и каркас, стены и объемные блоки и т.п. К их

числу относятся системы: каркасно-связевая со связями в виде стен-диафрагм жесткости (каркасно-диафрагмовая), с неполным каркасом (несущие наружные стены и внутренний каркас), каркасно-ствольная, ствольно-стеновая, ствольно-оболочковая и др.

Комбинированные конструктивные системы: I - II - каркасно - диафрагмовая; I - III -ствольно - стеновая; I - IV - оболочково - диафрагмовая; I - V - объемно - блочно - стеновая; II -III - каркасно - ствольная; II-IV - каркасно - оболочковая; II- V - каркасно - объемно - блочная; Ш - IV - ствольно - оболочковая; Ш - V -ствольно - объемно -блочная; I - II - III - каркасно - ствольно - диафрагмовая, 1 - наружная несущая и ограждающая конструкция, 2 - то же, ненесущая, 3 - внутренняя несущая конструкция, 4 -несущий объемный блок, 5 - то же, ненесущий

Варианты бескаркасной конструктивной системы: а - перекрестно - стеновой с малым шагом ; б -поперечно - стеновой со смешанным шагом;

в - поперечно - стеновой с большим шагом стен; г - продольно -стеновой (трехстенка); д - продольно - стеновой (двухстенка);

е -поперечно - стеновой с увеличенным шагом стен

Варианты каркасной конструктивной системы: А - с полным каркасом; Б - с неполным каркасом;

В - с безригельным каркасом; 1 - полный каркас с продольным расположением ригелей; 2 - то же, с поперечным;

3 - полный каркас с продольным расположением ригелей колонн (только у наружных стен) и большепролетными перекрытиями; 4 - неполный продольный каркас; 5 - то же, поперечный; 6 - безригельный каркас;

К - колонна; Р - ри¬гель; Дж - вертикальная диафрагма жесткости; НП - настил перекрытия; HP - настил - распорка; I - несущие стены; II -ненесущие стены

9. Варианты конструктивных решений нижних нетиповых этажей в случае комбинированных несущих остовов.

Жилые этажи – стеновой остов, первый и подвальный этажи – каркасный остов.

Пространственная жесткость в нижних этажах обеспечивается сборными диафрагмами жесткости, совмещенными со стенами лестничнолифтового блока. Для первых нежилых этажей можно принять шаг колонн от 4,2 до 7,2 м и высоту от 3 до 6 м. При необходимости

увеличения шага колонн возможны варианты решений с соответствующими решениями «стола».

Стол – специальная конструкция, мощное перекрытие, воспринимающее перераспределенную нагрузку от стен на колонный каркас.

Конструкция «стола» может использоваться в качестве технического этажа. Высота технического этажа – 1,6-1,9 м. Технический этаж делается в подвале, наверху и при большой этажности промежуточно (10-12 эт).

Таким образом, для первых нежилых этажей многоэтажных панельных жилых зданий рациональны панельные стены для встроеннопристроенных помещений и универсальная сборно-монолитная или монолитная железобетонная каркасная конструкция —для случаев

размещения жилых домов на магистралях города в стесненных градостроительных ситуациях.

Комбинированный несущий остов чаще применяется при строительстве гражданских многоэтажных зданий. Системы, в которых первые два-три этажа каркасные, а остальные – бескаркасные, характерны для строительства многоэтажных жилых зданий на магистральных улицах, т.е. зданий, в которых функционально используют первые этажи.

10. Причины возникновения деформаций здания, виды деформаций. Устройство деформационных швов.

Все сооружения испытывают различного рода деформации, вызываемые конструктивными особенностями, природными условиями и деятельностью человека. Деформацией называют изменение формы или размеров материального тела (или его части) под действием каких-либо физических факторов (внешних сил, нагревания и охлаждения, изменение влажности и от других воздействий).

Деформационные швы – для предупреждения появления трещин в несущих и ограждающих конструкциях.

Виды деформационных швов.