Классификация конструкций покрытий

Системы несущих остовов

Для большинства плоскостных несущих конструкций покрытий одно­этажных зданий в качестве вертикаль­ных опор используются колонны каркаса и редко стены. Наиболее распространены две конструктивные систе­мы каркасного остова. В первой бал­ки, фермы и т. п. — так называемые стропильные конструкции — опира­ются непосредственно на колонны (рис. I,а). Во второй — те же стропильные конструкции опираются на балки или фермы, расположенные вдоль здания. Эти балки или фермы, названные подстропильными, приме­няются при необходимости увеличения шага колонн, например, с 6 до 12 или даже до 18 м. При этом все осталь­ные конструктивные элементы здания (плиты и фермы покрытия, фонари и т. п.) не изменяются, в том числе и колонны крайних рядов. Вариантное решение — использование крупнораз­мерного настила для перекрытия ос­новного пролета. Конструктивные схе­мы обеих систем одинаковы: в на­правлении пролета колонны работают на восприятие усилий от всех гори­зонтальных и вертикальных нагрузок как стойки, защемленные в фунда­мент, шарнирно связанные со стро­пильными конструкциями, которые благодаря такой связи не участвуют в работе колонн на изгиб. В продоль­ном же направлении связи по каждому ряду колонн освобождают их от восприятия горизонтальных усилий и обеспечивают жесткость несущего остова.

Особенности сечений колонн обеих систем: при изменении габаритов зда­ния ширина их сечения в направлении шага практически не изменяется; в направлении же пролета высота сече­ния тем больше, чем выше здание и чем больше пролет. А при крановых нагрузках к работе колонн на изгиб в этом направлении добавляются: внецентренное приложение вертикальных нагрузок от кранов и тормозные уси­лия от движения тележки кранов. По­этому колонны в поперечном направ­лении могут иметь существенное раз­витие.

В одноэтажных зданиях распрост­ранены также системы несущего осто­ва с опиранием конструкций покры­тия по контуру (на три-четыре опоры по углам, на опоры по всем сторонам и т. п.). При таких конструктивных системах используются и связевые конструктивные схемы, и рамные, ког­да вертикальные опоры работают на восприятие всех видов нагрузок по обоим направлениям как стойки, за­щемленные в фундамент. Форма сече­ний таких опор — квадратная, круг­лая, многоугольная.

Несущими опорами шатровых пло­скостных конструкций (арок, сводов) чаще всего служат фундаменты, ре­же пилоны.  

Ниже (рис.I) приведены схемы каркасов одноэтажного производственного здания с применением стропильных и подстропильных конструкций:

 

Рис.I

а — схема каркаса с перепадом высот в поперечном сечении;

 б —- бескрановые пролеты;

в — про­леты с крановым оборудованием;

г — с продольным расположением ригелей;

д — типы подстро­пильных конструкций;

е, ж — применение подстропильных конструкций пролетами 12 и 18 м;

и — общий вид; / — фундаменты;

                      2 — консоли колонн;

                      3 — фундаментные балки;

                      4 — пристенная (крайняя) колонна;

                     5 — средняя колонна;

                     6—односкатная балка;

                     7 — плиты покрытий;

                     8 — под­крановые балки;

                  .9 — обвязочные балки;

                   /0 —двускатная балка или ферма;

                   // — рама фонаря;

                    12 — подстропильная балка или ферма;

                    13, 15 — типы подстропильных ферм для опирания стро­пильных сегментных ферм, ферм с параллельными поясами;

                   14 — подстропильная балка для опи­рания балок;

                   /6— наружные стены (панели);

                   /7 — остекление;

                   18 — металлические связи;

                   19 — внутренний водосток;  

                      20 — отмостка;  

                      21 — ригели;  

                      22 - коробчатые плиты КЖС; пролетом 18, 24 м

 

Ключевые слова:

-типы опирания стропильных конструкций: на колонны

                                                                        на балки или фермы

-подстропильные конструкции

-связевые и рамные конструктивные схемы

 

II . Грунты. Искусственные основания фундаментов

     Грунты — это геологические породы, залегающие в верхних слоях земной коры, состоящие из твердых частиц (зерен) разной крупности (ске­лета грунта) и пор, заполненных или воздухом полностью, либо частично водой.

     Основанием называют толщу грун­та, непосредственно воспринимающую нагрузку от фундаментов здания или сооружения. Основание, способное воспринимать нагрузку без предвари­тельного усиления грунтов называют естественным. Основание, способное воспринимать нагрузку только после проведения мероприятий по усилению грунтов, называют искусственным.

     Вследствие давления, передаваемо­го зданием на основание, грунты под фундаментов испытывают значитель­ные сжимающие усилия. Под действи­ем этих усилий грунты равномерно уплотняются. Такие равномерные де­формации называют осадкой грунта, которая вызывает осадку фундамен­тов.

     Неравномерные деформации грун­та, происходящие в результате уплот­нения и, как правило, коренного из­менения структуры грунта под воздей­ствием внешних нагрузок, собственной массы грунта и других факторов (за­мачивания просадочного грунта, под­таивание линз льда в грунте и т. д.), называют просадками. Они могут вы­звать повороты фундаментов и т. п. вплоть до разрушения. Просадки ос­нований недопустимы. Для того чтобы осадки не оказали опасных воздействий на работающие под нагрузкой конструкции и не повлияли на условия эксплуатации зданий, установлены предельные вели­чины деформаций основания и напря­жений в грунте, возникающих под по­дошвой фундаментов.

  По своему строению грунты состоят из частиц, удерживаемых от взаимного смещения различным обра­зом: жесткой связью между зерна­ми (спаянностью)— в сцементирован­ных грунтах, постоянно сохраняющих свою структуру; силой трения — в сы­пучих грунтах; силой сцепления — в связных грунтах.

   Грунты, используемые в качестве оснований зданий и сооружений, под­разделяют в зависимости от геологиче­ских характеристик на скальные и не­скальные.        

Глинистые грунты относятся к ка­тегории связных грунтов. Глинистые частицы скреплены сила­ми внутреннего сцепления, величина которого зависит от влажности грун­та. Глинистые способны при увлажнении переходить из твердого состояния в пластическое и даже в текучее, а находящиеся в твердом сухом состоя­нии, служат прочным основанием.    

В зависимости от степени влажно­сти или степени заполнения пор водой различают грунты маловлажные, влажные и насыщенные водой. Круп­нообломочные и песчаные грунты с крупностью частиц выше средней при увлажнении малосжимаемы и могут служить устойчивым основанием. Очень сильно влияет на снижение несущей способ­ности грунта увлажнение пылеватых песков с глинистыми и илистыми при­месями. Такие грунты в водонасыщенном состоянии становятся текучими и называются плывунами. Возведение зданий на таких грунтах требует до­полнительных мер по усилению осно­вания.

В строительной практике встреча­ются насыпные грунты — искусствен­ные насыпи, образованные в результа­те культурной и производственной деятельности человека. Такие грунты формируются при засыпке оврагов, высохших водоемов, на месте свалок и отходов производства и т. п. Плотность насыпных грунтов часто зависит от характера подстилающего слоя и состава насыпи (наличие му­сора, шлаков и др.). Вопрос об исполь­зовании насыпных грунтов в качестве основания для зданий и сооружений рассматривается в каждом отдельном случае в зависимости от характера грунта и возраста насыпи. Несущая способность глинистых грунтов при их увлажнении значительно снижается. При замерза­нии влажных глинистых грунтов осно­вания происходит замерзание воды в порах: происходит так называемое «пучение», которое часто является причиной деформаций фундаментов и зданий. Поэтому глубина заложения фундаментов от уровня земли на глинистых грунтах должна быть, как пра­вило, ниже глубины зимнего промер­зания на 15...20 см.

Глинистые грунты (например, лёссы и лёссовидные), обладающие в природном состоянии крупными порами (макропорами), называют макропо­ристыми грунтами. При увлажнении такие грунты из-за содержания в них растворимых в воде извести, гипса и других солей теряют связность, быстро намокают и при этом уплотняются, образуя просадки. Указанные грунты называют просадочными и для обес­печения необходимой прочности и ус­тойчивости возводимых на таких грун­тах зданий и сооружений в строитель­стве должны выполняться специаль­ные мероприятия по укреплению грун­тов основания и по защите их от ув­лажнения.

   Грунтовые воды образуются при проникновении в грунт атмо­сферных осадков. Дойдя до водоне­проницаемого слоя («водоупора»), на­пример слоя глины, вода стекает по его склону, просачиваясь через водо­проницаемые слои. Уровень дренируемой воды зависит от близости водоупора к по­верхности, от сезонных колебаний уровней воды в водоемах местности и т. п. Этот уровень, называемый уров­нем грунтовых вод, может изменяться еще и от проникновения воды свер­ху—при таянии снегов, дождях и при наличии прослоек глинистых грунтов, задер­живающих движение воды.

   В зависимости от гидрогеологиче­ских условий, слои грунта могут быть в различной степени насыщены грун­товой водой. Крупнозернистые грунты содержат ее в том случае, если ниже них залегают водоупорные слои. Мел­козернистые грунты могут содержать грунтовую воду частично или полно­стью, а глинистые грунты в силу своей большой влагоемкости чаще всего имеют только капиллярную (связную) воду.

Грунтовые воды, содержащие раст­воренные примеси солей и других ве­ществ, разрушающих материал фун­даментов, называют агрессивными. Для защиты от агрессивных грун­товых вод создаются специальные кон­струкции, способные работать в агрес­сивной среде и защищающие фунда­менты от разрушения (СНиП 3.02.01— 83).      

       Искусственное основание. Если грунты основания в пре­делах сжимаемой толщи не обладают необходимой несущей способностью (насыпные грунты, торфянистые, рых­лые песчаные и суглинистые грунты с большим содержанием органических остатков и т. п.), их искусственно ук­репляют или применяют фундаменты, передающие нагрузки на нижележащие прочные грунты, в частности, свайные фундаменты. Выбор свайных фундаментов или способа укрепления грунтов производится технико-эконо­мическим сопоставлением различных вариантов устройства оснований и фундаментов. В массовом гражданском строи­тельстве, как правило, применяют ис­кусственные основания двух типов: основание, создаваемое уплотнением грунта, и основание, создаваемое его закреплением. При слабых грунтах часто исполь­зуют песчаные подушки .Искусственное закрепление слабых грунтов достигается цементацией, тер­мическим способом, химическим за­креплением или силикатизацией грун­тов.

    Термический способ глубинного уплотнения грунта приме­няют для устранения просадочных свойств лёссовых грунтов на глубине до 10 ... 15 м. Цемента­ция применяется для укрепления гравелистых, крупно- и среднезернистых песков, для заделки трещин и полостей в скальных грунтах. Силикатизация состоит в инъекции через трубы в грунт растворов жидко­го стекла и хлористого кальция и при­меняется для укрепления песчаных пылеватых грунтов, плывунов и мак­ропористых грунтов. Инъекция дела­ется на глубину 15 ... 20 м и более, а радиус распространения силикатиза­ции достигает 1 м.     

  

  Ключевые слова:

- осадку фундамен­тов маловлажные, влажные и насыщенные водой

- насыпные грунты

- глубина заложения фундаментов

- просадочными

- уров­нем грунтовых вод

- искусственное основание

 

III.Фундаменты и фундаментные балки

Фундаменты под сборные железобетонные колонны устраивают в основном в виде отдельных опор с отверстиями стаканного типа. Ленточные фундаменты по продольным рядам колонн или сплошную фундаментную плиту под все здание применяют, когда фундаменты в виде отдельных опор не обеспечивают необходимую прочность.

Конструкции фундаментов относятся к числу материалоемких эле­ментов здания.

Фундаменты под колонны в виде отдельных опор по способу возве­дения подразделяют на монолитные и сборные.

Монолитные фундаменты более предпочтительны, так как располага­ют лучшими возможностями получения нужных форм и размеров, диктуемых нагрузками и местными условиями строительства. В большинстве своем они экономичнее сборных из-за меньшего расхода стали и затрат на транспортирование и монтаж.                                                            

Монолитный фундамент состоит из подколонника с отверстием (стаканом) для заделки колонн и ступенчатой плитной части (рис. III -1, а). В целях ограничения типоразмеров опалубочных элементов, а также более четкой градации арматурных изделий, все опалубочные размеры фундаментов унифицированы.

                   Рис.III -1 Фундаменты под железобетонные колонны:

 а – монолитный, б- сборный, в- в местах устройства "деформационных                                    швов, г- свайный; д - пенькового типа; е - заделка колонны в фундаменте

 

Сборные фундаменты под колонны применяют, когда их можно сделать из одного блока ограниченной массы (обычно не более 6 т). В случае необходимости сборные фундаменты могут быть установлены на опорные плиты (рис.III -1, б).

  Размеры сборных фундаментов подчинены тем же модулям, что и монолитные.

Под спаренные колонны в местах деформационных швов устраиЕ монолитные фундаменты с двумя раздельными стаканами (рис. III -1, в)

Установлены следующие размеры стаканов: глубина 0,8, 0,9 и 1,25 м; меры по верху и дну соответственно на 150 и 100 мм больше размеров сечения колонн (рис III -1, е)

При наличии слабых грунтов под фундаменты устраивают свайные основания (рис. III -1, г). В практике промышленного строительства наи­большее применение получили забивные и буронабивные сваи. Железобетонные забивные цельные сваи сплошного квадратного се­чения рекомендуются к преимущественному применению. Их выполняют сненапрягаемой и напрягаемой арматурой длиной от 3 до 20 м с размерами сечения 300x300; 350x350 и 400x400 мм. Головки свай после за­бивки заделывают в ростверк на глубину не менее 150 мм.

Буронабивные сваи изготавливают непосредственно в грунте. В зависимости от инженерно-геологических ус­ловий и особенностей передаваемых на фундамент нагрузок буронабив­ные сваи армируют на всю длину или только в верхней части для связи с ростверком. Буронабивные сваи изготавливают длиной от 2 до 50 м вра­щательным бурением без закрепления или с закреплением стенок сква­жин. Диаметры ствола скважин составляют от 500 до 800 мм (без учета уширения в нижней части). Сваи такого типа целесообразны: при боль­ших нагрузках на фундаменты; на территориях с просадочными и слабы­ми грунтами; в стесненных условиях строительной площадки, на которой невозможна забивка свай или когда недопустимы динамические воздей­ствия на рядом расположенные объекты; при необходимости усиления фундаментов существующих зданий.

В целях унификации и сокращения числа типоразмеров колонн верх монолитных и сборных фундаментов располагают на 150 мм ниже отмет­ки ±0.000. Это позволяет монтировать колонны при засыпанных котлова­нах, после устройства подготовки под полы и прокладки подземных ком­муникаций.

     Фундаментные балки из сборного железобетона разработаны под кирпичные, блочные, панельные самонесущие и панельные навесные вари­анты исполнения наружных стен.

В зависимости от веса наружных стен и шага колонн фундаментные балки имеют тавровое и трапециевидное сечение. Балки таврового сече­ния (рис. III-2,а)применяют при кирпичных стенах толщиной 380 и 510мм, также при блочных толщиной до 500 мм и панельных самонесу­щих стенах толщиной до 300 мм при шаге колонн 6 м. Балки трапециевидного сечения (рис. III-2,б,в)- применяют при шаге колонн 6 и 12 м. Их выполняют при кирпичных стенах толщиной 250 мм, панельных самонесущих стенах - 200 и 240 мм и панельных навесных - 160, 200, 240 и300мм.

Фундаментные балки опирают на бетонные столбики (приливы), уст­раиваемые сечением 300x600 мм (рис. III-2, г, д) в пределах подколонников. Отметка верха столбиков  зависит от высоты фундаментных балоки можетсоставлять -0,350; -0,450 и -0,650 мм. Длина фундаментных ба­локсогласуется с шагом колонн, размерами подколонника и местом ук­ладки.

                                                                       

 

 

Рис. III-2. Фундаментные балки:

 а - таврового сечения при шаге колонн 6 м; б- трапецивидного сечения при ша­ге колонн 6 м; в - то же, при шаге 12 м; г - опирание балок; д - детали фунда­мента наружного ряда колонн; / - набетонка толщиной 12 см; 2 - слой раствора толщиной 20 мм; 3 - опорный столбик; 4 - фундаментная балка; 5 - песок; 6 -щебеночная подготовка (13-15см); 7- асфальт (1,5-2 см); 8- гидроизоляция; 9-стеновая панель; 10- колонна; 11 - подстилающий слой; 12- шлак

 

Верх фундаментных балок располагают на 300 мм ниже уровня чисто­го пола (отметка - 0,030). На этом уровне устраивают гидроизоляцию из одного-двух слоев рулонного материала на мастике. Допускается выпол­нять гидроизоляцию из цементно-песчаного раствора (1:2) толщиной 30 мм. Для предохранения балок от деформации при пучении фунтов снизу или с их боков делают подсыпку из шлака, крупнозернистого песка или кирпичного щебня (рис. III-2, д). В отапливаемых зданиях в целях утепления пристенной рабочей зоны ширина подсыпки из утепли­теля может составлять -1...2 м.

По периметру здания устриавают отмостку из асфальта или бетона шириной 0,9 -1,5м с уклоном от стены не менее 1:12. Несущие стены в бескаркасных зданиях или с неполным каркасом опирают на фундаменты, выполняемые из сборных элементов.

 

Ключевые слова:

-ленточный фундамент

-столбчатый фундамент

-плитный фундамент

-по способу возведения – монолитный фундамент

                                           сборный фундамент

                                        свайный фундамент

                                        фундамент пенькового типа

-подколонник с отверстием (стаканом)

-плитная часть

-фундаментные балки таврового сечения

                                   трапециевидного сечения

 

IV. Железобетонные колонны одноэтажных промзданий.

Колонны в системе каркаса здания воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки постоянного и временного характера. В силу этого конструкции колонн должны отвечать повышенным требованиям прочности, стойкости и устойчивости. Для массового индустриального строительства; разработаны типовые конструкции сборных железобетонных колонн для зданий без мостовых опорных кранов и для зданий с опорными мостовыми кранами.

  Для зданий высотой от 3 до 14,4 м без опорных мостовых кранов или с подвесными кранами грузоподъемностью до 5 т применяют колонны постоянного сечения (рис. IV, а). Средние колонны при высоте сечения меньше 500 мм вверху снабжают симметричными двухсторонними консолями, чтобы обеспечить опирание конструкций покрытия. Длину колонн выбирают с учетом высоты здания (от пола до низа несущих конструкции покрытия) и глубины заделки в фундаменты. Размеры сечения колонн зависят от нагрузки и длины колонн, их шага и расположения (в крайних или средних рядах). Сечения колонн могут иметь квадратные 300x300; 400x400 и 500x500 мм) и прямоугольные (400x300; 500x400мм) формы. Колонны постоянного сечения заделывают в железобетонные фундаменты на глубину 750, 850 мм.

Для зданий с опорными мостовыми электрическими кранами грузоподъемностью до 32 т легкого, среднего и тяжелого режимов работы разработаны колонны прямоугольного сечения (рис. IV, б), а для зданий с опорными кранами общего назначения от 32 до 50 т легкого, среднего и тяжелого режимов работы - колонны двухветвевые (рис IV, в). Колонны прямоугольного сечения могут быть использованы в зданиях высотой 8,4 до 14,4 м. Размеры сечения колонн в подкрановой части составляют от 400x600 до 400x900 мм (через 100 мм). Колонны двухветвевого сечения применяют в зданиях высотой более 14,4 (до 18) м. Размеры сечения колонн в подкрановой части составляют 500x1400 и 500x1900 мм.

Сборные колонны изготавливают из тяжелого бетона классов В15-Ю. Основная рабочая арматура (профильная.) может быть без предварительного напряжения и предварительно напряженной - со спиральной поперечной арматурой, предварительное напряжение арматуры уменьшает прогибы верхней точки каркасов одноэтажных зданий при действии горизонтальных нагрузок, что позволяет в некоторой степени уменьшить расход арматуры и высоту сечения колонн.

 

Все типовые колонны предназначены для применения в том случае, когда верх фундаментов под них имеет отметку - 0,150. В нижней части колонны могут иметь горизонтальные канавки для улучшения их соеди­нения с фундаментами (см. рис. IV, е).

 


Рис. IV. Основные типы сборных железобетонных колонн: г-для зданий высотой от 3... 14,4 м без опорных мостовых кранов; б-с шорными мостовыми кранами грузоподъемностью до 32 т и высоте здания 8,4... 14,4 м; в - то же, с кранами до 50 т и высоте от 14,4... 18 м; г -колон-1Ы кольцевого сечения; д - основные закладные элементы колонн; е - оголо-ок колонны кольцевого сечения; ж - оголовок колонны при безанкерном реплснии стропильных конструкций; 1 - закладная деталь для крепления тальной фермы (анкеры); 2, J- то же для крепления подкрановой балки; 4-о же, стеновых панелей; 5- кольцо из полосовой стали; 6- стальная пласти-ia для крепления (сварки) стропильных конструкций из железобетона

 

Для соединения с колонной других конструктивных элементов (стро­пильных и подстропильных конструкций, подкрановых балок, элементов стен и др.) в ней предусматривают закладные детали (рис. IV, д). Коли­чество закладных деталей для опирания и крепления наружных стен и их расположение определяются конструкцией стен. В колоннах, располагае­мых в местах установки вертикальных связей, предусматривают заклад­ные детали для крепления связей, а у колонн, располагаемых у торцевых стен, - дополнительные закладные детали для крепления приколонных стоек фахверка. В верхней части колонны имеют оголовки: при опирании на них железобетонных конструкций с соединением на монтажной свар­ке - горизонтальные пластины (заподлицо или с выступами на 10 мм); при стальных несущих конструкциях-анкерные болты (рис. IV, д, ж).

При использовании в покрытиях железобетонных подстропильных конструкций длина колонны средних рядов принимается на 600 мм меньше, чем в покрытиях только со стропильными конструкциями.

Размеры сечения надкрановой части колонн прямоугольного и двухветвевого вида унифицированы и составляют по высоте (в направлении пролета) 380 и 600 мм. При высоте сечения 380 мм возможна "нулевая" привязка колонн к крайней продольной разбивочной оси. При высоте сечения 600 мм необходимо применять привязку "250" или "500", так как в этом случае ось подкранового пути отстоит от разбивочной оси на 1000 мм и более.

Двухветвевые железобетонные колонны по сравнению с колоннами прямоугольного сечения более трудоемки при изготовлении, транспорти­ровке и монтаже. Вследствие этого их применение ограничивают, вместо них рациональнее применять стальные колонны.

В целях снижения массы колонн и более экономного расхода матери­алов разработаны типовые колонны кольцевого сечения, изготавливае­мые методом центрифугирования (рис. IV, г). Такие колонны могут быть использованы в зданиях с неагрессивной средой без мостовых кра­нов или с ними грузоподъемностью до 32 т. Диаметры сечения колонн в зависимости от нагрузки и длины

колонны, сетки колонн и грузоподъем­ности кранов составляют от 300 до 1000 мм (через 100 мм) при толщине стенок от 50 до 120 мм. На изготовление таких колонн требуется почти в 2 раза меньше бетона и на 20-30% стали.

 

       Ключевые слова:

-колонны постоянного сечения

-колонны прямоугольного сечения

-колонны двухветвевые

- колонны кольцевого сечения

-оголовок колонны

- закладные детали

 

V. Стальные колонны одноэтажных промзданий.

 

Стальные каркасы одноэтажных зданий по конструктивным схемам решают аналогично железобетонным. В зависимости от габаритов здания, наличия и вида подъем­но-транспортных средств и конструкций покрытия применяют колонны сплошного и сквозного типов с постоянным или переменным по высоте сечением (рис. V).

Колонны сплошного постоянного сечения (рис. V, а) используют в зданиях без мостовых кранов высотой до 8,4 м. Их выполняют из дву­тавров с параллельными гранями.

        В зависимости от шага колонны крайних рядов рассчи­таны на привязку "О" (при шаге 6 м) и "250" (при шаге 12 м). Базы ко­лонн имеют опорные плиты, которые заделывают в фундамент на отмет­ке -0.300. Верх колонн (оголовок) решают в зависимости от способа соединения со стропильными конструкциями. При шарнирной схеме со­единения на строганые торцы колонны приваривают опорную плиту, ко­торая через опорное ребро воспринимает нагрузку от покрытия (см. рис. V, д).

    В зданиях без опорных мостовых кранов высотой от 9,6 до 18м применяют колонны сквозного двухветвевого сечения с двухплоскостной безраскосной решеткой (рис. V ,б). Расстояние между ветвями (ширина колонн) принято единым для средних и крайних колонн - 800 мм. Колонны рас­считаны на привязку к продольным разбивочным осям - 250 мм. Ветви колонн имеют самостоятельные базы, которые с помощью анкерных бол­тов крепятся к фундаментам.

Для зданий высотой от 8,4 до 9,6 м, оборудованных мостовыми опор­ными кранами грузоподъемностью до 20 т, разработаны колонны сплош­ного постоянного сечения, а для зданий с кранами до 50 т и высотой от 10,8 до 18 м - двухветвевые колонны (рис. V, в, г). Двухветвевые ко­лонны могут быть использованы в зданиях пролетами 18, 24, 30 и 36 м с шагом колонн по крайним и средним рядам 12 м. Их выполняют ступен­чатыми с нижней решетчатой и верхней сплошной частями. Подкрановая решетчатая часть состоит из двух ветвей: наружной, выполняемой, как правило, из прокатных и гнутых швеллеров, и подкрановой - из широко­полочных двутавров. Решетку подкрановой части выполняют двухплоскостной из прокатных уголков.

При использовании в зданиях кранов грузоподъемностью более 50 т, а также при их двухъярусном расположении или на случай предполагае­мого расширения производства применяют колонны раздельного типа (рис. V, д). В таких колоннах подкрановая ветвь может быть усилена, например, при необходимости увеличения грузоподъемности крана, а внешняя - использована для расширения цеха.


        

Рис. V.Основные типы стальных колонн:

а - сплошного постоянного сечения для зданий без мостовых кранов; б - то же, двухветвевого сечения; в - сплошного сечения для зданий, оборудованных мос­товыми кранами; г - то же, двухветвевого переменного сечения; д - то же, раз­дельного типа переменного сечения

 

Стальные колонны могут применяться в районах с расчетной темпе­ратурой наружного воздуха до -40 °С для отапливаемых зданий и до -30°С для неотапливаемых зданий, возводимых в I—IV ветровых и снеговых районах.

 

Ключевые слова:

-колонны сплошного и сквозного типа

-колонны с постоянным , переменным и двухветвевым сечением

 

VI. Колонны железобетонного и стального фахверков

В одноэтаж­ных зданиях помимо основного карка­са применяют и дополнительный — фахверк — каркас стен. Он устанавли­вается в плоскостях торцевых и про­дольных стен. Необходимость в фах­верке диктуется большими расстояни­ями между стойками основного карка­са в продольных стенах, при их шаге свыше 6...9 м, а также и в торце­вых стенах. На этих участках стен колонны фахверка придают стенам устойчивость, обеспечивают навеску панелей или ригелей обшивных стен, воспринимают и передают на основ­ной каркас все действующие на сте­ны нагрузки.

Колонны фахверка чаще всего устанавливают с шагом 6 м, но так­же и на других расстояниях, увязан­ных с проемами окон, ворот и т. п. Верхняя часть колонн закрепляется в уровне перекрытия гибкими связями (рис. XII.6, 2)-соедини­тельными элементами, работающими сов­местно с соединяемыми конструкция­ми в одном направлении (в данном случае — горизонтальном) и допуска­ющие нестеснённую деформацию (пе­ремещение) в другом (например, в вертикальном).

Колонны фахверка устанавливают­ся на собственных фундаментах. При необходимости устройства больших проемов в уровне первого этажа стойки фахверка устанавлива­ют на ригели, размещаемые в плоско­сти стен и опирающиеся на основной каркас. Ригели фахверка устраивают в случаях навески мелкоразмерных стеновых изделий (асбестоцементных листов, профилированного настила и т. п.).

Основными параметрами, определяющими область использования и конструкцию колонн фахверка, являются высота здания Н и вид несущих конструкций покрытия.

       Конструкции стальных колонн фахверка как готовых изделий стр166

 

 

Рис.VI Типы фахверковых     колонн:

 


 а — железобетонные торцевого фахверка; б— стальные колонны продольного фахверка; в — стальные колонны высокого торцевого фахверка;

 1 -железобетонная колонна торцевого фах­верка; 2 — соединительные элементы (гибкие связи); 3 — покрытие; 4 — стропильная конструк­ция; 5 — панели стены; 6 — стальная пластина; 7 — стальная колонна фахверка; 8 — ось рас­порки или вертикальной связи колонн фахверка; 9 — монтажная прокладка; 10 — соединитель­ный элемент; И — высокая решетчатая стальная колонна; 12 - горизонтальные ветровые свя­зи; 13 — площадка

 

 

VII. Обвязочные балки. Перемычки.

Обвязочные балки служат для опирания кирпичных и мел­коблочных стен в местах перепада высот смежных пролетов, а также для повышения прочности и устойчивости высоких самонесущих стен. В последнем случае расстояние между балками по высоте определяют расчетом в зависимости от высоты, толщины и материала стены, наличия в
стене проемов и их размеров. Стены второго и последующего ярусов -
навесные (нагрузки от них передаются на колонны, тогда как первый
ярус стены, опирающийся на фундаментную балку, является самонесу­щим. Обвязочные балки обычно располагают надоконными проемами, и они выполняют функции перемычек. Такие балки имеют прямоугольное сечение со стороной 585мм, ширина их 200, 250 и 380 мм, длина 5950мм.

 Изготавливают обвязочные балки из бетона В15 и армируют сварными
каркасами с рабочей арматурой из стали класса А-Ш. Балки укладывают
на стальные опорные столики-консоли со скрытым ребром жесткости и
крепят к колоннам стальными планками (рис VII -1)

                                                                                                        

       Рис. VII -1 Обвязочные балки и крепление их к колоннам:

/ - стальной опорный столик;

2 - стальная планка;

3 - сварка

 

 

Перемычки предназначены для укладки над оконными проемами несущих и самонесущих каменных стен промышленных зданий. Перемычки разработаны для стен из кирпича и из бетонных камней при ширине проемов 3 и 4,5м.

Перемычки (рис ?) могут иметь прямоугольное сечение (типа I) или сечение с полочкой (типа I I). Перемычки типа I I всегда располагаются полочкой наружу. Длина опирания перемычек на кладку простенков принята 250мм, так что стр111

 

длина перемычки во всех случаях на 0,5 м больше ширины проема.

Перемычки армируются плоскими сварны­ми каркасами. Снизу в перемычках преду­смотрены закладные стальные детали или де­ревянные пробки для крепления заполнения оконных проемов.

 

Маркировка и основные показатели пере­мычек,

отличающихся геометрическими раз­мерами,

приведены в табл..

 

  T Л Б Л И Ц А 11.13.

МАРКИРОВКА И

ОСНОВНЫЕ

 

 

ПОКАЗАТЕЛИ

ПЕРЕМЫЧЕК

   

 

 

Толщина

 

Размеры,

Расход

 

 

  с тень , мм ЕЯ

мм

материалов

 

 

                 

m

 

CL   S              
БП1-       190 I   200 0,2 15 0,5
БП2-   3000 250 I 3500 250 0,25 15 0,6
5ПЗ-     380 390 II   250 0,32 21 0,8
БП4-     510 490 II   380 0,45 25 1,1
БП5-       190 I   200 0,29 37 0,7
БП6-  

ac.nni 250

.— I

5000

250 0,36 37 0,9
БП7-     380 390 II 250 0,45 53 1,1

БЛ8-1

  510 490 11   380 0,64 68 1,6

 

Материалы. Перемычки изготовляются из бетона марки М 200. Основная рабочая арма­тура из горячекатаной стали периодического профиля класса A-III.

 

VIII. Подкрановые балки железобетонные и стальные.

Стальные подкрановые балкипо статической схеме подразделяют на разрезные и неразрезные. Преимущественно распространены разрезные балки, так как они просты по конструкции, менее чувствительны к осадкам опор, несложны в монтаже, но по сравнению с неразрезными имеют большую высоту и более металлоемки. Неразрезные балки сложнее мон­тировать и перевозить.

По сечению подкрановые балки подразделяют на сплошные и решет­чатые. Балки сплошного сечения, устанавливаемые при шаге колонн 6 м и небольшой грузоподъемности кранов, изготавливают из прокатного двутавра с усилением верхнего пояса стальным листом или уголками (рис. VIII —1, а).

 

Рис. VIII —1. Стальная подкрановая балка:

а- сплошного сечения из прокатных двутавров с усилением верхних полок, б- то же, сварные; в - то же, клепаные; г - сквозного сечения; д - крепление балок к железобетонной колонне; е - то же, к стальной; ж- крепление рель­са к балке крюками; 3-то же, лапками;

 1-тормозная балка; 2-крепежная планка; 3- упорный уголок; 4- стальная фасонка; 5- подставка; 6- цементно-песчаный раствор; 7-опорное ребро; 8- рельс; 9-крюк; 10-стальная лапка

 

Для зданий или открытых крановых эстакад с размерами пролетов 18,
24, 30 и 36 м и с шагом колонн 6 и 12 м, оборудованных мостовыми
электрическими кранами грузоподъемностью от 5 до 50 т, применяют балки сплошного сечения в виде сварных двутавров (рис. VIII —1, б). Высота балок (на опоре) составляет от 700 до 1450 мм, ширина верхнего пояса - 320 и 400 мм, нижнего - 200 и 250 мм. Стенки балок усиливают поперечными ребрами жесткости, располатаемыми через 1,2 и 1,5 м. Подкрановые балки, предназначенные для кранов грузоподъемностью 50 т и более, выполняют клепанными из низ­колегированной стали (рис. VIII —1, в). Для восприятия горизонтальных усилии, возникающих при торможении кранов, предусматривают тормоз­ные балки или фермы.

Решетчатые подкрановые балки в виде шпренгельных систем более экономичны по сравнению со сплошными, так как стали требуется на 20% меньше. Их можно устанавливать в зданиях с шагом колонн более 6м под краны среднего и легкого режимов работы (рис. VIII —1, г).

Подкрановые балки опирают на консоли колонн и крепят анкерными болтами и планками (рис. VIII —1, д, ё). Между собой балки соединяют болтами, пропущенными через опорные ребра. В уровне подкрановых путей при кранах тяжелого режима работы предусматривают площадки для сквозных проходов шириной не менее 0,5 м, ограждаемые по всей длине. В местах расположения колонн проходы устраивают сбоку колонн или через лазы в них.

Железобетонные подкрановые балки могут иметь тавровое или двутавровое сечение (рис. VIII —2, а, б). Первые предусматри­вают при шаге колонн 6 м, вторые - при шаге 12 м. Железобетонные подкрановые балки устанавливают под краны грузоподъемностью до 32 т.

Развитая по ширине полка балки служит для усиления сжатой зоны; она воспринимает поперечные горизонтальные крановые нагрузки, а также упрощает крепление крановых рельсов. Высота балок 800, 1000 и 1400 мм, ширина полок 550, 600 и 650 мм.

Для изготовления подкрановых балок применяют бетон класса В22,5-В40, сварные каркасы, а для нижнего пояса - преднапряженные стержни, пакеты струн или пряди из высокопрочной проволоки. В балках преду­смотрены закладные элементы для крепления к колоннам (стальные пластины), для крепления рельсов и троллей (трубки).

К колоннам балки крепят сваркой закладных элементов и анкерными болтами (рис. VIII —2, в). Гайки анкерных болтов после выверки балок зава­ривают. Рельсы с подкрановыми балками соединяют парными стальными лапками, располагаемыми через 750 мм (рис. VIII —2, г). Для уменьшения динамических воздействий на балки и снижения шума движущихся кра­нов под рельсы укладывают упругие прокладки из прорезиненной ткани толщиной 8-10 мм.   

Во избежание ударов мостовых кранов о колонны торцового фахверка здания на концах подкрановых путей устраивают стальные упоры с амор­тизаторами - буферами из деревянного бруса (рис. VIII —2, д).

Применение железобетонных подкрановых балок следует ограничи­вать. Это связано с их большой массой, сравнительно небольшим сроком службы, поскольку они испытывают динамические нагрузки, и слож­ностью рихтовки подкрановых путей.

 

Рис. VIII —2. Железобетонные подкрановые балки:

а -при шаге колонн 6 м; б - то же, 12 м; в - крепление балок к колоннам; г -крепление кранового рельса к балке; д - устройство упора для мостового кра­на;

1 - опорный стальной лист (160x12x500 мм); 2- анкерный болт; 3- стальная пластинка (100x12 мм); 4, 5 - закладные элементы колонны; 6- стальная лапка; 7-болт; 8- упругие прокладки толщиной 8 мм; 9- крановый рельс; /0-дере­вянный брус 200x280x360 мм; 11 - швеллер № 45 длиной 1228 мм; 12- стальная пластина 12x300x970 мм

 

       Ключевые слова:

- разрезные и неразрезные  стальные подкрановые балки

-сплошные и решет­чатые  стальные подкрановые балки                                                                                                                                                               

 

-тормоз­ные балки или фермы

 

-тавровое или двутавровое сечение железобетонных подкрановых балок

 

-закладные элементы железобетонных подкрановых балок

IX. Стальные вертикальные связи по колоннам железобетонных и стальных каркасов.

Для повышения устойчивости одноэтажных зданий в про­дольном направлении предусматривают систему вертикальных и горизон­тальных связей между колоннами каркаса и в покрытии.

Рис. IX -1. Связи между колоннами:

а -связи между железобетонными колоннами; б - то же, между стальными колоннами постоянного сечения; в - то же, при двухветвевых колоннах;

 1 - связи истового типа; 2- то же, портального; 3- основные связи; 4- верхние связи

 

Вертикальные связи при железобетонных колоннах каркаса в зданиях без мостовых кранов и с подвес­ным транспортом устанавливают только при высоте помещений более 9,6м. их располагают в середине температурных блоков в каждом ряду колонн. При шаге колонн 6 м по верху всех колонн дополнительно  устанавливают продольные распорки. В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, связи устанавливают в подкрановой части. Связи по колоннам делают крестовыми и портальными (рис. IX -1, а). Выбор формы связей зависит от шага колонн, высоты от пола до головки подкранового рельса и вида напольного транспорта. Крестовые связи чаще всего применяют при шаге колонн 6 м, высоте до головки подкранового рельса до 10 м и  малогабаритном напольном транспорте, а портальные - при шаге 6 и 12 м в более высоких зданиях с использованием крупногабаритного     транспорта (автомобили, штабеллеры и т.п.).

Вертикальные связи по стальным колоннам каркаса предусматривают в каждом продольном ряду колонн в виде основных (подкрановые) и верхних (надкрановые). Основные связи устраивают в середине здания или температурного отсека, благодаря чему достигается свобода температурных перемещений конструкций в обе сто­роны, а также снижаются температурные напряжения в колоннах. Верх­ние связи устанавливают по краям температурного отсека, а также в тех панелях, где расположены вертикальные, поперечные и горизонтальные связи между ригелями покрытия (рис. IX -1, б).

Вертикальные связи между опорами железобетонных стропильных конструкций ставят только в покрытиях с плоской кровлей. В зданиях без подстропильных конструкций такие связи размещают в каждом ряду колонн, а с подстропильными конструкциями - только в крайних рядах колонн при шаге 6 м.

Между опорами ферм или балок вертикальные связи устанавливают не чаще чем через один шаг колонн. В местах отсутствия вертикальных связей ставят распорки, располагаемые поверху колонн (рис. IX -2, а).

 

 

                                                          Ключевые слова:

- крестовые и портальные вертикальные связи

- основные (подкрановые) и верхние (надкрановые) вертикальные связи

- распорки (тяжи)                                                                                           

 

 

Рис. IX -2. Связи в покрытиях при железобетонных стропильных конструкциях:

а - при шаге 6 м в бескрановых зданиях без подстропильных конструкций; б- то же, с подстропильными конструкциями; в - при шаге 12м в зданиях с мостовы­ми кранами;

1 - вертикальная связь по фермам; 2 - распорка; 3 - горизонтальная распорка по подстропильным фермам; 4 - горизонтальная ферма в торцах; 5 -связь по колоннам

 

X. Общие сведения о конструктивных элементах покрытий

одноэтажных промзданий.

 

Все конструктивные системы покрытия можно рассматривать с двух позиций, которые имеют особое влия­ние на архитектурный облик всего со­оружения. Во-первых, с позиции ра­боты конструкции в одном, двух или нескольких направлениях одновре­менно и тогда мы их делим на пло­скостные и пространственные. Во-вто­рых, с позиции отсутствия или нали­чия распора в конструкции и тогда мы имеем дело с безраспорными и рас­порными конструкциями.

    П       лоскостныминазывают конструк­ции, работающие только в одной вер­тикальной плоскости, проходящей че­рез опоры; к ним относятся балки, фермы, рамы, арки (рис. X-1); к ним следует отнести и те конструкции, которые можно разрезать вертикальными пло­скостями вдоль пролета на отдельные элементы, причем каждый элемент не­зависимо от другого будет тоже рабо­тать, как плоскостной. К примеру, разрезанная по длине вертикальными плоскостями вдоль пролета двусторонне опертая плита будет работать как ряд отдельных балок (по балоч­ной схеме), а аналогично разрезанный свод, как ряд автономных арок.

В отличие от плоскостных прост­ранственныепокрытия работают од­новременно в двух или нескольких направлениях. К ним относятся: пере­крестные системы, оболочки, склад­ки, висячие покрытия, пневматиче­ские конструкции и др. (рис. X-2)

У распорных конструкций под вли­янием собственной массы и внешних вертикальных нагрузок возникают на опорах помимо вертикальных еще и горизонтальные составляющие реак­ций, именуемые распором. Безраспор­ными конструкциями называются та­кие, у которых горизонтальные состав­ляющие опорных реакций отсутствуют.

Классификация конструкций покрытий

 

Безраспор­ные

Плоскостные Пространственные
Плиты Балки Фермы Пневмобал-ки Плиты, опертые по контуру Перекрестно-реб­ристые Перекрестно-стер­жневые
Распорные Своды Арки Рамы Пневмоарки Оболочки Складки Висячие покрытия Воздухоопорные оболочки

В таблице «Классификация конструкций покрытий» перечислены основ­ные плоскостные и пространственные системы с делением их на безраспорные и распорные.

Материалы, из которых изготовля­ют современные конструкции покры­тия: бетон, сталь, дерево — для не­больших сравнительно пролетов и особенно в районах, богатых лесом; алюминиевые сплавы — для конструк­  ций специального назначения.

 

 

Рис. X-1 Безраспорные конструкции покрытий:

 

а – перекрестно – ребристое покрытие

 

б – арочная бескаркасная ферма

 

 


 

Рис. X-2 Распорные конструкции покрытий:

а – рама бесшарнирная

б – двухшарнирная


в – трехшарнирная

г – висячая сборная оболочка

с опорой в центре

 

 

Ключевые слова:

- пло­скостные конструкции

-пространственные конструкции

- безраспорными конструкции

- рас­порными конструкции

 

XI. Железобетонные балки скатных, малоуклонных и плоских покрытий.

Стальные балки.

 

Балки и фермы представля­ют собой основные виды безраспорных плоскостных конструкций.

Балки являются наиболее простыми несущими конструкциями и эффективно используются для достижения перекрываемого ими пролета оп­ределенной величины. Для железобе­тона этот предельный рациональный пролет составляет примерно 18 м, для металлических— 15 м, для деревянных—12 м. Если пролет превышает указанные величины, целесообразно перейти на использование ферм.

Следует заметить, что минималь­ная высота балок и ферм при совре­менных высокопрочных строительных материалах ограничивается не столь­ко несущей способностью конструк­ции, сколько ее допускаемыми проги­бами под максимальными нагрузка­ми. Поэтому произвольное уменьше­ние высоты конструкции, относительно того, что применяется на практике, без дополнительных расчетов недопустимо.

Железобетонные балки заводского изготовления для пролетов 12, 15, 18 м получили наибольшее распрост­ранение благодаря экономному рас­ходу металла, простоте монтажа и соответствия таких балок противопо­жарным нормам. Разработано не­сколько типов балок для горизонталь­ных и скатных с небольшим уклоном (до 1 :5) покрытий . Балки пролетами 6 и 9м предназначаются для покрытий зданий с плоской кровлей, с подвесным подъемно-транспортным оборудованием и без него. Сечение таких балок принимается прямоугольным (при L<12 м), тавровым или дву­тавровым (при L≥12 м ) (рис. XI-1). В последнее время разработаны типо­вые двускатные балки (балки с параллельными поясами), которые при пролетах 12 и 18м во всех своих ча­стях имеют одну ширину, что упро­щает их изготовление . Уменьшение массы таких балок достигнуто устрой­ством в них сквозных отверстий, чем они приближаются к типу безраско­сых ферм. Для покрытия зданий пролетом 12м со скатной или плоской кровлей применяют балки с параллельными поясами(рисXI-1,а). Они используются при шаге колонн 6м и допускают устройство фонарей шириной 6м. Опорная часть балок позволяет устанавливать балки горизонтально или с уклоном (1:20). При уклонном варианте колонны, на которые опираются балки, должны иметь разную высоту, обеспечивающую требуемый уклон.

Стальные балки, используемые в покрытии, имеют обычно двутавровое сечение из прокатных профилей или для пролетов выше 12 м сварными из листа. Высоту сварных балок прини­мают 1/10…1/12 пролета, ширину по­лок 1/з…1/5 высоты, толщину верти­кальной стенки 1/100...1/140 той же вы­соты, но не менее 8 мм. В балках дли­ной более 6 м устраивают ребра же­сткости через каждые 1,5...2 высоты балки, располагая их под ребрами настила, укладываемого на балку (рис. XI-2).

 

 РисXI-1. Железобетонные балки:

а — односкатная; б, в — двухскат­ные: г — горизонтальная; / — анкерный болт; 2 — закладные дета­ли балки; 3—металлическая пла­стика для крепления балки к опоре болтами

                                                                

Рис. XI-2. Составная металлическая двутав­ровая балка: 1- верхний пояс двутавровой балки; 2 — нижний пояс; 3— вертикальная стенка балки; 4 — уголки жесткости над опорой; 5 — ребра жесткости в                                                 пролете; 6 — места сварки элементов пояса и стен­                      ки; 7 — возможное усиление пояса из полосовой стали

Ключевые слова:

-сечения железобетонных балок прямоугольное

                                                 тавровое

                                                 двутавровое

-односкатная, двускатная и горизонтальная балки

-сварные балки

-ребра настила

 

XIII. Железобетонные стропильные фермы.

 

Стропильные конструкции чаще всего выполняют в виде балок и ферм

Фермыпо сравнению с балками обладают лучшими технико-экономическими показателями: меньшей массой, возможностями использования межферменного пространства. Фермы из сборного железобетона эф­фективны для перекрытия пролетов 18 и 24 м.

Эффективность сборных железобетонных ферм пролетом более 24 м (и даже 24 м) практикой не подтверждается. При таких пролетах эффек­тивнее стальные фермы.

В зависимости от очертания стропильные фермы подразделяют на сегментные, безраскосные, с параллельными поясами, полигональные и треугольные (рис. XIII, а-д). Сегментные раскосные фермы предназна­чены для покрытий зданий с неагрессивной средой, а также со слабо- и среднеагрессивными газовыми средами (за исключением ферм с прядевой арматурой диаметром 9 мм).

Их можно устанавливать с шагом 6 и 12 м на железобетонные колон­ны или подстропильные фермы. К ним можно подвешивать краны грузо­подъемностью от 1 до 5 т. Очертание верхнего пояса позволяет исполь­зовать для покрытия плиты шириной 3 м (основной вариант) и 1,5 м (при шаге ферм 6 м).

Безраскосные фермы можно применять с шагом 6 и 12 м для покры­тий со скатной и малоуклонной кровлями. К ним предусмотрена под­веска кранов грузоподъемностью 1-5 т. Фермы для малоуклонных кровель (3,3%) имеют дополнительные стойки над верхним поясом, которые 1 служат опорами для плит размерами 3x6 и 3x12 м.

Применение безраскосных ферм по сравнению с сегментными позво­ляет лучше использовать межферменное пространство. Кроме того, они более просты в изготовлении, их можно эксплуатировать в зданиях с агрессивной средой.

Фермы с параллельными поясами и полигональные используют реже, так как они имеют большую высоту на опоре, из-за чего увеличивается высота стен и неполезный объем здания, а также возникает необходимость в дополнительных связях в покрытии.       I

Для устройства покрытий в неотапливаемых зданиях применяют треугольные фермы под кровлю из асбестоцементных или металлических профилированных листов. |

Фермы изготавливают из бетонов классов В30-В45 с напрягаемой арматурой нижних поясов (стержневой, проволочной или прядевой). В местах крепления к колоннам или подстропильным фермам, опирания плит покрытия, стоек фонарей и путей подвесного транспорта в фермах предусматриваются закладные детали.   

 

Рис. XIII Железобетонные фермы:

а - сегментные; б - безраскосные; в - с параллельными поясами; г - полигональ­ные; д - треугольные; е - подстропильные для малоуклонных кровель; ж - то же, для скатных кровель (в установленном положении)

 

       Ключевые слова:

-сегментные фермы

- безраскосные фермы

- фермы с параллельными поясами

-полигональные фермы

-треугольные фермы

XIV. Стальные стропильные и подстропильные фермы. Связи по фермы.

В зависимости от размера перекрываемого пролета, конструк­ции кровли, состояния воздушной среды в здании и климата местности стальные фермы изготавливают с параллельными поясами, полигональ­ными и треугольными (рис. XIV—1).

Фермы с параллельными поясами применяют для плоских и малоук­лонных кровель (1,5%) в отапливаемых зданиях. Полигональные фермы с уклоном верхнего пояса 1 : 8 применяют для скатных покрытий из ру­лонной кровли, а треугольные с уклоном верхнего пояса 1 : 3,5 - для однопролетных, неотапливаемых зданий с наружным водостоком под кровлю из асбестоцементных или стальных листов.


a) i=1,5%                                      б) i=1:8

Рис. XI-15. Стальные стропильные фермы:

а - фермы с параллельными поясами; б - полигональная; в - треугольная; г - с параллельными поясами из круглых труб; д - узлы ферм с параллельными пояса­ми из уголков; е - то же, с поясами из широкополочных двутавров; ж - то же, из гнутосварных профилей прямоугольного сечения; з - то же, из круглых труб   

 

Унифицированные стальные фермы изготавливают пролетами от 18 до 36 м. Фермы длиной до 18 м изготавливают цельными, а более 18 м - из двух или трех отправочных единиц, в связи с чем в местах устройства монтажного стыка устанавливают дополнительный вертикальный эле­мент.

Пояса и решетки ферм выполняют из спаренных прокатных уголков, широкополочных тавров и двутавров, замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения и из круглых труб. Два последних варианта ферм наиболее эффективны для пролетов от 18 до 30 м.

Благодаря бесфасонному соединению в узлах, в них достигается эко­номия стали и уменьшается объем сварных работ. Они более стойки про­тив коррозии (рис. XIV—1, е, ж). Их целесообразно применять при облегченных ограждающих конст­рукциях покрытий по прогонам или с непосредственным опиранием профилированного настила на верхние пояса. По сравнению с фермами из уголков (рис. XIV—1, д) фермы с поясами из двутавров имеют меньшие размеры и количество фасонок, что тоже позволяет уменьшить массу на 10-15%.

Покрытия со стальными фермами можно применять в зданиях, обо­рудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т или подвесными кранами грузоподъемностью до 5 т. Фермы рассчитаны на установку световых и аэрационных фонарей всех типов.

Шаг стропильных ферм зависит от ограждающей конструкции по­крытия и может составлять от 3 до 12 м.

Для стропильных ферм из прокатных уголков проектируют подстропильные фермы с параллельными поясами длиной от 12 до 24 м. Высота ферм составляет 3130 мм, они имеют опорную стойку из двутавра, в нижней части которой предусмотрен столик для опирания стропильных ферм. Для стропильных ферм из труб и из широкополочных двутавров применяют треугольные подстропильные фермы длиной 12 м (рис. XIV—2, б). Высота подстропильных ферм из труб - 2830, из двутав­ров - 3000 мм.

По средним рядам колонн крайние подстропильные фермы в каждом температурном блоке связывают с верхними поясами стропильных ферм горизонтальными распорками. В покрытиях при шаге колонн крайних и средних рядов 12 м предусматривают горизонтальные связевые фермы, размещая их в уровне нижнего пояса стропил по торцам температурных блоков в каждом пролете В зданиях с мостовыми кранами тяжелого режима или при техноло­гическом оборудовании, вызывающем колебания каркаса, в середине каждого пролета ставят распорки (тяжи) и вертикальные связи по нижнему поясу стропильных конструкций. Роль горизонтальных связей в верх­них поясах ферм или балок выполняют крупноразмерные панели покры­тия.

       Вертикальные и горизонтальные связи покрытия изготавливают из уголков, швеллеров и труб и крепят к железобетонным конструкциям болтами и сваркой.

           В пролетах с фонарями, в торцах фонарных проемов, устанавливают горизонтальные крестовые связи. В пределах длины фонарного проема по коньку ферм, устанавливают распорки.

 

 

Рис. XIV—2. Стальные подстропильные фермы:

а - для стропильных ферм из горячекатаных уголков; б - для ферм из широкополочных двутавров и труб; в - то же, из гнутосварных профилей прямоугольного сечения; г - конструкция покрытия с применением стропильной и подстропиль­ной ферм и железобетонных плит покрытия (фрагмент); 1-колонна; 2-стро­пильная ферма; 3 - подстропильная ферма; 4 - плита покрытия; 5 - надопорная стойка (двутавр № 40)

 

В покрытиях зданий со стальным каркасом предусматривают гори­зонтальные связи в плоскостях верхних и нижних поясов стропильных ферм а также вертикальные связи между фермами.

На рис. XIV-3 рассмотрены типы связей, устанавливаемых в покры­тии при уклоне верхнего пояса 1,5% с ограждением из железобетонных плит. Связи по верхним поясам стропильных ферм состоят из распорок, раскосов и растяжек, монтируемых в пределах фонарного проема.

По нижним поясам стропильных ферм (рис. XIV-3, б) в систему свя­зей входят: поперечные горизонтальные связевые фермы, размещаемые в торцах температурного отсека здания (при длине отсека более 96 м уста­навливают также промежуточные связевые фермы через 42-60 м); про­дольные горизонтальные связевые фермы, размещаемые в одно-, двух- и трехпролетных зданиях только вдоль крайних рядов колонн, а в зданиях с числом пролетов более трех - также и вдоль средних рядов колонн через 2-3 пролета (в зависимости от режима работы); распорки и растяжки.

Вертикальные связи располагают вдоль стоек стропильных и фонар­ных ферм с интервалом 6-12 м. Ставят их по нижним поясам стропиль­ных ферм в местах размещения поперечных горизонтальных связей.

 

Рис. XIV-3. Связи в покрытии со стальными фермами: а - по верхним поясам стропильных ферм; б- то же, по нижним; 1 - распорю 2- растяжки; 3- раскосы; 4- вертикальные связи; 5-стропильные фермы; 6- связевые фермы

 

Ключевые слова:

-фермы с параллельными поясами

-фермаполигональная

 - треугольная ферма

- ферма с параллельными поясами

- гнутосварные профили

-бесфасонное соединение

- связевые фермы

 

XV. Распорные плоскостные конст­рукции

К основным распорным конст­рукциям относятся рамы и арки. Рамы могут быть разнообразно­го очертания как с одним пролетом, так и со многими. Чем сложнее рама, тем большему числу ограничительных условий она должна удовлетворять, например в отношении надежности фундаментов, распределения нагрузок и т. п. Поэтому чаще всего в практи­ке строительства применяют однопролетные рамы П-образного очертания. Из однопролетных рам, комбинируя их с балками, можно получить конст­рукции разнообразных очертаний с разным числом пролетов.

Арки чаще всего проектируются кругового очертания, так как такие арки выполняются просто как в мо­нолитном, так и в сборном варианте. Однако ось арки может быть очерче­на и в виде других плавных кривых, например параболы и эллипса, а так­же кривых, состоящих из отрезков окружностей разных радиусов.

Рамы и арки могут быть бесшар­нирными с жесткой заделкой опор, двухшарнирными (с шарнирным опиранием на фундамент) и трехшарнирными, у которых помимо двух шарни­ров на опорах есть еще один, кото­рый обычно располагают посередине пролета (рис. XV -1).

Рис. XV -1. Схемы рам и арок:

а — рама бесшарнирная; б — двухшарнирная; в — трехшарнирная; г — арка бесшарнирная; д — двух­шарнирная; е — трехшарнирная; L — пролет; δδ — высота сечения рам и арок; δ1, δ2 — высота сечений вблизи щарниров

 

Бесшарнирные рамы и арки осо­бенно чувствительны к неравномер­ным осадкам опор, поэтому их проек­тируют только на надежных основа­ниях, не допускающих таких осадков. В то же время среди распорных кон­струкций бесшарнирные рамы и арки наиболее экономичны по расходу ма­териала; величина распора, т. е. гори­зонтальная составляющая реакции, в бесшарнирных наименьшая по срав­нению с другими. Вместе с тем двухшарнирные рамы и арки менее чувствительны к небольшим осадкам грун­та, чем бесшарнирные. Трехшарнирные рамы и арки еще менее чувстви­тельны к неравномерным осадкам, за­то распор у них еще больше, чем у двухшарнирных, и тем более бесшар­нирных. Важное преимущество трехшарнирных арок и рам заключается в том, что их можно заранее изготавли­вать из двух одинаковых частей и монтировать простым соединением в шарнирах.

Что касается очертаний П-образных рам и круговых арок, то при ра­циональном распределении в этих конструкциях материала они имеют одинаковые формы сечения в пролетах и у опор только в бесшарнирных вариантах. При наличии шарниров вы­сота сечения их у шарниров уменьша­ется в 2...3 раза. На рис. XV -1на­глядно показаны очертания рам и арок в зависимости от наличия шар­ниров, а в прилагаемой таблице да­ются примерные высоты сечений этих конструкций относительно пролета. Ширина сечений у железобетонных рам и арок принимается обычно в пределах ½…1/4 его высоты.

Распорные конструкции требуют выполнения особого вида фундамен­тов, это вытекает из известного требова­ния к фундаментам, по которому равнодействующая опорных реакций не должна выходить за пределы сред­ней трети подошвы фундамента. В случае значительного распора по­дошве придается уклон, близкий к нормали на равнодействующую, что предупреждает возможность сдвига фундамента под воздействием этого распора.

Все плоскостные распорные конст­рукции обладают достаточной жест­костью в своей плоскости. Но в дру­гом направлении — из плоскости — такой жесткостью они не обладают. В этом направлении пространствен­ная жесткость системы в целом обес­печивается теми же способами, кото­рые применяют в стоечно-связевой си­стеме, т. е. включением связей или стенок жесткости в каждом продоль­ном ряду вертикальных опор. В ароч­ном покрытии этого же результата можно достигнуть замоноличиванием плит покрытия криволинейного очер­тания.

Для уменьшения изгибающих мо­ментов в рамах, т.е. умень­шения высоты их сечения, применя­ют консольные выносы, расположен­ные в продолжении ригелей и загру­женные соответствующим образом. Таким решением можно почти пол­ностью избавиться от распора, т. е. проектировать фундаменты как под обычную безраспорную конструкцию (рис. XV -2,а). Безраспорности арки можно полностью достигнуть, соеди­нив ее опоры металлической затяж­кой, которую обычно располагают под уровнем пола (рис. XV -2,,б). Такие безраспорные арки с затяжками мож­но устанавливать на колонны и сте­ны подобно балкам или фермам. При проектировании многопролетных рам их удобно комбинировать с балочны­ми вставками, опертыми на консольные выносы П-образных рам. На том же рисунке схематически показаны примеры решения опорных шарниров, применяемых в распорных конструк­циях

 

 

 

Примерная высота сечений рам и

арок

Вид конструкции

Рама

Арка

Отношение высоты сечения к пролету

Lib Lfbx LI62 Lib L/Ь,  

Количе­ство шар­ниров

бесшарнир­ная 30 40
двухшар-нирная 25 50 35 70
трехшар-нирная 20 40 40 30 60 60

Рис. XV -2. Примеры рам и арок и их детали:

а — рама с выносными консолями; б — арка с затяжкой под уровнем земли; в — трехшарнирная рама со сплошной металлической стенкой; г—ж — шарнирные опо­ры (г — железобетонной рамы; д — металлической рамы с плитным шарниром; е — опора с сегментным опиранием; ж —с металлическим цилиндром); 1—-шарнирная опора; 2 — затяжка; 3 — шарнирная заделка затяжки; 4 — средний шарнир трехшарнирной рамы; 5 — свинцовая прокладка

 

 

Ключевые слова:

- однопролетные рамы П-образного сечения

- бесшарнирные, двухшарнирные и трехшарнирные рамы

- бесшарнирные, двухшарнирные и трехшарнирные арки

- арки кругового очертания

- распорная и безраспорная конструкции

 

XVI. Перекрестные системы покрытий общественных и промышленных зданий.

 

Перекрестные системы покры­тия состоят из несущих линейных эле­ментов, пересекающихся в плане под углом 90 или 60°. При этом если кон­струкция состоит из несущих элемен­тов, расположенных параллельно сто­ронам квадрата или прямоугольника, и составляет сетку из квадратных ячеек, то такая конструкция называет­ся ортогональной. Если та же квад­ратная сетка расположена к контурам покрытия под углом 45°, то такая конструкция называется диагональ­ной. Сетку с треугольной формой яче­ек, стороны которых параллельны сторонам контура покрытия, называ­ют треугольной.

Наличие несущих пересекающихся элементов позволяет нагрузку на по­крытие передавать на опоры не в од­ной вертикальной плоскости, как в плоскостных конструкциях, а сразу в двух и даже в трех вертикальных пло­скостях, это уменьшает величину усилий и прогибов в такой конструкции, что позволяет умень­шить ее конструктивную высоту до 1/15…1/25 пролета в зависимости от на­грузок и формы в плане покрытия.




          у л           2             У 1                         у f   Z.  
                                                                           
3-                                                                            
                                                                               
                                                                                 
   

1/3

l/з

l/з

 

 

L

L,

   

L

L

 
                 

 

   

 

 

*

 

 

 

 

Наиболее рационально перекрест­ная система может быть использована в покрытии, имеющем в плане форму квадрата, равнобедренного треуголь­ника, круга или многоугольника, впи­санного в круг (рис. XVI-1, а—е). Ес­ли пролеты несущих элементов в од­ном и другом направлении различают­ся более чем на 20%, то применение перекрестной системы становится не­рациональным. Меж­ду тем на прямоугольном плане при отношении сторон более чем 1/2 мож­но также применить перекрестные не­сущие элементы, расположив их не ортогонально, а диагонально, т. е. под углом в 45° к сторонам контура (рис. XVI-1,ж).

Рис. XVI-1 Перекрестные систе­мы покрытий:

а—ж — схемы церекрестных систем; и—л — положение опор под перекре­стной системой; L — пролет конструк­ции; L1 — вылет консоли;1 — опоры; 2 — окаймляющий несущий элемент (балка или ферма)

 

 Опирание перекрестных систем может выполняться по всему конту­ру, на отдельные его части или на колонны, при опирании перекрест­ного покрытия только на угловые ко­лонны его контурные элементы будут работать как простые балки или фер­мы, принимая всю нагрузку от находящегося внутри конту­ра. И для того, чтобы в этом случае все покрытие было одной вы­соты, следует контурные несущие эле­менты подпереть хотя бы еще одной-двумя дополнительными опорами (рис. XVI-1,и).

Перекрестные системы допускают устройство консольных свесов, кото­рые, впрочем, не должны превосхо­дить 1/4 основного пролета (расстоя­ния между угловыми колоннами).

 


Перекрестные системы покрытия допускают устройство дополнитель­ных опор и внутри плана покрытия, что существенно сокращает пролеты и соответственно конструктивную высо­ту покрытия (рис. XVI-1,л).

Материалом для изготовления пе­рекрестных систем служит в основ­ном металл и железобетон. По своим конструктивным схемам эти системы делятся на перекрестно-ребристые и перекрестно-стержневые.

Рис.XVI-2. Перекрестно-ребристые и перекрестно-стержцевые системы покрытий:

а — перекрестно-ребристые покрытия; б — коробчатый элемент сборного перекрестно-ребристого покрытия и деталь соединения таких элементов; в — способ сборки перекрест- но-ребристой конструкции из  плоских элементов; г — укруп- ненный сборный элемент того  же покрытия; д — перекрест- но-стержневые покрытия; е —  варианты опирания и типы опор  перекрестно-стержневого покры- тия; / — коробчатый элемент;  

2 — арматура, закладываемая  в швы между железобетонными  коробчатыми элементами;

                                                                                3 — сборный элемент размером 2а;

                                                                     4—опора перекрестно-стержне­вой системы;                      

                                                                                 5 —стержень;

                                                                                 6 —  коннектор

Перекрестно-ребристые конструк­ции изготавливаются в основном из железобетона, в некоторых случаях из металла и даже из дерева. Перекрестно-ребристые железобе­тонные покрытия могут быть выполне­ны и в монолите, однако такое реше­ние невыгодно. Более прогрессивным и экономически целесообразным является монтаж реб­ристого покрытия из сборных короб­чатых элементов (рис. XVI-2, а, б).

Коробчатые элементы представля­ют собой ящики с дном, повернутым кверху, которые монтируются непо­средственно на лесах. При небольших пролетах (до 24 м) они могут быть смонтированы также и на земле, а за­тем кранами подняты в проектное      положение. По нижней кромке эти ящи­ки имеют выступ, которым примыкают друг к другу, оставляя между стенками зазор в 10... 15 см, куда закладывается соединяющая их арматура. После заполнения зазоров высокопрочным бетоном и его от­вердения конструкция превращается в жестко замоноличенное перекрестно-ребристое покрытие.

Перекрестно-ребристое покрытие может быть создано монтажом отрезков ребер дли­ной в две ячейки. При этом каждый отрезок ребра крепится к двум, пер­пендикулярно стоящим к ним реб­рам на половине длины (может выполняться из  железобетона, элементов металлической фермы или деревянных щитовых элементов (рис. XVI-2, в).

Перекрестно-стержневые системы изготовляются исключительно из ме­талла, из элементов в виде труб или проката. Трубчатые конструкции про­ще в монтаже, так как могут быть смонтированы простым ввинчиванием оголовников с нарезкой в многогран­ный узловой элемент( элементы из проката соединяются че­рез фасонки на болтах или на сварке).

В плане перекрестно-стержневое покрытие представляется двумя сет­ками с квадратными или треугольны­ми ячейками, из которых нижняя сет­ка сдвинута относительно верхней на половину ячейки внутрь пролета (рис XVI-2). Узлы верхней и нижней сеток соединяются между собой на­клонными диагональными элемента­ми— раскосами. В целях лучшего распределения опорных усилий в кон­струкции над точечной опорой пред­усматривается капитель из четырех наклонных раскосов или из перекре­щивающихся прокатных балок.

Кровля над перекрестно-стержне­вым покрытием выполняется обычно из легких материалов, с применением профилированного настила, щитов с деревянным или металлическим обрамлением и т. д. Опирание кровель­ных щитов на конструкцию произво­дится только над узлами на пластин­ки со стержнем, ввинченным в много­гранный узловой элемент, так назы­ваемый коннектор. Опирание настила производится на швеллеры, прикреп­ленные к коннектору.

Жесткость остова, несущего пере­крестное покрытие, можно решить двумя способами: обеспечением устой­чивости самих колонн или внесением в систему опор стенок жесткости, (т. е. по связевой схеме). Стенки эти должны быть ориентированы соответ­ственно с направлениями сторон ячеек перекрестного покрытия. Их протя­женность может быть

ограничена 2...3м.

 

 


 

           

Ключевые слова:

 

- ортогональная, диагональная и треугольная конструкции

- перекрестное покрытие

- контурные несущие элементы

- перекрестно-ребристая система

- коробчатые элементы

- перекрестно-стержневая система

- трубчатая конструкция

- раскос

- коннектор

 

 

 

 

 

XVII. Тонкостенные пространственные конструкции покрытий

общественных и промышленных зданий.

Тонкостеннымипространствен­ными конструкциями называют такие конструкции, пространственная форма которых обеспечивает их жесткость и устойчивость, что позволяет их тол­щину доводить до минимальных раз­меров. К ним относят оболочки и складки.    Оболочками - гео­метрические тела, ограниченные кри­волинейными поверхностями, расстоя­ния между которыми малы по срав­нению с другими их размерами. Складки же состоят из плоских тонкостенных плит, же­стко соединенных между собой под некоторым углом.

Формы разных видов оболочек различаются гауссовой кривизной, ко­торая представляет собой произведе­ние двух взаимно нормальных кри­визн p1 и р2 рассматриваемой оболоч­ки. Кривизнойр называется величина, обратная  радиусу кривизны R: p—1/R. При отрицатель­ном знаке оболочки двоякой кривиз­ны имеют прогибы в разные стороны; при положительном — в одну.

Раз­личаются оболочки и по способу их геометрического формообразования: способ переносаи способ вращения.  Способ переноса заключается в пе­реносе образующей линии, прямоли­нейной или криволинейной, вдоль на­правляющей Линии, лежащей в пло­скости, перпендикулярной плоскости образующей. Другой способ состоит из вращения образующей вокруг неко­торой оси, лежащей в ее плоскости. При этом некоторые поверхности, как, например, цилиндрическая круговая поверхность и поверхность гиперболи­ческого параболоида (гипара), могут формироваться как по способу пере­носа, так и по способу вращения (рис. XVII -1,а, б, л, м). Все другие виды цилиндрических оболочек— парабо­лические, эллиптические и т. д. — могут быть получены только по способу переноса (рис. XVII -1,а).

Работая в двух взаимно перпенди­кулярных вертикальных плоскостях, оболочки должны проектироваться с учетом особенностей работы в каж­дой из этих плоскостей. Так, цилинд­рическая оболочка в продольном на­правлении работает как балка с про­летом L, у которой в нижнем поясе возникают растягивающие усилия, а в верхней части оболочки эти усилия сжимающие (рис. XVII -2). Поэтому конструктивная высота такой оболоч­ки должна быть не менее 1/10 проле­та L. В поперечном направлении ци­линдрическая оболочка работает как распорная конструкция типа тонко­стенной арки с пролетом 1(1≤1/2 L). Для погашения распора в этом на­правлении предусматриваются диа­фрагмы жесткости, устанавливаемые по длине оболочки с шагом, равным (1... 1,5)l.

Диафрагмы жесткости цилиндриче­ской оболочки выполняются как сплошные стены жесткости, как фер­мы, вделанные в оболочку, как арки с затяжками. В то же время распор, который действует между диафрагма­ми жесткости, должен быть воспри­нят бортовым эле­ментом, который работает как балка в горизонтальной плоскости и пере­носит распорные усилия на диафраг­мы жесткости.

 

Гауссова крибизна                      Оболочки переноса             Оболочка вращения вокруг

                                                                                                             Горизонтальных              Вертикальной

                                                                                                                                                                                                                                              )                                                                                               осей х (у                         оси  z

нулевая кривизна

 

 

 

положительная кривизна

 

отрицательная кривизна                  

 

Рис, XVII -1. Основные тиры поверхностей оболочек:

а, б — цилиндрическая;в д — конически вертикальная и горизонтальная; г — конои-дальная; е — бочарная; ж — тороидальная; и— сферическая; к — парусная; л, м — с, поверхностью гипара; н - воронкообразная

 

Отношение конструктивного подъ­ема цилиндрической оболочки или ее стрелы f к распорному пролету l не должно быть менее 1/7 и не более1/2. Распорный пролет, или длину волны длинной цилиндрической оболочки, обычно принимают не более 12 м.

Бочарные и тороидальные оболоч­ки в отличие от цилиндрических рабо­тают как распорные конструкции и в продольном, и в поперечном направ­лениях. В поперечном распоревоспринимается диафрагмами жестко­сти. Для восприятия же распора в продольном направлении предусматри­ваются затяжки. Ес­ли покрытие состоит из рядом распо­ложенных нескольких оболочек, бор­товые элементы, развитые в ширину, предусматриваются только в крайних пролетах.

 

У бочарных и тороидаль­ных оболочек диафрагмы жесткости можно предусмотреть только по тор­цам или решить торцы переходом в коноиды (рис. XVII -2,и).

 

 

Рис XVII -2. Пространственные сво­ды-оболочки:

а — длинная цилиндрическая; б —много­
волновая цилиндрическая и синусоидаль­
ная оболочки; в — сплошная диафрагма
жесткости; г—арочная диафрагма; д —-
рамная диафрагма; е — бочарный свод-
оболочка; ж — то же, с коноидальным
опиранием; и-— схема монтажа бочарного
свода; к — сборный сетчато-ребристый
свод-оболочка;

/ — оболочка монолитная или сборная;

2—диафрагма жесткости;
3 —бортовой элемент;

4 — подвеска;

5 —затяжка

 

 

Складки в отличие от оболочек формируются из тонкостенных пло­ских элементов,   жестко скрепленных между собой под различными углами. Если сечение складки от опоры до
опоры постоянно и не меняется в про­ лете, то такую складку называют
призматической.   Призматические складки в основном применяются углового и трапециевидного сечения (рис. XVII -3,а, б).

Длинномерные, опертые по двум сторонам, призматические складки работают в продольном направлении как балка, а в поперечном — как рама. По торцам призма­тических складок устанавливаются диафрагмы жесткости, которые повторяются и в пролете.

К непризматическим складкам от­носятся складки косоугольные со схо­дящимися гранями, шатровые, прямо­угольного плана, с одинаковым укло­ном граней со всех четырех сторон, сводчатые и купольные (рис. XVII -3—м). Конструктивная высота длинномерных складок, как призмати­ческих, так и косоугольных, не должна быть меньше 1/10…1/15 глав­ного пролета L: пролет L  у таких складок обычно не превосходит 50 м, а в шатровых —20 м.

Складки бывают монолитные и сборные, гладкие и ребристые. Моно­литные складки выполняются обычно гладкими, с толщиной стенки не менее 5 см. Сборные выполняются из пло­ских плит, окаймленных ребрами, вы­сота которых принимается 1/100…1/150 главного пролета, а толщина самой плиты принимается в 2... 3 раза мень­ше, но не менее 3 см.

Складчатые покрытия могут обра­зовывать своды с пролетами до 60 м и выше Складки могут быть выполнены также и в комбинации с оболочкой. Материалом для складок служит в основном железобетон, однако склад­ки могут быть выполнены и из клее­ной древесины, и из металла.

 

Рис. XVII -3. Складки и шатры:

а, б — призматические пилообразные и трапецеидальные;

в — пилообраз­ные из треугольных плоскостей;

г — шатер с плоским верхом;

д — складка-капитель;

е — складка-шатер со спущенными краями;

ж — много­гранный шатер;

и, к, л — многогран­ные складчатые своды;

м — много­гранный складчатый купол;

н — сбор­ное складчатое призматическое по­крытие (ПНР);

о — сборная складка из плоских элементов (ГДР)

 

 

Ключевые слова:

- оболочки и складки

-гауссовая кривизна

-радиус кривизны

-способ переноса и способ вращения

-цилиндрическая, коноидальная, тороидальная и оболочки

-бортовой элемент

-призматические складки углового и трапециевидного сечения

                                                                                    - косоугольные складки

                                                                                       - шатровые складки

                                                                                       - сводчатые складки

                                                                                      - купольные складки

                                                                                      - монолитные и сборные складки

                                                                                        - гладкие и ребристые складки

 

XVIII. Сборные железобетонные оболочки КЖС. Гиперболические плиты – оболочки.

 

Для покрытий промышлен­ных зданий с пролетами 12, 18 и 24 м. Ширина основных плит-оболочек рав­няется 3 м, доборных —1,5 или 2 м. КЖС (крупноразмерные железобетонные сводчатые оболочки) представляет собой пологую предварительно напряженную короткую цилиндрическую оболочку с двумя ребрами-диафрагмами сегментного очертания (рис. XVIII-1). Диафрагмы — стенки облегченной конструкции, име­ющие вертикальные ребра жесткости. В нижней, утолщенной зоне диафрагм располагается напрягаемая арматура плиты, играющая роль затяжек рассматриваемой оболочки. Плиты-обо­лочки выполняют из бетонов классов В25...В45. Опирают плиты-оболочки на продольные несущие конструкции — стены или железобетонные балки пря­моугольного сечения высотой 500.., 600 мм (при шаге колонн 6 м); на предварительно напряженные двутав­ровые балки высотой 1000... 1200 мм или на фермы раскосно-шпренгельного типа (при шаге колонн 12 м). Плиты-оболочки крепят к этим конструкциям с помощью листовых шарниров, обеспечивающих возможность поворота се­чения плиты в вертикальной плоскости (рис. XVIII-1,д).

Плиты выпускают сплошными, с проёмами в полке для пропуска вентиляционных шахт и воздуховодов, а также с центральным проемом размером 6x2,5 м под светоаэрационные и зенитные фонари. Они допускают подвеску крановых путей. Их крепят к подстропильным конструкциям с обязательной уста­новкой на листовые шарниры, не допускающие защемления плит на опорах.

Рис. XVIII-1. Плиты-оболочки КЖС:

а,б-плит-оболочек —плита -оболочка с проемом для светоаэрационного или зенит­ного фонаря; о — плита-оболочка основная рядовая); в — конструкция стыка со стороны взаим­ного примыкания плит;г— стальная анкерная деталь; д—деталь крепления плит-оболочек к продольным несущим балкам; / — плита-оболочка КЖС; 2 -диафрагма; 3 — ребро жесткости-4 — пологий вут; 5 —стальной анкер; 6 — разбивочная ось; 7 — полоса толя или рубероида;8- замоноличивание бетоном; 9—отверстие для строповки;10— торцовая арматура;//—заводская сварка; 12-напрягаемая арматура плиты-оболочки; 13-буквенная ось; 14-закладнаядеталь;15—листовой шарнир; 16 -монтажная сварка; /7 - продольная несущая железобетонная балка

Гиперболические плиты-оболочки применяют в промышленных зданиях для тех же пролетов, что и плиты-обо­лочки КЖС. Они представляют собой вытянутые оболочки отрицательной Гауссовой кривизны, обрамленные продольными бортами и торцовыми диафрагмами, служащими для опирания плиты-оболочки на несущие конст­рукции. Высоту сечения плит-оболочек в середине пролета принимают: Л== 1/25…1/15; глубину волны прини­мают f={1/8…1/4)b (рис. XXII. 10, а). Если ширина и глубина волны ограни­чены, строительную высоту конструк­ции увеличивают введением продоль­ного ребра-киля. С целью уменьшения массы киль выполняют облегченным: с тонкой стенкой и вертикальными реб­рами жесткости или с отверстиями, что позволяет прокладывать коммуника­ции в пределах покрытий (рис. XVIII-2,6).

 


Рис. XVIII-2. Крупноразмерные гиперболические плиты-оболочки: а — гиперболическая плита-оболочка; б — гиперболическая килевая плита-оболочка; 1 — продольный борт; 2 — наклонная торцовая диафрагма; 3 — торцовое ребро;   4 — киль; 5 — отверстие в киле для прокладки коммуникаций; 6 — ребро жесткости

Ключевые слова:

- ребра -диафрагмы сегментного очертания

- листовые шарниры

-  плиты сплошные и  с проёмами

- продольные борты  

-  торцовая диафрагма

- продоль­ное ребро-киль

 

XIX. Висячие конструкции покрытий общественных и промышленных зданий

Висячие конструкциипред­ставляют собой один из наиболее эко­номичных видов покрытий, благодаря тому, что материал несущих конструк­ций работает исключительно на растя­жение и несущая способность конст­рукций используется полностью.

Их применение основано на исполь­зовании в качестве основных несущих элементов проволочных тросов,которые обладают высокой прочностью, гибкостью и долговечностью.

  Основной недостаток свободно про­висающих несущих систем — неустой­чивость их формы. Для предотвраще­ния этого необходима стабилизация конструкций.

Стабилизацию висячих покрытий выполняют по-разному: а) путем пригрузки до достижения общей массы покрытия 1 кН/м2 (100 кГ/м2), кото­рую ветер не может вывернуть; б) пу­тем «ужесточения» конструкции — приданием жесткости ее форме; в) по­средством предварительного напряже­ния несущих тросов стабилизирующи­ми тросами.(рис. XIX -1)

 

Пригруженные                                         Жесткие                                  Легкие, байтовые,  

                                                                                                                                                            предварительно напряженные         

однопоясные

                                                                                                                                                      двухпоясные

                                                                                                                                                                               

 

          

банты, пригруженные                                              преднапряженная                   преднапряженное                           вантовая ферма                             железобетонными плитами                                                     бисячая оболочка                сетчатое покрытие                       на круглом плане

                                                                                                                                                      

 

                                                                                                                      

вантовая ферма системы Ядерта

мембранаа,                                                          провисающая                                    струнное покрытие из                 

утяжеленная утеплителем                            металлическая ферма                              преднопряженныхдант                                                                                                                                      

 

 

Рис. XIX -1.Виды висячих покрытий:

1 — несущие ванты (всегда выгнуты книзу); 2 — предварительно напряженные, стабилизиру­ющие ванты (всегда выгнуты кверху); 3 — балки; 4 — плиты покрытия; 5 — мембрана; 6 — утяжеляющий утеплитель; 7 — железобетонные плиты, подвешиваемые к вантам на крюках; 8 — крюки; 9 — швы между плитами, заполняемые бетоном под временной пригрузкой покры­тия; 10—-провисающая ферма; 11 — ванта-струна; 12 — промежуточные опоры для свободного опирания струн; 13 — распорки; 14 — центральный барабан; 15 — растяжки; 16 — диагональные растяжки; 17 — узел соединения несущей и стабилизирующей вант

Пригруженные,у которых на свободно подвешенные ванты уклады­ваются металлические или железобе­тонные балки, поверх которых кладут железобетонные плиты и элементы покрытия. Плиты могут быть уложе­ны и непосредственно на вантыис.XIX – 2)

«Ужесточенными» считают та­кие висячие системы, жесткость кото­рых препятствует возникновению не­допустимых кинематических и упру­гих деформаций. (рис. XIX - 3),               Ви­сячие оболочки применяют круглой, овальной и прямоугольной форм в плане. Круглые в плане висячие оболочки имеют то преимущество, что распор от покрытия погашается в круглом опорном контуре, превращая конструкцию во внешне безраспорную. Это упрощает устройство опорных стоек или стен и фундаментов под ними. В то же время при чашеобраз­ном покрытии водоотводные трубы подвешиваются в помещении под ним, что не украшает интерьер. В висячей оболочке на круглом плане можно достичь уклона к пери­метру при наличии центральной опо­ры, возвышающейся над наружным опорным кольцом. В висячих оболоч­ках над зданиями прямоугольного плана не встречается затруднений с отводом воды, которая при неболь­ших уклонах кровли свободно стека­ет к торцам здания. (рис. XIX - 3,а).

Рис. XIX - 2. Типы пригруженных покрытий:

а — покрытие по В. Г. Шухо­ву (1898 г.);; / — сетка из металлических по­лос; 2 — опорные кольца; 3 — стойки; 4 — провисающая мем­брана; 5 — водоотвод; 6 — ванты; 7 — балки; 8 — сбор­ные железобетонные плиты; 9 — ферма, воспринимающая распор от вант и передающая его на боковые стены; 10 — колонны под нижним поясом горизонтальной фермы; // — плита, воспринимающая рас­пор от вант и передающая его на боковые стены; 12 -кровля

 

 Легкие вантовые покрытия, предварительно напряженные конст­рукции, вес которых обычно значи­тельно меньше 1 кН/м2 и устойчивость которых обеспечивается лишь за счет предварительного напряжения конст­рукции покрытия  вы­полняются в двух вариантах: как однопоясные   конструкции (или предварительно напряженные байтовые сет­ки) и как двухпоясные(или предва­рительно напряженные вантовые фер­мы). И в тех и в других конструкциях различаем два вида вант: несущие, которые всегда выгнуты книзу и пред­варительно напряженные — стабили­зирующие, которые всегда выгнуты кверху.

Особый вид представляют собой сетчатые покрытия, которые натяну­ты на гибкие контурные тросы, именуе­мые тросами-подборами, которые опи­раются на стойки с оттяжками, а в другом направлении притянуты к анкерам. Комбинируя стойки и анкеры, к которым крепится вантовая сеть, можно покрыть большую площадь, как это было сделано в павильоне ФРГ на Международной выставке 1967 г. в Монреале (Канада).

Вантовые фермы можно возводить как на круглом, так и на прямоуголь­ном плане: они представляют собой двухпоясные предварительно напря­женные вантовые системы. Такое вантовое покрытие получило название «велосипедное колесо» (рис. XIX - 4,а).                         

 Рис. XIX - 3. Висячие оболочки на прямоугольном                 плане:

а — над гаражом в г. Красноярске; /- опорный                        контур;       2 — висячая  оболочка; 3 — опорная стойка; 4 — фундамент; 5 —оттяжка, обетоненная как наклонная       стойка; 6 — анкер; 7 — перекрытие внутри здания; 8 — фундамен­ты под наклонными           стойками   

                                                                                                                      

 Рис. XIX - 4. Двухпоясные, предварительно напряженные и струнные покрытия:

а — двухпоясное на круглом плане над аудиторией (США)1;б –струнное покрытие /— несущие ванты; 2— стабилизирующие ванты; 3 — распорки; 4 — центральный барабан с фонарем; 5 — опорный контур; 6 — стоики; 7 — трибу­ны; 8 — оттяжки; 9, 10 — кольцевые связи жесткости; // — подвешенная платформа для обо­рудования; 12— диагональные растяжки; 13— оттяжки; 14 — анкеры; /5—массивные крайние опоры для натяжения струн; 16 — промежуточные поддерживающие опоры

    

 


 

Струнныеконструкции состоят из вант, сильно натянутых на массивные торцевые опоры и покрытых легкими металлическими листами кровли. Для уменьшения прогиба струны на всем протяжении между торцевыми опора­ми подперты рамами, установленными с шагом до 12 м. Такая конструкция используется для покрытия складов и длинных вокзаль­ных перронов (рис. XIX - 4,б).

Мембранные покрытия, состоящие из свободно провисающих или пред­варительно натянутых металлических листов, являются одновременно и несу­щей, и ограждающей конструкцией. В то же время к недостаткам мемб­ранных покрытий следует отнести больший расход металла, чем в вантовых конструкциях. Но помимо металла висячие конструк­ции могут быть выполнены и из де­рева, что важно для райо­нов, богатых лесом.

Важным элементом висячих по­крытий является опорный контур. Обычно опорный контур имеет прямо­угольное сечение и изготовляется из железобетона, как монолитного, так и сборного. Опорный контур слу­жит для крепления висячего покры­тия, передающего на него растягива­ющие усилия. Провисающие фермы обычно крепятся к нему на шарнирах. Мембраны могут привариваться к стержням, которые затем крепятся к контуру подобно вантам. Крепление вант может быть выполнено «намерт­во», т. е. без регулирования натяже­ния, или с возможностью такого регу­лирования.

При устройстве натяжных уст­ройств, позволяющих подтягивать ван­ты, придавая им требуемое напряже­ние, применяют несколько способов: закрепление вант в шарнирах и натя­жение с помощью муфт; пропуск вант через опорный контур и упор в него снаружи с помощью натяжных гаек и т. п.

Важным конструктивным момен­том у всех висячих покрытий являет­ся восприятие распора. В конструкци­ях с круглым или овальным в плане контуром распор полностью в нем погашается; контур в основном рабо­тает на сжатие и лишь при отдельных неравномерных положениях нагрузки воспринимает также и некоторые из­гибающие моменты. Такая конструк­ция висячего покрытия внешне безраспорная, т. е. вертикальные опоры воспринимают вертикальные усилия.

Иначе обстоит дело с прямолиней­ным контуром. Опоры здесь восприни­мают от покрытия как вертикальные нагрузки, так и распор, передавая равнодействующую от этих усилий на фундамент. В этих случаях часто опо­рам придают наклонную форму, с тем чтобы равнодействующая проходила возможно ближе к оси опоры при раз­ных положениях нагрузки на покры­тии. Большие значения распора при го­ризонтальной подошве фундамента могут вызвать сдвижку фундамента вдоль плоскости подошвы; чтобы это­го не произошло, иногда приходится давать соответствующий уклон по­дошве фундамента.

Подвешенные конструкции— это жесткие несущие конструкции, под­вешенные на вантах, находящихся над ними. Различают три основных вида подвешенных покрытий: мачтовые, ба­шенные и. мостовые (рис. XIX -5). Такая конструк­ция требует устройства мощных опор­ных устоев, сильно удорожающих конструкцию в целом, и очень веского технологического обоснования.

 

Рис. XIX -5. Подвешенные на вантах жесткие покрытия:

а, г — с мачтовой опорой; б, д — с башенной; в, е — с мостовыми опорами

 

 

Ключевые слова:

- ванты (несущие и стабилизирующие)

- мембраны и мембранные покрытия

- однопоясные и двухпоясные конструкции

- сетчатые покрытия

- тросы-подборы и оттяжки

- струнные конструкции

- опорный контур

- подвешенные конструкции

 

 

XX. Пневматические и тентовые покрытия

 

Пневматическими конструк­циями называют мягкие оболочки, не­сущие функции которых обеспечива­ются воздухом, находящимся внутри них под некоторым избыточным дав­лением. Материалом для таких  покрытий служит воздухонепроницае­мая ткань, синтетическая, обычно ар­мированная, пленка.

Большие преимущества пневмати­ческих конструкций перед другими видами покрытий заключаются в не­большом весе и объеме, которые они имеют в ненадутом воздухом состоя­нии. Это значительно облегчает их транспортировку и монтаж.

Все пневматические конструкции покрытий можно разделить на две группы: на воздухоопорные оболочки(рис. XX – 1,в,г,д) и воздухонесомые покрытия. (рис. XX - 1, а,б,е). Избыточ­ное давление воздуха у первых нахо­дится под покрытием, а у вторых оно находится только в несущих пневмо-баллонах.

                                                                           Рис. XX - 1. Основные виды пневматических    покрытий:


/ — шлюз;   2 — растяжки между пневмоарками;   3 — стойки, поддерживающие пневмолинзу; 4 — оттяжки           


Воздухоопорные оболочки чаще всего применяют цилиндрической или сферической формы. Воздухонесомые покрытия — это пневмокаркасы, пневмоматы и пневмолинзы. Пневмокаркасы и пневмоматы наиболее рационально используются в форме арок, а пневмолинзы — в фор­ме чечевицы или подушки.

Цилиндрические воздухоопорные оболочки выполняются обычно со стрелой подъема, равной от 3/8 до ½ пролета. Торцы заканчиваются ли­бо сферической, либо цилиндрической поверхностью. Каждая такая оболоч­ка состоит из: шлюзов для перехода, оболоч­ки, под которой находится избыточ­ное давление воздуха, и вентилятора, поддерживающего это давление. Освещаются помещения под пневмооболочками дневным светом через светопрозрачные вставки из со­ответствующих синтетических пленок. В нижней части оболочки устраивает­ся силовой пояс, с помощью которого оболочка крепится к основанию. Для поддержания нужного давления достаточно иметь один работающий вентилятор. Если при этом необходи­мо обогревать помещение под оболочкой, то это выполняется калорифе­рами, подающими теплый воздух.

При соединении отдельных секций на строительстве пневмооболочки при­меняют монтажные швы, такие, на­пример, как петельно-тросовый, на­кладной и др. Секции с внутренней и наружной сторон снабжены фартука­ми. Крепление воздухоопорной оболоч­ки к основанию выполняется несколь­кими способами по рис. XX - 2. 


Рис. Рис. XX - 2, Узлы воздухоопорной оболочки:

а — крепление оболочки к анкерным сваям; 6, в—крепления к ленточным фунда­ментам; / — винтовая свая-анкер; 2 — серьга; Я — распределительный натяжной эле­мент; 4— фартук наружный; 5 - оболочка; 6 —ее кромка; 7 —фартук внутрен­ний; '8 — прижимная планка; 9 — болт (анкер); 10 — брус из дерева; // — бетонный фундамент; 12 — металлический уголок

 

Из воздухонесомых пневматичес­ких конструкций чаще всего применяют конструкции пневмоарочные. Для придания аркам устойчивости они раскрепляются растяжками, к которым затем крепится водонепроницаемая ткань, либо к аркам попарно при­шивается водонепроницаемая ткань, образуя секции, из которых затем мон­тируется пневмоарочное покрытие.

Достоинство пневмоарочных по­крытий перед воздухоопорными обо­лочками заключается в отсутствии шлюзов, необходимости в непрерывной подаче воздуха под по­крытие, опасности паде­ния всего покрытия только при одном прорезе оболочки. В то же время пнев­моарочное покрытие уступает воздухоопорной оболочке по стоимости конструкции, быстроте монтажа и необходи­мости в более мощном агрегате для создания избыточного давления внутри арки. Раскрепляются пневмоарки между собой с помощью тросов или шнуров, пропущенных через мягкие петли, пришитые к наружной поверх­ности арок. К этим тросам или шну­рам крепится водонепроницаемая ткань.

Пневмоматы арочного вида отлича­ются от пневмоарок тем, что они сши­ваются из единого полотнища и представляют собой одновременно и несущую, и ог­раждающую конструкцию. Опираются арочные пневмоматы на песчаные подушки, которыми заполняются тран­шеи, вырытые вдоль краев покрытия. Диаметр баллонов пневмоарок прини­мают от 1/55  до 1/25  пролета, у арочных матов — соответственно от 1/20  до 1/30.

Тентовые покрытияобычно приме­няются для временных сооружений. Состоят они из мягкой водонепрони­цаемой ткани, которая натягивается, закрепляясь одними концами за возвы­шающиеся опоры, другими — за анкеры в грунте или за оттяжки, за тросы-подборы и т. п. По своей статической работе тенты очень близки сетчатым, предварительно напряженным вантовым покрытиям, но вантовые сетки из металличе­ских канатов могут выдержать значи­тельно более высокие напряжения. Поэтому перекрываемые ими пролеты редко пре­восходят 10 м.

На рис. XX - 3. изображены наиболее часто встречающиеся виды тентов. Они представляют собой криволиней­ные поверхности (гипары), седловид­ные поверхности и др. Тент может быть натянут и на многопролетный каркас с наклонными стойками. Такой тент в своей верхней части опирается на опорный трос, соединяющий верши­ны противостоящих наклонных стоек, а в нижней части прижимается на­кладным тросом. От величины стрелы провисания опорного троса и стрелы подъема накладного троса зависит и архитектурная форма покрытия.

Натяжение тентов производится подтягиванием оттяжек, заанкеренных в грунт, накладных тросов, тросов-под­боров и т. п. Тент может иметь сложную поверх­ность, например, состоящую из взаимно пересекающихся гипаров, причем сами линии пересечения, если нет соот­ветствующих накладных тросов, могут быть размытыми, т. е. закругленными. При таком решении концы тента не обязательно должны доходить до уровня грунта, а могут заканчиваться оттяжками, концы которых на некото­ром расстоянии от покрытия были бы заанкерены в грунт.

Рис. XX - 3. Тентовые покрытия:

а — конусообразное; б — с поверхностью гипара; в — на опорных арках; г — многоопор­ное с поверхностью гипаров; 1 — тент; 2 — стойка; 3 — трос или шнур-подбор; 4 — крепление к анкерам; 5 — оттяжка; 6 — на­клонные опорные арки; 7 — опорный трос; 8 — накладной, предварительно натянутый трос

 

 

Ключевые слова:

- воздухоопорные оболочки и воздухонесомые покрытия

- основные части воздухоопорной оболочки: шлюз, оболочка и вентилятор

- силовой пояс

- опорный трос

- пневноарочные конструкции

- тенты

 

XXI. Конструкции настилов покрытий одноэтажных промзданий

Покрытия одноэтажных зданий ограждают внут­реннее пространство от атмосферного и температурного влияния внешней среды. Выполняются пологими (i = 1/12; 1/10) или плоскими (i ≤ 2,5%). Состо­ит совмещенное покрытие из настила, пароизоляции, утеплителя и кровли. Так же как и стеновое ограждение, по­крытие может быть неутепленным.

По конструктивным реше­ниям различают настилы по прогонам и беспрогонные. Настилы по прогонамвыполняют как с железобетонными, так и со стальными прогонами. Наибо­лее распространены прогоны из стальных швеллеров или в виде шпренгельных ферм, а также сборные железобетонные прогоны таврового се­чения длиной 6 м. По прогонам укладывают настилы из асбестоцементных, стальных или алюминиевых профилированных листов. Беспрогонные настилыустраивают путем укладки крупноразмерных эле­ментов по верху несущих конструкций покрытия. Такими настилами могут служить железобетонные реб­ристые плиты размером 12 х 1,5;. 12 х 3; 6 х 1,5; 6 х 3 м с простым или напряженным армированием.

Настил обычно выполняется из от­дельных плит покрытия (из железобе­тона, из легкого бетона или из небе­тонных материалов, рис. XXI - 2.).

  Железобетонные ребристые плиты покрытия могут иметь длину 6 и 12 м и ширину 1,5 и 3 м (рис. XXI - 1, XXI - 2.).

 

Рис. XXI - 1. Основные типы покрытий с железобетонными плитами и рулонными

кровлями:

а—в — не вентилируемые; г, д — частично вентилируемые; е — вентилируемые; / — защитный слой; 2 — гидроизоляционный ковер; 3 — стяжка; 4 — несущая плита; 5 —утеплитель; 6 — пароизоляция; 7 — однослойная ограждающая и несущая конструкции; 8— каналы и борозды;9 — воздушная прослойка; 10 — подкладки

 

Большое применение получили крупноразмерные железобетонные сводчатые оболочки — КЖС и гипары, перекрывающие пролеты 18 и 24 м (рис. XXI - 3). Эти оболоч­ки устанавливают в направлении глав­ного пролета здания без применения таких пролетных конструкций, как фермы. По расходу материала эти на­стилы показали себя как наиболее эко­номичные среди железобетонных.

Кроме железобетонных ребристых плит из тяжелого бетона в покрытиях применяют также и легкобетонные плиты, а также легкие плиты с приме­нением асбестоцементных листов (рис. XXI - 2., XXI - 1). Легко­бетонные плиты могут быть примене­ны в комбинации с тяжелой ребристой плитой как самостоятельные плиты без ребер и с ребрами, а также как комплексные плиты со всеми необходимы­ми слоями, включая и гидроизоляцию (рис. XXI - 3).

Легкие плиты с использованием ас­бестоцементных листов могут также быть успешно использованы в легкосбрасываемых покрытиях, которые возводят над помещениями с взрывоопасным производством. По техничес­ким условиям легкосбрасываемые пли­ты не должны иметь массу, превышаю­щую 120 кг/м2.

 

Рис. XXI - 2. Покрытия со стальным профилированным настилом и с волнистыми асбестоцементными листами:

а—в — применение стального профилированного настила (а, б — профили; в — утепленное покрытие); г — покрытие с асбестоцементными волнистыми листами усиленного или унифицированного профиля, д, е — то же, с применением пло­ских асбестоцементных листов; / — балка покрытия; 2 — настил (пустоты либо заполняются пористым, легким негорючим материалом, либо перекрываются ли­стами из негорючих материалов); 3 — рулонная пароизоляция; 4 — утеплитель; 5 — гидроизоляция; 6 — гравий; 7 — болт; 8 — асбестоцементный волнистый лист; 9 — прокладка; 10 — деревянный брус; // — прижимная пластина; 12 — крюк; 13 -— швеллер из асбестоцемента; 14 — плоский асбестоцементный лист; 15 — мастика; 16 — утеплитель; 17 — то же, типа минераловатных плит; 18 — нащельник; 19 — деревянный каркас панели; 20 — гернит; 21 — рейка, фиксирующая по­ложение утеплителя

 

Особое место в покрытиях больше­пролетных знаний занимают стальной и алюминиевый тонколистовой профи­лированные настилы. Стальной выпус­кают в двух вариантах: высотой 60 и 79 мм. Удобство такого настила за­ключается в его незначительной массе, в простом соединении отдельных лис­тов по методу наложения и в приспо­собляемости к любым формам плана покрытия, независимо от ширины и длины. Однако такой настил требует установки ригелей, на которые он опи­рается с шагом не более 3 м. Сталь­ной профилированный настил к риге­лям крепят самонарезающими болта­ми. В тех случаях, где применяют алю­миниевый настил и стальные ригели, между алюминием и сталью должна быть проложена надежная изоляция, не допускающая соприкосновения этих двух разнородных металлов.

Тонколистовой профилированный настил может быть применен с запол­нением ребер бетоном и образованием железобетонной плиты над ребрами. Толщина такой плиты определяется расчетом, однако она не может быть менее 30 мм. Этот настил может быть применен и без заполнения ребер, что также определяется расчетом. Поверх настила укладывают слой пароизоляции, а затем утеплитель и гидроизоля­ционный ковер, как в обычных покры­тиях. В неотапливаемых помещениях профилированный настил играет роль кровли.   

Отвод воды с покрытий одно­этажных зданий осуществляется как наружу (организованный и неоргани­зованный), так и во внутренние водо­стоки—детали на рис. XXI – 3. Там же приведены детали при­мыкания к стенам, решения темпера­турных швов и т. п.  

 Рис. XXI - 3. Детали покрытий при различных видах кровель:

а—г — рулонная кровля; д — мастичная; е — водонаполненная; 1 — стена; 2 — костыли; 3 — оцинкованная сталь; 4 — мастика; 5 — стальная полоса 40X3 мм; 6 — дюбель; 7 — раствор; 8— воронка внутреннего водостока; 9 — защитный слой; 10— рубероид (до­полнительный слой); //— основной рулонный ковер; 12 — выравнивающий слой; 13 — утеплитель; 14 — плита; 15 — парапетная плитка; 16 — пароизоляция; 17 — слой масти­ки; 18 — слой воды

 

  

 

Ключевые слова:

- совмещенное покрытие

- настилы по прогонам и беспрогонные

- вентилируемые и не вентилируемые покрытия

- утепленное и неутепленное покрытия

- стальной и алюминиевый тонколистовой профи­лированные настилы

- легкосбрасываемые покрытия

 

XXII. Сборные железобетонные ребристые плиты покрытий одноэтажных зданий.

 

Для покрытий промышленных зданий наибольшее применение получили железобетонные ребристые предварительно напряженные длиной 6 и 12 м при ширине 3 и 1,5 м (рис. XXII.7, 8). Плиты шириной 3 м как бо­лее экономичные, дающие наименьшую массу 1 м2 покрытия, являются основ­ным типом, а плиты шириной 1,5 м применяют как доборные там, где не­возможно применение широкой плиты или на участках с повышенной нагруз­кой (зоны образования снеговых меш­ков, зоны установки на покрытие вспо­могательного оборудования).

Плиты укладывают на верхние пояса железо­бетонных или металлических ферм, ба­лок и крепят к ним, сваривая заклад­ные детали с замоноличиванием швов бетоном класса В15 на мелком запол­нителе.

Плиты длиной 6 и 12 м под­разделяют на несколько типов (рис. XXI 1.7): плиты основные — рядовые; плиты с круглым отверстием в полке — для пропуска воздуховода; плиты с проемами в полке (применяют для устройства легкосбрасываемой кровли над взрывоопасным участком цеха).

Проемы в последнем типе плит преду­смотрены для выхода взрывной волны; их перекрывают легкосбрасываемыми плитами, например асбестоцементными с утеплителем из пенопласта (рис. XXI 1.12), после чего все покрытие оклеивается гидроизоляционным ков­ром. Плиты с одним, двумя или че­тырьмя проемами в полке применяют для устройства зенитных фонарей то­чечного типа в виде куполов из органического стекла.

 

Ключевые слова:

- рядовые плиты

- плиты  с отверстием для пропуска воздуховода

- плиты с проемами в полке

- доборные плиты

 

 

 

Рис. XXI 1.7. Плиты длиной 6 м для покрытий промышленных зданий:

а—д — плиты железобетонные ребристые предварительно напряженные (а, д — без проема в пол­ке плиты; б — с проемом в полке плиты; в—.для устройства легкосбрасываемой кровли; г — с проемом в полке плиты для зенитного фонари); е — плита из ячеистого бетона; / — монтажная петля; 2 — пространственный вут; 3 — проемы для выхода взрывной волны; 4 — железобетонное ребро; 5 — ячеистый бетон

 

 

XXIII. Кровли промзданий.

Учитывая назначение здания, его конструктивное решение, условия внутренней и внешней среды, покрытия производственных зданий устраивают следующих типов (табл. 15,16): в зави­симости от уклона покрытия - плоские и скатные; в зависимости от конструк­тивного решения покрытия - бесчер­дачные (совмещенные) и чердачные; в зависимости от теплоизоляционных свойств покрытия - теплые, полутеплые и холодные; в зависимости от системы водоотвода  с покрытия - с внутренним или наружным водостоком; в зависи­мости от принятой системы освещения и вентиляции - бесфонарные и фо­нарные.

В зависимости от уклонов кровли подразделяют на плоские-с уклоном менее 2,5%, и скатные-с уклоном 2,5% и более. Для рулонных и мастичных кровель уклоны принимают 1,5%—5%, для кровель из листовых профилиро­ванных материалов 10-25%.

В отличие от кровель жилых зданий, кровельные покрытия произ­водственных зданий, как правило, про­ектируют бесчердачными.

Материал и конструкцию кровли назначают в основном в зависи­мости от уклона покрытия и вида воздействий. По виду материалов кров­ли подразделяют на рулонные, мастичные, асбестоцементные и металли­ческие.

Рулонные кровли являются одними из самых распространенных в строительстве. Их выполняют из рубероида, толя, гидроизола и полимерных пленок. Такие кровли устраивают четырехслойными при уклонах до 2,5% и трехслойными - при уклонах от 2,5 до 10%, Двухслойные кровли рекомендуются при уклонах от 15 до 25% и только на теплостойких мастиках. Для повышения срока службы рулонных кровель их делают малоуклон­ными (1,5-2,5%) и покрывают защитным слоем толщиной 10...20 мм из гравия, втопленного в горячую мастику.

Рулонные кровли относятся к числу трудоемких конструкций.

Рулонные кровли из полимерных пленок по сравнению с рубероид­ными и толевыми более эластичны, что делает их особенно эффективны­ми в районах с низкими зимними температурами и резко континенталь­ным климатом.

Надежность рулонных кровель во многом зависит от качества конст­руктивного исполнения их в местах примыкания к выступающим эле­ментам на покрытии (парапетам, фонарям, фронтонам и т.п.), деформа­ционных швов, установки воронок, ендов и др. На этих участках при рулонных кровлях из традиционных материалов дополнительно уклады­вают по 2...4 кровельных слоя (рис. XV-11, а-г).

Мастичные кровли обладают высокими водоизоляционными свойствами, устойчивы против атмосферных и механических воздей­ствий. Их выполняют из горячих битумных или резино-битумных мастик либо на водных битумных эмульсиях. Эксплуатационные качества мас­тичных кровель значительно повышаются при армировании их стеклохолстами, стеклосетками, рубленым стекловолокном и при устройстве за­щитного слоя из мелкого гравия (рис. XV-11, д

Рис. XV-11. Детали покрытий различной конструкции (при нулевой привязке):

а - примыкание многослойной кровли к парапету с покрытием по железобетонным плитам; б - то же, с применением стального профилированного настила (у торцевой стены); в - заделка кровли в средней ендове; г - устройство попереч­ного температурного шва; д - примыкание мастичной кровли к парапету; е - то же, водонаполненной кровли; 1 - стена; 2 - парапетная плита; 3 - фартук из оцинкованной стали с креплением дюбелями через 600мм; 4 - дополнительные слои рулонного ковра; 5 - воронка водостока; 6 - основной рулонный ковер;7- защитный слой; 8- выравнивающий слой; 9- утеплитель; 10- набетонка; 7/полоска рубероида; верхний фартук из оцинкованной стали; 12 - полужесткие минераловатные плиты; 13 - нижний фартук из оцинкованной стали; 14 - мас­тичная кровля; 15 - защитное покрытие парапета из оцинкованной кровельной стали; 16 - слой воды

 

 

Количество слоев мастики и армирующих прокладок принимают: при уклонах 0...2,5% равным четырем, при уклонах 2,5... 10% - трем и при ук­лонах 10...25% - двум.

В районах с жарким климатом в зданиях, предназначенных для производств со строго заданным температурно-влажностным режимом, могут быть эффективны водонаполненные кровли (рис. XV-11, е). Водонаполненные кровли выполняют из четырехслойных рулонных материалов с двойным защит­ным слоем из гравия.

Надежность и долговечность кровель во многом зависит от свойства гидроизоляционных материалов, правильный выбор уклона покрытия и качество кровельных работ. При всех прочих равных условиях малоуклонные покрытия (1,5...2,5%) являются более надежными, так как в них при использовании легкоплавких мастик обеспечивается самозалечивание возникающих тре­щин, а также гарантированный отвод воды к водоприемным устройствам.

Долговечность кровель в значительной степени зависит от надеж­ности основания под кровлю. Вследствие недостаточной прочности и большей деформативности большинства утепляющих материалов в основаниях, выполняемых из цементно-песчаных растворов или асфальтобетона, могут образовываться трещины. Для предотвращения этого в стяжках, толщина которых 15...20 мм, предусматривают температурно-усадочные швы шириной до 5 мм через каждые 3 м по ширине и длине.

При некачественно выполненной пароизоляции в рулонных кровлях могут возникать вздутия. Для недопущения этого следует использовать полосовую или точечную приклейку нижнего слоя водоизоляционного ковра к основанию. Для устройства пароизо­ляции используют: при рулонных кровлях - материалы основного водо­изоляционного покрытия, при трехслойных панелях - обмазочную и рулонную конструкцию.

Утеплители покрытия, помимо высоких теплотехнических и проч­ностных качеств, должны обладать достаточной огнестойкостью. Вслед­ствие этого предпочтение следует отдавать негорючим и трудногорючим материалам: минераловатным плитам повышенной жесткости, пенополистирольным и пенополиуретановым плитам, а также плитам из легких бетонов и из насыпных материалов (керамзит, шунгизит, перлит и др.). Толщина утепляющего слоя должна обеспечивать требуемое сопротив­ление теплопередаче в конкретных условиях эксплуатации и климата.

 

 Ключевые слова:

- плоские и скатные кров­ли

- бесчер­дачные (совмещенные) и чердачные кров­ли

- теплые, полутеплые и холодные кров­ли

- кров­ли с внутренним или наружным водостоком

- бесфонарные и фо­нарные кров­ли.

-по  виду материалов: рулонные, мастичные, асбестоцементные и металли­ческие кров­ли.

- водонаполненные кровли

-пароизоляция и огнестойкость

 

XXIV.Водоотвод с покрытий

В зависимости от тем­пературного режима помещений, профиля и конструкции покрытия, протяженности скатов и количества выпадающих осадков в районе стро­ительства отвод дождевых и талых вод с покрытий промышленных зда­ний может быть наружным и внутренним.

Наружный водоотвод подразделяют на неорганизованный, когда сброс воды происходит по свесам карниза, и организованный, при кото­ром вода с кровли отводится по желобам и водосточным трубам. Наруж­ный водоотвод предусматривают редко из-за его недостатков (увлажнение стен, снижение теплотехнических качеств и долговечности, а также образуются наледи на карнизах, вызывающие разрушение кровли.)

В отапливаемых зданиях водоотвод с покрытий, как правило, устра­ивают внутренний, а в неотапливаемых зданиях - наружный неорганизо­ванный. Внутренний водоотвод является наиболее надежным способом удаления воды с кровли.

 Для наружного водоотвода с покрытий на продольных стенах предусматривают карнизы. Во избежание мерного увлажнения стен стекающей водой вынос карниза на наружную плоскость стены должен быть по возможности большим (не менее 0,1 при высоте стен 6 м). Сток воды при неорганизованном водоотводе происходит по всей длине карниза. Конструкция карниза зависит от вида стенового заполнения и кровли

При наружном водоотводе с покрытий в отапливаемых зданиях целесообразно устраивать обогреваемые карнизы. При таких карнизах исключаются наросты льда в местах заделки кровельного ковра.

Система внутреннего водоотвода состоит из водоприемных воронок, водосточных труб, стояков, подпольных или подвесных трубопроводов и выпусков (рис. XXIV -1).

 

 

Рис. XXIV -1. Основные схемы внутренних водостоков: а-в - в однопролетных зданиях;

Схему внутреннего водоотвода выбирают в зависимости от размеров и назначения здания, числа и величины пролетов, конструкции кровельного покрытия и других факторов.Для однопролетных зданий лучшей считается схема с одной воронкой на стояке (рис. XXIV -1,а) При наличии ливневой или общесплавной канализации с одной стороны применяют схему с подпольными трубопроводами (рис. XXIV -1, в).

Места установки воронок на кровле выбирают с учетом профиля по­крытия и допускаемой площади водосбора на одну воронку. На скатных покрытиях воронки размещают в ендовах. Максимально допускаемая площадь водосбора, м2, на одну водоприемную воронку                                                                     табл.1                 

Тип кровли

Скатная Плоская

Плсоская, заполняется водой

 

 Интенсивность дождя q20, л/с на 1 га

 

   >120                             120-100                    <100

                                           площадь водосбора, м2

        600                                                     800~  1200

     900                                          1200      1800

     750                                          1000                               1500                                                                           

 

Расстояние между воронками в ендовах скатных покрытий не должно превышать 24 м, а на плоских по­крытиях - 48 м; расстояние от оси воронок до продольной и поперечной разбивочных осей - 500 мм.

Минимальные уклоны отводных трубопроводов принимают: для под­весных - 0,005, для подпольных - в зависимости от диаметра 0,003-0,005.

В зависимости от высоты и назначения здания, схемы и условий ра­боты внутренних водостоков, стояки, трубопроводы и выпуски монтируют из чугунных, асбестоцементных и пластмассовых напорных труб. Под­польные трубопроводы и выпуски можно выполнять из керамических, бетонных и железобетонных труб. Диаметр труб определяют расчетом.

Ендовы в отапливаемых зданиях устраивают, как правило, утеплен­ные и без продольного уклона (рис. XXIV -2, а, б). Кровельный ковер в ен­довах и на прилегающих к ним участках скатных кровель с уклоном до 10% защищают слоем из мелкого гравия, втопленного в мастику.

Ширину ендов принимают с учетом уклона кровли и размера привяз­ки. Так, при нулевой привязке ширину крайних ендов принимают около 0,4 м (при уклоне кровли 1: 3) и около 0,75 м - при уклоне кровли 1: 8-1: 12. Ширину средних ендов при тех же уклонах кровли принимают соответственно 0,8 и 1,5 м.

В неутепленных покрытиях воронки устанавливают на горизонталь­ную поверхность из бетона (рис. XXIV -2, в). В утепленных покрытиях во­ронки устанавливают на легкобетонные вкладыши. В покрытиях с несущим металлическим профилированным настилом их монтируют на стальных оцинкованных поддонах (рис. XXIV -2, г). По периметру отверс­тия под поддон несущий настил усиливают рамкой из уголков.

В плоских эксплуатируемых кровлях используют водоприемные во­ронки типа Вр-10 с плоской водоприемной решеткой, укладываемой на бортик прижимного фланца. В местах установки воронок всех типов основной кровельный ковер усиливают тремя мастичными слоями, армированными слоями стеклоткани.

Внутренний водоотвод с покрытий фонарей с вертикальным остекле­нием устраивают при ширине 12 м и более, а фонарей с наклонным остеклением - при ширине более 9 м.

По периметру покрытий с внутренним водоотводом над кровлей устраивают парапеты из несгораемых материалов высотой не менее 0,6 м.

 


Рис. XXIV -2. Детали внутренних водостоков:

а - ендова пристенная; б - то же, средняя; в - установка воронки в покрытии железобетонных плит; г - то же, с металлическим настилом; 1 - парапет; 2 - во­ронка; 3 - основной водоизоляционный ковер; 4 - плита покрытия; 5 - набетонч ка; 6- асбестоцементное кольцо; 7- сливной патрубок; 8- прижимной фланещ| 9 - стальной профилированный настил; 10 - стальной поддон; 11 - хомут; 12 *А деревянная прокладка; 13 - асбестоцементный лист

 

Ключевые слова:

- наружным и внутренний водоотводы

- организо­ванный и неорганизо­ванный водоотводы

- водоприемную воронку  

- водосточных труб

-стояки

- подпольные или подвесные трубопроводы и выпуски

- отводные трубопроводы 

- ендовы                                     

XXV. Световые, светоаэрационные и аэрационные фонари

Фонари - специальные конструкции в покрытии зданий, способные пропускать внутрь помещений лучистую энергию видимой части солнечного спектра и предназначенные для естественного освещения и аэрации.

По назначению фонари классифицируют на световые, светоаэрационные и аэрационные.

Световые фонари призваны обеспечивать естественное освещение помещений в соответствии с требованиями производственно-техноло­гического процесса и условиями зрительной работы людей, а аэрацион­ные - воздухообмен в соответствии с требованиями к микроклимату по­мещений. Световые фонари могут быть использованы для аэрационных целей, если в них предусмотреть открывающиеся переплеты, отверстия и т.п.

Светопропускающие ограждения фо­нарей выполняют одно-, двух-, трех- и даже четырехслойными, что определяется теплотехническими условиями, исключающими появление конденсата на внутренних поверхностях стекол в холодное время года. Фонари с оди­нарным остеклением имеют место в зданиях с пониженными требованиями к температурному режиму, в районах с теплым климатом, а также в про­мышленных зданиях, в которых произ­водственные процессы связаны с боль­шим выделением теплоты. В зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом фонари выпол­няют в основном с двойным остекле­нием. В зданиях, где требуется соблю­дение постоянной температуры и влаж­ности воздуха, а также возводимых в районах с температурами ниже —30 °С, фонари остекляют в 3 ... 4 слоя.

По форме профиля, конструктивной схеме и характеру поступления естественного света  световые и светоаэрационные фонари можно разделить на: прямоугольные, трапециевидные, треуголь­ные, М-образные; шедовые и зенитные (рис. XXV). Каждый из этих ти­пов фонарей обладает определенной светоактивностью, удобством в эксплуатации и конструктивными особенностями.

Так, трапециевидные, треугольные и зенитные фонари обладают вы­сокой светоактивностью, но не исключают значительной инсоляции, в них усложняется устройство открывающихся переплетов, они подверже­ны загрязняемости. М-образные фонари имеют хорошие аэрационные качества, а шедовые, при ориентации на северную часть небосвода, за­щищают помещения от прямых солнечных лучей. Прямоугольные фона­ри, благодаря вертикальному остеклению, отличаются незначительной инсоляцией и загрязняемостью. По сравнению с фонарями с наклонным остеклением они конструктивно более просты и надежны в эксплуа­тации. В них несложно устройство открывающихся переплетов.

Зенитные фонари по сравнению с прямоугольными обладают значи­тельно большей световой активностью, обеспечивают равномерное осве­щение рабочих мест. Их конструкции имеют небольшой вес, обеспечи­вают более надежную теплозащиту. Они более удобны в эксплуатации, на них значительно меньшая вероятность образования снеговых мешков в зимний период. Зенитные фонари могут выполнять и аэрационные функции.

Выбор типа фонаря производят с учетом требований к естественному освещению и воздухообмену, особенностей объемно-планировочного и конструктивного решения здания, а также климата местности. При вы­боре типа и конструкций фонаря учитывают требования к интерьеру и руководствуются экономическими соображениями. Опыт проектирования и строительства одноэтажных промышленных зданий с фонарями пока­зал, что при прочих равных условиях они на 8-11% дороже бесфонарных. Вследствие этого фонари рекомендуется применять в строго обоснован­ных случаях.

Рис. XXV. Основные типы световых и светоаэрационных фонарей:

а - прямоугольные; б, в - трапециевидные; г - треугольные; д - М-образные; е -шедовые; ж - зенитные (панельный и точечный)

 

 

      Ключевые слова:

-прямоугольные;   трапециевидные;  треугольные;   М-образные

 -шедовые  

- зенитные (панельный и точечный)

-светоактивность

- аэрация и инсоляция

 

XXVI..  КАРКАСЫ МНОГОЭТАЖНЫХ И ДВУХЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

По статической схеме работы каркасы многоэтажных зданий подраз­деляют на рамные, рамно-связевые и связевые.

В промышленных зданиях наиболее удобны рамные схемы каркасов без вертикальных диафрагм, которые могут ограничивать размещение технологического оборудования и инженерных коммуникаций. В карка­сах рамной системы все вертикальные и горизонтальные нагрузки вос­принимаются, как правило, поперечными рамами, образуемыми верти­кальными элементами - колоннами и горизонтальными - ригелями.

Пространственная жесткость здания обеспечивается в поперечном направлении поперечными рамами, а в продольном - плитами перекры­тий и вертикальными связями между колоннами. Если по технологиче­ским условиям вертикальные связи не могут быть поставлены, их заме­няют продольными ригелями. (рис. XXVI – 1)

Рис. XXVI - 1. Каркас многоэтажного производ­ственного здания:

а — ригеля с полками;

б —г ригеля без полок (опирание ллит сверху);

/ — фундамент;

2 — крайняя ко­лонна;

3—средняя колонна;

4 — стык колонн;

5 — ригель с полками для опирания плит; 6 — ригель без полок (опирание плит сверху)

 

 

Основными конструктивными элементами многоэтажных многопро­летных рам являются жестко заделываемые в фундамент колонны длиной на 1-3 этажа и ригели, длина которых зависит от размера пролета. Сое­динение ригелей с колоннами может быть жестким и шарнирным. В рамных и рамно-связевых каркасах, как правило, используют жесткое соединение, при котором обеспечивается лучшая общая жесткость зда­ния, особенно при горизонтальных нагрузках.

Связевые схемы каркасов по сравнению с рамными требуют меньше­го расхода стали, главным образом, за счет упрощения конструктивных решений узлов. Связевые каркасы применяют при проектировании административных, бытовых и некоторых производ­ственных зданий, в которых связи (диафрагмы жесткости) не мешают организации функционально-технологического процесса (с использованием рамных систем проекти­руют и строят в основном промышленные здания высотой от 3 до 5 эта­жей и шириной не более 60 м.) При связевых системах высота здания может составлять 9-12 этажей.

Каркасы многоэтажных зданий выполняют железобетонными и стальными. Железобетонные каркасы по сравнению со стальными обладают большей жесткостью. Однако они имеют большую массу и более трудоемки на строительной площадке, особенно в монолитном варианте.

В промышленном строительстве наибольшее распространение нашли многоэтажные здания трех видов: здания массового типа с унифициро­ванными параметрами объемно-планировочных решений и нагрузками на перекрытия; сблокированные здания, состоящие из одноэтажных и  многоэтажных объемов, включая технические этажи и этажи с крановым оборудованием; здания смешанной этажности со сложными объемно-планировочными решениями, характерные для некоторых производств (коксохимическое, горнорудное, элеваторы и др.).

Для массового строительства применяют следующие габаритные схе­мы многоэтажных зданий: с сетками колонн 6x6 и 9x6 м под нагрузкисоответственно 25 и 15 кН/м2 высотой в 3-5 этажей (высоты этажей от 3,6 до 7,2 м); с сеткой колонн 12x6 м с нагрузками на перекрытие от 5 до 10 кН/м2 высотой в 3-5 этажей; с сеткой колонн 6x6 м с нагрузками на перекрытие от 5 до 30 кН/м2 повышенной этажности (до 10 этажей)

Строительство зданий этих типов рассчитано на преимущественное использование сборных железобетонных конструкций.

При проектирований производст­венных зданий, отнесенных к катего­рии многоэтажных, различают три различные объемно-пространственные структуры: регулярную; то же, с уве­личенными пролетами на верхнем эта­же; нерегулярную (рис. XXVI - 2). К зда­ниям регулярной структуры относят такие, все этажи которых имеют од­ну и ту же сетку колонн и постоян­ную высоту всех этажей, за исключе­нием (при необходимости) первого.

 

Рис. XXVI - 2. Объемно-планировочные структуры многоэтажных производственных зданий:

а — регулярная на всех этажах; б — регулярная с увеличенным верхним этажом; в — нерегулярная

 

К нерегулярным отнесе­ны структуры зданий, в которых на разных уровнях располагается встро­енное оборудование, бункера и про­чее, требующее своих строго диктуе­мых технологией уровней, габаритов и т. д. (рис. XXVI - 2,e). Здания этого типа не поддаются унификации (или поддаются фрагментарно) и их, как правило, проектируют индивидуаль­но, с частичным использованием сбор­ных изделий.

Здания регулярных структур, на­оборот, явились объектом унифика­ции, что было необходимо для пре­одоления устаревших традиций инди­видуального проектирования и широ­кого внедрения в практику методов индустриального строительства. В ре­зультате резко сокращено число при­меняемых пролетов, шагов, высот, на­грузок на перекрытия, типов и грузо­подъемности кранового оборудования и т. п., т. е. унифицированы основные строительные параметры.

Многоэтажным зданиям обычно придается простая форма плана. При значительной длине здания оно разбивается на температурные отсеки, длина которых не превышает 60…72м для отапливаемых зданий и 48м для неотапливаемых. При блокировке многоэтажных зданий с одноэтажными или с многоэтажными и с образованием сложной формы плана обязательно устройство деформационных швов: каждый отсек вышеприведенных групп должен быть статически автономен.

 

 

Ключевые слова:

- рамные, рамно-связевые и связевые каркасы

-регулярная структура

- регулярная с увеличенным верхним этажом структура

- нерегулярная структура

- унифицированные параметры

 

XXVII. Сборные железобетонные ригели и плиты ребристые для многоэтажных промзданий.

 

Сборные железобетонные каркасы выполняют балочными  и   безбалочными.

Балочные каркасы сборного типа состоят из фундаментов, фундаментных балок, колонн, ригелей, плит перекрытия и связей.

Балочные перекрытия наиболее «податливы» унификации. Они состо­ят из двух элементов — плиты и риге­ля; при изменении величины пролетов изменяется только один элемент — ригель; при этом тип плиты обычно не изменяется. Это обстоятельство, а так­же то, что при балочных каркасах проще сопрягаются элементы и до­стигается большая пространственная жесткость здания, обеспечило балоч­ным каркасам преимущественное применение в многоэтажных произ­водственных зданиях

Ригели перекрытий имеют два ти­па поперечных сечений: с полками и без них. Они устанавливаются на кон­соли колонн и соединяются с колонна­ми сваркой арматуры и закладных де­талей и замоноличиванием. Высота всех ригелей одинакова и равна 0,8 м (для пролета 9 м ригель выполнен с предварительно напря­женной арматурой). Длина ригелей определяется пролетом (6 и 9 м), их расположением в конструктивной схе­ме каждой из поперечных рам здания (крайнее, среднее, этажность) и раз­мерами колонн (0,4 и 0,6 м), к кото­рым они примыкают. Ширина всех ригелей единая—0,3 м (см. рис. XXVII. - 1).

 

Рис. XXVII. - 1. Каркас многоэтажного производ­ственного здания:

аригеля с полками; б —г ригеля без полок (опирание плит сверху); / — фундамент; 2 — крайняя ко­лонна; 3—средняя колонна; 4 — стык колонн; 5 — ригель с полками для опирания плит; 6 — ригель без полок (опирание плит сверху)

 

 

Плиты перекрытий ребристые, двух типов: типа 1—плиты, укладываемые на полки ригелей; типа 2 —плиты, укладываемые на верхние плоскости ригелей (рис. XXVII. - 2). Второй вариант опирания плит менее выгоден, так как связан с увеличением общей высоты перекрытий на 0,4 м. Этот вариант применяют при больших сосредоточен­ных нагрузках от крупноразмерного провисающего оборудования.

Рис. XXVII. - 2. Решения торцов и температурных швов при укладке плит типов 1 и 2:

а — схема плана перекрытия с плитами типа 1 номинальной длины 6,55 м; б — то же, с приме­нением укороченных плит у торцов; в — то же, с плитами типа 2; г, д —продольные разрезы для плит типа 1 нормальной длины (г) и с применением укороченных плит у торцов (д); е — то же, для плит типа 2;ж,е,— поперечные разрезы для плит типов 1 и 2; 1 — ригель с пол­кой;2 — ригель без полки; 3 — плита типа 1, /—5,55 м; 4 — то же, /=5,05 м; 5—-плита типа 2, /=5,95 м; 6 — доборные элементы

 

Плиты типа 1 имеют два номи­нальных размера по ширине— 1500 и 750 мм и два номинальных размера по длине — 5550 и 5050 мм (рис. XXVII. - 1). Укороченные плиты уклады­вают по всей ширине здания в двух местах — в его торцах и в местах температурных швов (рис. XXVII. - 2,d), Возможен вариант применения плит только одной длины. В этом случае привязки у торцов иные (рис. XXVII. - 2,г). Плиты номинальной шири­ны 750 мм предназначены только для укладки у продольных стен здания. Эти плиты, а также плиты шириной 1500 м, симметрично укладываемые относительно осей средних колонн, иг­рают роль распорок между колон­нами.

Плиты перекрытий типа2 отлича­ются от типа1 только расположени­ем и размерами торцевых ребер (см. рис. XXVII. - 2, в, е). Отступы ребер от краев плиты позволяют делать вырезы в полках в местах примыкания к ко­лоннам; пониженная высота ребра позволяет образовать сплошную «щель» над ригелем высотой 250 мм для пропуска трубопроводов и других коммуникаций. Плиты типа 2 имеют только один номинальный размер по длине —5950 мм. Предусматривается, что у, продольных стен укладывают доборные плиты шириной 750 мм ти­па 1 (на стальные столики, привари­ваемые к закладным деталям ко­лонн).

Плиты перекрытий крепят к риге­лям и между собой сваркой закладных стальных деталей и заливают бетоном, благодаря чему жесткость перекры­тия достаточна для того, чтобы ее учитывать при действии горизонталь­ных усилий.

Лестничная клетка выполняется также из унифицированных железобе­тонных изделий панелей. Они встраи­ваются в каркас в разбивочных осях 6X6 м, не нарушая его пространст­венной устойчивости.

 

Ключевые слова :

- ти­пы поперечных сечений ригеля : с полками   

                                                      без полок

- плиты перекрытий ребристые  двух типов: типа 1—плиты, укладываемые на полки ригелей;        

                                                                           типа 2 —плиты, укладываемые на верхние

                                                                                       плоскости ригелей

- доборные плиты

 

          

 

XXVIII. Каркасы многоэтажных промзданий  с      большими пролетами.

Конструктивные системы перекрытий.

 

Большими пролетами многоэтажных зданий называют пролеты размером 12м и более. В таких зданиях появляется возможность свободно размещать оборудование, легче осуществлять модернизацию производства.

       При необходимости увеличения пролетов или полезных нагрузок увеличивается высота ригелей, что нежелательно. Целесообразнее перекрывать большие пролеты безраскосными фермами, в пределах высоты которых устраивать технические этажи. Безраскосные фермы позволяют осуществлять коммуникации в продольном направлении.

       При шаге колонн 6м рекомендуемые размеры пролетов, прекрываемых фермами, равны 12, 18, и 24м. Высота технического этажа принимается 3,0 и 3,6м. Фермы выполняют в двух вариантах – железобетонные и стальные.

.Рис. XXVIII -1. Двухэтажный металли­ческий каркас

 главного корпуса ав­томобильного

завода (фрагмент)

 

При необходимости укрупнения не только пролетов, но и шага колонн, конструктивные системы междуэтаж­ных перекрытий могут решаться тре­мя способами: в виде системы глав­ных и второстепенных балок или ферм (рис. XXVIII -1); с применением крупно­пролетного настила, укладываемого на балки или фермы, располагаемые с укрупненным шагом; с применением пространствен­ных конструкций, например перекре­стно-ребристых плит, опирающихся по углам на развитые опоры ( эффективно при сетках опор 24X24 и 36X36)

 

В многоэтажных производст­венных зданиях с каркасным несущим остовом системы перекрытий подраз­деляют на балочные — с ригелями, расположенными либо поперек здания, либо вдоль здания, либо перекрестно,  и на безбалочные перекрытия, не име­ющие выступающих ребер (ригелей, балок). Балоч­ные с ригелями, расположенными по­перек здания, наиболее целесообразны. Но при проектировании иногда возникает необходимость про­леты, перекрываемые ригелями, рас­полагать вдоль здания. А продольное расположение риге­лей имеет ряд недостатков. Осложня­ется обеспечение жесткости каркаса в поперечном направлении: при распо­ложении многоэтажных рам вдоль здания необходимо при проектировании расставить элементы жесткости (связи, диафрагмы, ядра жесткости) в неразгороженных внутренними стенами произ­водственных помещениях; ригель, располагаемый вдоль стен, снижает уровень верха окон на 0,4...0,8 м, т. е. ухудшает освещенность помещения.

                                                                                  

Рис. XXVIII -2. Перекрест­ная укладка настилов в перекрытии:

а — план;

б — разрезы;

в — схема распределения на­грузки на ригели;

г — ва­риант с ребристыми пли­тами;

/ — ригель;

2 — рас­пределение нагрузки

 

 

Перекрестное расположение риге­лей (рис. XXVIII -2) во многих отноше­ниях выгоднее продольного. При такой конструктивной системе отпадают проблемы, связанные с необходимостью обеспечения пространственной жесткости каркаса, т.к. легко осуществима рамная схема в двух направлениях. Упрощается размещение крупногабаритного провисающего оборудования, которое можно распо­лагать непосредственно на ригелях, уложенных в двух направлениях.  Сни­жается нагрузка от перекрытий на каждый ригель: при расположении плит по схеме рис. XXVIII -2, в загрузоч­ная площадь снижается вдвое.

                   В ряде случаев может возникнуть необходи­мость применения монолитного несу­щего остова. В этом случае в про­мышленном строительстве чаще всего применяются также балочные системы. При монолитном решении плиты составляют одно це­лое с балками и ригелями. Толщина плит принимается 80... 100 мм. При такой толщине расстояния между балками не превышают 2,4 м; чаще — 1,5...2 м. Монолитные пере­крытия устраивают и при применении сборных изделий в виде отдельных монолитных участков.

 


Безбалочные перекрытия состоят из плоской многопролетной железобе­тонной плиты, опертой через капители на колонны, которые обычно распола­гаются в квадратной сетке (или близ­кой к квадрату в плане). Безбалочны­ми перекрытия названы из-за отсут­ствия выступающих ребер-ригелей. Их роль выполняют участки плит (шири­ной 0,2...0,3 от пролета), располо­женные между колоннами. Эти участ­ки, называемые междуколонными или надколонными, (рис. XXVIII -3). Безбалоч­ная конструкция работает в двух направлениях.

При монолит­ных плитах сетки колонн зданий не обязательно должны иметь унифици­рованные размеры. При применении же сбор­ных и сборно-монолитных безбалочных конструкций унификация геомет­рических параметров обязательна.

Рис. XXVIII -3. Безбалочные перекры­тия:

а — схема статической работы ячейки плиты перекрытия;

б — типы капителей безбалочных перекрытий;

/ — колонны; 2 — капитель;

 3 — направления изгиба средней части плиты;

4 — то же, между колонной части плиты шириной, рав­ной с

 

 

Сборные безбалочные каркасы со­стоят из четырех элементов: колонн высотой в один этаж; железобетонных капителей; междуколонных (или надколонных) плит; средних плит. Каж­дая колонна имеет консоль, на кото­рой закрепляется капитель пирами­дальной формы — для опирания на нее междуколонных плит . Более простое решение имеет сборно-монолитное безбалочное перекрытие с плоскими капителями и с междуколонными плитами, располо­женными в одном направлении

От того, какой тип безбалочных перекрытий применен, зависит привязка наружных стен к разбивочным осям здания (рис. XXVIII -4). В этом случае нужно обратить внимание на то, что междуколонная плита является пло­ским ригелем (рис. XXVIII -3), и ее по­перечное сечение необходимо или со­хранять, или заменять на другие ре­шения.

                                                             Рис. XXVIII -4. Устройство опирания      плиты по краю : а —опирание на несущую стену; б — на железобетонную обвязку; в — консольное решение по пе­риметру; г — на междуколонную плиту; д — то же, на специальную усиленную, укороченную плиту вдоль продольных стен

 

       Ключевые слова:

- безраскосные фермы

- системы глав­ных и второстепенных балок (ферм)

- балочные и безбалочные перекрытия

- монолитные пере­крытия

XXIX. Конструкции стен одноэтажных и многоэтажных промзданий.

Стеновые ограждения одноэтажных зданий могут быть несущими, самонесущими, навес­ными. Одновременно их подразделяют на утепленные и неутепленные.

Несущие стены чаще всего приме­няют в бескаркасных гражданских и некоторых промышленных зданиях. В промышленных сооружениях несу­щие наружные стены используют в ос­новном при небольших пролетах. Ма­териалом для несущих стен служит кирпич, мелкие и крупные блоки, ре­же— природный камень. Утепленные несущие стены от­личаются от неутепленных повышен­ной толщиной или добавлением тепло­изолирующего слоя, находящегося снаружи или внутри стены. Если на стену из штучных материалов толщи­ной менее 500 мм устанавливают бал­ки или фермы, то в местах их опирания устраивают пилястры. По верху таких несущих стен иногда укладыва­ют железобетонный пояс.

Самонесущие стены в отличие от несущих не воспринимают никакой на­грузки, кроме собственного веса и сил ветрового напора. Эти стены устанав­ливают на фундаментные балки или собственные фундаменты и располага­ют рядом с несущими колоннами, к ко­торым крепятся гибкими связями, рас­положенными по высоте колонн (рис. XXIX -1, XXIX -.2). Такие связи не препят­ствуют усадке стены и в то же время не позволяют ей отделиться от колон­ны.

Рис. XXIX -1. Стеновые огражде­ния блочные in панельные:

 в — крепления стеновых панелей к колонне с применением уголков; г — то же, с применением гибкого анкера и пластинки-фиксатора; д — с по­мощью скобы и крюка (скрытое); е — стеновая панель для неотап­ливаемых зданий железобетонная плоская;  

 ж — то же, ребристая;


 

Рис. XXIX -.2. Схема рас­кладки крупных блоков



Ненесущие стены выполняются, как правило, из навесных панелей, ко­торые могут монтироваться в виде го­ризонтальных, а также и вертикаль­ных элементов. В первом случае пане­ли крепятся непосредственно к колон­нам, во втором — к ригелям, которые в свою очередь прикрепляют к колон­нам. Материалом для навесных пане­лей может служить железобетон, лег­кий бетон (керамзитобетон, пенобетон и т. п.), металлический листовой ма­териал, асбестоцементные плиты и т. п. Эти конструкционные материалы ком­бинируют с утеплителями разного ро­да, если стены должны быть утеплены, или применяются без утеплителя в неутепленных стенах. Железобетонные неутепленные па­нели изготовляют плоскими, номи­нальной длины в 6 м и ребристыми длиной 12 м.

       Утепленные стеновые панели вы­пускают обычно трехлойными, со средним слоем из легкого и двумя поверхностными слоями из тяжелого бетона.

     Помимо легкобетонных применяют также панели, обшитые плоскими асбестоцементными листами

Большое распро­странение получили трехслойные, утепленные пенополистиролом и обши­тые оцинкованной профилированной сталью толщиной 0,8 мм Такие панели, занимая вертикальное положение, крепятся к горизонталь­ным ригелям, прикрепленным к ко­лоннам. Номинальная ширина таких панелей 1 м, длина — до 7,2 м.

В тех случаях, когда вертикальные панели проектируют как неутепленные, их можно выполнить из асбестоцемент­ных листов усиленного или унифици­рованного профилей.

Наружные стены в многоэтажных зданиях решаются навесными и явля­ются заполнением каркаса. Панель­ные наружные стены в каркасных многоэтажных зданиях выполняются  двух разновидностей: однослойные керамзитобетонные панели толщиной 300... 350 мм  ленточной разрезки или с разрезкой (размером) на высоту этажа; многослойные панели с внут­ренними и наружными слоями из же­лезобетона и эффективным утеплите­лем в виде плит пенополистирола,  пе­ностекла и др., главным образом раз­мером на высоту этажа.


Приемы членений и привязок на­ружных ограждений каркасных зда­ний обеспечивают необходимую пла­стичность стен и разнообразие объем­но-планировочных решений — организацию западов, сдвигов, поворотов, смещений, перепадов по высоте (рис. XXIX - 3).


         

рис. XXIX -.3Принци­пы образования от­дельных фрагментов фасада

 

Панели наружных стен опираются на специальные элементы перекры­тия — фасадные распорки или фасад­ные ригели — и крепятся к железо­бетонному каркасу с помощью мон­тажных сварных соединений. В от­дельных случаях предусматривается использование стальных фахверков.

Принятые номенклатура изделий, конструктивные решения панелей и узлов их соединения ориентированы на устройство наружных ограждаю­щих конструкций для высот этажей до 4,8 м.

Конструкции панельных наружных стен производственных зданий приве­дены на рис. XXIX - 4.

Для придания архитектурной вы­разительности используют различные облицовки панелей, в частности кера­мической плиткой, стеклянной плит­кой—«ириской» или различными при­сыпками— гранитной или мраморной крошкой, эрклезом и т. д.

Рис. XXIX - 4. Стеновые панелипроизводственных многоэтажных зданий:

а — раскладка панелей; б—г — креплення к колоннам :

 б — на относе, наупорах и    болтах;   

 в — на опорный столик; г — подвеска на уголках); 

/-панели;2 —кронштейны    распорного  болта;  

3 — распорный болт; 

 4 — упор;

 5 —колонны; 6 —  накладные     детали;

7— опорный столик; 8 — сварные  швы;

                       9 — элементы крепления

 

 

 

Ключевые слова :

- несущие, самонесущие, навес­ные стеновые ограждения

- утепленные и неутепленные стеновые ограждения

- применение гибкого анкера и пластинки-фиксатора

- однослойные  и многослойные панели

- фасадные распорки или фасад­ные ригели

- раскладка панелей

XXX. Светопрозрачные вертикальные ограждения промпредприятий.

Переплетные конструкции ограждений.

К светопрозрачным вертикаль­ным ограждениям относят окна, балконные двери, витражи и витрины. Основное назначение светопрозрачных ограждений — обеспечить необходи­мую освещенность помещений, их ин­соляцию, а также связать внутреннее пространство зданий с внешней средой.

Светопрозрачные ограждения явля­ются одним из важнейших элементов зданий, влияющих на архитектурно-художественное решение, поэтому к светопрозрачным ограждениям предъ­являют повышенные эстетические тре­бования. Также они должны обладать тепло- и звукоизоляцией, водо- и воздухонепроницаемо­стью и вместе с тем обеспечивать естественную вентиля­цию помещений. Конструкция светопрозрачных ограждений должна быть проста в монтаже и ремонте .

Светопроемы имеют в три-четыре раза более низкую теплоизоляционную способность, чем стены. Светопроемы обладают меньшей звукоизоляционной способностью, чем стены, поскольку их масса существен­но меньше и они недостаточно герме­тичны. Герметизация с целью защиты от шума усложняет конструкцию.

В качестве светопропускающих ма­териалов для светопрозрачных ограж­дений используют силикатные стекла в виде листов (оконное, витринное, тепло- и солнцезащитное и др.) и изде­лий (стеклопакеты, стеклоблоки, стек­лопрофилит). В зависимости от вида креплений стекла в ограждении, его конструкция решается с переплетами Или без них (беспереплетная).

Переплет — это каркас (из де­ревянных брусков, стальных, алюми­ниевых или пластмассовых профилей, из железобетона или легкого армиро­ванного бетона), которым заполняют оконные проемы и к которому осуще­ствляют крепление листовых стекол и стеклопакетов (рис. XXX -1).

                     Рис. XXX -1. Заполнение оконного проема:

/ — оконная коробка; 2 — гидроизоляция оконной коробки;3 — конопатка; 4 — железобетонная пере­мычка; 5 —форточка; 6 — оконный откос ; 7 — подоконная доска; 8 — ниша подоконного отопительно­го прибора; 9 — створка оконного переплета; 10 — ветроостанов; 11 -шпингалет; 12 - подоконный на­ружный слив;13 — деревянная пробка в стене для крепления коробки; 14 — оконная четверть; /5 — штангафрамуги; 16 — фрамуга

Переплет должен обладать достаточной прочно­стью и жесткостью для восприятия ме­ханических усилий (масса стекла, вет­ровые нагрузки, вибрация стекла от движения транспорта, открывание пе­реплета и др.) и не давать перекосов которые могут разрушить стекло. Се­чение переплета, а также толщину стекла определяют расчетом. Обычно переплеты с площадью светопрозрачной поверхности до 1 м2 остекляют стеклом толщиной 2,5...3 мм, а с пло­щадью более 1 м2 — стеклом толщиной не менее 4 мм.

Для установки и возможности за­крепления стекла в обвязках перепле­тов предусматривают фальцы. В стальных и алюминиевых пере­плетах, а для стеклопакетов и в дере­вянных положение стекла площадью более 0,2 м2 фиксируется посредством прокладок (из дерева, пластмассы, мо­розостойкой резины), Их величина и рас­положение зависят от размеров стекла и способа открывания переплета.

Стекло закрепляют по всему пери­метру к переплету посредством штапиков, шпилек, кляммер или профилей из озоно- и морозостойкой резины

Одновременно с закреплением стек­ла производят герметизацию стыка стекла с переплетом уплотнителями и мастиками, предотвращающими про­никновение через него дождя, снега, ветра, звука и запаха. Выбор вида закрепления стекла, а также уплотне­ние и герметизация стыка определяет­ся материалом и конструкцией пере­плета, размерами стекла, назначением здания и характером эксплуатации светопрозрачных ограждений.

Остекленные переплеты можно не­посредственно крепить к стенам. В этом случае их называют глухими, т. е. неоткрывающимися. Чтобы пере­плеты могли открываться, их шарнирно крепят на раме из того же материа­ла, что и переплет, но больших разме­ров, которую называют коробкой, а открывающийся переплет — створкой. Коробка с переплетом представляет оконный блок (рис. XXX -1). В оконных блоках предусматривают вертикальные бруски-импосты или го­ризонтальные средняки, которые уве­личивают жесткость блоков при ветро­вом напоре, а также при открывании створок. Стык створок между собой и короб­кой называется притвором. От проду­вания притворы перекрывают нащельниками или четвертями.

Обычно ширина и высота переплет­ной конструкции меньше соответствую­щих размеров светового проема, для которого она предназначена (рис. XXX -2).

Способы крепления зависят от размеров свето­прозрачной конструкции и материала переплетов. Крепления должны быть прочными, долговечны­ми, с требуемым пределом огнестой­кости. Вслед за креплением стыки между светопрозрачными и строительными конструкциями заполняют утеп­ляющими материалами (антисептированной паклей, жгутом из отходов син­тетических волокон и др.) и перекры­вают нащельниками в соответствии с материалом переплетов из дерева, алю­миния, стали (рис. XXX -2).

Рис. XXX -2.Креплениедеревянных     оконных блоков и блоков балкон­ных дверей к стенам и герметизация стыков:

а—окно; б—балконная дверь;

 /—оконная короб­ка;2—коробка балкон­ной двери;

3—нащельник;4—слойтоля;5—коно­патка (смоляная пакля или войлок,смоченный в гипсовом растворе);6—стена (панельная);

7—утепляющая   прокладка;

8 — мастика; 9 — антисептированная деревянная пробка;

10 — костыль; 11 — слив из оцинкованной ста­ли

 

Конструкции с двумя рядами остек­ления решают в раздельных перепле­тах, в спаренных или в одинарном, за­стекленном стеклопакетом .

Конструкции светопрозрачных ог­раждений с тройным и четверным ос­теклением устраивают комбинирован­ного типа (рис. XXX -3.). Переплеты со стеклопакетами всегда размещают со стороны помещения. Конструкции шумозащитных окон имеют тройное остекление с более тщательной герметизацией притворов и звукопоглощающие обкладки в меж­стекольном пространстве по всему пе­риметру окна.

       Помимо дерева, алю­миния, стали для изготовления переплетов используют полимерные материалы и железобетон ( применяется в безлесных районах).

Чтобы конструкция переплетов от­вечала максимально большим требо­ваниям, ее зачастую выполняют не из одного, а из двух материалов, исполь­зуя свойства каждого из них (деревоалюминиевые, сталедеревянные, сталеалюминиевые переплеты и др.).

Рис. XXX -3. Схемы оконных блоков комбинированного типа:

а — с тройным остеклением; б — с четверным остеклением; / — переплет с одним стеклом; 2 коробка; 3 — спаренный переплет; 4 - переплет с двойным стеклопакетом; 5 — переплет тройным стеклопакетом

 

Ключевые слова:

- фальцы, штапик , шпильки, кляммер                          - бруски-импосты и                         

 - глухие переплеты                                                           горизонтальные средняки

- герметизация стыка стекла с переплетом                   - оконная короб­ка

- нащельник                                                                      - шумозащитные окна

XXXI. Конструкции окон витражей и витрин. Конструкции беспереплетных ограждений.

 

Переплетная конструкция окон в общественных и промышленных зда­ниях может быть глухой и створной. Створные части решают в  виде фра­муг, подвешенных к рамам на верх­ней, нижней или средней горизонталь­ных осях. Открывание и фиксацию фрамуг осуществляют приборами с ручным или механическим приводом.. Распашные створки для аэрации помещении устанавливают только до высоты, доступной для ручного от­крывания, а также для обеспечения промывки стекол.

.      Выбор материала для пе­реплетов определяется особенностями режима производства. Стальные переплеты используют в основном в зданиях с сухим и нор­мальным режимами в помещениях; при наличии агрессивных сред целесооб­разнее применять алюминиевые кон­струкции окон. Деревянные переплеты используют в промышленных зданиях с сухим нормальным температурно-влажностным режимом

Рис. XXXI -1. Окна из гнутосварных сталь­ных профилей:

/ — нащельник; 2 — глухой переплет; 3 — сухарь с шагом 1200; 4 — мастика; 5 — резиновые профили для уплотнения притвора; 6 — нащельник притвора; 7 — утеплитель; 8 — слив; 9 — переплет фрамуги; 10— крепежные резиновые профили; // — стеклопакет; 12 — подоконная плита

 

 

Самые эко­номичные по расходу стали переплеты из холодногнутых тонкостенных про­филей Г-, Т- и Z-образного сечения, выполняемые из листовой оцинкованной стали толщиной 0,8 мм для двой­ных раздельных переплетов и толщи­ной 1,0 мм для одинарных     Широкое применение находят  и пере­плеты с цельноформованным гнуто-сварным замкнутым профилем, изго­тавливаемым из рулонной холоднока­таной стали толщиной 1,8 мм (рис. XXXI -1).

При ленточном остеклении крепление дере­вянных оконных блоков осуществля­ется к перемычечным и подоконным панелям посредством стальных угол­ков, закрепляемых к стенам дюбелями или сваркой с закладными деталями. Вертикальные нагрузки от блоков пе­редаются на стену через деревянные прокладки, которые предусматривают в горизонтальных швах под вертикаль­ными стойками оконных блоков.

  Для заполнения оконных проемов промышленных зданий могут быть ис­пользованы светопропускающие плос­кие или волнистые листы из полимер­ных материалов. Их применяют в об­шивных стенах из асбестоцемента или из профилированного алюминия или стали. Крепление полимерных листов аналогично креплению стеновых.

Витражи и витрины возводят из индустриальных элементов, размеры которых кратны укрупненному модулю ЗМ (300 мм), с одинарным, двойным и тройным остек­лением в зависимости от климатиче­ских условий и параметров внутренней среды помещений.

Переплеты витражей и витрин час­то называют каркасом, который может быть стальным, деревянным и алюминиевым.   Витражи и витрины с двойным раздельным остеклением подразделя­ют на проходные и непроходные. Проходные конструкции — глухие. В непроходных витражах (витри­нах) одно из светопрозрачных ограж­дений проектируют глухим, а другое — целиком створное. Расстояние между наружным и внутренним ограждением принимают не более 150 мм. Непроходные кон­струкции в сравнении с проходными имеют меньшую световую активность и больший расход металла.

Для защиты витражей и витрин от конденсата и обледенения внутреннюю конструкцию остекления тщательно герметизируют от проникновения в межстекольное пространство увлажненного воздуха из помещения.

Конструкции витражей и витрин можно устанавливать на отметке пола первого этажа, но не ниже 0,3 м от уровня тротуара.

По приемам изготовления и монтажа конструкции витражей и витрин проектируют рамными (панельны­ми), линейными и рамно-линейными.

При креплении каркаса витражей и витрин к остову здания учитывают кроме ветровых нагрузок температур­ные деформации конструкций, осадку здания, прогибы и колебания козырь­ков и др., поэтому узлы крепления осуществляют скользящими или гиб­кими.

Ограждения из стеклопрофи­лита и стеклоблоков применяют как в гражданском, так и в промышленном строительстве для заполнения отдель­ных оконных проемов, ленточного остекления и целиком стены.

Стеклопрофилит выпускают ребри­стого, швеллерного и коробчатого ти­пов из бесцветного и окрашенного стекла. Максимальная длина швеллер­ного профиля 3,6 м, а коробчатого — 4,2 м. Стеклопрофилит устанавливают в ограждениях вертикально, но в окнах не исключена возможность гори­зонтальной его установки

Вертикальные швы между отдельными элементами стеклопрофилита герметизируют эластичными  профилями из озоно- и мо­розостойкой резины. Все швы и стыки защищают от увлажнения гидроизо­ляционной мастикой. Для исключения передачи на стекло усилий, вызывае­мых в конструкциях температурными и другими деформациями, в сопряже­ниях стеклопрофилита с обвязкой пре­дусматривают компенсационные зазо­ры не менее 10 мм.

При установке светонаправляющих стеклоблоков увели­чивают глубину естественной освещен­ности помещений. Поскольку ограж­дения из стеклоблоков имеют высокую воздухонепроницаемость, они жела­тельны в зданиях, расположенных в районах с сильными и продолжитель­ными ветрами. Сопротивление тепло­передаче стеклоблочных ограждений соответствует двойному остеклению в спаренных деревянных переплетах.

Стеклоблочные ограждения по сравнению с ограждениями из других стеклоизделий имеют наиболь­шую огнестойкость.

Площадь стеклоблочных огражде­ний ограничивается 15 м2 при макси­мальном размере одной из сторон 6 м. Ограждения больших площадей необ­ходимо расчленять температурными швами, прокрашенными водостойкими красками и мастиками.

 

Рис. XXXI -2. Ограждения из стеклоблоков:

1 — стекложелезобетонная панель; 2 — колонна; 3 — эластичный уплотнитель; 4—мастика; 5 — арматура между стеклоблоками; 6- стена

 

Чтобы исключить действие на стекло­блоки усадочных и термоупругих де­формаций, возникающих в материале швов и обвязке панели в результате температурных перепадов при эксплу­атации, в местах контакта стекла с раствором или бетоном предусматри­вают эластичный гидроизоляционный слой (рис. XXXI -2).

Беспереплетные конструкции из листового стекла применяют в витра­жах и витринах для наружного остек­ления. В этой конструкции только го­ризонтальные края стекол имеют стальную или алюминиевую обвязку, а вертикальные края стекол укрепля­ют стеклянными полосами — ребрами жесткости. Ребра жесткости устанав­ливают перпендикулярно ограждаю­щему стеклу с обеих сторон верти­кальных стыков. Вертикальные кром­ки как ограждающих стекол, так и ре­бер жесткости шлифуют. Крепление стекла к ребрам осуществляют скры­тыми болтами.

 

Ключевые слова:

- глухая и створная конструкции окон                                     - стеклопрофи­лит

- ленточное остекление                                                             - стеклоблоки

- светопропускающие плос­кие или волнистые листы          -беспереплетные конструкции из          

 - проходные и непроходные витражи                                     листового стекла

- рамные , линейные и рамно-линейные конструкции витражей

XXXII. Ворота промышленных зданий

Воротапредусматривают для проезда средств транспорта и прохода людей. Кроме этого, ворота служат важным композиционным элементом при решении архитектуры фасадов.

Расстояние между воротами устанавливают исходя из технологиче­ских требований и условий эвакуации людей из помещений. Размеры во­рот увязывают с габаритами транспортных средств и перемещаемых грузов. Так, для автомобильного транспорта различной грузоподъемности размеры ворот принимают 3x3; 3,6x3; 3,6x3,6 и 3,6x4,2 м, а для железно­дорожного транспорта узкой и нормальной колеи - 4,2x4,2 и 4,8x5,4 м. Для пропуска электрокаров устраивают ворота размером 2,4x2,4 м.

В зависимости от принципа действия ворота подразделяют на рас­пашные откатные и подъемные (рис. XVIII—6). а)

Рис. XVIII-6. Основные типы ворот промышленных зданий:

 а - распашные; 

б - откатные; 

в - подъемные;

 г - раздвижные;

 д - раздвижные складчатые;

е - подъемно-поворотные

 

В свою очередь, распашные ворота могут быть распашными складча­тыми, в которых одно из полотен разделено на две части, складывающие­ся по вертикальной оси при открывании. Откатные ворота могут иметь одно отодвигающееся в сторону полотно или два полотна, отводящиеся при открывании в разные стороны. Иногда откатные ворота выполняют раздвижными складчатыми, когда полотна дополнительно складываются по вертикальной оси. В подъемных воротах различают подъемно-складчатые, подъемно-поворотные и телескопические разновидности конст­рукций открывания. Выбор способа открывания ворот зависит от интен­сивности движения транспорта, размеров пространства перед воротами для открывания и требуемой степени герметизации помещений. Все виды ворот могут быть выполнены с ручным или механизированным открыванием. Для районов с суровым и холодным климатом (расчетная темпера-тура ниже -40°С) разработаны специальные варианты конструкций ворот.

Распашные ворота применяют в зданиях различного назна­чения для проезда безрельсового и рельсового транспорта в с категориями производств пожарной опасности В, Г и Д. Распашные ворота не допускается применять в зданиях с агрессивной средой и в качестве противопожарных. Ворота состоят из рамы, петель и полотна с при­борами для открывания.

Типовые распашные ворота разработаны для координационных раз­меров проемов ворот (ширина х высота): для ворот из трубчатого профи­ля - 3x3; 3,6x3,6; 4,2x4,2 и 4,8x5,4 м; для ворот из панелей "сэндвич" -ЗхЗ; 3,6x3,6 и 4,2x4,2; из досок - 3,6x3,6; 4,2x4,2 и 4,8x5,4; ворот клее-фанерных - 2,4x2,4 и 3x3 м.

 Рис. XVIII-7. Распашные ворота:

а - из трубчатого профиля;

б - из панелей типа "сэндвич";

в - из досок;

г - клее-фанерные;

/- калитка;2- створка;

3 - рама; 4- петля

 

Откатные ворота применяют в зданиях для проезда рельсо­вого и безрельсового транспорта с интенсивностью движения 50-100 ци­клов в сутки. Их можно устраивать в угловых пролетах, а также в про­летах, имеющих шаг колонн 12 м. Откатные ворота с открыванием поло­тен в две стороны (раздвижные ворота) обладают большей надежностью, долговечностью и пропускной способностью.

Все типы откатных ворот, как правило, выполняют из легких несу­щих элементов рам и полотен. Рамы и обвязку полотен выполняют из гнутых профилей или из прямоугольных труб, а полотна из легких пане­лей типа "сэндвич", профилированных листов и др.

Откатные ворота с ручным открыванием (время открывания не более 60 секунд) с применением гнутых профилей состоят из полотна, моно­рельса, двух кареток, уплотнительных профилей и колесоотбойников (рис. XVIII-8). Полотно заполняется трехслойными панелями, несущей частью ворот яв­ляется балка козырька, к которой крепится монорельс. Полотно подвешивают к кареткам, которые установлены на монорельсе и обеспечивают катание полотна. По периметру проема ворот устанавливают обрамление из металлических профилей с уплотнительной резиной, которые, взаимодействуя с утеплительными профилями полот­на, обеспечивают герметичность. Конструкция ворот устанавливается с наружной стороны стены здания и занимает два шестиметровых шага.

Откатные ворота могут иметь размеры 3x3; 3,6x3,6; 4,2x4,2 и 4,8х х5,4 м. Их, как и распашные, не разрешается применять в зданиях с аг­рессивной средой и в качестве противопожарных.

 

 

Рис. XVIII-8. Откатные применением гнутых профилей из тонколистовой стали:

  / - полотно ворот; 2 – колесоотбойник;

   3 - монорельс с приводом; 4 - козырек 5- направляющая;

    6- элементы обрамления; 7- уплотнитель;

   8- элемент крепления; 9 - прокладка;

  10 - стойка фахверка ;11 - стойка рамы ворот.

 

 

Ворота подъемного типа применяют в условиях боль­шой интенсивности движения транспорта (около 100 циклов в сутки). По сравнению с распашными и откатными воротами тех же размеров на их открывание (закрывание) в ручном режиме требуется меньшее усилие (не более 15 кг). Из числа различных типов подъемных ворот наибольшее применение получили подъемно-складчатые с полотнами из панелей типа "сэндвич", клеефанеры и досок.

В условиях весьма интенсивного движения применяют ворота рас­пашного, откатного и подъемного типов с механизированным открыва­нием, автоматическим управлением и воздушно-тепловыми завесами (автобусные, троллейбусные парки, трамвайное депо и др.). Механизм привода в таких конструкциях ворот размещают в верхней части ворот на внутренней или наружной поверхностях стены. Внутренний привод до­пускается во невзрывоопасных помещениях. Ворота подобного типа не считаются эвакуационным выходом.

 

Ключевые слова :

- по принципу действия: распашные, откатные и подъемные раздвижные; раздвижные     

                                         складчатые; подъемно-поворотные

- рама ,створка, калитка , петля

XXXIII. Лестницы, пандусы, подъемно – транспортное оборудование производственных и общественных зданий промпредприятий.

 

Лестницы предназначены для обеспечения вертикальной связи по­мещений, находящихся на разных уровнях, и для использования в ка­честве аварийных путей эвакуации.

По назначению различают: основ­ные, или главные, — общего пользо­вания; вспомогательные — чердач­ные, подвальные, запасные служеб­ные, пожарные, аварийные; входные.

По расположению в здании лест­ницы различают: внутренние закры­тые — в лестничных клетках; внутрен­ние открытые — в парадных вестибю­лях, холлах, а также некоторые виды вспомогательных; внутриквартирные, служащие для связи жилых помеще­ний в пределах одной квартиры при расположении ее в двух-трех уров­нях; наружные.

Каждая лестница состоит из на­клонных маршей и горизонтальных лестничных площадок, этажных и про­межуточных (рис. XXXIII - 1.).

Лестничные марши представляют собой ряд ступеней, опирающихся на наклонные плиты или ребра; соответ­ственно конструкцию маршей называ­ют плитной или ребристой. Ребра — наклонные балки — могут распола­гаться под ступенями или окаймлять их. В первом случае балки называют косоурами, во втором — при врезке ступеней в боковые поверхности ба­лок— тетивами. В зависимости от количества косоуров марши называют одно- или двухкосоурными; соответ­ственно формы их поперечных сече­ний Т- или П-образные. Форма сече­ния с тетивами Н-образная.

Рис, XXXIII - 1. Сборные железобетонные лестницы:

а — мелкоэлементная же­лезобетонная лестница на косоурах; б — крупноэле­ментная лестница из от­дельных площадок и мар­шей; в — то же, с марша­ми, совмещенными с полу­площадками; г — то же, с маршами в объемном блоке лестничной клетки; / — ступени; 2 — косоуры; 3 — балки; 4 — плиты; 5 — марши; 6 — площад­ки; 7 — марш с полупло­щадкой; 8 — дополнитель­ная плита полущющадки; 9 — ригель

 

По материалам лестницы различа­ют: деревянные, бетонные, железобе­тонные, из естественных камней, ме­таллические.

По способам изготовления разли­чают сборные и монолитные лестни­цы. Сборные могут быть крупно- и мелкоэлементными (из отдельных сту­пеней, балок и плит)  

Ступени подразделяются на рядо­вые и фризовые, примыкающие к пло­щадкам. Горизонтальная плоскость ступе­ней называется проступь, вертикаль­ная — подступенок.

Размеры ступеней устанавливают по эмпирической формуле: 2А+В = 57О...64О мм. Этому усло­вию соответствуют стандартные укло­ны лестницы: 1:2; 1 : 1,5; 1: 1J5; 1 : 1,25. В зависимости от назначения лестниц величина уклонов нормиро­вана. Наибольшее распространение для основных лестниц получили сту­пени с размерами 150X300 мм (уклон 1:2).

Шириной марша называют рассто­яние от стены до ограждения (перил) лестницы или расстояние между дву­мя ограждениями. По количеству маршей в пределах одного этажа лестницы подразделя­ют на одномаршевые, двухмаршевые, трехмаршевые, четырехмаршевые. Применяются также лестницы с пере­крещивающимися маршами, с забежными ступенями, винтовые, криволи­нейные, комбинированные.

 

Рис. XXXIII - 2. Пандусы:

а — схемы устройства пандусов (/ — двухмаршевый пандус с прямым переходом; // -— винтовой пандус; /// — двухмаршевый с винтовым переходом; IV — комбинированный пандус с использованием лестницы); б — конструкция пандуса с одной средней опорой; в — то же, с одной консольной опорой;  / — опора; 2 — наклонная несущая плита; 3 — по­верхность чистого пола

 

Пожарные и аварийные лестницы в общественных и жилых зданиях выносят наружу. Пожарные лестницы на крышу делают прямыми и не до­водят до уровня земли на 2,5 м

Ограждение лестничных маршей и лестничных площадок основных лестниц в зданиях всех типов делают высотой 0,9... 0,95 м из металла и крепят их либо со стороны боковой плоскости марша (или площадки), или со стороны проступи.

 Для связи между раз­личными уровнями и этажами в об­щественных и промышленных здани­ях наряду с лестницами используют пандусы — плоские наклонные кон­струкции без ступеней. Пандусам при­дают уклон от 5 до 12° .

Пандусы могут быть одно- и двухмаршевые, прямо- и криволинейные в плане (рис. XXXIII - 2). Отдельно стоя­щие пандусы устраиваются на собст­венных опорах. Чистый пол пандусов должен иметь нескользкую поверх­ность (асфальтовый, цементный, из релина, мастичный и др.).

 

 

Ключевые слова :

- основ­ные и вспомогательные лестницы

- внутренние и наружные лестницы

- плитная или ребристая конструкция маршей

- сборные и монолитные лестни­цы

- крупно- и мелкоэлементные лестницы

- пожарные и аварийные лестницы

 

 

XXXIV. Классификация перегородок. Требования к перегородкам. Стационарные перегородки.

Перегородки являются самоне­сущей ограждающей конструкцией. Они должны иметь минимальную тол­щину и массу и вместе с тем обладать прочностью, жесткостью и устойчи­востью, возводиться индустриальными методами при низкой стоимости. В зависимости от условий эксплуатации к ним предъявляют требования звуко­изоляции, гвоздимости, водостойкости, паро- и газонепроницаемости.

Индустриальные перегородки бы­вают панельной, каркасной и каркасно-панельной конструкции. Панельные наименее трудоемки.

По звукоизоляционным свойствам различают акустически однородные (выполняют из различного рода бетонов, кирпич, естественные камни) и акустически неоднородные перегородки (имеют слоистую конструкцию из нескольких материалов с различными плотностями).

По условиям эксплуатации перего­родки классифицируют на стационар­ные, сборно-разборные и трансформи­руемые.

Стационарные перегородки устанавливают на весь срок эксплуатации здания. В одноэтажных зданиях их опирают на подстилающий слой пола или на балки (фундаментные, балки перекрытия над подпольем), а в многоэтажных – на несущие конструкции перекрытий. Устойчивость перегородок обеспечивают их крепленем к стенам и перекрытиям.

Стационарные перегородки возводят панельной, каркасной, каркасно-панельной конструкции и из мелких элементов.

Панельные перегородки . Для производственных зданий применяют асбестоцементные экструионные панели толщиной 60,120 и 140мм, шириной 0,3 и 0,6м, а длиной от 3,3м до 6м.

Они имеют высокую степень заводской готовности и монтируют их без кранов, устанавливая вертикально или горизонтально.

 Каркасные перегородки собирают на месте их установки из отдельных элементов. Каркас из деревянных брусков, асбестоцементных, стальных или алюминиевых профилей коробча­того, швеллерного или двутаврового сечений обшивают сухой штукатуркой, древесно-волокнистыми, асбестоцементными, профилированными сталь­ными или алюминиевыми листами, по­лимерными материалами и др. Между обшивками размещают звукоизоляци­онные материалы( рис. XXXIV).

 

Рис. XXXIV. Каркасная перегородка:

а — горизонтальное сечение по перегородке; б --вертикальное сечение по перегородке; в — крепле­ние обшивок перегородки к стойкам каркаса и разделка стыков; / — дюбель через 300 . . . 600 мм; 2 — стойка каркаса из кровельной оцинкованной стали; 3 — сухая гипсовая штукатурка (возможна сухая гипсовая штукатурка с декоративной лицевой поверхностью); 4 — звукоизоляционный материал; 5 — уплотнитель; 6 —зачеканка мастикой; 7 — гори­зонтальные направляющие; 8 — шурупы с шагом 750 мм; 9 — шпаклевка по перфорированной бумаж­ной клеящей ленте; 10—нащельник; //—плинтус

Каркасно – панельной конструкции проектируют при наличии панелей с недостаточной жесткостью и при раз­делении крупных помещений с боль­шой высотой. Стойки каркаса обеспе­чивают перегородке устойчивость. Наи­более часто этот вид перегородок встре­чается в производственных зданиях для возведения разделительных пере­городок. Нижняя часть перегородок – самонесущая, а верхняя – навесная. Панели размером 6X1,8 и 6X2,40 м из легкого, тяже­лого или ячеистого бетонов опирают на обрезы фундаментов колонн, а из фибролита и гипсобетона — на фунда­ментные балки. 

Перегородки из мелкосборных элементов (характеризуются большой тру­доемкостью возведения и их применя­ют в исключительных случаях, обос­нованных технико-кономическими рас­четами). Кирпичные перегородки могут иметь толщину 65 мм (межкомнат­ные), 120 мм (межквартирные) и 250 мм. Перегородку толщиной в чет­верть кирпича армируют полосовой сталью 1,5X2,5 мм, которую укла­дывают в горизонтальные швы через три ряда кирпича или в горизонталь­ные и вертикальные швы через 525 мм. Перегородки из гипсошлакобетонных плит, пенобетонных и гипсокамышитовых, а также из керамических блоков, шлакобетонных и других вы­кладывают с обязательной перевязкой швов.

 

Ключевые слова:

- панельные перегородки

- каркасные перегородки

- каркасно-панельные перегородки

- конструкция из мелкосборных элементов

XXXV. Сборно-разборные и трансформирующиеся перегородки.

        Индустриальные сборно-разборные перегородки предназначают для зданий, требующих частой пере­планировки помещений. Их можно многократно монтировать и демонти­ровать, вручную или с использованием средств малой механизации. Монтаж производят без мокрых процессов, не нарушая целостности пола, стен, по­толков помещений и режима эксплуа­тации зданий. Их конструкция может быть панельной, каркасной и каркасно-панельной. От стационарных перегородок они отличаются крепежными
элементами.
      В сборно-разборной конструкции, как правило, выполняют перегородки-ширмы гражданских зданий (в конто­рах, банках) и выгораживающие пере­городки промышленных зданий. Выгораживающие перегородки высотой 1,8 …3,6м состоят из металлических стоек и щитов. Нижнюю часть щитов обшивают профилированными стальными асбестоцементными листами, а верхнюю заполняют стеклом или металлической сеткой.

    Трансформируемые перегородки предназначают для временного разделения помещений. Они имеют обычно каркасную конструкцию. Легкие перегородки - подвешивают к потолку или стенкам-балкам .Пе­регородки с большой массой опирают на пол .Движение пере­городок осуществляется по направля­ющим посредством роликов. Конструктивный тип трансформируемых пере­городок зависит от их назначения, ус­ловий эксплуатации, строительных ма­териалов (рис. XXXV).

       Прямораздвижные и откатные пе­регородки могут закрывать проемы любых размеров. Перегородка двигает­ся целиком или отдельными панелями вдоль своей плоскости. Перегородки с шириной до 6...9 м и высотой до 3 ... 4  м выполняют из столярных сплошных или каркасных полотен. Прямораздвижные и откатные перегородки больших размеров (в спортив­ных, зрелищных залах и других поме­щениях) выполняют со стальным или алюминиевым каркасом, который в за­висимости от величины перегородки и воспринимаемых нагрузок может решаться и в виде пространственной решетки.         

   Подъемные перегородки наибольшее применение находят в качестве противопожарных занавесов в театрах. Подъемные перегородки опускаются и поднимаются с помощью системы блоков и противовесов (подобно лифтам) автоматически при возникновении опасности пожара.

 Шарнирно-складывающиеся перего­родки, если они собираются из узких щитков (шириной не более 160 мм), выполняемых из столярной плиты, не должны превышать 2,7 м как по высо­те, так и по ширине. Их всегда «подве­шивают». Перегородки больших разме­ров выполняют из створок каркасной конструкции и опирают на пол. Как правило, шарнирно складывающиеся перегородки доста­точно звукопроницаемы, поскольку полностью герметизировать швы соеди­нения створок не удается.

Гармончатые мягкие перегородки предназначают для проемов высотой не более 3,1 м. Они имеют деревянный или металлический каркас, обшитый искусственной кожей со звукоизолирующим слоем

Гармончатые жесткие перегородки устраивают одинарными и двойными. Последние имеют лучшие звукоизоля­ционные свойства. Перегородки выпол­няют из деревянных столярных, фа­нерных или древесно-стружечных щи­тов-створок высотой 2 ... 3,1 ми шири­ной 250... 600 мм. Щиты соединяют сплошными рояльными петлями, тесь­мой или полосками, искусственной ко­жи.

Поскольку стекло характеризуется низкой огнестойкостью, не разрешает­ся устраивать стеклянные перегородки в помещениях, расположенных на пу­тях эвакуации, а также в производст­венных зданиях с производствами ка­тегорий А, Б и Е.

Стекло применимо и в стационар­ных перегородках, и в сборно-разбор­ных, и в трансформируемых (раздвижных, откатных, шарнирно-складывающихся). Нижняя часть всех стеклян­ных перегородок на высоту не менее 0,2 м выполняется глухой из непрозрачных материалов.

Конструктивное решение перегоро­док из стеклоблоков и стеклопрофили­та аналогично заполнению оконных проемов из этих материалов, а конст­рукции перегородок из листового стек­ла и стеклопакетов — конструкциям витражей и витрин с каркасом из де­ревянных брусков, алюминиевых и стальных профилей.

Рис. XXXV. Виды трансформируемых перегородок:

а — прямораздвижные; 

б — откатные;  

в— шарнирно складывающиеся;

г – гармончатые жесткие;

д — гармончатые мягкие

 

Ключевые слова:

- выгораживающие пере­городки

- трансформируемые перегородки: прямораздвижные

                                                      откатные;  

                                                      шарнирно складывающиеся;

                                                  гармончатые жесткие;

                                                  гармончатые мягкие

 

XXXVI. Двери общественных и производственных зданий промпредприятий.

 

Дверив промышленных зданиях выполняют деревянными и металли­ческими. Наряду с обычным исполнением двери могут быть специального назначения: противопожар­ные, неискрящие, дымозащитные, с повышенной тепло- и звукоизоли­рующей способностью и т.п. Особое внимание уделяют устройству на­ружных дверей, через которые возможны значительные теплопотери при интенсивном движении людей. В целях уменьшения теплопотерь преду­сматривают тамбуры, тепловые завесы и др. В случае применения тамбуров их глубина должна быть больше ширины дверного полотна на 0,4-0,5 м.

Деревянные двери устраивают в зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом и пожаронеопасными производ­ствами. Их выполняют в виде блоков, состоящих из коробки и полотен (рис. XXXVI, а).

Двухпольные двери могут иметь одинаковые и разные по ширине по­лотна. Размеры дверей стандартизируют. Однопольные двери выполняют шириной 884 и 984 мм (0,9 и 1,0 м), высотой: наружные двери - 2000 и 2300 мм, внутренние - 1800 и 2000 мм.. Коробку деревянных дверей выполняют из брусков 94x56 мм. Наруж­ные двери, как правило, выполняют с порогами, которые укрепляют стальными полосами размером 14x4 мм на шурупах (через 100 мм).

В противопожарных деревянных дверях полотна выполняют из двух щитов, склеенных из досок и расположенных "вразбежку". Между щита­ми прокладывают асбестовый картон. Щиты между собой соединяют гво­здями и обрамляют обкладкой. Поверхность полотен обклеивают фане­рой. Коробку и щиты пропитывают антипиренами, а все трущиеся части выполняют из неискрящих металлов (сталь с латунью и т.п.).

Металлические двери из стали наиболее распространены в зданиях из легких металлических конструкций. Алюминиевые двери применяют в зданиях административного назначения и объектах точного машиностроения, радиоэлектроники и других производств, характеризу­ющихся высокими эстетическими качествами.

Стальные двери (однопольные и двухпольные) выполняют шириной 0,9; 1,5 и 1,8 м, высотой 2,1 и 2,4 м.. Коробку и обвязку полотна двери де­лают из стальных холодногнутых оцинкованных и окрашенных профи­лей, а полотна - из трехслойных вставок, состоящих из наружных и внутренних стальных листов и среднего слоя из полужестких минераль­ных плит на синтетическом связующем (рис. XXXVI, б).

Горизонтальные и вертикальные элементы обвязок коробки и полот­на соединяют между собой при помощи специальных уголков и самона­резающих винтов.

Противопожарные стальные двери состоят из металлических рам (вместо коробок) и полотен. Рамы крепят к конструкциям стен металли­ческими анкерами. Полотна выполняют, как правило, из деревянных щитов толщиной 40 мм со сплошным заполнением. Поверху полотен устраивают обшивку из оцинкованной стали толщиной 0,5 мм по асбес­товому картону толщиной 5 мм. Для обшивки кромок полотен, а также трущихся частей применяют неискрящие цветные металлы.

 

 

Распространены металлические противопожарные двери с полотнами из легких утепленных конструкций. Полотно двери в них выполняют из металлических обшивок и менераловатных плит. Во избежание коробле­ния двери при воздействии высоких температур предусматривают спе­циальные механизмы, запирающие полотно в верхнем, нижнем и боко­вом притворе, а для исключения проникания в соседнее помещение продуктов горения по контуру полотна или коробок устанавливают герметизирующие прокладки.

Стеклянные двери, чаще всего качающегося типа, устраива­ют в главных входах и вестибюлях в месте интенсивного потока людей. Полотна из стекла "сталинит" с обрамлением из алюминиевых профилей (рис. XXXVI, в) навешивают к коробке из прокатных или гнутых про­филей. В зависимости от интенсивности движения людей стеклянные двери могут быть одно-, двух- и многопольными.

 

 

Ключевые слова:

- деревянные, металли­ческие и стеклянные двери

- однопольные и двухпольные двери

- противопожар­ные, неискрящие, дымозащитные двери

- двери с повышенной тепло- и звукоизоли­рующей способностью

     

XXXVII. Подвесные потолки. Основы проектирования.

 

  Подвесные потолки выполняют сле­дующие функции: акустические (звукопоглощающие подвесные потолки); осветительные (светящиеся подвесные потолки); архитектурно-декоративные (декоративные подвесные потолки), ог­незащитные, теплоизоляционные и др.

 Подвесные потолки устраивают в зданиях, предназначенных для про­изводств с постоянным температурно-влажностным режимом, а также в помещениях с повышенными акустическими и эстетическими требованиями. Подвесной потолок состоит из несущих и ограждающих элемен­тов.

  В качестве несущих элементов подвесного потолка используют балки и подвески (рис. XXXVII, с). Несущие балки, выполняемые из уголков, подвешивают к покрытию (перекрытию) посредством стержней из круглой стали. К несущим балкам крепят направляющие балки, которые в зависимости от типа потолка выполняют из деревянных брусков, угол­ков, тавров или труб.

Ограждающая часть подвесных потолков состоит из двух слоев. В основания помещают перфорированные стальные, алюминиевые или асбестоцементные листы размерами от 500x500 до 1500x3000 мм. На них укла­дывают звукопоглощающие материалы: маты из минеральной ваты, стекловолокна, базальтового и др. волокон. На рис. XXXVII, б-д показан подвесной потолок из асбестоцементных листов размерами 500x500 1500x2500 мм.

Подвесные потолки можно устраивать из рулонированных предварительно напряженных алюминиевых лент шириной 980, 1480 и 1980 мм и толщиной 1-1,5 мм. Каркасом такого потолка служат решетчатые биметаллические прогоны высотой 200 мм. Верхний пояс прогона (два уголка 75 х 50 х 5 мм) и решетка приняты стальные, а нижний пояс (из тавра) алюминиевый (рис. XXXVII, ё).

Прогоны крепят к нижнему поясу несущих конструкций покрытия болтами. Шаг прогонов может быть равен 1000, 1500 и 2000 мм. Алюми­ниевую ленту укладывают с натяжением по нижним поясам прогонов и крепят к ним самонарезающими болтами или точечной сваркой. Такие потолки удобны в монтаже и экономичны.

 

Ключевые слова:

- звукопоглощающие подвесные потолки        - несущие и ограждающие элемен­ты                       

- декоративные подвесные потолки                     - направляющие балки и подвески

- теплоизоляционные подвесные потолки         - соединительная планка

                                                                                - биметаллический прогон

 

 

 

Рис. XXXVII. Подвесные потолки:

а - схема стального каркаса потолка; б - потолок из перфорированных асбе­стоцементных плит; в - то же, стальных; г - то же, алюминиевых; д - то же, из усиленных асбестоцементных плит; е - то же, из рулонированных алюминиевых лент; 1 - плита покрытия; 2- подвеска; 3 - несущая балка потолка; 4- ферма (балка) покрытия; 5- болт; 6- направляющая балка; 7- звукопоглотитель- 8-асбестоцементная плита; 9- шуруп; 10- соединительная планка; 11 - винт; 12-стальная плита; 13 - планка; 14 - стержень d=5мм;15 - прижимные защелки; 16 - алюминиевая плита; 17 - усиленная асбестоцементная плита; 18 - резино­вый уплотнитель; 19 - биметаллический прогон; 20- алюминиевая лента

 

XXXIX. Полы. Конструкции полов из штучных материалов.

Полы из штучных материалов — это паркетные, из паркетных досок, доща­тые, из линолеума, керамических и других плиток, клинкерные и др.

Паркетные полыиз штучного пар­кета устраивают в жилых и обществен­ных зданиях по междуэтажным пере­крытиям и на грунте. Конструкция паркетных полов и после­довательность слоев зависят от типа междуэтажного перекрытия здания.

При укладке штучного паркета по железобетонным плитам устраивается цементно-песчаная стяжка. Для улучшения звукоизоляции от ударных звуков, на стяжку на горя­чем битуме наклеивают слой из древесно-волокнистых плит и уже по нему наклеивают паркет.

       В качестве стяжки под паркетные полы применяют также сборные бетонные, газобетонные, ксилолитовые или фиб­ролитовые плиты, укладываемые насу­хо по песчаному слою или по звуко­изоляционным прокладкам с соедине­нием их между собой посредством гребней и пазов). Настилка штучного паркета выпол­няется «в елку» без фризов, «в елку» с фризами квадратами.

Мозаичный наборный паркеттол­щиной 8... 12 мм изготовляют из мел­ких и крупных клепок, которые соби­рают в квадраты с зазорами 5 мм Отсут­ствие шпунтовых соединений облег­чает укладку мозаичного паркета, но вместе с тем выдвигает более строгие требования к «ровности» подстилаю­щих слоев (плите перекрытия, стяж­ке).

Полы из паркетных досокприменя­ют в жилых и общественных зданиях. Полы из паркетных досок настилают по междуэтажным перекрытиям и на лаги по бетону в под­вальных помещениях.

При устройстве полов из паркетных досок по многопустотным плитам по последним устраивают песчаную за­сыпку толщиной 40... 60 мм для уве­личения массы перекрытия (улучше­ние звукоизоляции от воздушных зву­ков) и выравнивания поверхности плит.При устройстве полов из паркетных досок по перекрытиям из сплошных плит толщиной не менее 140 мм пар­кетные доски настилают по лагам и прокладкам без песчаных засыпок.

Полы из линолеума, релина, поливинилхлоридных плитокхарактеризу­ются большим сопротивлением истира­нию, продавливанию, большой упругостью и низким водопоглощением. Укладывают линолеум, релин, поливинилхлоридные плитки на мастике по цементно-песчаной стяжке или по стяж­ке из легкого бетона толщиной 20 мм (рис. XXXIX - 1., а), по древесно-волокнистой плите толщиной 4... 5 мм, уло­женной по тепло- или звукоизоляционному слою (рис. XXXIX - 1., б). Линолеум на теплозвукоизолирующей (упругой) подоснове укладывают по сплошной плите перекрытия толщиной не менее 140 мм без промежуточных слоев (рис. XXXIX - 1., д).

Рис. XXXIX - 1. Полы из листовых и штучных материалов:

аг — из линолеума (б — то же, над холодным подвалом, проездом или сквозным этажом; в -— из линолеума раздельный пол по панели основания); д — из линолеума на теплозвукоизолирующей (упругой) подоснове; / — линолеум, релин, поливинилхлоридные плитки; 2 — прослойка из холодной мастики на водо­стойких вяжущих; «3 — стяжка из цементно-песчаного раствора; 4 — стяжка из бетонных или лег­кобетонных плит; 5 — панельное основание пола; 6 — тепло- или звукоизоляционный слой; 7— плита, перекрытия; 8— подстилающий слой или плита перекрытия; 9 — перегородка; 10 -- плин­тус; // — звукоизоляционная полужесткая древесноволокнистая прокладка; 12 — гипсобетонная плита; 13 — линолеум на теплозвукоизолирующей (упругой) подоснове (тапифлекс); 14 — стена; 15 — деревянные пробки через 1 . . Л,2 м на алебастровом растворе; 16 — алебастровый картон или обрезок линолеума.

Такой пол благодаря его эластичности обладает хорошей звукоизоляцией от ударного и воздушного шумов, бесшу­мен, гигиеничен, прочен и долговечен.

Полы из керамических (метлах­ских) и шлакоситалловых плитобла­дают значительной стойкостью и вы­сокой прочностью к истиранию. К не­достаткам полов относится жесткость и большая величина теплоусвоения (холодные полы), а также значитель­ная построечная трудоемкость.

Полы из бетонных, цементно-песчаных и мозаичных плит,а также камен­ные литые, эбонитовые плиты уклады­ваются на бетонный подстилающий слой или плиту перекрытия аналогично укладке керамических и шлакоситалловых плит

Каменные полывыполняют из брус­чатки диабаза или гранита. Различа­ют три сорта брусчатки: низкая, сред­няя и высокая, имеющие при ширине 120 ... 150 мм, длине 150 ... 250 мм вы­соту 100 мм (низкая), ПО... 130 мм (средняя) и 140... 160 (высокая). По форме брусчатка приближается к па­раллелепипеду или кубику (рис. XXXIX - 2). Швы между брусчат­кой заполняют материалом, из которо­го выполнена прослойка.

Клинкерный полвыполняют из клинкера ВЗО, Клинкер в зависимости от нагрузок укладывают на ребро или плашмя па­раллельными, диагональными рядами или «в елку». Укладка клинкера в кон­струкцию аналогична укладке брусчат­ки; в отличие от последней, клинкер может укладываться и на междуэтаж­ное перекрытие (плашмя) на рабочих площадках (рис. XXXIX - 2, д).

Металлические полыиз чугунных плит очень прочные, но жесткие и скользкие. Чугунные плиты изготовля­ют квадратные двух типов: с опорны­ми выступами (рис. XXXIX - 2, е, ж) и дырчатые. Лицевая поверхность плит с опорными выступами бывает гладкая и рифленая. Чугунные плиты с опор­ными выступами укладывают на не­жесткий подстилающий слой (песча­ный, гравийный, щебеночный) по пес­чаной прослойке. Крайний ряд чугун­ных плит закрепляют анкерами (рис. XXXIX - 2, ж).

 

Рис. XXXIX - 2. Полы из штучных материалов:

а — булыжный пол; б—-г — пол из мелкой брусчатки; д — примыкание клинкерного пола к стене; е, ж — пол из чугунных плит с опорными выступами — деталь примыкания пола из чугунных плит к стене); и—л — торцовый пол — то же, над проездом, сквозным этажом или холодным подвалом); / — булыжник; 2— мелкая брусчатка (кубик); 3 — слой песка или цементно-песчаный раствор; 4 — нежесткий подстилающий слой; 5 — утрамбованный грунт; 6 — песок; 7 — прослойка и заполнение швов битумной или дегтевой мастикой; 8 — кислотоупорный раствор на жидком стекле; 9 — связный подстилающий слой — асфальтобетонный, дегтебетонный, бетонный; 10 —- гид­роизоляционный слой; 11— клинкерный кирпич; 12— стена; 13 — стяжка из цементно-песчаного раствора; 14 — плита перекрытия; 15 — чугунная плита с опорными выступами; 16 — плинтус из цементно-песчаного раствора; 17 — стена или перегородка; 18 — покрытие; 19 — подстилающий слой или плита перекрытия; 20 —- бетон; 21 — крючки из круглой стали диаметром 10 мм через 0,5 м; 22 — прямоугольная шашка; 23 — тепло- или звукоизоляционный слой

 

 

Ключевые слова :

- паркетные полы

- полы из линолеума, релина, поливинилхлоридных плиток

- полы из керамических  и шлакоситалловых плит

- полы из бетонных, цементно-песчаных и мозаичных плит

- каменные полы

- клинкерный пол

- металлические полы

 

 

XXXX. Полы. Конструкции сплошных бесшовных полов

 

Сплошные бесшовные полы — это мастичные, цементные, бетонные, ас­фальтобетонные и др. Мастичные по­лы— поливинилацетатные и полимерцементные устраивают по стяжке из цементно-песчаного раствора или из легкого бетона толщиной 20 мм или 40... 50 мм, если покрытие устраивают по тепло- или звукоизоляционному слою (рис. XXXX.,в). Цвет полов может быть любой. Толщина слоя поли винилацетатного покрытия 3... 4 мм; полимерцементного — 8 мм.

Бетонные и цементные полынаи­большее применение получили в про­мышленных зданиях. В качестве запол­нителя бетонных полов применяют мелкие фракции каменных материалов из гранита, гравия. Для помещений, в которых требуется безыскровость пола, в качестве заполнителя применяют из­вестковый щебень. Цементные полы представляют собой слой жирного цементно-песчаного раствора. Бетонные или цементные покрытия имеют тол­щину 20... 50 мм, которая зависит от механических воздействий на полы .Укладывают полы на бетонный под­стилающий слой, плиту перекрытия (рис. XXXX, г) или на стяжку из це­ментного раствора толщиной 40 мм, если по плите перекрытия расположен тепло- или звукоизоляционный слой.

Металлоцементные полывыполня­ют из бетона с добавками стальных или чугунных опилок и стружки с крупностью зерен не более 5 мм, кото­рые перед применением обезжиривают­ся прокаливанием.

Мозаичные полы (террацо)выпол­няют из портландцемента с заполните­лями из шлифующихся и полирующих­ся каменных пород, например, из мрамора, известняка. Мозаичные полы толщиной 20... 25 мм укладывают на подстилающий слой или плиту пере­крытия по стяжке из цементно-песча­ного раствора (рис. XXXX, е). Для предупреждения образования усадоч­ных трещин на поверхности пола, а также для создания рисунка пола его разделяют на части длиной не более 2 м тонкими рейками толщиной от 1 до 3 мм из металла, стекла или ши­фера.

Асфальтобетонные полы экономич­ны и водонепроницаемы. К недостат­кам их следует отнести большую деформативность под продолжительной нагрузкой и недостаточную гигиенич­ность. Их применяют главным обра­зом в гаражах, автостоянках, а также в подвальных помещениях, где они могут служить гидроизоляционным слоем, защищающим помещение от грун­товых вод (рис. XXXX,ж).

Устройства примыканий полов к стенам должны устранять возможность передачи звуков и, если необходимо, осуществлять вентиляцию подпольного пространства. Примыкание полов, рас­положенных на грунте, к стенам, колоннам и другим несущим конструк­циям устраивают так, чтобы можно было обеспечить возможность осадки пола независимо от стен, Для этого по краям пола остав­ляют зазор шириной в 10... 12 мм, за­крываемый плинтусом, который укрепляют на стене, а не к полу.

В полах отапливаемых промышлен­ных зданий, расположенных на грунте, при расположении рабочих мест  вбли­зи наружных стен, предусматривается утепление зоны примыкания пола к наружным стенам слоем шлака (рис. XXXX,и).

Деформационные швы в конструк­ции пола устраивают в местах распо­ложения деформационных швов зда­ния, а также в таких сплошных полах, как бетонные, цементные, мозаичные и др.; ив помещениях, при эксплуата­ции которых возможны положительная и отрицательная температуры воздуха. В последнем случае деформационные швы следует размещать на расстоянии 6... 8 м друг от друга во взаимно пер­пендикулярных направлениях. Дефор­мационный шов представляет собой сквозной разрез всей конструкции (рис. XXXX, к), т. е. разрезается по­крытие (ширина шва 10...25 мм) и подстилающий слой (ширина шва 25 мм). Для заполнения деформацион­ных швов применяют эластичные мате­риалы, например войлок, пропитанный битумом. Для защиты края покрытия (бетонного, цементного и др.) устраи­вают по краю шва окаймление из угол­ковой стали с анкерами через 0,5 м (рис. XXXX,к).

 

Рис. XXIV.8. Сплошные бесшовные полы:

а-б — мастичные; в —то же, над проездом, сквозным этажом или холодным подвалом; г—бетонный или цементный; д — металлоцементный; е — мозаичный (террацо); ж — ас­фальтобетонный; и — вариант примыкания пола к наружной стене; к — пример деформа­ционного шва в полах на грунте; / — мастичный пол; 2 — стяжка из цементно-песчаного раствора; 3 — тепло- или звукоизоляционный слой; 4—плита перекрытия; 5 — плита пере­крытия с ровной поверхностью; 6 — подстилающий слой или плита перекрытия; 7 — бетон­ный или цементный пол; 8 — металлоцементный пол; 9 — прослойка из цементно-песчаного раствора; 10 — мозаичный пол (террацо); // — асфальтобетонный пол; 12 — фундаментная балка; 13— глиняный замок; 14 — щебеночная подготовка; 15 — асфальт; 16 — гидроизоля­ция — цементный раствор; П — стена; 18 — плинтус из полимерных материалов на масти­ке; 19-— цементный пол; 20 — бетонный подстилающий слой; 21 — утрамбованный грунт; 22 — шлак; 23 — просмоленные доски; 24 — воздушная прослойка; 25 — анкеры из полосовой стали — 4X40 мм через 0,5 м; 26 — окаймленные из уголковой стали; 27 — заполнение деформационного шва; 28 — круглая сталь диаметром 12 ... 14 мм

Ключевые слова:

- Мастичные по­лы

- Металлоцементные полы

- Бетонные и цементные полы

- Мозаичные полы

- Асфальтобетонные полы

 

XXXXI. Промышленные и сельскохозяйственные емкостные сооружения:

бункеры и резервуары.

 

Бункера — неглубокие хранилища с соот­ношением высоты к наименьшему поперечнику банки до 1,5 — устанавливаются в основном на стыке поточных и периодических видов транспор­та, например между конвейером и вагоном. Они компенсируют неравномерность подачи или забора топлива, сырья, полуфабрикатов или готового продукта.

Бункера выполняются из стали, монолитного и сборного железобетона. В большинстве случаев в плане они имеют форму близкого к квадрату прямоугольника. Бункера лоткового типа имеют в плане форму вытянутого прямоугольника с ря­дом расположенных по длине течек.

Для наблюдения за вытеканием материалов и шуровки бункера оборудуются подбункерами, карманами и щелями, обнажающими поверхность сыпучего и уменьшающими давление у течки.

Чтобы защитить внутренние бетонные поверх­ности бункеров от истирания абразивными элемен­тами, коррозии сернистыми соединениями и уда­ров крупными кусками, их футеруют стальными листами, плитами, старыми рельсами и каменным литьем. В некоторых случаях бункера накрывают защитными решетками из рельсов.

На рис. XXXXI. изображены бункера прямо­угольного сечения, состоящие из стальных воронок, устанавливаемых на каркас здания, и расположен­ных выше отсеков из железобетонных панелей. Перекрытие над бункерами — из железобетонных ребристых плит. Щели в перекрытии предназначе­ны для погрузки угля.

Железобетонные панели верхней части бункера устанавливаются на ребро жесткости стальной во­ронки, огибающее ее контур с внутренней сторо­ны. В вертикальных углах панели связываются между собой и с колоннами сваркой закладных элементов и выпусков арматуры. Стык заполняет­ся бетоном марки 300. Верхние поперечные панели снабжены стальными столиками для опоры плит перекрытия. При большем объеме бункера стенки банки выполняются из С-образных панелей, соеди­ненных петлевыми стыками.

Стальная воронка бункера опирается на кар­кас здания четырьмя стойками из прокатных дву­тавров. Под ней расположена малая стальная во­ронка — подбункер. Через отверстия в крышке подбункера осуществляется шуровка слежавшегося угля. Стенки воронок усилены ребрами жесткости из прокатных уголков. Углы образованы прокат­ными уголками и скруглены для улучшения усло­вий скольжения. Воронка изготовляется на заводе из двух транспортабельных элементов, соединяемых на монтаже укрупнительным стыком.

Резервуары из тонколистовой рулонированной стали выполняются вместимостью до 10 000 м8. Стенка и полуднища свариваются на заводе из листовой или рулонной стали и транспортируются к месту монтажа свернутыми в габаритные руло­ны. Полуднища накручиваются на центральную стойку с пятью кольцами диаметром 2,66 м. Три промежуточных кольца съемные; верхнее и ниж­нее используются в конструкции резервуара. Стен­ка накручивается на шахтную лестницу, площадки которой также вписаны в окружность диаметром 2,66 м. Крыша собирается из 18 секторных щитов и центрального щита диаметром 2,75 м.

Применение тонколистовых рулонируемых кон­струкций заводского изготовления значительно снижает трудоемкость сборки и гарантирует не­проницаемость резервуаров путем сведения к мини­муму погонажа монтажных швов.

рис. XXXXI Бункер с железобетонными стенами и стальной воронкой    

 

Ключевые слова :

- подбункера,

- стальная воронка

- карманы

- щели

-подбункер

- стенка и полуднища

- тонколистовые рулонируемые кон­струкции

                                                                                                       

 

XXXXII. Промышленные и сельскохозяйственные емкостные сооружения: силосы и газгольдеры.

 

Силосы — глубокие хранилища с соотноше­нием высоты к наименьшему поперечнику банки более 1,5, в большинстве случаев цилиндрические группируются в основном в корпуса, предназна­ченные для долговременного хранения сыпучих материалов; выполняются из монолитного и сбор­ного железобетона. При объединении четырех цилиндрических силосов между ними образуются «звездочки», используемые для размещения лест­ниц, фильтров или как дополнительные емкости. Четырех- и шестигранные банки располагаются вплотную. Во избежание значительных изгибаю­щих моментов в стенках длину грани рекомендует­ся принимать до 4 м.

В силосном корпусе несколько банок объедине­ны общим фундаментом, подсилосным этажом для заезда транспорта, общими стенками при четы­рех- и шестигранных банках и надсилосной гале­реей с подающими грузы механизмами.

Изображенные на рис. XXXXII. -1 унифицирован­ные типовые секции силосных складов с силосами диаметром 12 м предназначены для хранения различных сыпучих материлов объемной массой до 1,6 т/м3. Показанные на чертеже основные конструктивные элементы корпуса образуют соб­ственно хранилище. В конкретном проекте они дополняются приемным устройством, надсилосными галереями, лифтами, лестницами, железнодорожными или автомобильными весами и тому по­добными частями, выполненными с применением унифицированных изделий.

Днища банок располагаются на высоте 10,8 м для пропуска железнодорожного состава под силосом и 6 м для заезда автомашин. Высота банок вместимостью 3000 м3 —30'м; 1700 м3—18 м. В зависимости от конкретных условий типовая секция может состоять из одной, двух и четырех банок общей вместимостью до 12 000 м3.

Фундаменты железобетонные монолитные, при грунтах средней плотности — сплошные на всю секцию в виде балочной или безбалочной плиты с подколонниками стаканного типа под показан­ным на чертеже высоким подсилосным этажом. Глубина заложения не менее 3 м; при наличии железнодорожных весов — не менее 5 м.

Днище силоса образует монолитная плита тол­щиной 0,4 м с наклонным бетонным слоем и стальной полуворонкой,  верхнее отверстие которой меньше диаметра силоса. Стенки банки собирают­ся из лотковых элементов длиной 1/4 окружности, высотой 1,2 м и толщиной 0,16 м, расположенных с перевязкой сварных вертикальных стыков. Го­ризонтальные швы усилены растворной шпонкой и сваркой через 1/12 окружности.

В местах сопряжения силосов в горизонталь­ные швы между элементами закладываются арма­турные каркасы и стяжные болты. Стыки силосов замоноличиваются бетоном на мелком гравии. Для образования шпонки в пределах стыка в лот­ковых элементах предусмотрены пазы.

Покрытие силосов выполняется из сборных же­лезобетонных плит номинальным размером З Х 3 X 0,2 м, уложенных по стальным балкам. На участках с отверстиями для технологического обо­рудования укладываются специальные или моно­литные плиты.

Стальные рамы, образующие каркас надсилос­ной галереи, опираются непосредственно на балки перекрытия. Фахверковые стены и кровля надси­лосной галереи выполняются из волнистых асбестоцементных листов.

В зависимости от избыточного давления храни­мых газов газгольдеры выполняются по­стоянного и переменного объема. Газгольдеры по­стоянного объема представляют собой замкнутые емкости, предназначенные для хранения сжатых газов под переменным давлением. Мокрые газ­гольдеры переменной вместимости раздвигаются по мере заполнения их газом, сохраняя постоянное давление. Изменяющаяся вместимость образуется в них погруженным в резервуар с водой колоколом и развивающим его телескопом.

Изображенный на рис. XXXXII. -2 шаровой газ­гольдер используется для хранения сжиженных углеводородных газов (технический пропан). Внут­реннее давление пропана при расчетной темпера­туре 50° С равно 16,4 ат.

Для экономного раскроя параметры шара должны выбираться таким образом, чтобы его большой круг был кратен учетверенной ширине стандартного листа.

Сферическая оболочка сваривается на месте из шести равных квадрантов. Ее раскрой аналоги­чен раскрою покрышки футбольного мяча. Квад­ранты свариваются на стенде укрупнительной сборки из четырех или восьми обечаек.

При расчетном давлении 16,4 ат требуемая толщина оболочки 32 мм. В целях удешевления заготовки (замена штамповки вальцовкой) сфери­ческие обечайки выполняются двухслойными из листов толщиной 16 мм, свариваемых электрошла­ковой сваркой.

Сферический сосуд свободно уложен на опор­ное кольцо, свальцованное по его поверхности. Для снятия температурных напряжений опорное кольцо при посредстве катков имеет возможность радиального смещения относительно железобетон­ного фундамента. Фундаментное кольцо собирается из железобетонных блоков таврового сечения, замоноличиваемых при установке.

Газгольдер снабжен двумя люками-лазами, расположенными на полюсах сферы. В месте врез­ки люка оболочка усилена кольцевыми накладка­ми. К площадке, расположенной вокруг верхнего люка, ведет стальная лестница. Штуцера вреза­ются в сферу по месту подхода газопроводов. Внутри газгольдера, на вращающейся в центре шара опоре, установлены качели с балластом и регулирующим подъем тросом, позволяющие про­изводить обследование любого участка сфериче­ской поверхности.

 

 

 Рис. XXXXII.-1                                                            Рис. XXXXII. -2

   

Унифицированная секция силосного корпуса                                Шаровой газгольдер вместимостью 550 м3

 

Ключевые слова:

- силосный корпус

-подсилосный этаж

-надсилосная галерея

- газгольдеры по­стоянного и переменного объема.

-сферический сосуд

-опорное кольцо

-люки-лазы

 

 

XXXIII Промышленные и сельскохозяйственные емкостные сооружения: галереи, опорные надземные трубопроводы

 

    Галереи состоят из опор и пролетных строений с несущими и ограждающими конструкциями и мо­гут быть подразделены в зависимости от прохо­ждения конвейера по низу или по верху несущих конструкций. В первом случае ограждающие кон­струкции пролетного строения частично совмеща­ются с несущими как заполнители, во втором — надстраиваются над ними.

     Предельные углы наклона пролетного строения зависят от рода груза и поверхности ленты и со­ставляют от 16 до 22°.

В галереях, выполненных с применением неог­нестойких материалов, через каждые 100 м устраиваются огнестойкие противопожарные зоны с вы­ходом на несгораемую лестницу.

      Ширина галереи в свету складывается из сум­марной ширины конвейеров и проходов между ними. Ширина конвейерной ленты 400—2000 мм. К каждому конвейеру обеспечивается двусторон­ний подход: с одной стороны — при его движении шириной от 850 мм, с другой стороны — при его ремонте шириной от 400 мм Высота прохода 2 м. На наклонных участках в проходе прибиваются планки или укла­дываются ходовые трапы.

     В качестве несущих конструкций пролетного строения галерей применяются стальные фермы пролетом до 30 м, железобетонные балки проле­том до 18 м и различные системы из предвари­тельно-напряженных железобетонных элементов, в том числе коробчатые галереи со стальным шпренгелем. В высокорасположенных галереях наиболее экономичные решения достигаются боль­шепролетными конструкциями. Характерные кон­струкции опор и несущих и ограждающих элемен­тов пролетного строения рассмотрены на конкрет­ных примерах.

    Несущий каркас рассматриваемых на рис. XXXIII - 1 конвейерных галерей состоит из стальных колонн и ферм пролетом 18; 24 и 30 м.

    Промежуточные стальные опоры галереи — маятникового типа. Они рассчитаны только на восприятие вертикальных усилий и не препятст­вуют продольным температурным деформациям. Анкерные (неподвижные) опоры наклонных гале­рей небольшой протяженности образуются в ниж­нем узле ленточным фундаментом. Галереи боль­шой протяженности разбиваются на температур­ные отсеки. На стыке отсеков устанавливаются анкерные опоры.

  Наружное расположение ферм освобождает внутренний объем и упрощает очистку галереи.  Устойчивость поперечного сечения га­лереи обеспечивается жестким соединением надопорных стоек с балками покрытия. Стальные свя­зи между фермами располагаются в плоскости их верхнего и нижнего поясов между балками пере­крытий.

      Ограждающие конструкции нижней части про­летного строения основываются на настиле из типовых железобетонных плит длиной 3 м, огра­ниченном керамзитобетонными цокольными бло­ками. В стенах и покрытии галереи применяются стальные профилированные настилы, утепленные жесткими минераловатными плитами. Окна из де­ревянных или стальных переплетов.

Стены могут быть также собраны из панелей в виде дощатого каркаса, заполненного эффективным утеплителем и обшитого плоскими асбестоцементными листами.

В зависимости от кранового оборудования мон­таж галереи можно проводить из собранных внизу блоков, включающих в себя пролетное строение и асбестоцементную оболочку ограждения, или по­элементно.

Полы в галереях выполняются из асфальтобетона с уклоном 2% к середине. Места примыкания оболочки к настилу перекрытия тщательно замоноличиваются. Станина конвейера опирается непосредственно на стальные прогоны пролетного стро­ения. От механических повреждений асбестоцементная оболочка страхуется стальными огражде­ниями, ограничивающими габарит прохода.

К зданиям галереи примыкают консольным участком длиной до 6 м. Перекрытие здесь выпол­няется в виде монолитной железобетонной плиты, опирающейся на стальные прогоны

       Стальные надземные напорные трубопроводы применяются для подачи пульпы (гидрозолоудале­ние), воды, конденсата, пара, газов и сжатого воз­духа в пределах территории заводского комплекса. Они состоят из стальных труб диаметром от 300 мм, уложенных или подвешенных па отдельно стоящих опорах.(рис. XXXIII-2)

Шаг опор определяется несущей способ­ностью труб и при малых и средних диаметрах колеблется в пределах 10—25 м. Он может быть увеличен применением стальных шпренгелей или подвесок. Трубопроводы диаметром менее 300 мм укладываются по ригелям, которые расположены через 1,5—3 м на стальных балках, перекрываю­щих пролет. Уклон трубопроводов в пределах перепада высот колонн достигается за счет изме­нения отметки обреза фундамента и различной глубины заделки.

    Трасса трубопроводов разбивается на темпера­турные отсеки длиной до 100 м, ограниченные компенсаторами.

   По характеру загрузки опоры подразделяются на промежуточные и анкерные — промежуточные, концевые и угловые. Анкерные опоры рассчитаны на восприятие горизонтальных усилий и устана­вливаются в середине температурных отсеков, на концах трассы и по одной с каждой стороны ее поворота или ответвления. На анкерных опорах трубопроводы крепятся неподвижно. На промежу­точных опорах крепление Допускает температур­ные перемещения. Ввиду усиленного износа ниж­ней части стенок труб пульпопровода их периоди­чески поворачивают. Поэтому на анкерных опорах они закрепляются съемными хомутами.

Конструктивно опоры подразделяются на низ­кие (надземная высота 0,9 м) и высокие (надзем­ная высота 5,4; 6,6 и 7,8 м). Низкие промежуточ­ные опоры выполняются в виде траверс, уложен­ных плашмя на песчаную подушку, насыпанную взамен растительного слоя.

Высокие промежуточные опоры выполняются нз Т-образных или двухветвевых колонн, бетони­руемых в формах типовых колонн промышленных зданий. Последние устанавливаются полкой вверх или вниз при траверсе, приваренной сверху. Ан­керные промежуточные опоры, воспринимающие уровновешивающиеся горизонтальные усилия, по своей конструкции аналогичны промежуточньш опорам. Концевые и угловые анкерные опоры кон­струируются из спаренных двухветвевых колонн, соединенных траверсами или вертикальными стальными связями.

 

 Рис. XXXIII - 1 Утепленная гелерея на стальных,            Рис. XXXIII - 2Железобетонные опоры стальных

расположенных снаружи фермах пролетом до 30 м                                           надземных     трубопроводов

                                                                                                                                                    

     Ключевые слова:

- предельные углы наклона пролетного строения

- стальные прогоны пролетного стро­ения

   - промежуточные стальные опоры — маятникового

                                                                              типа

                       

                                                                       - трасса трубопроводов

                                                                       - промежуточные и анкерные опоры

                                                                       - низкие и высокие опоры

                                                                          

XXXXIV. Промышленные сооружения: трубы дымовые и вентиляционные

 

Заводские трубы предназначаются для отвода загрязненного воздуха, дыма и выхлопных газов с температурой до 500 °С. По материалу и конст­рукции они подразделяются на кирпичные, приме­няемые при высоте ствола до 60 м, стальные и же­лезобетонные монолитные, применяемые при лю­бой высоте ствола.

В основном заводские трубы являются отдель­но стоящими сооружениями. Легкие стальные тру­бы с высотой ствола до 35 м могут в определен­ных условиях устанавливаться на конструкции здания.

Отдельно стоящая труба в порядке возведения подразделяется на три основные части — фунда­мент, ствол и гарнитуру.

Фундамент трубы в большинстве слу­чаев представляет собой опирающийся на железо­бетонную плиту железобетонный цилиндр или усе­ченный конус со стаканом в верхней части для золоудаления или ввода боровов (подводящих ка­налов). В особо плотных грунтах для относитель­но легких конструкций может быть применен коль­цевой фундамент трапецеидального сечения. При подземном вводе боровов стены стакана фунда­мента защищаются футеровкой. Проемы всех вводов должны занимать в сумме не более 40% площади поперечного сечения стакана фундамента. В стакане между вводами возводятся разделительные стены.

Ствол трубы имеет цилиндрическую, ко­ническую или комбинированную форму. Он вклю­чает в себя в нижней части цоколь, зольное пере­крытие и вводы надземных боровов, в верхней части — головку трубы и по всей высоте — тепло­изоляцию.

Конструкция головки трубы должна обеспечи­вать устойчивость против вредного воздействия обволакивающих ее газов.

При температуре отходящих газов до 100° внутренняя поверхность ствола покрывается водо-изоляционной обмазкой, а при более высокой тем­пературе — футеровкой. В кирпичных и монолит­ных железобетонных трубах футеровка произво­дится обыкновенным или кислотоупорным кирпи­чом, в стальных трубах — торкретом, армирован­ным стальной сеткой.

Гарнитура трубы состоит из ходовой лестницы, светофорных площадок для светоогра-ждений, системы грозозащиты и колпака из чугун­ных звеньев, устанавливаемого на кирпичной или железобетонной головке.

Ходовая лестница служит для подъема на све­тофорные площадки. Свето­форные площадки монтируются из решетчатых стальных панелей, опирающихся на стальные крон­штейны. Для пропуска ходовой лестницы одна из панелей имеет откидывающийся к ограждению люк. Высота ограждения 1 м.

Грозозащита состоит из нескольких молниепри-емников, токоотводного троса (только на кирпич­ных и железобетонных трубах) и заземления.

На рис. XXXXIV-1 изображена монолитная желе­зобетонная дымовая труба с основными конструк­тивными деталями и схемой оборудования, приме­няемого для ее возведения.

С целью обеспечения устойчивости наружный диаметр цоколя железобетонных труб принимается в пределах '/го—'/i2 их высоты. Форма ствола п{зи высоте до 60 м цилиндрическая; при высоте 60— 80 м — коническая с 2-процентным уклоном обра­зующей от вертикали; при высоте более 80 м — близкая к брусу равного сопротивления, составлен­ная из нескольких усеченных конусов с нарастаю­щим к основанию уклоном в пределах 1—5%.

Для обеспечения полной проработки бетона игольчатым вибратором минимальная толщина ствола принимается 160 мм.

В стволе устраиваются монтажные проемы раз­мером 1 X 0,6 м, предназначенные для установки промежуточных светофорных площадок. В даль­нейшем эти проемы закладываются кирпичом со штукатуркой наружной поверхности.

Футеровка ствола состоит из отдельных поясов, опирающихся на бетонные консоли и отделенных от тела трубы: при температуре отходящих газов до 150° — воздушным зазором 50 мм, при более высокой температуре — теплоизоляционным слоем 80—160 мм из минераловатных матов или других эффективных теплоизоляторов.

Конструкция показанной на рис. XXXXIV-2 венти­ляционной трубы аналогична конструкции дымо­вых труб. Цилиндрический ствол имеет в нижней части конический раструб, служащий для увеличе­ния устойчивости и уменьшения напряжения в опорных конструкциях, а также обеспечивающий снижение сопротивления движению газов. Усечен­ный конус назначается так, чтобы его нижний диаметр был не более J/i2 высоты трубы, угол рас­крытия не более 20°, а вершина располагалась не ниже устья трубы.

При нижнем диаметре в у2о высоты и более стальные трубы не требуют расчалок. Их устой­чивость обеспечивается жестким креплением к ос­нованию.

Монтажные элементы — звенья трубы состоят из 6—7 обечаек, свариваемых из листовой стали и соединяемых между собой встык или внахлест­ку. Они усилены кольцевыми, а при необходимо­сти и вертикальными ребрами жесткости. Монтаж­ные соединения звеньев производятся на фланцах с прокладкой асбестового листа толщиной 5 мм, смазанного с обеих сторон жидким стеклом или суриком, или на сварке.

Установку трубы желательно производить в полностью собранном виде, включая гарнитуру. В этом случае сборку элементов ведут на монтаж­ной площадке, непосредственно примыкающей к фундаменту. Опорная плита нижнего элемента шарнирно соединяется с обрезом фундамента. Подъем осуществляют поворотом ствола в вер­тикальной плоскости при посредстве полиспаста, блок которого закреплен в промежутке между 1/2 и 2/з высоты трубы. Плоскость поворота фиксируется тормозным вантом, который прикре­плен к устью трубы и травится с лебедки по мере плавного подъема трубы до вертикального по­ложения.

При стесненности строительной площадки тру­бу монтируют по звеньям из свальцованных частей обечаек. В последнем случае применяют ползущий кран.

Стальные трубы менее долговечны, чем желе­зобетонные и кирпичные, но легкость конструкции, быстрота изготовления и монтажа, а также воз­можность установки на конструкции зданий опре­деляют эффективность их применения в конкрет­ных условиях строительства.

 

           

           

 

 

Дымовая труба из монолитного  ПЛАН В ЗОНАХ АЕИСТВИЯ МАЛОГО               Стальная вентиляционная

                                                                         И БОЛЬШОГО НЕСУЩИХ КОЛЕЦ

 

железобетона высотой 120 м                                                                                               труба высотой 40 м

 

   рис. XXXXIV-1                                                                       рис. XXXXIV-2

 

 

Ключевые слова:

- кирпичные,стальные и железобетонные монолитные трубы

-фундамент

-ствол

-гарнитура

-монтажные элементы – звенья трубы

-кольцевые и вертикальные ребра жесткости

 


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 2562; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:




Мы поможем в написании ваших работ!