Классификация требований при постройке зданий. Конструкции зданий, крыш, деревянных лестниц, полов: их составляющие и классификация

№ 42, 57. Фахверк

Фахверк - дополнительный каркас стен в промзданиях. Устанавливается в плоскостях торцевых и продольных стен. Он состоит из стоек и ригелей, обеспечивает устойчивость протяженных или высоких стен.

Фахверк применяют в следующих случаях:

1) при стенах из асбестоцементных листов и металлических листов.

2) В зданиях высотой не более 30 м, не зависимо от конструкции стен.

3) В здании с тяжелым режимом работы кранов при кирпичных стенах.

4) при шаге колонн =12 м и длине наружных панелей 6 м.

№ 44. Деформационные швы

Осадочные швы делят здание на блоки длиной 30 м, если под зданием залегают крупные пески. В местах примыкания блоков разной этажности. При пристройке к существующему здания нового. Температурные швы как бы перерезают стену от верха до фундамента, расчленяя ее на отдельные отсеки, которые могут иметь от 50 до 200 м, в зависимости от материала стены и района строительства.

№ 40. Смешанные каркасы одноэтажных промзданий

Каркас у которого сжатые и изгибаемые элементы выполнены из различного материала называют смешанным.

Виды:

1) колонны железобетонные, подкрановые балки и несущие конструкции покрытия стальные.

2) Колонны железобетонные, несущие конструкции покрытия - деревянные.

3) колонны металлические, конструкции покрытия - деревянные жб элементы каркаса работают на сжатие, металлические и деревянные на изгиб. Наиболее распространены каркасы с несущими элементами покрытия из металла.

№ 41. Панельные стены промзданий. Подбор панелей по высоте здания. Узлы крепления

Стеновые панели предназначены для стен промышленных зданий с различным температурно-влажностным режимом. По теплоизолирующим свойствам панели подразделяются на железобетонные для неотапливаемых зданий и легкобетонные для отапливаемых зданий.

По положению в стене панели подразделяются на рядовые, угловые удлиненные; перемычечные, усиленные для восприятия ветровой нагрузки от оконных заполнений; подкарнизные и парапетные с дополнительными закладными элементами для крепления к покрытию; простеночные, устанавливаемые между раздельными оконными проемами.

В соответствии с шагом крайних колонн номинальная длина всех панелей, за исключением угловых и простеночных, принимается 6 и 12 м.

При устройстве панельных стен первую по высоте панель совмещают, как правило, с отметкой пола здания. По условиям монтажа ряд панелей в пределах помещения устанавливают на 0,6 м ниже ферм, а верхний ряд панелей - в пределах высоты ферм (на 0,3 м ниже верхнего пояса).

Панельные стены могут быть навесными с ленточным остеклением или самонесущими с простенками.

Крепление панелей к колоннам осуществляется при помощи стальных уголков допускающих необходимую податливость стен.

Перемычечные панели устанавливают на специальные опорные столики, изготавливаемые из стальных листов толщиной не менее 14 мм, привариваемых к закладным деталям колонн. Столики ставятся также под рядовые и карнизные панели и на глухих участках стен при значительной их высоте. Цокольные панели опирают на фундаментные балки по слою гидроизоляции из цементно-песчаного раствора.

Крепление карнизных и парапетных панелей к плитам покрытия осуществляют при помощи сварки закладных деталей.

Горизонтальные швы между панелями принимают толщиной 15 мм, а вертикальные - 20 мм. Швы панельных стен, в особенности в помещениях с повышенной влажностью воздуха, заполняют упругими синтетическими прокладками. Снаружи швы расшивают герметизирующей мастикой.

Рис. 4. Детали крепления панельных стен к колоннам (а, б) в - столик для установки панели-перемычки: 1 - колонна; 2 - закладные детали; 3 - приваренные уголки; 4 - анкер; 5 - столик; 6 - стеновая панель; 7 - кронштейн распорного болта; 8 -распорный болт; 9 - упор

№ 50. Конструкции стальных лестниц

Основное применение металлические лестницы находят в производственных зданиях, а так же в наружных лестницах. Именно металлические лестницы - основа для чердачных лестниц, для складных лестниц (стремянок). Не так часто как деревянные, но и в индивидуальном строительстве используют металлические лестницы.

Преимущество металлических лестниц в их способности к комбинированию. К преимуществам металлических лестниц так же можно отнести относительно легкий процесс их изготовления. Для изготовления металлических лестниц применяют металлические профили, трубы различных диаметров, арматурную сталь, стальные листы различной толщины. Для изготовления отдельных частей металлических лестниц, например для косоуров и тетив, применяют швеллер, двутавр, уголковую сталь и другие металлические профили.

В коттеджах, загородных домах, внутри квартир деревянные лестницы явные фавориты. Но в производственных помещениях, в специализированных видах лестниц - металлические лестницы трудно заменить.

Металлические лестницы прочные и функциональные конструкции. Они могут быть с прямыми маршами, изогнутыми, винтовыми, эллиптическими. По способу применения металлические лестницы делят, на главные и вспомогательные. К вспомогательным относят пожарные лестницы, чердачные лестницы, складные лестницы (стремянки), лестницы для бассейнов, подвалов и другие.

Лестничные ограждения металлических лестниц применяют нержавеющую сталь, латунь, черный кованый металл, а также архитектурное стекло, триплекс, поликарбонат. Одним из наиболее широких применений металлических лестниц можно назвать чердачные лестницы. Разновидностью чердачных лестниц являются складные лестницы. Это еще одно применение металлических лестниц. Складные лестницы часто называют стремянками. Варианты складных лестниц: односторонние, двусторонние с широкими ступенями, двусторонние с узкими ступенями, комбинированные складные лестницы, диэлектрические стремянки, специальные складные лестницы.

№ 53. Особенности конструктивных решений фундаментов промышленных зданий

В зданиях с неполным каркасом колонны крайних (наружных) рядов отсутствуют, наружные стены, являясь одновременно несущими и ограждающими конструкциями, в этом случае воспринимают часть вертикальных нагрузок от покрытия.

Рис. 5. Сборные железобетонные фундаменты под колонны каркаса здания: а -- одноблочный; б -- из нескольких блоков.

Железобетонные или стальные колонны связаны в поперечном направлении балками или фермами покрытий. Образующиеся таким образом рамы каркаса связываются между собой в продольном направлении плитами, прогонами, ветровыми связями, подкрановыми и обвязочными балками.

Колонны каркаса устанавливаются на отдельные сборные железобетонные фундаменты стаканного типа. Такие фундаменты могут быть цельными или составными из отдельных блоков (рис. 5). Сборные фундаменты укладывают по щебеночной или бетонной подготовке толщиной 10 см. Для опирания колонны в теле фундаментного блока имеется соответствующее углубление -- «стакан». При изготовлении блока фундамента в бетон закладываются петли из круглой стали для захвата фундамента краном при монтаже. Составной фундамент собирается из железобетонной плиты и железобетонного подколонника стаканного типа. Подколонник укладывают на растворе и скрепляют с плитой путем сварки закладных стальных деталей.

Рис. 6. Сопряжение колонн с фундаментом: а -- на болтах; б -- шарнирное.

Колонна, установленная в «стакан» фундамента, после выверки замоноличивается (заделывается бетонной смесью). Применяется также способ соединения колонны с фундаментом без «стакана», заключающийся в установке колонны на закладные части фундаментов и закреплении анкерными болтами (рис. 6).

Фундаментные балки служат для передачи нагрузки от наружных и внутренних стен здания на фундаменты, они укладываются на обрезы фундаментов. Фундаментные балки могут быть прямоугольного, трапецеидального и таврового сечения. Чтобы выдержать расположение балок на заданной отметке, их укладывают на бетонные столбики, устанавливаемые на обрезы фундаментов колонн (рис.7). Верхние грани балок располагают на 5 см ниже уровня пола помещения.

Поверх фундаментных балок укладывают гидроизоляцию из двух слоев рулонного материала на мастике. Зазоры между торцами балок и между балками и колоннами заполняются бетонной смесью. Фундаментные балки с боков и снизу засыпают шлаком, чтобы предотвратить промерзание пола вдоль наружных стен.

Рис. 7. Опирание фундаментных балок. 1 - балка; 2 -- стена; 3 -- бетонный столбику; 4 -- колонна.

Снаружи здания вдоль фундаментных балок устраивают отмостку или тротуар. Колонны одноэтажного здания, закрепленные в фундаментах, вместе с элементами покрытий образуют каркас, способный обеспечить пространственную жесткость и устойчивость здания.

№ 54. Основные типы стен промышленных зданий. Крепление панели к колонне

Стены промышленных зданий делятся на несущие, самонесущие и навесные. Несущие стены воспринимают нагрузку от перекрытий; их выполняют из крупных бетонных или кирпичных блоков, из кирпича и мелких камней. Несущие стены применяют при строительстве многоэтажных зданий и одноэтажных зданий малых пролетов. Несущие стены одноэтажных зданий для устойчивости иногда усиливают пилястрами.

Самонесущие стены опираются на фундаментные балки. Они связываются с каркасом здания гибкими связями, которые представляют собой выпущенные из колонн стальные стержни.

Навесные стены опираются на фундаментные балки и на поэтажно расположенные обвязочные балки каркаса здания. Нагрузка от них через балки передается на колонны.

Высокие стены, кроме собственного веса, воспринимают ветровую нагрузку, для обеспечения их устойчивости устраиваются внутренние пилястры или фахверк, представляющий собой вспомогательный каркас из железобетона, располагаемый между колоннами основного каркаса. Фахверк состоит из стоек и горизонтальных ригелей. Он воспринимает вес стенового заполнения, давление от ветра и передает их на основной каркас.

Наиболее индустриальным типом наружных стен промышленных зданий являются крупнопанель н ы е навесные стены. Крупные панели выполняются из армопенобетона, пеносиликата, керамзитобетона объемным весом от 700 до 900 кг/м3, армируются сварными сетками и покрываются наружным фактурным слоем из бетона. По периметру панели имеют пазы для образования швов, заливаемых раствором.

В некоторых многоэтажных промышленных зданиях наружные стены делаются из крупных стеклобетонных панелей. Навесные панели опираются на стальные столики, приваренные к колоннам. К плитам перекрытий стеновые панели крепятся, как и стеновые блоки, анкерными крюками из стальной арматуры.

В промышленном строительстве применяются асбестоцементные утепленные навесные панели, представляющие собой асбестоцементные или деревянные каркасы, оклеенные на эпоксидных смолах гладкими листами асбестоцемента и заполненные минеральной ватой.

В складских неотапливаемых помещениях и в цехах с повышенными тепловыделениями применяются кирпичные фахверковые стены толщиной 25 см, стены из неутепленных железобетонных ребристых панелей и профилированных листов алюминия.

Для несущих стен отапливаемых промышленных зданий разной этажности, а также для самонесущих стен одноэтажных зданий используются крупные и мелкие блоки. Крупные блоки изготовляются из шлакобетона» керамзитобетона с облицовочным слоем из декоративного бетона.

В многоэтажных зданиях между стеной и каркасом здания осуществляется еще дополнительная связь в уровне междуэтажных перекрытий. Все металлические крепления бетонируются или покрываются антикоррозийными покрытиями (кузбасслак, битумные мастики).

Крупнопанельные стены для наружных стен промышленных зданий применяют при шаге колонн 6 и 12 м. Размеры таких панелей по ширине и длине: 0,8 X 6; 1,2 X 6; 1,2 X 12; 1,8 X 12 м.

Панели наружных стен устанавливают чаще всего горизонтально с креплением к колоннам каркаса. Нижние панели называются цокольными. Они опираются непосредственно на фундаменты колонн и являются балками-стенками, заменяя собой фундаментные балки. Панели крепятся к колоннам на болтах к закладным частям колонн. Благодаря такому способу крепления в стенах не возникают напряжения в результате температурных деформаций каркаса.

Панели-перемычки опираются на стальные опорные столики, приваренные к закладным деталям колонн.

№ 56. Вход в здание, пандус, козырёк, лифт

Пандусы и область их применения. В общественных зданиях, когда необходимо обеспечить высокую пропускную способность коммуникационных путей между этажами, применяют пандусы.

Пандусом называют гладкий наклонный эвакуационный, путь, обеспечивающий сообщение помещений, находящихся на разных уровнях. Пандусам придают уклон от 5 до 12⁰. Пандусы состоят из наклонных гладких элементов и площадок. Они могут быть одномаршевыми, двухмаршевыми, прямо- или криволинейными в плане. Одномаргиевые прямолинейные пандусы образуются наклонными плоскостями, опирающимися на площадки или конструкции перекрытий. При этом можно выделить следующие конструкции? Прогоны, балки, настилы. Двухмаршевые пандусы имеют косоурные и площадочные балки, по которым укладывают сборные железобетонные плиты или монолитный железобетон. Криволинейные пандусы обычно выполняют из монолитного железобетона.

Чистый пол пандусов должен иметь не скользкую поверхность (асфальт, цемент, релин, кровля дорожная и др.). Ограждения панусов выполняют так же, как для лестниц.

При определении целесообразности устройства пандусов необходимо также иметь в виду, что в связи с малым по сравнению с лестницами уклоном возникают значительные потери полезной площади здания.

Лифт относится к механическим устройствам для организации сообщения между этажами. Лифты бывают периодического и непрерывного действия (патерностеры). Применение последних весьма ограниченно. По назначению лифты бывают пассажирские, грузовые и специальные. Они различаются друг от друга размерами кабин и грузоподъёмностью. Так, грузовые имеют грузоподъёмность от 100 до 5000кг, пассажирские - от 320 до 500кг. К специальным можно отнести больничные и др. Лифты применяют в жилых и общественных зданиях. Они состоят из кабины, подвешанной из стальных канатов, перекинутых через шкив подъёмной лебёдки, находящийся в машинном отделении. Шахта лифта ограждается со всех сторон на всю её высоту и внизу имеет приямок глубиной 1300мм. В нём размещаются амортизаторы и натяжное устройство. Машинное отделение может быь расположено вверху, над шахтой, или внизу, рядом с ней. В настоящее время лифтовые шахты выполняют из железобетонных элементов толщиной 120мм из бетонов класса В15 или В20 в зависимости от этажности дома. Размещают лифты обычно вблизи лестничной клетки.

Входные двери в здания и помещения, которыми могут пользоваться инвалиды, должны иметь ширину не менее 0,9 м (имеется ввиду фактическая ширина дверного проема). Глубина пространства для маневрирования кресла-коляски перед дверью должна быть не менее 1,5 м. Это относится и к дверям возле пандуса, и ко всем остальным дверям. Применение дверей на качающихся петлях и дверей - «вертушек» на путях передвижения инвалидов не допускается. Рекомендуется оборудовать двери специальными приспособлениями для фиксации полотна в положении «закрыто» и «открыто».

Двери, открываемые с большим усилием, - серьезная проблема для инвалидов на костылях и колясочников, а подобные двери очень часто встречаются как в магазинах, так и в домах 50-70-х годов. Такие двери им невозможно или небезопасно открывать без посторонней помощи. Поэтому максимальное усилие для открывания и закрывания двери должно быть не более 2,5 кг. Кроме того, ручки дверей должны иметь поверхность, удобную для охватывания рукой, и позволять легко открывать дверь движением кисти руки или предплечья.

Козырьки являются архитектурными элементами фасада здания и придают ему современный и деловой вид, кроме того, козырьки несут в себе практический смысл, защищая входы здания от атмосферных осадков и непогоды.

Материалы, которые применяются для изготовления конструкции козырьков, могут быть различными. Архитектурные решения, дизайн козырьков определяет использование того или иного материала с их собственными характеристиками.

Для изготовления козырьков, как и других навесных конструкций, применятся как металлический, так и алюминиевый каркас, в качестве заполнения козырьков -- различные, как прозрачные, так и непрозрачные материалы.

Порошковая окраска обеспечивает козырькам надежное антикоррозионное защитное покрытие, прекрасный внешний вид и длительный срок эксплуатации конструкции. Цвет козырьков определяется согласно европейской шкале RAL, насчитывающей несколько сот цветов.

Входные козырьки могут быть различной формы: арочными, куполообразными, или иметь одно или многоскатную, прямую или наклонную крышу. По способу крепления козырьки бывают опорными, когда опора производится на колонны или навесными, когда в качестве крепления используются тросы.

№ 57. Что такое фахверк - назначение и конструктивное решение

Система фахверковых стоек и ригелей образует несущий каркас для ограждающих конструкций стен. Фахверк может быть продольный и торцовый.

Продольный фахверк (рис. 88,а) устраивается в продольных стенах при шаге наружных колонн 12 м и стеновых панелях длиной 6 м. В этом случае устанавливают промежуточные фахверковые стойки.

Рис. 8. Фахверк а - продольный; б - торцовый; 1 - стойка; 2 - ригель; 3 - распорка

Торцовый фахверк (рис. 88,б) состоит из вертикальных стоек, которые ставят через 6 или 12 м. К стойкам фахверка крепят ригели для оконных проемов. При большей длине стоек в плоскости торцовой стены ставят распорки, сокращающие их свободную длину.

Стены из кирпича или бетонных блоков устраивают самонесущими, и только боковая нагрузка от ветра передается стеной на колонну или стойку фахверка. Панельные стены устанавливаются на столики колонн или фахверковых стоек (один столик через три - пять панелей по высоте).

№ 58. Конструкция полов в промышленных зданиях

Полы в промышленных зданиях выбирают с учетом характера производственных воздействий на них, а также требований, выполнение которых обеспечит эксплуатационную надежность и долговечность пола.

Для сохранения эксплуатационных качеств к полам предъявляются следующие требования:

1) достаточная механическая прочность;

2) жаростойкость;

3) химическая стойкость;

4) Водостойкость;

5) Водонепроницаемость;

6) Диэлектричность;

7) Неискримость при ударах.

8) Полы промышленных зданий должны обладать ровной и гладкой поверхностью, не скользить, не пылить, быть малоистираемыми, иметь хорошую эластичность, устраняющую повреждение предметов при падении на пол, быть бесшумными.

9) Полы должны быть индустриальными в устройстве, обеспечивать проведение быстрого и малотрудоемкого ремонта, легко очищаться и долго сохранять красивый внешний вид.

10) При всех этих условиях должны соблюдаться требования промышленной санитарии и гигиены.

Подобрать полы, удовлетворяющие всем необходимым требованиям, бывает трудно, а подчас и невозможно. Поэтому иногда на отдельных участках даже одного помещения приходится применять полы различного типа.

В зонах движения напольного транспорта полы должны соответствовать типу транспортного оборудования.

Механические воздействия от транспорта на полы производственных, помещений бывают:

1. слабые (ручные тележки на резиновом ходу);

2. умеренные (колесный транспорт);

3. значительные (краны на гусеничном ходу, удары падающих предметов).

В одноэтажных зданиях и в нижних этажах многоэтажных зданий полы устраивают на грунте.

Во избежание появления трещин в полах с жестким подстилающим слоем устраивают деформационные швы. Их располагают по линиям деформационных швов здания и в местах сопряжения полов разного типа. Края монолитных полов, примыкающие к шву, окаймляют стальными уголками, заанкеренными в подготовке. Швы заполняют битумом с волокнистыми добавками или песком.

Сопряжения между полами различных видов решаются аналогично сопряжениям деформационных швов.

Примыкание полов к стенам, колоннам и фундаментам станков делают с зазорами для свободной осадки, заполняя их битумом с волокнистыми добавками.

Конструкция пола состоит из покрытия (одежды) - верхнего слоя, непосредственно подвергающегося всем эксплуатационным воздействиям, и подстилающего слоя (подготовки). Подготовка воспринимает через покрытие вертикальные нагрузки на полы и передает их на основание.

В ряде случаев покрытие и подстилающий слой совмещаются в одном конструктивном элементе (например, бетонные и земляные полы). Кроме того, в конструкцию пола могут входить прослойки различного назначения (соединительные, гидроизоляционные, выравнивающие и др.).

№ 59. Стропильные и подстропильные фермы стальных каркасов. Узлы крепления. Схемы ферм

Стропильные железобетонные фермы целесообразны при пролетах более 18м. В железобетонных фермах в сравнении со стальными расход металла почти вдвое меньше, правда, трудоемкость и стоимость изготовления их несколько выше. Очертание стропильных ферм зависит от профиля кровли и общей компоновки покрытия.

Рациональное очертание имеют сегментные фермы. Они наиболее экономичны и приняты в качестве типовых конструкций для массового строительства.

Применяются также арочные раскосные фермы с редкой решеткой и верхним поясом плавного криволинейного очертания.

Арочные безраскосные фермы с жесткими узлами в примыкании стоек к поясам. Для зданий с плоской кровлей, пролетами 18 и 24м, при шаге ферм 6м разработаны типовые конструкции ферм с параллельными поясами.

Кроме того, для пролета 18м разработаны конструкции ферм с параллельными поясами, устанавливаемые с шагом 12м, предназначенные для зданий, в которых требуется разместить в межферменном пространстве крупногабаритные коммуникации, пропуску которых препятствовали бы подстропильные фермы.

Высоту опорного узла сегментных ферм принимают для всех пролетов унифицированной и равной 780 мм (номинальная высота с учетом прокладок на колонны равна 800мм).

Сечения элементов решетки обычно назначают конструктивно.

Стропильные фермы по длине могут выполняться как цельными, так и составными. Членение ферм на сборные элементы зависит от производственных условий, транспортных средств и грузоподъемности кранов. Обычно членение делается на полуфермы. Целесообразно назначать фермы цельными.

Решетка ферм может быть закладной из заранее изготовленных железобетонных элементов с выпусками арматуры. Стропильные фермы изготовляются из бетона классов В35...В50.

Опорные узлы ферм армируют дополнительной продольной ненапрягаемой арматурой и поперечными стержнями, обеспечивающими надежность анкеровки растянутой арматуры нижнего пояса и прочность опорного узла по наклонному сечению.

Подстропильные фермы изготовляют из бетона классов В35...В50. Нижний пояс ферм напряженно-армированный. В связи с большими растягивающими усилиями в нисходящих раскосах арматура перепускается из одного раскоса в другой в виде петли без устройства стыка в среднем узле нижнего пояса.

Нагрузка от стропильной фермы передается в виде сосредоточенной силы, приложенной в середине пролета к нижнему узлу подстропильной фермы.

Для укрепления профнастила к верхним поясам ферм и уложенного на прогоны, используются уголки-коротыши. Такие покрытия выгодно выделяются именно небольшим собственным весом, который обычно не бывает выше 3-5 кН/м². Непосредственное крепление профнастила к прогонам или же прямо к фермам при беспрогонном решении проводится самонарезающими болтами. При этом выполняются следующие условия: диаметр болтов 6мм, установленный шаг 300 мм.

№ 60. Какие варианты покрытий применяют в промышленных зданиях

Покрытия в промышленных зданиях состоят из несущей и ограждающей частей.

В состав ограждающей части покрытия могут входить:

- несущий настил, поддерживающий ограждающие вышерасположенные элементы;

- пароизоляция предохраняет вышерасположенный теплоизоляционный слой от увлажнения водяными парами, проникающими в ограждающую конструкцию покрытия из помещений;

- теплозащитный слой, устраевается для защиты помещений от теплопотерь зимой и перегрева летом;

- выпавнивающий слой (стяжка) предназначен для выравнивания нижерасположенного слоя из цементного раствора или асфальта;

- кровля служит для защиты помещений от атмосферных осадков;

- защитный слой устраивается из крупнозернистого песка или мелкозернистого гравия на битумной смазке для защиты кровли от воздействия прямых солнечных лучей.

В зависимости от конструктивного решения покрытия могут быть:

-из крупноразмерных элементов, укладываемых по несущим конструкциям

-балочные, в которых плиты распологают по балкам , опирающимся на несущие конструкции покрытия.

В зависимости от температурно - влажностного режима помещений:

- утепленные

- холодные

В зависимости от эксплатационного режима ограждающая часть покрытий может быть:

- вентилируемой

-частично вентилируемой

-невентилируемой

Покрытия:

- покрытия по железобитонным настилам (несущий элемент - предварительно напряженные железобитонные ребристые плиты)

- комплексные панели (когда в заводских условиях выполняют все работы по устройству покрытия, а на строй площадке только заделывают швы между панелями настила.

- профилированный настил (изготовляется из стального оцинкованного ребристого профиля толщиной 1 мм, утепленный слоем пенополистирола.

- крупноразмерные панели покрытий с использованием пластмасс:

- асбестоцементные

- асбестопластмассовые

- алюминиево - пластмассовые панели.

- покрытия по прогонам (балкам) проектируют в тех случаях, когда настилами служат эффективные армоцементные и ячеистобетонные плиты, а также асбестоцементные и металлические маты и плиты.

Размещено на Allbest