Части зданий и сооружений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

Части зданий и сооружений



Содержание

1. Совершенствование курса «Конструкции зданий»

2. Общие сведения о зданиях и сооружениях

3. Основные конструктивные элементы зданий и сооружений

4. Классификация зданий и сооружений

5. Исторический опыт использования различных конструкций

6. Типы строительных конструкций

7. Особенности строительных конструкций из разных материалов

8. Конструктивные схемы зданий

Литература



1. Совершенствование курса конструкции зданий

Возведенные в давние времена и в разных странах крепости, мечети и мавзолеи, жилые здания дают глубоко понять, высказывать критикующие отношение к примененным конструкциям и заставляют задуматься над тем как и из чего надо строить. При выборе материалов для строительства крайне необходимо учесть многовековой опыт строителей прошлых лет. Большой вклад в развитии и решении различных проблем строительства внесли выдающиеся ученые. Материалам, приводит к тому что надо уметь выбрать среди них самых подходящих. На основе много векового опыта были полностью изучены разницы конструкции из камня, сырого и жженого кирпича, и т.д. Были найдены подходящие (нужные) формы высоких и надежных зданий, начиная как с разных сложнейших пирамид до церквей, мавзолеев, мечетей, спортивных и водных сооружений, были построены несколько сотни исторических зданий и сооружений. Большой внесенный вклад в развитие и решении разных проблем в строительстве выдающихся ученые внесли как Архимед, Герон, Платон, Аполлоний, Гиппарх, Птоломей, Никамед, Архит и другие .

Начиная с VII-VIII веков в странах, где широко распространена исламская религия, было в разгаре строительство мечетей, мавзолеев и религиозных учебных заведений (медресе). В восточных странах, а также в Средней Азии, в возводимых инженерных мемориалах, были применены такие сложные строения как купол, башня, винтовая лестница, пештак, равок и д.р. Несомненно, чтобы построить такие инженерные здания, нужны были специалисты и с высокой квалификации большими знаниями. Формы и размеры старинных зданий веками усовершенствовался.

На Востоке строительная наука начала развиваться в IX-XII веках. В этгот периоджили и творили знаменитые ученые Востока такие как братья Бану Мусо, Собит ибн Курра, Ахмад Фаргоний, Абу Райхон Беруний, Абу Абдулло ал Хоразмий, Абу Али ибн Сино, Умар Хайём, ал-Хазиний, ал-Фаробий, Исмоил ал-Жазорий, Мухаммад ал-Хуросон, Захириддин Мухаммад Бобур, которое оставили сотворили богатое наследие потомкам и по строительствам. строительный здание сооружение

В эти и последующие времена, в развитие науки исследования основ и фундамента внесли величайший вклад иностранные ученые, такие как Даламбер, Лагранж, Кулон, Эйлер, Мор и другие, из русских и советских ученых Д. И. Журавский, Ф.С. Ясинский, В. И. Шухов, В. Л. Кирпичев, А. Н. Крылов, В. Н. Байков, А.А.Гвоздев, Н.А. Цитович, Н.Н. Маслов, К.С. Завриев, А.Ф. Смирнов, Н.Н.Складнев, А.В. Дарков и другие.

В XX - XXI веке быстрый рост технических разработок создает систему высоких зданий, длинных мостов, подземных сооружений (метрополитенов), промышленных сооружений разных высот, различных и очень эффективных конструкций.

На основе фундаментальных научных исследований строительной механики и конструкции, высоких результатов добились академики, Х.А.Рахматулин, М.Т. Урозбоев, В.К. Кобулов создали научную основу строительных конструкций. Значительных результатов достигли работы, значение имела работа, которые ведется над сейсмостойкими конструкциями в сейсмоопасных территориях нашей республики. Над этими сложными работами проблемами академики Т. Р. Рашидов, Т. Ш. Ширинкулов, проф. В. Т. Рассказовский, проф. А.М. Гофман, проф. по железобетонным конструкциям проф. А.Б. Ашрабов .

В модернизации строительных конструкций, в исследовании новых, легких и подходящих к условиям республики конструкции внесли свой вклад проф. К.С. Абдурашидов, проф. А.А. Ашрабов, проф. Б.А. Аскаров, доц. Х. Камбаров, проф. К.И. Рузиев, проф. О.Г. Тарасов. Исследовавший устойчивость конструкции, науку и практику их оптимального проектирования - проф. Н.Д.Туйчиев, введший деятельность над определением их ресурсами Р.К.Мамаджанов, добившийся высоких результатов при исследовании свойств фундаментов и основ - проф. К.К.Казакбаев, авторы нескольких учебников, словарей - Х.З.Расулов, З.Сирожиддинов, добившийся высоких результатов в исследовании и практики конструкции метрополитена - проф. А.А.Ишанходжаев, специалист по сейсмостойкости зданий - доц. Б.Хабиловы - все они добились высоких исторических результатов.

Особое место занимает высотные здания, которые построены на основе зарубежных проектов, а также легкие пространственные конструкции. новые виды очень высоких и сложных конструкций, зданий. Особенно, имеет значительная роль высотные здания, которые построены на основе зарубежных проектов и легкие пространственные конструкции. В таких конструкций в качестве основных строительных материалов используется железобетон - разного качества, а также чугун, кирпич, иногда камень, древесина и пластмасса.

2. Общее сведения о зданиях и сооружениях

С древнейших времен человечество приобретает навыки строительной практики. Первые сооружения из необработанного камня возводились еще в каменном веке. Самые древние постройки, сохранившиеся до настоящего времени, - египетские пирамиды и восточные храмы и мечети. Кладка пирамид осуществлялась без раствора, каменные блоки удерживались за счет сил трения. Стены и купольные или сводчатые покрытия древних зданий возводили из кирпича и природных притесанных камней на известковом растворе с добавками к нему молотого слабообожженного кирпича, золы, костяной муки и т.д. Для воспринятая распора от куполов применяли контрфорсы, упорные арки, а также железные связи и затяжки.

Немаловажное место в исследованиях по строительной механике и конструкциям занимают и узбекские ученые.

В республике основателями фундаментальной науки по строительным конструкциям занимают и узбекские ученые.

В республике основателями фундаментальной науки по строителями конструкциям являются академики Х.А. Рахматулин, М. Т. Урозбоев, В.К. Кобулов.

Учитывая сейсмоактивность, на территории Узбекистана многие годы ведутся различные работы по поиску определенных высококачественных строительных конструкций. Над этой особо важной и сложной проблемой занимались академики Т.Р. Рашидов, Т.Ш. Ширинкулов, проф. В.Т. Рассказовский, проф. А.М. Гофман, проф. По железобетонным конструкциям А.Б. Ашрабов, чьи труды отличаются хорошими результатами.

Огромный вклад внесены в модернизацию строительных конструкций, нахождению новых легких и подходящих к условиям республики конструкций учеными и наших дней проф. К.С. Абдурашидовым, проф. А.А. Ашрабовым, проф. Б,А. Аскаровым, проф. К.И. Рузиевым, проф. О.Г. Тарасовым, доц. Х. Камбаровым.

В Узбекистане исследованы и достигнуты высокие результаты по устойчивости конструкций, изучены научные и практические стороны их оптимального проектирования (проф. Н.Д. Туйчиев), проведены исследования велись (Р.К. Мамаджанов) исследования свойств фундаментов и основ (проф. К.К. Казакбаев), изданы немало учебников и словарей (Х.З. Расулов), решаются вопросы.

Проведены исследования по оценке надёжности оснований и фундаментов (З. Сиржиддинов), изучены и исследованы конструкции метрополитена (проф. А.А. Ишанходжаев), решаются вопрсы по сейсмостойкости зданий (доц. Б. Хабилов).

В настоящее время увеличиваются новые виды очень высоких и сложных конструкций и зданий.

Здания и сооружения Зданиями называют строительные системы из несущих и ограждающих конструкций, образующих замкнутый объем, для проживания или пребывания людей либо для выполнения различных производственных процессов.

Здания и сооружения состоят из отдельных частей - фундаментов, каркаса, покрытий (крыш), стен, перегородок, перекрытий, лестниц, окон, дверей и т.п. В частях зданий и сооружений выделяют конструктивные элементы, колонны, фундаментные блоки, стены, плиты, балки, фермы, лестничные марши или дверные блоки.

К промышленным и гражданским зданиям предъявляются следующие требования: прочность, жесткость и устойчивость под воздействием силовых и климатических факторов, долговечность, огнестойкость, необходимая степень теплоизоляции, возведение индустриальными методами. В условиях застройки на сейсмоактивных территориях предъявляются требование сейсмостойкости объекта.

Проектирование зданий и сооружений выполняется проектными организациями, проектно - изыскательскими институтами или частными фирмами и физическими лицами, имеющие соответствующую лицензию. Перед началом проектирования выполняются изыскательские работы, уточняющие выполнения заключений изыскательских работ, уточняющие геологические, гидрологические, климатические, геодезические и другие данное о строительной площадке. Исходным документом для проектирования служит задание на проектирование, в котором указываются месторасположение и назначение объекта, объем, состав и габариты помещений, сроки строительства, стадийность разработки проектно - сметной документации, мероприятия по защите окружающий среды и т. п.

В зависимости от функционального назначения здания подразделяются на гражданские (в том числе жилые и общественные) и промышленные. К жилым - относятся квартирные дома для постоянного проживания людей, гостиницы, общежития и дома-интернаты. Общественные здания предназначены для социального обслуживания населения, для размещения административных учреждений и общественных организаций. К ним относятся здания школ, лицеев, колледжей, институтов, магазинов, ресторанов, столовых, кинотеатров, театров, клубов, а также здания лечебно-оздоровительного назначения, административные и т.п.

Следует отметить, что изучаемые здания и сооружения существенно влияют на состояние окружающей среды, и наоборот внешние факторы предопределяют параметры и состояния зданий и сооружений. На окружающую среду существенно влияют производственные здания и сооружения.

Производственные здания предназначены для размещения промышленных производств (при одновременном обеспечении необходимых условий для труда людей и эксплуатации технологического оборудования) например, производственные цехи заводов и фабрик, электростанции, гаражи, здания для содержания скота и птицы, теплицы, водопроводные и канализационные насосные станции и т.п.

3. Основные конструктивные элементы зданий и сооружений

Каждое здание (сооружение) состоит из отдельных взаимосвязанных структурных частей (конструктивных элементов). К ним относятся фундаменты, стены, отдельные опоры, каркасы, перекрытия, крыши (покрытия), лестницы, лифты, даже перегородки, окна, двери.

Фундамент - это часть здания (сооружения), расположенная ниже поверхности земли и предназначенная для передачи и распределения нагрузок от здания на его основание, т.е. грунт. Стены служат для ограждения помещения от внешней атмосферной среды (наружные стены) или для разделения между собой отдельных помещений (внутренние стены). Каркасам относятся стержневая система, используемая как несущая конструкция, которая воспринимает все внешние, внутренние нагрузки и воздействия и в последствии передает на фундамент. К отдельным опорам относятся столбы или колонны, воспринимающие нагрузку от перекрытий и покрытий или поддерживающие наружные стены.

Перекрытия - горизонтальные элементы конструкции, разделяющие здание (сооружение) по высоте на этажи (ярусы) и воспринимающие нагрузки от собственной массы, массы людей, технологического оборудования и т.д.

Покрытие - это верхнее ограждение здания (сооружения) для защиты помещений от внешних климатических факторов и воздействий, воспринимающее нагрузку от собственной массы, снеговую, а иногда и ветровую нагрузку.

Лестница, лифт - это элементы здания (сооружения), служащие для сообщения между этажами (ярусами). По требованиям противопожарной охраны лестницы, лифты обычно размещают в отдельных помещениях - лестничных клетках и отдельные шахты..

Перегородка - тонкая внутренняя стена, опирающаяся непосредственно на перекрытие и служащая для разделения на отдельные помещения внутреннего пространства здания.

Среди конструктивных элементов здания (сооружения) могут быть выделены несущие конструкции, воспринимающие нагрузки и воздействия и обеспечивающие прочность, жёсткость и устойчивость зданий и сооружений. Это - покрытие, перекрытия, стены, отдельные опоры, фундаменты. Совокупность несущих элементов образует пространственную систему - несущий остов здания.

4. Классификация зданий и сооружений

В соответствии с назначением здания разделяются на гражданские (жилые дома, учебные заведения, театры, клубы, больницы, административные); промышленные (заводы, фабрики, электростанции, гаражи, ангары, котельные, депо); сельскохозяйственные (животноводческие постройки, силосные башни, теплицы и др.).

Кроме зданий строят различного рода инженерные сооружения - шахты, мосты, метро, тоннели, трубопроводы, емкости (бункера, силосы, резервуары), башни, а также дороги, аэродромы и т.п.

Элементы зданий, защищающие внутренние помещения от воздействия внешней среды или отделяющие одно помещение от другого, называются ограждающими конструкциями. В некоторых частях зданий совмещаются несущие и ограждающие функции (например, перекрытия, внешние стены и др.).

Для строительных конструкций используют железобетон, местные материалы - каменную кладку, металл (сталь и алюминиевые сплавы), дерево и пластмассы.

В зависимости от народнохозяйственного значения зданий и ценности находящегося в них оборудования назначают капитальность, срок службы, долговечность, огнестойкость конструкций, которые регламентируются для различных видов зданий (жилые дома, общественные здания, производственные, вспомогательные здания) соответствующими нормами проектирования.

Здания каждой группы по капитальности делятся на четыре класса: первый класс отвечает повышенным требованиям, четвёртый - минимальным.

По степени огнестойкости здания подразделяют на пять ступеней, которые характеризуются пределом огнестойкости конструкций и группой возгораемости основных частей здания, например, каменные здания, могут относиться к 1, 2 и 3 степеням огнестойкости в зависимости от свойств перекрытий и перегородок; деревянные, оштукатуренные и неоштукатуренные здания относятся соответственно к 4 и 5 степеням огнестойкости. Предел огнестойкости конструкций выражается в часах и соответствует продолжительности сопротивления конструкции действию огня до потери несущей способности, до образования сквозных трещин и т.д.

В зависимости от материала строительные конструкции делятся на несгораемые, трудно сгораемые и сгораемые.

Долговечность здания определяется прочностью и устойчивостью его отдельных частей в течение всего срока службы без снижения эксплуатационных качеств.

По долговечности здания делятся на три степени:

1.здания должны иметь срок службы свыше 100 лет;

2.здания должны иметь срок службы не менее - 50 лет;

3 здания должны иметь срок службы не менее - 20 лет.

При расчете строительные конструкции различают:

1 линейные или стержневые - колоны, однопролетные или многопролетные балки, балочные плиты и настилы, фермы, рамы, арки и т.д. 2 плоскостные - плиты, оперты по контуру с различными условиями опирания краев, наружные или внутренние стены зданий, кессонные и безбалочные перекрытия и др. 3 пространственные - тонкостенные купола, оболочки покрытий одиночной и двойной кривизны, висячие конструкции, стенки резервуаров и силосов, складки, шатры и т.п.

5. Исторический опыт использования различных конструкций

Строительные конструкции зданий и сооружений в своем непрерывном развитии характеризуют состояние архитектуры - искусства строить. Строительная техника зависит от уровня материального развития общества, орудий производства, состояния ремесел, науки, наличия местных строительных материалов, климатических условий и национальных особенностей и др.

У древних строителей основными строительными материалами были дерево, природный камень и кирпич. Наиболее древними постройками рабовладельческого строя, сохранившимися до нашего времени, являются египетские пирамиды и храмы.

Кладка пирамид велась без раствора, камни удерживались трением. В египетских храмах основной конструктивной формой была строечно -балочная из природного камня. Пролеты каменных блоков и плит, опертых на массивные колоны, не превышали 4 - 4.5 метра, что определяло общий архитектурный облик здания.

Греки также как и египтяне, каменную кладку стен храмов вели из тесаных камней. Для соединения кладки применялись железные штыри и связи. Каменные перекрытия по колонам с капителями имели пролеты обычно 2,5 - 3 метра. Мраморные балки пропилеев Акрополя в Афинах имели наибольшие пролеты - 5,43 м. Для кровельных покрытий в храмах греки на каменные стены укладывали мощные деревянные прогоны, на которые опирались стропила и обрешетины под гончарную или мраморную черепицу.

В Китае строили балочные каменные мосты сравнительно больших пролетов. Так в 10 в. н.э. в провинции Фуцзянь был построен 13 пролетный мост, каждый пролет которого был перекрыт тремя параллельно уложенными каменными балками длиной 22м высотой 1,8м шириной 1,5м и весом свыше 150т.

Строители Ассирии, Вавилона, Персии применяли для перекрытия больших пролетов стрельчатые своды и арки из тесаных камней и обожженного кирпича на известковых растворах. В Финикии и Карфагене в 8-6 в до н.э. применяли бетонную кладку из мелких камней на известковом растворе.

От Карфагена бетонная кладка была заимствована римлянами, которые применяли её для устройства куполов, сводов, водоводов, молов, набережных и других сооружений. Здания с круглыми планами перекрывали куполами, здания с прямоугольными планами применяли цилиндрические, сомкнутые и крестовые своды, т.е. пространственные конструкции. В сводах и куполах ребра и кольца устраивали из кирпичной кладки на растворе, а пространство между ними заполняли с применением вулканической пыли - пуццолана.

Римляне применяли деревянные стропильные фермы, а также мосты ригельно-подкостной системы.

В Византии для покрытий над прямоугольными планами использовали купола на парусах. Купол храма Софии с пролетом 30м был сложен из пористого кирпича, полученного путем обжига глиняной массы с соломой.

На Руси с древнейших времен велось строительство из дерева, каменные постройки появились в 9 в. Избы, терема, храмы, сторожевые башни возводились в виде деревянных срубов из венцов круглого леса соединенного врубками. Стены и купольные, сводчатые покрытия древних русских зданий возводили из кирпича или природных притесанных камней на известковом растворе с добавками к нему молотого слабо обожженного кирпича, золы и костяной муки. Для восприятия распора от куполов применяли контрфорсы, упорной арки, а также железной связи и затяжки.

В странах западной Европы в 10-14 в.в. строили каменные здания готического стиля. В готических зданиях, соборах, ратушах - ажурные стены и стрельчатые крестовые своды выкладывались из тесаных камней, которые образовывали каркас или нервюры, с заполнением пространства между ними тонкими каменными плитами. Для кладки сводов и ажурных стен применяли также обожженный кирпич. Распор от сводов передавался не на стены, а на специально вынесенные из стен подпружные балки - аркбутаны с контрфорсами и столбами - пинаклями.

В Средней Азии тесаные камни зданий укладывали на растворе, который служил главным образом для выравнивания постели и только от части их связывал. Для покрытия зданий применяли сложные деревянные стропила с консольными балками подкосами, ригелями и стойками с затяжками и без затяжек. В некоторых зданиях устраивали подшивные потолки и своды. В качестве кровельного материала применяли черепицу, шифер, кованое железо и листовой свиней.

В 15-16 в.в. во всех странах западной Европы развитие ремесел и мануфактурного производства сопровождалось бурным развитием науки, литературы, искусств, в том числе и архитектуры (эпоха Возрождения)

В эпоху возрождения основным материалом для стен был обожженный кирпич со штукатуркой или облицовкой мраморными или терракотовыми плитами. Для покрытий зданий применяли деревянные фермы с кровлей и черепицей и терракотой.

В начале 18 в. в новой столице России в Петербурге было построено большое количество общественных зданий дворцов, соборов, мостов, набережных. Были созданы российская академия наук, инженерные школы. Развитие науки и техники способствовало тому, что в России выдвинулся целый ряд ученых, архитекторов, инженеров, которые, создавая свои оригинальные здания и сооружения, в то же время творчески перерабатывали строительное искусство и опыт других народов. В России и в ряде стран Европы с начала 17 в. для строительства стали применять чугун и железо. В 1725 г при строительстве Невьянской башни на Урале впервые были применены чугунные балки длиной 12 м усиленные снизу железными коваными стержнями.

Трудности осуществления сопряжение деревянных растянутых элементов заставляли строителей применять комбинированные железочугунные и железо-деревянные стропильные фермы со сжатыми элементами из чугуна или дерева и растянутыми из сварочного железа. Сопряжения этих ферм осуществлялись при помощи металлических башмаков, проушин и тяжей.

Особое место занимает история строительства в Азиатских, особенно Средне Азиатских странах, связанная со своеобразной архитектурой и конструктивными решениями. Практически все исторические строения такие как мечети, соборы, другие общественные здания строились на основе кирпича, с использованием для покрытий купол, сводов и арок. В строительстве жилых, сельско- хозяйственных зданий широко использовались конструкции из эффективных местных материалов, например, сырдцевой, жженный кирпич, камень, пахса, синч -деревянный каркас.

Для строительства долговечных мостов и покрытий промышленных зданий требовались огнестойкие, дешевые в эксплуатации конструкции. Это побудило к открытию нового материала - железобетона, в котором рационально сочетались лучшие качества каменных материалов (бетона) и металлических (арматуры)Период 1850-1855 гг. может быть назван периодом возникновения железобетона. Способ получения железобетона с применением крупного заполнителя (щебня и гравия) был предложен в России в 1883 г. А. Л. Шиллером, который в 1889 г. получил на этот способ особый патент.

Опытами различных исследователей было установлено, что бетон и арматура имеют между собой значительное сцепление и поэтому работают совместно, причем бетон защищает стальную арматуру от ржавления и действия высоких температур. С 1885 г. начался период освоения железобетона в промышленном, гражданском строительстве и в мостостроении

Развитию железобетона способствовала разработке конструктивной формы ребристых перекрытий, применяющихся до настоящего времени. Удалив бетон из растянутых зон плоского перекрытия, и заменив тонкую арматуру более толстыми стержнями, получили новый весьма экономичный тип перекрытия, а который плита монолитно связана с балками, прогонами, колонами. Железобетонные конструкции делались монолитными, т.е. изготовлялись на месте строительства. В начале использования бетона сборный железобетон не получил распространения из-за отсутствия индустриальной базы и приспособлений для монтажа, хотя и были предложены сборные железобетонные плоские пустотелые плиты перекрытия.

Особое место в истории строительстве занимают опыт Среднеазиатских стран, в Узбекистане города Хива, Бухара и Самарканд. До наших времен сохранились уникальные здания мечетей и мадраса и т.п. Основными конструкциями стен исторических зданий сооружение является их особенность формы и качество. До наших дней хорошо сохранились конструкции инженерных оборудований и сами здания ещё VI - XII, веков в Бухаре, Ташкенте, Самарканде, Коканде - и в др. городах Узбекистана.

При этом также следует отметить оригинальность и, уникальность зданий и сооружений, возведенные в Узбекистане за последние 100 лет, это театр Навои, гостиницы, банки, НБУ общественные и спортивные здания в центрах вилоятов, здания на площади «Мустакиллик» в г. Ташкенте, метрополитен, телебашня, здание концертного зала Дружбы Народов, а также ряд других зданий и сооружений

6. Типы строительных конструкций

В настоящее время наиболее широко применяемыми конструкциями являются конструкции из железобетона, камня, металла, дерева и пластмасс.

Железобетонные конструкции. Сборный и монолитный железобетон с ненапрягаемой и предварительно напряженной арматурой ещё в течение многих лет будет основным материалом капитального строительства. На заводах сборного железобетона в республике готовят следующие конструкции для зданий и сооружений: стеновые блоки и панели из тяжелых и легких бетонов, колоны, плиты перекрытий и покрытий, фермы, балки и арки, подкрановые балки, фундаментные блоки, элементы пролетных строений мостов, обделки тоннелей метрополитена, опор контактной сети и т.д., а также отдельные изделия - шпалы, трубы, элементы оград и др. на строительных площадках будет осуществляться полносборный монтаж зданий и сооружений.

Монолитный железобетон широко применяется для массивных конструкций энергетических сооружений, в строительстве автодорог, аэродромных покрытий, в фундаментах под технологическое оборудование, а также в силосах, башнях различного назначения, дымовых трубах, где бетонирование возможно в подвижной опалубке.

Выдающимся примером уникального сооружения в монолитном железобетоне является предварительно напряженная башня высотой 533 м Московского телецентра, железобетонная часть которой имеет высоту 385 м (автор - конструктор Н. В. Никитин).

В зарубежной и отечественной практике успешно строят гражданские здания большой этажности в передвижной и переставной опалубке или методом бетонирования перекрытий на земле с подъемом их домкратами на проектные отметки с использованием быстротвердеющих цементов, ускорителей твердения и других современных средств.

Исследования структуры легких бетонов из прочных и деформативных характеристик, морозостойкости, коррозийной стойкости, огнестойкости и других свойств, а также практика строительства показала, что легкие бетоны с ненапряженной и предварительно напряженной арматурой могут применяться для возведения самых ответственных зданий и сооружений.

Для изготовления стеновых панелей плит покрытия и перекрытия применяют ячеистые бетоны, для легких покрытий больших пролетов - тонкостенные армоцементные конструкции, для покрытий стен промышленных зданий - панели из асбестоцемента с легким заполнением.

В Средне азиатских странах большинство жилых, общественных и промышленных зданий последних 50 и более лет построены на основе железобетонных конструкций.

Металлические конструкции. Стальные конструкции целесообразны главным образом в зданиях и сооружениях с большими нагрузками, пролетами и высотами, а также в цехах металлургических заводов с технологическими процессами сопровождающиеся выделением большого количества тепла, в производственном оборудовании к которому предъявляется требование непроницаемости, в высоконапорных трубопроводах для нефти и газов и резервуарах, в каркасах уникальных высотных зданий в опорах высоковольтных сетей в подвижных конструкциях - кранах разводных мостах.

Совершенствование и удешевление конструкций для промышленных зданий происходило посредством их типизации модернизации и уточнения их сортамента прокатных профилей, внедрение автоматической и полуавтоматической сварки, применение легированных и термически упрочненных сталей, предварительного упрочнения конструкций с помощью затяжек из высокопрочных канатов и проволочных пучков. В практику строительства внедрены рулонные листовые конструкции, которые сваривают на заводах в крупных полотнищах, перевозят в рулонах, а затем разворачивают и сваривают на месте строительства.

Деревянные конструкции. Ценные строительные свойства древесины особенно объемная масса сухой древесины при сравнительно высокой прочности позволяет использовать её для несущих конструкций многих промышленных зданий и сооружений.

Древесину используют также в ограждающих деталях отапливаемых зданий вследствие её малой тепло проводимости. Химическая стойкость сухой древесины обуславливает целесообразность применений без метальных и особенно клееных деревянных конструкций и зданий химической промышленности

Применение деревянных конструкций целесообразно в одноэтажных зданиях - авторемонтных мастерских, гаражах - навесах, складских помещениях, а также в инвентарных подвижных и сборно-разборных зданиях для изыскателей и линейно-дорожных работников.

В Узбекистане деревянными конструкциями пользуются с давних времен, в особенности в каркасных одно и многоэтажных зданиях из синча.

Каменные конструкции. Изготовление кирпича производится на многих заводах. В современном строительстве, несмотря на массовое изготовление стеновых блоков и панелей, повсеместно практикуется хорошо освоенные каменные конструкции для возведения стен, столбов, фундаментов.

При надлежащей механизации строительных процессов каменных конструкций высокоэффективны при строительстве малоэтажных жилых домов, общественных и сельскохозяйственных зданий. Благодаря высоким эксплуатационным качествам каменных домов, простоте их возведения во многих случаях они целесообразны для нестандартного строительства, а также для возведения нетиповых частей зданий.

В республиках Средней Азии издавна широко используют каменные конструкции разных типов, такие как сердце вой кирпич, гувала -сердцевая .пахса, жженный кирпич, различные каменные материалы

Конструкции из пластмассы. Целесообразность применения материалов со значительно меньшей объемной массой является одной из предпосылок внедрения в современном строительстве конструкций и изделий из пластмасс.

Пластмассы во многих случаях применяются в сочетании с другими материалами - алюминием, асбестоцементом, клееной древесиной, фанерой и др.

7. Особенности строительных конструкций из разных материалов

При выборе материалов для строительных конструкций необходимо учитывать эксплуатационные, экономические, производственные и эстетические требования, которые предъявляют к объекту строительства. Конструкции должны обладать соответствующей долговечностью, прочностью, жесткостью, сейсмостойкостью, выносливостью. При проектировании конструкций из разных материалов необходимо также учитывать их индустриальность, технологичность и трудоемкость изготовления конструкции, удобство монтажа, транспортабельность, огнестойкость, коррозийную стойкость и некоторые другие качества. При проектировании зданий и сооружений обычно производят сопоставление вариантов возможных конструктивных решений из разных строительных материалов. Каждый вариант подвергается технико-экономической оценке по расходу материалов и денежных средств, трудоемкость изготовления и монтажа с учетом наличия производственных баз и материальных ресурсов. Для строительства избирают вариант с наилучшими показателями.

Бетонные и каменные конструкции обладают высокой огнестойкостью и весьма долговечны. Огнестойкость железобетонных конструкций несколько меньше каменных; и для повышения их огнестойкости необходимо увеличивать толщину слоя бетона, который защищает арматуру. Прочность стальных конструкций при температуре 500° снижается в 2раза, при температуре 600° сталь становится пластичной. Для защиты стальных конструкций их бетонируют или покрывают специальными огнезащитными составами. Деревянные конструкции легко возгораются, для защиты от огня их пропитывают антипиринами или штукатурят. Железобетонные и стальные конструкции при хорошем уходе весьма долговечны. Имеется опыт длительной эксплуатации (свыше 100 лет) деревянных конструкций, защищенных от атмосферных воздействий. В сырых условиях и без проветривания деревянные конструкции разрушаются через 5-15 лет.

Железобетонные конструкции широко применяют в промышленном, гражданском, сельскохозяйственном строительстве для зданий (одноэтажных и многоэтажных; крупнопанельных, каркасных, с кирпичными стенами) и инженерных сооружений (бункеров, силосов, резервуаров, каналов). Около 85% всех строительных конструкций выполняют из железобетона, большинство из которых монтируют из сборочных элементов. Сборные железобетонные элементы, предназначенные для массового применения, вносят в каталоги типовых деталей. Для того чтобы одни и те же элементы могли быть применены в строительных объектах различного назначения и в различных условиях, основные параметры зданий - расстояние между колоннами, высота этажей, размеры от уровня пола до головки крановых рельсов.

Основной унификацией является принцип кратности геометрических размеров зданий величине, называемой модулем.

Прочность, жесткость и устойчивость здания и его отдельных частей должны быть обеспечены в период проектирования и в процессе возведения. Сборные элементы, кроме того, должны обладать необходимой прочностью и жесткостью при их изготовлении, транспортировании и монтаже.

Конструкции зданий должны быть индустриальными чему в большей степени соответствуют сборные элементы заводского изготовления унифицированными размерами, отвечающие проверенным в практике типовым конструктивным решениям. Они должны изготовляться с минимальной затратой денежных средств, строительных материалов, труда, энергетических ресурсов, машинного времени.

Сборные элементы должны быть технологичны в изготовлении и монтаже, приниматься наибольших габаритных размеров и максимального веса. Стыки сборных элементов должны быть простыми; для подъема сборных элементов предусматривают петли и иные устройства.

Многоэтажные здания. За последние годы наметилась тенденция к увеличению этажности гражданских и производственных зданий из-за необходимости уменьшения площади застройки и благоустройства, сокращения инженерных и транспортных коммуникаций.

Многоэтажные производственные зданий, в том числе для автотранспорта, строят в соответствии с унифицированными габаритными схемами.

Гражданские здания строят от 5 до 16-20 этажей и выше. Высоты этажей жилых и общественных домов также унифицированы. Для жилых зданий, гостиниц, мотелей приняты высоты этажей - 3 м; для административных, торговых, лечебных и учебных зданий аэровокзалом - 3,3 м; для конструкторских бюро, лабораторных корпусов - 3,6-4,2-6,0 м.

В зависимости от назначения здания, района строительства, условий эксплуатации, архитектурного замысла и других факторов многоэтажные здание имеют различные конструктивные схемы. Различают многоэтажные здания каркасные, бескаркасные и смешанного типа.

8. Конструктивные схемы зданий

Конструктивные схемы бескаркасных зданий. В бескаркасных зданиях вертикальными несущими частями в пространственной системы являются крупные панели, устанавливаемые одна на другую, а также крупноблочные или кирпичные стены.

Бескаркасные схемы применяют в жилых домах, поскольку их планировке присуще частое размещение стен. Применение сборных железобетонных панелей значительно снижает стоимость и сроки возведения жилых зданий. Имеется опыт применения панельных конструкций в жилых домах высотой свыше 20 этажей.

К бескаркасным конструктивным схемам должны быть отнесены также жилые здания из объемных блоков. Отдельные объемные блоки здания изготовляют на заводе из плоских панелей ил пространственных элементов. Все отделочные работы выполняют на заводе, здание монтируют из готовых объемных блоков, что значительно улучшает качество работ и снижает сроки строительства.

Конструктивные схемы зданий смешанного типа. Здания смешанного типа при малой этажности возводят с наружными несущими крупноблочными или кирпичными стенами и внутренними железобетонными или кирпичными колоннами для поддержания междуэтажных перекрытий.

При большей этажности здания смешанного типа делают с несущими стенами и неполным каркасом. В сравнении с бескаркасными зданиями здания смешанного допускают более свободную. Планировку помещения, что бывает необходимо, например, при строительстве административных зданий.

Одноэтажные здания. Производственные здания. В мире более 80% всех производственных площадей находятся в одноэтажных зданиях, большинство из них возводят из сборных железобетонных конструкций. Утверждены унифицированные габаритные схемы одноэтажных зданий для всех отраслей промышленности. В соответствии с этими схемами применяют пролеты 12, 18, 24, 30 м и более, шаг колонн 6 и 12 м, высота от пола до низа конструкции 8,4; 9,6; 10,8; 12,6; 14,4; 16,2; 18м

Одноэтажные производственные здания для осуществления технологических процессов оборудуют внутрицеховым транспортом, а именно напольными транспортными механизмами, подвесными кранами, которые перемещаются по путям подвешенные к покрытиям, мостовыми кранами, которые передвигаются по рельсовым путям на подкрановых балках уложенных на консолях колонн.

В одноэтажных зданиях применяют покрытие из плоскостных конструкций - кровельных панелей, балок, ферм, арок с подстропильными конструкциями или без них и пространственные покрытия в виде оболочек, складок, много волновых сводов.

Кроме конструкций покрытий зданий используют железобетонные колонны, фундаменты, подкрановые балки, стеновые панели, а также в ряде случаев вертикальные и горизонтальные связи.

Каркасные здания представляют собой совокупность одно-, двух- или многопролетных поперечных рам, соединенных между собой диском покрытия. В продольном направлении рамы соединены, кроме того, подстропильными конструкциями, подкрановыми балками или связями для повышения пространственной жесткости здания. Колонны жестко защемляются в фундаментах. Элементы покрытия присоединяют к закладным деталям верхних частей колонн при помощи сварки. При зданиях большой длины каркас делят температурными швами на температурные блоки, работающие самостоятельно.

Поперечная рама каркас образуется из стоек- колонн, защемленных в фундаментах, и ригелей в виде балок или ферм, с которыми колонны шарнирно соединены. При наличии мостовых кранов колонны снабжаются консолями.

На конструкции зданий в общем случае могут действовать нагрузки:

постоянные - вес несущих и ограждающих конструкций;

временные длительные - например, вес воды на крыше-- ванне;

временные кратковременные - снег, ветер, мостовые или подвесные краны;

особые - сейсмические, от просадки основания.

Железобетонные плоские перекрытия

Классификация плоских перекрытий. Железобетонные перекрытия удобны в эксплуатации, долговечны, огнестойки, жестки, могут воспринимать большие нагрузки и поэтому их широко применяют при строительстве многоэтажных зданий.

По конструктивным признакам плоские перекрытия различают: ребристые с балочными плитами; ребристые с плитами, опертыми по контуру, безбалочные.В зависимости от способа возведения перекрытия могут быть сборные, монолитные и сборно-монолитные. Плиты делятся на опертые по двум сторонам или по всему контуру.

Подробную информацию о строительных конструкциях из разных материалов можно получит в следующих разделах пособия.



Литература

1. Архитектурные конструкции. В 3 книгах. Книга 1. Архитектурные конструкции малоэтажных жилых зданий; Архитектура-С - Москва, 2006. - 248 c.

2. Байер В. Е. Архитектурное материаловедение; Архитектура-С - Москва, 2006. - 264 c.

3. Белоконев Е. Н., Абуханов А. З., Белоконева Т. М., Чистяков А. А. Основы архитектуры зданий и сооружений; Феникс - Москва, 2009. - 336 c.

4. Бойтемиров Ф. А., Головина В. М., Улицкая Э. М. Расчет конструкций из дерева и пластмасс; Академия - Москва, 2007. - 160 c.

5. Гиясов Адхам Плоскостные и пространственные конструкции покрытий зданий; Издательство Ассоциации строительных вузов - Москва, 2008. - 144 c.

6. Гребенник Р. А., Гребенник В. Р. Монтаж стальных и железобетонных строительных конструкций; Академия - Москва, 2009. - 288 c.

7. Григорьев И. В., Прокопьев В. И., Твердый Ю. В. Деформирование, устойчивость и колебания оболочечных конструкций; Издательство Ассоциации строительных вузов - Москва, 2007. - 208 c.

8. Девятаева Г. В. Технология реконструкции и модернизации зданий. Учебное пособие; Инфра-М -, 2003. - 256 c.

9. Иодо И. А., Потаев Г. А. Градостроительство и территориальная планировка; Феникс - Москва, 2008. - 288 c.

10. Кашкина Л. В. Основы градостроительства; Владос - Москва, 2005. - 248 c.

11. Маилян Л. Р., Лазарев А. Г., Сеферов Г. Г., Батиенков В. Т. Конструкции зданий и сооружений с элементами статики; Инфра-М -, 2010. - 688 c.

12. Маилян Р. Л., Маилян Д. Р., Веселев Ю. А. Строительные конструкции; Феникс - Москва, 2010. - 880 c.

13. Маклакова Т. Г. Архитектурно-конструктивное проектирование зданий. Том 1. Жилые здания; Архитектура-С - Москва, 2010. - 328 c.

14. Миронов В. В., Миронов Д. В., Чикишев В. М., Шаповал А. Ф. Использование мягких геосинтетических оболочечных конструкций в строительстве; Издательство Ассоциации строительных вузов - Москва, 2005. - 573 c.

15. Митюгов Е. А. Курс металлических конструкций; Издательство Ассоциации строительных вузов - Москва, 2008. - 120 c.

16. Никулин А. Д., Шмитько Е. И., Зуев Б. М. Проектирование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций; Проспект Науки - Москва, 2006. - 352 c.

Размещено на Allbest.ru