68774

Строительные конструкции транспортных сооружений

Конспект

Архитектура, проектирование и строительство

Научиться: производить экономическую оценку и обоснование применяемых строительных конструкций в зданиях и сооружениях; определять нагрузки на несущие конструкции зданий и сооружений и выполнять их расчет; на основе разработанных конструктивных схем зданий или сооружений осуществлять расчеты строительных...

Русский

2014-09-25

777.82 KB

13 чел.

ЛЕКЦИИ

по  «Строительным конструкциям транспортных сооружений»

осенний семестр

Тема 1

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Строительные конструкции транспортных объектов» обучает методам объемно-планировочного проектирования зданий и сооружений при строительстве и эксплуатации дорог и транспортных объектов, а также методам расчета конструкций, изготовленных из железобетона, стали, камня и дерева с обеспечением экономических, эстетических и функциональных требований.

          Актуальность изучения указанных вопросов обусловлена растущими темпами строительства в городах, развитием придорожного сервиса. Для улучшения качества содержания и обслуживания зданий и сооружений, а также для обеспечения их надежности и долговечности необходимы глубокие знания в области проектирования, конструирования и устройства инженерно-технических систем зданий и сооружений.

ЗАДАЧИ  ДИСЦИПЛИНЫ

Изучить:

- роль отечественной школы расчета, проектирования, исследования в развитии строительных конструкций;

- основные свойства и характеристики конструкционных строительных материалов;

- область применения строительных конструкций в составе зданий и сооружений;

- особенности работы строительных конструкций в различных условиях эксплуатации;

  1.  метод расчета строительных конструкций по предельным состояниям;
  2.  сортамент сталей и пиломатериалов, унифицированных железобетонных изделий;
  3.  нормативную, обязательную и рекомендуемую литературу.

Научиться:

  1.  производить экономическую оценку и обоснование применяемых строительных конструкций в зданиях и сооружениях;
  2.  определять нагрузки на несущие конструкции зданий и сооружений и выполнять их расчет;
  3.  на основе разработанных конструктивных схем зданий или сооружений осуществлять расчеты строительных конструкций, а также их соединений и стыков;
  4.  использовать ЭВМ в расчетах и конструировании строительных конструкций.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ ОБЪЕКТОВ.

       Транспортная инфраструктура – комплекс объектов и сооружений, обеспечивающих потребности города в пассажирских и грузовых транспортных перевозках. Объекты транспортной инфраструктуры подразделяются на следующие типы:

- улично-дорожная сеть;

- объекты транспортной инфраструктуры на территориях планировочных и функциональных зон;

- объекты системы городского общественного пассажирского транспорта, включая объекты системы скоростного внеуличного транспорта, наземного общественного пассажирского транспорта, водного пассажирского транспорта;

- транспортно-пересадочные узлы;

- объекты для хранения, парковки, автосервиса легкового автотранспорта;

- объекты внешнего и регионального транспорта (железнодорожные вокзалы, пассажирские станции и платформы, ремонтно-экипировочные депо, технические станции, иные объекты технической инфраструктуры железнодорожного транспорта, автовокзалы, автостанции, миниавтостанции, объекты воздушного транспорта, речные вокзалы, грузовые и пассажирские порты и пристани);

- объекты грузового транспорта (автотранспортные предприятия, транспортно-логистические центры, станции технического обслуживания, мотели).

       Организация строительного производства существенно отличается от организации промышленного производства. В промышленности выпускаемая продукция находится в движении, а орудия труда неподвижны. Поэтому здесь создаются благоприятные условия для хорошей организации производственных процессов, стационарных условий труда и технологии производства. В строительной индустрии наоборот продукция неподвижна, а подвижны орудия труда. Кроме того, производственный процесс происходит на открытом воздухе, в различных климатических и природных условиях.  Поэтому большое значение имеет индустриализация строительства, применение машинных методов производства. В связи с этим все большее значение приобретают типизация, унификация и стандартиза-ция.

         Основу для стандартизации в проектировании, изготовлении изделий и строительстве создает применение единой модульной системы (ЕМС).

ЕМС – совокупность правил согласования размеров объемно-пространственных и конструктивных элементов зданий на базе единого модуля М, равного 100 мм.  В основу ЕМС положен принцип кратности основных размеров зданий и их конструктивных элементов, сборных конструкций и изделий единой величине – основному модулю М-100.

Модульная система определяет объемно-планировочное и конструктивное решение зданий и является основой методики проектирования любых зданий. Для повышения степени типизации размеров зданий наряду с основным модулем М-100 ЕМС использует также производные – укрупненные и дробные модули. Образуются они умножением единого модуля М на целые и дробные коэффициенты.

     Производные укрупненные модули (мультимодули ПМ) применяются при назначении размеров, превышающих 100 мм. Они равны основному модулю М-100, увеличенному в целое число раз. Для жилых и общественных зданий установлен следующий предпочтительный ряд из семи величин мультимодулей: 2М, 3М, 6М, 12М, 15М, 30М, 60М, которые равны соответственно 200, 300, 600, 1200, 1500, 3000, 6000 мм. Укрупненные модули применяют при назначении основных объемно-планировочные и конструктивных размеров зданий (расстояние между осями несущих конструкций, размеры шагов и пролетов, высота этажа, толщина стен), а также типоразмеров крупных сборных конструкций. Укрупненные модули 6М и 12М применяются для назначения размеров шага несущих стен или сетки колонн. Исходному модулю 3М кратны номинальные размеры перекрытия, покрытия, длины перегородок и т.д.

        Для более мелких деталей: толщина некоторых материалов (плиток, листов и др.) – назначают дробный модуль. Используются шесть дробных модулей и они составляют: 1/2М, 1/5М, 1/10М, 1/20М, 1/50М, 1/100М, т.е. 20, 50, 10, 5, 2 и 1 мм соответственно.

Кроме толщины некоторых материалов, дробные модули используются при назначении зазоров в соединениях между сборными строительными конструкциями и изделиями.

       Разбивочные (координатные) оси наносят на план тонкими  линиями и маркируют в кружках буквами и цифрами.

      - Поперечные координатные оси обозначают цифрами слева направо.

      - Продольные – заглавными буквами снизу вверх.

      На чертежах разрезов зданий кроме расстояний между координатными осями выносят отметки уровней (высоты, глубины) элементов конструкций зданий. Их обозначают условным знаком и указывают в метрах с десятичными знаками, отделенными от целого числа точкой.

       Типизация - отбор наилучших объемно-планировочных параметров здания (шагов, пролетов), конструктивных размеров оконных и дверных проемов и сборных изделий для них с целью многократного использования их в качестве типовых для массового строительства зданий. В целях индустриализации строительства и повышения степени сборности зданий на базе типовых деталей разработаны унифицированные детали и конструктивные элементы зданий. Типизация, унификация и стандартизация взаимосвязаны и рассматриваются без отрыва др. от др.

      Унификация предполагает применение небольшого числа единообразных по форме и размерам элементов взамен большого количества типовых деталей. Унификация обеспечивает взаимозаменяемость элементов и возможность применения их для различных решений. Например, можно две плиты перекрытия заменить одной, перекрывающей сразу все помещение, если ширина плиты “на комнату” кратна ширине узких плит, а длины их одинаковы. Унифицированные детали разрабатывают с большей степенью точности, учитывая допуски размеров.

          Понятие типоразмер изделия совмещает в себе тип сборного элемента (панель перекрытия и др.), его геометрическую форму и размеры. Например, панели перекрытия, имеющие одинаковую геометрическую форму и номинальную ширину (1,5 м), но разную длину (3,6 и 6 м) составляют 2 разных типоразмера.

          Типоразмер заводского изделия содержит в себе несколько марок (вариаций) изделий внутри данного типоразмера, отличающихся по каким-либо другим техническим и технологическим признакам (марка бетона, количество и размещение арматуры, закладных деталей и отверстий и т.п.).

      Архитектурная композиция обеспечивает единство формы и содержания сооружения. Рассматривая варианты планировки здания, изучают функциональные особенности процессов, которые будут в нем происходить; учитывают возможности МТБ строительства, виды имеющихся материалов и конструкций, вероятность применения той или иной конструктивной схемы. Учитывают также связь с окружающей средой, с соседней застройкой. Большое значение имеет требование экономичности. Оно предопределяет основные принципы архитектурной композиции. Функциональным процессам, которые будут протекать в здании, подчиняют композицию внутреннего пространства. При этом планировочные элементы взаимоувязывают таким образом, чтобы они обеспечивали удобство пользования ими и сооружением в целом

      Проектирование – важнейшее звено капитального строительства, от его качества зависит продолжительность и стоимость строительства зданий. Под проектным решением понимается решение задачи по возведению или реконструкции какого-либо здания, комплекса зданий, сооружения или по осуществлению определенного производственного процесса, изложенного в проекте.

         Проект содержит комплекс технической документации: чертежи, пояснительные записки, включающие технико-экономические обоснования, расчеты, сметы, спецификации сборных элементов, арматуры и др. материалов, необходимых для осуществления проектного решения. Проект состоит из технологической и строительно-экономической частей. Экономическое обоснование технологической части выполняется инженерами-технологами и экономистами-технологами, а строительной – строителями.

         Проектирование осуществляется в две или одну стадию. Исходными материалами являются задание на проектирование, данные о ситуации на местности, подземных коммуникациях, геологии и гидрологии грунтов. Задание на проектирование составляет заказчик строительства данного объекта. В задании на проектирование указывается место строительства, основные требования к проекту, перечень и размеры помещений, объем инвестиций.

         Проектирование в две стадии осуществляется по технически сложным объектам строительства, крупным предприятиям, сооружениям, строительство которых намечается выполнять по очередям. Вначале разрабатывают и утверждают технический проект (1-я стадия), а на его основе выполняют рабочий (2-я стадия). В техническом проекте обосновывают технические и архитектурно-планировочные решения зданий и определяют сметную стоимость строительства. На стадии рабочего проекта разрабатывают рабочие чертежи здания, его конструктивных элементов, узлов и деталей.

         Проектирование в одну стадию осуществляется по объектам строительства, выполняемым по типовым проектам, по повторно применяемым экономичным индивидуальным проектам и по технически несложным объектам.  Таким образом, проекты крупных объектов строительства, осуществляемых по очередям, разрабатываются в две стадии и начинаются с разработки общей схемы генерального плана предприятия (сооружения) и основных проектных решений.

Для оценки разработанного проекта используется ряд технико-экономических показателей, которые характеризует рациональность и экономичность проектного решения.  Основным показателем проекта является сметная стоимость строительства, которая обосновывается в сметной документации.

 Рациональность проектного решения характеризуют следующие показатели:

I. Показатели объемно-планировочных решений зданий:

1. площадь застройки – площадь в пределах внешнего периметра здания, измеренная по первому этажу.

2. жилая площадь (площадь рабочих помещений) – площадь, измеренная на уровне пола между плинтусами.

3. подсобная (вспомогательная) площадь – включает площади нежилых помещений (коридоров, санузлов, вестибюлей).

4. общая площадь – представляет собой сумму жилой площади и площади нежилых помещений, а также встроенных шкафов, балконов, лоджий, веранд, подсчитываемых с понижающими коэффициентами от 0,3 до 0,5.

5. приведенная общая площадь – рассчитывается только для жилых помещений и включает дополнительно с определенными коэффициентами площадь летних помещений (балконов, лоджий, террас).

6. поэтажная площадь коммуникационных помещений жилых зданий – это площадь внеквартирных лестничных клеток, лифтовых шахт, вестибюлей.

7. периметр наружных стен типового этажа (для промышленных зданий рассчитывают площадь наружных ограждений).

8. строительный объем надземной части здания определяется путем перемножения площади застройки на высоту. Измеряется от уровня пола первого этажа до верха чердачного перекрытия (или верха покрытия при бесчердачных зданиях).

 II. Показатели эффективности.

Показателем эффективности - является количество площади или кубатуры здания, отнесенные к рассчитанной единице измерения.

За расчетную единицу измерения принимается:

1. для жилых домов – один заселяемый человек.

2. для учебных зданий – один учащийся.

3. для зрелищных зданий – один зритель.

4. для магазинов – одно торговое место.

5. для зданий общественного питания – одно посадочное место.

6. для промышленных зданий – количество выпускаемой продукции.

Экономичность проектного решения характеризуют следующие показатели:

1. стоимость и трудоемкость возведения здания в целом, его отдельных конструкций, а также стоимость 1м2 и 1м3 здания.

2. расход основных строительных материалов на 1м2 и 1м3 здания.

3. стоимость и трудоемкость возведения здания, приходящиеся на расчетную единицу измерения.

4. коэффициент сборности – определяется как отношение стоимости сборных конструкций и стоимости их монтажа и общей стоимости здания.

5. вес 1м3 здания.

Основные понятия технической эксплуатации здания

Реконструкция – это комплекс строительных работ, которые связаны с изменением основных технико-экономических характеристик объекта (общей площади здания, вместимости, пропускной способности, количество и качество квартир). Реконструкция также связана с изменением назначения здания в целях улучшения условий проживания, качества обслуживания, увеличения объема услуг и др. Реконструкция предполагает разработку отдельных капитальных частей зданий и монтаж новых.

Капитальный ремонт – строительные работы, которые проводят с целью восстановления работоспособности конструкций и систем инженерного оборудования, а также с целью поддержания эксплуатационных показателей объекта. Капитальный ремонт, как правило, предполагает усиление (замену) несущих конструкций и инженерного оборудования.

Текущий ремонт – комплекс строительных работ и организация технических мероприятий по устранения физического износа. Он не связан с заменой несущих конструкций и изменением эксплуатационных показателей объекта.

Модернизация – это комплекс строительных работ, направленных на устранение функционального износа. Заключается в монтаже отсутствующих или замене морально устаревших элементов здания (замена электроснабжения, пристройка лифтов, устройство ванных комнат). При этом выселения людей не проводиться.

Техническая эксплуатация (обслуживание) – комплекс работ по поддержанию исправного состояния элементов здания, а также режимов работы инженерного оборудования в заданных параметрах.

Эксплуатационные показатели здания – совокупность технических, объемно-планировочных, санитарно-гигиенических и эстетических характеристик здания, обуславливающих его эксплуатационные качества.

Нормативный срок службы – установленная нормативным документом продолжительность эксплуатации элемента здания до капитального ремонта (замены) при соблюдении правил и сроков технического обслуживания.

Эксплуатационные требования к зданиям, сооружениям и их элементам – комплекс физико-технических и функциональных требований к зданиям, сооружениям, их элементам, обеспечивающих их полноценное использование по назначению.

Неисправность элемента – состояние элемента здания, при котором не выполняется хотя бы одно из предъявляемых к нему эксплуатационных требований. Причины неисправности элемента:

1. Дефект элемента – это неисправность элемента здания, вызванная нарушением правил, норм и технических условий при его изготовлении, монтаже или ремонте. Дефект элемента может приводить к развитию повреждений.

2. Повреждения элемента – это неисправность элемента здания или его составных частей, вызванная внешним воздействием или внутренним дефектом. Повреждения могут приводить к разрушениям или обрушениям конструкций (авариям).

 Наиболее уязвимыми местами конструкций и зданий является:

1. Места сопряжения материалов в конструкциях

2. Места излома конструкций

3. Места пропуска через конструкции трубопроводов и кабелей

Аварийное состояние здания определяется наступлением аварийного состояния хотя бы одного из несущих элементов либо предельного состояния, которое вызвало недопустимый крен фундамента. Аварийное состояние, как правило, связано с выселением людей и последующим капитальным ремонтом.

Капитальность здания – это совокупность признаков долговечности и огнестойкости зданий. Чем выше эти признаки, тем выше группа капитальности. При самых высоких показателях этих признаков здания относят к первой группе капитальности.

ПОНЯТИЯ О ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ.

Здание – это объемная наземная строительная система, которая состоит из несущих и ограждающих конструкций и предполагает наличие санитарно-технического климата, пригодного для проживания или пребывания людей, а также для выполнения производственных процессов различного вида.

Сооружение – это объемная, плоскостная или линейная наземная, надземная или подземная строительная система, состоящая из несущих, в отдельных случаях и ограждающих, конструкций, и предназначенная для выполнения производственных процессов различного вида, хранения материалов, изделий, оборудования, для временного пребывания людей, перемещения людей и грузов и т.д. (трубопроводы, линии электропередач, путепроводы, аэродромы, стадионы, метро, тоннели, башни, гидротехнические и мелиоративные сооружения

Строение – это здание или сооружение, или группа зданий или сооружений, составляющее единое целое. Признаком единого целого служат наличие общей стены и фундамента, общей лестничной клетки или входа, а также единого архитектурного оформления.

       Здания и сооружения должны обладать определенными эксплуатационными качествами:

1.Соответствовать функциональному назначению по размерам, планировке, инженерному оборудованию;

2.Обладать требуемой прочностью, долговечностью и надежностью;

3. Отвечать эстетическим требованиям, то есть отличаться определенными архитектурными качествами;

4. Быть экономичными при возведении, а также в эксплуатации.

       Все здания и сооружения делятся на: жилые, общественные и производственные.

       Здания состоят из объемно-планировочных и конструктивных элементов.

    ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫМ элементом называется часть объема здания, ограниченная высотой этажа, продольным и поперечным шагом, пролетом.

 Высотой этажа - считается расстояние от уровня пола до верха вышележащей перекрывающей конструкции.

 Шаг – это расстояние между вертикальными несущими конструкциями (колоннами, столбами, стенами или оконными простенками), членящими здание на планировочные элементы. Обычно шаг совпадает с несущим пролетом горизонтальных конструкций. В зависимости от направления в плане здания шаг может быть продольным (по длине здания) и реже поперечным (поперек здания).

 Пролет - расстояние в плане здания между разбивочными осями его несущих стен, колонн, опор в направлении, соответствующем длине основной несущей плиты перекрытия.

Тема 2

КЛАССИФИКАЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.

      В практике строительства все, что строится, называют сооружением. Однако принято различать два основных вида сооружений — здания и инженерные сооружения. В последнем часто сокращают слово инженерные, оставляя под словом сооружения понятие инженерного сооружения. Среди возводимых для удовлетворения материальных и культурных потребностей общества сооружений значительную группу составляют здания. Здания, как правило, характеризуются наличием помещений, необходимых для деятельности человека. Сооружения, в которых такие помещения отсутствуют (мосты, плотины, радио-мачты) либо не относятся к основному назначению сооружений, называют инженерными.

По геометрическому признаку различают:

- объемные сооружения (здания всех видов и назначений),

- площадочные сооружения (спортивные площадки, поля фильтрации),

- линейные сооружения (различные дороги, линии .электропередачи, наружные трубопроводы).

      Сооружения, расположенные выше планировочной отметки территории, называют надземными (к ним относятся и высотные сооружения в виде башен); на планировочной отметке - наземными (дороги, трубопроводы); расположенные ниже планировочной отметки - подземными (подвалы, хранилища), к ним относятся и глубинные сооружения (скважины, колодцы). Возможно совмещение отдельных категорий сооружений, например линейные сооружения могут быть надземными, наземными и подземными (метрополитены, трубопроводы) .

По назначению здания делят на четыре основных типа:

1.Жилые здания

2.Общественные здания

3.Промышленные здания

4.Сельскохозяйственные здания.

Жилые и общественные здания называются гражданскими

       Жилые здания предназначены для постоянного или временного проживания людей (жилые дома, общежития и т.д.)

 Для жилого здания характерно большое количество окон, наличие балконов, относительно невысокие этажи и малая ширина самого здания. Причиной является то, что основным структурным элементом жилого здания является небольшое жилое помещение (комната). Общежития и гостиницы являются специализированными типами жилого здания.

Общественные здания предназначены для осуществления в них различных функциональных процессов (питание, обучение, медицинское обслуживание, интеллектуальный труд и т.п.), а также временного пребывания людей. По функциональному назначению общественные здания делят на следующие виды:

– учебные

– административные

– научные учреждения и проектные организации

– торговые

– здания общественного питания

– здания коммунально-бытового назначения

– лечебные здания и др.

        В общественных зданиях основным структурным элементом является одно или несколько больших помещений (залов). Поэтому внешний вид таких зданий отличается от жилых домов. Общественные здания имеют большие окна, высокие и часто не равные по высоте этажи, имеют выделяющийся объем главного помещения.

Промышленные здания предназначены для осуществления в них производственных процессов различной отраслевой направленности.

      Выделяют следующие виды промышленных зданий:

1. Производственные

2. Подсобные и вспомогательные

3. Энергетические

4. Складские

     Основной структурный элемент этих зданий – производственный цех. Обычно он имеет значительную ширину, длину, высоту, а также большие окна. Внешний вид таких зданий всегда отличается наличием специальных технических устройств (вентиляционных труб, трубопроводов и т.д.), а также отличается предельной простотой архитектурных решений.

Сельскохозяйственные здания служат для обслуживания производственных процессов, связанных с сельским хозяйством. По внешнему виду эти здания близки к промышленным.

Различают следующие виды жилых зданий:

- Жилое здание коридорного типа – здание, в котором квартиры или комнаты имеют выход в общий коридор на лестничные клетки.

- Жилое здание галерейного типа – здание, в котором квартиры или комнаты имеют выход на лестницы через общую галерею.

- Жилое здание секционного типа – здание, состоящее из одной или нескольких секций.

Секция жилого здания – часть здания, квартиры которой имеют выход на одну лестничную клетку.

Блокированный жилой дом – здание квартирного типа, состоящее из двух или более квартир, каждая из которых имеет непосредственный выход наружу.

Веранда – застекленное неотапливаемое помещение, пристроенное к зданию.

Тамбур – пространство, служащее для защиты от проникновения наружного воздуха, дыма и запахов при входе в здание или помещение.

Дворовые сооружения – отдельно стоящие тепловые подстанции, электроподстанции, газораспределительные подстанции, бассейны для фонтанов, погреба, заборы.

Мезонин – надстройка, возвышающаяся над общей крышей здания, но по площади меньше нижерасположенного этажа и имеет с ним внутреннее сообщение.

Мансарда – этаж, размещенный внутри чердачного пространства с функциями жилого помещения.

Технический этаж – этаж, используемый для инженерного оборудования, коммуникаций (отопление, вентиляция, электрооборудование).

Галерея – длинное крытое помещение, в котором одна из продольных стен заменена колоннами или столбами; длинный балкон.

По расположению помещений в пространстве здания делятся на следующие виды:

1. Одноэтажные;

2. Малоэтажные (2–3 этажа);

3. Многоэтажные;

4. Высотные.

      Этажность здания зависит от его назначения, экономических соображений, градостроительных требований, природных условий. Этажность здания определяется количеством наземных этажей, в том числе мансардных. Цокольный этаж входит в расчет этажности, если верх его перекрытия возвышается над уровнем тротуара не менее чем на 2 метра. Если отдельные части здания имеют разное количество этажей, то его этажность определяется по наибольшему количеству этажей в здании.

Цокольным считается этаж, пол которого заглублен не более чем на половину расстояния от пола до потолка.

Подвальный этаж – это этаж, пол которого заглублен более чем на половину этой высоты.

Эркер – это полукруглый, треугольный, прямоугольный или многогранный застекленный выступ стены. Обычно находится на втором этаже и выше и увеличивает объем и освещенность внутренних помещений.

       На планировку здания влияют расположение лестничных клеток и шахт лифтов, так как в плане каждого этажа они должны занимать одно и то же место.

       Современные жилые здания в плане состоят из секций, которые разделены глухими несущими стенами и включают лестнично-лифтовый узел с мусоропроводом (характерно для зданий свыше 5 этажей). В зданиях с количеством этажей более 9 лестнично-лифтовый узел планируют с двумя лестничными клетками, одна из которых является незадымляемой и проходит через балконы и лоджии.

      На планировку этажей так же влияет расположение санузлов и кухонь, которые на каждом этаже должны располагаться по одной вертикали друг над другом.

       Вертикальные несущие конструкции (стены и колонны) должны пересекать все этажи здания и занимать одно и тоже место в плане на каждом этаже. Только в отдельных случаях несущие стены и колонны верхних этажей могут опираться на горизонтальные несущие конструкции. Поэтому помещения с большими пролетами располагают на верхних этажах, либо выносят в одноэтажные части здания.

В  зависимости от материала, из которого возведены стены, различают здания каменные, железобетонные, деревянные, причем деревянные здания по конструкции могут быть панельными, объемно-блочными, щитовыми, каркасными, брусчатыми и бревенчатыми, т.е. рубленными из бревен.

по технологии возведения здания бывают из мелких штучных элементов (кирпичные) и из крупноразмерных элементов — крупноблочные, крупнопанельные.

по конструктивному признаку (здания каркасные и с несущими стенами) .

Каркасными называются здания, состоящие из воспринимающего нагрузку каркаса (балок или прогонов, стоек и колонн) и стен, не несущих нагрузки.

Несущими называют стены, если на них действует нагрузка от всех конструкций здания.

Капитальность зданий характеризуется классами долговечности и огнестойкости.

Долговечность зданий определяется сроком службы основных конструктивных элементов.

По долговечности здания разделяют на четыре класса: к первому классу относят здания со сроком службы более 100 лет, ко второму — со сроком службы более 50 лет, к третьему — более 20 лет, к четвертому — до 20 лет. Класс долговечности здания обеспечивается применением материалов, имеющих необходимую морозо-, влаго- и биостойкость, стойкость против коррозии и высокой температуры.

Огнестойкость характеризуется способностью строительных элементов и конструкций сохранять несущую способность, а также сопротивляться распространению огня.

по огнестойкости — на пять степеней: I, II, III—каменные конструкции, IV — деревянные оштукатуренные и V — деревянные неоштукатуренные.

По степени огнестойкости строительные материалы и конструкции делятся на три группы:

1.-  несгораемые, когда под воздействием огня или высокой температуры конструкции не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются (кирпич, бетон, железобетон);

2. - трудносгораемые, когда под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют, или обугливаются и продолжают гореть или тлеть, или обугливаются при наличии источника зажигания, а после его удаления горение или тление прекращается (фибролит, древесина, обработанная антипиренами);

3. - сгораемые, когда конструкции под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют, или обугливаются и продолжают гореть, тлеть или обугливаться после удаления источника зажигания.

По капитальности здания разделяют на четыре класса:

 I — здания и сооружения, к которым предъявляют повышенные требования, — монументальные постройки, рассчитанные на эксплуатацию в течение длительного периода (театры, музеи, административные здания, жилые дома повышенной этажности). Долговечность и огнестойкость этих зданий и сооружений должны быть не ниже I степени;

 II — жилые, общественные и другие здания с числом этажей не более девяти. Их долговечность и огнестойкость должны быть не ниже II степени;

III — малоэтажные дома, общественные здания, возводимые в районных центрах, сельских населенных пунктах и пр., долговечностью не ниже II степени, огнестойкостью не ниже III и IV степеней;

 IV — постройки, удовлетворяющие минимальным архитектурно-эксплуатационным требованиям. Их огнестойкость не нормируется, а долговечность — не ниже 111 степени.

Следовательно, класс — это обобщенная характеристика степени капитальности здания. Указание о классе здания приводится в паспорте проекта.

ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗДАНИЙ

Несмотря на значительные различия, существующие между зданиями разного назначения как во внешнем виде, так и во внутренней структуре, все они состоят из некоторого ограниченного числа основных взаимосвязанных конструктивных элементов, выполняющих вполне определенные функции (рис.1)

Основные элементы здания можно подразделить на следующие группы:

а) несущие, воспринимающие основные нагрузки, возникающие в здании;

б) ограждающие, разделяющие помещения, а также защищающие их от атмосферных воздействий и обеспечивающие сохранение в здании определенной температуры;

в) элементы, которые совмещают и несущие, и ограждающие функции.

НЕСУЩИМИ КОНСТРУКЦИЯМИ- называют: фундаменты, колонны, перекрытия и стены, если они не подвешены к перекрытиям. Они воспринимают все виды нагрузок, возникающих в зданиях и действующих на него извне, и передают эти нагрузки на грунты оснований. Несущие конструкции образуют НЕСУЩИЙ ОСТОВ ЗДАНИЯ. Его повреждение может привести к обрушению всего сооружения.

ОГРАЖДАЮЩИМИ - называются части здания, которые защищают от внешней среды или разделяют помещения. От их прочности не зависит прочность всего здания, поэтому их можно заменять или разбирать совсем. Ограждающими конструкциями являются кровли, полы, перегородки, окна и двери.

Некоторые конструкции могут выполнять двоякую функцию. Например, несущие стены воспринимают постоянные и временные нагрузки и защищают здание от холода, солнечной радиации, ветра, дождя и снега. Внутренние ограждения – перекрытия и стены – являясь несущими, одновременно обеспечивают изоляцию помещений.

        К основным элементам (или частям) здания относятся фундаменты, стены, перекрытия, отдельные опоры, крыша, перегородки, лестницы, окна, двери.

Рис. 1. Конструктивная схема двухэтажного дома.

1 - фундамент; 2 - пол подвала; 3 - гидроизоляция; 4 - стены подвала; 5 - отмостка; 6 - наружные стены; 7 - внутренние стены; 8 - междуэтажные перекрытия; 9 - перегородки; 10 - стропила; 11 - чердачное перекрытие

Фундаменты – это подземные конструкции, предназначенные для передачи нагрузки от здания через подошву на грунт основания. Подошва – нижняя плоскость фундамента. В домах с подвалами фундаменты одновременно являются стенами подземных помещений.

Стены делятся на наружные и внутренние. Наружные ограждают внутренний объем здания от внешней среды, внутренние разделяют помещения.

Стены, воспринимающие, кроме собственного веса, нагрузку и от других конструкций и передающие ее фундаментам, называют несущими.

Стены, опирающиеся на фундаменты и несущие нагрузку от собственного веса по всей высоте, но не воспринимающие нагрузки от других частей здания, носят название самонесущих.

Колонны и столбы называются опорами или стойками. Они устанавливаются внутри здания, воспринимают нагрузки от перекрытий и стен, и передают их на фундамент.

Перекрытия разделяют здания на этажи, несут собственный вес и полезные (временные) нагрузки от людей и различных предметов, стоящих на полах. Перекрытия обеспечивают также пространственную жесткость здания, воспринимают горизонтальные усилия, например, от ветра. Бывают надподвальные, междуэтажные и чердачные перекрытия.

Крыша состоит из кровли и поддерживающей ее конструкции. Кровля это водонепроницаемое покрытие здания. Ее поддерживают специальные конструкции, которые называются СТРОПИЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ, или чердачное перекрытие. Тогда крыша называется совмещенной.

Лестницы являются вертикальными коммуникациями здания. Для защиты от огня и задымления лестницы часто огораживают несгораемыми стенами. Пространство внутри этих стен называют лестничными клетками. Снаружи здания иногда устанавливают запасные пожарные лестницы. Их делают в виде металлических стремянок или системы стремянок с переходными площадками в каждом этаже.

Косоуры, это железобетонные или стальные балки, располагаемые под наклоном и своими окончаниями опирающиеся на площадки. Эти конструктивные элементы служат основой для крепления ступеней лестниц

Перегородки устанавливаются на перекрытия и делят пространство в пределах этажа на помещения. Они не несут нагрузок кроме собственного веса. Поэтому их делают тонкими.

Окна и двери заполняют проемы в стенах. Окна – прозрачные ограждающие конструкции здания. В некоторых зданиях окна полностью заменяют наружные стены. Внутренние двери служат для изоляции помещений и связи между ними.

Подземная часть здания расположена ниже планировочной отметки земли или отмостки (ниже 0.000). Она состоит из фундамента, стен, подвала или цокольного этажа и их перекрытия.

Отмосткой называется узкая полоса вокруг здания с покрытием из каменных материалов, бетона или асфальтобетона. Отмостке придают небольшой поперечный уклон для отвода воды от здания. Уклон обозначается буквой.

Планировочная отметка земли – это уровень земли на границе отмостки.

Надземная часть здания располагается выше перекрытия подземной части здания.

Часть здания по высоте, ограниченная полом и перекрытием или поломи покрытия, составляет ЭТАЖ. Этажи разделяются между собой перекрытиями.

В зависимости от расположения в здании этажи бывают надземные, подвальные, цокольные (полуподвальные), мансардные, технические.

Технический этаж используют для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций. Он может быть размещен в средней, нижней (техническое подполье) и верхней (технический чердак) части здания.

Чердак – это пространство между поверхностью покрытия крыши, наружными стенами и перекрытием верхнего этажа.

Лестнично-лифтовой узел – это помещение, предназначенное для размещения вертикальных коммуникаций (лестничной клетки и лифтов).

Лестнично-лифтовой холл – помещение перед входами в лифты.

Под КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМОЙ здания понимается принцип размещения в пространстве его основных несущих конструкций. Конструктивную схему здания определяет его несущий остов.

Простейшей конструктивной  схемой  являются балка и стойка.

Балка – прямой брус, который опирается на две или большее количество опор. Если балка свободно лежит на двух опорах и перекрывает один пролет, то она называется разрезной однопролетной. Если балка лежит на нескольких опорах и перекрывает несколько пролетов, то она называется неразрезной многопролетной. Балка, жестко заделанная в опору одним концом, и со свободным вторым концом, называется консолью. Балки воспринимают только поперечные (вертикальные) нагрузки и передают их на опоры. Балки работают на изгиб.

Стойка – прямой брус, который используют в качестве вертикальной опоры (столб, колонна). Стойка воспринимает продольную (вертикальную) нагрузку и передает ее на фундамент. Стойка работает на сжатие и одновременно на изгиб.

         В настоящее время применяются следующие конструктивные схемы зданий:

- 1. бескаркасные - со сплошными несущими стенами представляет собой коробчатую пространственную систему, состоящую из несущих железобетонных панелей или кирпичных стен и плит перекрытий. Например, многоэтажные крупнопанельные дома и кирпичные дома, в которых несущие продольные и(или) поперечные стены, а также перекрытия выполнены из железобетонных настилов.

- 2. каркасные - схема состоит из несущих вертикальных элементов (стоек, столбов, колонн), а также горизонтальных элементов (балок, ригелей). Образовавшийся каркас обладает пространственной жесткостью, то есть способностью сопротивляться внешним нагрузкам и воздействиям в обоих направлениях. На элементы каркаса либо навешивают панели стен и плиты перекрытий, либо производится кирпичное заполнение стен.

Каркасно-панельная схема включает в себя сборный железобетонный каркас, разработанный по связевой расчетной схеме. В этой схеме роль горизонтальных диафрагм жесткости выполняют диски сборных железобетонных перекрытий. Роль вертикальных диафрагм выполняют продольные пилоны, выполненные из железобетонных панелей. Пилон – мощная опора, которая поддерживает перекрытия, своды стен и арки. Каркасно-панельная система применяется в многоэтажных общественных зданиях.

- 3. из объемно-пространственных элементов - дом собирают как из кубиков. Объемно-блочные здания возводят из крупноразмерных элементов — объемных блоков, которые представляют собой готовую часть здания, например комнату, размеры объемных блоков зависят от схемы разрезки здания на блоки-комнаты. Такие дома имеют две конструк-тивные схемы: блочную и блочно-панельную. Блочные здания возводят только из объемных блоков, устанавливаемых вплотную друг к другу, в блочно-панельных — объемные блоки устанавливают на расстоянии один от другого так, что между ними образуется комната, которую перекрывают панелями. Кроме того, применяют блочно-панельные конструкции, которые состоят из объемных блоков, не имеющих фасадной части   (наружные стены).  Стеновые панели навесные, их монтируют вслед за установкой объемных блоков дома.

Тема 3

КАМЕННЫЕ ЗДАНИЯ.

         Основными конструктивными элементами каменных зданий являются наружные и внутренние стены, столбы, перекрытия, рама каркаса и перегородки. Все это образует пространственную систему, которая воспринимает горизонтальные и вертикальные наг-рузки, действующие на здание, и распределяет их между отдельными элементами системы в зависимости от их жесткости, от материала кладки и от жесткости соединений, харак-теризующих в целом конструктивную схему здания. Конструктивная схема должна обе-спечивать надежную пространственную жесткость и устойчивость здания в целом на дей-ствие внешних нагрузок.

По признаку восприятия горизонтальных и вертикальных нагрузок различают две группы конструктивных схем зданий:

1) с жесткими опорами, в которых каменные наружные стены, воспринимающие верти-кальные и горизонтальные нагрузки, опираются на несмещаемые опоры. Этими опорами являются жесткие поперечные стены, а также покрытия и перекрытия при условии относительно частого расположения устойчивых поперечных конструкций (перегородок);

2) с упругими опорами, в которых из-за относительно редкого размещения устойчивых поперечных конструкций (перегородок) горизонтальные покрытия и перекрытия являются упругоподатливыми опорами для каменных стен.

Жесткая конструктивная схема характерна для многоэтажных гражданских, жилых и общественных зданий. Упругая конструктивная схема свойственна одноэтажным промышленным зданиям.

         Каменные стены зданий обеих конструктивных схем (жесткой и упругой) в зави-симости от вида воспринимаемых нагрузок разделяют на наружные и внутренние.

         Под наружными понимают стены, изолирующие помещения от атмосферных воздействий, а под внутренними — стены (перегородки), изолирующие одно помещение от другого. Перегородки воспринимают нагрузки от собственного веса в пределах этажа. Наружные стены воспринимают нагрузки от собственного веса, а также вертикальные и горизонтальные нагрузки (от ветра, кранов).

         Несущий остов здания включает в себя стены (каменной кладки, монолитные или из сборных крупноразмерных элементов) и перекрытия. Каменную кладку выполняют из кирпича, легких бетонных блоков или естественных камней (известняк, песчаник, туф, ракушечник и др.), которые укладывают горизонтальными рядами на растворе с пере-вязкой (смещением) вертикальных швов.  Швы заполняют известковыми, цементными и смешанными растворами.

        Стандартные размеры керамического одинарного кирпича  250Х 1 20Х 65 мм. Длин-ные боковые поверхности кирпича называют ложками, короткие - тычками, отсюда соот-ветственно и ряды кирпичей называют ложковыми и тычковыми. Стены кладут в 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 кирпича.

         Кладка бывает сплошной (из однородного материала) и облегченной (из двух мате-риалов). Распространены двухрядная (цепная)  система кладки (один тычковый, один лож-ковый ряды) и шестирядная (ложковая).

         Для сплошной кладки используют пористые и пустотелые кирпичи, пустотелые бе-тонные блоки. При облегченной кладке с наружной или внутренней стороны стены или в качестве заполнения внутри стены применяют эффективные в теплотехническом отно-шении материалы (утеплители).

          Перекрытия (плоские) являются одновременно несущими и ограждающими элеме-нтами зданий. Они воспринимают кроме нагрузки собственного веса полезную (време-нную) нагрузку, т. е. массу людей; предметов обстановки и оборудования помещений, передавая ее на стены или отдельные опоры.

         Перекрытия должны быть прочными, жесткими, огнестойкими, долговечными, зву-ко- и теплоизолирующими, водонепроницаемыми. В малоэтажных зданиях устраивают железобетонные перекрытия по деревянным или стальным балкам, а также армосили-катные и керамические.

          Железобетонные перекрытия  бывают сборные (в виде плит, крупнопанельные и балочные) и монолитные (бетонируемые в опалубке).

           Настилы (толщина 160 и 220 мм соответственно при пролетах до 4 м и более) опи-рают на стены и прогоны, крупные панели перекрывают целые комнаты. Их выпускают сплошными, пустотными  и шатровыми. Для пролетов до 3,6 м применяют сплошные однослойные панели толщиной 140 мм, для пролетов более 3,6 м предварительно напря-женные панели толщиной 140-160 мм.

         Пустотные плиты имеют ряд преимуществ: отвечают характеру работы железобето-на и имеют гладкую безреберную поверхность сверху и снизу, их толщина 220 мм.

        Шатровые панели в виде лотка с ребрами вниз или вверх выпускают толщиной 140-160 мм.

        Балочные перекрытия состоят из балок таврового профиля и заполнения между ними в виде настила гипсовых или легких бетонный плит.

        Деревянные перекрытия - состоят из деревянных балок обычно прямоугольного се-чения и деревянных конструкций межбалочного заполнения, пола, потолка. Высота балки должна составлять 1/10-1/20 перекрываемого пролета, ширина 6-12 см, перекрываемый пролет не более 4,8 м. Звуко- и теплоизоляцию обеспечивают настилом.

 

ЗДАНИЯ ИЗ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА.

      Одно из направлений индустриализации строительства - применение монолитного железобетона, при этом по сравнению со сборными конструкциями экономится до 25% металла и до 15% цемента. В сборно-монолитных конструкциях повторяющиеся элементы монтируют сборными, сложные узлы монолитные.

      Несущий остов монолитных зданий  представляет собой неразрезные элементы стен, колонн, ригелей и плит перекрытий, связанных в одно целое и выполненных из легкого бетона толщиной 300-500 мм в сочетании с несущим слоем тяжелого бетона толщиной не менее 160 мм.

      Главное в монолитном домостроении —это опалубка.

      Опалубки могут быть крупнощитовыми и мелкощитовыми, также они разнятся по способу извлечения из застывшего монолита. В частности, опалубки бывают вертикально и горизонтально извлекаемые, тоннельные, скользящие и другие. Кроме того, бывают одноразовые опалубки, сделанные из древесно-стружечных, теплоизоляционных или дру-гих материалов, которые застывают вместе с бетоном, и остаются в монолитных стенах.

       На заре монолитного строительства опалубка была, как правило, одноразовой. Ее сколачивали из необструганных досок, заливали в опалубку бетонный раствор, а затем доски отрывали от застывшей монолитной стены. Позже процесс немного усовершенст-вовали: стали сколачивать дощатые щиты, которых хватало на несколько раз. Теперь на рынке в широком ассортименте представлены различные типы опалубок, в том числе, многофункциональные конструкции. 

       Опалубку, предназначенную для строительства монолитных зданий, выпускают различной формы, из металла или пластика. Любая опалубочная конструкция сос-тоит из особо жесткого каркаса и палубы. Форма палубы обуславливает форму моно-литной конструкции.  Пластиковая опалубка имеет ряд преимуществ. Одним из главных достоинств пластика является его легкий вес, и то, что одни и те же конст-руктивные элементы опалубки годятся для заливки стен, колонн, межэтажных перекры-тий, балок и других несущих опор и конструкций здания.

          Не менее распространена металлическая опалубка. В частности опалубочные щиты изготавливают из алюминиевого профиля и стальных комплектующих. Металлические щиты нередко обшивают многослойной влагостойкой фанерой, а места соединения с каркасом обрабатывают герметиком. По оценкам экспертов, наладить производство металлической опалубки проще, чем пластиковой, поэтому она широко представлена на отечественном рынке. Несмотря на высокие прочност-ные свойства металлической опалубки и другие преимущества, в среднем, она стоит дешевле пластиковой.

Несъемная опалубка – ее сооружают из теплоизоляционных материалов. Принцип возве-дения подобных строений в целом такой же, как и при строительстве «обычных» монолит-ных домов, но есть свои особенности. К плюсом можно отнести скорость строительства объекта: ведь опалубку не надо снимать, также не требуются временные и материальные затраты на теплоизоляцию здания. Кроме того, снижаются затраты на фундамент, поско-льку теплоизоляционный каркас имеет небольшой вес. Однако у «теплоизоляционно-монолитных» зданий имеются недостатки. «Легкое» здание с относительно слабым фун-даментом не способно выдерживать больших нагрузок, а значит, речь не идет о строи-тельстве серийных многоквартирных домов.

          Отдельные модули опалубки можно соединять в различные формы таким образом, чтобы внутри «конструктора» оставались узкие полости. В них устанавливают арматуру и заливают бетонный раствор. А когда бетон просыхает, опалубку снимают с готовых моно-литных стен, после чего опалубку устанавливают для сооружения следующей стены или перекрытия.

        Для того чтобы конструкция соответствовала строительным нормам, «заливные» стены и перекрытия необходимо надежно состыковать между собой. Для этой цели при сооружении стены длинные прутья арматуры выводят за границы опалубки: арматура получается длинней, чем подготовленный к заливке участок стены. В результате из гото-вого монолита торчат длинные металлические прутья. Их основания аккуратно «обора-чивают» специальными закладками, например, сделанными из ПВХ, чтобы при заливке бетоном следующего участка вокруг прутьев оставалась полость. В дальнейшем это даст возможность соединить вертикальную арматуру с горизонтальной — той, которая будет уложена «с запасом» в монолитные межэтажные перекрытия. Разумеется, конструкция опалубки продумана таким образом, чтобы горизонтальные монолитные плиты ровно ло-жились на капитальные стены здания, с учетом нагрузки, скрупулезно просчитанной  на стадии проектирования. В опалубку укладывают каркас, сделанный из арматуры. В местах пересечения горизонтально уложенной арматуры с вертикальной, прутья прочно соеди-няют между собой, после чего стыки заливают бетоном. Специалисты считают, что в монолитном строительстве арматуру нецелесообразно сваривать, поскольку химический состав сваренного металла плохо реагирует с жидким бетонным раствором. Поэтому пру-тья арматуры нередко связывают между собой прочной проволокой, хотя возможны и другие способы соединения вертикальной и горизонтальной арматуры. В будущих стенах, прежде чем заливать опалубку бетоном, необходимо передусмотреть проемы для окон и дверей. Для этой цели, как правило, сколачивают прямоугольники из досок, которые по размерам соответствуют проектной форме дверей и окон. Доски необходимо плотно под-гонять «под опалубку», чтобы бетон не «просачивался» под давлением в оконные и двер-ные проемы. Однако некоторые модели опалубки оснащены специальными многоразо-выми вставками для этих целей, которые устанавливают в местах, предусмотренных про-ектом, а затем, когда бетон затвердеет, снимают. Когда опалубка установлена, арматура заложена, к стройке подъезжает миксер. При помощи рукавов, бетононасос закачивает раствор на достаточную высоту, которая по оценкам экспертов может достигать 40 мет-ров. Полость внутри опалубки заполняют бетонным раствором - сверху вниз. При этом необходимо следить, чтобы в растворе не было комков. Поверхность опалубки предва-рительно обрабатывают специальной смазкой, что бы ее легко было снимать после того, как бетон застынет. Бетонный раствор «не любит» когда в него попадает снег — это влияет на качество бетона. А вот морозная погода не мешает создавать надежные моно-литные конструкции. Для этой цели, например, в опалубку закладывают не только арма-туру, но и нагревательный кабель. Когда бетон залит в опалубку, кабель на некоторое время включают. Благодаря оптимальной температуре, вода в бетонном растворе не заме-рзает, и процесс затвердевания проходит в оптимальном режиме. Кабель потом отклю-чают. Он застывает внутри бетона, и становится частью монолитной конструкции.

ДЕРЕВЯННЫЕ ЗДАНИЯ.

       Несущий остов деревянных малоэтажных зданий может быть бревенчатым, брусчатым, каркасным, щитовым, панельным.

       Приемы возведения брусчатых домов те же, что и бревенчатых рубленых. Конст-руктивная основа бревенчатых домов - стены из горизонтально уложенных бревен диа-метром 180-260 мм, связанных по углам врубками. Каждый ряд называется венцом). Врубки делают с остатком (в обло)) и без остатка (в лапу)). Проемы для окон и дверей обрамляют коробками из двух косяков, вершника и порога. С наружной и внутренней сторон оконные и дверные проемы имеют наличники). Брусчатые стены  собирают из брусьев сечением 150Х150 или 180Х180 мм. Венцы соединяют на нагелях диаметром 30 мм. Свободная длина стен в бревенчатых и брусчатых домах не должна превышать 6,5 м в соответствии с длиной выпускаемой древесины. После осадки через 1,5 года стены вновь конопатят и обшивают досками. Перекрытия укладывают по деревянным балкам с череп-ными брусками. Опирание балок на стены делают врубкой.

      Стены каркасных зданий  состоят из стоек прямоугольного сечения, нижней и верх-ней обвязок и горизонтальных дверных и оконных ригелей. Шаг стоек 600-1200 мм. В углах здания делают раскосы жесткости. Под каркасный дом обычно устраивают ленточ-ный фундамент из-за небольшой жесткости основных конструкций. На верхнюю обвязку опираются балки перекрытия. На двухэтажном доме после скрепления на балках устанав-ливают каркас второго этажа.   С внутренней стороны каркаса укладывают пароизоляцию в виде слоя рулонного материала, затем устанавливают гипсокартонные листы или делают обшивку из досок. С наружной стороны каркаса устраивают ветрозащитный (противо-инфильтрационный) слой: картон, фанеру и др., затем обшивку из досок толщиной 16-22 мм.

      Щитовые деревянные дома  - одноэтажные сборные из готовых стеновых каркасных и бескаркасных щитов различных типов (глухих и с оконными и дверными проемами для наружных и внутренних стен). В соответствии с шириной листовых и плитных теплоизо-ляционных и облицовочных материалов планировочный модуль 600 мм. Ширина стено-вых щитов 1200 мм, высоту щита делают на этаж. Стеновые щиты  устанавливают на ниж-нюю обвязку, укрепленную на ленточном фундаменте. Балки перекрытия устанавливают по верхней обвязке. Стены и стойки привязывают к координационным осям по центру конструкции. По верхним граням балок устраивают пол: при расстоянии до 800 мм между балками - непосредственно по балкам, свыше 800 мм - пол настилают по лагам – дополни-тельным балкам под половые доски. Площадь сечения лаг 60Х80 мм. Толщина половых досок 40 мм. В чердачном перекрытии  взамен звукоизоляционной засыпки укладывают теплоизоляционные материалы, а по балкам - ходовые доски. При пропуске через перек-рытия дымохода или лестницы применяют поперечные балки. Все деревянные элементы перекрытий выполняют из хвойных пород (сосна, ель, лиственница).

         Недостатки деревянных перекрытий - сгораемость, подверженность загниванию, использование ручного труда.

Тема 4

КАРКАСНЫЕ ЗДАНИЯ.

       Каркасными сооружают, как правило, общественные и административные здания. В последние годы строят также и каркасные многоэтажные жилые дома. В зданиях с полным каркасом  несущий остов состоит из колони и ригелей, выполняемых в виде балок для опирания конструкций перекрытий. Скрепленные между собой колонны и ригели образуют несущие рамы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки здания. Наружные стены в зданиях этого типа выполняются навесными или самонесущими. Навесные ненесущие стены в виде навесных панелей прикрепляют к наружным колоннам каркаса. Самонесущие наружные стены опираются непосредственно на фундаменты или на фундаментные балки, устанавливаемые по столбчатым фундаментам. Самонесущие стены прикрепляются к колоннам каркаса. Пространственная жесткость каркасных зданий  обеспечивается: совместной работой колонн, связанных между собой ригелями и перекрытиями и образующих геометрически неизменяемую систему; установкой между колоннами стенок жесткости / или стальных вертикальных связей; сопряжением стен лестничных клеток с конструкциями каркаса; укладкой в междуэтажных перекрытиях (между колоннами) панелей-распорок.

         Одноэтажные каркасные здания бывают многопролетные с пролетами одинаковой  или разной ширины и высоты или однопролетные. Покрытия делают плоские или скат-ные,  с бесфонарными или фонарными надстройками.

       Основные элементы каркаса: колонны, балки  покрытий или стропильные фермы, которые образуют плоские поперечные рамы. Рамы устанавливают на расстоянии 6 или 12 м друг от друга. Эти элементы каркаса бывают стальными и железобетонными. На рамы опирают продольные элементы каркаса: подкрановые балки , по которым прокладывают пути для мостовых кранов, ригели стенового каркаса (фахверка), используемого для крепления оконных переплетов  и стеновых ограждающих панелей в случае вертикальной разрезки их; железобетонные панели покрытий     или  стальные   прогоны  кровли,   по  которым  укладывают листы профилированной стали или панели из асбестоцементных листов и других материалов; фонари , назначение которых — обеспечить естественную аэрацию и освещение зданий.

        Основные несущие конструктивные элементы  зданий аналогичны элементам общественных зданий и выполняют те же функции.

         Элементами каркаса зданий с несущими наружными кирпичными стенами могут служить отдельные опоры  (кирпичные столбы, деревянные и железобетонные; стальные колонны). Минимальное сечение несущего кирпичного столба 510Х380 мм, при незначительной нагрузке-380Х 380 мм. При высоте более 5 м кладку кирпичных столбов армируют. При больших нагрузках применяют железобетонные колонны, которые вместе с горизонтальными балками (прогонами) образуют различные схемы каркасов зданий.

ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ШВЫ.

          В железобетонных и каменных конструкциях значительной протяженности   появляются опасные собственные напряжения от усадки и температурных воздействий, а также вследствие неравномерной осадки фундаментов. Примером могут служить наружные стены зданий, которые при сезонном перепаде температуры периодически получают нарастающие деформации растяжения или сжатия. Вследствие этого стены здания могут разорваться на две и более частей в зависимости от протяженности здания. Дополнительные напряжения в конструкциях от неравномерной осадки опор возникают при размещении фундаментов зданий на разнородных грунтах или при неодинаковых давлениях фундаментов на основания.

В целях уменьшения собственных напряжений от перепада температуры, усадки бетона и осадки опор железобетонные и каменные конструкции зданий разделяют по длине и ширине на отдельные части (деформационные блоки) при помощи деформационных швов.

 Деформационный шов — предназначен для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах возможных деформаций, возникающих при колебании температуры воздуха, сейсмических явлений, неравномерной осадки грунта и других воздействий, способных вызвать опасные собственные нагрузки, которые снижают несущую способность конструкций. Представляет собой своего рода разрез в конструкции здания, разделяющий сооружение на отдельные блоки и, тем самым, придающий сооружению некоторую степень упругости. С целью герметизации заполняется упругим изоляционным материалом.

       В зависимости от назначения применяют следующие деформационные швы: температурные, осадочные, антисейсмические и усадочные.

      Температурные швы делят здание на отсеки от уровня земли до кровли включительно, не затрагивая фундамента, который, находясь ниже уровня земли, испытывает температурные колебания в меньшей степени и, следовательно, не подвергается существенным деформациям. Расстояние между температурными швами принимают в зависимости от материала стен и расчетной зимней температуры района строительства.

Отдельные части здания могут быть разной этажности. В этом случае грунты основания, расположенные непосредственно под различными частями здания, будут воспринимать разные нагрузки. Неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и других конструкциях здания. Другой причиной неравномерной осадки грунтов основания сооружения могут быть различия в составе и структуре основания в пределах площади застройки здания. Тогда в зданиях значительной протяженности даже при одинаковой этажности могут появиться осадочные трещины. Во избежание появления опасных деформаций в зданиях устраивают осадочные швы. Эти швы, в отличие от температурных, разрезают здания по всей их высоте, включая фундаменты.

Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их по возможности совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.

       Антисейсмические швы применяются в зданиях, строящихся в районах, подверженных землетрясениям. Они разрезают здание на отсеки, которые в конструктивном отношении должны представлять собой самостоятельные устойчивые объёмы. По линиям антисейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущего остова соответствующего отсека.

Усадочные швы делают в стенах, возводимых из монолитного бетона различных видов. Монолитные стены при твердении бетона уменьшаются в объёме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе твердения монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается; по окончании усадки стен швы наглухо заделывают.

Для организации и гидроизоляции деформационных швов используют различные материалы:

— герметики

— замазки

— гидрошпонки

       

          Суммарная ширина деформационных швов зависит от размеров деформационных блоков здания и возможных колебаний температуры. Расчеты показывают, что при возведении зданий в условиях средней температуры их деформационные блоки можно разделять швами шириной 0,5 см; они могут даже соприкасаться вплотную, так как вследствие усадки бетона швы сами раскроются и образуют зазор, достаточный для удлинения продольных конструкций блоков при повышении температуры. Если же сооружения возводят при сравнительно низкой температуре, то ширину шва обычно принимают 2...3 см. Здания  или  сооружения, прямоугольные в плане, обычно разделяют швами на равные части. В зданиях с пристройками деформационные швы удобно располагать во входящих углах; при разной этажности — в сопряжении низкой части с высокой (рис. 148), а при примыкании новых зданий или сооружений к старым — в местах примыкания. В сейсмических районах деформационные швы используют и как антисейсмические. Деформационные швы в каркасных зданиях чаще всего образуют установкой сдвоенных колонн и парных балок (рис. 149, а). Такие швы являются наиболее дорогими и рекомендуются для зданий повышенной этажности при тяжелых или динамических нагрузках. В панельных зданиях швы выполняют постановкой парных поперечных стен. При опирании балок перекрытия на стены целесообразно деформационный шов устраивать с помощью скользящей опоры (рис. 149,6).

В монолитных железобетонных конструкциях деформационные швы устраивают путем свободного опирания конца балки одной части зданий на консоль балки другой части здания (рис. 149, в); в консольных деформационных швах соприкасающиеся части необходимо выполнять строго горизонтальными, так как в противном случае вследствие заклинивания шва можно повредить как консоль, так и лежащую на ней часть балки. Особенно опасен обратный уклон опорной поверхности консоли. Осадочные швы (при примыкании новых зданий к старым, в местах сопряжения высоких частей здания с низкими, при возведении зданий на неоднородных и просадочных грунтах) устраивают посредством парных колонн, опирающихся на независимые фундаменты, или устанавливают в промежутке между двумя частями здания (с самостоятельными фундаментами) свободно опертые плиты-вкладыши или балочные конструкции. Последнее решение чаще всего применяют при сборных конструкциях.

Деформационные швы используют и для соединения деформационных зазоров в мостовых конструкциях.  Деформационные швы представляют собой очень важный элемент объекта, причем выбор типа  конструкции зависит от величины деформаций и величины непосредственной нагрузки транспорта и требуемого комфорта проезда в течение эксплуатации, а также  от условий содержания.

Деформационные швы разделяют на: водонепроницаемые, и водопроницаемые которые пропускают воду с проезжей части дороги в водосборные устройства (вставленные в конструкцию моста или установленные в зазор для дилатации из-под деформационного шва).

Деформационные швы могут быть, в случае надобности, предусмотрены для установки под косым углом в отношении к направлению движения.

Тема 5

ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ НА ДОРОГАХ.

        К инженерным сооружениям на дороге относятся все здания и сооружения, предназначенные для ее нормальной эксплуатации. Этими сооружениями могут быть павильон автобусной остановки, мост, водопропускная труба, автозаправки. При этом разнообразии все эти сооружения можно разделить на необходимо функциональные и сопутствующие.

          К необходимым инженерным сооружениям относятся такие, без которых нормальное функционирование дороги невозможно:

- трубы;

- мосты;

- путепроводы, эстакады;

- виадуки;

- подпорные стены

        К сопутствующим можно отнести такие, без которых возможна эксплуатация дороги, но при этом уменьшается комфорт для транспорта и пешеходов, возникают трудности при эксплуатации транспорта и т.д.:

- автобусные павильоны;

- бензозаправки;

- отели

        Простейшими инженерными сооружениями на дорогах являются водопропускные трубы различной формы. Через эти трубы осуществляется пропуск небольших постоянных или временных водных потоков. При этом, обеспечивая водопонижение с одной стороны насыпи, поверхность земли не заливается водой и не обводняет насыпь.

Трубы устраивают всегда в понижениях рельефа и сквозь тело насыпи.

Трубы обознач. столбиками, устанавливают по оси трубы с двух сторон.

Мосты предназначены для пропуска пешеходов, автомобильного транспорта над водной преградой. Мост должен при этом обеспечивать пропуск под ним речного, морского транспорта, ледохода, корчехода и лесосплава, высоких уровней воды.

Очень близки по своим характеристикам к мостам так называемые сухопутные мосты – путепроводы, эстакады и виадуки.

Путепроводы – это сухопутный мост, предназначенный для пропуска пешеходов и транспорта над транспортной коммуникацией. Устраивают с целью безопасного пересечения автомобильной дорогой этой коммуникации (ж/д, автодорога).

Поскольку назначение путепровода – это развязка транспорта в различных уровнях, их устраивают с минимальной длиной, поэтому угол пересечения близок к 90, один или два пролета – над коммуникацией, остальные части – в виде насыпи.

Транспортные эстакады, в отличие от путепроводов, имеют своей целью вывести проезжую часть дороги над поверхностью земли:

- ввод или вывод транспортных потоков в крупные города;

- устройство дорог на территориях, занятых промышленными предприятиями, памятниками культуры.

Эстакада – это дорога по поверхности моста. Это обычно длинное сооружение, извилистое, многопролетное, чаще всего из железобетона.

В путепроводах и эстакадах обеспечивают, как правило, только одну высоту под пролетным строением, чтобы пропустить транспорт и прочее.

Виадук – делают при пересечении автомобильной и железной дорог очень глубоких понижений. Возникает проблема: что выгоднее – или сделать высокую насыпь, или перекрыть виадуком.

ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ

Подпорная стена - это конструкционное сооружение, удерживающее от обрушения и сползания находящийся за ней массив грунта на уклонах местности (откосах, склонах, выпуклостях и впадинах поверхности участка).

Основное назначение  - укрепить грунт на откосах, склонах и предупредить обрушение и сползание грунта (образование оползней), которые часто наблюдаются на участках, расположенных по берегам рек, озер, прудов, на склонах, вдоль дорог. Это явление особенно опасно при соседстве с оврагами, так как их неукрепленные склоны сползают практически постоянно даже от небольшого дождя или талых вод. При уклоне более 8% без подпорных стен практически не обойтись.

а – общий вид подпорной стенки; б – разрез подпорной стенки, где:1 – фундамент; 2 – тело; 3 – дренажное отверстие; 4 – дренажная труба; 5 – гравий.

       Независимо от того, какой цели служит подпорная стенка, она состоит из основных частей:

Фундамент – подземная часть стенки;

Тело – надземная (видимая) часть несущей конструкции;

Дренаж и водоотвод, необходимые для повышения прочности подпорной стенки.

Фундамент, дренаж и водоотвод выполняют только технические функции. А тело, кроме технических функций, может решать еще и эстетические задачи.

        Глубина фундамента зависит от трех факторов: уровень промерзания почвы в самые суровые зимы в Ваших широтах (фундамент должен быть сантиметров на 10 глубже этого уровня); высота готовой стенки (например, для подпорной стены высотой в 1 метр фундамент должен быть не менее 30 см глубиной) и состав почвы (на рыхлых почвах фундамент нужно закладывать глубже). Ширина же фундамента должна быть на 20-30 см больше, чем ширина самой стены.

Силы действующие на укрепляющую подпорную стенку (общие понятия).

На подпорную стенку постоянно действуют следующие основные нагрузки:

А - собственный вес стенки (вертикальные силы);

Б - нагрузки на стенку от находящихся на ней грузов (вертикальные силы);

В - давление грунта засыпки на стенку и ее фундамент (вертикальные силы);

Г - давление грунта засыпки за стенкой (горизонтальные силы);

Д - силы трения или сцепления с грунтом (горизонтальные силы),

 

Силы, действующие на стенку.

Силы, возникающие от нагрузок А, Б, В, Д обеспечивают устойчивость стенки.

А вот сила Г пытается сдвинуть (создать скольжение по основанию) или опрокинуть стенку.

 

Опрокидывание стены. 1 - положение до начала перемещения стены, 2 - положение после перемещения стены. А – точка опрокидывания стены.

 

Сдвиг стены.1 - положение до начала перемещения стены, 2 - положение после перемещения стены. 3 - направление перемещения стены.

Также при неравномерной осадке грунта, вымывании насыпного грунта при недостатках дренажной системы, неоднородной плотности грунта засыпки, действие сил Б и В могут привести к навалу стенки на грунт (это явление характерно для высоких стенок).

 

Навал высокой стены на грунт. 1 - положение до начала перемещения стены, 2 - положение после перемещения стены.

Также необходимо помнить, что на стенку еще действуют такие переодические силы:

-ветровые (при высоте стенки более 2м);

-сейсмические (в сейсмоопасных районах);

-вибрационные (например, при интенсивном движении тяжелого колесного транспорта по рядом проходящей улице. При расположении участка недалеко от железной дороги);

-паводковые и ливневые потоки воды;

- морозное вспучивание грунта и т.д.

Повышение устройчивости подпорных стенок.

При проектировании стенки, наряду с ее прочностными характеристиками, необходимо максимально обеспечить ее устойчивость.

Для повышения устойчивости подпорных стенок на сдвиг и опрокидывание при их проектировании принимают ряд конструктивных мероприятий:

заднюю грань стенки проектируют с наклоном в сторону засыпки (для уменьшения давления засыпного грунта, см. вариант «а»);  

Влияние наклона задней грани стены на величину давления засыпного грунта на нее

увеличивают шероховатость задней грани стенки, что также помогает уменьшить давление грунта засыпки на нее. Для этого грань делают неровной. В бетонных и железобетонных стенках смещают горизонтальные соседние доски опалубки на 5-10 см относительно друг друга. Делают небольшие сколы бетона. В кирпичных и каменных стенах делают выступы кладочного материала; устраивают обязательный дренаж стенки; закладывают в засыпаемый грунт легкие пустотелые элементы. Это уменьшает удельный вес засыпаемой массы и вследствие этого и  боковое давление на подпорную стенку;

с лицевой стороны стенки устраивается выступ - консоль. Это уменьшает вероятность опрокидывания стенки;

 

Консольная подпорная стенка.

- применяют разгрузочную площадку в стенке. Площадка позволяют включить вес грунта над ней (дополнительные вертикальные силы) в работу, что повышает устойчивость стенки, уменьшает давление грунта на ее нижнюю часть.

 

Подпорная стенка с разгрузочной площадкой. 1-стенка, 2-разгрузочная площадка

Перечисленные мероприятия являются универсальными и могут быть применены к любым видам укрепительных подпорных стен

         Подпорные стенки можно разделить на следующие виды.

По способу возведения:

А. Монолитные. Изготавливаются в виде отдельных звеньев на заводах железобетонных изделий, а затем транспортируют к месту возведения. Они имеют уголковый профиль и бывают консольными или контрфорсными. Также монолитные стенки отливаются из армированного бетона, бутобетона на месте в заданную форму (опалубку);

Б. Сборные. Выкладываются из различного строительного материала (камня, кирпича, дерева и т.д.) на месте строительства.

Стены уголкового профиля: а-консольная; б-контрфорсная

По глубине заложения:

А. Глубокого заложения (глубина заложения больше ширины стенки в полтора и более раза);

Б. Неглубокого заложения.

По высоте:

А. Низкие (высота не превышает 1м.)

Б. Средние (высота от 1м. до 2м.)

В. Высокие ( высота превышает 2м.)

Средние и высокие стенки целесообразно рассчитывать, а не принимать размеры, исходя исключительно из конструктивных соображений.

По конструктивному решению достижения устойчивости (по массивности):

А. Массивные подпорные стенки. Устойчивость на сдвиг и опрокидывание достигается собственно массой стенки (бетон, бутовая или кирпичная кладка). Массивные подпорные стены более материалоемкие и трудоемкие при возведении, чем тонкостенные, и могут применяться при соответствующем, технико-экономическом обосновании (например, при возведении их из местных материалов, отсутствии сборного железобетона и т. д.). Как правило, массивные подпорные стены имеют одинаковые размеры по высоте и ширине;

Б. Полумассивные. Устойчивость подпорной стенки обеспечивается комплексно: массой стенки и грунта лежащего на фундаментной плите. Такие стены обычно представляют собой конструкцию из армированного бетона;

В. Тонкоэлементные. Обычно состоят из связанных друг с другом железобетонных плит. Устойчивость стен этого типа обеспечивается в основном массой грунта над фундаментной плитой и лишь в небольшой степени собственным весом;

Г. Тонкие. Их устойчивость обеспечивается защемлением основания в грунте.

Рис. а - массивная неармированная; б – полумассивная  армированная;

в - тонкоэлементная; г – тонкая.

По расположению:

А. Отдельно стоящие;

Б. Связанные с примыкающими сооружениями

По материалу изготовления:

железобетонные;

бетонные;

бутобетонные;

из природного камня;

кирпичные;

деревянные или металлические

анкерные и шпунтовые и т.д.  

Конструкция анкерных и шпунтовых стен

        Подпорные стены в виде шпунта и другие типы тонких стен работают совместно с окружающим их грунтом. Простейшая шпунтовая подпорная стена состоит из одного ряда шпунтин, забитых в грунт на глубину не менее 4 м. Поверху такая стена снабжается мнолитным оголовком. Шпунтовые подпорные стенки находят применение при высоте засыпки обычно не более 4-5 м.  С целью облегчения работы шпунтовых стен на гори-зонтальное воздействие грунта их закрепляют анкерами в окружающем грунте или в другой конструкции. Анкеры могут быть закреплены в козловых опорах, устраиваемых в засыпке, в специальной анкерной плите, за фундаменты рядом расположенных зданий и сооружений.  В период эксплуатации стены грунт засыпки под действием собственного веса и временной нагрузки может оседать, что приводит к провисанию и смещению анкерных тяг, а также создает в стене нежелательные усилия. В связи с этим тяги иногда поддерживают специально забитыми сваями.

        Шпунтовые стены высотой до 10-15 м устраивают с двумя ярусами анкеров. При этом нижняя часть подпорной стены выполнена из забитого шпунта, а верхняя - из сборных железобетонных панелей. Для уменьшения горизонтального давления, передаваемого от грунта на шпунтовые стены, помимо анкеров, применяют и другие конструктивные элементы. В частности, в засыпке может быть предусмотрена разгрузочная плита, расположенная на сваях или опертая на шпунт по аналогии с решением, применяемым в массивных подпорных стенах.  Давление грунта на стену может быть уменьшено улучшением свойств самого грунта или его армированием. Армирование грунта может осуществляться гибкими (например, полосами стеклоткани) или жесткими элементами (железобетонными плитами, рамами или коробками).

        Анкерные подпорные стены могут быть не только шпунтовыми, но и другой конструкции. Так, например, подпорная стена в виде ребристых сборных железобетонных блоков, установленных на буровые сваи, в случае сложных грунтовых условий может быть закреплена оттяжками с грунтовыми анкерами по концам. Подпорная стена может не иметь жесткого сопряжения между вертикальными и фундаментными плитами, если она заанкеривается в грунте засыпки.

ТОННЕЛЬ

         Тонне́ль— горизонтальное или наклонное подземное сооружение, одно из измерений которого (длина) значительно превосходит по размерам два других (ширину и высоту).

        Тоннель может быть пешеходным и/или велосипедным, для движения автомобилей или поездов, трамваев, перемещения воды (деривационные тоннели гидроэлектростанций, канализационные коллекторы), прокладки сетей городского хозяйства и т. п. Существуют также так называемые экологические тоннели. Они прокладываются под автомобильными или железными дорогами и служат для того, чтобы звери могли безопасно перемещаться.

Основная часть метро также проложена в виде тоннелей. Чтобы избежать пересечений, линии метро прокладывают на различной глубине (уровне).

       Тоннели строят для преодоления природных препятствий (напр., тоннели под гора-ми), для сокращения пути (тоннель через гору вместо дороги вокруг), для сокращения времени движения (тоннель вместо паромной переправы). Тоннели под водными прегра-дами часто строят вместо мостов там, где мосты могли бы помешать проходу судов. Так-же тоннели строят во избежание пересечения разных транспортных потоков на одном уровне (подземные переходы, тоннели вместо железнодорожных переездов, тоннели как часть автомобильных развязок и тому подобное).

      Для строительства тоннеля необходима выработка — искусственная пустота в земной коре. В устойчивых породах выработку обычно оставляют без закрепления, в неустойчи-вых — сооружают временную крепь, основными элементами которой являются рошпаны; а затем, обделку. Обделка является важнейшим элементом тоннеля, воспринимающая дав-ление окружающих горных пород и обеспечивающая гидроизоляцию тоннеля. Участки тоннеля, находящиеся возле его выходов, называются порталами. Порталы придают архитектурный вид входам в тоннель на фоне окружающего ландшафта.

        В зависимости от того, в какой породе располагается тоннель, выбирают ту или иную технологию строительства:

1.  закрытые способы проходки:

Горный способ проходки с использованием буровзрывных работ — производится обури-вание забоя шпурами в которые закладывают заряды взрывчатого вещества и затем проис-ходит взрыв, разрушающий горную породу. Разрушенная порода транспортируется на по-верхность, устраивается сначала временная крепь, а затем постоянная обделка.

Комбайновый способ проходки — похож на предыдущий, но разработка грунта осуще-ствляется не взрывами, а при помощи специальных тоннелепроходческих комбайнов с рабочими органами различных типов.

Щитовой метод проходки — при помощи проходческого щита проводится разработка грунта на полное сечение, а затем сооружение обделки тоннеля. Применяется, как прави-ло, для возведения тоннелей мелкого залегания.

Специальные способы проходки — с применением сжатого воздуха, замораживания, водопонижения или закрепления грунтов специальными растворами.

2.Открытые способы-  отличаются относительной дешевизной строительства, но при использовании требуют обязательного перекладывания дорог и коммуникаций, находя-щихся над тоннелем. К открытым способам относят:

Котлованный способ — разрывается котлован на полную ширину тоннеля до уровня его подошвы. Стены котлована либо оставляют под углом естественного откоса грунта, либо укрепляют в вертикальном положении. Обделку сооружают в котловане, который затем засыпают грунтом. Данный способ применялся при строительстве метро в Берлине и поэ-тому иногда называется «берлинским».

Траншейный способ —котлован разрывается по частям, стены возводят методом «стены в грунте». Таким способом часто строят пешеходные тоннели.

Щитовой способ — для возведения используется прямоугольный щит, аналогичный то-му, что используется при закрытом способе. С его помощью возводят обделку тоннеля.

         При сооружении тоннелей в сложных инженерных условиях используют различные специальные методы (дренаж, замораживание грунтов, кессонный способ с применением сжатого воздуха и пр.).

       По расположения тоннели подразделяются на: равнинные, или городские, подвод-ные и горные.

       В зависимости от расположения и предназначения выбирается способ проектирова-ния и прокладки трассы. Обязательно учитываются геологические, климатические и топо-графические условия. Определяется глубина заложения, длина, расположение в плане и профиле, вид поперечного сечения. Для удаления отработанной породы часто служат ме-ханические погрузчики-скреперы, которые пересыпают щебень в рельсовые вагончики, на конвейер или в кузов грузовика. На стадии экспериментирования находятся другие техно-логии вырубки пород, в частности с помощью лазерных лучей, ультразвука и струй воды под давлением. Для обеспечения необходимой вентиляции тоннелей, особенно шоссей-ных, сооружается система труб и вентиляторов. По трубам, расположенным под проезжей частью, осуществляется приток свежего воздуха, а потолочные трубы очищают туннель от выхлопных газов.

ПЕШЕХОДНЫЕ ПЕРЕХОДЫ

Пешехо́дный перехо́д — специально обустроенное место для безопасного перехода пе-шеходами проезжей части или железнодорожных путей. Различают два основных типа пешеходных переходов — подземный и надземный.

        Подземный пешеходный переход обычно состоит из собственно тоннеля под прое-зжей частью или железной дорогой и ведущих к нему ступеней, расположенных на пеше-ходных дорожках. Часто ступеньки оборудованы наклонными дорожками для спуска ве-лосипедов и детских колясок.

        Надземный пешеходный переход обычно состоит из ведущих к нему ступеней, рас-положенных на пешеходных дорожках, и горизонтальной площадки над проезжей частью или железной дорогой. Часто ступеньки оборудованы наклонными дорожками для спуска велосипедов и детских колясок. Современные надземные пешеходные переходы чаще все-го делают закрытыми, а также ряд переходов снабжают пандусами или специальными лифтами для подъёма инвалидных кресел.

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ

          В районах вокзалов целесообразно создание многофункциональных комплексов с устройством просторной подземной пешеходной зоны, связывающей перроны вокзала со станциями метрополитена, большими универсальными магазинами, остановочными пунк-тами наземного общественного транспорта, подземными автостоянками. При этом реко-мендуется совмещение пешеходных тоннелей, подземных подходных коридоров желез-нодорожных вокзалов и подземных вестибюлей станций метро, которые часто распола-гаются на одних и тех же отметках.

Многофункциональные подземные комплексы, включающие, наряду с предприятиями сферы обслуживания, подземные пешеходные и транспортные коммуникации, в том числе железнодорожные станции и станции метро, подземные участки скоростных автомагис-тралей, подземные гаражи, автостоянки и др.

       Здания наземно-подземных общественных центров целесообразно проектировать с несколькими подземными уровнями. Нижний подземный уровень могут занимать трассы и станции метрополитена, отдельные участки железных дорог и скоростных автомаги-стралей. Верхний уровень может представлять собой систему взаимосвязанных входов в метро, входов в вокзалы и пешеходных переходов, непосредственно связанных со здания-ми и сооружениями наземной застройки, а также подземными автостоянками и гаражами.

Тема 6

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ.

       Фундамент представляет собой опорную часть, через которую передается нагрузка от здания на грунт — основание. Основание  называют  естественным,  когда  грунт  под  подошвой фундамента находится в состоянии его природного залегания; если грунт предварительно искусственно укрепляют, то такое основание называют искусственным. Фундаменты подвержены воздействию грунтовых вод, нередко агрессивных, и переменной температуры, поэтому для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водо- и морозостойкостью: железобетон, бетон, бутовый камень. В массовом строительстве фундаменты под стены зданий сооружают, как правило, сборными: из железобетонных плит и блоков. Обычно фундаменты, имеющие плоскую подошву, подразделяют на ленточные, которые закладывают под стены, или столбчатые — в виде прямоугольных, трапециевидных и других типов отдельных опор под отдельно стоящие колонны или столбы. Фундаменты бывают и свайные, когда здание опирается на погруженные в грунт деревянные, бетонные или железобетонные сваи.

В зависимости от материала и конструктивного исполнения выделяют следующие типы фундаментов:

1. Деревянные стулья – короткие бревна, которые закапывают в землю в виде свай. Используют для легких деревянных строений.

2. Бутовые фундаменты – бутовый камень изготавливают из местных известняков, доломитов и песчаников. На 70% это куски камня весом от 20 до 40 кг, оставшиеся 30% это куски камня весом около 5 кг.

3. Кирпичные фундаменты.

4. Бутобетонные фундаменты – бутовая кладка, залитая цементным раствором.

5. Бетонные блоки – делают как сплошными, так и пустотелыми из тяжелого бетона.

6. Сборные железобетонные фундаменты (ленточные выполняют в виде подушек под стены, столбчатые – под столбы и колонны).

7. Монолитные железобетонные фундаменты. Бывают столбчатыми и плитными. Устанавливают под колонны многоэтажных гражданских и промышленных зданий.

 Фундаменты делят на столбчатые и ленточные.

 На столбчатые фундаменты опираются фундаментные балки (ранд-балки). На них опираются кирпичные стены или стеновые панели.

 На ленточные фундаменты опираются непосредственно несущие стены (стеновые панели).

         В крупнопанельных зданиях наибольшее распространение получили ленточные сборные железобетонные фундаменты. Они состоят из железобетонных подушек и бетонных панелей технического подполья.

Плоскость, которой фундамент опирается на грунт, называется подошвой фундамента.

Грунт, на который передается нагрузка от фундамента, называется основанием.

Глубина заложения фундамента определяется инженерным расчетом прочности основания (с учетом глубины промерзания грунта и уровня грунтовых вод). Основание для фундамента может быть естественными (грунт или песчаная подготовка толщиной 10 см) или свайными. Свайное основание состоит из железобетонных свай длиной 6–9 м и более.  Если здание имеет подвал, то фундаменты одновременно являются и подвальными стенами. В этом случае глубина заложения фундамента зависит от высоты подвальных стен. В районах вечной мерзлоты фундаменты устраивают на специально подготовленных естественных или свайных основаниях. При этом применяют специальные подсыпки.

Под ОСНОВАНИЕМ здания понимают массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий через него нагрузки от зданий и сооружений. Под воздействием нагрузки этот слой грунта находится в напряженном состоянии. Он может быть однородным, а может состоять из напластования нескольких видов горных пород. Мощность его может достигать шестикратной ширины подошвы фундаментов.

ГРУНТАМИ в строительстве называют различные горные породы магматического, метаморфического и осадочного происхождения.

Грунты делят на следующие основные группы:

1.  СКАЛЬНЫЕ грунты – изверженные метаморфические и осадочные породы. Они залегают в виде сплошных массивов или трещиноватых слоев на большой глубине под слоями нескольких пород и поэтому редко служат непосредственным основанием фундаментов зданий. Этот грунт имеет большую механическую прочность.

2.  КРУПНООБЛОМОЧНЫЕ грунты содержат более 50% по весу кристаллических или осадочных пород крупностью частиц больше 2 мм. Это щебень, галька, гравий, рваный камень, находящиеся в связном состоянии. Эти грунты малосжимаемы и не пучинисты. Поэтому являются хорошим основанием. Но в связи с тем, что крупнообломочные грунты хорошо фильтруют воду, они могут быть водоносом.

3.  ПЕСЧАНЫЕ грунты содержат менее 50 % по весу частиц крупнее 2 мм. Эти грунты сыпучие и в сухом виде не пластичны. В зависимости от размера зерен песчаные грунты разделяют на гравелистые, крупно-, средне-, мелкозернистые и пылеватые. Эти грунты могут быть сухими, влажными и водоносными. Они являются хорошим основанием, если залегают равномерно мощным слоем и не имеют линз-вкраплений других пород.

4.  ГЛИНИСТЫЕ грунты имеют чешуйчатую структуру и из мелких связанных между собой частиц. Размер этих частиц в 20-100 раз меньше песчаных. В сухом состоянии между частицами действуют силы сцепления. Но они практически исчезают при погружении образца в воду – грунт становится пластичным. Во влажном состоянии поры между чешуйками заполнены водой, которая зимой замерзает. Поэтому происходит пучение. По степени пластичности этот грунт делят на глину, суглинок и супесь. Они различаются по количеству глинистых частиц. В глине их больше 30%, в суглинке больше 10%, а в супеси меньше 10%. Поэтому супеси часто относят к пескам. Глины водонепроницаемы и их напластования являются водоупорами. В природном состоянии эти грунты обладают влажностью на границе текучести, превращаются в илы, которые называются плывунами. Поэтому в естественном состоянии они совершенно не пригодны для оснований. Но на более сухих можно возводить здания, предохраняя грунты от вспучивания при замерзании.

5.  Одной из разновидностей глинистых грунтов являются ПРОСАДОЧНЫЕ грунты. У них тонкозернистая структура и очень большая пористость (более 50%). Сюда относятся лессовидные суглинки. Характерная особенность просадочных грунтов – большая прочность в сухом состоянии и просадочность (даже провальность) в замоченном состоянии. Поэтому при необходимости возведения на них зданий и сооружений необходимо обеспечить защиту оснований от атмосферной и производственной влаги.

Глинистые и песчаные грунты в зависимости от наличия в них примесей органи-ческих и растительных осадков делят на 3 группы:

-  грунты с примесью органических веществ. В них содержится до 10 % растительных осадков;

-  заторфованные грунты с растительными осадками от 10 до 60 %;

-  торфы – при органических включениях более 60 % . Эта группа грунтов не однородна по своей структуре, малопригодна в качестве оснований и относится к категории рыхлых грунтов. Их используют в районах вечной мерзлоты, предохраняя от оттаивания.

6.  НАСЫПНЫЕ грунты состоят из разнообразных пород, часто и из бытовых отходов. Их называют культурными отложениями. Это частое явление в городах. Они не однородны по составу и структуре, имеют большие и неравномерные осадки. Поэтому пригодность их в качестве оснований ограничена и в большой мере зависит от продолжительности существования насыпного грунта и от его характера.

      Существует 2 вида оснований: естественные и искусственные.

ЕСТЕСТВЕННЫМИ основаниями называются грунты, залегающие под фундаментом и способные в природном состоянии воспринимать и выдерживать нагрузку от здания. Кроме того, основания должны давать равномерную осадку под всем зданием и находиться в статичном состоянии. Способность грунта отвечать предъявляемым требованиям зависит от его однородности. Наиболее подходящими являются изверженные магматические породы. Неоднородность грунтов является причиной неравномерной осадки здания, а это приводит к различным деформациям.

ИСКУССТВЕННОЕ основание – это искусственно уплотненный или упрочненный грунт.

       Уплотнение бывает поверхностное и глубинное. При поверхностном уплотнении грунты трамбуют механическими трамбовками, катками и т.п. При этом некоторые виды грунтов смачивают или втрамбовывают в грунт щебень, гравий и др. Глубинное уплотнение производят при помощи глубинных вибраторов или грунтовых свай.

         При электрохимическом упрочнении пропускают через переувлажненный глинистый грунт электрический ток. Под воздействием тока происходит коагуляция глинистых частиц и их закрепление. При этом грунт осушается и поэтому уплотняется. Этот метод требует большого расхода электроэнергии.

       Обжиг придает грунту высокие механические свойства. Получаемый при сжигании газообразного или жидкого топлива раскаленный газ, нагнетается под давлением в грунт по трубам. Это энергоемкое мероприятие, т.к. расход топлива составляет 100 кг/м длины скважины.

       Смолизация (битумизация) – обработка грунта синтетическими смолами. Смолу и отвердитель нагнетают в скважины под давлением.

        Цементация – нагнетание в грунт по трубам жидкого цементного раствора, который после твердения образует камневидный массив (тип бетона).

        Силикатизация – аналогична цементации, только вместо цементного раствора в грунт нагнетается в зависимости от его характера жидкое стекло и хлористый кальций или жидкое стекло и фосфорная кислота. После твердения растворов происходит окаменение грунта. Если уплотнение или закрепление грунта затруднено или дорого, то слабый грунт заменяют слоем более прочного, который называется подушкой.

         Несущая способность оснований устанавливается расчетом.

Грунты основания здания должны отвечать следующим требованиям:

- должны обладать достаточной несущей способностью;

- не быть пучинистыми (глина);

- не размываться грунтовыми водами;

- не допускать просадок и оползней.

      Предельно допустимое значение просадок основания здания приводится в СНиП и составляет 80-100 мм.

Глубина промерзания грунта под зданием зависит от теплового  режима зданий. Расчетную глубину промерзания определяют по формуле:

Н = m * Hн   

                                                                                                                                           

где: Нн - нормативная глубина промерзания;

m - коэффициент влияния теплового режима здания на промерзание грунта у наружных стен здания. При полах на грунте m = 0,7; на лагах m = 0,8; на балках m = 0,9; прочие здания m = 1,0.

ФУНДАМЕНТЫ – подземные конструкции, воспринимающие всю нагрузку от здания и передающие ее основанию. Нагрузку на грунт передают через подушку, а на нее опирают столбы или стены фундамента.

Глубина заложения фундаментов зависит от многих факторов: глубины промерзания грунтов, нормативного давления на основание и расчетных нагрузок, структуры и характера грунта, от уровня грунтовых вод, глубины заложения слабых грунтов, глубины заложения соседних фундаментов, подвалов, котлованов и выемок, наличия подвала и т.д.

        Глубина заложения фундаментов на скальных, гравелистых, крупнообломочных грунтах и песках средней крупности не зависит от глубины промерзания, т.к. эти грунты не подвержены пучению при замерзании.

       В зданиях с подвалом заложение фундаментов должно быть ниже отметки пола подвала не меньше, чем на 0,2-0,5 м.

При расчете глубины заложения фундаментов необходимо учитывать наличие рядом более глубоких котлованов, подвалов, выемок.

      На фундамент действуют различные факторы. Давление вертикальной нагрузки от элементов здания, горизонтальное давление грунта, вибрация грунта, действие грунтовых вод, попеременное замерзание и оттаивание, химическая агрессия грунтовых вод, температура наружная и внутренняя (при наличии подвала), влажность подвального помещения.

        Учитывая условия содержания фундаментов, необходимо, чтобы материал фундаментов был: достаточно стойкий против грунтовых вод и возможной химической агрессии; водонепроницаемый, морозостойкий в состоянии выдержать попеременное замораживание и оттаивание; прочный на механические нагрузки и вибрацию; долговечный. Из этих условий видно, что для фундаментов пригоден ограниченный круг материалов.

По виду материалов фундаменты делятся на:

-  деревянные – применяются как временные или в исключительных случаях; При строи-тельстве малоэтажных домов. На местности с высоким уровнем грунтовых вод деревя-нные сваи стоят очень долго (400 и более лет – Венеция – фундаменты из архангельской древесины), если постоянно находятся в воде.

-  бутовые – из обломков камней размером 0,15-0,5 м, добываемых взрывным способом из горных пород. Применяются редко, т.к. их устройство трудоемко и возможно только в теплое время года;

-  бутобетонные – менее трудоемки, их не надо выкладывать из отдельных камней. Бетонную смесь с вкраплением бута (30% бута) укладывают в опалубку и ждут пока затвердеет;

-  бетонные;

-  железобетонные – позволяют облегчить конструкции благодаря арматуре;

-  из сильно обожженного кирпича.

По способу возведения фундаменты делятся на:

-  монолитные – изготавливаются на строительной площадке (железобетон);

-  сборные – из элементов заводского изготовления. Они менее материалоемки по сравнению с монолитными. Сборные элементы укладывают на цементные растворы.

       В целях повышения долговечности фундаментов и предохранения стен от воды и влаги конструкции, находящиеся в земле, гидроизолируют.

       В зависимости от нагрузок, передаваемых на фундамент, характера основания и его несущей способности, типа зданий и условий эксплуатации, от формы конструкций фундаменты бывают ленточные, столбчатые, свайные, сплошные.

          Наиболее древние - ленточные. В поперечном сечении – это прямоугольная стенка, располагаемая под несущими стенами здания по всему периметру. Устанавливаются на подушку, которую для уменьшения давления на грунт приходится расширять. Ленточные фундаменты бывают монолитные – из бутового камня или бетона. Подушки не восприни-мают скалывающих реактивных усилий от грунта, поэтому их приходится делать массив-ными. Бывают фундаменты сборные – подушка железобетонная, а стены из пустотелых блоков или ребристых панелей. Этот вид фундаментов менее материалоемок.

Столбчатые (отдельно стоящие) фундаменты позволяют получить еще большую эконо-мию материалов. Эти фундаменты бывают деревянные, каменные, монолитные, сборные. Они состоят из подушки с подколонником, столба и фундаментных балок.

Деревянные фундаменты применяют редко, под временные деревянные здания.

Каменные – в малоэтажных кирпичных и деревянных зданиях.

Монолитные (бетон) – для зданий по индивидуальным проектам.

Сборные (железобетон) – в каркасных зданиях под колоннами и столбами каркаса. Подушка устраивается из железобетонной плиты и фундаментного блока. На подушку на цементно-песчаном растворе монтируют подколонники стаканного типа. В них устанавливают колонну фундамента. При устройстве столбчатых фундаментов опорная часть подушек становится меньше, а удельное давление на грунт – больше. Поэтому столбчатые фундаменты применяют в прочных грунтах или невысоких зданиях.

Свайные фундаменты применяют в грунтах с невысокой несущей способностью. Они состоят из свай и ростверков.

Свая — элемент фундамента в виде стержня различной конфигурации поперечного и продольного сечений, погружаемый или устраиваемый в грунте, в т. ч. под наклоном и передающий нагрузку на основание своей боковой поверхностью и торцом — защемленная свая или только торцом — свая-стойка.

 Ростверк – конструкция верхней части свайного фундамента в виде бетонной или железобетонной балки. Объединяет сваи в одну устойчивую систему. Ростверки, как фундаментные балки, воспринимают нагрузку от элементов здания и передают их на сваи, а сваи – на более плотные грунты. Ростверки делают из железобетона, а сваи – из дерева, металла, железобетона и бетона. Свайные фундаменты не имеют подушки, а непосред-ственно проходят через слабые грунты и опираются на твердые слои грунта. Их можно погружать в рыхлые грунты на глубину, которая обеспечивает бес просадочность свай за счет бокового сцепления и трения грунта о сваю (висячие).

В сечении сваи могут быть:

сплошными (250x350 мм);

квадратными (от 250х250 мм до 400x400 мм);

квадратными с круглой полостью внутри.

трубчатого сечения диаметром от 400 до 700 мм.

Свайные фундаменты бывают:

1) из забивных свай – механически внедряют в грунт ударным и вибрационным способом, вдавливанием или завинчиванием;

2) из свай-столбов;

3) из винтовых свай – железобетонные полые сваи со стальными наконечниками. При завинчивании не происходит сотрясения грунта;

4) свай-оболочек – железобетонные полые сваи, заглубленные с выемкой грунта и закрепленные бетонной смесью;

5) набивных свай – их делают непосредственно в грунте. Бурят отверстия и заполняют их несущими материалами: арматурными каркасами, бетоном, песком и т.д.

Свайные фундаменты на плане различаются в зависимости от размещения:

1)  одиночные сваи – под отдельно стоящей опорой;

2)  свайные ленты – 1-2 и более рядов свай;

3)  свайные куски – под тяжелой опорой;

4)  сплошное свайное поле – под тяжелыми зданиями со сваями, объединенными ростверком.

Свайные фундаменты очень экономичны.

В слабых грунтах и при больших нагрузках применяют сплошной (плитный) фундамент. Он представляет собой толстую железобетонную плиту, располагаемую под всем зданием. На нее опираются непосредственно стойки каркаса или несущие продольные и поперечные стены. Колонны устанавливаются на места пересечения ребер.

Коробчатые фундаменты – одна из разновидностей сплошных. Такая структура принимается для уменьшения массы и расхода материала. Пустоты часто используют для прокладки коммуникаций и хозяйственных целей (гаражи). Пустоты позволяют увеличить строительную высоту плиты и, следовательно, ее жесткость, не увеличивая расход материалов.

Для зданий высотой 1-2 этажа без подвалов экономически целесообразны столбчатые фундаменты; в 5-этажных домах с подвалом – ленточные сборные, особенно с панельной стеной; в зданиях без подвала (5 этажей) при большой нагрузке и небольшом нормативном давлении на основание рекомендуются свайные фундаменты с длиной свай до 7 м; в 9-этажных зданиях без подвала – свайные, а с подвалом – ленточные с панельной стеной; для 16-этажных зданий рекомендуются свайные фундаменты или сплошные коробчатые.

Тема 7

ПРОЛЕТНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ СООРУЖЕНИЙ МОСТОВ.

Мост — искусственное сооружение, возведенное через реку, озеро, овраг, пролив или любое другое физическое препятствие. Мост, возведённый через дорогу, называют путепроводом[1], мост через овраг или ущелье — виадуком[2].

Как правило, мосты состоят из пролётных строений и опор. Пролётные строения слу-жат для восприятия нагрузок и передачи их опорам; на них может располагаться проезжая часть, пешеходный переход, трубопровод. Опоры переносят нагрузки с пролётных строе-ний на основание моста.

         Пролётные строения состоят из несущих конструкций: балок, ферм, диафрагм (поперечных балок) и собственно плиты проезжей части. Статическая схема пролётных строений может быть арочной, балочной, рамной, вантовой или комбинированной; она определяет тип моста по конструкции. Обычно пролётные строения прямолинейны, однако в случае необходимости (например, при постройке эстакад и дорожных развязок) им придают сложную форму: спиралеобразную, кольцевую, и т. д. Пролётные строения поддерживаются опорами, каждая из которых состоит из фундамента и опорной части. Формы опор могут быть весьма разнообразными. Промежуточные опоры называются быками, береговые — устоями. Устои служат для соединения моста с подходными насыпями.

       Материалами для мостов служат металл (сталь и алюминиевые сплавы), железобетон, бетон, природный камень, дерево, верёвки.

        Мосты бывают однопролетными с двумя опорами и многопролетными, когда, кроме крайних опор, устраиваемых в местах сопряжения моста с берегами, называемых устоями, имеются и промежуточные опоры.

Основные размеры моста - отверстие, высота и ширина моста, а также величина пролетов и свободная высота под мостом

Отверстие - сумма расстояний между внутренними гранями опор;

Высота - расстояние от поверхности проезда  на мосту до уровня меженных вод;

Уровень воды в реках колеблется в течение года. Большую часть года реки имеют низкий уровень — уровень межени (УМВ). В период весеннего половодья, а на некоторых реках и в летний период приток воды резко увеличивается и уровень воды повышается. Этот наивысший уровень воды называют уровнем высоких вод (УВВ)

Свободной высотой под мостом -  называют расстояние от низа пролетного строения до уровня высоких вод или расчетного судоходного уровня (РСУ) . Свободная высота под мостом должна быть достаточной для безопасного пропуска высокой воды, а на судоходных реках — для пропуска судов.

Расчетным пролетом – называют расстояние между центрами опорных точек.

Параметром моста – является схема моста

Схема моста — формула, в которой последовательно представлены размеры расчётных пролётов — расстояния между центрами опорных частей пролётных строений. Если несколько последовательных опорных частей имеют одинаковый размер, указывается их количество, помноженное на размер каждого. Например (вымышленный «мост»), схема моста 5+3x10+4 м значит, что у первого пролётного строения моста расчётный пролёт — 5 метров, три следующих — по 10 метров каждый и пятый — 4 метра[3].

Классификация мостов:

  1.  По пропускаемой нагрузке мосты делятся на

- Железнодорожные

- Автомобильные

- Метромосты

- Пешеходные

- Комбинированные (например, автомобильно-железнодорожные).

- Водные путепроводы (мосты для кораблей с низкой ватерлинией в Ирландии, Германии).

- Выделяют также трубопроводные мосты, акведуки (используются для транспортировки воды) и виадуки (мосты через овраги или ущелья; соединяют точки, равные по высоте).

2.  По статической схеме

По статической схеме мосты делятся на балочные, арочные (распорные) и комбинированные.

Балочные — самый простой вид мостов. Предназначены для перекрытия небольших пролётов. Пролётные строения — балки, перекрывающие расстояние между опорами. Основная отличительная особенность балочной системы состоит в том, что с пролётных строений на опоры передаются только вертикальные нагрузки, а горизонтальные отсутст-вуют, пролетное строение моста работает на изгиб. Балочные мосты разделяют на следую-щие типы:

Разрезная система — состоит из ряда балок, причём одна балка перекрывает один пролёт. Система статически определима и может применяться при любых типах грунтов. Недостатки: большое количество деформационных швов и обязательное наличие двух опорных частей на каждой промежуточной опоре.

Неразрезная система — одна балка пролётного строения перекрывает несколько пролётов или сразу все. Таким образом, пролётное строение неразрезной системы рассчитывается как многоопорная статически неопределимая балка с использованием метода сил, метода перемещений или других методов расчёта статически неопределимых систем, применяемых в строительной механике. Неразрезная система хороша меньшим, чем в разрезной, количеством деформационных швов и меньшей строительной высотой. Недостаток такой системы — чувствительность к деформации основания.

Консольная система — состоит из двух типов балок. Одни балки опираются на две опоры и имеют консольные свесы. Другие балки называются подвесными, поскольку опираются на соседние балки. Соединение балок осуществляется при помощи шарниров. Достоинством консольной системы является её статическая определимость, а следова-тельно, лёгкость расчёта и нечувствительность к грунтам. К недостаткам системы можно отнести большое количество и сложность устройства деформационных швов шарнирного типа, а также нарушение комфортности проезда в зоне шарниров. В настоящее время мосты такой системы сооружаются редко.

Температурно-неразрезная система — состоит из двухопорных балок, объединённых в цепь с помощью верхней соединительной плиты. Под действием вертикальных нагрузок такая система работает как разрезная, а под действием горизонтальных — как нераз-резная. Её достоинством является меньшее количество деформационных швов, а недо-статком — обязательное наличие двух опорных частей на каждой промежуточной опоре.

           Во всех вышеперечисленных схемах мостов пролётные строения могут изготавли-ваться как в виде сплошных балок различного сечения, так и в виде решётчатых конст-рукций, т.е. ферм.

Ферменные — как правило, железнодорожные мосты с пролётом свыше 50 м. Преимущества фермы — лёгкая конструкция, позволяющая перекрывать достаточно боль-шие пролёты (обычно от 40 до 150 м). Фермы изготавливают из стандартного стального проката.

Распорные системы отличаются от балочных тем, что нагрузки, передаваемые с пролётных строений на опоры, имеют не только вертикальную, но и горизонтальную составляющую, называемую в строительной механике распором. Выделяют несколько разновидностей распорных систем, довольно сильно отличающихся друг от друга:

Рамная система — состоит из рам, стойки которых выполняют роль опор, а ригели — роль пролётных строений. По форме рамы могут быть Т-образными, П-образными, а также иметь две наклонные стойки и консольные свесы (специального названия не имеют). Достоинствами рамной системы являются небольшая строительная высота и увеличенное по сравнению с балочными системами подмостовое пространство. Всё это делает рамные конструкции удобными для путепроводов и эстакад. Также данная система может быть применена в горных условиях из-за того, что там в силу особенностей рельефа нельзя понизить уровень проезда. Недостатками рамной системы являются сложность строительства и чувствительность к деформации основания. Такие системы в настоящее время малоприменимы из-за дороговизны и специфичности.

         В рамных мостах пролетные строения и опоры жестко связаны между собой в моно-литную конструкцию. При такой связи пролетное строение, находясь под нагрузкой, вов-лекает в работу на изгиб и опоры, что существенно улучшает условия работы пролетного строения и моста в целом.

Висячие — мост, в котором основная несущая конструкция выполнена из гибких элемен-тов (канатов, цепей и др.), работающих на растяжение, а проезжая часть подвешена. Вися-чие мосты весьма экономичны и легки, обычно их применяют для перекрытия больших пролетов (1—1,5 км).

Вантовые — разновидность висячих мостов: роль основной несущей конструкции выполняет вантовая ферма, выполненная из прямолинейных стальных канатов. Ванты прикреплены к пилонам — высоким стойкам, монтируемым непосредственно на опорах. Пилоны в основном располагаются вертикально, но не исключено и наклонное их расположение. К вантам крепится балка жёсткости, на которой располагается мостовое полотно. Ванты располагаются под углом наклона к горизонтали не менее 30 градусов, так как в противных случаях в них возникают большие усилия, и жёсткость сильно уменьшается. Балку жёсткости лучше выполнять коробчатого сечения, поскольку это улучшает её работу на кручение от временных нагрузок и от действия ветра. Наиболее часто вантовая система применяется при перекрытии глубоких рек и в городских условиях.

Арочный мост (англ.)русск. — основными несущими конструкциями являются арки или своды. Арка — криволинейный брус, у которого поперечный размер меньше высоты. Свод — криволинейный брус, у которого ширина сечения значительно больше высоты.

В арочных мостах основным несущим элементом является криволинейный брус, называе-мый аркой, концы которой упираются в опоры. Вертикальная нагрузка вызывает сжатие и частично изгиб арки. Давление арки, передаваясь на опоры, кроме вертикальной нагрузки, создает также горизонтальный распор, стремящийся раздвинуть опоры. Арочные мосты могут быть с ездой поверху, понизу и посередине. Опоры арочных мостов всегда массив-ные, поскольку должны быть рассчитаны и на восприятие распора. При больших пролётах арки всегда экономичнее балочных конструкций, но только в отношении пролётных строений. Из-за большого развития опор в поперечном сечении мост арочной системы дешевле балочного только при высоте опор до 2 м. Арочные мосты характерны для горных условий, поскольку позволяют перекрыть больший пролёт, чем балки, а в условиях горного рельефа сооружение дополнительных опор не оправдано. Также специфическая область применения арочных мостов обусловлена тем, что они требуют большого подмостового пространства, особенно с ездой поверху, что приводит к удорожанию и усложнению строительства насыпей подходов, которые могут достигать высоты 20 м; возрастает вероятность оползней на таких насыпях в начальный период их эксплуатации. Часто арочные мосты строят в городских условиях из соображений красоты.

Комбинированная схема — наиболее часто встречается балка с арочной подпругой; как правило, это городские мосты через большие реки.

  1.  По уровню проезда

- С ездой понизу: чаще всего сквозные фермы или арочные; все виды висячих мостов; встречаются также балочные конструкции, где подвижная нагрузка передвигается между основными несущими элементами;

- С ездой посередине: чаще всего арочные конструкции, в которых пяты арок находятся значительно ниже, а замок — выше уровня проезжей части;

- С ездой поверху: подавляющее большинство классических балочных, а также рамных конструкций; встречаются также фермы и реже арки.

       В зависимости от своих конструктивных особенностей и условий обеспечения движения судов мосты разделяют на высоководные, разводные и наплавные. Мосты обычно строят высоководными, т. е. свободно пропускающими высокие воды при паводках и проходящие по реке суда.

Наплавными называют мосты на плавучих опорах (понтонах). Их применяют при пересечении широких и многоводных рек в тех случаях, когда устройство моста на постоянных опорах требует больших затрат, которые не оправдываются предполагаемым грузооборотом по мосту.

Разводные мосты 

Особый тип мостов — разводные мосты. В разведённом состоянии мост не мешает проходу судов.

Особые конструкции разводных мостов:

  1. мосты, разводимые поднятием средней части  

- первый тип:  пролёт поднимается с  горизонтального  положении вверх (например, железно-дорожный мост в Ростове-на-Дону);

- второй тип: пролёт или пролёты поднимаются, поворачиваясь вокруг одного из шарниров (например, Дворцовый мост в Санкт-Петербурге);

     2.   поворотные мосты: у таких мостов средняя часть шарнирно укреплена на стоящей в середине реки опоре. Мост разводится поворотом средней части на 90°, таким образом средняя часть становится параллельна руслу реки. Примером такой конструкции служит Варваровский мост в украинском городе Николаеве, поворотный пролёт которого имеет длину 134 м, и мост в Валенсии, по которому проложена трасса для гонок Формулы-1.

         Стоит отметить отдельно горбатые мосты, которые отличаются своей формой: они существенно выгнуты вверх.

         Пролётные строения обычно устанавливают на опоры монтажными кранами. При строительстве больших мостов пролётное строение нередко собирают на берегу и затем перемещают (надвигают) по опорам с одного берега на другой. Навесной метод установки предполагает наращивание конструкции от опоры моста в его пролёт. При этом применяется навесной монтаж с помощью крана, двигающегося по уже построенной части (для металлических пролётных строений) или же навесная сборка с изготовлением отдельных элементов на заводе и последующей транспортировкой их к объекту (для железобетонных).

         Любой мост, как ответственное инженерное сооружение, должен удовлетворять ряду требований, заключающихся в первую очередь в том, что въезд на мост и движение по мосту должны быть удобными и безопасными (с учетом перспективы роста движения). Основными причинами, снижающими безопасность движения автомобилей на искусственных сооружениях являются: неудачное расположение мостов и подходов к ним в плане и профиле; недостаточная ширина мостов и малая высота бордюров; неудачная конструкция и расположение ограждений на подходах к искусственным сооружениям.

       В настоящее время мосты проектируют с шириной пролетного строения, равной ширине земляного полотна. Во избежание съездов автомобилей на железобетонных мостах бордюры устраивают высотой не менее 40 см.

ПЕРЕКРЫТИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

       

ПЕРЕКРЫТИЯ – внутренние горизонтальные конструкции, разделяющие здание по высо-те на этажи. Они выполняют функцию несущей конструкции – несут свою собственную массу и полезные нагрузки, приходящиеся на перекрытия (массу мебели, оборудования, людей). Кроме того, перекрытия выполняют функцию защитно-ограждающей конструкции, защищают от шума в верхних и нижних помещениях, от охлаждения в зимнее время и от перегрева летом, от сырости, которая может проникнуть в помещения первого этажа вместе с влажным воздухом подвалов. Перекрытия, исходя из своего назначения, должны удовлетворять требованиям долговечности, огнестойкости, звуко-, влаго- и теплоизоля-ции, жесткости.

       В помещениях вестибюлей, фойе применяют монолитные и сборные железобетонные безбалочные и кессонные (сетчатые) перекрытия. Несущие элементы перекрытий являю-тся подстилающим слоем покрытий полов.

         Перекрытия классифицируются в зависимости от места расположения в здании и по конструктивному решению.

1.  В зависимости от места расположения в здании: междуэтажные, надподвальные, чердачные.

2.  По конструктивному решению:

- плитные:

из сборных железобетонных плит (однослойные и многослойные);

из монолитного железобетона (в виде гладких плит (безбалочные), ребристые и кессонные);

монолитно-сборные железобетонные;

- балочные (по деревянным, металлическим и железобетонным балкам).

Конструкция  перекрытия:

  1.  Балочного

        Несущие функции выполняют балки. Они располагаются поперек или вдоль здания.

Защитную функцию в междуэтажных перекрытиях осуществляет звукоизолирующий слой, в чердачных и надподвальных перекрытиях – утепляющий слой. Звукоизоляцию и утепляющий слой укладывают на накат, опирающийся на балки. Поверх балок уклады-вают пол или непосредственно на балки или на предварительно уложенные лаги.

  1.  Плитного

         Используют сплошные, многопустотные, ребристые, часторебристые и шатровые плиты и панели перекрытий. Железобетонные плиты для повышения их прочности армируют железом. Арматурные стержни укладывают на сварке в виде сетки и каркаса в заводских условиях. Применяют предварительно напряженные железобетонные конструкции (стальные стержни предварительно растягивают, заливают бетонным раствором и отпускают. При этом бетон сжимается).

         Конструкции перекрытий в каменных домах бывают деревянными с деревянными,  стальными балками и железобетонными монолитными или сборными. В деревянных домах применяют только деревянные перекрытия.

         В деревянных перекрытиях  делали балки из бревен большого диаметра. Поэтому перекрытия опирались только на наружные стены и перекрывали большие пролеты. Это позволяло применять однопролетные конструктивные схемы перекрытий. С уменьшением поперечного сечения балок стали применять промежуточные опоры, двухпролетные, реже трехпролетные, поперечные и смешанные схемы перекрытий. Со временем стали приме-нять деревянные перекрытия по балкам из досок, поставленных на ребро. Это позволяет перекрывать большие пролеты (до 4,5 м), но такие перекрытия не имеют достаточной жесткости и на потолке появляются трещины.

       В деревянных перекрытиях по стальным балкам балки опирают, заделывая в гнезда стен или укладывая на прогоны. Концы деревянных балок предохраняют от загнивания, обрабатывая антисептиком, оборачивая рулонной гидроизоляцией. Под балки из прокат-ной стали, имеющие небольшую площадь опоры, подкладывают распределительную по-душку. Чтобы стена не промерзала в месте заделки балок в стену, с торца балки утепляют эффективными утеплителями. В качестве звукоизолирующего слоя применяют шлак или песок, который укладывается на деревянный накат. Накат устраивают из досок или брус-ков. При устройстве перекрытия по деревянным балкам очень важно обеспечить естест-венную вентиляцию пространства между слоем звукоизоляции и полом: в застойном воз-духе интенсивно развиваются грибки. В полу прорезают продухи. Это обеспечивает есте-ственную циркуляцию воздуха подполья. Продухи закрывают специальными вентиля-ционными решетками, которые поднимают над полом на 15 мм, чтобы не проникала вода под пол при его мойке.

        Перекрытия по стальным балкам имеют повышенный срок технического износа, од-нако при пожаре под действием высоких температур стальные балки сильно деформиру-ются, разрушается перекрытие, а иногда из-за деформации стальных элементов разру-шаются и стены здания. В целях экономии металла перекрытия по стальным балкам в настоящее время в жилых зданиях не устраиваются. Применение перекрытий по деревя-нным балкам в зданиях выше 4-х этажей не допускается.

        При устройстве перекрытий по деревянным балкам с боков балок к их нижним гра-ням прибивают черепные бруски квадратного сечения 50 на 50 мм. Накат опирается на черепные бруски. В качестве наката применяют настилы из пластин, доски, дощатые щиты – в два слоя, брусчатые накаты. В чердачных перекрытиях и в перекрытиях над холодным подпольем накаты служат одновременно и утепляющим слоем. Их делают из фибролита, камышита, пенобетона. Поверх накатов укладывают звукоизоляцию – песок.

          Перекрытия по железобетонным балкам. Монолитные железобетонные перекрытия проектируют ребристыми, кессонными и безбалочными. Перекрестными балками одина-кового сечения создают кессонный потолок. Такие потолки применяются в некоторых помещениях общественных зданий, т.к. обогащают интерьер. При устройстве безбалоч-ных перекрытий плиту опирают на столбы или колонны. Верхнюю часть столба увеличи-вают развитой капителью. При этом увеличивается площадь опоры. Такое решение поз-воляет отказаться от ребер.

           При возведении монолитных железобетонных перекрытий необходимы устройство опалубки, изготовление и укладка арматуры, укладка бетонной смеси в опалубку. Эти операции трудоемки и длительны.

         В полносборных зданиях применяют сборные перекрытия. Их решают по 3 конст-руктивным схемам:

1. Применение крупноразмерных панелей “на комнату”. Они опираются на продольные стены или по контуру (еще и на поперечные стены или перегородки).

Шатровые панели имеют по контуру ребра. При небольших пролетах перекрытие из шатровых панелей устраивают без ригелей поэтому уменьшается толщина перекрытия.

2. Двухпролетная схема. Крупноразмерные плиты шириной 1,2-1,5 м укладывают поперек здания и заделывают с одной стороны в наружную стену, а с другой – во внутреннюю продольную или опирают на прогоны. При этом нагрузка равномерно распределяется по всей длине опоры.

3.  Поперечная схема. Крупноразмерные плиты располагают вдоль здания, опирая на балки, уложенные поперек. При этом на стенах возникают значительные сосредоточенные нагрузки, это надо учитывать при проектировании. Но схема удобна, т.к. упрощается заделка плит поскольку их опирают на балки, а не на стены.

         Важной функцией, которую выполняют перекрытия, является звукоизоляция жилых помещений от шума соседних квартир и квартир, расположенных выше или ниже. Перекрытие подвергается звуковому напору ударного и воздушного шума, передающе-гося по материалу и по воздуху.

        Ударный шум воспринимается полом перекрытия, воздушный – потолком.

        Самым простым решением проблемы звукоизоляции является акустически одноро-дное перекрытие. В таком перекрытии несущая часть защищает помещение от воздушного шума своей массой и жесткостью, а покрытие пола из линолеума на войлочной подкладке или из ворсового ковра от ударного шума. Исходя из требований звукоизоляции от удар-ного шума, нужно отделить пол от несущей части перекрытия. Перекрытие с раздельным полом состоит из несущего элемента, основания пола из легкого бетона или из гипсового водостойкого бетона толщиной 40-50 мм. Основание пола укладывают на упругие прок-ладки из звукоизоляционного материала: жесткие и полужесткие стекловолокнистые и минераловатные плиты, эластичный пенополистирол, антисептированные древесново-локнистые плиты. На основание наклеивают безосновный линолеум. Между основанием пола и несущим элементом образуется воздушная прослойка толщиной не менее 15 мм. По своим акустическим качествам эта прослойка эквивалентна настилу массой 200-300 кг/м2. Изоляцию от воздушного и ударного шума без увеличения поверхностной плот-ности обеспечивают, устраивая раздельные конструкции перекрытий. В таком перекрытии основание пола укладывают на сплошную упругую прокладку из стекловолокнистых или минераловатных матов толщиной не менее 40 мм, после обжатия толщина упругого слоя не должна быть меньше 15 мм. Деревянные раздельные полы делают из дощатого настила по лагам, а покрытие пола – из паркета. Лаги полов опирают на балки через упругие прок-ладки из войлока, обернутого толем, или минеральных матов. Ширину звукоизоляцион-ных прокладок принимают на 0,05 м шире лаги, а длину определяют расчетом на смятие.

        Для повышения звукоизоляции от воздушного шума устраивают раздельные потолки самонесущие или подвесные.

СТЕНЫ И ПЕРЕГОРОДКИ

СТЕНЫ ограждающая и в большинстве случаев несущая конструкция зданий. Стены подразделяют на наружные и внутренние. Наружные стены предназначены для защиты жилых помещений от атмосферных воздействий осадков, ветра, температуры, городского шума, солнечной радиации и для передачи нагрузок от собственной массы, крыши, балко-нов, перекрытий и покрытий на фундаменты. Внутренние стены также несут нагрузки и, кроме того, разделяют помещения. Т.е. они являются звукоизоляционными и противо-пожарными барьерами.

И наружные, и внутренние стены разделяют на несущие, самонесущие и навесные.

       Исходя из назначения стены, как ограждающей конструкции, она должна быть мало теплопроводна, теплоустойчива, не продуваема, стойка от действия “косых” дождей и достаточно звуконепроницаема.

       Стена как несущая конструкция должна быть прочной, чтобы обеспечить передачу нагрузок на фундамент, не должна пропускать в толщину водяные пары из помещения. Скопление сорбционной влаги в конструкции стены вызывает снижение ее теплотехни-ческих качеств. При переменном замерзании и оттаивании конденсата внутри ограждения стена деформируется.

       Эффективной и оправдавшей себя в эксплуатации является однослойная стена из прочных, мало теплопроводных, звуконепроницаемых, долговечных и стойких от атмосферных воздействий материалов.

Материал для стен:

  1. Основным стеновым материалом является красный кирпич. Его применяют для кладки наружных и внутренних стен, столбов и изготовления кирпичных панелей.

  1. Стены помещений с невысокой влажностью изготовляют из керамических камней, силикатного автоклавного, известково-шлакового (плотность выше, чем у красного) и известково-зольного кирпича. Применяется также пустотелый и легкий кирпич. Эти материалы имеют в отличие от красного кирпича значительно меньшую плотность и это позволяет увеличить их размеры (0,25 * 0,12 * 0,14 и 0,25 * 0,25 * 0,14).
  2. Блоки из шлако- и керамзитобетона размером 0,188 * 0,39 * 0,19(h) м. Их прочность и морозостойкость невысоки. Поэтому их используют для стен зданий до 5-и этажей с нормальным тепло влажностным режимом эксплуатации. Керами-ческие блоки изготавливают с вертикальными и горизонтальными пустотами. Из первых выкладывают стены высотой до 3-х этажей, а из вторых – до 4-х. Блоки изготавливают и из естественных материалов. В южных районах применяют мелкие блоки из ракушечника, туфа и пористого песчаника. Стены облицовывают самым разнообразным материалом: от плит естественного камня до штукатурки. Для облицовки применяют лицевой кирпич и легкие керамические блоки. Кроме того, стены облицовывают ковровой керамической глазурованной плиткой.
  3. В сборном домостроении применяют крупные стеновые блоки и панели. Их изготовляют из однородного материала или делают многослойными. В однородных деталях применяют легкие конструктивные (керамзитобетон) и конструктивно-теплоизоляционные бетоны. Они имеют хорошие прочностные характеристики поэтому способны воспринимать значительные нагрузки. Кроме того, они имеют относительно небольшую плотность и поэтому они достаточно теплостойки. Конструктивно-теплоизоляционные бетоны (ячеистые) менее прочны. Они имеют небольшую плотность, т.е. низкий коэффициент теплопроводности.
  4. В последнее время применяются прокатные металлопластмассовые навесные панели. В качестве теплоизолирующего заполнения здесь применяется пористая пластмасса. К ней с двух сторон приклеивается гофрированная оболочка из анодированного металла (алюминия). Эти панели чаще применяют в промыш-ленном строительства. Панели выпускают в виде длинномерного материала. Режут на месте специальными механическими пилами и крепят к каркасу винтами-саморезами.
  5. В стенах малоэтажных зданий в сельской местности применяют дерево. Из круглого леса и брусьев собирают стены рубленых домов. Пиленый лес – доски, бруски, вагонка – применяется для устройства каркасно-засыпных и щитовых стен.
  6. Внутренние стены проектируют из условий прочности и звукоизоляции. Эти два требования по своим физическим свойствам совпадают: чем плотнее материал внутренней стены, тем он более прочный и менее звукопроводный. Для устройства внутренних стен также эффективно по требованиям звукоизоляции применять слоистые конструкции с чередованием плотных и рыхлых слоев.
  7. Самонесущие по прочности должны быть рассчи-таны на прочность и устойчивость от собственного веса.
  8. Навесные легкие стены из эффективных теплоизоляционных материалов предназначены только для разделения или защиты помещений от атмосферных влияний и шума. Облегченные навесные стены, как правило, малотеплопроводны и малотеплоустойчивы. Стены выполняют, выкладывая из мелкоштучных материалов или монтируя из крупных деталей, изготовленных на заводе.

Кирпичные стены. Толщину кирпичных стен определяют расчетом по прочности и теплотехническим характеристикам. Размеры выдерживают кратными габаритам кирпича. Основными типами кирпичных стен являются стены в 2,5, 2, 1,5 и 1 кирпич толщиной соответственно 0,64, 0,51, 0,38 и 0,25 м. Сплошные кирпичные стены материалоемки. На 1 м3 кладки расходуют 400-410 штук кирпича, требуют больших затрат труда и имеют большую массу. Поэтому стали применять облегченные конструкции.

        Одним из методов облегчения стен является устройство уширенных вертикальных швов. Кладку выполняли на теплом растворе. Эти виды конструкций представляют две стенки (версты) – наружную и внутреннюю толщиной в 0,5 кирпича с заполнением средней части толщиной 0,20-0,27 м менее теплопроводным материалом, чем кирпич, например, легким бетоном с заполнителем из шлака, керамзита, перлита и т.д. Облег-ченные стены имеют сопротивление теплопередаче такое же, как и сплошная стена в 2,5 кирпича, но их масса и толщина меньше. Поэтому они имеют меньшую прочность и их применение ограничено.

        Для облегчения стен и повышения их сопротивления теплопередаче в качестве стенового материала применяют легковесный (пористый) и дырчатый кирпич.

Крупнопанельные стены. Эти стены имеют намного меньше стыков, чем блочные, т.к. панели имеют высоту и ширину размером “на комнату” или две. На заводе в них вставляются оконные и дверные блоки. Панели делают однослойные и многослойные.

         Однослойные панели изготовляют из легкого бетона: керамзитобетона, перлито-бетона или шлакобетона; из ячеистых бетонов – пенобетона или газобетона. Эти бетоны имеют высокое сопротивление теплопередаче Rо. Однослойные стены производят с защитно-отделочным наружным слоем толщиной 5-7 см или защитно-отделочным наружным и внутренним слоями толщиной каждый не менее 2 см. Эти слои защищают стены от намокания под действием атмосферной влаги, но не препятствуют диффузии паров из внутренних помещений и испарению во внешнюю среду.

          Многослойные панели состоят из несущего, утепляющего и наружного отделочно-защитного слоев. Для наружных слоев выбирают теплоизоляционные материалы с высоким сопротивлением теплопередаче. Эти материалы имеют повышенную способ-ность к влагоотдаче. Поэтому в толще стены поддерживается оптимальный тепловлаж-ностный режим, т.к. с поверхности быстро удаляется не только дождевая вода, но и влага, проникающая из воздуха помещений. В тоже время теплоизоляционные материалы отли-чаются и высоким водопоглощением, поэтому их предохраняют тонким влагозащитным покрытием, обеспечивающим испарение. Толщина наружных защитно-отделочных слоев – 5-7 см. Материал внутренних слоев должен иметь большую теплопроводность. Обычно это несущий конструктивный слой. Толщина его – 7-12 см, материал слоя, как правило, плотный бетон. Несущий слой проектируется с расчетом передачи на него нагрузки от перекрытий и покрытий. В 3-х-слойной панели несущий элемент состоит из 2-х слоев, связанных между собой арматурой из антикоррозионной стали. Такое решение много-слойной панели необходимо для того, чтобы стена не так сильно поглощала влагу из воздуха помещений. Иначе появляется конденсат паров на внутренней поверхности и отсыревание конструкции. Увлажнение приводит к снижению теплотехнических свойств стены, т.к. при увлажнении уменьшается термическое сопротивление Rо материала.

Утепляющий слой состоит из легкого бетона или ячеистого бетона, а в 3-х-слойных панелях – из полужестких минераловатных плит или стекловолокнистых плит. Толщина утепляющего слоя определяется теплотехническим расчетом.

         Эффективность эксплуатации крупнопанельных стен зависит от конструкции и качества выполнения вертикальных и горизонтальных стыков. Стыки подвержены деформации, связанной с температурными и влажностными изменениями габарита панелей, а также с взаимной подвижностью слагающих панели конструктивных и теплоизоляционных слоев. Эти деформации могут нарушить герметизацию стыков.

При проектировании стыков надо предусмотреть защиту помещений от продувания, увлажнения косыми дождями и промерзания стыков. Причем стыки должны быть простыми и малотрудоемкими, из долговечных герметизирующих материалов. Стыки должны обеспечивать расчетную прочность и устойчивость наружных стен. Это обеспечивается монтажным бетоном, а герметизация стыка – полимерной мастикой и герметизирующей прокладкой.

        Существуют 3 схемы конструктивного решения стыков между панелями:

-  По первой схеме в шов закладывают эластичный герметик, который расширяется и сжимается при подвижности панелей. Эксплуатационные свойства таких стыков зависят от качества их заполнения. Это трудно проконтролировать. Главный недостаток – особенность герметиков: они стареют, со временем теряют эластичность и свойство адгезии, т.е. способность прилипать к поверхности стыкуемых панелей. В настоящее время такие стыки не применяются.

- Стыки по 2-й схеме характерны формой торцов панелей. Ребра и пазы предохраняют стык от прямого попадания воды. Декомпрессионный вентиляционный канал защищает от передачи капиллярной влаги. Недостаток стыка – усложнение формы опалубки и возможность повреждения тонких ребер при транспортировании и монтаже.

- В третьем виде стыков предусмотрена двухступенчатая защита, и дождевая вода стекает по обоим слоям изоляции. Для организации стока вертикальные каналы сообщаются с открытыми горизонтальными каналами. В этом виде стыка также соблюден принцип выравнивания давления – предусмотрен декомпрессионный канал.

       Стыки по 2-й и 3-й схемам долговечны, в них с изменением ширины шва герметичность не нарушается, поэтому они устойчивы к атмосферным воздействиям.

Более широко применяемые панели для наружных стен:

-  однослойные из легких бетонов толщиной в зависимости от расчетной наружной температуры и объемной массы бетона от 25 до 35-40 см;

-  однослойные из ячеистых бетонов автоклавного твердения на базе газобетона, пенобетона или пеносиликата толщиной 28-32 см.

        В зданиях повышенной этажности с поперечными несущими стенами или с каркасом могут применяться облегченные навесные панели. Панель состоит из деревянного каркаса, внутреннего отделочного слоя из асбестоцементных листов, наружного защит-ного отделочного слоя из алюминиевых листов, из листовой антикоррозионной стали, стекла, стеклопластика и асбестоцемента и утеплителя в виде минераловатных плит, полистирола, пенопласта. Облицовку крепят по контуру алюминиевыми профилями, а стык перекрывают нащельником. Листы облицовки привертывают к деревянному каркасу шурупами с овальными отверстиями для обеспечения подвижности облицовки под дейст-вием наружной температуры.

Деревянные стены. В сельской местности, в районах, богатых лесом, строят деревянные жилые дома со стенами из круглых бревен, из брусьев, каркасно-обшивные и сборно-щитовые.

         Бревенчатые стены рубят из бревен Æ 150-200 мм в “паз” – шириной паза не менее 130 мм. Бревна с вырубленным снизу пазом укладывают на растительный мох, после осадки стены проконопачивают паклей. Для того чтобы не было смещения бревен в горизонтальной плоскости, их крепят шипами. Шипы устанавливают по длине стены в шахматном порядке на расстоянии 1500-2000 мм. Применяются также брусчатые дере-вянные стены. Их укладывают на паклю. Чтобы стены не промокали от “косых дождей” в паз брусчатых зданий прокладывают деревянный уголок. Углы рубят в шип с перевязью.

Более экономичны деревянные каркасные стены. Конструкция стены каркасного здания состоит из стоек, утеплителя и наружной и внутренней облицовки. В качестве утеплителя применяют фибролит, минераловатные плиты и маты, камышит. В качестве засыпки – шлак, древесные опилки, стружку, торф и др. Но сыпучие утеплители дают осадку, тогда под оконными коробками и ригелями образуются воздушные пустоты. Это приводит к большому охлаждению здания и промерзанию стен.Чтобы не было осадок и для повыше-ния огнестойкости опилочные засыпки укладывают с добавкой вяжущих растворов из гипса и извести.

          Внутреннюю облицовку выполняют из сухой штукатурки, реже из мокрой гипсовой штукатурки. В качестве наружной облицовки применяют вагонку, асбестоцементные листы, реже – мокрую штукатурку. Для предупреждения продувания каркасных стен под слой наружной облицовки укладывают строительную бумагу или пергамент.

АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ НАРУЖНЫХ СТЕН

Основными архитектурно-конструктивными элементами наружных стен здания являются:

Проемы - это отверстия в стенах для установки оконных и дверных блоков.

Простенки – участки стен между проемами. Простенки бывают рядовыми (между двумя проемами) и угловыми (между углами здания и ближайшими проемами).

Перемычка – балочный или арочный конструктивный элемент, перекрывающий проем в стене сверху и воспринимающий нагрузки вышележащих конструкций.

Цоколь – нижняя часть стены, лежащая на фундаменте. Защищает стены от атмосферных осадков, попадающих на землю. Цоколь изготовляют из прочных, долговечных материалов (железобетон). Верхняя часть цоколя находится на уровне пола первого этажа. Высоту его назначают немного больше расчетной толщины снежного покрова.

Карниз – горизонтальный выступ на стене, зрительно поддерживающий крышу здания и защищающий стену от стекающей воды. Карниз, расположенный по верху наружной поверхности стены, называется венчающим или главным. Промежуточным называется карниз, разделяющий этажи. Карниз придает зданию законченный вид. Формы главных карнизов зависят от архитектуры здания и от величины выноса выступа карниза за поверхность стены. Карнизами заканчиваются стены домов с чердачными скатными покрытиями при наружных водостоках.В зданиях с внутренними водостоками и плоскими крышами стены заканчиваются парапетами.

Парапет – часть наружной стены, возвышающаяся над крышей на 0,7-1 м и ограждающая ее. Парапет делает вид здания более привлекательным и позволяет скрывать домовые трубы, выводимые на крышу, и др. надстройки. Парапеты иногда заменяют легкими металлическими ограждениями.

Сандрик – небольшой карниз, расположенный над проемами стены на фасаде здания. Часто имеет фронтон – завершение, обычно треугольное, фасада здания, портика, колоннады, ограниченное двумя скатами крыши.

Пилястры - вертикальные выступы (утолщения) стен прямоугольного сечения, служащие для придания устойчивости стенам большой высоты и протяженности. Полукруглые выступы – полуколонны.

Контрфорс – вертикальный выступ или поперечная стена, усиливающие основную несущую конструкцию и воспринимающие, главным образом, горизонтальные нагрузки.

Балконы выступают из фасада на уровне перекрытий – это огражденная площадка для отдыха. Балкон состоит из несущей конструкции, защемленной в наружной стене и прикрепленной сваркой стальным анкером.

Лоджия – углубленный балкон на фасаде здания, обычно открытый с одной стороны. По конструктивному решению лоджии делятся на встроенные (полностью размещенные в габаритах здания); частично встроенные (заглубленные за плоскостью наружной стены) и выносные (навесные – полностью выступающие за фасад здания).

Эркер – выходящая из плоскости фасада часть помещения, улучшающая освещенность и инсоляцию. Бывает многоугольный или полуциркульный, застекленный целиком или имеющий несколько окон эркер. Могут устраиваться на всю высоту здания или начинаться с какого-либо этажа – навесная конструкция.

ПЕРЕГОРОДКИ разделяют помещения и защищают их от шума. По назначению их делят на межкомнатные и межквартирные. Они не являются несущей конструкцией (внутренние стены несущие). Перегородки должны быть огнестойкими и невозгораемыми в зависимости от класса дома.

        Перегородки делают из неорганических (кирпич, легкие звукоизоляционные бето-ны, асбестоцемент и гипсобетон) и органических (дерево и пластмассы) строительных материалов.

         В настоящее время применяют стационарные и переставные перегородки. Стационарные перегородки навечно делят внутренний объем здания на помещения. Они бывают панельные, из штучных материалов и деревянные (щитовые).

          Панельные перегородки чаще всего изготовляют из гипсобетона с заполнением шлаком, опилками и др. звукоизоляционными материалами. Гипсошлакобетоном запол-няют ячеистый каркас, собираемый из деревянных реек сечением 0,02 * 0,02 м. Их уста-навливают с шагом 0,4-0,5 м. При этом получаются квадратные ячейки. Обвязку по пери-метру усиливают рейками 0,04 * 0,04 м. Панели монтируют на перекрытия, крепят к стенам и потолку анкерами. Анкеры заводят в швы между плитами или в прорезаемые углубления. Для звукоизоляции панели устанавливают на упругие прокладки. Зазоры в швах разделывают пористыми мягкими материалами.

          В щитовых перегородках плоскость делят по длине на отдельные элементы (щиты). Щиты делают многослойными. Деревянные щиты собирают из 2-3 слоев досок. Внутрен-ний слой досок располагают диагонально. Эти перегородки необходимо штукатурить, предварительно обивая дранью. Такие перегородки применялись в домах постройки до 1950 г. Большей заводской готовностью обладают щитовые перегородки из материалов на основе полимеров. Они могут быть облицованы древесностружечной плитой или тяжелыми древесноволокнистыми плитами. Их выпускают с отделанным наружным слоем или они оклеиваются обоями. В щитах укладывают средний звукоизолирующий слой из рыхлых древесноволокнистых плит. Перегородки санитарных узлов иногда собирают из каркасно-набивных щитов. Их каркас делают из деревянных реек, обивают асбестоце-ментными плоскими листами. Пустоту между ними заполняют легким бетоном или др. звукоизолирующим материалом.

          Перегородки из штучных материалов: из кирпича; из сплошных гипсовых плит с круглыми пустотами; из гипсошлаковых плит с треугольными пазами; из шлакобетонных плит; из керамических пустотелых блоков; из сплошных или пустотелых гипсовых или гипсошлаковых плит с воздушной прослойкой.

- Кирпичные перегородки толщиной в ¼ кирпича армируют полосовой сталью. Ее укла-дывают в швы с сеткой 2 на 2 кирпича. Перегородки толщиной в ½ кирпича армируют круглой арматурной сталью. Она укладывается в швы кладки через каждые 6 рядов кир-пича. Кирпичные перегородки штукатурят, а в санитарных узлах покрывают масляной краской или облицовывают плиткой. Зазор между перегородкой и потолком величиной 15-30 мм проконопачивают просмоленной паклей и заделывают раствором.

Переставные перегородки. Применяют для удобства перепланировки квартиры. Различают плоскостные и объемные перегородки-шкафы.

Плоскостные перегородки делят на переносные и раздвижные.

Переносные изготавляют из щитов, которые устанавливают в паз между направляющими брусками, которые укре-пляют на полу и в потолке. По вертикали щиты объединяют соединением в “полдерева”.

Раздвижные по схеме работы длят на 3 типа: гармончатые, планочные и створчатые.

Гармончатые - каркасная конструкция. Вертикальные стойки ее закреплены между собой системой пантографов. Конструкцию подвешивают к направляющим, по которым перегородку можно катить на роликах. Мягкие гармончатые перегородки обтягивают эластичной тканью или кожей. Жесткие перегородки (складчатые): плоскости складок крепят к стойкам на шарнирах или с помощью эластичной ткани.

Планочные перегородки собирают из большого числа профилированных реек. Каждая рейка с одной стороны имеет полуциркульный паз, а с другой – шип такого же профиля. Шипы входят в пазы смежных планок и создают плотную стенку. Рейки крепят между собой на тросе или стальной ленте. Конец ленты закреплен на вертикальной оси барабана. Перегородку собирают, когда наматывают на этот барабан. Его прячут в нише стены или обрамляют пилястрой. Концы реек запускают в пазы направляющих в потолке и на полу. К каждой 5-й рейке крепят ролики для облегчения движения перегородки.

Створчатые перегородки состоят из щитов. Эти щиты можно передвигать по одному или соединять на шарнирах. Створки передвигают по верхней и нижней направляющей, для облегчения движения на щитах устанавливаются роликовые системы.

Перегородки-шкафы совмещают 2 функции: разделения пространства и мебели. Перегородки состоят из шкафов различного назначения глубиной 0,6 м. У части шкафов всю глубину используют с одной стороны, другие делят по глубине на 2 части. Тогда дверки открывают в 2-х смежных комнатах. Применяют щитовые и каркасно-рамные перегородки-шкафы. Детали щитовых перегородок изготовляют из древесно-стружечной или столярной плиты. Полки в шкафах – постоянные и переставные.

Каркасно-рамные перегородки состоят из блоков 3-х видов: опорных, соединительных верхних и нижних и набора щитовых элементов заполнения (полки, стенки, дверки). Опорные рамы-блоки устанавливают в распор между полом и потолком. К ним крепят навесные элементы: поперечные стенки, створчатые и откидные дверки, верхние и нижние полки.

Перегородки-диафрагмы по принципу работы делят на балки и стенки. Диафрагмы-балки являются поэтажными опорами перекрытий. Они работают на изгиб как прогоны высотой, равной высоте этажа, и передают нагрузки на несущие стены или столбы. Диафрагмы-стенки передают нагрузки от перекрытий непосредственно на фундаменты. Они применяются, если стены здания недостаточно прочны, не способны выдерживать дополнительные усилия, возникающие при надстройке или замене перекрытий на более тяжелые.

Тема 8

КРЫШИ И ПОКРЫТИЯ.

ПОКРЫТИЕ – ограждающий конструктивный элемент сверху здания. Покрытие состоит из крыши и чердачного перекрытия. Крыша состоит из несущей конструкции и кровли. Назначение покрытия – обеспечение защиты здания от атмосферных осадков, потерь тепла и перегрева здания. На покрытие действуют давление ветра, нагрузки от снежного покрова, работающих людей на покрытии, от собственной массы покрытия. Оно нагрева-ется от солнечной радиации, на покрытие действуют также химические вещества, содер-жащиеся в воздухе. Для несущих конструкций покрытия используют дерево, сталь, бетон и железобетон. Предпочтение отдают сборным конструкциям. Деревянные несущие конструкции делают из круглого леса, брусков и досок. Железобетонные – из сборных деталей двух видов: панелей, которые укладываются по скату, - это детали крупной массы, и стоек, балок-стропил и плит средней массы.

      Форму крыши принимают с учетом быстрого и полного стекания воды и возможности снижения снеговых нагрузок. Поэтому покрытия делают с уклоном. У = h/l, где h – высота подъема крыши, l – заложение крыши. Уклон зависит от материала кровли и климати-ческих условий.

Существует 2 вида покрытий: раздельные и совмещенные.

Раздельное покрытие возводят над чердаками и вентиляционными прослойками. Оно представляет собой крышу, верхний слой которой – это кровля с основанием, а нижний – несущая конструкция.

Совмещенные покрытия объединяют кровлю и верхнее перекрытие сооружения. Низ такого покрытия – это потолок, а верх – кровля. Несущая конструкция у них общая.

Теплоизоляционные материалы применяют в совмещенных кровельных покрытиях. Кровли делают по жесткому основанию. Поэтому теплоизоляционный слой укладывают из достаточно твердых ячеистых, газо, керамзито- и пенобетонов или собирают из блоков (пеностеклянных, например). В зданиях невысокой степени капитальности используют фибролит и др. плитные материалы на органической основе.

Несущие конструкции покрытий

        Конструкции раздельных и совмещенных покрытий различаются своими несущими элементами. Раздельные покрытия делают чердачными или бесчердачными.

Чердачные крыши бывают скатными и плоскими. Наиболее разнообразны скатные крыши. Делают одно-, двух-, трех- и четырехскатные крыши, вальмовые, полувальмовые, многоскатные и мансардные.

Щипец – верхняя часть торцовых стен здания, ограждающая чердак при 2-х- и 3-х-скатной крыше.

Ендова – лоток для сброса воды в месте стыка двух смежных скатов крыши, образующих входящий угол.

Конек – ребро двухгранногро угла, образованного двумя скатами крыши.

Спуск – верхняя часть ската.

Обрез – нижняя часть ската.

Фронтон – если скаты крыши выступают за торцевую стену.

В чердачных покрытиях между крышей и чердачным перекрытием образуется помещение – чердак. Чердак используется для устройства инженерного оборудования, а при крутых уклонах крыши – как жилое помещение (мансарда).

       Скатные чердачные покрытия устраивают в виде наклонных плоскостей – скатов, покрытых кровлей из водонепроницаемых материалов. Формы крыш принимаются в зависимости от формы здания и от их архитектурного решения.

- Односкатные крыши устраиваются в зданиях небольшой ширины.

- У двухскатных крыш сток воды осуществляется на две стороны по двум скатам.

-Четырехскатные (вальмовые) имеют треугольные наклонные скаты-вальмы, которые под углом срезают торцы 2-х-скатной крыши.

- Полувальмовые крыши имеют наклонные торцевые скаты-полувальмы, которые срезают не весь торец 2-х-скатной крыши, а только верхнюю частью

- Шатровые крыши имеют несколько наклонных треугольных скатов, сходящихся в верхней точке покрытия.

        Слуховые окна делают не только для освещения и выхода наружу, но и как вентиляционные отверстия, через которые проветривают чердаки.

       Кровли делают с организованным и неорганизованным водостоком. В первом случае воду собирают у карнизов в настенные желоба и по ним направляют в водосточные трубы. Кровли с неорганизованным водостоком настенных желобов и труб не имеют, вода со скатов стекает по всему обрезу карнизов.

       Плоские чердачные крыши делают по образцу бесчердачных. При этом получаются холодные чердаки, которые называют техническим этажом. Эту конструкцию применяют редко, т.к. в климатических зонах с устойчивой отрицательной tо зимой лучше такой этаж утеплить. Для этого применяют совмещенные покрытия.

       Конструкции чердачных крыш называют стропильными системами. Эти системы бывают наклонными и висячими.

Наклонные стропила – это раскосная система. Она состоит из стропильных ног, подкосов и промежуточных опор – стоек. Применяют и железобетонные системы. Панели скатов укладывают на две опоры или собирают из отдельных деталей (стропильных ног и стоек) стропила.

Висячие стропильные системы – это фермы с затяжкой, воспринимающей распор. Их употребляют в зданиях, у которых нет внутренних стен, на которые можно опереть стойки наслонных стропил. Вначале фермы делами деревянными, затем стальными, а сейчас – железобетонными.

       Бесчердачные крыши – это плоские конструкции с пологими скатами. Их поверх-ность иногда используют как прогулочные площадки. Поэтому уклоны принимают минимальными, но не менее 1%. Водостоки делают наружными и внутренними.

Наружный водосток – неорганизованный. Эти крыши могут быть раздельными и совмещенными.

      Воздушное пространство под такими крышами делают высотой до 1,2 м. В самом низком месте оставляют только щели для воздуха. Для проветривания делают продухи – отверстия в наружных стенах.

       Несущие конструкции бесчердачных крыш выполняют по типу междуэтажных перекрытий балочной панельной системы. Утеплитель на них не укладывают. Чаще всего применяют железобетонные панели, которые с одной стороны опираются на наружные стены, а с другой – на выложенные на перекрытии столбики из кирпича.

     Совмещенные покрытия бывают вентилируемые и невентилируемые. Выбор типа зависит от климатических условий и условий эксплуатации.

Невентилируемые совмещенные покрытия – это сплошная конструкция, которая устраивается только над помещением с сухим и нормальным влажностным режимом.

Вентилируемые покрытия имеют между кровлей и утеплителем вентилируемую воздушную прослойку – зазор или каналы в толще железобетонной плиты. Воздушная прослойка содействует удалению влаги из утеплителя. Это улучшает его теплотех-нические свойства. Влага может попадать из-за нарушения герметичности покрытия. Индустриальный тип вентилируемых покрытий – крыши из ребристых железобетонных плит с утеплителем. Плиты изготовляют из материалов, не поглощающих влагу. Их обрабатывают водоотталкивающими составами, поэтому они не гигроскопичны и морозостойки. Попадающие на конструкцию осадки стекают по гидроизоляции и по поверхности слоя утеплителя, но это ему не вредит. Расположение утеплителя сверху кровли предохраняет покрытие от перегрева. Поэтому не устраивается пароизоляция. Совмещенные покрытия выполняют с наружным и внутренним водостоком.

        Большепролетные покрытия

        Большепролетные покрытия бывают плоскими, пространственными и пневмати-ческими. Эти покрытия применяются в общественных и промышленных зданиях.

Плоские конструкции выполняются из балок, ферм, рам, арок, которые изготовляют из клееной древесины, стального проката, монолитного и сборного железобетона.

Железобетонные балки применяют для перекрытия пролетов до 24 м. Балки используют таврового и П-образного сечения. Фермами и рамами (бесшарнирными и шарнирными) из дерева, стали и железобетона перекрывают пролеты до 60 м. Бесшарнирные рамы жестко заделываются в фундамент. Они очень чувствительны к неравномерным осадкам. Поэто-му их применяют на прочных и однородных грунтах. Шарнирные рамы менее чувстви-тельны к неравномерным осадкам грунтов. Бывают одно-, двух- и трехшарнирные рамы. Одношарнирные – шарнир в середине пролета. Двухшарнирные – шарниры в опорах.

Арки – эффективные конструкции для перекрытия больших пролетов, т.к. их очертания можно приблизить к кривой давления и за счет этого оптимально использовать материал. Горизонтальные усилия (распор), возникающие в арочных конструкциях, уменьшаются при увеличении радиуса очертания арки. При этом увеличивается стрела подъема арки, а, следовательно, и строительный объем здания. Это ведет к увеличению затрат на отопление и приведенных затрат. Арки широко распространены в покрытиях спортивных зданий больших пролетов.

Пространственные конструкцииперекрестные покрытия, купола, оболочки, висячие покрытия.

Перекрестные покрытия бывают складчатые и сетчатые.

        Для покрытий больших пролетов применяют складчатые покрытия из железобе-тона (до 50 м) и армоцемента (до 60 м). Они образуются плоскими взаимопересекающи-мися элементами поперек пролета. Складки бывают: прямоугольные и цилиндрические; пилообразные; в виде треугольных плоскостей; призматического типа; трапециевидного профиля и т.д.

Сетчатые покрытия из железобетона проектируют при пролетах до 50 м, а из стальных элементов – до 100 м. В этих покрытиях пересекаются железобетонные и стальные треугольники. Элементы работают в двух направлениях поэтому их высота меньше, чем балочных, - это уменьшает объем здания.

Купол – наиболее древняя конструкция. Его применяли, т.к. можно подобрать такие очертания, при которых в элементах свода не возникают растягивающие усилия. В залах, где желательно создать большое воздушное пространство (рынки, спортзалы) и где нет больших текущих затрат на отопление, применяют различного вида купольные конструк-ции из монолитного или сборного железобетона, куполы-мембраны из стального листа толщиной 3 мм с подклеенным снизу утеплителем. Во временных залах выставок – из клеенопластиковых конструкций.

Висячие покрытия перекрывают пролеты до 100 м. Основные элементы этих покрытий работают на растяжение и передают нагрузки от покрытия на анкеры. Они имеют криво-линейные очертания и представляют собой гибкие или жесткие нити, мембраны или ви-сячие фермы. По конструктивным особенностям различают висячие покрытия: однопояс-ные; двупоясные; гипары (гиперболические параболоиды) и вантовые.

В висячих покрытиях несущими элементами являются стальные тросы. Они натягиваются через какую-либо опорную конструкцию и укрепляются растяжками. Достоинства висячих конструкций – экономия металла и более эффективное использование несущих элементов по сравнению с балочными и рамными конструкциями, т.к. тросы работают на растяжение. Недостатки: у висячих покрытий низкая жесткость, поэтому кровельный настил часто деформируется; трудно обеспечить отвод атмосферной влаги.

         Однопоясные покрытия применяются чаще других, т.к. они технологичны в изготовлении, просты в монтаже. Ими можно придавать сооружению самую разную форму. Однопоясные покрытия состоят из системы радиальных или перекрещивающихся растяжек, которые передают горизонтальные усилия на жесткие рамы, рамы-стойки или балки-затяжки замкнутого контура. На растяжки навешивают плиты, и под этой нагрузкой нити-растяжки растягиваются. В это время между плитами омоноличивают швы, стыки заваривают. За счет упругих деформаций нитей происходит обжатие плит, и конструкция начинает работать как монолитная оболочка. В цилиндрических покрытиях создают небольшую кривизну покрова в направлении, перпендикулярном осям нитей. Это делается для отвода дождевых вод. С параболических систем в форме перевернутого купола вода поступает к центру покрытия и ее отводят внутренним водостоком. Стояки устраивают по периметру зала, а горизонтальные разводящие трубопроводы прячут в подвесном потолке. Самый простой отвод воды – с шатровых покрытий.

      В двупоясных покрытиях применяют два вогнутых пояса, соединенных напряженны-ми нитями. Наиболее распространены циркульные в плане конструкции. Нити по пери-метру крепят к внешнему кольцу, а в центре – к внутреннему. В зависимости от высоты центрального кольца систему можно делать вогнутой или выпуклой. Выпуклая система позволяет поднять центральную часть покрытия и за счет этого отвести воду к наружным стенам, не прибегая к горизонтальной разводке водостоков, и применить складчатую систему покрытия.

       Гипары (гиперболические параболоиды) – это седловидные висячие покрытия. Они формируются в решетчатые мембраны двумя видами нитей. Одни нити несущие, а вторые – напрягающие. По периметру нити заделывают в замкнутый контур. По нитям укладывают плиты или диски. Их омоноличивают, предварительно подгружая балластом или натягивая несущие тросы домкратами. После этого напрягающие нити получают наибольшее напряжение и стыки плит, перпендикулярные этим нитям раскрываются. Их заделывают раствором на расширяющемся цементе. В результате конструкцию превращают в жесткую оболочку. Гипарами перекрывают сооружения, имеющие циркульное очертание плана.

      Вантовые покрытия состоят из растянутых элементов – вант; конструкций, работающих на сжатие, - стоек и изгиб – балок, ферм, плит и оболочек. Эти покрытия могут иметь не только пространственную конструктивную схему, но и плоскую. В них используют прямолинейные стержни – ванты. Поэтому вантовые конструкции жестче, кинематические перемещения их элементов меньше, чем у других висячих покрытий.

Оболочки - одинарной и двоякой кривизны. Одинарной кривизны – цилиндрические или конические поверхности. Двоякой кривизны – выполняется в виде купола, эллипсоида. По структуре оболочки бывают: гладкие, ребристые, волнистые, сетчатые, монолитные и сборные.

КРОВЛИ

Кровли делают из листовых, штучных, рулонных материалов и мастик.

Листовые материалы – кровельная сталь, асбестоцементные волнистые листы и плиты на основе полимеров.

-  Из кровельной стали изготовляют картины покрытий скатов кровель, карнизные сливы, желоба, разжелобки, воронки и водосточные трубы.

- Асбестоцементные листовые материалы по сравнению со сталью имеют преимущества: они мало теплопроводны, стойки против атмосферных и химических воздействий.

- Покрытия на основе полимеров не нуждаются в антикоррозионной защите, высокопрочные и легкие.

Штучные материалы – это плоские плитки и черепица.

Рулонные материалы – рубероид, фольгоизол (лицевая сторона из металлической фольги), стеклорубероид, гидроизол, толь, толь-кожа, пергамин – в качестве пароизоляции), резинобитумный изол.

         Мастики применяют самостоятельно как обмазочное покрытие кровли и для приклеивания рулонных материалов. В зависимости от вида вяжущего: битумные, резинобитумные, дегтевые, гидрокамовые, гидрокам-полимерные и полимерные.

       Выбор кровельного материала – один из самых важных факторов, влияющих на внешний вид, комфортабельность и срок эксплуатации дома. Крыша выполняет множество функций: является верхней несущей и ограждающей конструкцией здания, предохраняет внутренние помещения от воздействий окружающей среды, создает эстетический вид строения и играет ведущую роль в архитектурном оформлении. На формирование облика крыши оказывают влияние климатические условия, ландшафт, национальные традиции и даже вероисповедание.

         Кровельные материалы делятся на мягкие и жесткие. К жестким относятся: шифер, кровельное железо, металлочерепица, керамическая и бетонная черепица. К мягким отно-сятся: рубероид, кровля на основе битума, покрытия из композиционных и полимерных материалов на основе каучуков и термопластов.

      От использования шифера давно отказались во всем мире, т.к. асбест – сильный канцероген. В нашей стране шифер еще широко применяется в связи с низкими ценами на него. Отличной заменой шиферу является экологичный ондулин. Это легкий, прочный листовой материал, имеющий волнообразный профиль. Ондулин водонепроницаемый, влагоотталкивающий, устойчивый к грибкам, химикатам, перепадам tо и сильным морозам. Кроме того, он способен подавлять шумы извне.

      На смену рубероиду приходят такие материалы как изопласт, гидростеклоизол, бикропласт, филизол и т.п. они более прочны. Эти полимерные материалы отличаются др. от друга сроками службы и допустимыми перепадами температур.

      Для скатных крыш используется рулонный кровельный металл различного вида (герметичность, долговечность, срок службы – 100 лет).

      Вид кровли и конструкцию подстилающего слоя предопределяет материал покрытия.

- Кровля из металлических и асбестоцементных листов. Основание кровли – обрешетка из деревянных брусков сечением 0,05 на 0,05 м, настилаемых с шагом 0,25 м. В ендовах и на карнизах делают сплошной настил шириной 0,5-0,7 м. К брускам обрешетки прибивают кляммеры – узкие полоски кровельной стали.

- Кровли из плитки укладывают по сплошному настилу

- Кровли из черепицы. Основание – обрешетка из деревянных брусков с шагом 310 мм. Пазовая черепица с обратной стороны имеет шипы с отверстиями. За эти шипы черепицу навешивают на обрешетку, зацепляя за бруски и укрепляя с помощью кляммер или мягкой проволоки. Кляммеры ставят через ряд, в ряду крепят каждую вторую или третью чере-пицу. Черепицы карнизного ряда крепят все. Для отвода воды с кровли желоба подвешивают под свесом карниза.

- Рулонные кровли выполняют по жестким основаниям: двухслойному диагональному настилу из досок, цементной стяжке, асфальтобетону, железобетонным плитам и панелям с тщательно отделанной поверхностью, загерметизированными швами и наклеенными на них полосками гидроизоляции шириной 0,1-0,12 м.

ПОЛЫ

      Основными конструктивными элементами пола являются: покрытие – верхний слой пола, непосредственно подвергающийся эксплуатационным воздействиям и выполняю-щий функции теплозащиты; гидроизоляция – в жилых зданиях предназначается для предупреждения попадания воды в перекрытие санузлов; стяжка – выравнивающий слой для придания ровной поверхности, на которую укладывают покрытие; подстилающий слой – в междуэтажных перекрытиях таким слоем является несущий элемент перекрытия. В полах, устраиваемых на грунте, подстилающий слой представляет собой слой бетона толщиной 100-150 мм.

В жилых зданиях применяют покрытия полов дощатые, паркетные, из древесностружечных плит, линолеумные, а в санузлах – из керамических плиток.

В жилых комнатах рекомендуются полы паркетные, из паркетной рейки, полового бруса и линолеума.

В кухнях, коридорах, передних паркет заменяют линолеумом или брусом.

В вестибюлях гостиниц и общежитий, в ванных, туалетах, душевых, умывальных – мозаичные шлифованные, из керамических и шлакоситалловых плиток.

По конструкции покрытия полов бывают монолитные (бесшовные) и из штучных и рулонных материалов.

Дощатые полы однослойные делают из строганных шпунтованных досок толщиной 38 мм. Доски укладывают поверх ребер балок или по лагам из досок. Лаги укладывают с шагом 0,5-0,7 м.

В некоторых случаях под лаги прокладывают амортизаторы, которые препятствуют передаче ударного шума через перекрытие.

Пол сплачивают: заводят гребень одной доски (бруса) в паз смежной и прибивают к лагам. Собранные полы остругивают, поверхность проолифливают, при необходимости шпаклюют, и окрашивают. Иногда после острожки шлифуют и покрывают лаком.

В двухслойных полах по лагам настилают черный пол из не обрезного теса. Доски черного пола толщиной 19-25 мм располагают под углом 45о к лагам. Бруски чистого пола толщиной 22 мм укладывают перпендикулярно наружной стене или лагам. Двухслойный дощатый пол обладает повышенной жесткостью.

Чтобы дощатые полы после усадки не образовывали больших трещин, нужно применять воздушно-сухую древесину (влажность не выше 10%) и доски шириной не более 120 мм. При большой усадке дощатых полов их сплачивают и после этого окончательно отделывают.

Паркетные полы укладывают на сплошное основание (сплошной дощатый пол, стяжка, древесноволокнистая прокладка), собирают рисунок “в елочку”, “вразбежку” или “в корзиночку”.

Паркетные доски (клепку) изготовляют из древесины твердых (дуб, бук, клен) и мягких пород.

Клепки крепят между собой на жесткую и гибкую рейку. Жесткое крепление возможно, когда клепка имеет гребень и шпунт. Тогда гребень заводят в шпунт, прижимают клепку и подтягивают ее к соседней гвоздем, забиваемым под углом 45о.

Крепление на гибкую рейку применяют при клепке с пазами по периметру. В них заводят коротыши реек, которые являются вкладышами-шипами.

На гвоздях собирают полы по гвоздимому основанию (по черному дощатому полу). Во избежание скрипучести при ходьбе по нему укладывают картон.

Паркет, укладываемый на цементную стяжку, имеет с нижней стороны форму “ласточника хвоста”, которым паркет вдавливается в мастику.

На древесноволокнистые прокладки паркет наклеивают при помощи различного вида клеящих мастик (фенолформальдегидный клей, меламиновый, резорциновый и др.).

После укладки паркет острагивают, шлифуют и покрывают лаком или мастикой.

Паркет поступает на стройку в виде отдельных клепок (паркетин), в щитах и в виде наклеенного на картон ковра.

Полы из паркетной рейки стелют так же, как дощатые, но лаги ставят чаще: через 0,3-0,4 м. В качестве лаг используют антисептированные бруски сечением 25-50 мм, заделываемые в слой подготовки под полы.

Полы из плиток укладывают из 4, 6 и 8-и-гранной цветной керамической плитки, из шлакоситалловых и полихлорвиниловых плиток.

Эти полы укладывают по готовому основанию или собирают одновременно с устройством подстилающего слоя. К готовому основанию плитки приклеивают, набирая из них намеченный проектом рисунок. Для приклеивания плиток применяют не только мастики, но и специальные клеи, обычно на основе полимеров.

Одновременно с основанием полы настилают, сначала укладывая и выравнивая раствор. Потом в него втапливают плитки, а швы между ними разделывают.

Полы в ванных комнатах и туалетах устраивают с прокладкой слоя гидроизоляции из 2-3 слоев рубероида на битумной мастике по хорошо выровненной стяжке.

Рулонные полы. В качестве рулонных покрытий применяют линолеум безосновный, на тканевой основе, на синтетическом каучуке, на войлочной основе, ворсовый ковер на пластмассовой основе, резиновый линолеум (релин) и др.

Полы из линолеума различных видов по единовременным затратам в 2-3 раза дешевле паркетных полов, но срок их технического износа меньше, чем любых других.

Линолеумные полы мало трудоемки, имеют хороший вид, легко поддаются очистке. Однако линолеум имеет теплоусвоение больше требуемого по нормам. Исходя из гигиенических условий эксплуатации полов, укладывать его непосредственно по железобетонному основанию нельзя, т.к. в этом случае теплоотдача от ног человека полу в 2,5 раза больше допустимой.

Поэтому приходится в конструкции пола предусматривать утепляющий слой, снижающий теплоусвоение конструкции пола, и линолеумы на мягкой пористой основе.

Линолеум можно настилать 2 способами: насухо и с приклейкой мастикой. Насухо укладывают различные виды теплых линолеумов. Из них изготовляют ковры размером на комнату. Швы между полотнищами сваривают. Готовый ковер расстилают в помещении и зажимают плинтусами. Стыки у дверных проемов сваривают.

Приклеиваемые к основанию рулонные полы собирают из полотнищ. Швы между ними тщательно прирезают и заклеивают (или сваривают) на месте, после укладки.

Бесшовные (монолитные) полы по толщине слоя делят на пластовые и пленочные (наливные). К пластовым относятся цементные, мозаичные, ксилолитовые, полимербетонные и пластбетонные полы. Пластполы состоят из подстилающего и декоративного слоев. В жилых зданиях такие полы устраивают на лестничных клетках, в вестибюлях гостиниц и общежитий. Это более твердые, мало истираемые полы крупнозернистые на цементном вяжущем с добавкой латекса и поливинилацетатной эмульсии. Добавляют красители (пигменты) различного цвета с прожилками из латунных или стеклянных полосок. Эти полоски разделяют площадь пола на участки по задуманному рисунку. После шлифовки покрытий машинами с карборундовыми кругами полы получают хороший вид. Для вестибюлей применяют однослойные полы толщиной 20-30 мм.

Цементные полы значительно менее прочные на истирание, поэтому их применение ограничено.

Ксилолитовые полы делают из состава каустического магнезита, водного раствора хлористого магния и древесных опилок. Смесь наносят в 2 слоя по 20-30 мм. Ксилолитовые полы делают с красителями различного вида. Они несложны в производстве работ и ремонте, но имеют грязновато-бурый цвет, трудно очищаемы и мало долговечны. Для придания этим и полимербетонным полам хорошего вида их натирают парафиновыми мастиками или покрывают водоустойчивыми бесцветными лаками. Мозаичные полы полируют.

Наливные (пленочные) полы из синтетических материалов например, из поливинилацетатной эмульсии с наполнителем из мелкого песка и красителя, недороги, мало трудоемки, но имеют все недостатки линолеумных безосновных полов, требуют хорошо подготовленного основания. Для улучшения сцепления пленки основание предварительно грунтуют, а для получения гладкой поверхности шпаклюют. При толщине 2-3 мм на неровностях эти полы быстро протираются и затем разрушаются. Для увеличения водостойкости и улучшения внешнего вида этих полов после того, как пленка затвердеет ее покрывают лаком. Этот тип полов применяют в вестибюлях и коридорах, где в течение суток через 1 м ширины пола проходит не более 500 человек.

4. Технико-экономические сведения

Перекрытия по удельному весу стоимости в общей стоимости жилого дома занимают почти такое же место, как и стены. Удельный вес стоимости перекрытий в кирпичном доме составляет 26%, в крупноблочном – 24, в крупнопанельном – 21%.

По удельному весу массы перекрытия находятся на втором месте после стен в общей массе здания и составляют 19 - 24%.

Поэтому применение рациональной конструкции может существенно повлиять на стоимость жилого дома.

Применение перекрытий высокой заводской готовности позволяет сократить продолжительность и уменьшить трудоемкость работ по их устройству. Затраты труда при использовании деталей большой площади с поверхностями, подготовленными под окраску, в 5-8 раз меньше, чем сборных железобетонных перекрытий меньших размеров. Это связано с тем, что при применении конструкций высокой заводской готовности нет надобности в последующей штукатурке всей плоскости потолка, нужно только обработать места стыков, а их немного.

Уменьшение массы перекрытия позволяет экономить затраты на возведение конструкции, особенно на транспортные расходы. Но уменьшение массы ведет к снижению звукоизоляционных свойств перекрытия. Повышение звукоизолирующей способности перекрытий при уменьшении массы достигается разделением перекрытия по высоте на отдельные слои. Однако, при слоистой конструкции перекрытия увеличивается его высота, а следовательно, и объем здания. А это приводит к увеличению стоимости здания: каждые 0,1 м высоты вызывают удорожание строительства дома на 1,2%.

Поэтому при проектировании уделяют большое внимание выбору оптимального решения конструкции перекрытия. Применяют различные комбинированные конструкции с эффективными звукоизоляционными слоями, воздушными прослойками, упругими прокладками и полами.

Эффективность покрытий полов той или иной конструкции определяют такими показателями как единовременные затраты, эксплуатационные свойства и технологичность устройства.

Наиболее дорогие полы из естественного камня, но они долговечны и красивы. Поэтому гранит и мрамор применяют только в парадных помещениях общественных зданий. в квартирах жилых домов самые дорогие полы – паркетные. Полы из паркетной рейки или полового бруса намного дешевле. Самые дешевые – линолеумные полы. Стоимость их настилки в 2-3 раза меньше, чем паркетных но и срок службы линолеумных полов значительно меньше, чем других.

Эксплуатационные качества покрытий полов складываются из гигиеничности и долговечности. Гигиенические качества при современном уровне развития бытовой техники уступают по важности требованиям долговечности.

Долговечность полов зависит от прочности, химической и биологической стойкости материала и от условий эксплуатации. Например, паркетные полы надо предохранять от поражения грибком. Для этого нужна хорошая вентиляция подполья. Кроме того, паркетные полы надо покрывать лаком или мастикой, но не мыть водой. Линолеум нельзя мыть горячими содосодержащими растворами, т.к. от этого линолеум становится хрупким.

С долговечностью полов связаны эксплуатационные затраты. Чем меньше долговечность, тем чаще требуется ремонт. Эксплуатационные расходы сокращаются, если межремонтный срок покрытия полов совпадает со сроками службы перекрытий в целом.

На экономические показатели устройства полов влияют трудоемкость устройства и возможность механизации работ, т.е. технологичность покрытия. С этой точки зрения наиболее эффективны линолеумные и монолитные полы.

Монолитные полы дешевы, т.к. имеют небольшую полимерность, а полы из пластбетонов, полимербетонов и полимерных пленок износоустойчивы и долговечны при правильной эксплуатации.

ОКНА И БАЛКОННЫЕ ДВЕРИ – это основные вертикальные ограждающие конструкции жилых зданий, которые предназначены для обеспечения естественной освещенности, инсоляции, вентиляции жилого помещения и для зрительной связи с окружающей средой. Они защищают помещение от внешнего шума и должны удовлетворять требованиям теплозащиты. От чередования, формы и пропорций окон зависит архитектурный облик здания.

Основные требования, которые предъявляют сегодня к оконным конструкциям – надежность, долговечность, теплоизоляционные свойства, светопропускаемость и эстетика. Для постоянных домов важны энергосберегающие характеристики конструкции и ее свойства по воздухообмену. Но самым важным свойством, которым должна обладать оконная конструкция, является ее долговечность. Эта характеристика напрямую связана с материалом, из которого изготовлено окно.

В жилых домах окна и балконные двери обычно делают деревянными. Применяют хвойные и лиственные породы. Древесина красива, не боится низких температур, при качественной обработке устойчива к воздействию внешней среды.

Сейчас применяются рамы из современных материалов: алюминия, клееного бруса, деревоалюминий, поливинилхлорид, стеклокомпозит.

Поливинилхлорид (ПВХ) позволяет особо тонкую подгонку деталей по размерам, хорошо противостоит влаге, прочен, экологичен и долговечен. Пластиковые окна изготавливают с облицовкой под любую ценную породу дерева и различных красок.

В общественных зданиях окна часто делают металлическими. Употребляют прокатный алюминий или сталь специального профиля. Для предохранения от коррозии и придания внешнего вида конструкцию анодируют, покрывая тонким слоем чернения или стойкого к атмосферным воздействиям цветного металла.

Для окон применяют оконное стекло: обычное листовое, витринное, солнце- и теплозащитное, теплопоглащающее, профильное.

В строительной практике проемы остекляют стеклопакетами. Одна из разновидностей такого материала – это листы, соединенные по периметру, с замкнутой воздушной прослойкой между ними, заполненной воздухом. Другой вид стеклопакетов, стевит, также состоит из герметически соединенных по периметру листов. Между ними укладывают стеклоткань. Применяют стевит в помещениях, где необходим рассеянный мягкий свет и уменьшенная солнечная радиация, но не нужна сквозная просматриваемость.

Крепежные детали: навесы и ручки, шпингалеты и форточные завертки, остановы, замки и магнитные держатели – называют оконными и дверными приборами.

Световую площадь окон назначают исходя из необходимой освещенности помещений, в соответствии с нормами естественной освещенности помещений, в зависимости от интерьера и архитектурной композиции здания. Обычно эту площадь принимают в жилых домах в соотношении:

Т.е. Fсв составляет от 1/5 до 1/8 площади пола жилых комнат. Fсв – световая площадь; Fп – площадь пола.

В соответствии с полученным значением назначают габаритные размеры кон по ГОСТу: h x b.

Слишком большие размеры окон зимой приводят к переохлаждению помещения (при этом увеличиваются расходы на отопление), а летом к перегреву (нужно устраивать светозащитные проемы).

2. Классификация окон и балконных дверей и их конструкции

В соответствии с ГОСТом окна и балконные двери классифицируются:

1)  по назначению: для жилых, общественных, промышленных, животноводческих и птицеводческих зданий;

2)  по материалу конструкций: деревянные, алюминиевые, стальные, железобетонные, пластмассовые;

3)  по конструкции: одинарной конструкции с одним и двумя рядами остекления; спаренной конструкции с двумя и тремя рядами остекления; раздельной конструкции с 2-3-4 рядами остекления;

4)  по количеству створок в ряду: одностворчатые, двухстворчатые, многостворчатые;

5)  по направлению открывания створок: внутрь помещения, наружу, глухие, в разные стороны;

6)  по способу открывания створок: распашные с поворотом вокруг крайней оси, откидные с поворотом вокруг нижней крайней оси, подвесные с поворотом вокруг верхней крайней оси, поворотно-откидные с поворотом вокруг верхней и нижней крайней оси, вращающиеся с поворотом вокруг горизонтальной или вертикальной крайней оси, раздвижные с перемещающимися створками в горизонтальной плоскости, подъемные с перемещающимися створками в вертикальной плоскости;

7)  по устройствам для проветривания: с форточками, с форточками-створками, с клапанами, с жалюзи, с открывающимися створками, с фрамугами;

8)  по материалу заполнения светового проема: со стеклами, со стеклопакетами, со стеклами и стеклопакетами (смешанные);

9)  по влагостойкости: повышенная влагостойкость – устанавливаются снаружи и внутри помещений при влажности больше 60%, нормальной влагостойкости (меньше 60%);

10)  по виду отделки: покрытые прозрачным отделочным покрытием, непрозрачным отделочным покрытием.

Заполнения оконных проемов состоят из коробки, переплета или полотна и подоконной доски. Коробки наглухо устанавливают в стены. Их делают со специальными четвертями – упорами, куда входят открывающиеся элементы. Переплеты делятся на створные, имеющие открывающиеся части-створки, и глухие, не открывающиеся.

Деревянные. Коробки делают из толстой доски или бруска. При площади оконных проемов больше 2 м2 для обеспечения жесткости коробки вводят промежуточные вертикальные бруски – импосты и горизонтальные бруски – средняки. Коробки вставляют в четверть оконного проема. Для предотвращения загнивания дерево покрывают снаружи слоем гидроизоляции (битумом ли смолой и обивают одним слоем толя или рубероида). К стенам коробки крепят при помощи ершей или гвоздей, забиваемых в закладные деревянные вкладыши, по два с каждой стороны оконного проема. Зазор между коробкой и стеной законопачивают герметизирующим материалом (паклей, смоченной в цементном молоке). Откосы оконного проема покрывают цементным раствором. С наружной стороны делают отлив из кровельной стали, а с внутренней – подоконник, в жилых зданиях преимущественно из дерева. В панельных стенах коробки устанавливают на заводе. Соединение со стеной герметизируют при изготовлении.

Оконные переплеты для жилых зданий изготовляют раздельные с двойным остеклением, спаренные с двойным и тройным остеклением.

Переплеты состоят из обвязок и горбыльков. В них для вставки стекол выбирают четверти (фальцы). Стекла крепят в фальцах при помощи шпилек из стальной проволоки, замазки и деревянного штапика для прижима стекла (раскладки).

Более практично крепление стекол штапиками, которые укладывают на полоски из резины или из проолифленной бумаги и привертывают к обвязкам шурупами.

Горбыльки – это горизонтальные и вертикальные бруски внутри обвязки. Когда промышленность не выпускала стекол больших размеров, горбыльки использовали практически всегда. Ими создавали рисунок окна. В современных окнах для остекления применяют листы “на переплет” высотой до 1,5 м и горбыльками не пользуются. Форточки отделяют от створок. Верхняя открывающаяся или глухая часть окна – фрамуга.

Для уменьшения инфильтрации воздуха через притворы створок их утепляют различными прокладками и перекрывают нащельниками. Чтобы в четверти коробки или переплета не попадала дождевая вода, делают деревянные отливы.

Употребляют раздельные и спаренные переплеты. Спаренные переплеты сплачивают друг с другом при помощи винтов или крючков. Один переплет навешивают в четверть коробки, а другой – на обвязку первого переплета. При необходимости протирки стекол винты отвинчивают и створки разъединяют. В спаренных переплетах с тройным остеклением протирка стекол в переплете с двойным остеклением затруднительна. Приходится отъединять штапик со стороны помещения и вынимать стекло. Чтобы часто этого не делать, при остеклении этих переплетов надо более плотно крепить стекла при помощи прокладок, чтобы пыль не попадала в пространство между стеклами.

Металлические блоки используют не только в жилых домах, но и для остекления витрин магазинов. Эти блоки сваривают из проката специального профиля (алюминиевого чаще всего). Во всех притворах прокладывают профили из атмосферостойкой резины чтобы не продувало. Т.к. металл имеет большую теплопроводность, - переплеты утепляют термовкладышами. Спаренные переплеты остекляют стеклопакетами, раздельные – обычным листовым стеклом.

В деревометаллических блоках термовкладыши не ставят. Их роль выполняют внутренние деревянные переплеты. Применяют два вида конструктивного решения таких блоков: наружный переплет металлический, а внутренний – деревянный; металл играет роль облицовки, которую крепят к спаренному переплету и коробке.

3. Общие сведения о дверях. Их классификация и конструкции

ДВЕРИ – это ограждающие конструкции, служащие для изоляции проходных помещений друг от друга, для сообщения между комнатами, а также для входа и выхода из здания.

Двери должны обеспечить: удобную связь между помещениями; безопасную эвакуацию людей. Расположение, размеры, количество дверей определяются в зависимости от интенсивности людских потоков, антропологических параметров, габаритов проносимого оборудования и высоты помещений.

В жилых домах двери обычно делают деревянными. Применяют хвойные и лиственные породы. Двери изготовляют и из листовых материалов. В качестве обшивки используют фанеру и древесноволокнистую плиту.

Делают также металлические и остекленные двери. Кроме стекол, применяемых для остекления окон, для дверей применяют еще армированное стекло. Дверные приборы те же, что и оконные. Навесы и ручки (как и для окон) изготовляют для правого и левого открывания створок.

Классификация дверей по ГОСТу:

1)  по назначению: внутренние (глухие и остекленные); наружные (глухие и остекленные); специальные (противопожарные, звукоизолирующие, дымозащитные, утепленные, повышенной прочности); двери-лазы (для прохода на крышу); люки для прохода в подвал, на крышу, чердак;

2)  по материалу конструкции: деревянные, дерево-алюминиевые, стальные, пластмассовые, из толстого закаленного стекла толщиной 10-15 мм;

3)  по конструкции: из щитовой конструкции со сплошным или мелкопустотным заполнением полотна; рамочной конструкции (филенчатые); с порогом и без него; с фрамугой и без нее (окно над дверью);

4)  по количеству полотен: однопольные, 2-х-польные;

5)  по наличию остекления: остекленные, глухие;

6)  по влагостойкости: повышенной влагостойкости (относительная влажность больше 60%), нормальной влагостойкости (влажность меньше 60%);

7)  по виду отделки: с непрозрачной отделкой – обшитые листовыми материалами, окрашенные красками; с прозрачным отделочным покрытием – отделка прозрачными лаками.

Для дверных проемов применяют блоки, изготовленные на заводе. Блоки состоят из коробки и дверных полотен.

Полотна деревянных дверей изготовляют филенчатыми и щитовыми. Филенки вставляют в пазы или четверти обвязки из брусков. Обвязку делают не только по периметру, но врезают промежуточные бруски – средняки. В наружных дверях филенки утепляют (делают двухслойными), вставляя внутрь утеплитель.

Щитовые двери изготовляют из дерево-плиты, обклеенной фанерой, или щитов с обвязкой из брусков и облицовкой из древесноволокнистых плит. Легкие двери делают из ДСП. Полотна красят, облицовывают шпоном ценных пород дерева, рулонным или листовым пластиком.

В общественных зданиях применяют стеклянные двери двух конструкций. Одна имеет металлическую обвязку по периметру. Другая обвязки не имеет полотном в ней является закаленное стекло толщиной 8-12 мм. На этом стекле на винтах устанавливают плинты с поворотными устройствами.

Коробки входных дверей в здание и из лестничной клетки в квартиры устанавливают в четверть дверных проемов наружных стен и стен лестничных клеток. Их крепят закрепами к заложенным в стены деревянным вкладышам – два по высоте проема. Чтобы древесина коробок не гнила, их с наружной стороны обмазывают битумом или смолой и обивают одним слоем толя или рубероида. Зазоры между коробкой и стеной проконопачивают паклей и покрывают раствором.

В перегородках дверные коробки укрепляют к стойкам каркаса перегородки.

4. Технико-экономические сведения

Экономические показатели оконных заполнений представлены в табл. 6.

Таблица 6 Экономические показатели оконных заполненийХарактеристика конструкции переплетов Единовременные затраты, % Приведенные затраты, % Сопротивление теплопередаче, %

Спаренные с двойным остеклением 100 100 100

Раздельные с двойным остеклением 125 107 110

Спаренные с тройным остеклением 135 99 150

Т.е. по сметной стоимости более экономичны спаренные переплеты с двойным остеклением. Эти типы переплетов требуют меньше расхода леса. Светопропускная способность их больше, чем раздельных переплетов, в которых из условия открывания наружных переплетов световой проем уменьшается. Но в оценке переплетов существенную роль играют их теплотехнические качества. Расходы на отопление обратно пропорциональны сопротивлению теплопередаче. Чем больше сопротивление теплопередаче, тем меньше расходы на отопление. По приведенным затратам более экономичны переплеты с тройным остеклением, более дорогие – раздельные с двойным остеклением.

Кроме того, при проектировании переплетов надо внимательно относиться к назначению их размеров. Если вместо 1/8 назначить площадь световых проемов равную 1/5 от площади пола, то площадь световых проемов увеличится примерно на 60%. Соответственно и расходы на отопление тоже увеличатся на 60%.

Учитывая, что в северных районах световых дней в году значительно меньше, чем в средней полосе, назначать увеличенные размеры переплетов совершенно нецелесообразно. В южных районах надо учитывать опасность перегрева помещений за счет солнечной радиации.

ТЕМА 11. ЛЕСТНИЦЫ, ГАЛЕРЕИ И БАЛКОНЫ

1.  Понятие о лестницах. Основные элементы лестничного марша

2.  Конструкции лестниц

3.  Конструкции балконов и галерей

4.  Технико-экономические сведения

1. Понятие о лестницах. Основные элементы лестничного марша.

ЛЕСТНИЦЫ – это пути сообщения между этажами. Они служат также для аварийной эвакуации из здания людей.

Лестницы являются несущей конструкцией, состоящей из чередующихся наклонных маршей и горизонтальных лестничных площадок. Для безопасности лестницы окружают вертикальными ограждениями с h = 0,6 м.

К лестницам предъявляются требования удобства ходьбы, пожарной безопасности, безопасной эвакуации жителей в случае пожара и экономичности.

Пропускная способность лестниц зависит от правильности назначения ширины маршей, числа лестниц.

Пожарная безопасность обеспечивается приданием лестнице прочности, жесткости и огнестойкости.

В жилых зданиях наибольшее распространение имеют лестницы с углом подъема a = 26о40¢; 29о45¢ и 33о45¢. Это соответствует отношению высоты подъема марша к его заложению 1:2; 1:1,75; 1:1,5. Исходы из этого уклона, высота ступени – подступенка – устанавливается равной 15; 16,5; 18 см, а ширина ступени – проступи, исходя из равенства (х + у = 45 см) соответственно будет равна 30, 28 и 27 см. Лестницы, ведущие в подвал и на чердак, проектируют более крутые, чем основные.

Ступени, уложенные на наклонные балки, называемые косоурами, образуют марши. В марше предусматривают не более 18 и не менее 3 ступеней.

В целях безопасности эвакуации лестницы ограждают несгораемыми стенами, образующими лестничные клетки. Лестничная клетка представляет собой жесткую коробку, которая повышает пространственную жесткость здания.

Если здание больше 5 этажей, на лестничных клетках располагают лифты и мусоропроводы. Лестницы и лифты соединяют в лестнично-лифтовой узел.

В 2-х-этажных домах ширина марша должна быть не менее 900 мм, а в домах высотой в 3 и более этажей – не менее 1050 мм.

На узких лестницах ограждения устанавливают с торцов ступеней, чтобы не уменьшать полезную ширину лестничного марша. В лестницах с более широкими маршами ограждения устанавливают на расстоянии 50 мм от торца. Для этого в ступенях предусматривают гнезда. Ограждение лестниц состоит из стоек, стальной решетки, верхней обвязки из полосовой стали и поручня. Поручень укладывают на верхнюю обвязку. Его делают из дерева твердых пород или из пластмассы.

Для пропуска пожарных рукавов между маршами должны предусматриваться зазоры шириной не менее 100 мм.

Ширину площадок лестничных клеток проектируют равной ширине марша (до ограждения) и не менее 1200 мм.

При проектировании зданий повышенной этажности особенно важно обеспечить безопасность эвакуации жителей.

В секционных жилых домах высотой в 10 этажей и более необходимо предусматривать незадымляемые лестницы, не менее одной на секцию. Они отличаются от обычных лестниц тем, что из лестничной клетки можно выйти на балкон или лоджию.

В зданиях высотой в 6 этажей и более необходимо также предусматривать в период эвакуации проход по балкону или лоджии в соседнюю секцию. В домах коридорного и галерейного типов, а также общежитиях высотой в 10 этажей и более с жилой площадью в этаже более 300 м 2 выходы из коридоров и галерей предусматривают не менее чем на 2 незадымляемые лестницы.

Лестницы по назначению делят на основные, запасные и пожарные.

2. Конструкции лестниц

Лестницы, галереи и балконы делают из тех же материалов, что и перекрытия. В старой застройке использовали дерево, металл и камень. В современных зданиях индивидуального строительства используют прокатную сталь и железобетонные детали малой массы, а в сборном типовом домостроении – большой массы – цельные марши, площадки, стойки и панели для балконов и галерей.

Применяют и детали средней массы – до 500 кг.

Конструкции лестниц (марши, этажные и промежуточные площадки). Марши имеют одну или две балки, являющиеся опорой для ступеней. Эти балки называют косоурами, если ступени укладывают на них по верху, и тетивами, когда ступени врезают сбоку. Этажные и промежуточные площадки состоят из плит, опирающихся на горизонтальные балки. Одна из этих балок – опора для косоуров или тетив маршей.

Лестницы собирают из деталей большой и малой массы. К деталям большой массы относят конструкции панельного типа (марши или площадки, представляющие собой единую деталь). Панель площадки монтируют, опирая на закладные детали, выпущенные из стен, или в гнезда, оставляемые в них. На площадки опирают панели маршей.

Конструкция из легких деталей – лестницы по стальной балочной клетке. Их собирают из отдельных ступеней и мелких плит, укладываемых на стальные балки и косоуры (двутавр или швеллер). Для повышения огнестойкости эти металлические конструкции оштукатуривают по стальной сетке. Эти лестницы металлоемки. В жилых домах не применяются.

Пожарные приставные лестницы делают стальными. Нижние опорные консоли изготовляют из двутавровых или швеллерных балок и уголков, а марши – из полосы и прутков.

В лестничных клетках из кирпича лестничные площадки заделывают в процессе кладки в стены. Площадочные балки с гнездами для опирания косоуров заделывают в гнезда кирпичных или керамзитобетонных панельных стен.

На балки укладывают плиту площадки, а в пазы монтируют косоуры, на которые укладывают бетонные или железобетонные ступени. Ступени имеют три типоразмера: рядовые и фризовые нижние и верхние. Снизу марш затирают цементным раствором.

Лестницы из монолитного железобетона. Устраивают редко: в зданиях из монолитного железобетона и когда лестнице придается нетиповое решение (т.е. ее нельзя выполнить из сборных элементов). Устраивают эти лестницы непосредственно на объекте с применением опалубок.

Деревянные лестницы устраивают в коттеджах или в 2-х-этажных деревянных (редко каменных) домах. Косоур обычно заменяет тетива из досок или брусьев, в боках которой прорезают вертикальные и горизонтальные пазы для досок подступенка и проступи. Низ марша подшивается досками толщиной 25 мм.

Перед входами в лестничные клетки устраивают площадки шириной не менее 1200 мм и высотой 150- 200 мм. В отдельных случаях делают крыльца с подъемом не менее 3-х ступеней.

Ступени и площадки перед входом опираются на боковые стены-щеки или укладываются на песок или другой не пучинистый грунт.

Под плиту площадки надо делать песчаное основание толщиной 300-400 мм.

Пандусы используются для сообщения между этажами. Это гладкий эвакуационный путь с уклоном 5-12о, но имеет ступеней.

Виды пандусов: одномаршевые, 2-х-маршевые, прямые и криволинейные (из монолитного желзобетона). Пол пандуса должен иметь нескользкую поверхность. Ограждения высотой 0,9 м.

3. Конструкции балконов и галерей

Балконы и галереи выполняют, применяя три конструктивные системы: консольно-балочную, консольную и стоечную. Консольно-балочная широко применялась в старой застройке. Консольные балки-кронштейны жестко заделываются в стены, на них опираются плиты.

Консольные системы встречаются реже. В старых домах – это каменная плита, заделанная в стену одной стороной по всей длине.

Стоечная система: плиты балконов и галерей опирают одной стороной на стены, а противоположной стороной – на стойки. Разновидностью конструкции являются лоджии. Плиты в лоджиях опирают на короткие поперечные стены.

В современном сборном домостроении железобетоные площадки балконов заделываются в стены в виде консольной плиты и удерживаются в стене от опрокидывания массой стены и заанкериванием к перемычкам дверей.

В легких наружных стенах масса стены недостаточна, чтобы удержать консоль балконной плиты. Поэтому балконы поддерживаются стойками или растяжками, которые укрепляются наклонно от плоскости стен к концу площадок.

Пол балконной площадки устраивают с уклоном наружу и ниже пола комнат на 125 мм, чтобы при сильных дождях вода с балкона не попадала в комнату.

Чтобы плита балкона не разрушалась от совместного воздействия воды и пониженных температурах, по наружной кромке балкона укладывают слив в виде стального уголка.

В кирпичных зданиях плиты площадки балкона укладывают на П-образные рамы из стальных двутавров или швеллеров, заделываемых концами в стены. Рассчитывают эти рамы, как консольные балки.

Иногда площадка балкона является продолжением панели перекрытия. Это более надежно от опрокидывания.

Лоджии защищены от ветра тремя стенами. В III и IV климатических поясах лоджии по функциональному назначению приравниваются к жилым комнатам. При этом требуется увеличение глубины лоджии до 2,5-3,0 м. Но при такой глубине комнаты, находящиеся за лоджиями, практически не имеют инсоляции в течение суток. Поэтому более предпочтительно устраивать лоджии-балконы глубиной до 1 м.

Полы площадок лоджий, как и балконов, имеют уклон в наружную сторону, их часто покрывают керамической плиткой.

Решетки в балконах и лоджиях, служащих эвакуационными переходами, должны быть высотой 1200 мм. Горизонтальные прутки в ограждениях решетки размещают не выше 50-60 мм от пола.

4. Технико-экономические сведения

Удельный вес стоимости лестниц в общей стоимости здания не более 1,5%. Масса тоже небольшая – 1,6-2,5%. Стоимость лестниц различного конструктивного решения изменяется в пределах 20%. Поэтому замена более дорогих лестницами меньшей стоимости может дать общую экономию не больше 1,5х0,2 = 0,3% от стоимости здания. Значит стоимость в выборе типа лестниц неглавное. Более важен показатель трудоемкости. Трудоемкость устройства лестниц на стройке из целых маршей меньше, чем из штучных железобетонных или стальных конструктивных элементов, в 3-4 раза. Важным фактором в экономической оценке лестниц является их пространственная емкость в плане. Поэтому лестничные клетки надо проектировать минимально допустимой ширины и длины, со стенами минимально допустимой толщины по конструктивным и звукоизоляционным требованиям. За счет правильно выбранной толщины стен можно достичь снижения стоимости полезной площади на 0,9-1,3%.

При глубине лоджий до 1,0 м стоимость общей площади в среднем по дому увеличивается на 2%, а при глубине 1,7 м – на 4%.

В небольших квартирах увеличение стоимости более существенно – до 5-7%. Учитывая это, надо особенно осторожно относиться к проектированию лоджий в домах для районов с большим снежным покровом, с коротким летом и длинной зимой.

Тема 9

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

В процессе эксплуатации конструкции подвергаются различным нагрузкам и воздействиям.

Работа конструкции, а следовательно, и особенности ее расчета во многом зависят от природы, характера и продолжительности воздействий. Так, при взрыве следует учитывать влияние скорости нагружения на свойства материала; при воздействии низких температур - повышенную опасность хрупкого разрушения; при продолжительном воздействии - ползучесть материала.

Классификация нагрузок и воздействий. По своей природе нагрузки и воздействия подразделяют на:

нагрузки от собственного веса конструкций;

технологические нагрузки (вес оборудования, складируемых материалов, людей, давление жидкостей, газов, сыпучих материалов и т.д.);

атмосферные нагрузки (снег, ветер, гололед);

температурные (технологические и климатические) воздействия;

монтажные нагрузки;

сейсмические и взрывные воздействия;

аварийные нагрузки, возникающие при резком нарушении технологического процесса, поломках оборудования, обрывах проводов линий электропередачи и т.д.

Все эти нагрузки и воздействия вызывают в конструкциях усилия и перемещения и могут быть отнесены к прямым воздействиям. Кроме них на конструкции могут влиять биологические (гниение), химические (коррозия), радиационные и другие воздействия. Эти воздействия приводят к изменению свойств материала (снижению ударной вязкости при радиационном воздействии), меняют параметры работы элементов (уменьшение толщины элементов, повышение концентрации напряжений при коррозии) и в итоге влияют на несущую способность и долговечность конструкций. Такие воздействия называют косвенными.

Под характером воздействия будем понимать скорость и частоту приложения нагрузок. По этому признаку нагрузки подразделяют на статические, динамические и переменные многократно повторяющиеся.

При статических нагрузках скорость нагружения равна нулю или настолько мала, что вызываемые ими инерционные силы в расчете можно не учитывать и использовать методы статики сооружений.

При динамических нагрузках скорость нагружения высока и вызываемые ими инерционные силы необходимо учитывать при расчете конструкций. В этих случаях используются методы динамики сооружений. Нормы на проектирование стальных конструкций допускают учитывать влияние динамического характера нагрузок путем умножения статической нагрузки на коэффициент динамичности, устанавливаемый на основании теоретических или экспериментальных исследований.

При воздействии переменных многократно повторяющихся нагрузок в конструкциях могут возникнуть усталостные разрушения. В этом случае конструкции необходимо проверить на выносливость.

В зависимости от продолжительности действия нагрузки делят на постоянные и временные. Временные нагрузки в свою очередь подразделяют на длительные, кратковременные и особые.

Постоянными нагрузками называют такие, которые действуют на конструкцию постоянно: собственный вес строительных конструкций, давление фунта, воздействие предварительного напряжения конструкций и т.п.

Длительными нагрузками называют такие, которые действуют на конструкцию продолжительное время (но могут и отсутствовать): вес технологического оборудования, вес складируемых грузов, давление жидкостей и газов в резервуарах и трубопроводах.

Кратковременными нагрузками называют нагрузки, действующие непродолжительное время: снег, ветер, подвижные краны, нагрузки, возникающие при транспортировке, монтаже, ремонтах и испытаниях конструкций, температурные климатические воздействия и т.д.

Особые нагрузки - это нагрузки, которые могут появиться в исключительных случаях: сейсмические воздействия, аварийные нарушения технологического процесса, резкие просадки грунтов.

Нормативные и расчетные нагрузки. Все нагрузки в той или иной степени случайны и при математическом описании могут быть представлены в виде случайных величин (например, собственный вес конструкций) или случайных функций времени (например, ветер). Однако при расчете конструкций по предельным состояниям мы принимаем детерминированные значения нагрузок. Поэтому для обеспечения необходимого уровня надежности при расчете конструкций по первой группе предельных состояний следует принимать максимальные значения нагрузок с высокой степенью обеспеченности. При расчете по второй группе предельных состояний, т.е. в условиях нормальной эксплуатации, обеспеченность может быть ниже.

Основные положения по расчету устанавливают два значения нагрузок: нормативные и расчетные.

Нагрузки, отвечающие условиям нормальной эксплуатации, называют нормативными. Их величину устанавливают в нормах проектирования, оговаривают в техническом задании или определяют по проектным значениям геометрических параметров оборудования или конструкций.

Возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую пли меньшую) сторону от их нормативных значений как вследствие естественной изменчивости нагрузок, так и отступлений от условий нормальной эксплуатации учитывается коэффициентом надежности по нагрузке гѓ. Значение этого коэффициента зависит от характера нагрузки и степени ее изменчивости. Так, нагрузки от собственного веса металлических конструкции могут отклоняться от нормативной в достаточно узких пределах (за счет допусков на размеры сечении, точности резки и т.п.), поэтому для этой нагрузки гѓ = 1,05. Снеговая же нагрузка меняется в весьма широких пределах и для нее коэффициент надежности по нагрузке достигает 1,6.

Значения коэффициентов надежности но нагрузке определяют на основании статистической обработки результатов наблюдений, экспериментальных исследований или устанавливают на основании опыта проектирования.

Умножая нормативные значения нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке, получают, i>расчетные нагрузки

F = Fnгѓ; q = qsub>nгѓ, (3.6)

где Fn, qn - нормативные нагрузки.

Расчетные нагрузки представляют собой наибольшие в вероятностном смысле нагрузки и воздействия за время эксплуатации сооружения и имеют высокую обеспеченность. Для большинства расчетных нагрузок обеспеченность превышает 0,99.

Следует подчеркнуть, что коэффициенты надежности по нагрузке учитывают только изменчивость нагрузки и возможность превышения ею нормативных значений. Они не учитывают динамического характера нагрузки или перспективного возрастания нагрузки со временем, например при модернизации производства и смене оборудования. Эти факторы при необходимости учитывают отдельно.

Сочетания нагрузок. Как правило, на сооружение действует не одна, а несколько нагрузок. При расчете конструкций необходимо выбрать наиболее неблагоприятное их сочетание, позволяющее получить в каждом элементе максимальное из возможных усилие. Однако вероятность одновременного воздействия на сооружение всех возможных расчетных нагрузок очень мала, и если мы запроектируем сооружение на такую комбинацию нагрузок, то оно будет иметь излишние запасы несущей способности. Поэтому в нормах на проектирование установлены две категории расчетных сочетаний нагрузок:

основные сочетания, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

особые сочетания, включающие кроме постоянных, длительных и кратковременных нагрузок одну из особых нагрузок.

Расчет удобно проводить на каждую нагрузку отдельно, а затем определять наиболее неблагоприятное сочетаний усилий. Если в основное сочетание входит одна временная нагрузка, ее принимают без снижения. При двух и более временных нагрузках основного сочетания их умножают на коэффициент сочетания ш, учитывающий малую вероятность совместного действия расчетных значений. Для временных длительных нагрузок ш1 = 0,95, для кратковременных ш2 = 0,9. В особых сочетаниях ш1 = 0,95, ш1 = 0,8. при этом особую нагрузку принимают без снижения. Для сейсмических районов значения коэффициентов сочетаний установлены в специальных нормах.

4. Нормативные и расчетные сопротивления

Один из вопросов, возникающих при расчете конструкций - какую характеристику материала принять в качестве предельного сопротивления? Большинство строительных сталей имеют площадку текучести, поэтому если мы доведем напряжения до временного сопротивления, то наша конструкция получит столь большие перемещения, что задолго до этого придется прекратить ее эксплуатацию. Поэтому за предельное сопротивление материала для сталей, имеющих площадку текучести, принимают, как правило, значение предела текучести. По существу это означает, что, ограничив работу стали пределом текучести, мы тем самым не допускаем развития чрезмерных пластических деформаций. В том случае, если работа конструкции допустима при развитии значительных пластических деформаций (например, трубопроводы), за предельное сопротивление материала может быть принято значение временного сопротивления.

Значения предела текучести и временного сопротивления, установленные в нормах, называют соответственно нормативным сопротивлением по пределу текучести Ryn и нормативным сопротивлением по временному сопротивлению Run. Эти значения соответствуют минимальным браковочным характеристикам, предусмотренным государственными стандартами и техническими условиями.

Свойства стали обладают определенной изменчивостью и, как это мы сделали для нагрузок, для нормативных сопротивлений также можно определить их обеспеченность. Согласно многочисленным статистическим исследованиям, для большинства строительных сталей обеспеченность нормативных сопротивлений составляет 0,95.0,99, что соответствует требованиям основных положений по расчету.

Хотя обеспеченность нормативных сопротивлений высока, существует, пусть и небольшая, вероятность, что в конструкцию попадет металл с более низкими характеристиками, тем более что контроль качества стали проводят выборочным методом. Кроме того, прокат часто поставляют с минусовыми допусками и геометрические характеристики сечений могут быть меньше номинальных. Имеются и различия в работе стали в образцах, на которых проводятся испытания, и в конструкции. Влияние этих факторов на снижение несущей способности конструкций учитывают коэффициентом надежности по материалу гm. Значения гm, установлены на основании статистической обработки результатов заводских испытаний образцов и анализа условий контроля качества металлопроката.

При поставке сталей по ГОСТ 27772-88 для всех сталей кроме С590 и С590К гm =1,025. При поставке стали по ГОСТ 370-93 и ГОСТ 19281-89 (с изменениями), а также для сталей С590 и С590К по ГОСТ 27772-88 гm =l,05.

Основной расчетной характеристикой стали является расчетное сопротивление, определяемое делением нормативного сопротивления на коэффициент надежности по материалу: Ry = Ryn/ гm; Ru = Run/ гm. (3.8)

При расчете конструкций с использованием расчетного сопротивления, установленного по временному сопротивлению, учитывают повышенную опасность такого состояния путем введения дополнительного коэффициента надежности гu =1,3.

Рассмотренные нормативные и расчетные сопротивления относятся к работе стали на растяжение, сжатие, изгиб, т.е. при действии нормальных напряжений. При срезе расчетные сопротивления Rs, определяют путем умножения расчетного сопротивления растяжению Ry на коэффициент перехода 0,58, т.е. Rs=0,58Ry. При уx = уy = 0 условие перехода в пластическое состояние уeѓ = v 3ф2 = уy / v 3.

При сжатии торцевой поверхности в случае плотной пригонки (строжка или фрезеровка торца) материал в зоне контакта работает в условиях всестороннего обжатия и расчетное сопротивление может быть повышено. Согласно нормам, Rp = Ru.

При расчете проката на растяжение в направлении, перпендикулярном плоскости проката (г - направлении), учитывая пониженные прочностные и пластические свойства стали в этом направлении, а также возможность расслоя, расчетное сопротивление Rth = 0,5Ru, т.е. меньше, чем при работе в плоскости проката.

5. Предельные состояния металлических конструкций и определение усилий в их элементах

В зависимости от свойств материалов, внешних воздействий и условий эксплуатации конструкции по виду работы под нагрузкой и наступлению предельных состояний можно разбить на шесть групп.

1. Конструкции, у которых предельное состояние наступает при работе в упругой или упругопластической стадии. К ним относятся конструкции, выполненные из пластических материалов при Rнт <0,75 Rнв и находящиеся под воздействием статических нагрузок малой повторяемости. Эти конструкции в первой стадии работают упруго; во второй-по упругопластической схеме (участок а-б) в результате развития деформаций в шарнирах текучести или последовательного образования шарниров текучести в системе; в третьей стадии (участок б-в) происходит резкое нарастание перемещений системы из-за распространения пластического течения на все наиболее напряженное сечение в статически определимых системах или образования ряда шарниров текучести, превращающих статически неопределимую систему в изменяемую. В последней стадии работы система получает столь большие перемещения, что практически становится непригодной для дальнейшей эксплуатации.

При работе под нагрузкой эксплуатационные качества таких конструкций определяются двумя предельными состояниями - по несущей способности и непригодности к нормальной эксплуатации, предупреждение которых и должно быть обеспечено расчетом.

Первое предельное состояние может наступать при нарушении нормальных условий эксплуатации и перегрузке конструкции. Расчет в этом случае производится по расчетным нагрузкам.

При перегрузке конструкции и работе ее в упругопластической стадии возможны такие случаи, когда развиваются значительные перемещения fполн при сохранении несущей способности. При этом после снятия нагрузки часть перемещений снимается благодаря упругой работе конструкции, а часть focт остается из-за развившихся пластических деформаций. Это состояние конструкции также отвечает первому предельному состоянию (второй подгруппы).

Остаточные деформации допустимы только такой величины, при которой не нужен капитальный ремонт и не будет создано препятствий для дальнейшей нормальной эксплуатации конструкций (например, не будет заклинивать мостовой кран, повреждено кровельное покрытие или стеновое ограждение и т.п.). Возможность возникновения полных и остаточных деформаций в допустимых пределах должна проверяться расчетом конструкции при работе ее в упругопластической стадии при воздействии расчетных нагрузок. Размеры допустимых полных и остаточных деформаций при воздействии расчетных нагрузок нормами пока не установлены, и принимать их надо на основе опыта эксплуатации конструкций и анализа их работы под нагрузкой.

В процессе проектирования необходимо обеспечить также соответствующие эксплуатационные качества работы конструкций в упругой стадии при воздействии нормативных нагрузок (без перегрузки). Хотя при этих воздействиях несущая способность конструкции обеспечивается, возникающие упругие перемещения могут препятствовать их нормальной эксплуатации, например, по гибким подкрановым балкам затрудняется проезд мостовых кранов, зыбкое покрытие неприятно сказывается на самочувствии людей и т.п. Такое состояние отвечает второму предельному состоянию. Проверка расчетом возможности появления такого состояния производится по упругой стадии работы конструкций при воздействии нормативных нагрузок (без перегрузки).

2. Конструкции, у которых предельное состояние наступает только при упругой стадии работы. К таким конструкциям относятся конструкции, находящиеся под воздействием статических нагрузок малой повторяемости, выполненные из стали высокой прочности. В конструкциях из таких металлов пластические деформации развиваются при напряжениях, близких к временному сопротивлению, что делает опасным использование этих напряжений. Поэтому расчет таких конструкций и по первому, и по второму предельным состояниям производят по упругой стадии работы. Неразрушимость конструкций в этих случаях при определении прочности обеспечивается введением дополнительного коэффициента гb.

3. Конструкции, у которых предельное состояние наступает вследствие потери устойчивости. Потеря устойчивости происходит при сравнительно малых перемещениях, поэтому эксплуатационные качества конструкции определяются не ее деформациями, а несущей способностью. Проверка устойчивости относится к первому предельному состоянию и производится при воздействии расчетных нагрузок.

4. Конструкции, у которых предельное состояние наступает вследствие хрупкого разрушения. Хрупкое разрушение возможно при применении любых марок стали, и происходит оно при малых деформациях как при расчетных, так и при нормативных нагрузках. Хрупкому разрушению способствуют концентрации напряжений, ударные воздействия, понижение температуры и другие факторы. Предельное состояние конструкции в этих случаях относится к первому состоянию, поскольку при этом теряется несущая способность.

5. Конструкции, у которых предельное состояние наступает вследствие усталости. Усталостные разрушения относятся к первому предельному состоянию, поскольку происходит исчерпание несущей способности конструкции. Такого вида разрушения наступают при многократном нагружении, которое возможно только при нормальном режиме эксплуатации конструкции. Поэтому выносливость (усталость конструкции) проверяют при воздействии нормативных или меньших, но часто повторяющихся нагрузках при работе конструкций в упругой стадии.

6. Конструкции, предельное состояние которых наступает вследствие колебаний, вызванных динамическим воздействием нагрузок. Колебания конструкций могут возникать при пуске и остановке оборудования, нормальной его работе, ветровом воздействии на сооружение и др. и могут неблагоприятно сказаться на самочувствии людей, затруднить или исключить возможность работы с точными приборами и даже привести к разрушению конструкций. Особенно следует отметить возможность разрушения конструкций при землетрясении. В зависимости от вида и характера колебаний состояние конструкции может быть отнесено к первому или второму предельному состоянию.

Тема 10

ЖЕЛЕЗОБЕТОН

Железобетон представляет собой композиционный строительный материал, в состав которого входят бетон и стальная арматура. Благодаря свойствам арматуры железобетон обладает способностью работать на растяжение, что в свою очередь позволяет значительно облегчить элементы строительных конструкций.

Железобетонные конструкции могут быть сборными и монолитными. Монтаж сборных конструкций проводится непосредственно на строительной площадке из определенных элементов, изготовленных в фабричных условиях. При монтаже сборных железобетонных конструкций используют все основные типы бетонов: тяжелый, легкий на пористых заполнителях и ячеистый. Бетонирование монолитных железобетонных конструкций проводится также непосредственно на месте строительства. В современном строительстве наиболее широкое распространение получил монолитный железобетон (рис. 22).

Бетон

Бетоном называется сложный материал, который получается вследствии формования и твердения определенным образом подобранной бетонной смеси, которая обеспечивает самому бетону все необходимые характеристики: прочность, водонепроницаемость, морозостойкость и др.

Как правило, бетонная смесь состоит из следующих ингредиентов: вяжущее вещество, вода, заполнители и специальные добавки. Бетонная смесь должна соответствовать основным характеристикам материала: иметь хорошую удобоукладываемость, соответствующую используемому способу уплотнения, и при транспортировке и укладке сохранять однородность, полученную при изготовлении. В идеальном варианте пропорции по массе бетонной смеси должны составлять 8—15% цемента, 80—85% заполнителей.

Все бетоны обладают различной плотностью и в зависимости от этого подразделяются на следующие группы:

особо тяжелые бетоны, у которых плотность более 2500 кг/м3. Такие бетоны изготавливаются на основе особо тяжелых заполнителей, например, барита, магнетита, чугунного скрапа и используют в строительстве защитных сооружений специальной конструкции;

тяжелые бетоны, плотностью 2200—2500 кг/м3. Изготавливаются на основе песка, гравия, щебня из прочных горных пород и используются в строительстве всех несущих конструкций;

облегченные бетоны, плотность которых 1800— 2200 кг/м3. В основном такие бетоны используются в несущих конструкциях;

легкие бетоны, плотностью 500—1800 кг/м3. В свою очередь эти бетоны подразделяются на:

1 легкие бетоны на пористых природных и искусственных заполнителях;

2 ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), в состав которых входят вяжущая основа, вода, тонкодисперсный кремнеземистый компонент и преобразователь;

3 крупнопористые или беспесчаные бетоны, основанные на плотном или пористом крупном заполнителе без использования мелкого заполнителя;

особо легкие бетоны, плотностью не более 500 кг/м3. Они, как правило, ячеистые и основаны на пористых заполнителях. Используются обычно для теплоизоляции

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

Анфиладная схема – последовательно расположенные проходные помещения.

Балка – горизонтальный конструктивный элемент перекрытия или каркаса из дерева, стали и железобетона, работающий на изгиб.

Балконы – это огражденная площадка для отдыха, выступающая из стены здания.

Блокированные системы – каждая из групп родственных помещений расположена в отдельном блоке.

Венчающий или главный карниз – расположенный по верху наружной поверхности стены.

Висячие стропильные системы – это фермы с затяжкой, воспринимающей распор.

Высота этажа – расстояние от уровня пола до верха вышележащей перекрывающей конструкции.

Горбыльки – это горизонтальные и вертикальные бруски внутри обвязки окон.

Грунты – различные горные породы магматического, метаморфического и осадочного происхождения.

Двери – это ограждающие конструкции, служащие для изоляции проходных помещений друг от друга, для сообщения между комнатами, а также для входа и выхода из здания.

Долговечность – это свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Допуск – максимально допустимое отклонение фактического размера конструктивного или сборного элемента в большую или меньшую сторону.

Единая модульная система – совокупность правил согласования размеров объемно-пространственных и конструктивных элементов зданий на базе единого модуля М, равного 100 мм.

Ендова – лоток для сброса воды в месте стыка двух смежных скатов крыши, образующих входящий угол.

Естественные основания – грунты, залегающие под фундаментом и способные в природном состоянии воспринимать и выдерживать нагрузку от здания.

Зальные планировочные схемы – выделение основного функционального элемента – большого зала.

Здание – это антропогенная система, созданная человеком для защиты от непогоды и врагов, а также для определенного вида деятельности.

Импосты – промежуточные вертикальные бруски при площади оконных проемов больше 2 м2.

Инженерное оборудование зданий – это санитарно-технические системы и приборы здания.

Инсоляция помещений – облучение поверхностей солнечными лучами.

Искусственное основание – это искусственно уплотненный или упрочненный грунт.

Карниз – горизонтальный выступ на стене, зрительно поддерживающий крышу здания и защищающий стену от стекающей воды.

Качество жилья – совокупность свойств, характеризующих степень пригодности зданий к использованию по назначению и удовлетворению запросов потребителя.

Колонны и столбы – опоры или стойки, установленные внутри здания, воспринимающие нагрузки от перекрытий и стен, и передающие их на фундамент.

Конек – ребро двухгранного угла, образованного двумя скатами крыши.

Конструктивная схема здания – принцип размещения в пространстве его основных несущих конструкций.

Конструктивный номинал – размер конструктивного элемента.

Контрфорс – вертикальный выступ или поперечная стена, усиливающие основную несущую конструкцию и воспринимающие, главным образом, горизонтальные нагрузки.

Коридорная схема - отдельные изолированные ячейки, отделенные от коридора перегородками.

Косоуры – наклонные балки, на которые укладывают ступени лестниц.

Кровля – это водонепроницаемое покрытие здания.

Крыша – кровля и поддерживающая ее конструкция.

Лестницы – вертикальные коммуникации здания.

Лестницы – это пути сообщения между этажами, служащие также для аварийной эвакуации из здания людей.

Лестнично-лифтовой узел – это помещение, предназначенное для размещения вертикальных коммуникаций (лестничной клетки и лифтов).

Лестнично-лифтовой холл – помещение перед входами в лифты.

Лоджия – углубленный балкон на фасаде здания, обычно открытый с одной стороны.

Мансардный этаж (мансарда) размещен внутри чердачной части здания.

Марши – ступени, уложенные на косоуры.

Надежность – сохранение работоспособности в течение всего срока службы здания или его элемента.

Надземная часть здания- располагается выше перекрытия подземной части здания.

Наслонные стропила – это раскосная система, состоящая из стропильных ног, подкосов и промежуточных опор – стоек.

Натурный размер – фактический размер элемента, выполненного в натуре.

Несущий остов здания- образуют несущие конструкции.  Ограждения части здания, которые защищают от внешней среды или разделяют помещения.

Номинальный модульный размер – проектное расстояние между разбивочными осями.

Нормали – это проектно-типологические стандарты.

Обрез – нижняя часть ската крыши.

Объемно-планировочный элемент – часть объема здания, ограниченная высотой этажа, продольным и поперечным шагом, пролетом.

Огнестойкость зданий (конструкций) – это способность сопротивляться воздействию огня и распространению опасных факторов пожара.

Окна – прозрачные ограждающие конструкции здания.

Окна и балконные двери – это основные вертикальные ограждающие конструкции жилых зданий, которые предназначены для обеспечения естественной освещенности, инсоляции, вентиляции жилого помещения и для зрительной связи с окружающей средой.

Основание здания – массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий через него нагрузки от зданий и сооружений.

Отказ – частичная или полная потеря работоспособности в результате возникновения неисправности.

Отмостка – узкая полоса вокруг здания с покрытием из каменных материалов, бетона или асфальтобетона.

Парапет – часть наружной стены, возвышающаяся над крышей и ограждающая ее.

Перегородки – конструктивные элементы, делящие пространство в пределах этажа на помещения.

Перегородки – разделяют помещения и защищают их от шума.

Перекрытия – внутренние горизонтальные конструкции, разделяющие здание по высоте на этажи.

Перекрытия – горизонтальные элементы, разделяющие здания на этажи, несущие собственный вес и полезные (временные) нагрузки от людей и различных предметов, стоящих на полах, а также обеспечивающие пространственную жесткость здания и воспринимающие горизонтальные усилия.

Перемычка – балочный или арочный конструктивный элемент, перекрывающий проем в стене сверху и воспринимающий нагрузки вышележащих конструкций.

Пилястры – вертикальные выступы (утолщения) стен прямоугольного сечения, служащие для придания устойчивости стенам большой высоты и протяженности.

Планировочная отметка земли – это уровень земли на границе отмостки.

Подвальный этаж – отметка пола помещений ниже планировочной отметки земли более чем на половину высоты.

Подземная часть здания расположена ниже планировочной отметки земли или отмостки (ниже 0.000).

Подошва – нижняя плоскость фундамента.

Пожарная опасность здания – это способность возникновения опасных факторов пожара и его развития.

Покрытие – ограждающий конструктивный элемент сверху здания.

Полуколонны – полукруглые выступы стен.

Привязка – местоположение элемента относительно разбивочных осей.

Продухи – отверстия в наружных стенах.

Проектное решение – решение задачи по возведению или реконструкции какого-либо здания, комплекса зданий, сооружения или по осуществлению определенного производственного процесса, изложенного в проекте.

Проемы - это отверстия в стенах для установки оконных и дверных блоков.

Пролет – расстояние в плане здания между разбивочными осями его несущих стен, колонн, опор в направлении, соответствующем длине основной несущей плиты перекрытия.

Промежуточный карниз – карниз, разделяющий этажи.

Простенки – участки стен между проемами.

Работоспособность здания – состояние, при котором здание и его элементы способны нормально функционировать в заданных режимах.

Ремонтопригодность здания – это приспособленность элементов здания к предупреждению, обнаружению и устранению неисправностей при техническом обслуживании и ремонте.

Ростверк – конструкция верхней части свайного фундамента в виде бетонной или железобетонной балки.

Сандрик – небольшой карниз, расположенный над проемами стены на фасаде здания.

Секция – объемно-планировочные элементы, объединенные одной лестничной клеткой.

Скат – наклонные плоскости скатных чердачных покрытий, покрытые кровлей из водонепроницаемых материалов.

Сооружение – это объемная, плоскостная или линейная наземная, надземная или подземная строительная система, состоящая из несущих, в отдельных случаях и ограждающих, конструкций, и предназначенная для выполнения производственных процессов различного вида, хранения материалов, изделий, оборудования, для временного пребывания людей, перемещения людей и грузов и т.д. (трубопроводы, линии электропередач, путепроводы, аэродромы, стадионы, метро, тоннели, башни, гидротехнические и мелиоративные сооружения).

Социально-экономическая оценка – это соотношение социальных и экономических показателей, определяемое количеством баллов, процентов, часов увеличения свободного времени, градусов приближения температуры к комфортной и др. и измерение потребительских свойств жилища, приходящихся на 1 руб. затрат.

Спуск – верхняя часть ската крыши.

Средняки – горизонтальные бруски при площади оконных проемов больше 2 м2.

Стена – ограждающая и, в большинстве случаев несущая конструкция.

Стропильная система или чердачное перекрытие (при совмещенной крыше) – специальные конструкции, которые поддерживают кровлю.

Стропильные системы – конструкции чердачных крыш.

Тамбур – проходное пространство между дверями, служащее для защиты от проникновения холодного воздуха, дыма и запахов при входе в здание, лестничную клетку или др. помещения.

Технико-экономическая оценка – это сопоставление технических показателей с экономическими.

Технический этаж – этаж, используемый для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций.

Типизация – отбор наилучших объемно-планировочных параметров здания (шагов, пролетов), конструктивных размеров оконных и дверных проемов и сборных изделий для них с целью многократного использования их в качестве типовых для массового строительства зданий.

Типоразмер изделия – тип сборного элемента (панель перекрытия и др.), его геометрическая форма и размеры.

Унификация – применение небольшого числа единообразных по форме и размерам элементов взамен большого количества типовых деталей.

Фитинги – соединительные фасонные детали, которые устанавливаются при монтаже на стыках, поворотах и ответвлениях трубопроводов.

Фрамуга – верхняя открывающаяся или глухая часть окна.

Фронтон – завершение фасада здания, портика, колоннады, ограниченное двумя скатами крыши.

Фундамент – это подземная конструкция, предназначенная для передачи нагрузки от здания через подошву на грунт основания.

Цоколь – нижняя часть стены, лежащая на фундаменте.

Цокольный этаж – это этаж, отметка пола помещений которого ниже планировочной отметки земли на высоту не более половины высоты помещений.

Чердак – это пространство между поверхностью покрытия крыши, наружными стенами и перекрытием верхнего этажа.

Шаг – это расстояние между вертикальными несущими конструкциями (колоннами, столбами, стенами или оконными простенками), членящими здание на планировочные элементы.

Щипец – верхняя часть торцовых стен здания, ограждающая чердак при 2-х- и 3-х-скатной крыше.

Эркер – выходящая из плоскости фасада часть помещения, улучшающая освещенность и инсоляцию.

Этаж – часть здания по высоте, ограниченная полом и перекрытием или полом и покрытием.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

578. Расчёт термодинамических циклов 3.66 MB
  Исследование термодинамического цикла ДВС. Определение параметров рабочего тела в характерных точках цикла. Определение количества тепла участвующего в термодинамическом цикле. Определение параметров рабочего тела в характерных точках. Определение КПД паросиловой установки с учётом и без учёта работы насоса.
579. Сущность процесса обучения. Закономерности и принципы процесса обучения 82 KB
  Педагогически адаптированная система знаний и умений из какой-либо отдельной области действительности и соответствующей ей деятельности по усвоению и использованию знаний и умений. Материальные и идеальные объекты, использующиеся в процессе обучения для реализации дидактиеских целей.
580. Контейнерная транспортная система 80 KB
  Классификация технических средств контейнерной транспортной системы. Подъемно-транспортное оборудование, применяемое для перегрузки. Влияние КТС на организацию перевозочного процесса.
581. Основные понятия стресса. Техники снятия стресса 78 KB
  Несоответствие между нагрузкой и имеющимися в наличии ресурсами человека. Неблагоприятные социальные условия. Ситуации повышенной моральной или материальной ответственности. Затылочно-лобная самокоррекция. Стирание стрессовой информации из памяти.
582. Макроэкономика, краткий конспект 470.5 KB
  Характерные особенности макроэкономики как науки. Особенности макроэкономического анализа. Макроэкономические модели. Экзогенные и эндогенные переменные. Запасы и потоки. Модель круговых потоков. Субъекты и рынки кругооборота. Основные макроэкономические тождества.
583. Графическое представление данных (построение диаграмм) 83 KB
  Основные понятия и термины, используемые при работе с диаграммами. Построение, редактирование и форматирование различных диаграмм.
584. Использование и способы работы с переменными в Visual Basic 57 KB
  Ознакомиться с типами переменных, их описанием в программе. Тип Variant, переменная этого типа может иметь любой размер.
585. Теория и практика семейного права. Нормы семейного права и семейное законодательство 94 KB
  Нормы семейного права и семейное законодательство. Цель и принцип семейного законодательства. Права и обязанности родителей и детей. Форма воспитания детей, оставшихся без попечения родителей. Обязанности детей по содержанию родителей и заботе о них.
586. Правосторонняя нижнедолевая пневмония 72 KB
  История настоящего заболевания. Осмотр системы органов дыхания, пищеварения и брюшной полости. Клинический анализ крови. Выявления поражения миокарда, нарушения проводимости, ритма, возбудимости. Подтверждения клинического диагноза, для выявления воспалительных инфильтратов в легких и туберкулезных очагов