Несущий остов и конструктивные системы зданий

Основания.

Основание – массив грунта непосредственно воспринимающий всё нагрузки от сооружения.

Основания:

1. Естественные.

2. Искусственные.

Естественное основание – это грунт способный в природном состоянии выдерживать нагрузки от возведенного здания.

Искусственное основание – искусственно упрочнённый или уплотненный грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью.

Требования к грунтам основания:

1. Обладать достаточной несущей способностью.

2. Обладать малой равномерной сжимаемостью.

3. Не должны быть пучинистыми (не должны увеличиваться в объеме при замерзании частиц воды в порах грунта).

4. Не размываться и не растворяться грунтовыми водами.

5. Не допускать просадок.

6. Не допускать оползней.

7. Не должны обладать ползучестью(длительные незатухающие деформации под нагрузкой).

Виды грунтов:

1. Скальные.

2. Крупнообломочные (щебень, галька, гравий).

3.  Песчаные.

4. Глинистые (глина, суглинок, супесь)

5. Лёссовые.

6. Насыпные грунты.

Методы упрочнения искусственных оснований:

1. Уплотнение.

2. Силикатизация (жидкое стекло).

3. Цементация.

4. Обжиг.

5. Замена слабого грунта более прочным.

Фундаменты.

Требования:

1. Прочные.

2. Долговечные.

3. Устойчивые.

4. Экономичные, экологичные, индустриальные.

Глубина заложения фундаментов – это расстояние от спланированной отметки земли до подошвы фундамента.

На глубину заложения фундамента влияют назначение здания, наличие подвала, район строительства, уровень грунтовых вод, вид грунта.

Классификация фундаментов:

1. По конструктивному решению:

А) Ленточные.

Б) Столбчатые.

В) Сплошные.

Г) Свайные.

 

2. По материалу:

А) Из природного камня (бутовые)

Б) Бутобетонные.

В) Бетонные.

Г) Железобетонные.

3. По характеру работы:

А) Жесткие.

Б) Гибкие.

4. По глубине заложения:

А) до 5 метров – мелкого заложения.

Б) более 5 метров – глубокого заложения.

5. По способу устройства:

А) Монолитные (бутобетонные, бутовые, бетонные).

Б) Сборные (выполняют из элементов заводского исполнения: блоков подушек, фундаментные плиты…).

 

Ленточные фундамент устраивают под несущие и самонесущие стены бескаркасных зданий в виде сплошной ленты.

 Фундаментные блоки укладывают на цементно песчаный раствор с перевязкой швов.

В местах пересечения наружных и внутренних стен и в углах укладывают арматурные сетки.

 

Столбчатые фундаменты выполняют под стены малоэтажных зданий (без подвала) под колонны каркасных зданий.

Материалы: бутобетонные, бутовые, бетонные, железобетонные.

 

Сплошной фундамент – выполняют в виде сплошной монолитной железобетонной плиты под всей площадью здания или под его отдельной частью. Их устраивают когда грунты слабые, а нагрузки значительные.

Сплошные фундаменты проектируют в виде плоской или ребристой плиты, ребра располагают под несущей или самонесущей стеной или колонной

 

Свайные фундаменты применяют при строительстве на слабых, сильно сжимаемых грунтах и в тех случаях когда достижение естественного основания технически и экономически не целесообразно из-за большой глубины заложения.

Классификация свайных фундаментов:

1. По характеру работы.

a) Сваи-стойки.

b) Висячие.

2. По материалу.

a) Железобетонные.

b) Бетонные.

c) Деревянные.

d) Стальные.

3. По конструктивному решению.

a) Забивные.

b) Набивные.

4. По глубине заложения.

a) Короткие от 3-6 метров.

b) Длинные более 6 метров.

В зависимости от несущей способности и конструкторской схемы здания сваи размещают в один или несколько рядов под колонны «кустами».

Поверху сваи объединяют железобетонным ростверком (монолитным или сборным).

 

 

Несущий остов и конструктивные системы зданий.

Основные конструктивные элементы здания и фундаменты, составляют единственную пространственную систему – несущий остов здания

Конструктивная система – взаимосвязанная совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость, устойчивость.

Существует 3 основных вида систем:

- бескаркасные

- каркасные

- комбинированные

Бескаркасная система – представляет собой жесткую, устойчивую коробку из взаимосвязанных между собой наружных и внутренних стен и перекрытий.

Такой тип делят на здания:

а) с продольными несущими стенами

б) с поперечными несущими стенами

в) перекрёстные, с продольными и поперечными несущими стенами

Каркасная система – система, в которой несущими элементами служат колонны, ригели, перекрытия.

Типы каркасных систем:

а) с поперечным расположением ригелей

б) с продольным расположением ригелей

в) с перекрёстным расположением ригелей

г) безригельный каркас

Комбинированная система – здание с неполным каркасом

В таких зданиях наружные стены, наряду свнутренним рядом колонн воспринимают нагрузку от межэтажных перекрытий и покрытий.

Обеспечение устойчивости и пространственной жесткости

Пространственная жесткость – способность отдельных элементов и всего здания не деформироваться от действия приложенных сил, сохранять геометрическую неизменяемость формы.

 В бескаркасных зданиях пространств жесткость обеспечивается устройством внутренних поперечных стен, стен лестничных клеток, связанных с продольными наружными стенами и междуэтажными перекрытиями.

В каркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается:

1) За счет многоярусной рамы, состоящей из колонн, ригелей, перекрытий.

2) За счет стенок жесткости, устанавливаемых между колоннами на каждом этаже

3) За счет лестничных кл. и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса.

4) За счет установки плит – распорок между колоннами.

5) За счет надежного сопряжения элементов каркаса в сенах и узлах.

 

Крыши

Основные виды крыш:

а) Чердачные

б) Без чердачные совмещённые покрытия

в) Большие пролётные и плоские покрытия

 

Требования:

1) Конструкция крыши должна обеспечить постоянные нагрузки, временные нагрузки и нагрузки возникающей при эксплуатации.

2)Ограждающая часть крыши должна быть водонепроницаемой, влагоустойчивой стойкой против воздействия агрессивно химических веществ, солнечной радиации и мороза, не подвергается короблению растрескиванию и расплавлению.

3)Конструкция должна иметь степень долговечности в соответствии с нормами и классом здания.

4)Экономичность устройства и минимум расхода средств на эксплуатацию.

Чердачные крыши и их конструкции.

Формы скатных крыш:

а) односкатные

б) двускатные

в) четырехскатные (вальмовая)

г) шатровая

д) многоскатная

 

Несущие ограждающие конструкции скатной крыши.

Несущей конструкцией скатной крыши яв-ся.

Наслонные, висячие и комбинированные стропила.

Наслонные стропила это эл-ты в виде досок бревен или брусьев имеющихся не менее 2-ух опор висячие стропила устраивают при отсутствии промежуточных опор.

 

Минеральные АЦ плоские листы и черепица.

Мягкие материалы:

а) Рулонные: (рубероид, изол)

б) Штучные: мягкая черепица (Катепал, Тегола)

Водоотвод со скатных крыш выполняется наружным:

а) организованном

б) неорганизованном

Организованный по специальным желобам.

К воронкам водосточных труб.

водосточные трубы располагают с шагом 20 метров во всех выступающих и западающих углах здания. Выполняют из оцинкованной стали

Безчердачные совмещённые покрытия

Совмещённые крыши –это плоские Безчердачные покрытия, совмещающиеся с конструкцией и нижняя поверхность является потолком верхнего этажа.

 Водоотвод с плоских крыш часто организованный в основном наружный организованный с наружным неорганизованный для зданий высотой до 5ти этажей без балконов.

 

Лестницы.

Требования:

1. Прочность и долговечность.

2. Достаточная пропускаемая способность

3. Удобство и безопасность при движении

4. Пожарная безопасность и экономичность.

Классификация:

1. По назначению.

a. Основные (главные, для повседневного сообщения м-у этажами);

b. Вспомогательные(для связи с подвалом и чердаком);

c. Служебные(для персонала);

d. Аварийные (для эвакуации из здания);

e. Пожарные(обеспечивающие выход на крышу);

f. Входные (для входа в зд-е или отдельное пом-ние)

2. По числу маршей:

a. Одномаршевые;

b. Двухмаршевые;

c. Трехмаршевые.

3. По способу устр-ва:

a. Сборные (из мелкоразмерных и крупноразмерных эл-ов);

b. Монолитные.

4. По условию пожарной безопасности:

a. Задымляемые, не защищенные от огня;

b. Изолированные, защищенные от огня:

c. Незадымляемуе, связаны с пом-ями через балкон.

Состав лестниц:

· Марш,

· Площадка,

· Ограждения с поручнями.

Марши / на:

· Цокольные,

· Междуэтажные,

· Подвальные,

· Чердачные.

Площадки / на:

· Междуэтажные,

· Этажные.

Марш это конструкция сост. Из ступеней, поддерживающих их косоуров (располагаемых под ступенями) или тетив (примыкаемых к ступеням сбоку)

Ступень(верт. Грань- подступенок, гор. Грань – проступь)

Все ступени марша должны быть одинаковыми, кроме верхней и нижней наз-х фризовыми)

Уклон лестницы на путях эвакуации должен быть не больше 1:1, ширина проступи должна быть не меньше 25 см. высота не больше 22 см.

Уклон лестниц: для основных 1:2, 1: 1,75;

Для вспомогательных можно 1: 1,25

Кол-во ступеней в марше 3-18;ширина марша доложна быть не менее шир. Любого эвак. Выхода на нее, но не менее:

1,35- для дет. Учережд.

1,2- для зд-ий с числом людей на этоже не боле 200 чел.

0,7 –для прохода к одиночным раб. Местам,

0,9 –для всех остальных случаев.

Шир. Площадок д\б не менее шир. Марша (1200мм), перед входом в лифт не менее 1,6м, промежуточные площадки не менее 1 м,

м\умаршами д\б зазор не менее 100 мм для пропуска пож. Шлангшов.

Сборные лестницы:

1) Из мелко- размерных эл-в

Сост. Из отдельно уст-ныхкосоуров, ступеней, плит, площадок и ограждений с поручнями.

2) Из крупно- размерных эл-ов

Сост. Из площадок и маршей заводского изготовления или из маршей с 2-мя полуплощадками