Особенности малоэтажного строительства

Наиболее рационально перекрестная система может быть использована в покрытии, имеющем в плане форму квадрата, равнобедренного треугольника, круга или многоугольника, вписанного в круг. Опирание перекрестных систем может выполняться по всему контуру, на отдельные его части или колонны.

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

Перекрестно-ребристые конструкции изготавливаются из главным образом из железобетона, в некоторых случаях из металла и даже из дерева. Более целесообразным является монтаж ребристого покрытия из сборных коробчатых элементов. Коробчатые элементы представляют собой ящики с дном, повернутым кверху, которые монтируются непосредственно на лесах. По нижней кромке эти ящики обычно имеют выступ, которым примыкают друг к другу, оставляя между стенками зазор в 10-15 см, куда закладывается соединяющая их арматура. После заполнения зазоров высокопрочным бетоном и его отвердения конструкция превращается в жестко замоноличенное перекрестно-ребристое покрытие.

Перекрестно-стержневые системы изготовляются исключительно из металла, из элементов в виде труб или проката. В плане перекрестно-стержневое покрытие представляется двумя сетками с квадратными или треугольными ячейками, из которых нижняя сетка сдвинута относительно верхней на половину ячейки внутрь пролета. Узлы сеток соединяются раскосами.

2.7 Висячие системы

Висячие конструкции представляют собой один из наиболее экономичных видов покрытий, благодаря тому, что материал несущих конструкций работает исключительно на растяжение и несущая способность конструкций используется полностью. Основным несущим элементом для висячих покрытий могут служить металлические канаты, тросы или ванты. Основной недостаток свободно провисающих несущих систем - неустойчивость их формы. Для предотвращения этого необходима стабилизация конструкций.

Различают следующие виды висячих покрытий:

- пригруженные, у которых на свободно подвешенные ванты укладываются металлические или железобетонные балки, поверх которых кладут железобетонные плиты и элементы покрытия.

- «ужесточенными» считают такие висячие системы, жесткость которых препятствует возникновению недопустимых кинематических и упругих деформаций (напряженные оболочки, провисающие балки и фермы).

Особое положение в висячих покрытиях занимают легкие вантовые, предварительно напряженные конструкции, вес которых значительно меньше 1 кН/мІ и устойчивость которых обеспечивается лишь за счет предварительного напряжения конструкции покрытия. Бывают однопоясными и двухпоясными. Особый вид представляют собой сетчатые покрытия, которые натянуты не на жесткий опорный контур, а на гибкие контурные тросы, которые опираются на стойки с оттяжками, а в другом направлении притянуты к анкерам.

Вантовые фермы можно возводить как на круглом, так и на прямоугольном плане: они представляют собой двухпоясные предварительно напряженные вантовые системы. При круглом варианте в центре покрытия находится барабан, состоящий из двух растянутых металлических колец, верхнего и нижнего, соединенных между собой стойками или металлической стенкой. К нижнему кольцу крепятся несущие ванты, к верхнему - стабилизирующие, предварительно напряженные; между вантами устанавливаются распорки, а сами ванты с наружной стороны покрытия закрепляются в контурное сжатое кольцо, выполняемое обычно из железобетона.

Мембранные покрытия, состоящие из свободно провисающих или предварительно натянутых металлических листов, имеют то преимущество перед вантовыми конструкциями, что мембраны являются одновременно и несущей, и ограждающей конструкцией. В то же время к недостаткам мембранных покрытий следует отнести большой расход металла, чем в вантовых конструкциях.

Подвешенные конструкции - это жесткие несущие конструкции, подвешенные на вантах, находящихся над ними. Различают три основных вида подвешенных покрытий: мачтовые, башенные и мостовые. Стабилизация мачтовых покрытий, представляющих обычно металлический каркас с легким заполнением, выполняется с помощью оттяжек, заанкеренных в грунт. Стабилизация башенных подвешенных покрытий обычно обеспечивается массой самого покрытия, подвешенного к достаточно массивной башне. Жесткое железобетонное мостовое покрытие поддерживается подвесками, закрепленные к вантам по аналогии с несущими вантами висячих мостов.

2.8 Пневматические и тентовые покрытия

Пневматическими конструкциями называют мягкие оболочки, несущие функции которых обеспечиваются воздухом, находящимся внутри них под некоторым избыточным давлением. Материалом для таких покрытий служит воздухонепроницаемая ткань, синтетическая, обычно армированная, пленка. Большие преимущества этих конструкций перед другими видами покрытий заключается в небольшом весе и объеме, которые они имеют в ненадутом воздухом состоянии. Это значительно облегчает их транспортировку и монтаж, который производится без сложного строительного оборудования. Делятся на воздухоопорные оболочки и воздухонесомые покрытия. Воздухонесомые оболочки чаще всего применяют цилиндрической или сферической формы. Воздухонесомые покрытия - это пневмокаркасы, пневмоматы, пневмолинзы.

Избыточное давление под оболочкой обычно не превышает 500 Н/мІ, что человек, как правило, не ощущает. Для поддержания такого давления достаточно иметь один работающий вентилятор. Крепление воздухоопорной оболочки к основанию выполняется несколькими способами (прижимными пластинами, надежно скрепленными с фундаментом; анкерами в виде штырей, штопоров и винтовых свай). В воздухонесомых пневмоарочных (самых распространенных) для придания аркам устойчивости они раскрепляются растяжками, к которым затем крепится водонепроницаемая ткань. Достоинство пневмоарочных покрытий перед воздухоопорными оболочками заключается в отсутствии шлюзов, в отсутствие непрерывной подачи воздуха под покрытие, в отсутствии опасности падения всего покрытия только при одном прорезе оболочки.

Тентовые покрытия обычно применяются для временных сооружений. Состоят они из мягкой водонепроницаемой ткани, которая натягивается, закрепляясь одними концами за возвышающиеся опоры, другими - за анкеры в грунте или за оттяжки, за тросы-подборы и т.п. По своей статической работе тенты близки сетчатым, предварительно напряженным вантовым покрытиям, с той только разницей, что вантовые сетки из металлических канатов могут выдержать значительно более высокие напряжения, чем ткань из хлопчатобумажных или синтетических нитей.

2.9 Элементы одноэтажных зданий

Несущие стены чаще всего применяют в бескаркасных гражданских и некоторых промышленных зданиях. В промышленных сооружениях несущие наружные стены используют в основном при небольших пролетах. Материалом для несущих стен служит кирпич, мелкие и крупные блоки, реже - природный камень. Утепленные несущие стены отличаются от неутепленных повышенной толщиной или добавлением теплоизолирующего слоя, находящегося снаружи или внутри стены.

Самонесущие стены в отличие от несущих не воспринимают никакой нагрузки, кроме собственного веса и сил ветровой нагрузки. Эти стены устанавливают на фундаментные балки или собственные фундаменты и располагают рядом с несущими колоннами, к которым крепятся гибкими связями, расположенными на высоте колонн.

Ненесущие стены выполняются, как правило, из навесных панелей, которые могут монтироваться в виде горизонтальных, а также и вертикальных элементов. В первом случае панели крепятся непосредственно к колоннам, во втором - к ригелям, которые в свою очередь прикрепляются к колоннам. Материалом для навесных панелей может служить железобетон, легкий бетон, пенобетон и т.п.

Покрытия большепролетных одноэтажных зданий ограждают внутреннее пространство от атмосферного и температурного влияния внешней среды. Выполняются пологими или плоскими. Состоит совмещенное покрытие из настила, пароизоляции, утеплителя и кровли. Также как и стеновое ограждение, покрытие может быть неутепленным. Настил обычно выполняется из отдельных плит покрытия (железобетона, легкого бетона). Особое место в покрытиях большепролетных зданий занимают стальной и алюминиевый тонколистовой профилированные настилы. Удобство такого настила заключается в его незначительной массе, в простом соединении отдельных листов по методу наложения и в приспособляемости к любым формам плана покрытия, независимо от ширины и длины. Однако такой настил требует установки ригелей, на которые он опирается с шагом не более 3м. Стальной профилированный настил к ригелям крепят самонарезающими болтами.

Для освещения помещений верхним естественным светом в покрытиях общественных и промышленных зданий предусматривают проемы, заполняемые специальными конструкциями со светопропускающим ограждением, которые называют световыми фонарями. Фонари, выполняющие функции освещения и проветривания, носят название светоаэрационных. В промышленных зданиях с технологическими процессами, сопровождающимися выделением большого количества теплоты, газов и пыли, утраивают фонари зачастую только для аэрации помещений.

Зенитные фонари направляют в помещение вертикальные световые лучи, поэтому они характеризуются наибольшей световой активностью. Наибольшее применение в зданиях любых видов с любыми конструкциями покрытия находят зенитные фонари, которые незначительно возвышаются над покрытием. Они обеспечивают равномерное освещение помещений, герметичны, обладают простым конструктивным решением, малой массой и небольшими размерами в плане.

Прямоугольные, трапециевидные и М-образные фонари представляют собой надстройки над покрытием. Свет в помещение попадает через боковые ограждения этих надстроек. Светоактивность этих фонарей в 2 раза меньше, чем зенитных. Они сложны в изготовлении, металлоемки, на покрытиях зданий образуют снеговые мешки, снижая светоактивность фонарей и увеличивающие нагрузку на несущие конструкции здания.

Шедовые фонари создают в помещениях равномерное диффузное освещение благодаря одностороннему расположению светопрозрачного ограждения, ориентированного на север, и наклонного покрытия, внутренняя поверхность которого отражает световые лучи. Шедовые фонари применяют в промышленных зданиях с производственными процессами, не допускающими инсоляции. Вследствие больших снегоотложений в ендовах покрытия шедовых фонарей их преимущественно проектируют для строительства в южных районах. Конструкции шедовых фонарей непосредственно связаны с конструкциями покрытия, которое может состоять из плоскостных элементов или пространственных (складки, оболочки одинарной или двоякой кривизны).

Аэрационные фонари обычно устраивают по типу прямоугольных фонарей. Вместо светопрозрачных ограждений применяют ветроотбойные щиты, представляющие собой металлический каркас, обшитый кровельной листовой сталью или асбестоцементом. Существует несколько способов установки и открывания ветробойных щитов с целью предохранения проемов фонаря от задувания ветра, который может уменьшать или исключить воздухообмен в помещении. Однако конструкция ветробойных щитов недолговечна и не защищает полностью проемы фонаря от задувания. Существуют аэрационные фонари с аэродинамическими показателями, улучшенными на 20-30% по сравнению с фонарями, имеющими ветроотбойные ограждения. Они также экономичнее и по расходу стали.

Размещено на Allbest.ru