Arkhitektonika_pervy_razdel_1

монолитными, изготавливаемыми на месте;

сборными, собираемыми из элементов заводского производства (плит, панелей). Кроме этих традиционных видов, в настоящее время сооружают относительно новые:

часторебристые (из железобетонных балок и пустотелых блоков);

перекрытия из облегчённого бетона (полистиролбетона и др.).

3.Каменные.

Общие требования к перекрытиям.

Перекрытия должны обладать достаточной прочностью, чтобы выдержать нагрузку как от собственного веса, так и полезную (мебель, оборудование, находящиеся в помещении люди и т.п.).

Перекрытие должно быть жестким, то есть под действием нагрузок не давать прогибов

При монтаже перекрытия должна предусматриваться достаточная степень его звукоизоляции, величина которой устанавливается нормами или специальными рекомендациями по проектированию зданий того или иного назначения.

Перекрытия, разделяющие помещения с разницей температур от 10 гдадусов (например, отделяющее холодный подвал от первого этажа или чердак от первого этажа), должны удовлетворять требованиям теплозащиты, то есть необходимо увеличивать слой теплоизоляции

Ни одна конструкция перекрытий, особенно деревянных, не может противостоять длительному воздействию огня, но у каждого материала существует свое значение предела огнестойкости.

17.Конструкции перекрытий по деревянным и стальным балкам.

Перекрытия состоят из несущей части, передающей нагрузку на стены или отдельные опоры, и ограждающей, в состав которой входят полы и потолки.

По материалу несущей части различают перекрытия по деревянным и стальным балкам, железобетонные, а также перекрытия армосиликатные и керамические.

Перекрытия по деревянным балкам применяют в деревянных зданиях и в малоэтажных каменных. Такие перекрытия — легкие, быстровозводимые и недорогие в сравнении с перекрытиями других типов. Вместе с тем они не лишены недостатков. Прежде всего, деревянные балки меняют размеры при колебаниях температуры и влажности, что может приводить к их деформации.

Самая распространенная проблема, возникающая при эксплуатации деревянных перекрытий, — их зыбкость, колебание под воздействием нагрузок, что оборачивается сокращением срока службы дома в целом. Кроме того, есть опасность поражения древесины грибком и жуками-древоточцами. Для дополнительной защиты от гниения проводят обработку антисептиками, поддерживают в доме стабильный температурно-влажностный режим.

Устройство перекрытий по стальным балкам в гражданских зданиях в целях экономии металла в настоящее время запрещено. Однако ознакомление с этими конструкциями необходимо, так как с ними приходится встречаться строителю при эксплуатации и реконструкции ранее выстроенных зданий.

Стальные балки можно применять для перекрытий при наличии значительных нагрузок на перекрытие. Основным профилем, используемым для стальных балок, является двутавр как наиболее удобный для опирания на его полки элементов заполнения. Высоту балок и расстояние между осями их определяют расчетом. Заполнение между стальными балками может быть сгораемым (деревянным) и несгораемым.

18. Конструкции железобетонных монолитных и сборных перекрытий.

Такие перекрытия обладают рядом ценных качеств, главными из которых являются большая прочность, долговечность и огнестойкость. При проектировании конструкций элементов сборных железобетонных перекрытий необходимо стремиться укрупнять их для сокращения числа монтажных операций и стыковых сопряжений.

Сборные железобетонные перекрытия. Отличительными особенностями сборных железобетонных перекрытий являются:

надежность;

простота сооружения;

экономия древесины;

уменьшение сроков строительных работ.

Благодаря этим особенностям сборные железобетонные перекрытия предпочтительнее всех остальных видов.

К недостаткам можно отнести необходимость применения грузоподъемного оборудования. Сборные железобетонные перекрытия могут быть представлены в виде:

Настилы (плиты) – такие перекрытия состоят из плоских или ребристых однотипных элементов, которые укладывают вплотную, соединяемые путем заполнения промежутков цементным раствором, то есть офактуренная снизу несущая железобетонная часть, звуко- и теплоизоляция и конструкция пола. Стены и прогоны служат опорами для настилов.

Крупнопанельные – настилы, которые позволяют перекрыть целые комнаты, представляют собой крупные панели. Качество отделки и отличные характеристики звукоизоляции достигаются за счет отсутствия стыков в панелях перекрытий в пределах комнаты.

Балочные

Монолитные перекрытия, выполняемые по установленной опалубке, служат дополнительным жестким каркасом здания, то есть переносят нагрузки с пола на несущие стены. При устройстве монолитных перекрытий не требуется использование специальной грузоподъемной техники. Минусом монолитных перекрытий является необходимость установки деревянной опалубки по всей площади дома, причем перекрытия можно строить отдельными пролетами. Арматура диаметром не менее 0,8-1,2 см обеспечивает несущую способность монолитных перекрытий. Монолитные по своей форме делятся на:

плитные,

балочные,

ребристые,

перекрытия-вкладыши.

19.Полы зданий, конструкции полов из различных материалов.

Пол - бетонное или деревянное перекрытие, расположенное между двумя этажами или этажом и подвалом, и выполняющее функции опоры для мебели и других элементов помещения.

В большинстве случаев, в качестве основания пола, выступает бетонное перекрытие.

Согласно стандартам, конструктивно полы состоят из:

1.Основания - главная часть конструкции пола, несущая основные механические нагрузки.

2.Изоляционного слоя - слой, который отвечает за гидро и звукоизоляцию, а также другие изоляционные функции.

3.Стяжки - специальные плиты или слой смеси, который накладывается поверх основания с целью выравнивания поверхности, на которую будет настилаться пол.

4.Чистового пола - финишного покрытия пола, такого как плитка, паркет, ламинат, линолеум и т.д.

Конструктивные особенности полов

Конструкция каждого из выше перечисленного слоя, также может быть различна. Так в качестве основания может выступать:

Грунт (поверхность земли)

Бетонный слой (железобетонные плиты, заливные)

Деревянная конструкция (балки)

Вкачестве стяжки:

Обычная или цементно-песчаная стяжка

Наливной пол или самовыравнивающаяся смесь

Комбинированный вариант стяжки

Сухая стяжка

Полусухая стяжка

Вкачестве финишного покрытия для чистового пола применяют:

Древесину

Половую доску

Паркет

Ламинат

Линолеум

Напольная плитка

Полимерное покрытие

20.Виды крыш, их основные элементы, классификация крыш по форме.

Крыша — верхняя конструкция здания, которая служит для защиты от атмосферных осадков, дождевой и талой воды. Другой основной её функцией является теплоизоляционная (сохранение тепла и защита от перегрева).

Классификация крыш по форме

1.Плоская крыша - самый простой вид конструкции, который встречается в многоетажных домах, гаражах или сараях.

2.Односкатная крыша - поверхность наклонена в одну сторону

3.Двускатная крыша - две области возле конька сочетаются. Такая крыша состоит из двух частей, где каждая сторона может иметь разный градусный наклон.

4.Трехскатная крыша - у такой крыши две стороны отходят в противоположные стороны, а третий скат расположен перпендикулярно к двум, где обычно установлен дымоход или вентиляционные каналы.

5.Вальмовая крыша - четыре наклонные стороны, которые сливаются в один "хребет". Такой вид конструкции напоминает развернутый конверт, где все стороны сливаются в одну.

6.Мансардная двухскатная крыша - представляет собой один треугольник который перпендикулярно соединен с другим таким же самым треугольником под углом. В представленной конструкции меньше полезного места чем у ломаной крыши.

7.Мансардная двухскатная ломаная крыша - ломаная деревянная конструкция, в которой приблизительно 90% полезного места по сравнению с этажом ниже.

8.Сводчатая крыша (арочная или куполообразная) - восточный стиль строения у которого нет углов.

Всостав крыши входят следующие элементы:

несущая конструкция, которая создается из стропил, деревянных балок или сборных ферм, в состав которых входит нижний и верхний пояс и решетки из подкосов и скосов, находящейся между ними;

основание под кровлю;

теплоизоляционный и гидроизоляционный слой;

кровля.

21.Несущие конструкции крыш, основные конструктивные узлы наcлонных и висячих стропил.

Стропильные фермы или стропила наряду с кровельными обрешетками являются основными несущими конструкциями крыши. Конструкция самих стропил, равно как и стропильных ферм, зависит от вида крыши и может быть представлена различными вариантами.

В основе любой стропильной системы в обязательном порядке должен лежать треугольник. Он является наиболее надежной и устойчивой формой и позволяет стропилам эффективно выполнять свою основную функцию – поддерживать основание кровли, нести на себе ее вес, противостоять ветру и тяжести снега.

Непременным элементом стропильной фермы являются так называемые стропильные ноги, которые располагаются вдоль кровельного ската. Основная функция стропильных ног – поддержка обрешетки и распределение веса кровли на несущие стены строения.

Специалисты выделяют два вида стропильных ферм, каждый из которых имеет свои особенности:

1.Для зданий, имеющих внутренние несущие стены или буферные (промежуточные) опоры, используют наслонные стропила. Характерной особенностью наслонных стропильных систем является их долговечность, ввиду эксплуатации под сквозным проветриванием, что предотвращает возможное загнивание деревянных наслонных стропил и их выход из строя. Относительная простота

устройства и выполнения также играют немаловажную роль. Система наслонных стропил состоит из следующих конструктивных элементов:

стропильная нога;

подстропильные элементы;

обрешетка (настил).

2.Если в постройке отсутствуют внутренние опорные стены или чердачное пространство планируется

использовать как мансардный этаж, то в таких случаях применяют стропильную систему, называемую висячими стропилами. Она состоит из отдельных ферм, которые опираются только на наружные стены здания.

Из особенностей устройства висячих деревянных стропил необходимо отметить:

Cтропильные ноги соединяются наверху при помощи запила, дополнительно фиксируются болтами, пластинами или гвоздями. Верхние концы ставятся встык либо к коньковому прогону.

Встречные стропильные ноги соединяются затяжками.

Затяжки могут быть цельными либо составными, их сращивание при необходимости осуществляется за счет прямого или косого зуба.

Система висячих стропил отличается сложностью. Вес ее несколько больше, чем у наслонных, но она незаменима при перекрытии пролетов от шести до десяти метров, при устройстве мансардных помещений. Материала при этом может расходоваться больше, стоимость также будет выше, но на прочности это не скажется. Кроме того, именно стропила висячие применяются чаще всего для очень сложных типов крыш, вариантов их устройства много.

22. Кровли крыш и плоских покрытий, материалы кровель. Уклоны.

Кровли бывают рулонные - из рубероида на приклеивающих мастиках, наплавляемых материалов; полимерных материалов; мастичные - из мастик и эмульсий (битумных, полимербитумных и полимерных), а также из листовых и мелкоштучных материалов - асбестоцементных листов, черепицы, кровельной стали и древесных материалов.

Уклоны кровель. Чтобы вода быстро удалялась с кровли, ее скатам придают уклон, который обычно выражают в градусах или процентах и измеряют с помощью геодезических инструментов. Уклон обозначает угол наклона ската к горизонту . Чем больше угол, тем крыша круче. У современных зданий крыши, как правило, пологие.

Плоские кровли – один из самых распространенных вариантов обустройства крыши как жилых, так и промышленных зданий. Доступная цена, возможность получить дополнительную площадь на крыше, простота и удобство монтажа, несложное устройство кровли – все это делает ее популярной и востребованной.

Независимости от вида кровельного покрытия плоские кровли можно разделить на четыре вида: неэксплуатируемые; эксплуатируемые; инверсионные; традиционные.

Среди разновидностей кровельных гидроизоляционных покрытий для плоских кровель мембранная является одной из самых популярных. ПВХ-мембрана гарантирует надежную, долговечную и красивую (благодаря широкой палитре цвета) крышу с повышенными физико-механическими характеристиками. Устройство плоской кровли из мембраны можно проводить в любой сезон: используемые материалы устойчивы к высоким и низким температурам. Укладка ПВХ-мембран происходит с применением специального сварочного оборудования без использования открытого пламени, что также повышает пожаробезопасность всей системы изоляции.

Другой вид покрытия – наплавляемая гидроизоляция, отличается доступной ценой и известностью технологий. Монтаж происходит с применением полимерно-битумных материалов. Наплавляемая кровля – сверхпрочный гидроизоляционный сло1й на основе неподверженного гниению полотна. Долговечность кровельных систем с использованием битумно-полимерных материалов может составлять более 25 лет, при условии качественного выполнения работ, применения качественных материалов, выполнение своевременной эксплуатации. Плоские кровли неэксплуатируемые Устройство плоских кровель на крыше, которая не будет подвергаться нагрузкам, например, кровля не будет

использоваться как дополнительная жилая эксплуатируемая площадь. Однако, расходы на подобное покрытие значительно меньше, чем, например, при монтаже кровли других видов.

Эксплуатируемая кровля На сегодняшний день этот вид кровли пользуется большим спросом. Создание дополнительной площади на

поверхности кровли может быть связано с устройством кафе, спортивной площадки, стоянки транспорта и прочее.Устройство кровли данным образом стоит значительно дороже неэксплуатируемой, но имеет существенные преимущества: помимо дополнительной площади, она гарантирует более длительный срок службы.

Инверсионные покрытия Особенность устройства плоских кровель инверсионного типа заключается в том, что монтаж утеплителя

осуществляется на гидроизоляционный слой, который не подвергается ультрафиолетовому, температурному и механическому воздействию. А дренажный слой и геотекстиль, в свою очередь, предохраняют от внешних факторов слой утеплителя. После чего укладывается слой тротуарной плитки (террасные плиты). При дополнительных нагрузках на кровлю (парковка) необходимо тщательнее позаботиться о защите гидроизоляционного слоя. Устройство кровли инверсионного типа требует тщательного соблюдения технологии строительство, поскольку исправить допущенную ошибку без вскрытия балласта невозможно, а это повлечет за собой дополнительные расходы.

23.Лестницы. Классификация по назначению, по числу маршей, требования к размерам элементов лестниц.

Лестница – это конструктивный элемент здания, предназначенный для сообщения между этажами и эвакуации людей при пожаре.

Лестницы бывают:

1.Одномаршевы.

2.Двумаршевые.

3.Трехмаршевые.

4.Винтовые.

5.С забежными ступенями. Классификация по назначению:

1.Основные - для повседневного использования.

2.Вспомогательные, аварийные – для сообщения между этажами и эвакуации при ЧП.

3.Пожарные – для доступа пожарных команд на верхние этажи кровли.

4.Внутриквартирные.

5.Входные. Требования:

Прочность, жесткость, экономичность, удобство эксплуатации, безопасность хотьбы, эргономичность, приятный внешний вид. Уклон для основания лестницы – 1:2, 1:75. Внутриквартирные – 1:1, (45 градусов).

Число ступеней марша – не меньше 3 , если число меньше 5, то ограждение не нужно.

Маршем называют непрерывный ряд ступеней, расположенный м/у двумя уровнями или лестничными площадками. По своей проекции в плане лестничные марши могут быть прямые, косые и криволинейные. Если лестница состоит из нескольких маршей, то первый марш называют отправным, а последний, соответственно, - выходным. Между отправной и выходной ступенями располагаются промежуточные ступени, которые по своей форме могут быть прямые скошенные, клиновидные (или забежные) и дугообразные.По своей конструкции ступени могут быть плоскостными сплошными, профилированными сплошными и сквозными, Верхнюю горизонтальную плоскость ступеней, остающуюся открытой при их перекрытии, принято называть проступью, а разность высот между двумя проступями – подступенком или заглушиной.

Существует несколько форм между размерами ступеней и проступенка для безопастности: h= 140; 170 не более

200; b= 280; 300 не менее 250

Форма на основании шага: 2H+b=63±3 см; Для удобства B-H=12 см; Формула безопасности: B+H=46±1 см

Все ступени марша должны быть одинаковыми, число ступеней марша не меньше 3-х. Марши и площадки должны иметь ограждения (0,8-0,9 см) Если ступеней меньше 5, ограждения может не быть.

Высота между маршами и площадкой не может быть меньше 2-х м; ширина между маршами не менее 10 см. 2-х кв800мм; 2-х этажн. Здания-900 мм; Для жилых здан 2-х эт.- 1050мм; Для обществ.- 1350мм

24. Конструкции лестниц по косоурам и тетивам из различных материалов.

Лестницаконструктивный элемент строения, созданный для сообщения меж этажами и аварийной эвакуации. Виды косоуров лестничных маршей: прямые, ломаные, винтовые.

Конструкции лестниц: Тетеванаклонная опора; Марш: ступени; наклонные балки.

Ежели ступень опирается на наклонную опору сбокутетева (древесные лестницы); сверхукосоур. Разделить лестницы на косоурах по количеству этого элемента. Различают следующие варианты:

Одинарные. В основном лестница на одном косоуре изготавливается из металла и имеет небольшие габариты. В этом случае важно не допустить перегруза конструкции. Косоур преимущественно располагают строго по центру ступеней в виде опоры. Железобетонные конструкции можно обыграть, в данном варианте, более интересно, и сделать опору боковой, примыкающей к стене, за счет увеличения ширины опоры.

Двойные. Это наиболее привычные модели для деревянных лестниц. В этом случае используется два косоура, которые размещаются по бокам ступеней. В зависимости от конкретного типа изделия, они могут располагаться строго по краям и служить одновременно ограничителями или же иметь небольшой отступ к внутренней части.

Тройные. Проектирование лестниц на косоурах предполагает равномерное распределение нагрузки и недопущение образования незащищенных от прогиба зон. Для того чтобы увеличить показатель надежности, могут использоваться вспомогательные стойки. В этом случае, помимо боковых косоуров, устанавливается еще один по центру. Для очень широких ступеней можно использовать большее количество опор.

Помимо вышеуказанного критерия, можно выделить конструкционные особенности крепления ступеней к опоре. В этом случае разберем следующие понятия:

Гребенка. В данном варианте косоур имеет вид ступенчатой конструкции. Так называемые гребни могут быть вырезаны в прямом элементе или же создаваться посредством последовательного соединения отдельных деталей в ступенчатую опору. Чаще всего этот способ встречается для деревянных лестниц. Косоуры с гребнями могут обустраиваться и на железобетонные модели или же свариваться из швеллеров.

Кобылки. Если речь идет о лестнице на одном косоуре, скорее всего, там будут использоваться специальные дополнения для присоединения ступеней, именуемые кобылками. Они позволяют превратить прямую тетиву в гребенчатую конструкцию за счет добавления элементов возвышения. В дальнейшем к ним прикрепляются сами проступи.

По материалам: дерево; металл; бетон и железобетонные конструкции.

25. Конструкции балконов, лоджий и эркеров.

Балконы, эркеры, лоджии существенно повышают комфортность квартир за счет связи с внешней средой и одновременно они обогащают пластику фасадов . Рациональность их применения зависит от климатических особенностей района строительства. Открытые летние помещения в умеренной климатической зоне целесообразно размещать при общей комнате и кухне, а в южных районах и при спальне. Глубина летних помещений должна быть не менее 90 см для средних климатических районов и не менее 120-180 см для южных, так как там часто размещают летом спальные места и места для приема пищи. В жарком климате балконы и лоджии, затеняющие помещения от избыточной инсоляции, незаменимы. Эркеры, дающие увеличение освещенности и инсоляции внутреннего объема помещения, хорошо применять в северных районах. Конструктивные особенности балконов, лоджий, эркеров многовариантны и зависят от строительной и конструктивной систем здания.

Балконы — открытые консольные площадки с выносом 90-120 см от плоскости стены, имеющие по трем сторонам ограждения высотой до 1,0 м. Форма балконов может быть разнообразна — прямоугольная, трапециевидная, треугольная, криволинейная, пилообразная и др.

Балконы выполняют в квартире две основные функции: служат для отдыха и как место выполнения различных хозяйственных дел (разведения цветов, сушки белья, проветривания вещей, хранения продуктов...)

По своей статической схеме балконные плиты могут работать:

1)как консольная плита, передающая изгибающий момент и вертикальную опорную реакцию на конструкцию стены и перекрытие здания; 2)как балочная плита, имеющая вариантные решения опирания сторон: - на консольные балки, подвеску к внутренним

поперечным стенам здания или опирания на выносные стойки.

Сопряжение балконной плиты с наружной стеной и перекрытием должно удовлетворять не только требованиям прочности, но и обеспечивать теплоизоляцию. Поэтому при выполнении балконных плит из тяжелого бетона в стык между балконной плитой и плитой перекрытия укладывают теплоизоляцию. Балконная плита может быть выносной консольной частью панели перекрытия, отформованной из легкого бетона.

Балконная плита имеет гладкую нижнюю плоскость или выступающие по контуру ребра, но во всех случаях по низу наружных граней плиты, должен быть устроен - слезник, не допускающий намокания наружной поверхности стены здания. Верхняя плоскость балконной плиты выполняется с уклоном от фасадной плоскости стены в 1-2%.

Гидроизоляционный ковер укладывают по верху плиты с заделкой его верх по стене здания. По слою гидроизоляции устраивают по цементной или асфальтовой стяжке пол из керамических плиток, расположенный на 50-70 мм ниже пола помещения, к которому примыкает балкон и на 100-120 мм ниже уровня дверного порога.

Лоджии могут быть встроенными в объем здания или выступать за фасадную плоскость - выносные, но в обоих случаях они имеют глухое боковое ограждение. При встроенных в объем здания лоджий требуется устройство примыкающих утепленных боковых (торцовых) стен.

В перекрытиях лоджий, заведенных на наружную стену, с целью исключения мостиков холода, устанавливают теплоизляционные прокладки.

Конструкция выносных лоджий осуществляется с помощью дополнительных, перпендикулярных фасаду несущих или навесных боковых стен, выступающих консолей колонн каркаса или защемленных в поперечных внутренних стенах консольных балок.

Несущие боковые стены лоджий применяют только для зданий средней этажности. При этом для обеспечения совместной осадки лоджий и стен здания боковые щёки-стены лоджий опирают на участки фундаментов поперечных внутренних стен, вынесенных за плоскость фасада.

Ограждения балконов и лоджий выполняют из металлических решеток, укрепленных в бетонной плите перекрытия лоджии (балкона). Ограждение может быть глухим с обшивкой решетки декоративными листами стеклопластика, гофрированного металла и др., а также с устройством кирпичной стенки толщиной в четверть кирпича. Разработаны конструкции раздвижного остекления лоджий, что в наибольшей степени отвечает требованиям комфортности в средней и северной климатических зонах России. При остекления балконов или лоджий возникает существенный недостаток, выражающийся в уменьшении светового потока в среднем на 15-20%, так как широкие вертикальные и горизонтальные импосты рам ограждения препятствуют прохождению светового потока.

Безрамная конструкция остекления устраняет этот недостаток, Она представляет собой каркас, собранный из четырех алюминиевых профилей, который с точностью до 2 мм повторяет размеры проема балкона или лоджии. Верхний горизонтальный алюминиевый профиль - несущий, с полками, по которым катается пара сдвоенных роликовых опор, несущих полотна закаленного стекла (рис. 17.39). Нижний профиль является направляющим. Вертикальные профили с щеточными уплотнителями обеспечивают плотное примыкание стекол к стенам лоджии (балкона). Все элементы каркаса крепятся к стенам, потолку и ограждению лоджии или балкона. Готовое остекление представляет собой сплошную стену из закаленного стекла толщиной 6 мм без рам и вертикальных стоек. Для проветривания предусмотрен механизм фиксирования открытых створок.

Эркер - вынесенный за фасадную плоскость объем внутреннего пространства здания обеспечивает увеличение инсоляции полезной площади комнаты и эстетически обогащает интерьер. В плане эркеры могут иметь различную конфигурацию - прямоугольную, треугольную, трапециевидную, полукруглую и др.

Эркер является активным средством композиции здания, подчеркивает членение и пластику фасадной плоскости. Он может быть отдельным композиционным акцентом, может ритмично повторяться по вертикальной плоскости здания, или же чередуясь с плоскими участками стены и западающими лоджиями, создавать активную светотеневую пластику фасада.

Стены эркеров могут быть как несущими, так и ненесущими, могут выполняться в виде объемного элемента, навешиваемого на конструкции здания.

При несущих стенах эркеры устанавливаются на фундаментные конструкции. При навесной системе - эркерный объем может не доходить до фундаментов, прерываться в любом месте по вертикали.

Ненесущие облегченные наружные стены эркера опирают на различного типа консоли внутренних несущих конструкций - консоли колонн каркаса, балки, защемленные во внутренних стенах, консоли плит перекрытий.

В навесных эркерах необходимо соблюдать условия теплозащиты нижнего и верхнего его перекрытий, являющиеся наружными ограждающимися конструкциями.

Разработан индустриальный объемный эркерный элемент, предназначаемый для применения как при новом строительстве, так и при капитальном ремонте и реконструкции жилых домов.

Объемный эркер состоит из наружной железобетонной трехслойной стены и одного верхнего несущего перекрытия, изготовляется по стендовой технологии и поставляется на стройку с максимальной степенью заводской готовностью. При строительстве зданий на крутых уклонах или уступающей в глубь фасадной плоскостью устраивают открытые террасы, располагающиеся над эксплуатируемыми объемами. Полы таких террас служат эксплуатируемыми крышами перекрываемых объемов, что требует внимательного отношения к вопросам гидроизоляции.

26.Фермы (определение, элементы, типы поясов и решеток, усилия в стержнях фермы, статическая определимость).

Фермой называют решетчатую конструкцию(др.наз.стержневую конструкцию), предназначенную, так же как и балка, для работы преимущественно на изгиб, при этом сохраняющую геометрическую неизменяемость даже после замены жестких узлов шарнирным. В отличие от балки ферма образуется из отдельных прямолинейных стержней, связанных между собой в узлах (теоретически шарнирно) в геометрически неизменяемую систему, к которой нагрузка, как правило, прикладывается только в узлах.

Благодаря узловой передаче нагрузки стержни фермы подвергаются только осевым воздействиям растягивающих или сжимающих сил, что позволяет более полно использовать материал, чем в сплошной балке. Но трудоемкость изготовления ферм выше. Фермы особенно выгодны в таких конструкциях, где по условиям жесткости требуется большая высота. Выгодность перехода от сплошных балок к решетчатым фермам растет с увеличением пролета

конструкции и уменьшением нагрузки на нее.
Ферма	состоит	из	элементов:		пояс,	стойка,	раскос,	шпренгель	(опорный	раскос).
Фермы делятся на двухопорные, многоопорные.
Алгоритм расчета ферм:

•статический расчет фермы;

•подбор сечений элементов фермы;

•расчет и конструирование соединений, узлов и деталей фермы.

Фермы можно классифицировать по нескольким признакам:

-по назначению — фермы мостов, стропильные фермы, фермы подъемных кранов, мачты электропередач и т. д.;

-по конструктивному признаку — одностенчатые легкие и двухстенчатые тяжелые фермы;

-по направлению опорных реакций и устройству опорных конструкций — распорные арочные фермы, балочные фермы (разрезные, консольные и неразрезные).

-Кроме того, фермы могут быть плоскими и пространственными, объемными.

Тяжелые фермы с двухстенчатыми сечениями элементов обычно применяются в случае, если усилия в поясах превышают 300 — 350 т. Примером могут служить фермы мостов, больше пролетные фермы авиасборочных цехов или судостроительных эллингов, к которым подвешены краны, и т. д.

Подробная Классификация:

Характер очертания внешнего контура:

-Параллельные пояса

-Ломаные пояса

-Полигональные пояса

-Треугольные пояса

-Трапецеидальные

-Сегментные

Тип решётки:

-Треугольная

-Раскосная

-Полураскосная

-Ромбическая

-Крестовая и Шпренгельная

Тип опирания:

-Балочный

-Арочный

-Консольный

-Балочно-консольный

Назначение:

-Стропильные:

1.ферма Пратта (со сжатыми стойками и растянутыми раскосами)

2.ферма Уорренна (с решёткой из треугольников)

3.Бельгийская (треугольная) ферма

4.ферма с перекрёстными подкосами

5.ферма под верхний свет

-Подстропильные

-Мостовые

-Крановые

-Башенные

Материал исполнения:

-Деревянные

-Металлические (стальные и алюминиевые)

-Железобетонные

-Из полимерных материалов

Способы соединения элементов в узлах металич:

- Сварные:

1.Дуговая сварка

2.Автоматическая и полуавтоматическая

3.При помощи углекислого газа и пр.

-Болтовые(для полуферм)(обычные и высокопрочные): 1. Фронтальные 2. Накладное

-Заклепочные

Способы соединения элементов в узлах деревянные:

-Клееная древесина

-На нагелях

Способы соединения элементов в узлах деревянные:

- Шпончатое

Обозначения:

F – сила в узле

lm – длина панели верхнего пояса b – шаг ферм

gm – норматив, нагрузки(постоянная) Vn - временная

Sm – снеговая

γ – коэффициент надежности по нагрузке

Формула:

F = lmbΣ(gm γ+Vn γ+Sn γ) – сбор нагрузок на ферму.

Усилия в стержнях фермы

Делятся на: простейшие, сложные

Простейшие:

Фермы, образованные из шарнирного треугольника путем последовательного присоединения узлов (причем каждого с помощью двух стержней, не лежащих на одной прямой), называются простейшими. Такие фермы геометрически неизменяемы и статически определимы.

При этом в первую очередь обычно определяют опорные реакции. При определении реакций составляют три уравнения равновесия для всей фермы в целом. Для определения внутренних усилий следует выделять сечениями узлы или отдельные части фермы и рассматривать условия их равновесия под действием внешних нагрузок и усилий в рассеченных стержнях.

Способ моментной точки применяется главным образом в тех случаях, когда удается рассечь ферму на две части так, чтобы при этом перерезанными оказались три ее стержня, направления осей которых не пересекаются в одной точке.

Составляя последовательно уравнения моментов всех сил (внешних и внутренних), действующих на отсеченную часть фермы, относительно

этих трех точек, будем каждый раз получать уравнение с одним неизвестным, представляющим собой усилие в рассеченном стержне, не проходящем через рассматриваемую точку пересечения стержней.

Таким образом, для определения усилия в каком-либо стержне необходимо разрезать ферму так, чтобы в разрез кроме данного стержня попали еще два других (оси которых не сходятся с ним в общей точке), после чего из уравнения моментов относительно точки пересечения осей этих двух стер жней, можно легко определить усилие в данном стержне.

Точка пересечения осей двух стержней, относительно которой составляется уравнение моментов, называется моментной.

При составлении уравнений равновесия все неизвестные усилия в стержне фермы условно считаются положительными, т. е. растягивающими и, следовательно, направленными от узлов. Если после решения уравнений какое-либо усилие окажется отрицательным, то, значит, оно является сжимающим и направлено к узлу.

Сложные:

Кроме простейших систем, т. е. систем, образованных из шарнирного треугольника путем последовательного присоединения к нему новых узлов (причем каждого с помощью двух стержней, не лежащих на одной прямой), встречаются системы и с более сложной геометрической структурой (образованием). Эти системы, называемые сложными, в ряде случаев могут быть получены из простейших заменой одних стержней другими без нарушения геометрической неизменяемости всей системы.

Расчет сложных систем часто требует совместного решения уравнений. Однако перестановкой стержней сложные системы во многих случаях могут быть преобразованы в простейшие или в такие, которые поддаются более простому расчету, не требующему совместного решения уравнений. Перестановка стержней состоит в удалении одних стержней — заменяемых и введении в систему других стержней — заменяющих. Так как в заданной сложной системе заменяющие стержни отсутствуют, то дополнительными условиями для определения усилий в ее стержнях служат уравнения, выражающие равенство нулю усилий в каждом из заменяющих стержней.

Способ расчета сложной системы, основанный на преобразовании ее перестановкой стержней в более простую, носит название способа замены стержней. В более сложных случаях приходится производить замену двух, а иногда и большего количества стержней. В таких случаях способ замены стержней не освобождает от решения совместной системы уравнений.

Положение заменяющего стержня в сложной ферме не всегда ясно, но его можно найти следующим образом. Устранив какой-либо стержень из сложной фермы, следует затем последовательно отбрасывать в ней узлы, присоединенные (в оставшейся части фермы) двумя стержнями каждый; такое отбрасывание не оказывает влияния на неизменяемость остающейся части. Отбрасывание узлов продолжается до тех пор, пока не обнаружится стержень, не имеющий достаточной связи с остающейся частью системы; стержень, необходимый для закрепления его, и будет заменяющим. Если полученная таким образом ферма все же не будет принадлежать по своей геометрической структуре к классу простейших, то из нее следует еще раз устранить какой-либо стержень и отбрасывать узлы, присоединенные двумя стержнями, до тех пор, пока опять не обнаружится стержень, не имеющий достаточной связи с остающейся частью фермы; в результате будет найдено место и для второго заменяющего стержня. Так следует поступать до тех пор, пока не будет найдено место для последнего заменяющего стержня.

Статическая определимость

Встатически определимых фермах усилия в стержнях полностью определяются условиями равновесия. Расчет статически определимых ферм проводится методом сечений. Удлинение (или укорочение) стержня равно проекции перемещения конца стержня на первоначальное направление оси. В общем случае следует составить разность проекций перемещений концов стержня (если оба конца подвижны).

При большом числе узлов и стержней полезно установить общее правило для их обозначения.

Встатически определимых системах стержней (фермах) усилие, приходящееся на стержень, не зависит от размеров его поперечного сечения и физических свойств материала. Следовательно, усилия будут одинаковыми при упругих и пластических деформациях материала, при его ползучести и т. п.

При разрушении одного из стержней - разрушается сразу вся статически определимая система, которая превращается после этого в механизм. Вместе с тем в таких фермах получаются вполне определенные значения усилий в стержнях; отсутствуют начальные (монтажные) и температурные напряжения.

Встатически неопределимых системах размеры сечения и свойства материала стержней влияют не только на деформации и перемещения, но и на величину усилий в стержнях. В таких системах имеется резервирование: при выходе из строя одного из стержней нагрузка передается, как правило, на другие.

Распределение усилий в стержнях статически неопределимой фермы зависит от целого ряда факторов (точности изготовления, начальных и температурных напряжений и т. д.). Оптимальный выбор силовой схемы системы стержней зависит от особенностей конструкции и условий работы. В машиностроении чаще используются статически определимые системы стержней. Если реакции (усилия) в опорах фермы от внешних сил могут быть определены из условий равновесия, то закрепление называется статически определимым.

27. Арки (определение, элементы, классификация по различным признакам).

Арка- конструкция криволинейного очертания. Особенность работы арки-возникновения распора, то есть горизонтальное давление на опорыдаже при действии только вертикальных нагрузок, в то время как сами арки преимущественно испытывают сжатие. Состоят из колонны, подвески и затяжки (не всегда).

По статической схеме арки бывают: бесшарнирные, двух шарнирные, трех шарнирные и с затяжкой. Трех шарнирные арки являются статически определимыми, они меньше всего чувствительны к вертикальным осадкам, но чувствительны к горизонтальным смещениям опор. Бесшарнирные-самые легкие, но в них всякое смещение опор вызывает значительные дополнительные усилия. Если передача распора на фундаменте нежелательно, то в арках устраивают затяжки, которые и воспринимают распор. Затяжки могут устраивать на уровне пола (или ниже), а также на некоторой высоте.

Металлические арки могут перекрывать пролеты до 150 метров (наиболее целесообразно применять на 60-80 м), железобетонные – до 100м (целесообразно – 36м), деревянные – до 60м. Возможно выполнение арок из камня, кирпича (обычно небольшие оконные, дверные проемы).

Виды: параболическая, круговая, эллиптическая, коробовые, треугольные, треугольные ползучие. Расчет арок состоит из определения внутренних усилий и подбора размеров сечений. Наиболее просто выполняется расчет трех шарнирной арки, которая является статически определимой. прежде вего определяется величина распора.

28.Рамы (определение, элементы, классификация по различным признакам, усилие в стержнях рам).

Рама – конструкция. образующаяся в зданиях производственного и гражданского назначения при шарнирном или жестком соединении колонн и ригелей.

Ригель – это горизонтальный опорный элемент, к которому пристраиваются остальные несущие конструкции, чья основная функция заключается в распределении нагрузки стропил на балки*. В рамах соединяет стойки, в каркасах - опоры, в крышах - стропила.

Бывают одно и много пролетными различной этажности. Соединения ригелей с колоннами бывают шарнирными, жесткими и различного сочетания.

Рамные конструкции выполняются из стали древесины или железобетона.

Система плоских рам, объединенных в пространственную конструкцию называется каркасом.

Стальные рамы. Учитывая высокую стоимость стали, рамы стараются сделать максимально облегченными. Стальные рамы оправданы большими пролетами перекрываемых помещений. Стальные рамы часто применяют в качестве каркаса для цехов с большими крановыми нагрузками.

Рамы из древесины. Рамы из древесины выполняются главным образом из клееных досок или из досок и фанеры. Применяются в качестве перекрытия для отапливаемых и неотапливаемых помещений. Подобные рамы распространены в сельском строительном хозяйстве, из них выполняют каркасы складов, гаражей и проч. Перекрывают пролеты от 12 до 30 метров.

Железобетонные рамы бывают монолитными или сборными. Широкое распространение получили сборные железобетонные рамы.

Каркасы одноэтажных производственных зданий при расчете разбиваются на поперечные и продольные рамы. Поперечная рама состоит из колонн, ригелей, плит перекрытия. В качестве ригелей могут использоваться односкатные или двускатные балки, стропильные фермы, арки. Продольная рама, в отличие от поперечной, включает в себя один ряд колонн и продольные конструкции: вертикальные связи, распорки по колоннам, конструкции покрытия, подкрановые балки.

Различают также три схемы каркаса многоэтажных зданий с использованием рам: рамную, связевую, рамно-

связевую.

При рамной схеме каркаса обеспечивается жесткое сопряжение ригелей с колоннами и закрепление колонн в фундаменте. Такая рама воспринимает вертикальные и горизонтальные нагрузки, но обладает относительно небольшой жесткостью, в результате чего используется для небольших высотных зданий. Применение рамной схемы сдерживается тем, что в элементах рамы возникают усилия, которые трудно унифицировать (в ригелях, находящихся на разных этажах возникают разные по величине изгибающие моменты).

В связевой схеме сопряжение ригелей с колоннами, жесткость здания обеспечивается за счет вертикальных связей между колоннами (выполняются из прокатных углов, швеллеров). Часто вместо связей используются диафрагмы жесткости, которые представляют собой железобетонные стенки с примыкающими к ним колоннами каркаса.

Рамно-связевая схема представляет собой комбинацию первых 2 схем, а именно: при такой схеме колонны жестко закреплены в перекрытиях, а ригели жестко соединены с колоннами и вместе с тем имеются диафрагмы жесткости или связи. Вертикальные нагрузки воспринимаются каркасом, а горизонтальные нагрузки распределяются между каркасом и диафрагмами жесткости пропорционально их жесткостям. Подобную схему применяют для высотных зданий