Файл: 1Экономическая и экологическая характеристика древесины как строительного материала.docx

Железобетонные стропильные конструкции

Железобетонные стропильные конструкции изготавливают двух видов: балки и фермы. Железобетонные балки, решётчатые и двутаврового сечения, применяются в покрытиях пролётом до 18 м. Железобетонными фермами перекрываются пролёты 18 и 24 м.

Уклон верхнего пояса стропильных балок не превышает 8 %. При применении ферм и необходимости устройства малоуклонной кровли фермы они изготавливаются с выпущенными из верхнего пояса «рожками». В этом случае величина уклона составляет 3,3 % - для ферм пролётом 18м и 5 % - для ферм пролётом 24 м.

Стропильные балки и фермы опираются на оголовки колонн каркаса. При разном шаге колонн каркаса стропильные конструкции покрытия опираются также на подстропильные конструкции (фермы на подстропильные фермы, балки на подстропильные балки).

Железобетонные стропильные балки и фермы крепятся к оголовкам колонн сваркой закладных деталей. Крепление стропильных конструкций к подстропильным аналогично креплению их к колоннам.

Общая устойчивость конструкций покрытия обеспечивается жёстким диском покрытия (ребристые плиты привариваются к стропильным конструк­циям не менее чем в трёх точках и швы между плитами замоноличиваются).

балки запроектированы для применения в условиях неагрессивной среды в покрытиях отапливаемых и не отапливаемых зданий.

Балки имеют прямоугольное сечение переменной высоты с двускатным уклоном верхнего пояса 1:12. Для снижения массы в балках сделаны проемы, которые могут быть использованы для прокладки воздуховодов и других коммуникаций.

Билет № 11

1. 
   Мелкий заполнитель - песок. Оценка качества песка
   
2. 
   Общественные здания, их классификация
   
3. 
   Готовые стропильные деревянные фермы
   

11.1. Природный песок является осадочной горной породой. Он образовался в результате разрушения горных пород и, зачастую, состоит из одного практически чистого вещества - минерала кварца. Также встречаются пески с примесями из слюды, гипса, карбонатов, магнетита, циркона и т. д.

Существует также искусственный песок, который получают в карьерах разработки горных пород в результате их дробления. Форма зерен дробленого песка - остроугольная, а поверхность с их использованием получается шероховатой.

Зерна песка имеют величину от 0,1 до 5 мм и разнятся формой - песок, контактирующие с водой (рек, озер, морей) имеют зерна более округлой формы.

По размеру зерен песок подразделяют на следующий фракции:

---

• 
  тонкозернистые - от 0,05 до 0,1 мм;мелкозернистые - от 0,1 до 0,5 мм;среднезернистые - от 0,5 до 1 мм;
  
• 
  крупнозернистые - от 1 до 2 мм,грубозернистые - от 2 до 5 мм.
  

Песок характеризуется насыпной плотностью (от 400 до 1800 кг/м³), средней плотностью зерен (от 0,6 до 2,8 г/см³), содержанием пылевидных, глинистых частиц, глины в комках; радиоактивностью.

Радиоактивность природного песка обычно соответствует норме - он относится к 1-му классу радиоактивности по ГОСТу 30108-94. Это значит, что все виды песка пригодны для строительства без ограничений. Исключение составляют некоторые виды дробленых песков.

11.2. Общественные здания и сооружения предназначены для размещения в них различного вида учреждений и предприятий, призванных обеспечить социальное, бытовое, культурное и коммунальное обслуживание населения. К ним относят учреждения:

• 
  здравоохранения, физической культуры и социального обеспечения (больницы, госпитали, поликлиники, санатории, дома отдыха, спортивные здания и сооружения, интернаты и др.);
  
• 
  просвещения (детские сады, детские ясли, общеобразовательные школы, профтехучилища, техникумы, высшие учебные заведения и др.);
  
• 
  культуры (библиотеки, музеи, ботанические сады, дома культуры,
  
• 
  клубы и др.); искусства (театры, кинотеатры, цирки, концертные залы )
  
• 
  учреждения науки и научного обслуживания (академии и их филиалы, научно-исследовательские институты, конструкторские бюро архивы и др.);
  
• 
  учреждения финансирования, кредитования и государственного страхования (банки, сберегательные кассы и др.);
  
• 
  учреждения коммунального хозяйства (гостиницы, дома колхозников, общежития, мотели, кемпинги, пожарные команды и др.);
  
• 
  предприятия бытового обслуживания (бани, прачечные, душевые, парикмахерские, дома быта, приемные пункты и др.); 1
  
• 
  торговли и общественного питания (торговые центры, универмаги, магазины, крытые рынки, рестораны, столовые, фабрики, кухни, кафе и др.); связи (почтамты, телеграфы и др,);
  
• 
  транспорта (железнодорожные вокзалы, речные вокзалы, авиавокзалы, автодорожные вокзалы и др.);
  

строительства (проектные и проектно-изыскательские организации, мастерские, проектно-конструкторские и архитектурно-плани- ровочные организации и др.

11.3. Под определением фермы стропильные в строительстве понимают жесткие конструкции, которые используются для устройства скатных крыш.

---

Задача ферм – передача нагрузки, оказываемой на кровлю, на стены строения. Изготавливают этот элемент крыши, как правило, из дерева, но возможны и другие варианты.

Чтобы изготовить деревянные стропильные фермы, используют доски, брус или лес-кругляк.

Для соединения отдельных элементов ферм из бревен и бруса используется метод врубки, а если детали изготовлены из досок – то такие анкеры, как гвозди, болты и зубчато-кольцевые шпонки.

При строительстве домов большой площади (длина пролета больше 16 метров) современные строители применяют фермы, имеющие растянутые стойки, изготовленные из металла.

Так как при использовании растянутых стоек из дерева довольно сложно осуществить надежное соединение узлов, в то время как при выборе стоек из металла этот вопрос решается просто.

Кроме того, стропильные деревянные фермы требуют серьезных трудозатрат при сборке, в то время как этот этап работы при использовании комбинированных ферм (металл и дерево) проходит намного быстрее.

Как правило, при строительстве жилых зданий не используется вариант устройства крыши с открытыми фермами. Обычно, конструкция закрывается потолочными перекрытиями. Тогда, как в промышленном строительстве вариант с открытыми фермами является одним из самых распространенных

Билет № 12

1. 
   Механические свойства. Понятие о деформации и напряжении
   
2. 
   Свайные фундаменты промышленных зданий, их конструкция
   
3. 
   Схема расчета стропильных ферм
   

12.1. Деформация – изменение взаимного расположения частиц тела, как правило, вызывающее изменение его размеров и формы. Упругость – свойство тел деформироваться под нагрузкой и затем, после устранения сил восстанавливать свое первоначальное состояние. Часть деформации, которая исчезает после снятия нагрузки, называется упругой, а та часть, которая остается – остаточной (пластической) деформацией. Пластичность – свойство материалов под действием внешних нагрузок изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные деформации после снятия этих нагрузок. Прочность – способность материала противостоять нагрузке, не разрушаясь. Твердость – способность материала противостоять внедрению в него другого материала. Жесткость – способность материала не гнуться под воздействием приложенной нагрузки. Вязкость – свойство материалов необратимо поглощать энергию при их пластическом деформировании. Хрупкость – способность твердых тел разрушаться при механических воздействиях без заметной пластической деформации. Дислокации – линейные искажения типа обрыва или сдвига атомных слоев, нарушающие правильность их чередования в решетке. Бывают краевые и винтовые дислокации. Статическая нагрузка – это однократно приложенная нагрузка, плавно и относительно медленно возрастающая от нуля до своей максимальной точки. Динамическая нагрузка – это однократно приложенная нагрузка, действующая на материал резко, и с большой скоростью возрастающая от нуля до своей максимальной величины. Повторно-переменная нагрузка – это нагрузка, многократно прикладываемая к материалу, причем скорости возрастания и убывания нагрузки могут быть различные

---

12.2. Типовые проекты промышленных зданий и сооружений весьма разнообразны, что объясняется прежде всего резкими колебаниями нагрузок на фундаменты: от 40 до 4000 тс и более. Но поскольку от конструкций промышленных зданий и оборудования на фундаменты передаются главным образом сосредоточенные нагрузки, свайные фундаменты таких зданий и сооружений принимают, как правило, в виде кустов свай, объединенных общим железобетонным ростверком квадратной, прямоугольной или трапецеидальной формы в плане.

 

Количество свай в кусте определяют величиной и видом нагрузки и несущей способностью свай.
Кроме кустовых свайных фундаментов, применяют также площадочные с расположением свай под всем зданием или сооружением и фигурные с расположением свай соответственно опорным несущим элементам (под различные сооружения и оборудование).
Фундаменты из забивных свай и свай-оболочек с ростверками или без ростверков. Применяют такие фундаменты для цехов различного технологического назначения.

Конструктивные элементы здания, находящиеся ниже «нулевой» отметки, относятся к подземной части здания или сооружения. В свою очередь, подземная часть здания состоит из стен подвала или технического этажа, на которые опираются конструкции перекрытия «нулевого» цикла, фундамента и естественного или искусственного основания, куда через конструкции фундамента передается давление от веса здания или сооружения.

При определении типа фундамента и основания архитектор совместно с инженером руководствуется прежде всего характером и механическими качествами грунтов, слагающих основание под объект проектирования

12.3. Чтобы произвести расчет стропильных систем, необходимо учесть все нагрузки, которые на них будут оказываться.

Нагрузки можно поделить на три группы:

• 
  Постоянные (это вес всего кровельного пирога);Временные (вес снега, ветровая нагрузка, вес людей, которые поднимаются для ремонта крыши и пр.);Особые (к этому виду можно отнести, например, сейсмическую нагрузку).
  

Расчет снеговой нагрузки производится с учетом погодных условий региона.

Для вычисления применяется формула:S=Sg*μ

• 
  Sg – это расчетное значение веса снеговой нагрузки на квадратный метр покрытия. Этот показатель является условным и определяется по таблицам, в зависимости от региона.А μ – это коэффициент, зависящий от угла наклона кровли.
  

---

При определении ветровой нагрузки учитываются такие показатели, как:

• 
  нормативное значение ветровой нагрузки (в зависимости от региона);высота здания;
  
• 
  тип местности (открытые пространства или городская застройка).
  

Найти необходимые таблицы и формулы для расчетов можно в строительных нормах. Как правило, эти расчеты выполняют проектировщики, во время разработки общего проекта дома.

Если рассчитывать только на свои силы при составлении проекта, то велик риск допустить ошибку, которая приведет к тому, что кровельная система окажется ненадежной.

Билет № 13

1. 
   Термопластичные полимеры
   
2. 
   Покрытия из сборных железобетонных и комплексных панелей
   

Процесс изготовления стропильных ферм

13.1. Термопластичными называют полимеры, способные многократно размягчаться при нагревании и отвердевать при охлаждении. Эти и многие другие свойства термопластичных полимеров объясняются линейным строением их макромолекул. При нагревании взаимодейст­вие между молекулами ослабевает и они могут сдвигаться одна отно­сительно другой (как это происходит с частицами влажной глины), полимер размягчается, превращаясь при дальнейшем нагревании в вязкую жидкость. На этом свойстве базируются различные способы формования изделий из термопластов, а тагже соединение их сваркой.

Линейным строением молекул объясняется также способность термопластов не только набухать, но и хорошо растворяться в правиль­но подобранных растворителях. Тип растворителя зависит от химиче­ской природы полимера. Растворы полимеров, даже очень небольшой концентрации (2...5 %), отличаются довольно высокой вязкостью, при­чиной этого являются большие размеры полимерных молекул по сравнению с молекулами обычных низкомолекулярных веществ. После испарения растворителя полимер вновь переходит в твердое состояние

13.2. Крыши из сборных железобетонных панелей бывают неэксплуатируемые и эксплуатируемые, бесчердачные и чердачные. Сборные железобетонные крыши устраивают шести типов:

• чердачные с гидроизоляцией мастичными или окрасочными составами (безрулонная кровля)

• чердачные с кровлей из рулонных материалов

• бесчердачные из однослойных панелей, выполненных их легких или ячеистых бетонов

• бесчердасные из многослойных комплексных панелей, состоящих из двух железобетонных панелей, между которыми уложен эффективный теплоизоляционный материал

• бесчердачные с несущими панелями из тяжелого бетона, по которым уложены плиты из эффективных утепляющих материалов

---