Билет №1
1.Типологическая классификация зданий
Здания классифицируются по назначению на гражданские - жилые и общественные. -промышленные и сельскохозяйственные.
Жилые здания делятся: на жилые квартирные дома - для посемейного заселения и постоянного проживания; общежития и гостиницы - для кратковременного проживания; интернаты - для постоянного проживания инвалидов и престарелых, одиноких и малосемейных.
К общественным зданиям и их комплексам относят здания, в которых протекают один или несколько взаимосвязанных процессов жизнедеятельности людей. Они предназначены для кратковременного или длительного пребывания.
Общественные здания могут быть предназначены для целей образования, воспитания и подготовки кадров (дошкольные учреждения, общеобразовательные и специализированные школы и школы-интернаты, гимназии, лицеи, профтехучилища, средние специальные учебные заведения, колледжи и высшие учебные заведения); здания и сооружения системы здравоохранения, отдыха, физической культуры и спорта (поликлиники, аптеки, санатории, дома-отдыха, пансионаты, здания спортивно-оздоровительные и др.); здания научно-исследовательских институтов (проектные, проектно-изыскательные институты, конструкторские бюро и др.); здания культурно-просветительные и зрелищные (библиотеки, музеи и выставки, театры, кинотеатры и др.); здания предприятий бытового обслуживания населения; здания коммунального хозяйства; здания управления; здания для транспорта и др.
Промышленные здания служат для осуществления в них производственных процессов различных отраслей промышленности. Они разделяются на производственные, подсобные, энергетические и складские.
К сельскохозяйственным относятся здания, в которых осуществляются производственные процессы, связанные с сельским хозяйством (здания для содержания скота и птицы, хранения и ремонта сельскохозяйственной техники и т.п.).
Все типы зданий подразделяются:
по этажности - малоэтажные (1...2 этажа), средней этажности (3...5 этажей), многоэтажные (6...9 этажей), повышенной этажности (10.. .25 этажей), высотные (более 25 этажей);
по конструкциям стен - мелкоэлементные (из кирпича, керамического камня и др.). крупноэлементные (из крупных блоков, панелей, объемных блоков);
по способу возведения - возводимые из мелкоштучных изделий (кирпича, керамического камня), полносборные, монтируемые из конструкций и деталей заводского изготовления;
по степени долговечности - первая - со сроком службы более 100 лет, вторая - 50... 100 лет, третья - 20.. .50 лет, четвертая - до 20 лет;
по степени огнестойкости - 1-Ш (несгораемые) - с каменными конструкциями, IV(трудносгораемые) - с деревянными оштукатуренными конструкциями, V (сгораемые) - с деревянными неоштукатуренными конструкциями;
по классам, т.е. по совокупности требований, касающихся степени долговечности, огнестойкости и других эксплуатационных качеств: I класс - крупные промышленные и общественные здания, а также жилые дома в девять этажей и более, с повышенными эксплуатационными и архитектурными требованиями, II класс - небольшие общественные здания и жилые дома до девяти этажей, III класс - здания со средними эксплуатационными и архитектурными требованиями и жилые дома до пяти этажей, IV класс - здания с низкими эксплуатационными и архитектурными требованиями, малоэтажные жилые дома.
2. Классы и марки бетона
Основные показатели качества бетона: Класс по прочности на осевое сжатие В, указывают в проекте как основную характеристику. Класс по прочности на осевое растяжение Вt, назначают в тех случаях, когда эта хар-ка имеет главенствующее значение и контролируется на производстве. Марка по морозостойкости F, назначают для конструкций, подвергающихся в увлажненном состоянии действию попеременных замораживания и оттаивания (открытые и ограждающие конструкции). Марка по водонепроницаемости W, назначают для конструкций, к которым предъявляют требования ограниченной проницаемости (резервуары). Марка по средней плотности D, назначают для конструкций, к которым кроме требований прочности предъявляются требования теплоизоляции.
Классом бетона по прочности на осевое сжатие В (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размером ребра 150мм, испытанных в соответствии со стандартом через 28 сут хранения при температуре 20±20С с учетом статической изменчивости прочности.
Сроки твердения бетона устанавливаются так, чтобы требуемая прочность бетона была достигнута к моменту загружения проектной нагрузкой. Для монолитных – 28 суток, для сборных конструкций заводского изготовления отпускная прочность бетона может быть ниже его класса.
Классы и марка бетона для ЖБК:
а)классы по прочности на сжатиедля тяжелых бетонов – В7,5-В60;
Для мелкозернистых бетонов групп: А-(на песке с модулем крупности 2,1 и более)- В7,5-В40; Б-(на песке с модулем крупности 2, и менее)- В7,5-В30; В-(подвергнутого автоклавной обработке) В15-В60.
б) классы бетона по прочности но осевое растяжение: Вt0,8; Вt1,2; 1,6; 2; 2,4; 2,8; 3,2.
в) марка бетона по морозостойкости они характеризуются числом выдерживаемых бетоном циклов попеременных замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии. При снижении прочности не более чем на 15%: тяжелый и мелкозернистый бетоны F 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500; легкий бетон – F25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500; ячеистый и поризованный бетоныF15, 25, 35, 50, 75, 100.
г) марка бетона по водонепроницаемости: W2, 4, 6, 8, 10, 12. Они характеризуются предельным давлением воды (кг/см2), при котором еще не наблюдается ее просачивание через испытываемый образец.
в) марки бетона по средней плотности кг/м3 тяжелый бетон D2200-D2500, легкий D800- D2000, поризованный D800- D1400, градация 100 для всех марок.
Рекомендуется принимать: Оптимальные класс и марку выбирают на основе технико-эконом-х соображений, в зависимости от конструкции, способа изготовления. напряженного состояния, условий эксплуатации. Железобетонные сжатые стержневые элементы – не ниже В15; Конструкции, испытывающих сжимающие усилия (колонны и арки) - В20..В30, Для предварительно напряженных конструкций – В20-В40; Для изгибаемых элементов без преднапряжения – В15. Для ЖБК нельзя применять: тяжелый и мелкозернистый бетоны класса по прочности на сжатие ниже 7,5, легкий бетон ниже 3,5.
Легкие бетоны на пористых заполнителях и цементном вяжущем при одинаковых классах и марках по морозостойкости и водопроницаемости применяют в сборных и монолитных ЖБК наравне с тяжелыми бетонами.
3.Стадии работы образца малоуглеродистой стали при растяжении. Основные механические характеристики металла, определяемые при испытании образцов стали.
I стадия. Стадия упругой работы. До предела пропорциональности происходят упругие деформации пропорциональные действующим напряжениям. Упругие деформации обратимы, и после снятия нагрузки, образец принимает первоначальные размеры.
II стадия. При увеличении напряжения выше предела пропорциональности, в образце начинают накапливаться дислокации. Нарушается пропорциональность между напряжениями и деформациями. Деформации начинают расти быстрее напряжений.
III стадия. Упругопластическая стадия работы. При достижении напряжением предела текучести σy, в образце развиваются большие деформации, которые продолжают расти при постоянных напряжениях. Металл течет. На диаграмме – площадка текучести. Если снять нагрузку, упругая часть деформаций возвращается, необратимая (пластическая) часть деформаций остается, приводя к остаточным деформациям.
IV стадия. Стадия самоупрочнения. Сталь состоит из феррита, мягкого и пластичного, и цементита, твердого и хрупкого. В первых стадиях происходили сдвиги и деформации в зернах феррита; затем, развитие деформаций затрудняется прочными и жесткими зернами цементита.
Чтобы происходили дальнейшие деформации, нужно увеличивать напряжения. Стадия работы материала, когда происходит повышение сопротивления внешним воздействиям на интервале после площадки текучести до временного сопротивления σu, называется стадией самоупрочнения.
V стадия. Образование шейки и разрушение образца. Во все время растяжения происходят продольные деформации удлинения. Им сопутствуют поперечные деформации сужения. При подходе к временному сопротивлению σu эти деформации концентрируются в наиболее слабом месте и образуют шейку. Сечение в месте шейки интенсивно сужается, напряжения повышаются. Поэтому, несмотря на снижение нагрузки на образец, по месту образования шейки происходит разрыв.
Таким образом, важнейшими показателями механических свойств, характеризующими работу стали являются: предел текучести - σy, он характеризует начало развития больших деформаций; временное сопротивление - σu, то есть предельная нагрузка, воспринимаемая образцом; относительное удлинение - ε, характеризующее пластические свойства металла.
У углеродистой стали Ст3 запас работы материала от предела текучести до временного сопротивления , то есть довольно большой. Это дает возможность в широких пределах использовать пластические свойства стали.
Работа стали повышенной и высокой прочности при испытании стандартного образца на растяжение. Образование протяженной площадки текучести присуще только сталям, содержащим 0,1-0,3% углерода. При меньшем содержании углерода получается недостаточно зерен перлита для сдерживания сдвигов по зернам феррита; при большем содержании углерода зёрен перлита получается так много, что они полностью блокируют зерна феррита и не дают возможности развиваться по ним сдвигам. Диаграмма σ-ε деформирования стали повышенной прочности (рис.3) почти не имеют площадки текучести – после упругой работы кривая, имея скругление, переходит в стадию самоупрочнения.
У ряда сталей высокой прочности, особенно у термоупрочненных, площадка текучести отсутствует. Условный предел текучести у таких сталей устанавливается по остаточному удлинению, равному 0,2%. У высокопрочных сталей предел текучести близко подходит к временному сопротивлению, отношение , что ограничивает использование работы материала в упругопластической стадии.
4.Физические свойства строительных материалов
К физическим свойствам материала относят плотность, пористость, водопоглощение, влагоотдача, гигроскопичность, водопроницаемость, морозостойкость, теплопроводность, звукопоглощение, огнестойкость, огнеупорность и некоторые другие.
Плотность. Плотность материала бывает средней и истинной. Средняя плотность определяется отношением массы тела (кирпича, камня и т. п.) ко всему занимаемому им объему. Истинная плотность — это предел отношения массы к объему без учета имеющихся в них пустот и пор.
Пористость. Эта характеристика определяется степенью заполнения объема материала порами, которая исчисляется в процентах. Пористость влияет на такие свойства материалов, как прочность, водопоглощение, теплопроводность, морозостойкость и др.
Влажность – содержание влаги в материале в данный момент, отнесенное к единице массы материала в сухом состоянии, в %.
Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать в своих порах влагу. Хар-ся макс-ым кол-ом воды поглощаемым образцом материала при выдерживании его в воде, отнесенным к массе или объему сухого образца.
Степень снижения прочности материала при предельном его водонасыщении называется водостойкостью и характеризуется коэффициентом размягчения. Материалы с коэффициентом размягчения не менее 0,8 относят к водостойким. Их применяют в конструкциях, находящихся в воде, и в местах с повышенной влажностью.
Влагоотдача — это свойство материала терять находящуюся в его порах влагу. Влагоотдача характеризуется процентным количеством воды, которое материал теряет за сутки (при относительной влажности окружающего воздуха 60 % и температуре +20 ºС).
Гигроскопичность - свойство пористых материалов поглощать влагу из воздуха. Гигроскопичные материалы (древесина, теплоизоляционные материалы, кирпичи полусухого прессования и др.) могут поглощать большое количество воды. При этом увеличивается их масса, снижается прочность, изменяются размеры.
Водопроницаемостью называют способность материала пропускать воду под давлением. Эта характеристика определяется количеством воды, прошедшей при постоянном давлении в течение 1 часа через материал площадью 1 м2 и толщиной 1 м.
Морозостойкость — это способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без снижения прочности и массы, а также без появления трещин, расслаивания, крошения. Марки: F15, F25, F35, F50
Теплопроводность — свойство материала передавать теплоту при наличии разности температур снаружи и внутри строения. Эта характеристика зависит от ряда факторов: природы и строения материала, пористости, влажности, а также от средней температуры, при которой происходит передача теплоты.
Звукопоглощением - называется способность материала ослаблять интенсивность звука при прохождении его через материал.
Огнестойкость—это свойство материалов выдерживать без разрушения воздействию огня при пожаре. По степени огнестойкости материалы делят на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.
Огнеупорность—свойство материала выдерживать длительное воздействие высоких температур не деформируясь и не размягчаясь..
5.Организация труда в строительстве. Нормы и производительность труда (профессия, специальность, квалификация, специализированные и комплексные бригады, производительность труда, рабочее место, захватка и т.д.).
Организация труда - это система мероприятий, обеспечивающая рациональное использование рабочих кадров, которая включает соответствующую расстановку людей в процессе производства, разделение на звенья, методы выполнения работ, нормирование и стимулирование труда, организацию рабочих мест, их обслуживание и необходимые условия труда. Одним из основных принципов организации труда являются разделение строительного процесса на операции и специализация исполнителей на их выполнении. Каждого рабочего используют на операциях, соответствующих его квалификации - нерационально затрачивать время и силы высококвалифицированного рабочего там, где с работой смогут справиться рабочие низшей квалификации.
Производительностьтруда определяется выработкой, т.е. количеством продукции, выпущенной в единицу времени. В низовых организациях производительность обычно выражается в натуральных показателях. Профессия- это род занятий, требующий специальной подготовки и определяемый видом и характером выполняемой работы.
Специальность - понятие более "узкое", чем профессия. Например, машинист по профессии может иметь специальность машиниста экскаватора, крана, трактора и т.д.
Специализированныебригады состоят из рабочих одной профессии и выполняют, простые строительные процессы.
Комплексные бригады состоят из звеньев различных профессий, участвующих в создании определенной продукции. Например, бригада по каменной кладке делится на звенья каменщиков, плотников, монтажников, такелажников. В комплексной бригаде по числу рабочих ведущих профессий назначают и количество рабочих других профессий, исходя из того, что они должны обеспечить возможность рабочим ведущих профессий достигнуть максимальной производительности труда, а также, чтобы вся бригада была полностью и равномерно загружена работой. Различают нормы времени для рабочих и машин: элементарные на одну производственную операцию; укрупненные на производственный процесс, состоящий из нескольких операций; комплексные на комплекс производственных процессов. Пространство, в пределах которого располагается возводимая конструкция, рабочий со своим инструментом или механизмом и необходимый материал, называется рабочимместом. На рабочемместе должны быть созданы условия для максимальной производительности труда. Положение рабочего должно быть наилучшим относительно уровня и места, где он выполняет свою работу. На рабочем месте не должно быть остатков строительных материалов, в зимнее время оно должно быть очищено от снега и наледи, в ночное время - освещено. Участок, отводимый звенудля выполнения сменного задания, называется делянкой, а бригаде - захваткой. Суммарная протяженность рабочих мест, отводимая звену или бригаде, называется фронтомработ.
Билет №2
1.Требования, предъявляемые к общественным зданиям.
1. Общие требования
-Этажность общественных зданий, степень огнестойкости зданий и их элементов
-Пути эвакуации
-Дополнительные требования к зданиям высотой 10 этажей и более
-Лифты
-Мусороудаление и пылеуборка
-Естественное освещение и инсоляция помещений
Этажность общественных зданий, степень огнестойкости зданий и ихэлементов - Высоту помещений от пола до потолка общественных зданий и жилых помещений санаториев следует принимать не менее 3 м, а жилых помещений в других общественных зданиях — в соответствии со СНиП РК 3.02-01-2001. Высоту основных помещений бань и банно-оздоровительных комплексов на 100 и более мест следует принимать не менее 3,3 м, а производственных помещений прачечной-химчистки — не менее 3,6 м.
Примечания:
1. В отдельных помещениях вспомогательного назначения и коридорах в зависимости от объемно-планировочного решения зданий и технологических требований допускается соответствующее уменьшение высоты. При этом высота должна быть не менее 1,9 м.
2. Высоту помещений в общественных зданиях общей вместимостью до 40 чел., а предприятий розничной торговли торговой площадью до 250 м2 допускается принимать по высоте помещений жилых зданий.
3. В помещении с наклонным потолком или разными по высоте частями помещения требованиям к наименьшей высоте должна отвечать средняя (приведенная) высота помещения. При этом высота помещения в любой его части должна быть не менее 2,5 м.
1.5*. Высота технических этажей определяется в каждом отдельном случае в зависимости от вида размещаемых в них инженерного оборудования и инженерных сетей, условий их эксплуатации. Высота в местах прохода обслуживающего персонала до низа выступающих конструкций должна быть не менее 1,8 м.
При проектировании технического этажа (технического подполья), предназначенного для размещения только инженерных сетей с трубопроводами и изоляцией трубопроводов из негорючих материалов, высота от пола до потолка может быть не менее 1,6 м.
1.6. Сквозные проезды в зданиях следует принимать шириной (в свету) не менее 3,5 м, высотой не менее 4,25 м.
Это требование не распространяется на сквозные проемы в зданиях и сооружениях на уровне земли или первого этажа (пешеходные проходы и другие, не предназначенные для проезда пожарных машин).
1.7. Отметка пола помещений у входа в здание должна быть выше отметки тротуара перед входом не менее чем на 0,15 м.
Допускается принимать отметку пола у входа в здание менее 0.15 м (в том числе и заглубление ниже отметки тротуара) при условии предохранения помещений от попадания осадков.
Пути эвакуации
1.90. Число подъемов в одном марше между площадками (за исключениемкриволинейных лестниц) должно быть не менее 3 и не более 16. В одномаршевых лестницах, а также в одном марше двух- и трехмаршевых лестниц в пределах первого этажа допускается не более 18 подъемов.
1.91.Лестничные марши и площадки должны иметь ограждения с поручнями.
1.92*. Поручни и ограждения в зданиях дошкольных учреждений и на этажах школ и учебных корпусов школ-интернатов, где расположены помещения для первых классов, должны отвечать следующим требованиям: высота ограждений лестниц, используемых детьми, должна быть не менее 1.2 м, а в дошкольных учреждениях для детей с нарушением умственного развития — 1,8 или 1,5 мпри сплошном ограждении сеткой;
в ограждении лестниц вертикальные элементы должны иметь просвет не более 0.1 м (горизонтальные членения в ограждениях не допускаются); высота ограждения крылец при подъеме на три и более ступеньки должна быть 0.8 м.
2.Классификация арматуры по назначению и технологии изготовления. Соединение арматуры.
Арматуру в ЖБК устанавливают преимущественно для восприятия растягивающих усилий и усиления бетона сжатых зон конструкций. Арматура, устанавливаемая по расчету, называется рабочей; устанавливаемая по конструктивным и технологическим соображениям – монтажной. Монтажная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры в конструкции и более равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями рабочей арматуры. Кроме того, монтажная арматура может воспринимать обычно не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры конструкции и т.п. Рабочую и монтажную а. объединяют в арматурные изделия – сварные вязанные сетки и каркасы.
Арматуру классифицируют по четырем признакам:
1. в зависимости от технологии изготовления различают стержневую ( d=6…40 мм) и проволочную арматуру.
2. в зависимости от способа последующего упрочнения горячекатаная арматура может быть термически упрочненной, или упрочненной в холодном состоянии – вытяжкой, волочением.
3. по форме поверхности арматура бывает периодического профиля и гладкой.
4. по способу применения при армировании ЖБ элементов различают напрягаемую и ненапрягаемую.
Применение ар-ры в конструкциях: В качестве ненапрягаемой арматуры применяют имеющие сравнительно высокие показатели прочности стержневую арматуру классов Ат-Ш, A-III, арматурную проволоку класса Вр-I. Возможно применение арматуры класса А-II, если прочность арматуры класса A-III не полностью используется в конструкции из-за чрезмерных деформаций или из-за раскрытия трещин. Арматуру класса A-I можно применять в качестве монтажной, хомутов вязаных каркасов, поперечных стержней сварных каркасов.
В качестве напрягаемой рекомендуется применять стержневую термически упрочненную арматуру классов Ат-VI, AT-V, AT-IVC, горячекатаную арматуру классов A-VI, A-V и A-IV; для элементов длиной свыше 12 м целесообразно применять арматурные канаты и высокопрочную проволоку, допускается применение стержней классов A-IV, A-V.
Классификация арматуры: Стержневая горячекатаная арматура в зависимости от ее основных механических характеристик подразделяется на шесть классов с условным обозначением: A-I, А-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI. Термически упрочненная арматура четырех классов: Ат-Ш, Ат-IV, AT-V, AT-VI. Дополнительной буквой С указывается на возможность стыкования сваркой, К — на повышенную коррозионную стойкость.
Каждому классу арматуры соответствуют определенные марки арматурной стали с одинаковыми механическими характеристиками, но различным химическим составам. Периодический профиль имеет стержневая арматура всех классов, за исключением круглой (гладкой) арматуры класса A-I.
Арматурную проволоку диаметром 3 – 8 мм подразделяют на два класса: Вр-1 — обыкновенная арматурная проволока (холоднотянутая, низкоуглеродистая), предназначенная главным образом для изготовления сварных сеток; В-И, Вр-П – высокопрочная арматурная проволока (многократно волоченная, углеродистая), применяемая в качестве напрягаемой арматуры предварительно-напряженных элементов. Периодический профиль обозначается дополнительным индексом «р»: Вр-1, Вр-И.
Сортамент арматуры составлен по номинальным диаметрам, что соответствует для стержневой арматуры периодического профиля диаметрам равновеликих по площади поперечного сечения круглых гладких стержней, для обыкновенной и высокопрочной арматурной проволоки периодического профиля – диаметру проволоки до профилирования.
Сварные стыки арматуры. Основным видом соединения арматурных стержней является сварное соединение встык, которое в заводских условиях и на монтаже выполняется различными способами.
В заводских условиях для соединения стержневой арматуры классов от А-1 до А-VI, Ат-IП, Ат-IVC (например, для соединения заготовок арматурных стержней, приварки коротышей большого диаметра и т.п.) применяют контактную сварку (рис. 1.28, а), При этом отношение диаметров соединяемых стержней д1/д2≥ 0,85, а наименьший диаметр стержня d1=10. Допускается прн использовании специальной технологии сварки отношение д1/д2 = 0,5.
На монтаже для соединения стержневой арматуры классов А-I, А-П, А- III, Ат- III (например, для соединения выпусков арматуры сборных железобетонных элементов) применяют дуговую ванную сварку в инвентарных формах(рис. 1.23б). Если диаметр соединяемых стержней д<20 мм, то применяют дуговую сварку стержней с накладками, выполняя 4 фланговых шваl = 4d или два шва с одной стороны удлиненной накладки(рис.1.23,г). При этом должны быть соблюденены след. требования к размерам сварного шва: 4 мм ≤ h = 0,25d; 10 мм ≤ 0,5d(рис. 1.23,д).
Соединения стержней втавр с пластиной толщиной 0,75д (из листовой или полосовой стали) выполняют автоматической дуговой сваркой под флюсом(рис. 1.23, е). Соединения внахлестку арматурных стержней с д=8…40 мм с пластиной или с плоскими элементами проката выполняют дуговой сваркой фланговыми швами(рис. 1.23, ж).
Стыки арматуры внахлестку без сварки. Стержневую арматуру классов А-I, А-II, А-III допускается соединять внахлестку без сварки в перепуском концов стержней на 20…50 диаметров в тех местах ж.б. элементов, где прочность ар-ры используется не полностью. Однако такой вид соединения стержневой арматуры вследствие излишнего расхода стали и несовершенства конструкции стыка применять не рекомендуется.
Внахлестку можно выполнять стыки сварных сеток в направлении рабочей арматуры (рис. 1.24). Рабочие стержни соединяемых сеток располагают в разных плоскостях или в одной плоскости. В каждой из соединяемых в растянутой зоне сеток на длине нахлестки должно быть расположено не менее двух попоречных стержней, приваренных ко всем продольным стергкням сетки. Если рабочей арматурой сеток являются стержни периодического профиля, то одна из соединяемых сеток или обе сетки в пределах стыка могут быть без приваренных поперечных стержней. Стык сварных сеток в нерабочем направлении (когда соеди няется распределительная арматура) также выполняют внахлестку (рис. 1.25). Длину перепуска принимают рав ной 50 мм при диаметре распределительной арматуры до 4 мм и равной 100 мм при диаметре распределительной арматуры более 4мм. Эти же стыки при диаметре рабочей арматуры 16 мм и более осуществляют укладкой дополнительных стыковых сеток с перепуском распределительной арматуры в каждую сторону на 15 диаметров, но не менее 100 мм.
Стыки плоских сварных каркасов внахлестку допускаются при одностороннем расположении продольных стержней и выполняются в направлении рабочей арматуры; при этом на длине стыка устанавливают дополнительные хомуты или поперечные стержни с шагом не более 5 диаметров продольной арматуры. Стыки плоских каркасов, как и сеток, в конструкциях следует располагать вразбежку.
3.Работа стали при наличии концентраторов напряжений в стальных образцах.
В местах искажения сечения происходит искривление линий силового потока. Они сгущаются около препятствий. Это приводит к повышению напряжений в этих местах.
Отношение максимального напряжения в местах концентрации к номинальному, равномерно распределенному, называется коэффициентом концентрации напряжений. Сравним траекторию и концентрацию напряжений около круглых отверстий и около трещины с острыми краями (рис. 4).
Как видно, в местах острых надрезов концентрация напряжений больше. Чем меньше радиус кривизны надреза, тем гуще собирается в этих местах силовой поток и тем выше коэффициент концентрации напряжений. Напряженное состояние в этом случае очень сложное, но в основном можно установить две зоны: зону резкого перепада напряжений и зону с распределением напряжений близким к равномерному.
При статических нагрузках и нормальной температуре концентрация напряжений не оказывает существенного влияния на несущую способность. Поэтому не учитывается в расчетах на статическую нагрузку
4.Механические свойства строительных материалов.
К механическим свойствам материала относят его прочность, упругость, пластичность, хрупкость, сопротивление удару и твердость.
Прочностью называется способность материала противостоять разрушению под воздействием внешних сил, вызывающих в нем внутренние напряжения. Прочность материала характеризуется пределом прочности при трех видах воздействия на него — сжатии, изгибе и растяжении.
Упругость — это способность материала после деформирования под воздействием каких-либо нагрузок принимать после снятия их первоначальную форму и размеры. Наибольшее напряжение, при котором материал еще обладает упругостью, называется пределом упругости.
К упругим материалам относят резину, сталь, древесину.
Твердость — способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Это свойство материалов важно при устройстве полов и дорожных покрытий.
Хрупкость — свойство материала мгновенно разрушаться под действием внешних сил без заметной пластичной деформации. Хрупкие материалы: кирпич, природные камни, бетон, стекло и т. д.
Пластичность — свойство материала изменять под нагрузкой форму и размеры без образования разрывов и трещин и сохранять изменившиеся форму и размеры после удаления нагрузки. Это свойство противоположно упругости. К пластичным материалам относят битум, глиняное тесто и др.
Сопротивление удару — способность материала противостоять разрушению под действием ударных нагрузок. Плохо сопротивляются ударным нагрузкам хрупкие материалы.
5.Техническое и тарифное нормирование.
Техническое нормирование - система исследования и установления норм технически обоснованного расхода различных производственных ресурсов (рабочего и машинного времени, материалов, энергоносителей и т.д.) Техническое нормирование расхода материалов осуществляют опытно-производственным, лабораторным и расчетно-аналитическим методами. Существуют производственные, сметные нормы расхода материалов, и нормы для планирования материально-технического снабжения. Техническое нормирование труда - исследование затрат времени с целью совершенствования труда. Его проводят специально создаваемые научно-исследовательские станции (НИС) методами организационных и нормативных наблюдений. Организационныенаблюдения выполняют для выявления передовых методов труда, определения потерь рабочего времени и последующего устранения непроизводственных затрат. Нормативные наблюдения проводят с целью проверки выполнения и перевыполнения действующих технических норм для проектирования новых норм. На все виды технологических процессов, выполняемых при стр-ве, разработаны ЕНиР на СМР и ремонтно-строительные работы. Основные виды работ (ж/б, монтажные, земляные,) подразделяются по выпускам. В качестве нормативных и справочных документов при подсчете расхода ресурсов могут быть использованы ЕНиР, СНиП, Производственные нормы расхода материалов, Укрупненные конструктивные и сметные нормативы (УКН, УСН), а также ведомственные и местные нормативные документы.
Тарифное нормирование заключается в установлении норм оплаты труда за единицу произведенной продукции рабочим разной квалификации. В стр-ве действует тарифная система, ее основные элементы: тарифная сетка и тарифные ставки. Тарифная сетка - это утвержденная шкала, устанавливающая соотношение уровней заработной платы между рабочими разной квалификации. Каждому разряду присвоен определенный тарифный коэффициент. Тарифные ставки определяют размер зарплаты рабочего, которая полагается ему за выполнение установленных производственных норм, соответствующих его разряду.
Оплата труда рабочих может быть следующих видов: прямая сдельная, когда оплата ведется без начисления премий по расценкам и выполненным объемам работ; до начала работ выписывается наряд - производственное задание, в котором определяются объемы работ и их стоимость по существующим расценкам; аккордная, при которой зарплата начисляется по укрупненной аккордной расценке, полученной по калькуляции затрат; аккордно-премиальная, при которой за сокращение сроков выполнения работ выплачивается премия. Повременная форма применяется на работах, не поддающихся учету. Эта оплата определяется умножением тарифной ставки на количество фактически отработанного времени. Повременно-премиальная, при которой, кроме основной зарплаты, выплачивается премия за качественно выполненные работы в срок и досрочно. При выполнении работ с отступлением от рабочих чертежей, СНиПа и технических условий - вознаграждение не выплачивается.
Билет №3
1.Требования, предъявляемые к промышленным зданиям
К производственным зданиям предъявляют следующие требования: технологические (или функциональные), технические, архитектурно-художественные и экономические
К технологическимследует отнести требования:
а)к пространству, размеры которого должны быть достаточными, что бы разместить технологическое и
подъемно-транспортное оборудование и обеспечить перемещение материалов и изделий, а также
технологического оборудования при его монтаже или демонтаже;
б) крабочему пространствудля людей, занятых на производстве, и к пространству для передвижения людей в помещении (проходы). При этом общее пространство здания, т.е. объем производственных помещений (включая пространство для оборудованияи рабочее пространство) по санитарно-гигиеническим соображениям, согласно действующим Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий (СН 245—71), должно составить не менее 15 м5 на одного работающего, а площадь — не менее 4,5 м/чел. Следует также иметь в виду, что в условиях ускоряющегося научно-техонического прогресса при определении размеров пространства в ряде случаев целесообразно учитывать перспективы совершенствования технологического процесса;
в)квоздушной средедля обеспечения здоровых условий труда человека, требуемого качества продукции или сохранности технологического оборудования, на которое могут влиять температура воздуха, его влажность, степень загрязнения вредными веществами. Например, в ткацком производстве, особенно в производстве высокосортных тканей, к воздушной среде предъявляют жесткие требования, так как при влажности воздуха больше или меньше определенных величин качество ткани понижается в результате обрыва нитей, образования узлов и пр.:
г) к световому режиму для обеспечения требуемой освещенности пространства цеха, рабочих мест и необходимого спектрального состава света. Согласно СН 245. в промышленных зданиях без естественного освещения или при недостаточном по биологическому действию естественном освещении предусматривают специальные мероприятия, компенсирующие недостатки искусственного освещения. Не¬сомненно, что естественный свет более благоприятен для человека. Поэтому выбор светового режима представляет собой важный этап проектирования;
д)к акустическому режимудля обеспечения требуемого уровня шума и изоляции от посторонних звуков, превышающих допустимый уровень, мешающих технологическому процессу и утомляющих рабочих.
Очевидно, что перечисленные технологические требования ставятся в зависимость от вида производств.
В свою очередь производственный процесс активно воздействует на окружающую среду, изменяя ее характер нередко в сторону, неприемлемую по технологическим и санитарно-гигиеническим требованиям. При. этом следует иметь в виду не только искусственную среду, созданную в промышленном здании, но и природную среду, окружающую его.
Многие технологические процессы источники загрязнения воздуха вредными веществами в здании и вне здания. Если в здании от этих вредностей в известной мере человек может быть защищен при помощи систем аэрации, искусственной вентиляции или других средств, то через фонари, трубы, шахты производственные вредности выбрасывают в атмосферу, губительно воздействуя на природу и человека.
Технологические процессы также источник шума, вибрации, электромагнитных волн, радиочастот, статического электричества, ионизирующих излучений и других вредных факторов внутренней и внешней среды.
Для промышленных предприятий и производств, тепловых электрических станций, складских зданий и сооружений, являющихся источниками выделения производственных вредностей в окружающую среду. установлена так называемая санитарная классификация(см. СН 245 71, раздел 8), согласно которой все промышленные предприятия разделяют на пять классов. К первому классу относят предприятия, имеющие производства с наиболее вредными выделениями, к пятому - с наименее вредными выделениями.
В соответствии с санитарной классификацией устанавливают санитарно-защитные зоны, т.е. пространство вокруг промышленного предприятия, где не должно строиться никаких объектов, связанных с длительным пребыванием людей. Размеры санитарно-защитных зон составляют для первого класса 1000 м, для пятого - 50 м. Защиту людей, работающих на предприятиях, от технологических вредностей осуществляют мерами строительного характера за счет санитарно-технического и инженерного оборудования здания.
Наибольший эффект достигают от совершенствования самого технологического процесса. Поэтому в СН 245 -71 предлагаются меры, которые необходимо предусматривать при разработке технологической части проектов: замена вредных веществ менее вредными, твердого или жидкого топлива газообразным, герметизация технологического оборудования для предотвращения утечки вредных отходов в пространство цеха, внедрение автоматических герметизированных производственных процессов и др.
Для современного промышленного строительства с технологическими процессами, являющимися источниками выделения вредных веществ, должна предусматриваться очистка от них выбросов в атмосферу и рекуперация.
Снизить шум в производственных помещениях также возможно строительными средствами (звукоизоляция и звукопоглощение). Однако наиболее эффективна борьба с шумом в самом источнике путем замены процессов и технологических операций, вызывающих шум и вибрации, другими процессами и операциями с меньшей интенсивностью этих факторов.
К техническимтребованиям относятся:
а) требования к прочностистроительных конструкций здания, зависящей от применяемых материалов и
типов конструкций, их способности воспринимать передаваемые на них силовые и несиловые воздействия, т.е. воздействия от технологического оборудования (нагрузки) и воздействии среды (температуры, влаги, агрессивных химических примесей, содержащихся в воздухе и пр.);
б) требования к устойчивости(жесткости) строительных конструкций многих промышленных зданий по сравнению с гражданскими, имеют особо важное значение. Следует учитывать наличие динамических нагрузок, в ряде случаев значительных, при работе подъемно-транспортного оборудования (мостовых кранов, подвесных кранов, напольного транспорта) и технологического оборудования (станков для механической обработки, кузнечно-прессового оборудования и пр.). Динамические нагрузки могут вызывать вибрации, опасные для конструкций здания и вредные для ра ботающих;
в)требования к долговечностиматериалов и основных конструкций здания, зависящей от ряда факторов, таких как ползучесть, морозостойкость, влагостойкость, коррозиостойкость и биостойкость. Долговечность определяет срок службы здания, т.е. потерю требуемых эксплуатационных качеств основными конструкциями.
Промышленные здания по долговечности разделяют на четыре степени со сроками службы 20 - 100 лет и выше. Долговечность, выраженная в указанном количестве лет, весьма условна. Она сокращается при плохой эксплуатации зданий (например, при допускаемой перегрузке конструкций, при отсутствии контроля за их состоянием и нарушении сроков профилактических ремонтов) и, наоборот, возрастает при хорошо организованной технической эксплуатации.
При проектировании отнесение здания к той или.иной группе по долговечности устанавливается в зависимости от народнохозяйственного значения предприятия (электростанция - длительный срок службы, временный склад- короткий срок), концентрации в нем материальных ценностей (оборудование),запасов сырьевых ресурсов, для переработки которых возводится здание, от предполагаемого срока моральной амортизации здания или производственного процесса;
г)требования по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности,поскольку технологические процессы могут представлять опасности подобного рода. По этим признакам производства классифицируют на шесть категорий; А, Б, В, Г, Д, Е (см. СНиП 2.09.02-85. Производственные здания).
Производства категории А наиболее взрывопожароопасные, так как к ним отнесены технологические процессы, в которых участвуют горючие газы и жидкости с низкими пределами взрываемости.
2.Арматура. Назначение, виды, классификация. Виды арматурных изделий
Арматуру в железобетонных конструкциях устанавливают преимущественно для восприятия растягивающих усилий и усиления бетона сжатых зон конструкций. Необходимое количество арматуры определяют расчетом элементов конструкций на нагрузки и воздействия.
Арматура, устанавливаемая по расчету, называется рабочей, устанавливаемая по конструктивным и технологическим соображениям — монтажной. Монтажная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры в конструкции и более равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями рабочей арматуры. Кроме того, монтажная арматура может воспринимать обычно не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры конструкции и т. п.
Рабочую и монтажную арматуру объединяют в арматурные изделия — сварные и вязаные сетки и каркасы, которые размещают в железобетонных элементах в соответствии с характером их работы под нагрузкой.
Арматуру классифицируют по четырем признакам.
В зависимости от технологии изготовления различают стержневую и проволочную арматуру. Под стержневой в данной классификации подразумевают арматуру любого диаметра в пределах d - 6...40мм, причем независимо от того, как она поставляется промышленностью — в прутках (d≥12 мм, длиной до 13 м) или в мотках (бунтах) (d≤10 мм, массой до 1300 кг).
В зависимости от способа последующего упрочнения горячекатаная арматура может быть термически упрочненной, т. е. подвергнутой термической обработке, или упрочненной в холодном состоянии — вытяжкой, волочением.
По форме поверхности арматура бывает периодического профиля и гладкой. Выступы в виде ребер на поверхности стержневой арматуры периодического профиля, рифы или вмятины на поверхности проволочной арматуры значительно улучшают сцепление с бетоном.
По способу применения при армировании железобетонных элементов различают напрягаемую арматуру, т. е. подвергнутую предварительному напряжению, и ненапрягаемую.
Применение арматуры в конструкциях. В качестве ненапрягаемой арматуры применяют имеющие сравнительно высокие показатели прочности стрежневую арматуру класса Ат-ПI, А-III, арматурную проволоку класса Вр-1. Возможно применение арматуры класса А-II, если прочность арматуры класса А-III не полностью используется в конструкции из-за чрезмерных деформаций или раскрытия трещин. Арматуру класса А-1 можно применять в качестве монтажной, а также для хомутов вязаных каркасов, поперечных стержней сварных каркасов.
В качестве напрягаемой рекомендуется применять стержневую термически упрочненную арматуру, классов Ат-VI, Ат-V, A-IVC, горячекатаную арматуру классов A-VI, А-V и А-IV; для элементов длиной свыше 12 м целесообразно использовать арматурные канаты и высокопрочную проволоку, допускается применять стержни классов А-IV, А-V.
В конструкциях, предназначенных для эксплуатации при отрицательных температурах ниже — 30°С(на открытом воздухе и в неотапливаемых помещениях), не применяют арматурные стали, подверженные хладноломкости: класса А-П марки ВСт5пс2 и, класса A-IV марки 80С.
При выборе арматурной стали для применения в конструкциях учитывают ее свариваемость. Хорошо свариваются контактной сваркой горячекатаная арматура классов от А-1 до А-VI и обыкновенная арматурная проволока в сетках. Нельзя сваривать термически упрочненную арматуру классов Ат-V, Ат-VI и высокопрочную проволоку, так как сварка приводит к утрата эффекта упрочнения.
Сварные сетки изготовляют по стандарту из обыкновеннойарматурной проволоки диаметром 3...5 мм и арматуры класса А-111 диаметром 6...10 мм. Сетки бывают рулонные и плоские. В рулонных сетках наибольший диаметр продольных стержней — 7 мм. Рабочей арматурой служат продольные или поперечные стержни сетки, распределительной (монтажной) — сетки, расположенные перпендикулярно рабочим. В качестве рабочей арматуры можно также использовать одновременно стержни сеток обоих направлений. Ширина сетки ограничена размером 3800 мм, длина — массой рулона 900...1300 кг, причем длину сетки принимают по проекту, но не более 9000 мм.
В сетках возможно чередование шага основного v или u и доборного v1 или u1.
Плоские сварные каркасы (сетки) изготавливаю из одного или двух продольных рабочих стержней и привариваемых к ним поперечных стержне. Концевые выпуски продольных и поперечных стержней каркаса должны быть не менее 0,5d1 +d2 или 0,5d2 +d1 и не менее 20мм. Пространственные каркасы конструируют из плоских каркасов, в ряде случаев применяя соединительные стержни.
3.Предельные состояния и расчёт центрально и внецентренно растянутых элементов металлических конструкций
Рассмотрим балку (рис. 5). Ось балки – линия, проходящая через центры тяжести поперечных сечений балки. К балке приложена растягивающая сила N. При центральном растяжении направление силы N совпадает с осью элемента. Сила N называется нормальной, так как направление ее действия перпендикулярно к плоскости поперечного сечения балки.
Центральное растяжение возникает там, где растягивающая сила N приложена в центре тяжести поперечного сечения элемента, то есть направление силы N совпадает с осью стержня.
При центральном растяжении возникают нормальные напряжения, которые равномерно распределяются по площади поперечного сечения элемента. Разрушение растянутых элементов происходит от разрыва по сечению, имеющему ослабления (например, отверстия для болтов), поэтому при центральном растяжении прочность проверяется по формуле:
,
где An= A – Aосл. – площадь поперечного сечения нетто (полная площадь за вычетом ослаблений); γc – коэффициент условий работы; γn – коэффициент надежности по назначению здания принимается по гл.3, §1, п.4 [1].
Внецентренное растяжение возникает, когда сила Nприложена с эксцентриситетом e (см рис.5). В этом случае в стержне возникает изгибающий момент М =Ne. Проверка прочности выполнянтся по формуле:
4. Легкие бетоны на пористых заполнителях. Свойства легких бетонов.
Материалы для изготовления легкого бетона.
Для легкого бетона используют быстротвердеющий и обычный портландцементы, а также шлакопортландцемент. Применяют в основном неорганические пористые заполнители. Для теплоизоляционных и некоторых видов конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов используют и органические заполнители, приготовленные из древесины, стеблей хлопчатника, костры, и др.
Неорганические пористые заполнители разделяют на природные и искусственные. Природные пористые заполнители получают путем частичного дробления и рассева или только рассева горных пород (пемзы, вулканического туфа, известняка-ракушечника и др.). Искусственные пористые заполнители являются продуктами термической обработки минерального сырья и разделяются на специально изготовленные и побочные продукты промышленности (топливные шлаки и золы, отвальные металлургические шлаки и др.).
Керамзитовый гравий получают путем обжига гранул, приготовленных из вспучивающихся глин. Это легкий и прочный заполнитель насыпной плотностью 250-800 кг/м3.
Шлаковую пемзу изготовляют путем быстрого охлаждения расплава металлургических (обычно доменных) шлаков, приводящего к вспучиванию. Куски шлаковой пемзы дробят и рассеивают, получая пористый щебень.
Вспученный перлит изготовляют путем обжига водосодержащих вулканических стеклообразных пород (перлитов, обсидианов). При температуре 950-1200°С вода выделяется и перлит увеличивается в объеме 10-20 раз.
Топливные шлаки - пористые кусковые материалы, получающиеся в топке в результате спекания и вспучивания неорганических (в основном глинистых) примесей, содержащихся в угле.
Свойства легкого бетона.
Качество легкого бетона определяется показателями двух самых важных его свойств: проектной маркой по прочности на сжатие и величиной объемной массы. Например, марка легкого бетона 75/1000 обозначает марку по прочности 75 при объемной массе 1000 кг/м3.
Для изготовления высокопрочных легких бетонов (имеющих плотность 1400-1800 кг/м3) применяют более прочный пористый заполнитель (с насыпной плотностью 600-800 кг/м3), а пористый песок частично или полностью заменяют плотным.
Наиболее важной наряду с прочностью характеристикой легкого бетона является плотность. Классы по плотности: D200 … D2000. В зависимости от назначения легкие бетоны делят на следующие группы: теплоизоляционные с плотностью до 600 кг/м3; конструкционно-теплоизоляционные (для ограждающих конструкций - наружных стен, покрытий зданий) с плотностью 600-1400 кг/м3; конструкционные с плотностью 1400-1800 кг/м3.
Уменьшить плотность легких бетонов можно путем образования в цементном камне мелких замкнутых пор. Для поризации цементного камня, являющегося самой тяжелой составной частью легкого бетона, используют небольшие количества пенообразующих или газообразующих веществ.
Классы прочности : B2 … B40, зависит от качества заполнителей, марки и кол-ва цемента.
Теплопроводность легких бетонов зависит в основном от плотности и влажности. Наружные ограждающие конструкции из легких бетонов подвергаются воздействию попеременного замораживания и оттаивания, увлажнения и высыхания. Поэтому легкие бетоны, применяемые для наружных стен, покрытий зданий, а также для конструкций мостов, гидротехнических сооружений, должны обладать определенной морозостойкостью.
По морозостойкости легкие бетоны делят на марки: F25 ... F400; Для наружных стен обычно применяют бетоны с морозостойкостью не менее 15-25 циклов попеременного замораживания и оттаивания.
Водонепроницаемость плотных конструкционных легких бетонов может быть высокой. Керамзитобетон с расходом цемента 300-350 кг/м3 не пропускает воду даже при давлении 2 МПа. Установленны марки: W0,2 ...W1,2.
Водостойкость плотных легких бетонов на цементе существенно не отличается от водостойкости тяжелых бетонов. Обычно уменьшение прочности легких бетонов от их кратковременного насыщения водой не превышает 15%. В воде легкие бетоны набухают больше, чем равнопрочные тяжелые бетоны.
5.Разработка технологических карт и карт трудовых процессов. Основные разделы
Технологическая карта (ТК)- документ, устанавливающий рациональную и стабильную технологию производства часто повторяющегося вида СМР и используе¬мый взамен ППР или в дополнение к нему и включает 6 разделов: область применения; организацию и технологию выполнения работ; требования к качеству и приемке работ; потребность в ресурсах; технику безопасности; ТЭП.
Карта трудовых процессов (КТП)- документ, в котором приводятся основные сведения об организации труда рабочих с иллюстрацией выполнения отдельных операций. КТП составляют на основе изучения и обобщения передового опыта, отвечающего современному уров¬ню строительного производства, обеспечивающего необходимые ТЭП и высокое качество работ при обеспечении безопасности производства, В ней приводятся данные: область применения, организация трудовых процессов; поопера¬ционный график и распределение работ среди рабочих звена (бри¬гады); условия труда.
КТП отражает 4 раздела: область и эффективность применения карты; условия и подготовка выполнения процесса; исполнители, предметы и орудия труда; технология процесса и организация труда.
Билет №4
1.Требования, предъявляемые к жилым зданиям
Санитарно-гигиенические требования, освещенность и инсоляция
1.1.* Высота жилых помещений от пола до потолка должна быть не менее 2,5 м для климатических подрайонов IA, 1Б, 1Г, 1Д, ПА— не менее 2,7 м. Высоту этажей от пола до пола для жилых домов социального назначения рекомендуется принимать не более 2,8 м, для климатических подрайонов IA, 1Б, 1Г, Щ, ПА — не более 3 м. Высота внутриквартирных коридоров должна быть не менее 2,1 м.Допускать в жилых помещениях и кухне, расположенных в мансардном этаже, иметь меньшую высоту относительно нормируемой на площади, не превышающей 50 % от общей площади помещений.
1.2. Продолжительность инсоляции, соответствующая СНиП РК 2.07.01-89*, должна быть обеспечена: в одно-, двух- и трехкомнатных квартирах - не менее чем в одной комнате, в четырех-, пяти-, шестикомнатных — не менее чем в двух комнатах. В общежитиях должно инсолироваться не менее 60% жилых комнат.
1.З.* Естественное освещение должны иметь жилые комнаты, кухни, неканализованные уборные, входные тамбуры (кроме ведущих непосредственно в квартиры), лестничные клетки, общие коридоры в жилых зданиях коридорного типа, а также помещения общественного назначения в общежитиях и жилых домах для престарелых и семей с инвалидами. Естественное освещение следует принимать согласно требованиям СНиП РК 2.04-05-2001. При этом отношение площади световых проемов всех жилых комнат и кухонь квартир и общежитий к площади пола этих помещений, как правило, не должно превышать 1:5,5. Минимальное отношение должно быть не менее 1:8, для мансардных этажей, при применении мансардных окон, допускается принимать отношение 1:10. Длина общих коридоров не должна превышать при освещении через световые проемы в наружных стенах в одном торце 24 м, в двух торцах — 48 м. При большей длине коридоров необходимо предусматривать дополнительно естественное освещение через световые карманы. Расстояние между двумя световыми карманами должно быть не более 24 м, а между световым карманом и световым проемом в торце коридора — не более 30 м. Ширина светового кармана должна быть не менее половины его глубины (без учета ширины прилегающего коридора). Через световой карман, которым может служить лестничная клетка, допускается освещать коридоры до 12 м, расположенные по обе ее стороны.
Примечание. Допускается проектировать без естественного освещения кухни-ниши в жилых ячейках общежитий (не более чем на две комнаты) и в однокомнатных квартирах типа IA (см. табл. 5) при оборудовании их электроплитами и искусственной вытяжной вентиляцией.
1.4. * В домах, проектируемых для II и III климатических районов, помещения, имеющие естественное освещение, должны быть обеспечены проветриванием через фрамуги, форточки или другие устройства. При этом квартиры, проектируемые для IIIклиматического района, должны быть обеспечены сквозным или угловым проветриванием, допускается также вертикальное (через шахты) проветривание. В секционных домах, проектируемых для III климатического района, допускается проветривание односторонне расположенных одно- и двухкомнатных квартир через лестничную клетку или другие внеквартирные проветриваемые помещения. При этом таких квартир на этаже должно быть не более двух. В домах коридорного типа допускается проветривание одно- и двухкомнатных квартир через общие коридоры длиной не более 24 м, имеющие прямое естественное освещение и сквозное или угловое проветривание.
1.5.** В зданиях I и II степеней огнестойкости высотой пять этажей и более наружную солнцезащиту следует выполнять из негорючих материалов. В одно-, двухэтажных зданиях солнцезащиту допускается обеспечивать средствами озеленения.
1.6.* Лестничные клетки должны быть освещены через окна в наружных стенах каждого этажа, кроме случаев, указанных в п. 6.39 СНиП РК 2.02-01-2001 г.
Проветривание лестничной клетки должно быть обеспечено через открывающиеся остекленные проемы площадью открывания на каждом этаже не менее 1,2 м .
1.7.** Ограждения лоджий и балконов в зданиях высотой три этажа и более должны выполняться из негорючих материалов.
Не допускается остекление балконов и лоджий, используемых в качестве перехода через воздушную зону при незадымляемых лестничных клетках, перехода в смежные секции, для размещения наружных лестниц и глухих простенков, устраиваемых в соответствии с пунктами 6.13 и 6.20 СНиП РК 2.02-01-2001 г., а также при недостаточном в соответствии с требованиями СНиП РК 2.04-05-2001 освещении помещений, к которым примыкают указанные балконы и лоджии.
2.Метод расчета железобетонных конструкций. Основные положения расчета
Сущность метода. Метод расчета конструкций по предельным состояниям является дальнейшим развитием метода расчета по разрушающим усилиям. При расчете по этому методу четко устанавливаются предельные состояния конструкций и вводится система расчетных коэффициентов, гарантирующих конструкцию от наступления этих состояний при самых неблагоприятных сочетаниях нагрузок и при наименьших значениях прочностных характеристик материалов.
Прочность сечения определяют по стадии разрушения, но безопасность работы конструкции под нагрузкой оценивается не одним синтезирующим коэффициентом запаса, а системой расчетных коэффициентов. Конструкции, запроектированные и рассчитанные по методу предельного состояния, получаются несколько экономичнее.
Под предельными понимаются такие состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять предъявляемым к ним в процессе эксплуатации требованиям, т. е. теряют способность сопротивляться внешним нагрузкам и воздействиям или получают недопустимые перемещения или местные повреждения.Железобетонные конструкции должны удовлетворять требованиям расче¬та по несущей способности — предельные состояния пер¬вой группы и по пригодности к нормальной эксплуата¬ции — предельные состояния второй группы.
Расчет по предельным состояниям первой группы должен обеспечить необходимую прочность и устойчи¬вость конструкции, чтобы предотвратить:
- хрупкое, вязкое или иного характера разрушение;
- потерю устойчивости формы конструкции (расчет на устойчивость тонкостенных конструкций и т. п.) или ее положения (расчет конструкций на опрокидывание, скольжение, всплытие и т.д.);
- усталостное разрушение (расчет на выносливость конструкций, находящихся под действием многократно повторяющейся нагрузки — подвижной или пульсирую¬щей: подкрановых балок, шпал, рамных фундаментов и перекрытий под неуравновешенные машины и т. п.);
- разрушение от совместного действия силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (агрессивная среда, попеременное замораживание и оттаивание и т.п.).
Расчет по предельным состояниям второй группы выполняют, чтобы предотвратить:
- образование в конструкции трещин и их чрезмерное или длительное раскрытие (если по условиям эксплуатации образование или длительное раскрытие трещин недопустимо);
- чрезмерные перемещения (прогибы, углы поворота и перекоса, колебания).
Расчет по предельным состояниям конструкций в целом, а также отдельных ее элементов производится для всех стадий: изготовления, транспортирования, возведения и эксплуатации, причем расчетные схемы должны соответствовать принятым конструктивным решениям.
Расчетные факторы. При расчете по предельным состояниям учитывают следующие факторы:
- нагрузки и воздействия, их вероятные отклонения (в основном превышение) от средних значений, неблагоприятное сочетание нагрузок постоянных и временных (длительных, кратковременных и особых);
- механические характеристики бетона и арматуры (временное сопротивление, предел текучести), изменчивость этих характеристик, условия работы материалов;
- общие условия работы конструкции, условия ее изготовления, агрессивность среды и т. п.
3.Предельные состояния и расчёт центрально-сжатых элементов металлических конструкций
Сталь при работе на сжатие в коротких элементах ведет себя так же как и при растяжении. Величина σyи модуль упругости Еравны значениям при растяжении. Но определить значение временного сопротивления для коротких образцов стали невозможно, потому что при сжатии короткие образцы стали не разрушаются, а расплющиваются.
Другая картина будет при испытании длинных (гибких) сжатых элементов, у которых длина в несколько раз превышает ширину поперечного сечения. В этом случае элемент может потерять несущую способность не в результате разрушения, а в результате потери устойчивости или продольного изгиба. Следовательно, решающим в этом случае является расчет на устойчивость.
Если прямой стержень сжимать центрально приложенной силой N (рис.8, А), то вначале стержень будет оставаться прямым, и это состояние равновесия будет устойчивым. Это объясняется так: нагруженный стержень получает незначительное отклонение от нейтральной оси; после прекращения действия нагрузки он возвращается в первоначальное состояние. Внешняя сжимающая сила не может преодолеть сопротивляемость стержня тому незначительному изгибу, который произошел при отклонении от оси. То есть, внутренняя упругая работа деформации изгиба стержня, полученная вследствие отклонения оси (потенциальная энергия изгиба ∆V), больше внешней работы ∆Т, которую совершила сжимающая сила в результате сближения концов стержня при его изгибе: ∆V>∆Т.
При дальнейшем увеличении сжимающая сила может достигнуть такого значения, что ее работа будет равна работе деформации изгиба ∆V = ∆Т. в этом случае, сжимающая сила достигает своего критического значения Ncr. Таким образом, прямой стержень при нагрузке его силой до критического состояния имеет прямолинейную форму устойчивого равновесия.
При достижении силой критического значения, его прямолинейная форма равновесия перестает быть устойчивой, стержень может изогнуться в плоскости наименьшей жесткости. Устойчивым равновесием у него уже будет новая криволинейная форма. Значение силы, при котором первоначальная устойчивая форма равновесия переходит в неустойчивую, называется критической силой. Различным видам закрепления концов стержня соответствуют различные значения критической силы.
Для упругого стержня, сжатого осевой силой, шарнирно закрепленного по концам (основной случай), критическую силу определяют по формуле Эйлера:
;
Соответственно, критическое напряжение определяется по формуле:
;
где = i2min - радиус инерции сечения; следовательно, σcr = ; где
= λ, следовательно, σcr = , где расчетная длина стержня lef= μ l, где μ – коэффициент приведения полной длины стержня lк расчетной, принимаемой в зависимости от условий закрепления стержня.
Вывод: несущая способность сжатого элемента может быть исчерпана вследствие одной из двух причин: 1) достижения напряжением предела текучести σy(потеря прочности); 2) достижения напряжением критического значения (потеря устойчивости).
Эти две совершенно различные по своей природе причины нельзя смешивать.
Предельные состояния сжатых стержней по прочности и устойчивости выражаются следующими условиями:
1) σ ≤ σy;
2) σ ≤ σcr;
где– напряжение в конструкции от расчетных нагрузок. Отношение двух предельных напряжений обозначим коэффициентом φ:
φ = σcr / σy => σcr = φ σy => σ ≤ φ Ry,;
в целях удобства расчета принята следующая формула проверки устойчивости центрально сжатого элемента:
,
где φ– коэффициент продольного изгиба. Для центрально-сжатых стержней коэффициент φ определяется по прил.7 [1] или по табл. 72 [4] в зависимости от гибкости элемента λ. Гибкость определяется по формуле: λ = . Гибкость характеризует способность стержня сопротивляться потере общей устойчивости (выпучиванию) при сжатии. Чем больше гибкость, тем легче деформируется стержень.
Центрально сжатый стержень теряет устойчивость, когда сжимающая сила достигает критического значения
4.Вяжущие вещества. Виды. Свойства
Вяжущими веществами называют материалы, способные в определенных условиях ( +вода, нагревание) образовывать пластично-вязкое тесто, кот-ое самопроизвольно или под действием опред-ых факторов со временем затвердевает. Переходя из пластично-вязкого состояния в камневидное, вяжущие вещества могут скреплять между собой камни или зерна песка. гравия, щебня. Это св-во исполь-ся для получения бетонов, стр-ых растворов, искусст. камней.
Вяжущие делятся на 2 группы: 1) неорганические (известь, цемент, гипсовые), которые для перевода в рабочее состояние затворяют водой. 2) органические (битумы, дегти. синтетические полимеры и олигомеры), которые переводят в рабочее состояние нагревом. с помощью орган-их растворителей нагрева или они сами собой уже вязкие.
Неорганические твердеют самопроизвольно, однако есть вяжущие автоклавного твердения (среда насыщенная водяным паром, темп-ра 150-200 гр, повышенное давление, т.е в автоклаве).
Главным качественным показателем вяжущих явл-ся отношение затвердевших вяжущих к воздействию воды. По этому признаку делятся на воздушные и гидравлические.
Воздушные способны затвердевать и длительно сохранять прочность только на воздухе. По хим. составу 4 группы: известковые, гипсовые, магнезиальные, жидкое стекло (кислотоупорное вяжущее).
Гидравлические способны твердеть и длительное время сохранять прочность не только на воздухе, но и в воде. Находясь в воде могут повышать прочность. По хим. составу сложны, состоят из 4х оксидов. Основные типы гидр-их вяжущих: гидравл. известь и романцемент, силикатные цементы, алюминатные цементы.
Главные важнейшие показатели качества – прочность и скорость твердения. Прочность изменяется во времени, поэтому оценивают на сжатие и изгиб стандартных образцов. Устанавливают марку.
Скорость твердения – важная хар-ка. Очень высока скорость у гипсовых в. (за несколько часов твердеют), очень медленная скорсть у воздушной звести ( сотни лет). Строители различают 2 стадии: схватывание и набор прочности (твердение). Такое членение весьма условно. Схватываение – потеря вяжущего теста пластично-вязких свойств.
Специальные виды портландцемента. Характеристики состава портландцемента.
Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса. Клинкер получается результате обжига до спекания сырьевой смеси надлежащего состава, обеспечивающего преобладание в клинкере силикатов кальция. Гипс при помоле клинкера должен добавляться в таком количестве, чтобы содержание SО в портландцементе было не менее 1,5% и не более 3,5%. Портландцемент может выпускаться без добавок или с активными минеральными добавками в количестве до 15% от веса цемента. Два придания цементу специальных свойств (пониженной водопотребности, повышенного воздухосодержания, гидрофобных свойств и т. д.) в пемент могут вводиться специальные добавки.
Главнейшими окислами, входящими в состав портландцементного клинкера, являются : CaO, SiO , AlO, FeO.
Наряду с портландцементом в соответствии с ГОСТ 10178-62 выпускаются многие другие виды цементов: быстротвердеющие, сульфатостойкие, пластифицированные, гидрофобные, пуццолановые портландцементы, шлакопортландиементы, портландцемент для бетонных покрытий автомобильных дорог и др. В соответствии с другими стандартами выпускаются тампонажный и белый портландцементы и портландцемент для производства асбестоцементных изделий.
Быстротвердеющий портландцемент. Быстротвердеюший портландцемент характеризуется интенсивным нарастанием механической прочности в первые сроки твердения. Он предназначается, главным образом, для изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей. Повышение тонкости помола цемента существенно ускоряет провесе его твердения.
Сульфатостойкий портландцемент. Сульфатостойкий портландцемент обладает по сравнению с обычным повышенной сульфатостойкостью и пониженной экзотермией при замедленной интенсивности твердения в начальные сроки. Этот цемент предназначается для изготовления бетонных и железобетонных конструкций наружных зон гидротехнических сооружений, работающих в условиях сульфатной агрессии, при одновременном систематическом попеременном увлажнении и высыхании или замораживании и оттаивании. Сульфатостойкий портландцемент готовится из клинкера с коэффициентом насыщения известью не выше 0,85, с глиноземным модулем не менее 0,7 и кремнеземным модулем не ниже 2,1
Тампонажный портландцемент. Тампонажный цемент применяется для тампонирования нефтяных и газовых скважин с целью их изоляции от грунтовых вод. Основные требования, предъявляемые к тампонажным портландцементам: придание цементному раствору достаточной подвижности; строгое ограничение сроков схватывания, с тем чтобы начало схватывания наступало не раньше, чем окончится тампонирование; обеспечение достаточно высокой механической прочности через 2 суток твердения. Для получения подвижного раствора, накачиваемого в скважины насосами, цемент затворяют с большим количеством воды (50% от веса цемента) без добавки песка. Регулирование сроков схватывания тампонажных цементов при обеспечении необходимой механической прочности достигается обычно подбором минералогического состава клинкера и применением добавок.
Белый портландцемент. Этот цемент предназначен для изготовления отделочного бетона, а так же для производства цветных растворов. Качество белого портландцемента определяется, прежде всего, его белизной и оценивается коэффициентом яркости, который характеризует белизну данного цемента по отношению к белизне сернокислого бария (BaSO ). По степени белизны белые портландцементы делят на три сорта: БЦ-1, БЦ-2, БЦ-3. Для производства белого портландцемента применяются сырьевые материалы, по возможности не содержащие соединений, окрашивающих цемент, прежде всего, окиси железа, атак же окислов марганца, окиси хрома и др.
Портландцемент для бетонных покрытий автомобильных дорог. Этот портландцемент должен отвечать следующим основным требованиям: иметь малые усадочные деформации, большую эластичность, высокий предел прочности при сжатии, высокую деформативную способность при растяжении и изгибе и обладать повышенной морозостойкостью.
Гидрофобный портландцемент обладает пониженной гидроскопичностью. Это свойство придается цементу путем введения при помоле клинкера гидрофобизирующих поверхностно-активных добавок( асидола, мылонафта, асидола-мылонафта, олеиновой кислоты или окисленного петролатума) в количестве 0.06-0.3%. Цемент гидрофобизируют обычно в тех случаях, когда его необходимо транспортировать на дальние расстояния по водным магистралям.
Портландцемент для производства асбестоцементных изделий введение каких-либо добавок, кроме гипса, не допускается. Для более быстрого нарастания прочности асбестоцементных изделий в первые часы после их изготовления цемент измалывают более тонко.
Пуццолановые портландцементы предназначены для бетонных и железобетонных сооружений, подвергающихся воздействию пресных вод. Приготовляются они из клинкера обычного минералогического состава с обязательным введением при его помоле не менее 25-40% добавок вулканического происхождения, не менее 20% и не более 30% осадочного происхождения.
Шлакопортландцементы предназначены для бетонных и железобетонных надземных и подводных сооружений, подвергающихся воздействию пресных вод. Приготовляются они путём совместного или раздельного помола клинкера обычного минералогического состава и 30-60% доменного гранулированного шлака. Шлакопортландцемент при твердении выделяет значительно меньше гидрата окиси кальция, чем портландцемент, и поэтому он обладает более высокой водостойкостью и характеризуется меньшей теплотой гидратации.
Цветные портландцементы получают путем совместного помола клинкера белого цемента со свето- и щелочестойкими минеральными красителями: охрой, железным суриком, ультрамарином, оксидом хрома, сажей.
5.Технология погружения готовых свай. Контроль качества и приемка работ
До начала погружения свай выполняют подготовительные работы в соответствии с проектом производства свайных работ, в состав которого входят: доставка готовых свай, доставка и монтаж оборудования для погружения свай, разработка схемы перемещения сваебойной установки с указанием очередности погружения свай; планировка свайного основания и разбивка осей свайных рядов, устройство подмостей; пробная забивка свай для уточнения расчета несущей способности сваи. Последовательность забивки свай устанавливается проектом с учетом свойств грунта.
Существуют различные способы погружения готовых свай в грунт: ударный метод; вибрационный и виброударный; вдавливание, вибровдавливание и завинчивание; погружение свай с использованием подмыва и электроосмоса. Сваи-стойки, висячие и шпунтовые сваи погружают в грунт сваебойными установками — ударами по голове сваи. При забивке железобетонных и стальных свай обязательно применяют наголовники, предохраняющие головку сваи от повреждения при ударе по ней молотом сваебойной установки. При забивке деревянных свай голову сваи предохраняют от «размочаливания» бугелем, представляющим собой цилиндрическое кольцо из полосовой стали, надеваемое на голову сваи. Нижний конец деревянной сваи заостряют в виде четырехгранной или трехгранной пирамиды. При наличии в грунте твердых включений на острие сваи надевают металлический башмак, защищающий острие от размочаливания. Для погружения свай в несвязные (особенно водонасыщенные) грунты широко используют вибропогружатели.Процесс погружения свай в грунт состоит из: подъема и установки сваи в проектное положение; собственно погружения сваи в грунт; перемещения сваебойной установки к месту погружения сваи в грунт; перемещения сваебойной установки к месту погружения следующей сваи.
Существуют четыре основных схемы забивки свай: последовательно-рядовая, секционная и две концентрические (от середины к краям, от краев к середине). Сваи забивают сваебойной установкой, состоящей из копра для подвешивания свайного молота, установки для поддержания сваи во время ее забивки; молота, погружающего сваю в грунт или вибропогружателя; силового оборудования, состоящего из паросиловой установки или компрессора, а также приводных и ручных лебедок для подъема свай, молота. Кроме того, в комплект сваебойной установки включается и вспомогательное оборудование: наголовник - специальное устройство, надеваемое на верхний конец сваи для предохранения ее головы от повреждения при забивке; пилы для срезки деревянных свай, приспособления для срезки железобетонных свай; сваевыдергиватели. Забивка сваи продолжается до получения заданного проектом отказа — величины погружения сваи от одного удара молотом после окончания забивки. Забивку свай при приближении к проектной величине погружения производят «залогами», т. е. 10 ударами молота подряд. Погружение сваи от одного залога замеряют с точностью до 1мм. Отказ сваи определяется как частное от деления величины погружения сваи от одного залога на число ударов в залоге.
При приемке свайных фундаментов необходимо строго следить за соблюдением геометрических размеров возводимых фундаментов, а также за правильностью погружения свай в плане и по вертикали. При геодезической разбивке свайных рядов отклонения разбивочных осей от проектных не должны превышать 1см на каждые 100м ряда. После окончания работ по забивке свай составляют акт на скрытые работы, в котором дают оценку качества работ и разрешение на подготовку голов свай для устройства по ним ростверка (монолитного железобетонного или монтажа сборного).
Билет №5
1.Основные части и конструктивные элементы гражданских зданий
К основным конструктивным элементам гражданских зданий относятся: фундаменты, стены, перекрытия, элементы каркаса (колонны, ригели, стены- жесткости), лестницы, крыши и др.
Выбор конструктивных элементов проектируемого здания должен производиться в увязке с установленной конструктивной системой и схемой здания.
1. Фундаменты
Фундаментом называют часть здания, расположенную ниже отметки земной поверхности, воспринимающую нагрузки от здания и передающую эти нагрузки на грунт. Массив грунта, расположенный под фундаментами и воспринимающий от них нагрузки от здания или сооружения, называют основанием. Выбор типа фундамента и его размера во многом зависит от несущей способности основания. При большом различии инженерно-геологических условий площадок строительства на территории СНГ, а также разнообразии конструкций зданий, применяемых в массовом строительстве, использу¬ются ленточные, столбчатые, сплошные (плитные) и свайные фундаменты, фундаменты на естественном или искусственно закрепленном основании. Фундаменты по глубине заложения подразделяются на глубокого и мелкого заложения. В гражданских зданиях применяются преимущественно вторые. По способу изготовления фундаменты могут быть сборными и монолитными. По конструктивной схеме фундаменты различают ленточные, отдельно стоящие (столбчатые), сплошные и свайные. При неправильном устройстве фундаментов наблюдаются характерные деформации. Деформация фундамента во многом зависит от действия массы вышерасположенных конструкций здания, пределах которых она сваривается с аналогичной арматурой соседних элементов (рис.18). В этом случае количество продольных стержней принимается не менее 2 12 А-П при расчетной сейсмичности 7 и 8 баллов и 4 12 А-П при расчетной сейсмичности 9 баллов. Арматура соединяется с каркасами панелей. При строительстве в сейсмических районах рекомендуется также специальные конструкции фундаментов с сейсмоамортизаторами, которые способствуют снижению сейсмической нагрузки на здания.
2. Стены и перегородки
Стенаминазывают вертикальные конструктивные элементы здания, отделяющие помещения от внешней среды и разделяющие здание на отдельные помещения. Они выполняют ограждающие и несущие (либо только первые) функции. Их классифицируют по следующим признакам: -по местоположению - наружные и внутренние; - по статической работе - несущие (в панельных зданиях), самонесущие и навесные (в каркасно-панельных зданиях); -по конструкции - мелкоэлементные и крупноэлементные - из крупных панелей и блоков. В зависимости от принятой конструктивной системы и схемы здания наружные и внутренние стены подразделяются на несущие, ненесущие, самонесущие, навесные. По показателям массы и степени тепловой инерции наружные стены зданий делят на четыре группы (согласно СНиП 11 - 3 - 79*) -массивные, средней массивности, легкие, особо легкие. Наружные стены по конструктивным признакам могут быть однослойными или слоистой конструкции, сплошными и пустотелыми. Конструкции одно- и многослойных стен, выполненные из полносборных элементов, как наиболее индустриальные, нашли наибольшее распространение в современном строительстве. Перегородки – вертикальные ограждающие конструкции, отделяющие одно помещение от другого.
3. Перекрытия и полы
Перекрытия - это горизонтальные ограждающие конструкции здания, разделяющие его внутреннее пространство по высоте на этажи воспринимающие нагрузки от конструкции, находящихся в поме¬щении мебели, оборудования, людей и др. Этими функциями определяются прочностные, а также тепло-, влаго-, газо- и звукоизолирующие качества перекрытий и полов. Стоимость устройства перекрытий и полов современных гражданских зданий в зависимости от типа и этажности достигает 25-30% стоимости здания, трудозатраты на их устройство составляют 20-25% : общих затрат на строительство. Перекрытия современных гражданских зданий могут быть подразделены по месторасположению, конструктивным признакам, типам и размерам, материалу изделий, теплотехническим и звукоизоляционным характеристикам, степени сборности и заводской готовности. По месторасположению перекрытия подразделяются на чердачные, междуэтажные, над подвалами и проездами. Междуэтажные перекрытия обеспечивают необходимую звукоизоляцию смежных по вертикали помещений. Чердачные перекрытия, перекрытия над подвалами, проездами и подпольями, полы по грунту должны отвечать теплотехническим требованиям. По конструктивным признакам перекрытия делятся на сплошные и раздельные, они могут быть сплошными или пустотелыми, выполняемыми из сборных панелей или в монолитных конструкциях. Конструкции перекрытий выбирают в зависимости от конструктивных систем и схем гражданских зданий. Монолитные перекрытия применяют как исключение по техническим или архитектурным требованиям. Междуэтажные перекрытия по звукоизоляционным характеристикам делятся на акустически однородные и акустически неоднородные. Акустически однородными считают перекрытия одно- или многослойные из жестких материалов, монолитно связанных между собой. Перекрытие из сплошной плиты с полом из линолеума на мягкой теплоизоляционной основе также является однородным. К акустически неоднородным относят все другие типы перекрытий.
4 Колонны. Особенности проектирования колонн
Колонна - вертикальный стержневой элемент каркаса, служащий для восприятия в основном вертикальной нагрузки. В колонне различают нижнюю часть (базу), ствол (фуст) и верхнюю венчающую часть (капитель). Колонны воспринимают нагрузку от прикрепленных к ним или опирающихся на них других элементов - ригелей, балок, плит перекрытий и т.д. Колонны бывают каменные, бетонные, железобетонные и металлические. Каменныеколонны выполняются из кирпича, естественных и бетонных камней. По форме различают колонны квадратные, прямоугольные и круглые. Колонны подразделяют: по местоположению - на рядовые, фасадные, торцевые, связевые и т.д.: по несущей способности - 2000,3000, 4000, 5000 и 6000 кН; по этажности- на одно-, двух- и многоэтаж¬ные; по виду поперечного сечения - на прямоугольные, квадратные и круглые; по типу стыка колонн - с плоскими металлическими торцами, с центрирующими прокладками, с выпусками свариваемой при монтаже арматуры и т.д.; по условиям опирания ригелей - на колонны с консолями, бесконсольные, со скрытыми консолями и т.д.; по классу бетона - В15, В25, В30, В40, В50; по способу армирования ствола колонн - колонны с периферийным армированием, с центральным армированием, со спиральной арматурой, с металлическими сердечниками и т.д.; по способу изготовления -центрофугирированные и т.д. Металлические колонны применяются в каркасах производственных зданий, в путепроводах, эстакадах, в многоэтажных зданиях и в других случаях, когда нужно обеспечить минимальные размеры сечения колонны в целях увеличения полезной площади, либо при больших динамических нагрузках, передаваемых на колонны. При больших нагрузках на колонну более рационально применение железобетонных сборных колонн. Железобетонные колонны подразделяются на три основные типа: . продольной арматурой и хомутами или поперечными стержнями, с косвенной арматурой в виде спиралей или сварных колец с жесткой арматурой. Для жесткого соединения с ригелями несущих рам в колоннах предусматриваются арматурные выпуски: в верхней зоне - стержневые, в нижней - прокатные из стали уголкового профиля, на которые опираются арматурные выпуски ригелей при монтаже.
5. Ригели. Особенности проектирования ригелей
Ригели - горизонтальные элементы остова здания, воспринимающие вертикальные нагрузки, передаваемые преимущественно плитами перекрытий, распорками и передающие эти нагрузки на колонны Кроме того, ригели участвуют в работе диска перекрытия по восприятию растягивающих и сжимающих усилий, возникающих в диске при его изгибе в своей плоскости. Ригели различают: по местоположению - рядовые, фасадные, торцевые, коридорные, лестничные и т.д.; по несущей способности - в кН/м ригеля; по перекрываемому пролету - однопролетные, двухпро-летные, консольные и т.д.; по виду поперечного сечения - прямоугольные, тавровые с полкой понизу, с одно- или двусторонним опи-ранием настилов; по типу стыка с колонной - с подрезкой на опоре и т.д.
6. Крыши
Крыши являются функционально важным конструктивным элементом здания. Занимая сравнительно небольшую часть его объема, ильина обеспечивает защиту здания от внешних неблагоприятных воздействий и, в первую очередь, верхних этажей. В зданиях должны применяться крыши, обладающие высокими эксплуатационными свойствами и хорошими технико-экономическими показателями. Различают крыши: неиндустриальные из мелких штучных элементов и сборные железобетонные из конструкций и деталей заводского изготовления, широко применяемые в современных гражданских зданиях. Крыши бывают: скатными (одно-, двух- и многоскатные) с уклонами поверхности более 10°; чердачными с замкнутым пространством между перекрытием верхнего этажа; совмещенными (покрытия), объединяющими кровлю с конструкцией перекрытия верхнего этажа; эксплуатируемыми (террасы) - для размещения на них мест отдыха, спортивных площадок, кафе, бассейнов, садов. Крыши подвергаются комплексу силовых и несиловых внешних воздействий. Конструкции крыш состоят из несущих и ограждающих элементов. Несущие конструкции воспринимают вес от самого покрытия, снеговую нагрузку, временную нагрузку при эксплуатации, горизонтальную нагрузку от ветра и сейсмических усилий. С учетом комплекса внешних воздействий и эксплуатационных особенностей зданий к крышам предъявляются следующие требования: водонепроницаемость и атмосферостойкость. прочность и устойчивость, долговечность, огнестойкость, коррозиеустойчивость, индустриальность, теплоустойчивость и экономичность. В последние годы широкое применение в гражданском строительстве нашли железобетонные крыши, обладающие высокой индустриальностью и надежностью в эксплуатации.
2.Категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций
Трещиностойкостью ж/б конструкции называют ее сопротивление образованию трещин в стадии I напряженно-деформированного состояния или сопротивление раскрытию трещин в стадии II напряженно-деформированного состояния.
К трещиностойкости ж/б конструкции или ее частей при расчете предъявляют различные требования в зависимости от вида применяемой арматуры. Эти требования к появлению и раскрытию нормальных и наклонных к продольной оси элемента трещин и подразделяются на 3 категории:
Первая категория – не допускается образование трещин;
Вторая категория – допускается ограниченное по ширине непродолжительное раскрытие трещин при условии их последующего надежного закрытия (зажатия);
Третья категория – допускается ограниченное по ширине непродолжительное и продолжительное раскрытие трещин.
Непродолжительным считается раскрытие трещин при действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок; продолжительным – раскрытие трещин при действии только постоянных и длительных нагрузок.
Предельная ширина раскрытия трещин , при которой обеспечивается нормальная эксплуатация зданий, коррозионная стойкость арматуры и долговечность конструкции, в зависимости от категории требований по трещиностойкости не должна превышать 0,05…0,4 мм.
Предварительно напр. элементы, находящиеся под давлением жидкости или газов (резервуары, напорные трубы и т.п.), при полностью растянутом должны отвечать требованиям 1ой категории. Другие предварительно напр. элементы в зависимости от условий работы конструкции и вида арматуры должны отвечать требованиям второй или третьей категории. Констр. без предвар-го напряжения, армированные A-1, A-2, A-3, Aт-3С, должны отвечать требованиям 3ей категории.
Этим требованиям по трещиностойкости элементы должны удовлетворять и при расчете на усилия, возникающие при транспортировании и монтаже.
Трещины, если они возникают при изготовлении, транспортировании и монтаже в зоне, которая, впоследствии под нагрузкой будет сжатой, приводят к снижению усилий образования трещин в растянутой зоне при эксплуатации, увеличению ширины их раскрытия и увеличению прогибов. Влияние этих трещин учитывается в расчетах конструкций. Для элементов, работающих в условиях действия многократно повторных нагрузок и рассчитываемых на выносливость, образование таких трещин не допускается.
3.Предельные состояния и расчёт внецентренно-сжатых элементов металлических конструкций.
Предельные состояния жестких внецентренно-сжатых элементов определяются несущей способностью по прочности или развитием пластических деформаций. Предельные состояния гибких внецентренно-сжатых стержней определяются потерей устойчивости. При приложении сжимающей силы с эксцентриситетом (рис. 8, Б), стержень работает как внецентренно сжатый. Когда одновременно приложены продольная осевая сила и поперечная нагрузка (рис.8, В), изгибающая стержень, стержень будет сжато-изгибаемым.
В целях упрощения расчета (в небольшой запас прочности) сжато-изгибаемые стержни приравниваются к внецентренно сжатым при рассмотрении потери устойчивости. . Внецентренно сжатый стержень тоже теряет устойчивость при достижении силой Nкритического значения, но в отличие от центрально сжатого, устойчивость он теряет раньше. Потому что здесь присутствует, кроме силы N, изгибающий момент. Момент увеличивает напряжение в сжатой зоне и способствует потере устойчивости. Критическая сила потери устойчивости внецентренно сжатого стержня меньше критической силы центрально сжатого стержня. При внецентренном сжатии нормальные напряжения определяются по формуле:
;
Сделаем преобразование: эксцентриситет =>М = e×N; радиус ядра сечения (ядровое расстояние) =>W = A × ρ, а относительный эксцентриситет (относительный, потому что представляет собой отношение эксцентриситета к ядровому расстоянию) =>
Из полученной формулы следует, что критическое напряжение при внецентренном сжатии зависит кроме гибкости ещё и от относительного эксцентриситета m. Для сплошных стержней в расчетах коэффициентом ηучитывается также влияние формы поперечного сечения. Коэффициентη определяется по прил. 10 [1] или по табл. 73 [4]. Отношение двух предельных напряжений при внецентренном сжатии обозначается коэффициентом продольного изгиба:
φе = σеcr / σy=> σеcr = φе σy, σy= Ry =>
Формула проверки общей устойчивости внецентренно-сжатого стержня в плоскости действия момента:
;
где φе - коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии, определяемый по прил.8; 9 [1] или по табл. 74; 75 [4].
Так как во внецентренно-сжатом элементе жесткости по осям х и y разные, возможна потеря устойчивости в плоскости перпендикулярной действию момента. Проверка устойчивости внецентренно-сжатого стержня из плоскости действия момента выполняется по формуле:
;
где φе– коэффициент продольного изгиба; определяется по прил.7 [1] или табл. 72 [4]; с – коэффициент, вычисляемый по прил.5 [1] или указаниям п.5.31 [4]; учитывает ослабление сечения пластическими деформациями, вызванными действием момента.
4. Силикатные изделия. Виды и свойства силикатных изделий.
Силикатный бетон – искусственный камневидный материал, представляющий собой затвердевшую при тепловлажностной обработке паром повышенного давления смесь известково-кремнеземистого вяжущего, заполнителя и воды.
Силикатные бетоны, как и цементные, могут быть тяжелыми (заполнители плотные — песок и щебень или песчано-гравийная смесь), легкими (заполнители пористые — керамзит, вспученный перлит, аглопорит и др.) и ячеистыми (заполнитель - пузырьки воздуха, равномерно распределенные в объеме изделия).
Вяжущим в силикатном бетоне является тонкомолотая известково-кремнеземистая смесь — известково-кремнеземистое вяжущее, способное при затворении водой в процессе тепловлажностной обработки в автоклаве образовывать высокопрочный искусственный камень. Прочность известково-кремнеземистого вяжущего зависит от активности извести, соотношения CaO/SiO2, тонкости измельчения песка и параметров автоклавной обработки (t, давления насыщенного пара, длительности автоклавного твердения).
Автоклавная обработка - последняя и самая важная стадия производства силикатных изделий. В автоклаве происходи сложные процессы превращения исходной, уложенной и уплотненной силикатобетонной смеси в прочные изделия разной плотности,- формы и назначения
Прочность силикатного бетона при сжатии, изгибе и растяжении, деформативные свойства, сцепление с арматурой обеспечивают одинаковую несущую способность конструкций из силикатного и цементного бетона при одинаковых их размерах и степени армирования.
Т.е. изготовление бетонных и ж/б изделий включает приготовление известково-кремнеземистого вяжущего, приготовление силикатобетонной смеси, формование изделий, автоклавную обработку.
Из плотных силикатных бетонов изготовляют несущие конструкции для жилищного, промышленного и сельского строительства: панели внутренних стен и перекрытий, лестничные марши и площадки, балки, прогоны и колонны, карнизные плиты и т. д. В последнее время тяжелые силикатные бетоны применяют для изготовления таких высокопрочных изделий, как прессованный безасбестовый шифер, напряженно-армированные силикатобетонные железнодорожные шпалы, армированные силикатобетонные тюбинги для отделки туннелей метро и для шахтного строительства. Наиболее эффективно изготовление из силикатного бетона пустотных изделий, т. к. пустоты улучшают условия прогрева и охлаждения изделий, снижают массу изделий и расход материалов на их изготовление.
Силикатные бетоны по ГОСТ 25214 характеризуются следующими показателями и свойствами:
предел прочности при осевом сжатии – от М75 до М700; предел прочности на осевое растяжение – от R10 до R40; предел прочности на растяжение при изгибе – от Rи25 до Rи70; морозостойкость – от F15 до F600; водонепроницаемость – от В2 до В10; средняя плотность – от Пл1000 до Пл2400.
Силикатный кирпич – это автоклавный материал, разновидность силикатного бетона на мелком заполнителе, имеющий форму и размеры кирпича. Он состоит примерно из 90% кварцевого песка, 8% извести и небольшой доли добавок и воды. Распространенность сырья для силикатного бетона позволяет организовать производство изделий из него почти повсеместно. Изготовляется из жесткой смеси путем прессования под давлением и последующего твердения в автоклаве.
Цвет – светло-серый. Выпускают 2-х видов: одинарный 250*120*65мм и модульный 250*120*88мм. В зав-ти от предела прочности при сжатии и изгибе силикатный к. имеет марки: 100,125, 150, 200, 250. Плотность (без пустот) 1800-1900кг/м3, теплопроводность 0,7-0,75 Вт/(м*оС), водопоглощение лицевого силикатного кирпича 14%, марки по морозостойкости у кирпича и каменей: 15, 25, 35, 50.
Силикатный кирпич применяют для несущих стен здания. Не рекомендуется его применять для цоколей зданий из-за недостаточной водостойкости. Запрещается использовать в конструкциях подверженных действию воды и высоких температур.
Известково-шлаковый кирпич изготовляют из смеси извести и гранулированного доменного шлака. Извести берут 3-12% по объему, шлака 88-97%.
При замене шлака золой получается известково-зольный кирпич. Состав: 20-25% извести и остальное золы. Известково-шлаковый, известково-зольный кирпичи формуют на тех же прессах к-е применяют при производстве силикатного кирпича.
Использование шлаков и зол очень выгодно, так как при этом снижается стоимость стр-х матер-ов. Формуют на тех же прессах что и силикатный к., и запаривают в автоклавах.
Плотность 1400-1600 кг/м3, теплопроводность 0,5-0,6 Вт/мºС. По пределу прочности 3 марки 75, 50, 25. Морозостойкость такая как и у силикатного. Применяют для возведения стен зданий высотой не более трех этажей и для кладки верхних этажей многоэтажных зданий.
Пеносиликат – это искусственный каменный материал ячеистой структуры, кот-й получается в результате затвердевания пластичной известково-песчаной смеси, смешанной с технической пеной. Плотность 300-1200 кг/м3 и прочностью 0,4-20 МПа.
Из теплоизоляционного пеносиликата изготовляют термовкладыши, к-е исп-ют для утепления стен. Для кладки несущих стен применяют мелкие неармированные блоки плотностью 600-700 кг/м3.
Для защиты блоков от атмосферы наружную поверность покрывают облицовочным слоем из ц/п раст-ра в 2-3 см
5.Устройство набивных свай. Контроль качества и приемка работ.
Набивные сваи устраивают на месте их проектного положения путем укладки (набивания) в полости (скважины), образуемые в грунте, бетонной смеси или песк. Сваи часто делают с уширенной нижней частью – пятой. Уширение получают путем разбуривания грунта специальными бурами, распирания грунта усиленным трамбованием бетонной смеси в нижней части скважины или путем взрывания заряда взрывчатого вещества. В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи устраивают одним из следующих 3 способов: без крепления стенок скважин (сухой способ); с применением глинистого раствора для предотвращения обрушения стенок скважин; с креплением скважин обсадными трубами.
1. Устройство набивных бетонных свай сухим способом ведут следующим образом: в пробуренной скважине оставшийся в забое грунт уплотняют бурильным агрегатом за счет развития максимального усилия подачи бура без его вращения либо ручным способом. Бетонную смесь в скважину укладывают через загрузочную воронку слоями с уплотнением вибраторами, слой бетонной смеси не должен быть более 1,25 h (h — длина рабочей части вибратора, м).
2. В слабых грунтах для крепления стенок скважин при 0,5 м, в скважину подают необходимое количество составляющих бетона (цемент, песок, вода, химические добавки) слоями 10— 20см с таким расчетом, чтобы составляющие равномерно распределялись по высоте скважины. После этого скважину разбуривают до проектного ее диаметра на всю глубину. Одновременно происходит измельчение грунта, перемешивание составляющих с грунтом. Уплотнения смеси в скважине ведут обратным вращением бура, а верхнюю часть сваи уплотняют виброплощадкой, в результате чего получают грунтобетонную сваю.
3. Перед заполнением скважины бетоном в нее погружают обсадные трубы, предохраняющие стенки сква¬жины от обрушения. Если проектом предусмотрено арми¬рование сваи, то готовый арматурный каркас опускают в обсадную трубу. Бетон подается в скважину небольшими порциями, каждая из которых тщательно уплотняется. По мере извлечения трубы бетонная смесь заполняет грун¬товую полость. После полного извлечения трубы в грунте остается готовая бетонная или железобетонная набивная свая. В отдельных случаях, предусмотренных проектом, обсадную трубу не извлекают, а оставляют в грунте как элемент конструкции сваи. Для увеличения несущей способности слабых грунтов часто применяют набивные песчаныесваи. В этом случае вибрированием в грунт погружается обсадная металличе¬ская труба, имеющая внизу крышки в виде лепестков. Опустив трубу до проектной отметки, ее заполняют влаж¬ным песком и начинают медленно извлекать. При этом лепестки наконечника раскрываются, и уплотненный под действием вибрации песок заполняет скважину. При приемке свайных фундаментов необходимо строго следить за соблюдением геометрических размеров возводимых фундаментов, а также за правильностью изготовления свай в плане и по вертикали. При геодезической разбивке свайных рядов отклонения разбивочных осей от проектных не должны превышать 1см на каждые 100м ряда.
После окончания работ по набивке свай составляют акт на скрытые работы, в котором дают оценку качества работ и разрешение на подготовку голов свай для устройства по ним ростверка (монолитного железобетонного или монтажа сборного).
БИЛЕТ №6
1.Основные части и конструктивные элементы промышленных зданий.
Каркас - несущая основа здания, которая состоит из поперечных и продольных элементов. Поперечные элементы - рамы воспринимают нагрузки от стен, покрытий, перекрытий (в многоэтажных зданиях), снега, кранов, ветра, действующего на наружные стены и фонари, а также нагрузки от навесных стен.
Основные элементы каркаса - рамы. Они состоят из колонн и несущих конструкций покрытий - балок или ферм, длинномерных настилов и пр. Эти элементы соединяют в узлах шарнирно с помощью металлических закладных деталей, анкерных болтов и сварки. Рамы собирают из типовых элементов заводского изготовления. Другие элементы каркаса - фундаментные, обвязочные и подкрановые балки и подстропильные конструкции. Они обеспечивают устойчивость рам и воспринимают нагрузки от ветра, действующего на стены здания и фонари, а также нагрузки от кранов.
Каркасы проектируют железобетонными, металлическими и смешанными. При строительстве промышленных зданий в большинстве случаев применяют железобетонные каркасы.
Фундаменты. Под колонны каркаса зданий устраивают фундаменты из железобетона в сборном или монолитном исполнении. Проектируют их, как правило, ступенчатой формы
Колонны. Для восприятия вертикальных и горизонтальных нагрузок в промышленных зданиях предусматривают отдельные опоры - колонны. В современном индустриальном строительстве применяют преимущественно сборные железобетонные колонны заводского изготовления прямоугольного или квадратного сечения. Размеры сборных железобетонных колонны унифицированы по сечению, форме и длине и соответствуют установленным унифицированным высотам производственных зданий. Сборные железобетонные колонны применяют для зданий с мостовыми кранами и без них. Для бескрановых зданий высотой до 10800 мм применяют колонны прямоугольного сечения (см. схему ниже) размером 400х400 и 500х500 мм для крайних колонн, 400х600 и 500х600 мм - для средних.
Для каркасов зданий, оборудованных мостовыми кранами, применяют колонны прямоугольного и двухветвевого сечений. Они состоят из двух частей: надкрановой и подкрановой. Надкрановая часть - надколонник - служит для опирания несущей конструкции покрытия. Подкрановая часть передает нагрузку на фундамент от надколонника, а также от подкрановых балок, которые опираются на выступы консоли колонны. Крайние колонны крановых пролетов имеют односторонний выступ - консоль, средние - двусторонние консоли.
Колонны изготавливают из бетона классов В20, ВЗ0 и В40, армируют их сборными каркасами из горячекатаной стали периодического профиля класса А-III. Для крепления связей стеновых панелей, подкрановых балок, стропильных и подстропильных конструкций в колоннах предусматривают закладные металлические детали, представляющие собой металлические пластины с приваренными к ним анкерными стержнями. Для распалубки, погрузки и разгрузки в колоннах предусматривают подъемные монтажные петли из стали гладкого профиля.
Фундаментные балки. Они служат для передачи нагрузки от наружных и внутренних стен здания на фундаменты колонн. Фундаментные балки для наружных стен выносят за грани колонн, а для внутренних стен располагают между колоннами по линии их осей. Балки имеют тавровое или трапецеидальное поперечное сечение. Длина основных балок при шаге колонн 6000 мм - 4950 мм, при шаге 12000 мм - 10700 мм.
Ширина верхней полки фундаментных балок для кирпичных и блочных стен равна 300, 400 и 520 мм, а для панельных стен - 200, 240, 300 и 400 мм. Высота балок 400 и 600 мм. Фундаментные балки изготовляют из бетона классов В20 ... В40, армируют стержнями периодического профиля из стали класса А-II. Укладывают их непосредственно на ступени фундаментов или на бетонные столбики.
Зазоры между торцами балок и фундаментов заполняют бетоном. По верхней поверхности балок устраивают гидроизоляцию. Пучинистые грунты из-под балок убирают и делают песчаную или шлаковую подсыпку.
Обвязочные балки. Они служат для опирания на них кирпичных или мелкоблочных стен в местах перепада высот, а также при устройстве ленточного остекления для опирания части стены, расположенной над остеклением. Балки изготовляют прямоугольного сечения или прямоугольного сечения с четвертью.
2.Конструктивные особенности изгибаемых элементов.
Наиболее распространенные изгибаемые элементы – плиты и балки. Плиты – плоские элементы, толщина которых значительно меньше длины и ширины. Балки – линейные элементы, длина которых значительно больше поперечных размеров.
Плиты и балки могут быть однопролетными и многопролетными. Плиты армируют сварными сетками, которые укладываются так, чтобы стержни их рабочей арматуры располагались вдоль пролета и воспринимали растягивающие усилия. Сетки размещают понизу, в многопролетных также поверху и над промежуточными опорами. Стержни рабочей арматуры 3…10мм, с шагом 100…200мм. Защитный слой бетона для рабочей арматуры не менее 10мм, в плитах толщиной 100мм – не менее 15мм. Поперечные стержни сеток (распределительную) устанавливают для обеспечения проектного положения рабочих стержней, уменьшения усадочных и температурных деформаций конструкций, распределения местного воздействия сосредоточенных нагрузок на большую площадь, размещают с шагом 250-300 мм. Армируют плиты отдельными стержнями с вязкой в сетки в плитах сложной конфигурации.
Балки могут быть прямоугольного, таврового, двутаврового, трапециевидного сечения. Высота балок 1/10…1/20 пролета. Высота назначается кратной 50мм, если она не более 600мм, кратно 100 до 800 мм. И 300 более 1000мм. Ширину прямоугольных поперечных сечений принимают в пределах 0,3..0,5 высоты, а именно 100, 120, 150, 220, 250 и далее с шагом 50. В поперечном сечении балки арматуру размещают в растянутой зоне сечения в один или два ряда.
Продольную рабочую арматуру в балках (как и в плитах) укладывают согласно эпюрам изгибающих моментов в растянутых зонах, где она должна воспринимать продольные растягивающие усилия. Применяются стержни периодического профиля диаметром 12…32 мм.
Так же для восприятия поперечных сил устаивают поперечную арматуру. Продольную и поперечную арматуру объединяют в сварные или вязаные каркасы.
Наиболее рациональная форма поп-го сечения изгибаемых предварительно напряженных элементов — двутавровая, а при толстой стенке — тавровая.
3.Предельные состояния и расчёт изгибаемых элементов в упругой и упругопластической стадии работы.
Рассмотрим балку, свободно лежащую на опорах (рис. 6). В данном случае, балка – горизонтальный стержень, нагруженный равномерно распределенной нагрузкой, и работающий на изгиб. При изгибе нагрузка действует в поперечном направлении относительно оси стержня. В балках, работающих на изгиб, возникают следующие напряжения:
1) Нормальные – σ;
2) Касательные – τ;
3) Местные – σloc
Нормальные напряжения действуют по вертикальным площадкам. Их величина в любой точке балки определяется по формуле:
;
где yi– расстояние от нейтральной оси до точки, в которой определяется напряжение. Напряжения σпропорциональны моменту М, который изменяется по длине балки (см рис.6). В разрезной балке, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, наибольшие напряжения возникают в середине пролета. При положительном изгибающем моменте верхняя часть сечения сжата, а нижняя – растянута. По высоте сечения эпюра напряжений представляет собой два треугольника с наибольшими ординатами σ = , где W = в самых верхних и в самых нижних волокнах сечения. На нейтральной линии, проходящей через центр тяжести поперечного сечения балки, нормальные напряжения равны нулю. Эпюра напряжений имеет такой вид, пока элемент работает в упругой стадии. Предельное состояние в этом случае определяется достижением максимальными нормальными напряжениями предела текучести σmax= σy(рис.6, Б). В этом случае прочность проверяют по формуле:
;
где M – изгибающий момент, определенный по расчетной нагрузке; Wn, min – момент сопротивления ослабленного сечения, определенный для упругой стадии работы.
При увеличении нагрузки пластические деформации распространяются от крайних волокон вглубь сечения к оси (рис.6, В). В предельном состоянии они пронизывают все сечение, образуя шарнир пластичности (рис.6, Г). При образовании шарнира пластичности все волокна сечения находятся в стадии пластического течения, следовательно, их длина может изменяться при постоянном напряжении σy, вследствие чего изгибаемый элемент может поворачиваться вокруг нейтральной оси, как вокруг оси шарнира. Работа шарнира пластичности возможна только в направлении действия предельного момента. При действии изгибающего момента в обратном направлении, напряжения уменьшаются, материал снова становится упругим, и шарнир пластичности замыкается. В отличие от обычного шарнира в пластическом шарнире момент не равен нулю.
Предполагая сталь идеально упругопластическим материалом, и допуская, что во всех волокнах сечения напряжения достигнут предела текучестиσy, можно определить предельное значение момента шарнира пластичности. Эпюра напряжений такого состояния имеет вид двух прямоугольников с ординатами равными пределу текучести σy.Предельный момент внутренних сил определяется из выражения:
M = σy2 S,
Где S – статический момент половины сечения относительно нейтральной оси.
Сравним формулы M = σ Wnи M = σy2 S, здесь 2 S играет роль пластического момента сопротивления Wpl= 2 S. Пластический момент сопротивления больше упругого момента сопротивления. Для прокатных двутавров и швеллеров Wpl= 1,12 Wпри изгибе в плоскости стенки, Wpl= 1,2 Wпри изгибе в плоскости параллельной полкам.
Учет пластических деформаций ведет к снижению расхода стали на 10 – 15%. Нормы позволяют вести расчет с учетом пластических деформаций только для сталей с пределом текучести σy ≤ 580МПаи при соблюдении следующих условий:
1.Надежное обеспечение общей и местной устойчивости балки;
2.Воздействие только статических нагрузок;
3.Величина касательных напряжений: .
В этом случае проверка прочности производится по формуле:
;
где с – коэффициент, учитывающий пластические деформации и зависящий от формы сечения. Для двутавровых профилейс = 1,04 – 1,1.
Из сопромата известно, что в каждой из взаимно перпендикулярных площадок, примыкающих к одной и той же точке тела, действуют равные касательные напряжения (закон парности касательных напряжений). На основании этого закона в любой точке балки касательные напряжения, возникающие в вертикальных и горизонтальных площадках, равны между собой (рис.6.Г). Их величина определяется по формуле Журавского:
,
где Q- поперечная сила в рассматриваемом сечении балки; Sxотсеч.– статический момент той части поперечного сечения, которая лежит выше или ниже точки, где вычисляется касательное напряжение τ; Ix– момент инерции сечения относительно нейтральной оси; b - ширина сечения в точке, где вычисляется касательное напряжение τ.
Эпюра касательных напряжений по высоте двутавровой балки приведена на рис.7.А. Как видно из эпюры, касательные напряжения достигают максимума на нейтральной оси, по высоте стенки изменяются мало, а в полках ничтожно малы. Поэтому иногда приближенно принимают, что вся поперечная сила воспринимается стенкой (рис.7.Б), и напряжения определяются по формуле:
;
Касательные напряжения по длине балки изменяются также как поперечная сила Q. Максимальные напряжения возникают на опорах (рис.7.В).
В упругой стадии работы элемента прогибы нарастают пропорционально нагрузке. Затем при развитии пластических деформаций прогибы быстро растут. И, наконец, при образовании шарнира пластичности, если не учитывать работу материала в стадии самоупрочнения, прогибы нарастают беспредельно. Для разрезных балок дальнейшее увеличение нагрузки невозможно, то есть наступает предельное состояние первой группы вследствие чрезмерного развития пластических деформаций.
На месте приложения сосредоточенного груза в кромке стенки балки (если не поставлены ребра жесткости) возникают местные сминающие напряжения σloc. Как показывают исследования, эти напряжения резко снижают местную устойчивость стенки. Поэтому в местах приложения больших сосредоточенных грузов рекомендуется всегда (даже в прокатных двутаврах) устанавливать поперечные ребра жесткости. Торцы этих ребер должны быть плотно пригнаны к тому поясу, к которому приложены сосредоточенные грузы. При соблюдении этих условий местные сминающие напряжения в кромке стенки не проверяются. Опорная реакция также является сосредоточенной силой, поэтому установка опорных ребер жесткости обязательна. Иногда невозможно избавиться от местных напряжений смятия, например, в подкрановых балках. Сосредоточенный груз от колеса крана не фиксирован в определенном месте, а может перемещаться по длине балки.
Местные сминающие напряжения распределяются на небольшой длине по сложному криволинейному закону, но в нормативных документах предлагается расчет условно вести в предположении равномерного распределения их на длине lef по формуле:
;
где N - расчетная нагрузка; lef - длина площадки смятия в кромке стенки (зависит от условия опирания), lef= b + 2 tf, где b – длина по которой передается давление, tf - для сварной балки – толщина полки, для прокатной – расстояние от полки до начала закругления стенки; tw - толщина стенки.
Нормальные и касательные напряжения действуют в элементе совместно. При совместном действии σиτматериал балки находится в условиях сложного напряженного состояния. Совместное воздействие σиτускоряет развитие пластичности, и предельный момент при наличии поперечной силы МQпр будет меньше предельного момента при отсутствии поперечной силы М0пр, то есть
<1; <1;
В общем случае приведенные напряжения в стенке балки при действии нормальных напряжений в двух направлениях σxи σy и касательного напряжения τxyпроверяют по формуле:
,
при этом σx≤ Ry, σy≤ Ry, τxy≤ Rs; 1,15 – повышение расчетного сопротивления на 15%, которое учитывает распространение пластических деформаций по стенке.
4.Виды и свойства строительных растворов.
Строительный раствор - это искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания растворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов. Крупный заполнитель отсутствует, т.к. раствор применяют в виде тонких слоев.
Для изготовления стр. растворов чаще всего используют неорганические вяжущие вещества (цементы, возд. известь, стр-ый гипс).
По виду вяжущего различают: цементные, известковые, гипсовые.
По плотности: Тяжелые (>1500кг/м3) изготавливают из кварцевого песка; Легкие (<1500кг/м3) изг-т на пористом мелком заполнителе;
По назначению различают растворы: кладочные (кладка сетн, фундаментов, столбов, сводов), штукатурные (для стен), монтажные (заполнение швов между панелями, блоками), специальные (декоративные, гидроизоляционные, тампонажные и др).
Свойства строительных растворов. Растворная смесь должна обладать хорошей удобоукладываемостью, чтобы легко распределяться по пористому основанию и высокой водоудерживающей способностью, чтобы не давать основанию отсасывать в себя воду.
Удобоукладываемость - это свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивание растворонасосами. Хорошо удобоукладываемая растворная смесь даже при укладке на неровной пов-ти заполняет все впадины и плотно примыкает к камням кладки. Удобоуладываемость зависит от подвижности и водоудерж-ей сопособности.
Подвижность растворных смесей характеризуется глубиной погружения металлического конуса (масса 300г). Подвижность назначают в зависимости от вида раствора. Для кирпичной кладки составляет 9-13 см.
Водоудерживающая способность - это свойство растворной смеси сохранять воду при укладке на пористое основание, что необходимо для сохранения подвижности смеси, предотвращения расслоения и хорошего сцепления раствора с пористым основанием (кирпичем и т.д.). Вод-ую способность увеличивают путем добавления неорг. и орг. добавок и пластификаторов. Смесь с добавками отдает воду постепенно, становится плотнее, хорошо сцепляется с кирпичем. От удоб-ти зависит качество кладки и производ-ть труда.
Затвердевший раствор должен иметь требуемые прочность и морозостойкость.
Прочность стр-х растворов хар-ся маркой, опред-ся по пределу прочности на сжатие образцов-кубиков. Марки: 4,10 ,25 …. 150, 200.
Морозостойкость раствора характеризуется числом циклов попеременного «замораживания и оттаивания», к-е выдерживают насыщенные водой стандартные образцы - кубики размером ребер 7,07 см.
Строительные растворы для каменной кладки наружних стен и наружной штукатурки имеют марки по морозостойкости: F10, F15, F25, F35 – F200.
5.Правила разрезки кладки.
Каменную кладку ведут рядами, каждый из которых состоит из отдельных камней. Зазоры между смежными камнями в продольном и поперечном направлениях, заполненные раствором, называются швами. Швы кладки могут быть вертикальными и горизонтальными. У камней, имеющих форму параллелепипеда, грани принято именовать постелью, ложком и тычком. Две противоположные (наибольшие) грани, которыми кирпич (камень) кла¬дут на раствор, называют постелями (нижней и верхней); длинные боковые грани кирпича (камня) — ложками; короткие — тычками. В кладку камни чаще всего укладывают плашмя, постелью на раствор и реже ложком или тычком. Ряд кладки, выложенный наружу ложками, называется ложковым, а тычками - тычковым. Наружный (по фасаду) и внутренние ряды кладки называются наружной и внутренней верстой, а заполнение между ними - забуткой. Каменная кладка, выполняемая из отдельных камней, соединен¬ных раствором в одно целое, должна представлять собой монолит¬ный массив, надежно противостоящей действующей на него нагруз¬кам. Чтобы в массиве кладки отдельные камни не перемещались относительно друг друга, их следует укладывать с соблюдением определенных условий, называемых правилами разрезки каменной кладки.
Первое правило разрезки заключается в том, что камни должны укладываться плоскими слоями (рядами), перпендикулярными направлению действующей нагрузки. Такое правило вытекает из свойств камня хорошо сопротивляться сжатию и плохо работать на растяжение и изгиб. В связи с этим необходимо в массиве кладки камни располагать так, чтобы они были сжаты. Во избежание изги¬ба или растяжения опирание вышележащего камня на нижний должно происходить не в отдельных точках, а по всей постели, т.е. по плоскости. По этой причине массив кладки членится на плоские слои (ряды). Слои должны располагаться так, чтобы действующая на клад¬ку сила была направлена перпендикулярно к ним. В противном случае в кладке возникает сдвиг по наиболее слабому месту —растворному шву между слоями. Отклонение направления силы от вертикали допускается не более 15-17°. В этих пределах усилие сдви¬га гасится силами трения между слоями камней.В большинстве случаев усилие на кладку передается вертикально, поэтому она выполняется горизонтальными слоями. В арках и сводах возникают усилия, действующие в каждом сечении по касательной к кривой давления, из-за этого кладка их членится плоскостями радиально.
Второе правило разрезки требует членение кладки тремя взаимно перпендикулярными плоскостями. При этом камни получают форму прямоугольного параллелепипеда. В массиве кладки при таком членении появляются швы: горизонтальные - по пастели слоя и вертикальные - поперечные и продольные. Если же членение клад¬ки произвести наклонными (взаимно неперпендикулярными) плоскостями, то в ней появятся клиновидные камни (под нагрузкой они будут стремиться раздвинуть соседние камни), а также камни с легко скалывающимися острыми углами.
Третье правило разрезки предписывает соблюдение перевязки швов для обеспечения монолитности кладки.
Если массив кладки, выполненной без перевязки швов, расчленить тремя сквозными плоскостями, то кладка будет состоять из отдель¬ных, несвязанных друг с другом столбов сечением в один камень. Для того чтобы заставить камни совместно работать под нагрузкой, необходимо вышележащие камни сдвинуть отно¬сительно нижних, т.е. перекрыть вертикальные швы нижнего слоя камнями верхнего слоя. Такой прием называют перевязкой швов в смежных рядах кладки.
БИЛЕТ№7
1.Физико-технические основы проектирования зданий.
Проектирование зданий как искусственной среды жизнедеятельности должно обеспечивать такое состояние среды, которое воспринимается человеком как комфортное. Забота о создании комфортной среды проявляется на всех этапах проектирования. Этому способствует правильное решение рассмотренных выше архитектурных задач по назначению размеров помещений, их пропорций, размеров проемов, связи с окружающей средой, а также целесообразный выбор конструкций и инженерного оборудования. Только при правильном решении технических задач могут быть обеспечены необходимый уровень тепло-, звуко-, гидроизоляции помещений, оптимальные параметры окружающей среды, световой комфорт и пр. Значимость этих факторов различна, но достаточно несоблюдения хотя бы одного из них (например, звукоизоляции), чтобы комфортное состояние среды превратилось в дискомфортное. В связи с этим комфорт внутренней среды определяется как совокупность оптимальных уровней всех ее характеристик, не вызывающих чрезмерного напряжения высших регуляторных механизмов организма человека.
2.Стыки и концевые участки элементов сборных конструкций. Классификация. Основные решения
Сборные конструкции зданий, смонтированные из отдельных элементов, совместно работают под нагрузкой благодаря стыкам и соединениям, обеспечивающим их надежную связь. Стыки и соединения сборных конструкций можно классифицировать по функциональному признаку (в зависимости от назначения соединяемых элементов) и по расчетно-конструктивному (в зависимости от вида усилий, действующих на них).
По функциональному признаку различают стыки колонн с фундаментами, колонн друг с другом, ригелей с колоннами, узлы опирания подкрановых балок, ферм, балок покрытий на колонны, узлы опирания панелей на ригели и т. п.
По расчетно-конструктивному признаку различают стыки, испытывающие сжатие, например стыки колонны; стыки, испытывающие растяжение, например стыки растянутого пояса фермы; стыки, работающие на изгиб с поперечной силой, например в соединении ригеля с колонной, и т. п.
В стыках усилия от одного элемента к другому передаются через соединяемую сваркой рабочую арматуру металлические закладные детали, бетон замоноличивания. Правильно запроектированный стык под действием расчетных нагрузок должен обладать прочностью и жесткостью, неизменяемостью взаимного положения соединяемых элементов и, кроме того, должен быть технологичным по изготовлению элементов на заводе и по монтажу на площадке. Конструкции стыков и соединений элементов должны обеспечивать быстрое и устойчивое закрепление в рабочем положении всех монтируемых элементов с помощью несложных устройств (кондукторов и т. п.) без применения специальных, строповочных приспособлений. В то же время конструкция стыков и соединений должна обеспечивать надежную передачу монтажных усилий. Это относится в первую очередь к стыкам колонн, на которые в процессе монтажа передаются нагрузки от веса колонн и от вышележащих элементов конструкции.
Размеры зазоров между соединяемыми элементами назначают возможно меньшими. Их величину обычно определяют доступностью сварки выпусков арматуры, удобством укладки в полости стыка бетонной смеси из условия погашения допусков на изготовление и монтаж; она может составлять 50—100 мм и более. При заливке швов раствором, особенно под давлением, зазор может быть минимальным, но не менее 20 мм.
Стальные закладные детали для предотвращения коррозии и обеспечения необходимой огнестойкости элементов покрывают защитным слоем цементного раствора по металлической сетке. С этой целью стальные закладные детали при конструировании втапливают так, чтобы после нанесения защитного слоя на поверхности элементов не было местных выступов. Там, где это выполнить трудно, предусматривают специальные защитные покрытия. Размеры стальных закладных деталей должны быть минимальными и назначаться из условия размещения сварных швов необходимой длины.
Концевые участки сжатых соединяемых элементов (например, концы сборных колонн) усиливают поперечными сетками косвенного армирования. При соединении с обрывом продольной рабочей арматуры в зоне стыка усиление поперечными сетками производят по расчёту. Сетки устанавливают у торца элемента (не менее 4 шт.) на длине не менее 10d стержней периодического профиля, при этом шаг сеток s должен быть не менее 60 мм, не более 7з размера меньшей стороны сечения и не более 150 мм (рис. Х.9). Размер ячеек сетки должен быть не менее 45 мм, не более меньшей стороны сечения и не более 100 мм.
У концевых участков сборных предварительно напряженных элементов необходимо предусматривать местное усиление против образования продольных раскалывающих трещин при отпуске натяжения арматуры. Для этого устанавливают дополнительную поперечную напрягаемую или ненапрягаемую арматуру.
Дополнительную поперечную ненапрягаемую арматуру устанавливают на всю высоту элемента и приваривают к опорной закладной детали. Кроме того, у торцов предварительно напряженных Элементов устанавливают дополнительную косвенную арматуру с коэффициентом армирования =2% на длине не менее 0,61Р и не менее 20 см при продольной арматуре, не имеющей анкеров.
Основные решения.В стыках и соединениях сборных железобетонных элементов стальные закладные детали часто проектируют в виде пластинок и приваренных к ним втавр анкеров, испытывающих действие усилий М, N, Q. Для расчета анкеров изгибающий момент заменяют парой сил с плечом z и усилия определяют с учетом опытных коэффициентов.Чтобы усилить сопротивление сдвигу и отрыву, к пластинке приваривают нахлесточные анкеры и поперечные ребра.
Стыки растянутых элементов выполняют сваркой выпусков арматуры или стальных закладных деталей, а в предварительно напряженных конструкциях — пропуском через каналы или пазы элементов пучков, канатов или стержневой арматуры с последующим натяжением. Сварные стыки растянутых элементов конструируют так, чтобы при передаче усилий не происходило разгибания закладных деталей, накладок или выколов бетона.
Для передачи сдвигающих усилий на поверхности соединяемых элементов устраивают пазы, которые после замоноличивания образуют бетонные шпонки. Применение бетонных шпонок целесообразно в бесконсольиых стыках ригелей с колоннами, где их располагают так, чтобы бетон шпонок работал в наклонном сечении на сжатие, в стыках плитных конструкций, для повышения жесткости панельных перекрытий в своей плоскости и др.
В стыках и соединениях сцепление бетона сборных элементов с бетоном, укладываемым на монтаже (сцепление старого и нового бетона), при соблюдении технологических правил производства работ (очистка бетонных поверхностей, увлажнение их и т. п.), как показывают опыты, оказывается достаточно прочным. Для обетонирования стыков и соединений рекомендуется применять инвентарную опалубку, подачу бетонной смеси или раствора в полости стыков под давлением, электропрогрев для ускорения твердения, целесообразный даже при положительных температурах.
В стыках сварка основных рабочих швов выполняется в нижнем и вертикальном положении. При наложении сварных швов в соединяемой арматуре и стальных закладных деталях развивается местная высокая температура и, следовательно, нагревается окружающий бетон. Экспериментальные исследования показали, что под действием нагрева механическая прочность бетона несколько снижается, однако это ослабление носит местный характер и не отражается на несущей способности стыка в целом. Начальные сварочные напряжения (растягивающие в арматуре, сжимающие в бетоне) при соблюдении технологической последовательности сварки выпусков арматуры также не отражаются на несущей способности стыка.
3.Виды сварки и их характеристика. Виды сварных соединений.
В строительстве чаще всего применяется электродуговая сварка – ручная, полуавтоматическая и автоматическая. Газовая сварка применяется в основном для ремонтных работ.
При сварке металл нагревается до перехода в жидкое состояние, то есть до расплавления. Причем металл соединяемых элементов расплавляется одновременно и образует жидкую ванну. После охлаждения и затвердения ванна образует наплавленный металл, который соединяет свариваемые элементы в одно целое. Источник тепла при электродуговой сварке – электрическая дуга. Для сварки применяются плавящиеся и неплавящиеся электроды.
Ручная электродуговая сварка универсальна и широко распространена. Она часто применяется при монтаже в труднодоступных местах, где нельзя применять механизированные способы. Недостатки ручной сварки – небольшая глубина проплавления основного металла, меньшая производительность по сравнению с автоматической сваркой.
При автоматической электродуговой сварке электрическая дуга горит между свариваемым металлом и металлическим электродом. Электрод подается к месту сварки автоматически при непрерывном разматывании бухты специальной электродной проволоки диаметром d = 2– 5мм. электрод подается автоматически сварочной головкой, которая выполняет роль руки сварщика при автоматической сварке.
При автоматической сварке применяют голую электродную проволоку. Горение дуги и плавление металла происходит под слоем специального порошка сложного состава, который называется флюсом. Флюс полностью изолирует место сварки от воздуха и защищает расплавленный металл от вредного влияния кислорода и азота. В сочетании с соответствующей электродной проволокой флюс способствует устойчивости сварочного процесса и хорошему формированию шва.
Производительность автоматической сварки в десятки раз выше, чем производительность ручной. Поэтому автоматическую сварку желательно применять во всех соединениях, где это возможно. Недостаткиавтоматической сварки – трудность выполнения в вертикальном и потолочном положении, а также в стесненных условиях.
Полуавтоматическая сварка выполняется шланговым полуавтоматом. Электродная проволока подается механизмом к держателю и через него к месту сварки. Сварщик перемещает держатель вдоль шва. Применяется для сварки коротких швов, а также в случаях, когда автоматическая сварка по техническим или экономическим причинам нецелесообразна, например, вследствие малого объема работ.
Дуговую сварку можно также производить голыми электродами в струе защитного газа (углекислого газа, аргона, гелия). Сварка в среде защитных газов позволяет получить сварной шов высокой прочности.
Виды сварных соединений.
Достоинства: экономия металла; применение высокопроизводительных механизированных способов (уменьшение трудоемкости изготовления); прочность; водо- и газонепроницаемость.
Недостатки: чувствительность к концентрации напряжений, в результате чего, при воздействии динамических нагрузок и отрицательных температур возможно хрупкое разрушение.
Сварные швы могут быть стыковыми и угловыми. Угловой шов — это шов углового, нахлесточного и таврового сварного соединения (рис. 4.13). Короткие швы, применя¬емые для фиксации взаимного расположения подлежащих сварке деталей, называются прихватками. Стыковымназывается соединение, в котором элементы соединяются торцами или кромками и один элемент является продолжением другого.
В зависимости от положения в пространстве различают швы: горизонтальные, вертикальные, нижние и верхние (потолочные).Выполнять потолочные швы особенно трудно, а качество их получается ниже, чем у других швов. Для автоматической сварки особенно удобны нижние стыковые швы и угловые швы «в лодочку». Потолочные, короткие швы и швы сложной конфигурации целесообразно выполнять ручной сваркой.
Стыковые швы наиболее совершенные для удобства передачи силовых потоков. Силовые потоки в них меньше искривляются, => возникают наименьшие концентрации напряжений (см. рис.15). Стыковые соединения наиболее экономичны по расходу материалов. Недостатки стыковых с. – необходимо точно резать соединяемые элементы, а часто и разделывать кромки.
Наиболее рационально их применение для соединения листов. Стыковое соединение листового металла может быть выполнено прямым или косым швом (см. рис.15). Ручную сварку встык можно вести без обработки кромок при толщине соединяемых элементов до 8мм, а автоматическую – при толщине соединяемых элементов до 20мм (см. рис.16, А). При большей толщине свариваемых элементов их кромки скашивают под определенным углом для удобства сварки и для обеспечения полного провара. Может производиться односторонняя и двусторонняя обработка кромок. Кроме того, обязательна подварка шва с другой стороны для устранения возможного непровара. В зависимости от способа обработки кромок различают: V-образный,X-образный, U-образный шов (см. рис.16, Б - Ж).
X-образный шов применяется при большой толщине свариваемых элементов: 12 – 60мм – при ручной сварке; 20 – 60мм – при автоматической. У X-образного шва меньше объем, следовательно, меньше расход наплавленного металла.Х-образный – симметричный. Эти факторы благоприятно отражаются на усадочных деформациях и на других проявлениях температурного эффекта. Недостатки Х-образного шва – трудность контроля качества средней части, повышенная трудоемкость изготовления и необходимость работать с двух сторон изделия, для чего изделие приходится переворачивать (кантовать).
Односторонняя сварка V-образным швом проще в отношении производства работ, допускает контроль за проваром корня шва (узкая его часть) и последующее усиление со стороны корня (подварка). Скос кромок односторонний удобно делать в горизонтальных стыках вертикальных элементов. У верхнего элемента кромку скашивают, а кромка нижнего образует горизонтальную площадку.
U-образный шов с криволинейной обработкой кромок и малым углом наклона применяется на заводах, имеющих специальное оборудование, для уменьшения объема наплавленного металла при соединении толстых элементов.
Ширина нескошенной части кромок – притупление обычно назначается размером 2мм. Скос кромки не доводят до ее конца, чтобы устранить возможность сквозного прожога острой и тонкой части элемента.
В начале и конце шва наплавленный металл получается низкого качества. В начале шва образуется непровар, а в конце – кратер. Из-за этого длина стыкового шва оказывается меньше ширины свариваемого элемента примерно на 10мм. Это явление вызывает концентрацию напряжений. Для устранения этого следует начинать и заканчивать сварку на специальных подкладках – технологических (выводных) планках (см. рис.18). После окончания сварки эти подкладки срезают вместе с начальным и конечным участками шва, торцы швов и прилегающие участки тщательно зачищают абразивным кругом или фрезой.
Для получения шва гарантированной толщины, равной толщине свариваемого элемента, его наваривают с наплывом (валиком), который составляет 2 – 4мм, в зависимости от толщины шва. Наличие наплыва вызывает искривление силовых линий и концентрацию напряжений. В элементах конструкций, подверженных воздействию динамических или вибрационных нагрузок, наплывы следует снимать, чтобы наружная грань была заподлицо с поверхностью основного элемента. Наплывы удаляют фрезерованием, шлифовальным камнем, следя за чистотой (гладкостью) получаемой поверхности.
В случае соединения стыковым швом листов разной толщины, необходимо перед сваркой косо сострогать более толстый лист (см. рис.17). То же самое, если нужно сварить листы разной ширины. Делают скосы у более широкого листа с уклоном не более 1 : 5 для плавной передачи силовых потоков.
Угловые швы. Соединения внахлестку.
Соединение внахлестку – это непосредственное наложение одного из соединяемых элементов на другой или наложение на соединяемые элементы накладок (см. рис.19, 20).
Угловые соединения выполняют без предварительного скоса кромок, но с очисткой и правкой. Соединения с накладками применяются для соединения элементов из профильного металла и для усиления стыков. Иногда стыковое соединение профильного металла усиливают накладками, такое соединение называется комбинированным.
Соединения внахлесткувыполняютсяугловыми (валиковыми) швами, так как швы наваривают на угол, образованный элементами, расположенными в разных плоскостях. Угловой шов, расположенный перпендикулярно действующему усилию, называется лобовым. Угловой шов, расположенный параллельно действующему усилию, называется фланговым. В конструкциях, воспринимающих динамические или вибрационные нагрузки угловым швам придают вогнутую поверхность.
Угловые швы вызывают значительные отклонения силовых потоков и концентрацию напряжений. Для большей плавности перехода силового потока в ответственных конструкциях выполняются пологие угловые швы.
Высота углового шва – это катет его поперечного сечения, обозначается kf. В пологих швах – меньший катет. В конструкциях, работающих под статической нагрузкой, высота шва (катет) должна быть не менее 4мм; а при динамической – не менее 6мм.
ТАВРОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.
Это крепление под прямым углом одного элемента к другому в пределах ширины последнего. Применяется для приварки поясов балки к стенке; приварки ребер жесткости к стенке балки; в составных стержнях ферм; в колоннах.
4.Силикатный кирпич. Свойства. Область применения.
Силикатный кирпич – это автоклавный материал, разновидность силикатного бетона на мелком заполнителе, имеющий форму и размеры кирпича. Он состоит примерно из 90% кварцевого песка, 8% извести и небольшой доли добавок и воды. Распространенность сырья для силикатного бетона позволяет организовать производство изделий из него почти повсеместно. Изготовляется из жесткой смеси путем прессования под давлением и последующего твердения в автоклаве.
Цвет – от молочно-белого до светло-серого. Выпускают окрашенные кирпичи. Выпускают 2-х видов: одинарный (полнотелый и пористый) 250*120*65мм и модульный (утолщенный) 250*120*88 мм; силикатный камень (пустотелый) 250х120х138. В зав-ти от предела прочности при сжатии и изгибе силикатный к. имеет марки: 100,125, 150, 200, 250. Плотность (без пустот) 1800-1900кг/м3, теплопроводность 0,7-0,75 Вт/(м*оС), водопоглощение лицевого силикатного кирпича 14%, марки по морозостойкости у кирпича и каменей: 15, 25, 35, 50.
Силикатный кирпич применяют для несущих стен здания. Не рекомендуется его применять для цоколей зданий из-за недостаточной водостойкости. Запрещается использовать в конструкциях подверженных действию воды и высоких температур (пониженная жаропрочность).
Технология производства обеспечивает большую точность размеров. На производство кирпича расходуется меньше тепла, поскольку не требуется сушка и высокотем-ый обжиг, поэтому на 30-40% дешевле глиняного.
5.Организация рабочего места и труда каменщиков.
Организация рабочего места каменщика на перекрытии, подмостях или лесах включает мероприятия по оснащению рабочего места средствами и предметами труда и их размещению в опре¬деленном порядке с целью создания необходимых условий для вы¬сокопроизводительного и безопасного труда рабочих при дости¬жении высокого качества работ. Основными задачами организации рабочего места является его удобная планировка, хорошее оснаще¬ние и обслуживание. Рабочее место включает: рабочую зону; зону размещения мате¬риалов; свободную зону. Для рациональной организации рабочего места звена каменщиков необходимо обеспечить выполнение следующих условий: рабочая зона каменщика должна составлять 60—65 см; зона складирования материалов должна соответствовать ширине поддонов с кирпичом и ящиков с раствором и составлять 60—100 см; расстояние между поддонами с кирпичом и ящиком с раствором - 30 см; общая ширина рабочего пространства должна составлять 200— 250 см; при возведении стен с проемами ящики с раствором ставят напротив проемов, чередуя их с поддонами с кирпичом; при возве¬дении глухих стен ящик с раствором чередуется с двумя поддонами с кирпичом.
Рабочее место каменщика оснащается нормокомплектом техно¬логического и контрольно-измерительного инструмента и приспо¬соблений. Работы по кладке стен, столбов выполняет комплексная бригада, состоящая из звеньев каменщиков, плотников, монтажников, электросварщиков, такелажников. В зависимости от численного состава звенья называют «двой¬кой», «тройкой», «четверкой», «пятеркой», «шестеркой». В каждом звене труд должен быть четко разделен по операциям, так чтобы каменщики высокой квалификации не отвлекались на выполнение простых вспомогательных работ, с которыми могут спра¬виться неквалифицированные рабочие. Состав звена выбирают в зависимости от толщины стены и сложности кладки. Бригаду каменщиков рекомендуется в зависимости от толщины кладки делить на звенья. При определении размера захваток нужно стремиться к тому, чтобы объемы каменных работ на них по трудоемкости были при-мерно одинаковы. Определение границ захваток равной трудоемкости может быть выполнено: нанесения путем пробных границ захваток и сравнения трудоемкости работ или графоаналитическим методом с построе¬нием интегральной кривой (при сложной конфигурации плана зда¬ния), характеризующей общую трудоемкость фронта, разделяемого на захватки. При симметричном решении здания границы захваток назначаются в местах пересечений стен или по осям проемов. Размеры делянок определяются из условия, что за смену звено должно по всей ее длине выложить стену на высоту яруса (1,1 -1,2 м).
БИЛЕТ №8
1.Принцип и этапы теплотехнических расчетов однородных и неоднородных ограждающих конструкций.
Принцип и этапы теплотехнических расчетов однородных и неодно-родных ограждающих конструкций.
При проектировании зданий необходимо учитывать теплотехнические процессы, происходящие в ограждающих конструкциях и в помещениях.
Наружной ограждающей конструкцией является стена, которая разделя-ет внутреннее и наружное пространство с различной температурой и влажно-стью, ограниченная вертикальными поверхностями и перпендикулярная теп-ловому потоку. Ограждающие конструкции бывают однородными и неодно-родными. Ограждение является однородным (однослойным), если оно состо-ит из одного материала (слоя). Неоднородным (многослойным) считается ог-раждение, со- стоящее из нескольких слоев разных материалов, в том числе с теплопроводными включениями, теплоизоляционными слоями.
Для создания комфортных условий в зданиях к наружным ограждающим конструкциям предъявляются теплотехнические требования: − обеспечение достаточных теплозащитных свойств в холодное время года; − обеспечение теплоустойчивости в теплый период; − обеспечение необходимой воздухо-проницаемости; − обеспечение допустимой паропроницаемости; − получение требуемого температурно-влажностного режима в помещениях; - температура внутренней поверхности ограждения должна незначительно отличаться от температуры внутреннего воздуха во избежание выпадения конденсата. В связи с вышеуказанным, наружные ограждающие конструкции должны обла-дать теплозащитными, теплоустойчивыми и другими свойствами. Для этого производят теплотехнический расчет наружных вертикальных стен и гори-зонтальных конструкций покрытий.
Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций граждан-ских и производственных зданий выполняется в соответствии с указаниями СНиП РК 2.04-03-2002 «Строительная теплотехника».
При проектировании наружных ограждающих конструкций зданий необ-ходимо знать минимальные значения сопротивления теплопередаче R0, при которых ограждения оказываются удовлетворительными в теплотехническом отношении. Эти значения называются нормативными или требуемыми, R0, и зависят от назначения здания, его внутреннего режима, климатических усло-вий района строительства и вида ограждения.
Формула для вычисления сопротивления теплопередаче R0 ограждающей конструкции: R0=1/αв+Rk+1/αн, где где αв коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции; αн коэффициент теп-лопередачи наружной поверхности ограждающей конструкции; Rк терми-ческое сопротивление ограждающей конструкции. Для однослойной конст-рукции терм. сопротивление опред-ся по формуле: Ri= δi/λi, для многослой-ной Rk=δ1/λ2+ δ1/λ2+ δ1/λ2+…. Где δi толщина слоя, м; λi коэффициент теплопроводности слоя, Вт/м2ºС.
Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций выполня-ется для отапливаемых зданий в зимний период, когда тепловой поток на-правлен из помещений в наружное пространство. Теплозащитные свойства наружных ограждений характеризуются основным показателем, называемым коэффициент теплопроводности , Вт/м2°С, который зависит от структуры материала и, в первую очередь, от объемной массы(плотности) го, кг/м3. Данная зависимость выражается следующим образом: чем больше объемная масса, тем выше теплопроводность материала, и наоборот, чем меньше плотность, тем больший объем занимают поры (воздух), а поскольку воздух является малотеплопроводным материалом, то и теплопроводность уменьшается. На коэффициент теплопроводности, кроме плотности, оказывает влияние и влажность материала.
Анализ перспективного использования ограждений с теплоизоляционными материалами разной плотности в различных регионах позволил вывести не-которые положения, касающиеся повышения теплоизоляционных свойств конструкций, которые необходимо учитывать при выборе расчетных схем и материалов слоев ограждающих конструкций зданий:
1. Однородные ограждающие конструкции из сплошной кирпичной кладки и однослойных стеновых панелей из легкого бетона плотностью более г = 500 кг/м3 по теплотехническому расчету не проходят для зданий всех типов, особенно в северных районах;
2. В качестве наружных вертикальных ограждений зданий следует прини-мать неоднородные (многослойные) стеновые панели с эффективным утепли-телем из теплоизоляционных материалов, легкого и ячеистого бетона плот- ностью не более г = 500-600 кг/м3;
3. Для производственных зданий в качестве наружных стен применять со-временные оцинкованные или окрашенные профилированные листы, проф-настилы, сайдинги с теплоизоляцией из минераловатных плит, панели типа сэндвич с несгораемым утеплителем URSA, пенополистиролом, пенопо-лиуретаном и др.
4. В покрытиях отапливаемых производственных зданий возможно приме-нение теплоизоляционных слоев из материала плотностью не более г = 200-400 кг/м3;
5. При выборе конструктивных систем жилых и общественных зданий предпочтительней переход к каркасной и плоскостенной с поперечными на-ружными и внутренними несущими стенами из многослойных стеновых па-нелей и крупных блоков.
2.Железобетонные балки многоэтажных каркасных зданий. Выбор материалов. Особенности конструирования.
Для каркасов гражданских зданий рекомендуют преднапряженные ригели ограниченной высоты. Высота ригелей 450 и 600 мм применяют для пролетов 6; 7,2; 9; 12; 15; 18 м в сочетании с многопустотными плитами для пролетов до 9м, и ребристыми плитами для больших пролетов.
Нижнюю зону ригелей армируют смешанной продольной арматурой: напрягаемой классов A-VI, A-V, Aт-V и ненапрягаемой класса А-III. В ригелях пролетом 15 и 18 м для восприятия опорных изгибающих моментов ставят внешнюю листовую арматуру. Поперечную арматуру приваривают к листовой, обеспечивая его анкеровку. Внешнее армирование позволило понизить высоту ригелей до 1/30 пролета.
Ригели выполняют из бетона классов В25…В40. Ненапрягаемая арматура состоит из пространственных каркасов, в которые вводят плоские каркасы, сетки и закладные детали, объединенные с помощью дуговой или контактной сварки. Все ригели опирают на консоли колонн, скрытых в их подрезке. Высота консолей составляет 150 и 300 мм при высоте ригелей соответственно 450 и 600 мм.
Ригели пролетом до 9м рассчитывают и армируют как однопролетные простые балки с учетом равномерно распределенной вертикальной нагрузки. Для ригелей с односторонним опиранием плит перекрытия производят расчет на изгиб с кручением. Однако при этом учитывают совместную работу ригелей с плитами перекрытий и покрытий, что позволяет повысить жесткость этих элементов примерно на 25%
Исходя из конструктивных соображений с учетом усилий, возникающих в рамах при их монтаже целесообразно принимать частичное или полное защемление концов ригелей. По сравнению с шарнирным креплением ригелей расход стали снижается на 15%.
3.Виды и общая характеристика болтовых соединений.
Достоинства: это простой и надежный способ крепления, который не требует специального оборудования, потребляющего электроэнергию.
Недостатки: 1) больший расход металла, чем в сварных соединениях, так как имеются стыковые накладки; 2) отверстия для болтов ослабляют сечения соединяемых элементов.
В стальных конструкциях применяются следующие типы болтов:
1)Болты грубой точности (класс точности С) или черные болты (ГОСТ 7795-70*). Допуск от номинального диаметра (10,75 мм). Черные болты ставятся в отверстия на 2 – 3 мм больше диаметра болта. Отверстия продавливаются или сверлятся в отдельных элементах и при совмещении имеют негладкую поверхность («черноту»). Большие зазоры облегчают постановку болтов и упрощают образование соединения. Это большое преимущество. Недостаток: при работе такого соединения на срез, в них наблюдаются большие сдвиги из-за больших зазоров, то есть, значительная деформативность.
2) Болты нормальной точности (класс точности В) или получистые болты (ГОСТ15590-70*). Допуск от номинального диаметра только минусовой –0,52 мм. Ставятся в отверстия на 2 – 3 мм больше диаметра болта. Соединения на болтах нормальной точности имеют те же достоинства и недостатки, что и соединения на болтах грубой точности. Это определяет область их применения. Соединения на болтах грубой и нормальной точности, классов точности В и С, применяются в основном: а) при монтаже конструкций для фиксации положения элементов, то есть в качестве крепежных элементов; б) в случаях, когда болты работают на растяжение, а значительные вертикальные силы воспринимаются специальными упорами, например, опорными столиками. Болты классов В и С следует применять для конструкций из стали с σy 380МПа и не допускаются к применению в соединениях, работающих на сдвиг.
Болты нормальной точности отличаются от болтов грубой точности только большими требованиями к допускам при изготовлении и несколько большей ценой. Они должны применятся вместо болтов грубой точности в районах с сильными морозами (в районах с расчетной зимней температурой от –40º до -65º).
3) Болты повышенной точности (класс точности А) или чистые болты (ГОСТ 7805-70*). Их поверхность обтачивается на токарном станке и имеет строго цилиндрическую форму. Поэтому такие болты называются точеными. Допуск от номинального диаметра только минусовой –0,3 мм. Отверстия имеют только плюсовой допуск. Плюсовой допуск для болта и минусовой допуск для отверстия не допускается. Поверхность отверстия должна быть гладкой. Отверстия для болтов класса точности А просверливают на проектный диаметр в собранных элементах; либо по кондукторам-шаблонам в отдельных элементах или просверливают или продавливают в отдельных элементах на меньший диаметр с последующим рассверливанием до проектного диаметра в собранных элементах. При таких малых допусках болт не входит в отверстие, его забивают молотком. Болты в таких отверстиях сидят плотно и хорошо воспринимают сдвигающие силы. Но недостаточность сил, стягивающих пакет, ухудшает его работу по сравнению с работой соединения на высокопрочных болтах. Сложность изготовления и постановки болтов повышенной точности («чистых») приводит к ограничению их применения.
Болты изготавливают диаметром 10,12,14,16,18,20,22,24,27,30,36,42 и 48 мм; общей длиной от 40 до 200 мм. Болты изготавливают горячей или холодной высадкой, иногда с последующей термообработкой. (Высадка – кузнечная операция – создание местных утолщений на прутковых или трубных заготовках путем уменьшения их длины, частичная осадка). Болты выполняют из углеродистой стали ВСт3; ВСт5; низколегированной 14Г2; 15ГС. В зависимости от процесса изготовления различают несколько классов прочности болтов: от 4.6 до 8.8 (табл. 6.1 [1] или табл.58* [4]).Класс прочности обозначает: первое число, умноженное на 100 – временное сопротивление материала болта σu (МПа); произведение первого и второго числа, умноженное на 10 – предел текучести материала болта σy (Мпа).
В зависимости от расчетной температуры эксплуатации в соединениях применяются: при t = - 40˚С и выше – болты классов прочности 4.6 и 5.6, грубой и нормальной точности (В и С); при t = - 65˚ - 40˚С применяются болты классов прочности 8.8, нормальной и повышенной точности (В и А).
Следующий вид болтов – высокопрочные болты. Их изготавливают из углеродистой термообработанной стали с пределом прочности не менее 1000 Мпа или легированной стали с пределом прочности не менее 1300Мпа (табл. 6.2 [1] или табл.61* [4], ГОСТ22356-77*): 40Х; 40ХФА; 38ХС; 30Х3МФ и т. д. Высокопрочные болты являются болтами нормальнойточности, их ставят в отверстия большего, чем болт диаметра. Но их гайки затягивают тарировочным ключом, который позволяет создавать и контролировать силу натяжения болта.
Большая сила натяжения плотно стягивает соединяемые элементы и обеспечивает монолитность соединения. При действии на такое соединение сдвигающей силы, между соединяемыми элементами возникают силы трения, препятствующие сдвигу этих элементов друг относительно друга. Таким образом, высокопрочный болт, работая на осевое растяжение, обеспечивает передачу сил сдвига трением между соединяемыми элементами. Поэтому такое соединение называется фрикционным.
Для увеличения сил трения поверхности элементов в месте стыка очищают от грязи, масла, окалины металлическими щетками, пескоструйным или дробеструйным аппаратом, огневой чисткой (табл.6.4 [1] или табл.36* [4]), и не окрашивают. Соединения на высокопрочных болтах обладают преимуществами обычных болтовых соединений по простоте устройства соединения. По качеству работы они не уступают сварным соединениям, но уступают им по расходу материала. Применяются в монтажных соединениях, имеющих большие сдвигающие силы, а также при действии динамических и вибрационных нагрузок.
Самонарезающие болты. Имеют резьбу полного специального профиля на всей длине стержня для нарезания резьбы и завинчивания в ранее образованные отверстия соединяемых элементов. Материал – сталь Ст10кп термоупрочненная. В основном применяются для прикрепления профнастила к прогонам и элементам фахверка.
Фундаментные болты(анкерные). Служат для передачи растягивающих усилий с колонны на фундамент. Материал – сталь ВСт3кп2; 09Г2С;10Г2С.
Различают две конструктивные разновидности соединений – стыки и прикрепления элементов друг к другу. Стыки листового металла осуществляют двусторонними (см. рис.27,А) или односторонними (см. рис.27,Б.) с накладками. Двусторонние накладки обеспечивают симметричную передачу усилия, поэтому они предпочтительнее односторонних. Стыки с односторонней накладкой дают эксцентричное соединение, в котором силовой поток отклоняется от своего первоначального направления, возникают изгибающие моменты. Необходимое по расчету число болтов увеличивают в этом случае на 10%. При соединении листов неодинаковой толщины разницу их толщины компенсируют постановкой прокладок (см. рис.28), причем число болтов, работающих через прокладку, увеличивают на 10% по сравнению с расчетным.
Стыки профильного металла выполняют уголковыми и листовыми накладками (см. рис.28). В этом случае эксцентриситет прикрепления накладок слабо сказывается на работе соединения благодаря значительной жесткости соединяемых профилей. В связи с этим количество болтов не увеличивается по сравнению с расчетным.
Прикрепление элементов осуществляют внахлестку (см. рис.29). Для работы соединения предпочтительное симметричное прикрепление элементов с двух сторон (см. рис.29,А). При одностороннем прикреплении жесткого элемента к гибкому, например уголка к фасонке (см. рис.29,Б), появляется эксцентриситет, что требует увеличения числа болтов соединения на 10% по сравнению с расчетным.
Если возможная длина прикрепления элемента ограничена, то часть болтов располагают на специальных коротышах (см. рис.29,В). При этом увеличивается путь передачи усилия через коротыш, кроме того, такое соединение более деформативно. Поэтому количество болтов на одной из полок коротыша увеличивают на 50% против расчетного.
При конструировании болтовых соединений следует стремиться к применению болтов одного диаметра в пределах каждого конструктивного элемента и к наименьшему числу диаметров болтов во всем сооружении. Наибольшее применение находят в конструкциях средней мощности болты диаметром 20 – 24 мм; в тяжелых конструкциях – диаметром – 24 – 30 мм.
Допускается элементы в узле крепить одним болтом. В соединениях на высокопрочных болтах в случае перепада плоскостей стыкуемых элементов от 0,5 до 3 мм, на выступающей детали должен быть сделан скос с уклоном 1 ׃ 10. При перепадах более 3 мм необходимо применять прокладки из стали той же марки, что и в конструкции, обработанные с двух сторон тем же способом, каким обрабатывались детали соединения.
4. Керамический кирпич. Основные свойства.
Керамика – широкая группа искусств-х материалов получаемых из глинынных смесей с последущей сушкой и обжигом.
Кирпич выпускают обыкновенный 250х120х65 мм; утолщенный 250х120х88 мм; модульный 288х138х65 мм. Масса 1 кирпича не должна превышать 4.3 кг. поэтому утолщенный и модульный делаютс пустотами. Грани кирпича: большая-постель, боковая длинная – ложок, торцовая – тычок.
Плостность обыкновенного керамического 1600-1800 кг/м3; пористость – 28-35%; водопоглощение не менее 8%.
Основная хар-ка качества кирпича – марка по прочности, определения по результатам испытания кирпича на сжатие и изгиб. Всего 8 марок: от 75, 100, 150 до 300.
Морозостойкость кирпича F15, F25, F35, F50. Испытания проводят до появления внешних повреждений (трещины, сколы. шелушения).
Применяют для кладки наруж. стен и внутр стен зданий. фундаментов, дымовых труб и др. констр. Кирпич полусухого прессования нельзя применять для кладки цоколей, фундаментов и наружных стен влажных помещений. Хранят в штабелях высотой до 1,6 м, уложенных ребром.
Керамические кирпичи изготавливают из легкоплавких глин с добавками или без них и применяются для кладки наружных и внутренних стен.
Кирпич м/б полнотелым и пустотелым. Утолщенный и модульный кирпич д/б только с круглыми или щелевыми пустотами.
Обычкновенный кирпич имеет недосттки: высокая плотность и небольшие размеры ( т.е. большая теплопроводность. большая толщина стен. и большая масса). Решение этих проблем возможно путем формования крупноразмерных керамических изделий со сквозными пустотами. Наличие пустот снижает массу и плотность, ускоряет и облегчает процесс сушки и обжига. Имеют меньше дефектови прочность не меньше как у обыкновенных. Плостность 1400-1200. Пустотелым считается если объем пустот более 13%. Форма и размер могут быть различными. Отерстия могут быть вертикальными и горизонтальными.
5.Контроль качества и приемка каменных работ.
Качество каменной кладки необходимо проверять на протяжении всего процесса ее возведения. Кладку стен и других конструкций из камня следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП, соблюдение которых обеспечивает высокое качество работ. В процессе возведения кладки контролируют соответствие применяемых растворов и камней проекту, правильность перевязки швов и их качество, вертикальность, горизонтальность и прямолинейность поверхностей и углов. Во время каменной кладки следует осуществлять приемку скрытых работ по актам, которые составляют представители строительной организации и технического надзора заказчика, причем приемку скрытых работ производят до начала последующих работ. Промежуточной проверке с составлением актов подлежат следующие законченные работы и конструктивные элементы: основания и фундаменты; гидроизоляция; установленная арматура; участки кладки в местах опирания ферм, прогонов и балок; установка закладных частей; закрепление карнизов и балконов; деформационные швы; защита от коррозии стальных элементов и деталей, заделываемых в кладку; заделка концов прогонов и балок в стенах и столбах; опирание плит перекрытий на стены. Отклонения в размерах и положении каменных конструкций от проектных не должны превышать допустимых. Так, отклонение поверхностей и углов кладки от вертикали допускают не более 10мм на этаж и не более 30мм на всю высоту здания. Отклонение рядов кладки от горизонтали на 10м длины должно быть не более 20мм. Неровности на поверхности стен, обнаруженные при накладывании рейки длиной 2м, не должны быть более 10мм для оштукатуриваемых и более 5мм для неоштукатуриваемых поверхностей. При обнаружении отступлений от проектных размеров, а также в случае увеличения отклонений по сравнению с допустимыми, кладка должна быть разобрана и выложена вновь.
БИЛЕТ №9
1.Модульная координация размеров. Унификация. Типизация.
Унификация - научно обоснованное сокращение числа общих параметров зданий и их элементов путем устранения функционально неоправданных или несущественных различий между ними. Унификация обеспечивает приведение к единообразию и сокращению количества основных объемно-планировочных размеров зданий (высот этажей, пролетов перекрытий, размеров оконных и дверных проемов и пр.) и, как следствие, к единообразию размеров и форм конструктивных элементов и форм для их изготовления в условиях заводского производства или индустриальной опалубки-при построечном. Унификация позволяет применять однотипные изделия в зданиях различного назначения. Обеспечивая массовость и однотипность конструктивных элементов, унификация снижает их стоимость и способствует экономической рентабельности механизированного изготовления конструкций и опалубок.
Модульная координация размеров в строительстве – взаимное согласование размеров зданий и сооружений, а также размеров и расположения их элементов, строительных конструкций и элементов оборудования на основе кратности модулю.
Модуль-условная единица измерения, принятая в целях координации размеров. В России и большинстве европейских стран в качестве основного модуля-«М» принята величина 100 мм, кратными которой назначают все основные размеры зданий.
Для повышения эффективности унификации международные органы по стандартизации приняли наряду с основным и укрупненные модули (мультимодули).
Укрупненный модуль (мультимодуль)-равен основному-М, увеличенному в целое число раз. Установлен следующий предпочтительный ряд величин укрупненных планировочных модулей 3М; 6М; 12М; 15М; 30М; 60М (то есть 300, 600, 1200, 1500, 3000, 6000 мм).
Укрупненные модули применяют при назначении размеров основных архитектурно-конструктивных параметров зданий и конструкций: пролетов перекрытий и шагов несущих стен и перегородок, высот этажей, проемов и др.
Действенной мерой сокращения номенклатуры сборных изделий наряду с унификацией является типизация. Если унификация имеет целью только ограничение числа типов изделий, то типизация, исходя из ряда стабильных требований к заводской продукции, позволяет отобрать для широкого применения наиболее совершенные и экономически эффективные изделия.
Наиболее отработанные и совершенные конструкции включают в отраслевые или государственные стандарты, что является высшим уровнем типизации изделий.
2.Классификация плоских железобетонных перекрытий. Компановка конструктивной схемы перекрытия. Формы поперечного сечения сборных плит перекрытий, выбор экономичной формы поперечного сечения
Железобетонные плоские перекрытия – наиболее распространенные конструкции в промышленных и гражданских зданиях и сооружениях. По конструктивной схеме железобетонные перекрытия могут быть разделены на 2 основные группы: балочные и безбалочные. Балочными называются перекрытия, в которых балки работают совместно опирающимися на них плитами. В безбалочных плита опирается непосредственно на колонны с уширениями, называемыми капителями.
Те и другие перекрытия могут быть сборными, сборно-монолитными и монолитными.
Классификация по конструктивным признакам: балочные сборные; ребристые монолитные с балочными плитами; ребристые монолитные с плитами, опертыми по контуру; балочные сборно-монолитные; безбалочные сборные; безбалочные монолитные; безбалочно сборно-монолитные.
Плиты в зависимости от отношения сторон опорного контура могут быть:
- при отношении сторон l1/l2>2- балочными, работающими на изгиб в направлении меньшей стороны.
- при отношении сторон l1/l2≤2-опертыми по контуру, работающими на изгиб в двух направлениях, имеющими перекрестную рабочую арматуру.
Тип конструкций перекрытий выбирают по экономическим соображениям в зависимости от назначения здания, действующих нагрузок, местных условий и др.
Экономичность плиты зависит от правильного выбора формы ее поперечного сечения. Сборные плиты работают на изгиб в длинном направлении, следовательно, бетон, расположенный в растянутой зоне ее сечения, в работе плиты не учитывают. Наиболее экономичной будет плита, из растянутой зоны которой удалено больше всего бетона. Этого удается достичь в ребристых плитах. В растянутой зоне плиты оставляют лишь продольные ребра необходимые для размещения рабочей арматуры и для обеспечения прочности плиты по наклонным сечениям.
Ребристые плиты с полкой в верху применяют в основном для промышленных зданий с нормативными временными нагрузками 10…25 кН/м2. В гражданских зданиях с деревянными полами по лагам и плоскими потолками экономичными оказываются ребристые плиты с полкой понизу.
По степени удаления бетона из растянутой зоны за ребристыми следуют плиты с овальными, вертикальными и круглыми пустотами. В панелях с пустотами толщину полок и ребер (расстояние между пустотами) принимают не меньше 25 мм. Пустотные и сплошные плиты (из легких бетонов) применяют для жилых и гражданских зданий. Плиты 6*3,2 м имеют массу 5000…6000 кг и перекрывают полностью жилую комнату.
Экономичность плиты оценивают по приведенной толщине бетона (отношение объема к площади плиты) и расходу арматуры на 1 м2 площади.
Наиболее экономичными являются плиты с овальными пустотами, однако за типовые приняты плиты с круглыми пустотами, потому что они пока более технологичны в изготовлении.
В строительстве, как правило, применяют сборные перекрытия, отличающиеся высокой индустриальностью. Монолитные перекрытия применяют редко, главным образом в зданиях, возводимых по индивидуальным (нетиповым) проектам.
3.Общая характеристика центрально-сжатых сплошных стальных колонн.
Центрально-сжатые колонны применяются для поддержания междуэтажных перекрытий и покрытий зданий,в рабочих площадках,путепроводах,эстакадах и т.п. Центрально-сжатые стержни работаютв составе конструктивных элементов и комплексов тяжелых решетчатых ферм и рам,сжатых элементов вантовых систем и т.п.
Колонны передают нагрузку от вышележащей конструкции на фундаменты и состоят из трех частей,определяемых их значениями:
-Оголовок,на который опирается вышележащая конструкция,нагружающая колонну;
-Стержень-основной конструктивный элемент,передающий нагрузку от оголовка к безе;
-База,передающая нагрузку от стержня на фундамент;
Обычно сечение сплошной колонны проектируют в виде широкополочного двутавра,прокатного или сварного,наиболее удобного в изготовлении с помощью автоматической сварки и позволяющего просто осуществлять примыкание поддерживаемых конструкций. Чтобы колонна была равноустойчивой,гибкость ее в плоскости оси Х должна быть равно гибкости в плоскости
Обычный прокатный двутавр вследствии незначительной ширины его полок меньше всего отвечает требованию равноустойчивости и поэтому применяется редко. У прокатного широкополочного двутавра может быть b=h,что не удовлетворяет условию равноустойчивости,но все же дает сечение,вполне пригодное для колонн.
Сварные колонны,состоящие из трех листов,достаточно экономичныпо затрате материала,так как могут иметь развитое сечение,обеспечивающее колонне необходимую жесткость.Сварной двутавр является основным типом сечения сжатых колонн.
Автоматическа сварка обеспечивает дешевый,индустриальный способ изготовления таких колонн.
Равноустойчивыми в двух направлениях и так же простыми в изготовлении являются колонны крестового сечения.При небольших нагрузках они могут составляться из двух уголков крупного калибра;из трех листов свариваются тяжелые колонны.Крестовое сечение можно усилить дополнительными листами,присоединяемыми электрозаклепками.
Простыми,но ограниченными по площади и менее экономичными по расходу стали получаются колонны из трех прокатных профилей. Весьма рациональны колонны трубчатого сечения с радиусом инерции i=0.35d,где d-диаметр окружности по оси листа,образующего колонну.
Сварка дает возможность получить колонны замкнутого сечения и других типов,например из двух швеллеров,которые при больших нагрузках могут быть усилены листами или уголками. Весьма экономичное сечени легкой колонны может быть получено из тонкостенных ГСП.
Преимуществами колонн замкнутого сечения являются равноустойчивость,компактностьи хороший внешний вид;к недостаткам относится недоступность внутренне полости для окраски.Чтобы избежать коррозии,такие колонны должны быть защищены от проникания внутрь влаги.
При заполнении стальной трубы бетоном получается эффективная комплексная конструкия, в которой труба является оболочкой,стесняющей поперечные деформации заключенного внутри бетонного цилиндра.В этих условиях работыпрочность бетона на сжатие значительно увеличивается,исключается потеря местной устойчивости трубы и коррозии внутренней ее поверхности.
Рационально применять тонкостенные трубы,но по условиям эксплуатации и возможности прикрепления примыкающих элементов к трубе они должны быть не тоньше 3-4 мм.В трубобетонном стержне бетон работает в основном на сжатие,а труба-на поперечное расстяжение.Трубы могут быть как из малоуглеродистой,так ииз низколегированной стали,бетон применяют высоких марок-от 250 до 500 и выше.
4.Виды и назначение облицовочных изделий
Как уже отмечалось, вертикальная и горизонтальная отделка поверхностей плиткой и мозаичным покрытием выполняют следующие функции:
- защитные - предохраняют поверхности от увлажнения, механического повреждения, воздействия огня, химических веществ;
- санитарно-гигиенические - обеспечивают поддержание чистоты и удобства для уборки;
- декоративные - придают поверхностям красивый внешний вид.
Выбор характера облицовки зависит от назначения помещения или здания. Например, в санитарно-технических узлах квартир полы и стены, подверженные увлажнению, выполняют из керамической плитки. Внутреннюю облицовку выполняют из керамических, стеклянных, других крупноразмерных изделий. Для настилки полов чаще всего применяют следующие изделия:
- керамическую (одноцветную и многоцветную) плитку с гладкой или шероховатой поверхностью. Полы из таких плиток водостойки, прочны, имеют хорошие декоративные качества;
- мозаичные плитки, наклеенные лицевой стороной на плотную бумагу в виде ковра. При устройстве полов ковры укладывают целиком или разрезают и комбинируют, получая разнообразные рисунки. Полы из ковровой мозаики прочны.
Мозаичное покрытие - это верхний слой бетонного покрытия в виде затвердевшей смеси из цемента, каменной крошки и минеральных красителей. Разнообразие оттенков и рисунка лицевой поверхности покрытия достигается за счет размеров (фракций) частиц каменной крошки или внесением в качестве добавок минеральных красителей. После затвердевания уложенной бетонной смеси поверхность пола шлифуют. Этот вид покрытия будет уместен во дворе, на террасе, оно пригодно для устройства дорожек и площадок.
Разновидность мозаичных покрытий - «брекчия». Ее выполняют из обломков гранитных или мраморных плит, втопленных в не затвердевшую растворную смесь. Обломки плит укладывают без определенной системы, но на расстоянии один от другого не более 10 мм.
Для отделки дорожек, наружных лестниц и террас применяют сборные мозаичные изделия, тротуарную плитку, плиты из керамобетона, лестничные ступени. Обычно фирмы поставляют готовые наборы, или набор плиток поставляется по заказу с учетом размеров помещения заказчика.
Архитектурно-декоративное оформление интерьера определяется, в первую очередь, назначением помещения. Фактура облицовочных изделий, их размеры, форма и цвет, а также вид укладки (прямыми или диагональными рядами) являются средствами, обогащающими декоративную выразительность плиточных и мозаичных полов, облицованных стен и перегородок.
При выборе рисунка облицовки учитывают назначение и размеры помещений, требования проекта, наличие имеющихся материалов. В залах и больших помещениях для полов используют плитки всех форм и размеров, но рисунок покрытия целесообразно выбирать симметричным и спокойным.
Фон пола окаймляют фризом из плиток темного цвета или с орнаментом. В небольших помещениях полы настилают из плиток небольших размеров, а фон окаймляют фризом из прямоугольных или квадратных плиток. В таких помещениях полы устраивают из одного и многоцветных плиток.
Полы облицовывают разными способами. Например, в просторных холлах и других подобных помещениях полы можно укладывать из восьмигранных плиток с квадратными вкладышами. Ряды из таких плиток располагают параллельно фризу, чтобы получить симметричный рисунок покрытия.
Полы часто выполняют с разнообразными рисунками, составленными из разных плиток. Однако все чаще фирмы предлагают готовые сборные мозаичные покрытия, рассчитанные на помещения разной площади и с различно расположенным рисунком.
Работа с такими наборами потребует осторожности и аккуратности. Предварительно плитки раскладывают «насухо», выверяют все надрезы, и только после проверки выкладывают нужный рисунок на раствор или мастику. Рисунок попроще получают, например, диагональной укладкой одно- и многоцветных плиток.
Широкий ассортимент облицовочных изделий, появившихся на рынке в наши дни, отличающихся размерами, цветом, рисунком, позволяет получать разнообразные композиции облицовок.
Подбором цветовых оттенков облицовочных изделий можно зрительно уменьшить или увеличить размеры помещения. Швы (в виде диагональной или вертикальной сетки) на поверхностях облицовки из одних и тех же изделий также разнообразят внешний облик помещений, придавая стенам и перегородкам своеобразный декоративный эффект. Даже уменьшение или увеличение ширины швов является сред-ством декоративной выразительности.
Облицовка поверхностей плитками с орнаментом украшает интерьер помещений. Сегодня широко применяются плитки с рисунком. Укладывая которые в определенном порядке, получают большеформатные изображения орнамента, жанровых и бытовых сцен, пейзажей.
Облицовка натуральным камнем значительно дороже, но она все чаще применяется не только в отделке обществен-ных зданий, но входит в ассортимент стройматериалов для жилищного строительства.
Главное, что определяет долговечность облицовки - это правильно выбранная и качественно исполненная технология и качественные материалы.
5.Технология устройства рулонных кровель. Особенности проведения работ в зимних условиях. Приемка кровельных работ
Рулонная кровля представляет собой гибкий легкий водоизоляционный ковер, состоящий из одного или нескольких слоев рулонного кровельного материала, и применяется на крышах практически любой формы и уклона. Применяют покровные, состоящие из ос¬новы и покровных слоев (рубероид, изол, толь и др.), и беспокровные(пергамин, гидроизол, толь-кожа и др.) рулонные материалы.
Работы по устройству кровель из рулонных материалов состоят из подготовительных и основных процессов. Подготовительные процессы: приготовление мастик, грунтовок и подготовка рулонных материалов. Основные процессы: очистка, сушка и грунтовка основания, наклейка рулонных материалов и устройство защитного слоя. Рулонные материалы наклеивают на основание в несколько слоев мастикой, создавая гибкий водоизоляционный ковер. Этой же мастикой ковер приклеивают к основанию. Основанием для рулонного ковра при ж.б. несущих конструкциях является выравнивающий слой, уложенный по слою утеплителя или непосредственно по бетону покрытия. Стяжки выполняют из цементно-песчаного раствора либо из мелкозернистого асфальтобетона. Стяжки разбивают температурно-усадочными швами на квадраты размером не более 6х6м, при помощи деревянных реек толщиной 10мм, закладываемых в стяжку, которые затем удаляют. По деревянным несущим конструкциям крыш основание кровли делают из двух деревянных настилов: рабочего из досок (25мм), укладываемых параллельно коньку и защитного из антисептированных досок (19х50мм), укладываемых под углом 45° к доскам рабочего настила.
1. Для наклейки рулонного ковра применяют горячие и холодные мастики. Горячие мастики доставляют готовыми на строительную площадку, либо готовят непосредственно на объекте при небольших объемах работ. Для подогрева мастик применяют передвижные битумоварочные котлы. Холодные мастики наносят без разогрева. Грунтовки разжижают растворителем (керосин, бензин, солярка).
2. Рулонные кровельные материалы перед наклейкой горячими мастиками должны быть очищены от посыпки или обработаны растворителем (солярка, керосин и др.). При холодной мастике – не очищают от посыпки. Все рулонные материалы перед наклейкой необходимо выправлять. Для этого двусторонний рубероид и все беспокровные рулонные материалы перематывают на другую сторону, а односторонний рубероид выдерживают в раскатанном виде 24ч.
3. Работы начинают с очистки основания от мусора и пыли. Для этого используют сжатый воздух. После очистки проверяют основание на сухость пробным наклеиванием куска рулонного материала. Если при отрывании мастика отстает от основания, то прибегают к искус-ной сушке основания.
Огрунтовку осуществляют распылением холодного грунтовочного состава сплошным слоем при помощи пневматической установки на захватках шириной 3-4м.
4. Беспокровные рулонные материалы – горячая мастика; покровные – горячая и холодная.
При уклоне кровли менее 15% полотнища рулонных материалов наклеивают параллельно коньку и карнизу, при большем уклоне – перпендикулярно коньку, т.е. по стоку поды, с перепуском при этом каждого полотнища через конек на противоположный скат на 25см. Перекрестное наклеивание полотнищ не допускается. При укладке полотнищ параллельно коньку наклейку начинают с полотнищ, расположенных вдоль карниза, а при наклейке перпендикулярно коньку – по направлению сверху вниз, т.е. от конька к карнизу. Процесс наклеивания состоит из нанесения на основание или нижележащий слой рулонного материала слоя мастики, раскатывания полотнища, приклеива¬ния его и прикатывания катком. Рулонные материалы наклеивают внахлестку с разбежкой стыков в смежных слоях.
Горячую мастику наносят щеткой сначала полосами по обе кромки полотнища на длину около 50см, а затем поперечными движениями – в промежутки между полосами. После этого на обработанную поверхность раскатывают полотнища и, плотно притирая, удаляют воздушные мешки-пузыри. Трудноудаляемые пузыри прокалывают или прорезают, а отверстие заделывают мастикой. Затем уложенную часть рулона раскатывают ручным катком (80-100кг).
При наклейке на холодную мастику необходимо более тщательно приклеивать рулонный ковер. Мастику наносят за 30-45мин. до наклейки ковра. Каждый слой ковра должен прикатываться катком 5-6 раз в день в течение 2-4 дней до полной приклейки ковра.
5. При устройстве защитного слоя на готовый рулонный ковер разливают горячую мастику и разравнивают ее до толщины 2мм. На неостывшею мастику разбрасывают ровным слоем гравий (10-20мм), так чтобы мастика выступала сквозь гравий. Затем прокатывают ручным катком и остатки гравия сметают.
В зимних условиях кровли на горячих мастиках разрешается устраивать при температуре наружного воздуха не ниже -20°С, а на составах на водной осно¬ве - не ниже + 5°С. При этом наклеивают и окрашивают мастикой только один слой рулонного ковра. Последующие слои наклеивают при постоянных плюсо¬вых темп-х. Рулонные, материалы можно наклеивать на основание из литого асфаль¬тобетона непосредственно после его укладки; на любое другое основание, пред¬варительно подготовленное под наклейку, — после его отогревания до положи¬тельной температуры и просушивания. Производить грунтование оснований кровель и наклеивание рулонных материалов по основаниям, покрытым снегом, инеем или льдом, запрещается. Рулонные материалы перед наклеиванием выдерживают в теплом помещении в течение 20 часов, отогревают до температуры не менее 15°С, перематывают и доставляют к месту укладки в утепленной таре. В момент нанесения на основание температура горячей битумной мастики должна быть не ниже 180°С, горячей дегтевой — не менее 130 и холодной — не ниже 70°С. Мастику подают в утепленной таре или насосами по утепленным и обогреваемым трубопро-дам.
Контроль качества работ при устройстве защитных покрытий проводится непрерывно и пооперационно, так как большинство из них относится к скрытым работам. Проверяется качество и соответствие ГОСТу материалов, состояние подготовленной к изоля¬ции поверхности. При приемке работ тщательно освидетельствуют каждый слой покрытия до нанесения последующего, особенно внимательно проверяют заделку дефор¬мационных швов, стыков. При приемке проводят лабораторные испытания материалов. Цементно-песчаную изоляцию простукивают во всей площади для обнаружения отслоения. В оклеечных покрытиях исследуют плотность за¬делки стыков (не должно быть воздушных мешков). Грунтовка должна иметь прочное сцепление с основанием, на приложенном к ней тампоне не должно оставаться следов вяжущего. Поверхность основания должна быть ровной и жесткой. Прочность приклеивания рулонного материала проверяют медленно, отрывая один слой от другого. Разрыв образца (не менее чем наполовину) должен прохо¬дить по рулонному материалу.
Гидроизоляционные покрытия должны плотно прилегать к за¬щищаемой поверхности, не иметь вздутий и неплотностей между слоями, механических повреждений, сползаний, трещин, просадок и др.Не допуска¬ется отклонение от проектного числа усилительных (дополнительных) слоев кровли в местах примыкания. Водонепроницаемость кровли проверяют после дождя. Плоские кровли (уклоном до 3%) можно проверить, поливая их водой при закрытых воронках.Приемка готовой кровли оформляется актом с выдачей заказчику гарантийного паспорта.
БИЛЕТ №10
1.Классификация зданий по долговечности зданий и огнестойкости конструкций.
Долговечность-предельный срок сохранения физических качеств конструкций здания в процессе эксплуатации. Долговечность конструкции зависит от следующих факторов: ползучести-процесса малых непрерывных деформаций материала конструкции при длительном загружении; морозостойкости-сохранения влажными материалами необходимой прочности при многократном чередовании замораживания и оттаивания; влагостойкости-способности материалов противостоять воздействию влаги без существенного снижения прочности вследствие размягчения, разбухания или расслоения, коробления или растрескивания; коррозиестойкости-способности материалов сопротивляться разрушению, вызываемому химическими, физико- и электрохимическими процессами; биостойкости-способности органических материалов противостоять разрушающим воздействиям микроорганизмов и насекомых.
Классификация конструкций зданий осуществляется по признаку пожарной безопасности, которая определяется возгораемостью конструкций и их огнестойкостью.
Предел огнестойкости зданий определяется длительностью (в минутах) испытания конструкций на огнестойкость до возникновения одного из следующих трех предельных состояний: по прочности (обрушение), по температуре (повышение температуры на противоположной огню поверхности конструкции в среднем более 140 С), по деформациям (образование в конструкции сквозных трещин или отверстий).
По этим признакам здания или их отсеки делят на 5 степеней огнестойкости
К 1 степени огнестойкости относят здания, несущие и ограждающие конструкции которых выполнены из камня, бетона или железобетона с применением листовых или плитных негорючих (несгораемых) материалов.
В зданиях 2 степени огнестойкости, материал основных, несущих и ограждающих конструкций также выполнены из негорючих материалов, но имеют меньший предел огнестойкости.
В зданиях 3 степени огнестойкости допускается применение горючих (сгораемых) материалов для перегородок и перекрытий.
В зданиях 4 степени для всех конструкций допускается применение горючих материалов, а предел огнестойкости несущих и ограждающих конструкций минимальный.
К 5 степени огнестойкости относят временные здания в связи с чем предел огнестойкости их конструкций не формируется.
Противопожарные требования включают комплекс мероприятий по обеспечению безопасности людей при эксплуатации здания, своевременной и беспрепятственной эвакуации людей при пожаре, защите строительных конструкций от огня и предотвращению распространения пожара. Здания подразделяют по степени огнестойкости, классам конструктивной и функциональной пожарной опасности в соответствии со СНиП «Пожарная безопасность зданий и сооружений».
2.Сборные железобетонные многопустотные плиты. Основные положения расчета. Особенности конструирования.
По форме поперечного сечения пустотные плиты бывают с овальными, круглыми и вертикальными пустотами. В плитах с пустотами минимальная толщина полок составляет 25…30 мм, ребер – 30..35 мм. Ширина ребер: средних - 3,5 см, крайних - 4,65 см. Диа¬метр пустот 15,9 и 18,5 см.
Петли бывают 3х видов: стационарные монтажные петли из ар-ых стержне; инвентарные монтажные вывинчивающиеся петли; строповочные отверсития со стальными трубками.
Расчетный пролет плит принимают равным расстоянию между осями ее опор. При опирании одним концом на ригель, другим на стенку расчетный пролет равен расстоянию от оси опоры на стене до оси опоры в ригеле. Высота сечения плиты h должна быть подобрана так, чтобы наряду с условиями прочности были удовлетворены требования жесткости (предельных прогибов). При пролетах 5—7 м высота сечения плиты определяется главным образом требованиями жесткости.
При расчете прочности по изгибающему моменту ширина ребра равна суммарной ширине всех ребер плиты, а расчетная ширина сжатой полки принимается равной полной ширине панели. Таким образом, расчет прочности плит сводится к расчету таврового сечения с полкой в сжатой зоне.
Поперечную арматуру плиты из условия прочности по наклонному сечению рассчитывают по расчетной ширине ребра, равной суммарной ширине всех ребер сечения. При расчете прогибов сечения панелей с пустотами приводят к эквивалентным двутавровым сечениям. Для панелей с круглыми пустотами эквивалентное двутавровое сечение находят из условия, что площадь круглого отверстия диаметром d равна площади квадратного отверстия со стороны. Сечение панелей с овальными пустотами приводят к эквивалентному двутавровому сечению, заменяя овальное сечение пустоты прямоугольным с той же площадью и тем же моментом инерции и соблюдая условие совпадения центра тяжести овала и заменяющего прямоугольника.
Армирование плит. Применяют сварные сетки и каркасы из арматурной проволоки и горячекатаной арматуры периодического профиля . Напрягаемая арматура A-IV, A-V, Aт-IV, Aт-V, высокопрочную проволоку и канаты. Продольную рабочую арматуру располагают по всей ширине нижней полки сечения пустотных панелей. Поперечные стержни объединяют с продольной монтажной или рабочей ненапрягаемой арматурой в плоские сварные которые размещают в ребрах плит.
Многопустотные панели являются тонкостенными железобе¬тонными конструкциями. Минимальная толщина полок 30 мм, межпустотных ребер 25...35 см. Расход железобетона на панели составляет примерно 65% общего количества, приходящего на плиты, ригели и колонны. Поэтому требуется применять в строительстве экономичные панели перекрытия. Наиболее экономичны по расходу бетона панели с овальнымы пустотами. Однако после извлечения пустого образователей верх¬няя полка растрескивается, а иногда и обваливается. Дефекты такого рода обнаруживают также в панелях с круглыми пусто¬тами. Технологических трудностей можно избежать, если для изготовления панелей применять бетон, армированный педефицитной конструктивной фиброй. Многопустотные панели изготовляют из бетона классов В15...В25. Продольную арматуру 10...18 мм классов А-1У и А-У подвергают электротермическому или групповому механическому натяжению. Для панелей небольшой длины допускают применять смешанное армирование, когда 30. ..50% стержней не подвергают предварительному натяжению.
3.Общая характеристика сквозных центрально-сжатых стальных колонн.
Типы сечений сквозных колонн.
Стержень сквозной центрально-сжатой колонны обычно состоит из двух ветвей (швеллеров или двутавров), связанных между собой ре¬шетками (рис. 8.4,а—в). Ось, пересекающая ветви, называется материальной; ось, параллельная ветвям, называется свободной. Расстояние между ветвями устанавливается из условия равноустойчивости стержня.
Швеллеры в сварных колоннах выгоднее ставить полками внутрь (рис. 8.4, а), так как в этом случае решетки получаются меньшей ширины и лучше используется габарит колонны.
Более мощные колонны могут иметь ветви из прокатных или сварных двутавров (рис. 8.4 в).
В сквозных колоннах из двух ветвей необходимо обеспечивать зазор между полками ветвей (100—150 мм) для возможности окраски внутренних поверхностей.
Стержни большой длины, несущие небольшие нагрузки, должны иметь для обеспечения необходимой жесткости развитое сечение, поэтому их рационально проектировать из четырех уголков, соединенных решетками в четырех плоскостях (рис. 8.4, г). Такие стержни при небольшой площади сечения обладают значительной жесткостью, однако трудоемкость их изготовления больше трудоемкости изготовления двухветвевых стержней.
При трубчатом сечении ветвей возможны трехгранные стержни (рис. 8.4,(5), достаточно жесткие и экономичные по затрате металла.
Назначение решеток. Решетки обеспечивают совместную работу ветвей стержня колонны и существенно влияют на устойчивость колонны в целом и ее ветвей. Применяются решетки разнообразных систем: из раскосов (рис. 8.5, а), из раскосов и распорок (рис. 8.5,6) и безраскосного типа в виде пла¬нок (рис. 8.5, в).
В случае расположения решеток в четырех плоскостях (рис. 8.4, г) возможны обычная схема (рис. 8.6, а) и более экономичная треугольная схема «в елку» (рис. 8.6,6).
В колоннах, нагруженных центральной силой, возможен изгиб от случайных эксцентриситетов. От изгиба возникают поперечные силы, воспринимаемые решетками, которые препятствуют сдвигам ветвей колонны относительно ее продольной оси.
Треугольные решетки, состоящие из одних раскосов (рис. 8.5, а), или треугольные с дополнительными распорками (рис. 8.5, б) являются более жесткими, чем безраскосные, так как образуют в плоскости грани колонны ферму, все элементы которой при изгибе работают на осевые усилия, однако они более трудоемки в изготовлении.
Планки (рис. 8.5, в) создают в плоскости грани колонны безраскосную систему с жесткими узлами и элементами, работающими на изгиб, вследствие чего безраскосная решетка оказывается менее жесткой. Если расстояние между ветвями значительно (0,8—1 м и более), то элементы безраскосной решетки получаются тяжелыми; в этом случае сле¬дует отдавать предпочтение раскосной решетке.
Безраскосная решетка хорошо выглядит и является более простой, ее часто применяют в колоннах и стойках сравнительно небольшой мощности (с расчетной нагрузкой до 2000—2500 кН).
Чтобы сохранить неизменяемость контура поперечного сечения сквозной колонны, ветви колонн соединяют поперечными диафрагмами (рис. 8.7), которые ставят через 3—4 м по высоте колонны.
4.Сырье для производства керамических материалов. Свойства глин.
Сырьевая масса для изготовления керамических мат-в состоит из пластичных материалов (глин) и непластичных (отощающих и выгорающих добавок, плавней и др.). Глины обеспечивают получение удобоформуемой связанной массы, а после обжига – прочного и водостойкого черепка. Неплстичные добавки улучшают технологические св-ва сырьевой массы (облегчают сушку, уменьшают усадку и снижают темп-ру обжига) и придают материалу желаемые св-ва (высокую пористость, пониженную теплопроводность).
Глины – основной сырьевой компонент керамики – осадочные горные породы. Они состоят в основном из глинистых минералов. Размер частиц глинистых минералов не превышает 0,005 мм; преобладающая форма частиц – пластинчатая. Благодаря гидрофильности и большой площади поверхности глинистые частицы активно адсорбируют воду. Именно глинистые минералы придают глине её характерные св-ва: пластичность при увлажнении, прочность при высыхании и способность к спеканию при обжоге. Кроме глинистых минералов содержится пыль и песок. Они состоят из кварца. карбонатов кальция и магния и др. минералов.
Глины как сырье для керамики оценивают комплексом св-тв: пластичностью, связующей способностью, отношением к сушке и к действию высоких температур.
Пластичность – способность глиняного теста деформироваться под действием внешних механических нагрузок без разрушения сплошности и сохранять полученную форму после прекращения воздействий. Пластичность объясняется тем. что при увлажнении на поверх-ти глиняных частиц появляются тончайшие слои адсорбированной воды. Эти слои обеспечивают скольжение частиц друг относ-но друга, и в то же время связывают эти частицы силами поверхностного натяжения, что обеспечивает сохранение формы изделий после формования. Оценивают её кол-ом воды, необходивой для получения из глины удобноформуемой массы (высоко средне и мало пластичная).
Скорость сушки увлажненной глины определяется не скоростью испарения с поверхности отформованного изделия, а скоростью миграции воды внутри глиняной массы от центра к поверхности. Чем больше в глине частиц глинистых минералов, тем она больше требует воды, больше набухает, но труднее сохнет и дает большую усадку – жирные глины. Глины где много песчаных частиц – тощие ( малая усадка, легко сушатся и т.д.).
Спекаемость – способность глины при обжоге переходить в камневидно состояние, в котором она совершенно не размокает в воде. Образование прочного черепка происходит за счет эффекта склеивания твердых частиц глины образовавшимся расплавом.
Полная усадка - 8-18%, необходимо учитывать при формовании сырцовых заготовок для получения изделий с заданными размерами.
Огнеупорность – св-во материалов, в том числе и глин, выдерживать действие высоких температур без деформаций. Бывают легкоплавкие (много примесей, плавятся при ниже 1350 С), тугоплавкие (мало примесей, плавятся при 1350-1580 С), огнеупорные (почти нет примесей, плавятся при выше 1580 С).
5.Технология устройства кровель из волнистых листов. Контроль качества.
Для устройства таких кровель применяют волнистые листы обыкновенного, средневолнистого, усиленного и унифицированного профилей. Кровли из волнистых асбестоцемен¬тных листов обыкновенного профиля устраивают по деревянной обрешетке в жилых, гражданских и сельскохозяйственных зданиях, а из листов среднего, вы¬сокого и унифицированного профилей — по железобетонным, стальным и дере¬вянным прогонам в зданиях любого назначения. Ко всем видам листов волнис¬того профиля выпускаются фасонные детали: коньковые, угловые, переходные и лотковые. Уклон кровели обычно 40-60% и должны быть не ме¬нее 10%. При уклоне кровли до 20%, должна быть предусмотрена герме¬тизация стыков между волнистыми листами. Основанием под кровли из волнистых листов является обрешетка из деревян¬ных брусков сечением не менее 50x50мм, уложенных по стропилам или прого¬нам, с расчетом, чтобы каждый элемент основания (доска, древесно-стружечный или фанерный лист, верхняя плита панели) опирался не менее чем на три опоры. Шаг брусков обрешетки в чердачных кровлях для листов длиной 1750мм должен быть не более 750мм. На крышу листы подают в контейнерах-поддонах легкими кранами, а их мон¬таж производят с инвентарных подмостей. Волнистые листы следует укладывать рядами по предварительной разметке от карниза к коньку. Направление укладки листов в ряду должно быть против направления господствующих ветров. Первый ряд (карнизный) кладут по туго натянутому шнуру-причалке, чтобы обеспечить прямолинейность свеса кровли. Для волнистых асбестоцементных листов величина нахлестки поперек ската должна быть не менее чем на одну волну. Продольная нахлестка (вдоль ската) должна быть не менее 150 и не более 300мм. Асбестоцементные листы волнистые обыкновенного профиля и средневолнистые укладывают на основание со смещением на одну волну по отношению к листам предыдущего ряда или без смещения с расположением всех рядов по длине ската в одну линию. Листы усиленного и унифицированного профилей укладывают по отношению к листам предыдущего ряда без смещения, с обрез¬кой углов. В местах стыка четырех листов обрезку углов двух средних листов производят с зазором между стыкуемыми углами листов обыкновенного профиля 3-4мм и листов среднего, высокого и унифицированного профилей – 8-10мм. Каждый волнистый лист крепится к обрешетке тремя ши¬ферными гвоздями длиной 100мм с антикоррозионной шляпкой или шурупами. Головки гвоздей при применении цветных листов должны быть окрашен¬ными под цвет кровли. Под головки гвоздей подкладывают уплотнительные шайбы из резины или других плотных упругих материалов. Гвозди должны прохо¬дить через верхние части волн шифера, иначе через отверстия будет проникать вода. Чтобы листы не портились и не трескались, отверстия под гвозди необхо¬димо сверлить дрелью, предварительно смочив место сверления водой. Для обес¬печения подвижности кровли при температурных деформациях отверстия для крепежных деталей должны быть на 2-3мм больше диаметра креплений. При организованном стоке воды карнизные свесы покрывают оцинкованной сталью. Детали примыканий к вертикальным повер¬хностям закрывают металлическими фартуками или асбестоцементными угол¬ками, которые крепят к прогонам. Работы по устройству кровли выполняет специализированная бригада, состоящая из 4-6 человек
Контроль качества. Асбестоцементные листы должны плотно прилегать к обрешетке, без видимых просветов при просмотре снизу. Листы не должны иметь околов, трещин и коробления. Водопроницаемость кровли и отвод с нее воды проверяют после дождя.
БИЛЕТ №11
1.Ограждающие конструкции зданий и сооружений. Виды и требования.
Ограждающие элементы (наружные и внутренние стены, полы, перегородки, заполнения оконных и дверных проемов) защищают внутренние помещения от атмосферных воздействий: Они позволяют поддерживать внутри зданий требуемые температурно-влажностные и акустические условия. Кроме того, встречаются конструктивные элементы, которые одновременно совмещают несущие и ограждающие функции, например стены и покрытия.
Требования к стенам и перегородкам: прочность, огнестойкость, долговечность, теплоизоляция, гидроизоляция, противостоять вредным воздействиям.
Стены проектируют: несущими, самонесущими и навесными.
Несущие стены воспринимают нагрузки от собственного веса, постоянную и временную нагрузку от перекрытий и покрытий, технологического оборудования, а также от ветровых, снеговых, сейсмических и других нагрузок.
Самонесущие стены воспринимают нагрузку от собственного веса.
Навесные нагружены только собственным весом в пределах этажа и передают нагрузку на каркас здания.
В зависимости от типа и размера применяемых изделий стены бывают:
- из мелкоразмерных стеновых элементов – кирпича и стеновых камней
- из крупноэлементных – при стеновых элементах равных ¼ этажа и более
Крупноэлементные подразделяются на
- крупноблочные; - крупнопанельные
По материалу изготовления стены также делятся на:
- деревянные; - каменные; - панельные
Светопрозрачные ограждения гражданских зданий
Основные требования, предъявляемые к этим конструкциям: обеспечение нормируемой освещенности, теплотехнические и изоляционные качества, обеспечивающие комфортность внутренней среды помещений, а также жесткость и прочность конструкций на силовые воздействия, кроме того они должны легко поддаваться уборке.
Размеры окон не должны превышать требований по естественной освещенности.
Двери
Требования к этим конструкциям: удобство месторасположения,теплотехнические и изоляционные качества.
Двери классифицируют по следующим признакам:
- по местоположению в здании: наружные, внутренние, шкафные, служебные, парадные.
- по числу полотен: однопольные, полуторопольные, двупольные
- по характеру ограждения: глухие, полуостекленные, остекленные
- по способу открывания: открывающиеся в одну сторону, в обе стороны, раздвижные, складывающиеся и вращающиеся.
2.Сборные железобетонные ребристые плиты (ребрами вниз). Основные положения расчета. Особенности конструирования.
Ребристые плиты имеют П-образное поперечное сечение. Опалубочные размеры не зависят от вида напрягаемой арматуры, размещаемой в продольных ребрах.
Поле плиты рассчитывается как плита, опертая по контуру или как балочная в зависимости от соотношения расстояний между продольными и поперечными ребрами. Армируется поле, как правило, сварными сетками из арматурной проволоки класса В-I или Вр-I.
Продольные и поперечные ребра рассчитывают как шарнирно-опертые балки таврового сечения. В качестве ненапрягаемой арматуры в ребрах применяют сварные каркасы и сетки из арматурной стали классов А-III, В-I или Вр-I. Для предварительного напряжения продольных ребер применяют стержневую арматуру классов A-IIIв, A-IV, A-V, Aт-IV, Aт-V, Aт-VI, высокопрочную проволоку класса Вр-II и канаты класса К-7.
В продольных ребрах плиты располагаются напряженные стержни и плоские каркасы К-1.
Продольная напрягаемая арматура предназначена для восприятия растягивающих напряжений от положительного изгибающего момента, вызванного действием внешней нагрузки в стадии эксплуатации.
Выбор класса напрягаемой арматуры следует производить с учетом условий эксплуатации плит: агрессивности среды, температуры воздуха, характера нагрузки. Так, плиты с термически упрочненной арматурой допускается применять лишь в нормальной и слабоагрессивной средах.
Плоский каркас К-1 состоит из двух продольных стержней и вертикальных стержней, количество которых определяется расчетом, либо они устанавливают по конструктивным требованиям.
- верхняя продольная арматура служит для восприятия растягивающих напряжений от отрицательного изгибающего момента, вызванного действием собственной массы плиты в стадиях изготовления, транспортирования и монтажа. В стадии эксплуатации эта арматура частично усиливает сжатую зону бетона;
- нижняя продольная арматура конструктивная, служит для образования плоского каркаса;
- поперечная арматура воспринимает растягивающие напряжения от поперечной силы, вызванной действием внешней нагрузки в стадиях изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации.
В торцевых поперечных ребрах устанавливается каркас К-2, состоящий из двух продольных стержней, которые заводятся в опорное ребро, и поперечных стержней:
- верхняя продольная арматура служит для восприятия растягивающих напряжений от отрицательного изгибающего момента, возникающего в поперечном ребре плиты от внешней нагрузки;
- нижняя продольная арматура служит для восприятия растягивающих напряжений от положительного изгибающего момента, возникающего в поперечном ребре плиты от внешней нагрузки;
- поперечная арматура воспринимает растягивающие напряжения от поперечной силы Q, вызванной действием внешней нагрузки и собственной массы в стадиях изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации.
Полка плиты армируется основной сеткой С-1, которая располагается в нижней части плиты:
- продольные стержни воспринимают растягивающие напряжения от положительного изгибающего момента, действующего в полке вдоль пролета плиты. Частично участвуют в работе элемента в стадиях изготовления и монтажа, воспринимая растягивающие усилия в верхней зоне элемента от действия отрицательного изгибающего момента. Устанавливаются без расчета в количестве не менее 50% расчетной поперечной арматуры полки;
- поперечные стержни воспринимают растягивающие напряжения от положительного изгибающего момента, возникающего в результате местного изгиба полки.
Над продольными ребрами по всей их длине устанавливаются дополнительные сетки С-2. Они располагаются в верхней части полки. Ширина сетки складывается из длины сетки , заводимой в ребро для обеспечения надежности анкеровки поперечных стержней (не менее шага продольных стержней) и ширины сетки в полке, принимаемой не менее ¼ пролета полки:
- продольные стержни участвуют в работе элемента в стадиях изготовления и монтажа, воспринимая растягивающие усилия в верхней зоне элемента от действия отрицательного изгибающего момента. Устанавливаются без расчета в количестве не менее 50% т количества расчетной поперечной арматуры полки;
- поперечные стержни воспринимают растягивающие напряжения от отрицательного изгибающего момента, возникающего в результате местного изгиба полки.
Также может устанавливаться дополнительные U-образные сетки С-3, предназначенные для усиления торцов продольных ребер при передаче усилия предварительного напряжения, принимаются конструктивно. Продольные стержни конструктивные, служат для образования сетки, частично увеличивают прочность плиты в зоне передачи напряжений напрягаемой арматуры. Поперечные стержни препятствуют поперечным деформациям бетона в зоне передачи напряжений напрягаемой арматуры, частично увеличивают прочность плиты в торцовых зонах.
По концам продольных ребер предусматриваются закладные изделия, которые предотвращают раскалывание бетона ребер при обжатии плиты; к этим же изделиям привариваются и монтажные петли.
Конструктивные требования на проектирование ж/б конструкций устанавливают: Пособие по проектированию бетонных и ж/б конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения; Пособие по проектированию предварительно напряженных ж/б конструкций из тяжелых и легких бетонов; СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и ж/б конструкции»
3.Подбор сечения и конструктивное оформление стержня сплошной центрально-сжатой стальной колонны.
1) Подбор сечения сплошной колонны. Задавшись типом сечения колонны, определяем требуемую площадь сечения по формулеАтр=N/φ•R•γ, где N — расчетное усилие в колонне; γ— коэффициент условий работы (прил. 13).
Чтобы предварительно определить коэффициент φ (см. прил. 7), задаемся гибкостью колонныλ=l0/i.
Для сплошных колонн с расчетной нагрузкой до 1500—2500 кН и длиной 5—6 м можно задаться гибкостью λ =100-70, для более мощных колонн с нагрузкой 2500—4000 кН гибкость можно принять λ = 70-50. Задавшись гибкостью λ и найдя соответствующий коэффициент φ, определяем в первом приближении требуемую площадь и требуемый радиус инерции, соответствующий заданной гибкости:i тр= l0/ λ
Зависимость радиуса инерции от типа сечения приближенно выражается формулам:rx=a1h; ry=a2bгде hиb— высота и ширина сечения; а1иа2—коэффициенты для определения соответствующих радиусов инерции для наиболее распространенных сечений,
2) Отсюда определяются требуемые генеральные размеры сечения колонны:hтр =iтр /a1; bтр=iтр/a2
Установив генеральные размеры сечения bи h, подбирают толщину поясных листов(полок) и стенки исходя из требуемой площади колонны Атри условий местной устойчивости.
Отношения ширины элементов сечения (полок, стенки) к их толщине подбирают так, чтобы они были меньше предельных отношений, устанавливаемых с точки зрения равнопрочности стержня в целом и его элементов
Если принятая гибкость чрезмерно мала, то получается слишком малая площадь при сильно развитом сечении, тогда Атр следует увеличить, уменьшив размеры сечения.Откорректировав значения A, bи h,производят проверку сечения
ix=a1h; iy=a2b; λmax=l0/iminи напряженияσ=N/φminA≤R•γ
Если нужно, вносят еще одну поправку в размеры сечения, обычно последнюю.
После окончательного подбора сечения производят его проверку определением фактического напряжения. При этом коэффициент φminберут по действительной наибольшей гибкости, для вычисления которой определяют фактические моменты инерции и радиусы инерции принятого сечения колонны ix=√Ix/A; iy=√Iy/A.
При незначительных усилиях в колонне ее сечение подбирают по предельной гибкости λmax= 120, установленной СНиП, для чего определяют минимально возможный радиус инерцииimin =l0/λmaxи, установив по нему наименьшие размеры сечения,bmin=imin /a2h= imin /a1окончательно подбирают сечение по конструктивным соображениям исходя из наименьшей возможной толщины элементов (по условиям устойчивости).
3) Конструктивное оформление и фактическая работа стержня колонн. В колоннах, работающих на центральное сжатие, сдвигающие усилия между стенкой и поясами незначительны, так как величина поперечной силы, возникающей от случайных воздействий, невелика. Поэтому поясные швы в сварных колоннах принимаются конструктивно в зависимости от марки стали и толщины свариваемых элементов (см. табл.8.5).
В колоннах, не эксплуатируемых в средне- и сильноагрессивных средах и не возводимых в климатических районах I1 ,I2 ,II2 и II3 (при температуре <—50 °С, см. СНиП), поясные швы можно выполнять односторонними.
Толщину стенки колонны следует принимать возможно меньшей, так как сечение стенки, не увеличивая момента инерции относительно оси —y, увеличивает площадь и, следовательно, уменьшает радиус инерции iy=√ ly/Aжесткость колонны. В случае прикрепления мощных балок стенка не должна быть чрезмерно тонкой, так как в противном случае она оказывается перенапряженной в месте прикрепления балок. Из условия местной устойчивости наибольшее отношение расчетной высоты стенки h0 к се толщине tопределяется по формулам, приведенным в табл. 8.5, а отношение свеса полки b0колонны двутаврового сечения к ее толщине tn(рис. 8.12) в колоннах с условной гибкостью λот 0,8 до 4 должно удовлетворять условиюb0/tп ≤ (0,36 + 0,1λ) √EIR .
При определении сечения сжатого стержня по предельной гибкости наибольшие значения h0/tи b0/tnследует умножить на коэффициент√R/σ•φ, где σ =N/A, но не более чем на 1,25. В этом случае для двутаврового сечения λне должно превышать 3,2√E/R.Из отношения b0/tnи табл. 8.5 видно, что с увеличением гибкости колонны λрассматриваемые отношения повышаются, т. е. стенка и полки могут быть относительно тоньше, так как при этом напряжения в стержне колонны снижаются. С повышением же расчетного сопротивления стали Rтолщины стенки и полки должны быть относительно больше, так как фактическое напряжение повышается.
Если по конструктивным соображениям отношение h0/tпринимается больше указанных выше величин, то стенку следует укреплять продольным ребром (рис. 8.12,6), которое препятствует потере устойчивости стенки, пересекая появляющиеся волны выпучивания.В этом случае за расчетную высоту стенки h0принимают расстояние от ребра до полки сечения стержня.Ребро может быть парным или расположенным с одной стороны.Продольное ребро жесткости следует включать в расчетное сечение площади стержня.Для укрепления контура сечения и стенки колонны при h0/t≤2,2√E/R ставятся поперечные ребра жесткости на расстоянии 2,5 - 3 м одно от другого, на каждом отправочном элементе должно быть не менее двух ребер.
Иногда по условиям гибкости колонны , (например, при большей высоте колонн) приходится проектировать ее сечение с широкими полками, которые при недостаточной толщине могут оказаться неустойчивыми. В этих случаях для обеспечения устойчивости полок целесообразно укрепить их продольными ребрами, приваренными по кромкам (рис.8.12,6). Эти ребра проектируют непрерывными по всей высоте колонны и при расчете вводят в состав сечения. В колоннах из тонких элементов ребра могут быть замены отгибами.
На фактическую работу сплошных колонн существенное влияние оказывают местные погнутия листов, следствием которых являются более раннее развитие в листах пластических деформаций и потерями устойчивости.
4.Битумные вяжущие вещества. Свойства битумов.
Общие сведения
Битумы применялись в качестве строительного материала еще в глубокой древности в качестве вяжущего и водоизолирующего материала.
К битумным материалам относятся следующие:
Природные битумы - вязкие жидкости или твердообразные вещества, состоящие из смеси углеводородов и их неметаллических производных: серы, азота, кислорода и др. Природные битумы получились в результате естественного процесса окислительной полиме¬ризации нефти. Природные битумы встречаются в местах нефтяных месторождений, образуя линзы, а иногда и асфальтовые озера. Однако природные битумы в чистом виде встречаются редко, чаще они пронизывают осадочные горные породы.
Асфальтовые породы - пористые горные породы (известняки, доломиты, песчаники, глины, пески), пропитанные битумом. Из этих пород извлекают битум или их размалывают и применяют в виде ас¬фальтового порошка.
Нефтяные (искусственные) битумы, получаемые переработкой нефтяного сырья, в зависимости от технологии производства могут быть: остаточные, получаемые из гудрона путем дальнейшего глубокого отбора из него масел; окисленные, получаемые окислением гуд¬рона в специальных аппаратах (продувка воздухом); крекинговые, получаемые переработкой остатков, образующихся при крекинге нефти.
Гудрон - остаток после отгонки из мазута масляных фракций; он является основным сырьем для получения нефтяных битумов, используется в виде связующего вещества в дорожном строительстве.
Все эти материалы относятся к органическим вяжущим ве¬ществам. Наиболее широкое применение они получили в промышленно-гражданском, гидротехническом, дорожном строительстве в виде кровельных, гидроизоляционных и уплотняющих материалов (гл. XIV) - асфальтобетона, асфальтораствора. Органические вяжущие хорошо совмещаются с резиной и полимерами, что позволяем значительно улучшить качество битумных материалов в соответствии с требованиями современного строительства.
Состав и строение битумов.
Битумы относятся к наиболее распространенным органическим вяжущим веществам.
Элементарный состав битумов колеблется в пределах: углерода 70-80%, водорода 10-15%, серы 2-9%, кислорода 1-5%, азота 0-2%. Эти элементы находятся в битуме в виде углеводородов и их соединений с серой, кислородом и азотом. Химический состав битумом весьма сложен. Так, в них могут находиться смеси углеводородом метанового и нафтенового рядов и их кислородных, сернистых и азотистых производных. Все многообразие соединений, образующих битум, можно свести в три группы: твердая часть, смолы и масла.
Твердая часть битума - это высокомолекулярные углеводороды и их производные с молекулярной массой 1000-5000, плотностью более 1, объединенные общим названием "асфальтены". В асфальтенах содержатся карбены, растворимые только в ССЦ и карбоиды, не растворимые в маслах и летучих растворителях. В состав битумов могут входить также твердые углеводороды-парафины.
Смолы представляют собой аморфные вещества темно-коричневого цвета с молекулярной массой 500-1000, плотностью около 1.
Масляные фракции битумов состоят из различных углево¬дородов с молекулярной массой 100-500, плотностью менее 1.
По своему строению битум представляет коллоидную систему, в которой диспергированы асфальтены, а дисперсионной средой явля¬ются смолы и масла. Асфальтены битума, диспергированные в виде частиц размером 18-20 мкм, являются ядрами, каждое из них окруже¬но оболочкой убывающей плотности - от тяжелых смол к маслам.
Свойства битума, как дисперсной системы, определяются соот¬ношением входящих в него составных частей: масел, смол и асфальтенов. Повышение содержания асфальтенов и смол влечет за собой возрастание твердости, температуры размягчения и хрупкости биту¬ма. Наоборот, масла, частично растворяющие смолы, делают битум мягким и легкоплавким. Снижение молекулярной массы масел и смол также повышает пластичность битума.
Группы углеводородов, входя в состав битумов в различных соотношениях и образуя сложную дисперсную систему, предопределяют их структуру и свойства. Если в дисперсной системе имеется избыток дис¬персной среды, то комплексные частицы - мицеллы не контактируют между собой свободно перемещаясь. Эта структура характерна для жидких битумов при нормальной температуре и для вязких битумов при повышенных температурах. При большом количестве мицелл они контактируют между собой, образуя мицеллярную пространст¬венную сетку. Такая структура характеризуется высокой вязкостью и твердостью при высокой температуре.Парафин, содержащийся в нефтяных битумах, ухудшает их свойства, повышает хрупкость при пониженных температурах. Поэтому стремятся к тому, чтобы содержание парафина в битуме не превышало 5%.
Состав определил практические способы перевода твердых битумов в рабочее состояние: нагревание до 140-170°С, размягчающие смолы и увеличивающие их растворимость в маслах; растворена битума в органическом растворителе (зеленое нефтяное масло, лакойль и др.) для придания рабочей консистенции без нагрева (холодные мастики и т.п.); эмульгирование и получение битумных эмульсий и паст.
Свойства битумов.
Физические свойства органических и неорганических вяжущих веществ и материалов, изготавливаемых на их основе, различны. Для органических веществ в отличие от минеральных характерны гидрофобность, атмосферостойкость, растворимость в органических растворителях, повышенная деформативность, способность размягчаться при нагревании вплоть до полного расплавления. Эти свойства обусловили применение органических вяжущих для производства кровельных, гидроизоляционных и антикоррозионных материалов, а также их широкое распространение в гидротехническом и дорожном строительстве.
Плотность битумов в зависимости от группового состава колеблется в пределах от 0,8 до 1,3 г/см3. Теплопроводность характерна для аморфных веществ и составляет 0,5-0,6 Вт/(м°С); теплоемкость -1,8-1,97 кДж/кг’°С. Коэффициент объемного теплового расширения при 25 °С находится в пределах от 5-10-4 до 8-10-40С!, причем более вязкие битумы имеют больший коэффициент расширения. Устойчивость при нагревании характеризуется: потерей массы при нагревании пробы битума при 160°С в течение 5 ч (не более 1%) и темпера турой вспышки (230-240°С в зависимости от марки).
Водостойкость характеризуется содержанием водорастворимых соединений (в битуме не более 0,2-0,3% по массе). Электроизоляци¬онные свойства используют при устройстве изоляции электро¬кабелей.
Физико-химические свойства. Поверхностное натяжение битумов при температуре 20-25°С составляет 25-35 эрг/см2. От содержания поверхностно-активных полярных компонентов в органическом вяжущем зависит смачивающая способность вяжущего и его сцепление с каменными материалами (порошкообразными на¬полнителями, мелким и крупным заполнителем). Прочные хемосорбционные связи битум образует с наполнителем из известняка, доло¬мита с большим количеством адсорбционных центров в виде катио¬нов Са2+ и Mg2+.
Старение - процесс медленного изменения состава и свойств битума, сопровождающийся повышением хрупкости и снижением гидрофобности. Ускоряется под действием солнечного света и кислорода воздуха вследствие возрастания количества твердых хрупких состав¬ляющих за счет уменьшения содержания смолистых веществ и масел.
Реологические свойства битума зависят от группового состава, строения. Жидкие битумы, имеющие структуру типа золь, ведут себя как жидкости, течение которых подчиняется закону Ньютона. Твер¬дые битумы, имеющие структуру типа гель, относятся к вязко-упругим материалам, так как при приложении к ним нагрузки одно¬временно возникает упругая (обратимая) и пластическая (не¬обратимая) составляющие деформации. Для описания процесса де¬формирования вязко-упругих тел используют реологическую модель Максвелла и др.
Химические свойства. Наиболее важным свойством является хи¬мическая стойкость битумов и битумных материалов к действию аг¬рессивных веществ, вызывающих коррозию цементных бетонов, ме¬таллов и других строительных материалов. Битумные материалы хо¬рошо сопротивляются действию щелочей (с концентрацией до 45%), фосфорной кислоты (до 85%), а также серной (с концентрацией до 50%), соляной (до 25%) и уксусной (до 10%) кислот. Менее стойки битумы в атмосфере, содержащей оксиды азота, а также при дейст¬вии концентрированных растворов кислот (особенно окисляющих). Битум растворяется в органических растворителях. Благодаря своей химической стойкости и экономичности битумные материалы широ¬ко применяют для химической защиты железобетонных конструкций, стальных труб и др.
Физико-механические свойства. Марку битума определяют твердостью, температурой размягчения и растяжимостью. Твердость находят по глубине проникания в битум иглы (в деся¬тых долях миллиметра) прибора - пенетрометра.
Температуру размягчения определяют на приборе "кольцо и шар", помещаемом в сосуд с водой; она соответствует той температуре на¬греваемой воды, при которой металлический шарик под действием собственной массы проходит через кольцо, заполненное испытуемым битумом.
Растяжимость характеризуется абсолютным удлинением (см) об¬разца битума ("восьмерки") при температуре 25°С, определяемым на приборе - дуктилометре.
Марку битума выбирают в зависимости от назначения. По на¬значению различают битумы строительные, кровельный и дорожные.
5.Технология устройства кровель из черепицы. Контроль качества
Из черепицы устраивают кровли с уклоном не менее 50%. Черепичные кровли огнестойки, долговечны, экономичны в эксплуатации, но имеют большую массу. Применяют три типа черепицы: плоскую ленточную, пазовую ленточную и пазовую штампованную. Пазовая ленточная черепица бывает глиняной и цементно-песчаной. Основанием под кровлю из черепицы служит обрешетка из деревян¬ных брусков. При однослойной укладке черепицы сечение брусков при-нимают равным 50х50 мм, а при двухслойном и под пазовую штампованную 60х60 мм. Карнизный брусок должен быть выше остальных на 25-35 мм. Укладку брусков обрешетки начинают от конька и ведут с таким расчетом, чтобы уложилось целое число рядов покрытия. Пер¬вый брусок у конька крепят так, чтобы между черепица¬ми верхних рядов смежных скатов оставался зазор. При наличии конь¬кового бруса верхние ряды черепицы не должны его касаться. В обоих случаях положение первого бруска обрешетки фиксируют путем уклад¬ки пробных черепиц. Расстояние между брусками на скате зависит от вида черепицы, способа ее укладки и устанавливается по ее фактической кроющей способности. При применении плоской ленточной черепицы ее можно укладывать в покрытие справа налево и слева направо. Черепицу уклады¬вают в 2 слоя сдвоенными рядами или чешуйчатым способом. При сдвоенной укладке черепицы карнизного ряда опирают на два бруска и зацепляют щипок за второй брусок. 2 ряд укладывают на 1 и зацепляют за первый шипами. Аналогичным образом укладывают 3-4 и последующие сдвоенные ряды с шагом 280мм. В чешуйчатом покрытии карнизный и коньковый ряды настилают сдвоенными, а все остальные с равномерным шагом 165мм, что соответствует нахлестке в 200мм. В обоих случаях черепицу укладывают с разбежкой швов. Для этого каждый нечетный ряд начинают целой черепицей и заканчивают целой или половинкой, а каждый четный ряд начинают половинкой и заканчи¬вают соответственно половинкой или целой черепицей. Половинки чере¬пиц получают распиливанием целых. Для восприятия температурных смещений между черепицами в ряду оставляют зазор в 1,5-2мм. К обрешетке черепицы крепят кляммерами.
В рядовом покрытия черепицы крепят черезодну-две. При неплотном примыкании черепиц друг к другу, начиная со второго ряда, их укладывают на цементно-известковом растворе с добавлением волокнистых наполнителей. Пазовую ленточную и штампованную черепицу укладывают только справа налево в один слой. Для пазовой ленточной и штампованной че¬репицы нахлестка в ряду составляет соответственно 20 и 30мм, а нахлестка рядов - 65 и 70мм. При неплотном прилегании черепицы пазовую нахлестку уплотняют цементно-известковым раствором. К обрешетке черепицу крепят проволокой. Один конец проволоки цепляют за шип у ленточной черепицы или продевают в ушко штампо-ванной и закручивают, а другой закручивают за гвоздь, вбитый в брусок обрешетки. Для равномерной загрузки стропил и стен устройство черепичной кровли на противоположных скатах необходимо вести одновременно. Разжелобки покрывают кровельной оцинкованной сталью или специальной черепицей, а конек и ребра - коньковой желобчатой черепицей. Коньковую черепицу укладывают на раствор и крепят через одну проволокой к обрешетке или коньковому брусу. Коньковый брус устанав¬ливают в том случае, если предусмотрена установка скоб для навешивания ходовых мостиков. Примыкания к вертикальным поверхностям закрывают фартуками или покрытие заводят под выдры и заделывают жестким цементным раствором. Свесы кровли у фронтона зашивают снизу досками, а с торцов закрывают бортовыми досками. Для повышения изоляционных свойств кровли все зазоры между черепицами промазывают с чердака цементно-известковым раствором.
Контроль качества. Листы должны плотно прилегать к обрешетке, без видимых просветов при просмотре снизу. Листы не должны иметь околов, трещин и коробления. Водопроницаемость кровли и отвод с нее воды проверяют после дождя. Проверку водопроницаемости плоских кровель можно проверить после заливки их водой при закрытых воронках
БИЛЕТ №12
1.Покрытия и перекрытия зданий. Виды и требования.
Требования к покрытиям и перекрытиям:
- должны обладать достаточной прочность и жесткостью, чтобы выдерживать как нагрузку от собственного веса, так и полезную (статическую и динамическую), а также иметь нормативную величину прогиба.
- звукоизоляционные требования определяются местоположением перекрытий и функциями разделяемых ими помещений. Перекрытия должны обеспечивать звукоизоляцию как и от ударного, так и от воздушного шума.
- теплотехнические требования предъявляются при разделении перекрытиями по высоте здания на помещения с различными температурными режимами.
- противопожарные требования диктуются степенью огнестойкости конструкции покрытия и устанавливаются нормами проектирования
- пароизоляционные, гидроизоляционные, газоизоляционные требования
- должны быть коррозиестойкими, долговечными и безопасными
По конструктивному решению перекрытия могут быть:
- балочные, состоящие из несущей части (балок) и заполнения (наката).
Имеют различные схемы опирания:
*по двум сторонам на несущие – продольные или поперечные стены
*по трем или четырем сторонам
*с опорами по углам панели перекрытия или колонны здания
*по короткой стороне и двум углам
*по двум смежным сторонам и одному углу
*по двум коротким и одной длинной стороне
- безбалочные, выполняемые из однородных элементов (плит-настилов или панелей-настилов).
По технологии возведения перекрытия могут выполняться из сборных элементов и монолитном и сборно-монолитном вариантах.
По местоположению в здании: цокольные, междуэтажные и чердачные
По материалу: железобетонные (сборные и монолитные), со стальными или деревянными несущими балками.
По звукоизоляции: акустически однородные и неоднородные (слоистые)
По пожарной опасности: непожароопасные (К0), малопожароопасные (К1) и умеренно пожароопасные (К2).
Несущие элементы перекрытий и покрытий:
- многопустотные ж.б. плиты
- сплошные плоские ж.б. плиты
- ж.б. ребристые плиты с Т и П образным очертанием.
2.Расчетные схемы сборных элементов в процессе транспортирования и монтажа. Привести примеры.
Элементы сборных конструкций при подъеме, транспортировании и монтаже испытывают нагрузку от собственного веса; при этом расчетные схемы элементов могут существенно отличаться от расчетных схем их в проектном положении. Сечение элементов, запроектированное на восприятие усилий в проектном положении, в ряде случаев может оказаться недостаточным для процессов транспортирования и монтажа. В связи с этим необходимо расчетные схемы элементов назначать так, чтобы усилия, возникающие при транспортировании и монтаже, были возможно меньше. Для этого устанавливают соответствующее расположение монтажных петель, строповочных отверстий, мест опирания и показывают его на рабочих чертежах элементов.
Элементы следует рассчитывать на нагрузку от веса элемента, вводя коэффициент динамичности: при транспортировании – 1,6, при подъеме и монтаже – 1,4.
Наиболее характерным примером элемента сборной конструкции, расчетная схема которого при транспортировании и монтаже существенно отличается от расчетной схемы в проектном положении, является колонна. Колонна испытывает изгиб вместо сжатия, меняются положение сжатой и растянутой арматуры. Чтобы получить более благоприятную расчетную схему колонны на монтаже, целесообразно переместить монтажные петли от концов к середине, тогда при подъеме колонна работает как балка с консолями и изгибающие моменты, возникающие при монтаже, уменьшаются.
Элементы с сечениями значительной высоты и относительно малой ширины (высокие балки, фермы, панели) транспортируют обычно в рабочем положении – «на ребро», поскольку их несущая способность в горизонтальном положении мала.
При проектировании сборных ЖБК необходимо: устанавливать помимо класса бетона отпускную прочность элементов заводского изготовления, т.е кубиковую прочность бетона, при которой допускается транспортирование и монтаж.
Предусматривать конструктивные меры, чтобы обеспечивать устойчивость отдельных элементов и всего здания в процессе монтажа.
3.Подбор сечения сквозной центрально-сжатой стальной колонны.
Подбор сечения сквозной колонны. В сквозных колоннах очень большое внимание следует уделять конструкции решеток. Недостаточное внимание к их конструкции неоднократно приводило к авариям. При хорошем центрировании и хорошем состоянии решеток фактические критические напряжения сквозных колонн близки к теоретическим (при расчете по приведенной гибкости).Случайные эксцентриситеты приложения нагрузки имеют существенное влияние, однако они компенсируются тем, что фактическое закрепление колонн обычно более жесткое, чем принимаемое в расчете.
При подборе сечения сквозной колонны устойчивость ее относительно свободной оси проверяют по приведенной гибкости λпр, которая вследствие деформативности решеток всегда больше. Приведенная гибкость зависит от расстояния между ветвями, устанавливаемого в процессе подбора сечения. Расстояние bмежду ветвями (рис. 8.4,а-е) определяется требованием равно устойчивости сквозной колонны относительно осей х и у, для чего приведенная гибкость должна быть равна гибкости относительно материальной оси (λпр= λх).
1) Подбор сечения сквозной колонны начинается с расчета на устойчивость относительно материальной оси х, т. е. с определения требуемой площади сечения по формуле (8.21):Атр=N/φх•R•γТак же как и при подборе сечения сплошных колонн, надо задаться гибкостью, чтобы получить из таблицы коэффициент продольного изгиба φ.
Благодаря более рациональному распределению материала в сечении сквозных колонн расчетная гибкость у них бывает несколько меньше, чем у сплошных (при равных условиях). Для сквозных колонн с расчетной нагрузкой до 1500 кН, длиной 5-7 м можно задаться гибкостью λ=90-60, для более мощных колонн с нагрузкой 2500-3000 кН гибкость можно принять равной λ = 60-40.
Задавшись гибкостью λ и определив по ней коэффициент ср, получаем требуемую площадь и требуемый радиус инерции относительно материальной оси iхтр=l0/λучитывая, что гибкость относительно материальной оси равна расчетной гибкости.
Определив требуемую площадь и требуемый радиус инерции, подбираем по сортаменту соответствующий им профиль швеллера или двутавра. Если эти величины по сортаменту не будут совпадать в одном профиле, что бывает при неудачно заданной гибкости, то нужно взять профиль, в котором величины А и iимели бы значения, наиболее близкие к найденным.
Приняв сечение стержня, проверяем его устойчивость по формулеσ=N/φxA≤R•γгде φx — коэффициент определяем по действительной гибкости λx=l0x/ix
2) Если сечение подобрано удовлетворительно, то следующим этапом является определение расстояния между ветвями из условия равно устойчивости λпр = λх.
Приведенная гибкость определяется в зависимости от типа решетки.
В колоннах с планками рекомендуется принимать гибкость ветви λ1=30-35, но не более 40.
При решетке из планок, задавшись λ1находим требуемое значение гибкости относительно свободной осиλу = √(λпр2–λ12) =√(λx2–λ12)Необходимо иметь в виду, что λ1 <λу , в противном случае возможна потеря несущей способности ветви ранее потери устойчивости колонны в целом.
Определив гибкость λу, находим соответствующий ей радиус инерции λу =l0/iу и расстояние между ветвями, которое связано с радиусом инерции отношением b = iу/a2Коэффициент a2 зависит от типа сечения ветвей.
Значение bдолжно быть увязано с допустимым габаритом колонны, а также с необходимым зазором между полками ветвей.
Чтобы определить гибкость λув колоннах с раскосной решеткой задаются сечением раскосов Aр. Имея отношение А/Ар, определяемλy=√ (λх2 -a2А/Ар) а затем iyи b(как в колоннах с планками).
После окончательного подбора сечения колонну проверяют на устойчивость относительно оси у.Для проверки устойчивости нужно скомпоновать сечение стержня, установить расстояние между планками и по приведенной гибкости определить коэффициент φу. Если коэффициент φубольше коэффициента φх, то проверка устойчивости относительно оси у не нужна.
В колоннах с решетками должна быть также проверена устойчивость отдельной ветви на участке между смежными узлами решетки.
В колоннах с решетками в четырех плоскостях с поясами и решеткой из одиночных уголков расчетные длины поясов и раскосов зависят от типа решетки, конструкции прикрепления раскоса к поясу и отношения погонных жесткостей пояса и решетки. Значения расчетных длин принимаются по СНиП.Установив окончательное сечение сквозной колонны, переходят к расчету решетки.
4.Виды кровельных рулонных материалов и их марки.
Материалы на основе битумных, полимербитумных и полимерных связующих - главнейший вид кровельных материалов. К ним относятся самые разные по форме, размерам и физическому состоя¬нию материалы:
- мембранные - большеразмерные полотнища (площадью 100...500 м2);
- рулонные - полотнища шириной около 1 м и длиной 7...20 м,
поставляемые на строительную площадку в рулонах;
- штучные и листовые - мелкоразмерные полосы и листы (площадью не менее 1 и 2 м2 соответственно);
- мастичные - вязкие жидкости, образующие водонепроницаемую пленку после нанесения на изолируемую конструкцию.
Выбор того или иного материала зависит от многих факторов: - конструктивных (угол наклона крыши, материал основания и др.); - технологических (простота устройства покрытия); - архитектурно-декоративных (желаемый цвет и фактура поверхности); - экономических (стоимость и долговечность).
Рулонные материалы. Этот вид кровельных материалов находит наибольшее применение. Площадь кровель, выполненных из рулонных материалов, составляет 45...47% от общей площади кровель в России. Объясняется это, с одной стороны, невысокой стоимостью самих материалов и простотой устройства кровельного покрытия, а с другой - тем, что рулонные материалы - наиболее удобный вид кро¬вельного материала для плоских (угол наклона 3...6) кровель, ха-рактерных для типовых многоэтажных панельных и кирпичных зда¬ний. Применяются рулонные материалы и для индивидуального строительства в сельских районах.
Первые рулонные материалы, появившиеся в начале XX в., - это толь, пергамин и рубероид. В основе этих материалов лежит кровельный картон, пропитанный черными вяжущими.
Кровельный картонполучают из вторичного текстиля, макулату¬ры и древесного сырья. Картон имеет рыхлую структуру и хорошо впитывает влагу и другие жидкости (в частности, расплавленный битум). При увлажнении под действием солнечного излучения и врезультате гниения картон теряет свои свойства. Пропитка битумом и дегтем замедляет эти процессы. Марка устанавливается по его поверхностной плотности (масса 1 м3 картона в г); она может быть от 300 до 500; ширина кровельного картона- 1000; 1025 и 1050 мм.
Толь- картон, пропитанный и покрытый в двух сторон дегтем. И качестве кровельного материала толь применяют лишь для временных сооружений, так как деготь быстро стареет на солнце и матери ал разрушается через 2-3 г. Более целесообразен толь для гидроизоляции, где отсутствует солнечное излучение, и где важную роль играют антисептические свойства дегтя. Применяется в основном для временных сооружений. Марки: ТКП-350, ТКК-400 ( Т-толь, К- кровельный, П и К –тип посыпки: песчаная или круупнозерн; 350 и 400 – марка картона) и ТГ-300, Тг-350 (Г – гидроизоляционный).
Пергамин - простейший рулонный материал, получаемый пропиткой кровельного картона расплавленным легкоплавким битумом (например, БНК 45,180). Применяют пергамин для нижних слоев кровельного ковра и для устройства пароизоляционных прокладок в строительных конструкциях. Марки пергамина П-300; П-350 и т.д. (П - пергамин; 300 - марка картона).
Рубероид - многослойный материал, получаемый, как и пергамин, пропиткой кровельного картона легкоплавким битумом и последующего нанесения с обеих сторон слоя тугоплавкого битума наполненного минеральным порошком. Лицевая сторона рубероида покрывается «бронирующей» посыпкой (песком, слюдой, сланцевой мелочью и т.п.), защищающей материал от УФ-излучения; нижняя сторона - порошком из известняка или талька, для защиты от сливания слоев в рулоне. Длина рулона 10...20 м.
Марки рубероида - РКК-420; РКЧ-350 и т.п. (Р – рубероид, К - кровельный; К и Ч - вид посыпки, соответственно, крупнозернистая или чешуйчатая). Для нижних слоев кровельного ковра выпускается рубероид подкладочный (П) с пылеватой посыпкой (П) с обеих сторон (например, РПП-300)
Качество рулонных кровельных материалов оценивается в соответствии со стандартом комплексам показателей:
- прочностью, характер-мой силой, необходимой для разрыва образца материала шириной 5 см, Н;
- деформативностью, характеризуемой относительным удлинениемматериала при разрыве, %;
- гибкостью на холоде, характеризуемой минимальной температурой, при которой образец материала не трескается при загибе его вокруг бруса радиусом 25 мм (для материалов с основой) и 5мм (для безосновных), °С;
- теплостойкостью, характеризуемой максимальной температурой, при которой у вертикально подвешенного образца не наблюдается стекания покровной массы, °С;
- водопоглощением, %; и - водонепроницаемостью, характеризуемой временем, в течение
которого образец не пропускает воду при определенном давлении.
Кровля из рубероида и пергамина многодельна, так как представляет собой многослойный (3...5 слоев) кровельный ковер, выклеи¬ваемый на крыше с помощью битумных мастик. Из-за хрупкости битумного связующего на холоде устройство кровли из рубероида невозможно в зимний период.
Помимо этого, кровли из обычного рубероида и пергамина имеют невысокую долговечность - 5...6 лет. Последнее объясняется низки¬ми значениями прочности и водо- и биостойкостью картонной осно¬вы. А также узким интервалом рабочих температур битумного вя¬жущего: на холоде (около 0°С) он становится хрупким, а при нагреве до 60...80°С размягчается и течет. Кроме того, и битум, и картонная основа быстро стареют под действием солнечного излучения и ки-слорода воздуха.
Через несколько лет эксплуатации на крыше рубероид становится жестким и кровельный ковер при небольших деформациях (темпера¬турных, усадочных и др.) трескается и кровля начинает протекать.
Битумы, модифицированные АПП, по сравнению с обычным окисленным битумом характеризуются высокой теплостойкостью, хорошей гибкостью на холоде (до - 20°С) и высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям. Битумы, модифицированные СБС, характеризуются еще более высокой гибкостью на холоде (до -30°С), но они более чувствительны к УФ-облучению, в связи, с чем требуют применения эффективной защиты от солнечного света. Материалы на основе таких модифицированных битумов имеют расши¬ренный диапазон эксплуатационных температур, повышенную дол¬говечность и позволяют производить работы по устройству кровли из рулонных материалов при отрицательных температурах (т.е. практически круглый год).
У современных рулонных битумно-полимерных материалов для защиты от солнечного излучения применяют бронирующие посыпки из цветной минеральной (сланцевой, керамической) или полимерной крошки. Такие посыпки более надежны, чем традиционные (песок, слюда), и придают декоративность материалу.
Промышленность рулонных кровельных материалов выпускает большое количество материалов на различных основах и с различными модификаторами, при этом каждое предприятие дает свое соб¬ственное название материалу. Так, завод «Филикровля» (Москва) производит материал «Филизол», завод «Изофлекс» (Кириши), (Санкт-Петербург) выпускает широкий спектр материалов под назва¬нием «Изопласт» и т.д.
Однако все эти материалы в принципе имеют одно и то же строение: многослойный композиционный материал на прочной негниющей основе, на которую с обеих сторон нанесен толстый слой битумно-полимерного связующего с декоративной посыпкой на верх¬ней стороне и пленочной защитой от слипания на нижней.
Толщина современных рулонных материалов 3...5 мм, что позво¬ляет делать кровельный ковер двухслойным (а не 3...5 слойным) и укладывать его методом наплавления.
5.Технология устройства улучшенной штукатурки. Техника безопасности штукатурных работ.
При отделке современных зданий широко применяют тон¬кослойную штукатурку на основе коллоидного цементного клея и штукатурку, представляющую собой суспензию пиг¬мента и наполнителя с пластифицированной поливинилацетатной эмульсией или в латексе. Первый тип штукатурного раствора приготавливают из смеси коллоидного цементного клея, песка, гидрофобизирующей жидкости и воды. Сухая коллоидная смесь, приго¬топленная на заводах, расфасовывается в полиэтиленовые мешки и может храниться не более двух недель. Все ком¬поненты раствора вместе с водой загружают в вибрацион¬ный смеситель-активатор для приготовления клея. Время виброперемешивания раствора 5...7мин, осадка стандарт¬ного конуса должна составлять 10 см. Раствор с крупностью зерен до 1 мм наносят на поверхность пневматической фор¬сункой, с крупностью зерен до 3 мм — с помощью растворомета В качестве наполнителя обычно используют кварцевый песок. Время высыхания при комнатной темпера¬туре 4 ч. Состав наносят на поверхность пистолетом-распыли¬телем (малярным валиком) слоем 1,5...2 мм.
Наличие рентгенозащитной штукатурки определяется проектом. Баритовые растворы, применяемые как материа¬лы, изолирующие от рентгеновского излучения, позволяют заменить свинцовую изоляцию ограждающих конструкций. В состав раствора входят, например, следующие компонен¬ты: барит молотый, быстротвердеющий цемент, эмульсия и вода до требуемой консистенции раствора. Обычно оштукатуривают сразу всю площадь, не делая перерывов. Толщина слоя баритовой штукатурки долж¬на быть не менее 30 мм. Изоляционному слою свинца толщи¬ной 1 мм соответствует слой баритовой штукатурки 15 мм. Акустическая, или звукопоглощающая штукатурка приме¬няется в таких помещениях, где требуется, повы¬шенная звукоизоляция стен и перекрытий. При выполнении акустической штукатурки на подготовленные поверхности наносят грунт из цементно-песчаного раствора с добавлением 10% известкового теста. На слегка схватившийся грунт наносят растворы из акустических штукатурок, в составы которых входят цемент, пемза измельченная, гипс строительный, вода. Нанесенный слой разравнивают полутерком. Толщину слоя аку¬стической штукатурки указывают в проекте. Штукатурку на¬носят слоями 25...30 мм обычными приемами. Окончательно отделывают оштукатуренную поверхность так же, как и при устройстве обычной штукатурки, выполняемой из обычных строительных растворов. Водонепроницаемая штукатурка применяется для гидро¬изоляции строительных конструкций. Штукатурный раствор готовят путем затворения сухой цементно-песчаной смеси водой с предварительно введенным алюминатом натрия или хлорным железом. Раствор готовят обычно на рабочем ме¬сте в растворомешалках небольшими порциями. Водоне¬проницаемую штукатурку наносят так же, как обычную из цементно-песчаных растворов. Кислотоупорнуюштукатурку применяют для отделки помещений химических предприятии. Устойчивость штукатурки к воздействиию агрес¬сивных агентов обеспечивается за счет применения в качестве вяжущего кислотостойкого цемента, а в качестве заполнителей — измельченного кварцита. Техника безопасности. При оштукатуривании откосов используют инвентарные под¬мости. При оконопачивании коробок, особенно мокрым способом, рабо¬тают в защитных очках. Все гвозди из коробок перед оштукатуриванием вынимают, так как при движении малки ими можно поранить руки. Правила с гвоздями, снятые с оконных и дверных проемов, ставят в угол по¬мещения или складывают около стены, предварительно вынув гвоз¬ди. При оштукатуривании по сетке работают в защитных очках, так как падающей от вибрации сетки раствор разлетается и может попасть в глаза. При работе с растворами, имеющими добавку алюмината нат¬рия, рабочие надевают очки, резиновые сапоги, перчатки и фартук. Для. оказания первой помощи на местах надо иметь нейтрализую¬щие составы 1%-ного раствора уксусной кислоты или 0,5%-ного раствора двууглекислой соды. Нейтрализующие растворы хранят герметически закрытыми в чистой стеклянной посуде.
БИЛЕТ №13
1.Виды и конструкции полов гражданских зданий.
Конструкции полов гражданских зданий классифицируют по месту устройства:
- уложенные на перекрытие; - уложенные на грунт
По материалу покрытия:
-деревянные; -бетонные; -керамические; -из синтетических материалов;
По виду покрытия:
-сплошные (бесшовные); - штучные; - рулонные;
По конструкции подполья:
- пустотные с вентилируемым зазором между основанием и чистым полом
- беспустотные, не имеющие подпольного пространства.
Дощатые и паркетные полы.
Дощатые полы укладывают по любому основанию. Пи устройстве полов на грунтовом основании шпунтованные доки прибивают к лагам (деревянным подкладкам), опертым на кирпичные столбики. Если полы настилают на междуэтажном перекрытии, лаги укладывают на звукоизоляционные прокладки.
Штучные паркетные полы настилают по выровненной бетонной стяжке. Клепку (дощечки) укладывают в «елку», приклеивая холодной или горячей мастикой(битумной).
Полы из паркетных досок такие доски состоят реечного щита, поверх которого наклеена паркетная клепка. Паркетные доски укладывают на лаги, плотно сплачивая шпунтованные кромки и забивая гвозди в кромку паза реечного щита.
Полы из щитового паркета паркетные щиты с реечным основанием и наклеенной на нее паркетной клепкой укладывают по лагам, прибивая их гвоздями.
Полы из мозаичного паркета мелкую паркетную клепку наклеивают на плотную бумагу, затем такие карты приклеивают к основанию битумной мастикой, потом снимают бумажную основу.
Полы из синтетических материалов.
Полы из линолеума укладывают по сухому, ровному и жесткому основанию. Приклеивают их синтетическими мастиками. Различают «теплые» (с длительным пребыванием людей) и «холодные» (с кратковременным пребыванием людей) полы. «Теплые» полы имеют тканевую подоснову с теплоизоляционной прослойкой в основе. «Холодные» устраивают из безосновных линолеумов, наклеенных по цементно-песчаному основанию.
Полы из поливинилхлоридных и других синтетических плиток укладывают по сухому, ровному и жесткому основанию, приклеивая холодными битумными мастиками.
Мастичные полы – это бесшовное покрытие из затвердевшей полимерной пленки. Основанием для «теплых» мастичных полов служат стяжки из керамзитобетона и других легких бетонов.
Цементные и мозаичные полы. Полы из керамической плитки.
Цементные полы выполняют из цементно-песчаного раствора, уложенного слоем 20-25 мм. по бетонной подготовке.
Мозаичные полы. Нижний слой таких полов – цементная стяжка толщиной 20 мм., верхний (отделочный) слой – цветной цементный раствор и мраморная крошка толщиной до 25 мм.
Полы из керамической плитки выполняют из плитки, различной по форме, размеру, рисунку и цвету. Верхняя поверхность плитки может быть гладкой и рифленой. Укладывают плитки по выровненному бетонному основанию на прослойку из цементного раствора.
2.Сжатые элементы. Виды. Выбор материалов. Работа под нагрузкой.
Виды, область применения: К центрально-сжатым элементам условно относят: промежуточные колонны в зданиях, верхние пояса ферм, загруженных по узлам, и др конструктивные элементы. В действительности, из-за несовершенства геометрических форм элементов конструкций, отклонения их реальных размеров от назначаемых по проекту, и др. причин обычно центральное сжатие в чистом виде не наблюдается, а происходит внецентренное сжатие с так называемыми случайными эксцентриситетами. По форме поперечного сечения сжатые элементы со случайным эксцентриситетом выполняют чаще всего квадратными или прямоугольными, реже круглыми, многогранными, двутавровыми. Размеры поперечного сечения колонн определяют расчётом.
На сжатиые эл-ты в общем случае могут действовать: прод-ые сжим-е силы, попер-е силы, изгиб-е моменты, сдвигающие усилия и в отд-х случаях (подкр. балки) крутящие моменты. Эл-ты, на которые действуют прод-е сжимающие силы и изгибающие моменты, наз-ся внецентренно-сжатыми элементами.
В целях стандартизации опалубки и арматурных каркасов размеры прямоугольных колонн, назначают кратными 50.мм, предпочтительнее кратными 100 мм. Чтобы обеспечить хорошее качество бетонирования, монолитные колонны с поперечными размерами менее 25 см к применению не реком-тся
В условиях внецентренного сжатия находятся колонны одноэтажных производственных зданий, загруженных давлением от кранов, верхние пояса безраскосных ферм, стены прямоугольных в плане резервуаров. В них действуют сжимающие силы, изгибающие моменты и поперечные силы.
Расстояние между направлением сжимающей силы и продольной осью элемента называется эксцентриситетом. По нормам случайные эксцентриситет следует принимать равными большему из следующих значений: 1/30 высоты сечения, 1/600 длины элемента. В сборных конструкциях следует учитывать возможность образования случ эксцентрис вследствие смещения элементов на опорах из-за неточности монтажа; при отсутствии опытных данных значение этого эксцентрис принимают не менее 10 мм.
Выбор материалов:Для сжатых элементов применяют бетон классов по прочности на сжатие не ниже В15, для сильно загруженных не ниже В25. Например колонны армируют продольными стержнями диаметром 12—40 мм (рабочая арматура) преимущественно из стали кл. А-Ш и Ат-ШС, а также поперечными стержнями из стали кл. А-Ш, А-П, A-I и проволоки кл. B-I. Продольную и поперечную арматуру сжатых со случайными эксцентриситетами и внецентренно сжатых элементов объединяют в плоские и пространственные каркасы, сварные или вязаные
3.Типы и конструктивные особенности баз центрально-сжатых стальных колонн.
База является опорной частью колонны и предназначена для передачи усилий с колонны на фундамент. В состав базы входят плита, траверсы, ребра, анкерные болты и устройства для их крепления (столики, анкерные плиты и т.д.). Конструктивное решение базы зависит от типа колонны и способа сопряжения ее с фундаментом (жесткое или шарнирное).
Шарнирные базы подобны применяемым для центрально-сжатых колонн. При больших усилиях базы шарнирных рамных систем проектируются с использованием опорных шарниров (плиточных, балансирных). В производственных зданиях колонна в плоскости рамы имеет обычно жесткое сопряжение с фундаментом, а из плоскости – шарнирное.
Существует 2 типа баз – общая и раздельная.
Для сплошных, а также легких сквозных колонн (при ширине h<1000мм) применяют общие базы. Для лучшей передачи момента на фундамент база внецентренно сжатой колонны развивается в плоскости действия момента; центр плиты обычно совмещается с центром тяжести колонны. Если момент одного знака по абсолютному значению значительно больше момента другого знака, возможна конструкция базы с плитой, смещенной в сторону действия большего момента.
Конструкция базы должна отвечать принятому в расчетной схеме колонны способу сопряжения ее с основанием. При шарнирном сопряжении база при действии случайных моментов должна иметь возможность некоторого поворота относительно фундамента, при жестком сопряжении повороты не допускаются.
По конструктивному решению базы могут быть с траверсой, с фрезерованным торцом и с шарнирным устройством в виде центрирующей плиты.
При сравнительно небольших расчетных усилиях в колоннах (до 4000-5000кН) чаще применяются базы с траверсами. Траверса воспринимает нагрузку от стержня колонны и передает ее на опорную плиту. Чтобы увеличить равномерную передачу давления с плиты на фундамент, жесткость плиты увеличивают дополнительными ребрами между ветвями траверсы. В легких колоннах роль траверсы могут выполнять консольные ребра, приваренные к стержню колонны и опорной плите. В колоннах с большими расчетными усилиями (6000-10000кН и более) целесообразно фрезеровать торец базы. В этом случае траверса и ребра отсутствуют и плита, чтобы равномерно передать нагрузку на фундамент, должна иметь значительную толщину. Конструкцию базы с фрезерованным торцом значительно проще и в этом случае позволяет вести монтаж более простым, безвыверочным способом.
Базы с шарнирным устройством четко отвечают расчетной схеме, но из-за большей сложности монтажа в колоннах применяются редко. При шарнирном сопряжении колонны с фундаментом анкерные болты ставятся лишь для фиксации проектного положения колонны и закрепления ее в процессе монтажа. Анкеры в этом случае прикрепляются непосредственно к опорной плите базы; благодаря гибкости плиты обеспечивается необходимая податливость сопряжения при действии случайных моментов. При жестком сопряжении анкеры прикрепляются к стержню колонны через выносные консоли и затягиваются с напряжением, близким к расчетному сопротивлению, что устраняет возможность поворота колонны.
Диаметр анкерных болтов при шарнирном сопряжении принимают равным d=20-30мм, а при жестком d=24-36мм. Для возможности некоторой передвижки колонны в процессе ее установки диаметр отверстия для анкерных болтов принимается в 1,5-2 раза больше диаметра анкеров. На анкерные болты надеваются шайбы с отверстием, которое на 3мм больше диаметра болта, и после натяжения болта гайкой шайбу приваривают к базе.
Рис2. Типы баз колонн: а — при наличии траверсы; б— с фрезеро¬ванным торцом;и в)с шарнирным устройством в виде центрирующей плиты; 1 — траверса; 2 — плита; 3 — фрезеровка; 4 — центрирующая плита
4.Виды кровельных штучных материалов.
Рулонные материалы в основном приме¬няют для крыш с малым уклоном. Зрительно они образуют монотон¬ную, лишенную декоративности поверхность. Для плоских, «невидимых» для людских глаз крыш это не имеет значения. В современ¬ном строительстве входят в моду крыши с большим уклоном (15...60°), поверхность которых уже является декоративным элемен¬том здания. В этом случае необходимы кровельные материалы, при¬дающие кровле цвет и фактуру. Традиционно такими материалами были черепица, натуральный шифер (плитки из сланца) и дранка. Каждый из них имеет свои положительные и отрицательные сторо¬ны. Как альтернативный вариант промышленность предлагаетмягкую черепицу - штучный материал, получаемый на основе традиционных рулонных материалов, путем вырубки из полотна фигурных полос, которые при укладке напоминают кровлю из натурального шифера или дранки.
Сейчас подобные плитки улучшенного качества выпускают под различными названиями. Как правило, это листы размером (900... 1000) х (350...400) мм, имитирующие 3...4 штуки плоской черепицы различной формы. Листы крепят к обрешетке гвоздями, а соединение листов друг с другом по вертикали обеспечивают самоклеющие участки на их нижней поверхности. Основанием под мягкую черепицу служит сплошная (дощатая) обрешетка. Минимальный угол наклона кровли 9...10°, максимальный не ограничивается этим материалом можно облицовывать и примыкающие к крышам участки стен. Трудоемкость устройства кровельного покрытия невелика, а вес 1 м покрытия не превышает 10... 12 кг.
Цвет и шероховатая фактура лицевой поверхности достигаются минеральной посыпкой. Фирмы выпускают плитки практически любого цвета: одноцветные или имитирующие «объемность» материала. Кровли из таких материалов удивительно декоративны. Мягкая черепица более долговечна, чем аналогичные по строению рулонные материалы, из-за того, что она не образует сплошного покрытия, и деформации материала при старении локализуются в каждой плитке в отдельности, что исключает нарушение сплошности покрытия oт внутренних напряжений. У мягкой черепицы долговечность кровли будет определяться потерей декоративности из-за потери цветном посыпки плиток.
Волнистые битумно-картонные листы(Ондулин) - листовой материал для кровель, представляющий собой гибкие листы размером 2000 х 1000 мм и толщиной около 3 мм (вес листа = 6 кг). Листы - волнистый картон, пропитанный битумом и с лицевой стороны, окрашенный атмосферостойкой полимерной краской. Окраска создает декоративный эффект и защищает картон и битум от действия солнечного излучения. Ондулин укладывают по решетчатой обрешетке так же, как асбестоцементные волнистые листы (шифер); возможна укладка по старому кровельному покрытию. Укладку производят с нахлестом в одну волну с помощью гвоздей или шурупов. Долговечность материала более 30 лет.
Мембранные покрытия. Для кровель промышленных, общественных и других зданий с малыми уклонами, прочными и плотными (например, бетонными) основаниями интерес представляют мембран¬ные покрытия. Такие покрытия, как бы развитие идеи кровельного ковра из рулонных материалов, отличающиеся тем, что мембрана сде¬лана из высокоэластичного полимерного материала (эластомеров) с относительным удлинением 200...400% и высокой прочностью на растяжение и прокол. Материал мембраны сохраняет свои свойства при температуре от - 60°С до + 100°С. Размеры полотнищ таких мате¬риалов до 15 х 60 м (т.е. их площадь достигает до 900 м2).
Одним из главнейших преимуществ мембранных покрытий явля¬ется быстрота устройства кровельных покрытий больших площадей. Полотнища подают на крышу в сложенном виде, разворачивают и укладывают на основание. Стыкуют полотнища друг с другом само¬вулканизирующимися лентами; ими же выполняют примыкания. Возможна укладка мембран по старому кровельному ковру. Обязательным условием является тщательная очистка основания от твер¬дых частиц. Сверху мембрана пригружается и защищается от УФ-излучения засыпкой гравием или бетонными плитками. При этом крыша может быть «эксплуатируемой».
Мастичные кровельные покрытия получают при нанесении на основание (обычно, бетонное) жидковязких олигомерных продуктов, которые, отверждаясь, образуют сплошную эластичную пленку. Мастики имеют хорошую адгезию к бетону, металлам и битумным мате¬риалам. По сути, мастичные кровельные покрытия - это полимерные мембраны, формируемые прямо на поверхности крыши. Особенно удобны мастичные материалы при выполнении узлов примыкания. Мастики могут применяться как самостоятельно, так и совместно с армирующей основой (например, стеклотканью).
Как правило, мастики представляют собой наполненные системы, пленкообразующим компонентом в которых служит жидкий каучук или другой реакционноспособный эластомер. Непосредственно перед нанесением в основную часть мастики вводится отверждающий (вул¬канизирующий) компонент. После этого мастика наносится валиком, кистью или распылителем на основание. Используются и однокомпонентные мастики, отверждающиеся кислородом или влагой воздуха.
Большинство мастик позволяет работать даже при отрицательных температурах (до минус 5...10°С). Полное отверждение мастики, как правило, наступает не позже 1 сут. после нанесения. Обычно мастика наносится в 2...3 слоя, в результате чего образуется пленка толщиной 2...3 мм.
Эластичность образующихся пленок очень велика (относительное удлинение при разрыве 300...500%). В случае использования стекло ткани относительное удлинение будет определяться уже стеклотканью, т.е. не превысит 2...4%. Таким образом, увеличение прочности покрытия достигается ценой потери эластичности.
Мастичные покрытия могут устраиваться и по старой рулонной кровле без ее снятия; также возможен ремонт старого мастичного покрытия путем нанесения нового тонкого слоя мастики.
5.Технология устройства наружной облицовки. Контроль качества.
Наружная облицовка мелкоразмерными прислонными керамическими плитками выполняется, за исключением небольших изменений, по технологии внутренней облицовки. Облицовка ведется с лесов, само¬подъемных подмостей или люлек. Плитки крепятся на цементно-песчаном р-ре. Облицовку следует начинать не ранее чем через 6 месяцев после окончания кладки и после того, как нагрузка на облицовыва¬емые конструкции достигнет не менее 85% проектной. Швы облицовки должны быть водонепроницаемыми. В качестве натуральных материалов для наружной облицовки при¬меняют плиты и детали из гранита, мрамора, туфа и др. горных пород с зеркальной, шлифованной и под скалу фактурами. Способ крепления плит устанавливается проектом. Для крепления обли¬цовки все металлические детали должны быть нержавеющими. Плиты устанавливаются с откосом от поверхности с последующей заливкой пазух раствором. При зеркальной и лощеной фактурах одна на другую плиты устанавливаются насухо с последующей заделкой за¬зора мастикой на натуральной олифе или с прокладкой рольного свин¬ца и последующей его расчеканкой. При других фактурах плиты уста¬навливаются на клинья и раствор. Перед заливкой пазух раствором вер¬тикальные швы конопатят. После затвердения раствора прослойки конопатку и клинья удаляют, а швы заделывают и отделывают. При несовпадении кромок смежных плит на 2—5 мм выступающие кромки (в зависимости от фактуры поверхности) подтесывают или шли¬фуют и полируют на ширину 30—60 мм. При несовпадении кромок бо¬лее чем на 5 мм — выступающие плиты заменяют. После окончания всех работ облицовку с зеркальной и лощеной по¬верхностью моют и протирают насухо. Другие виды облицовки можно очищать пескоструйным аппаратом.
Контроль, приемка. Облицовка должна быть выполнена в соответствии с требованиями СНиП и проекта. На облицовке всех видов не допускается наличие высолов, повреждение глянца и глазури, грязных пятен и т. д. Простран¬ство между облицовкой и поверхностью должно быть полностью запол¬нено прослойкой, а швы заделаны в соответствии с требованиями проекта. Наружная облицовка природными материалами должна удовлетво¬рять следующим требованиям:
при зеркальной и лощеной фактурах допуски такие же, как и для внутренней облицовки;
при шлифованной, точеной и бороздчатой фактурах отклонение по¬верхности от вертикали не должно превышать 3 мм на 1 м и не более 10 мм на всю высоту, а отклонение швов от вертикали и горизонтали не должно превышать 3 мм на 1м и не более 5 мм на всю высоту или длину;
для фактуры скала отклонения швов от вертикали и горизонтали не должны превышать 3 мм на 1 м и 10 мм на всю высоту или длину ряда.
БИЛЕТ №14
1.Виды и конструкции полов промышленных зданий.
В промышленных зданиях полы подразделяют на три основные группы:
1. Полы сплошные или бесшовные
А. На основе естественных материалов:
- земляные (выполняют в один слой толщиной 20-30 см. с послойным уплотнением. В целях уплотнения в него вносят добавки гравия, шлака, щебня).
- гравийные, щебеночные (устраивают из 2-3 слоев гравия или щебня, толщина слоя 100-200 мм. С последующим уплотнением катками. Нижний слой из крупного гравия, а верхний из каменной мелочи.
- глинобитные, глинобетонные, комбинированные (глинобитная смесь состоит из 15-30% глины и 70-85% песка; в глинобетоне к глинобитной смеси добавляют 20-25% гравия или щебня; комбинированный пол устривают двухслойным: нижний слой глинобитный, а верхний слой – глинобетонный).
Б. На основе искусственных оснований:
- бетонные(толщина 50-100 мм. Из бетона марки 200-300. Поверхность пола затирают)
- металлобетонные (устраивают также как и бетонные, добавляя в состав стальные или чугунные стружки крупностью до 5 мм.)
- цементные(выполняют толщиной 20-30 мм. Из цементного раствора марки 300-400.)
- асфальтовые(выполняют из литой асфальтовой массы, которая состоит из измельченного известняка, песчаника, битума и песка. Подстилающий слой под такие полы уплотненный гравий или щебень. Асфальтовую массу укладывают в горячем виде слоем толщиной 25 мм.)
- асфальтобетонные(выполняется также как и асфальтовый, но с добавлением в горячую массу щебня, шлака или гравия и пылевидного заполнителя – золы каменных углей. Толщина такого пола составляет 50-100 мм.)
А также дегтебетонные, ксилолитовые, полимерные (поливинилацетатные мастичные, фурнарастворные полы, эпоксидно-бетонные и поливинилацетатно-цементнобетонные)
2. Полы из штучных материалов:каменные - булыжные, брусчатые, кирпичные, клинкерные, из плиток и плит бетонных, железобетонных, мозаичных, керамических, чугунных, стальных, пластмассовых, литых шлаковых, древесно-волокнистых.
3. Полы из рулонных и листовых материалов:рулонные – из линолеума, релина, синтетических ковров; листовые – из винилпласта, древесно – волокнистых и древесно – стружечных листов.
2.Основные положения расчета сжатых железобетонных элементов. Особенности конструирования.
Продольную и поперечную арматуру сжатых со случайными эксцентриситетами и внецентренно сжатых элементов объединяют в плоские и пространственные каркасы, сварные или вязаные. Насыщение поперечного сечения продольной арматурой элементов, сжатых со случайными эксцентриситетами, оценивают коэффициентом «мю» или процентом армирования (значения в 100 раз больше). В практике для сжатых стержней обычно принимают армирование не более 3 %.
Во внецентренно сж. эл-х с расчетными эксцентриситетами продольные стержни размещают вблизи коротких граней поперечного сечения элемента: арматуру S с пл. As у грани, более удаленной от сжимающей силы, и арматуру S с пл. Аs’ у грани, расположенной ближе к продольной силе. рмирование внецентренно сжатых стержней в практике составляет 0,5—1,2 % площади сечения элемента. Если площади сечения арматуры S и S одинаковы, армирование называют симметричным; оно предпочтительнее, чем несимметричное армирование.
Рабочие стержни в поперечном сечении колонны размещают возможно ближе к поверхности элемента с соблюдением минимальной толщины защитного слоя щ, которая по требованиям нормативов должна быть не менее диаметра стержней арматуры и не менее 20 мм.
Предварительное напряжение применяют для внецентренно сжатых элементов с большими эксцентриситетами сжимающей силы, когда изгибающие моменты значительны и вызывают растяжение части сечения, а также для элементов очень большой гибкости. Повышение трещиностойкости и жесткости элемента посредством предварительного напряжения полезно в первом случае для эксплуатационного периода, во втором для периода изготовления, транспортирования и монтажа.
Применять очень гибкие центрально-сжатые элементы нерационально, поскольку несущая способность их сильно снижается вследствие большой деформативности.
Например колонна: Чаще всего поперечное сечение колонн выполняют квадратного, прямоугольного и круглого вида, возможны и другие формы сечений.
В сжатыхжелезобетонных элементах сложно добиться центрального сжатия и все сжатые железобетонные элементы можно рассматривать как внецентренно сжатые. Элементы, на которые действует сжимающая сила, приложенная без эксцентриситета (отсутствует изгибающий момент), разрешено условно относить к центрально-сжатым. Такие элементы принято называть сжатыми элементами со случайным эксцентриситетом. Наличие случайного эксцентриситета не влияет на расчет. Рассмотрим простые случаи расчета колонн, ограничив их следующими условиями:
- на колонны действует нагрузка, приложенная со случайным эксцентриситетом;
- колонны прямоугольного поперечного сечения;
- продольное армирование выполняется стержнями арматуры, расположенными по углам сечения;
- процент армирования чаще всего находится в пределах 0,4—3%:
Оптимально, если процент армирования принимается в пределах 1— 2 %. Расчет элементов при случайных эксцентриситетах. Эксперименты показали, что сопротивление коротких центрально-сжатых элементов внешнему усилию слагается из сопротивления бетона и продольной арматуры. При этом обычно бетон достигает своего предела прочности, а арматура — предела текучести; это обусловлено достаточно большими неупругими деформациями сильно напряженного бетона. На несущую способность длинных (гибких) сжатых железобетонных элементов заметное влияние оказывают случайные эксцентриситеты, явление продольного изгиба, длительное воздействие нагрузки.
По нормам случайные эксцентриситеты еа должны приниматься равными большему из следующих значений: высоты сечения элемента, длины элементы (или ее части между местами, закрепленными от поперечных перемещений). В сборных конструкциях следует учитывать возможность образования случайного эксцентриситета вследствие смещения элементов на опорах из-за неточностей монтажа; при отсутствии опытных данных значение этого эксцентриситета принимается не менее 1 см.
Колонны армируют продольными стержнями диаметром от 12 до 40 мм (рабочая арматура) из стали классов А-II и А-III, также допускается в качестве продольной арматуры сжатых элементов применять сталь класса A-IV, Ат-IVК, A-IIIC
Поперечная арматура рекомендуется из стали класса А-I и Вр-I, миним. % армирования принимается по табл. СНиПа в зависимости от гибкости элемента и составляет 0,05-0,25%
Колонны изготавливают из бетона класса не ниже В15, для сильно нагруженных колонн 1-х этажей не ниже В25. Наиболее распространенный класс бетона В20 (если высота этажа до 3-х метров-В15).
Сжатые элементы могут быть усиленны косвенным армирование (поперечную арматуру) для эффективного сдерживания поперечных девормаций, т.е увеличится несущая способность. Виды: сетками, спиралями, сварными кольцами
3.Системы стальных стропильных ферм: область применения, очертания поясов, типы решёток и сечений.
Стальные стропильные фермы применяют в покрытиях зданий пролетом 18, 24, 30, 36 м и более при стальных или железобетонных колоннах с шагом 6 и 12 м.
Стальные фермы применяются в покрытиях промышленных и гражданских зданий, ангаров, вокзалов. Большепролетные мосты, радиобашни и мачты, опоры линий электропередач выполняются в виде стальных ферм. Выбор очертания ферм является первым этапом их проектирования. Очертание фермы в первую очередь зависит от назначения сооружения. Очертание должно отвечать принятой конструкции сопряжений с примыкающими элементами. Очертание стропильной фермы производственного здания зависит от назначения цеха, типа кровли, типа и размера фонаря. По видуочертания фермы бывают: треугольного очертания, трапециевидного, полигонального и с параллельными поясами.
Фермы треугольного очертания: стропильные фермы (а,г); консольные навесы (б); мачты и башни (в). Стропильные фермы треугольного очертания применяют при значительном уклоне кровли, вызываемом условиями эксплуатации здания или типом кровельного материала. Треугольные фермы шедового очертания применяются в зданиях, где необходим большой и равномерный приток дневного света с одной стороны.
Стропильные фермы треугольного очертания имеют ряд конструктивных недостатков. Острый опорный узел сложен и допускает только шарнирное сопряжение фермы с колонной. Это снижает поперечную жесткость одноэтажного производственного здания в целом. Стержни решетки в средней части фермы получаются чрезмерно длинными и их сечение приходится подбирать по предельной гибкости, что вызывает перерасход металла. треугольное очертание не соответствует параболическому очертанию эпюры моментов.
Фермы трапециевидного очертания с уклоном верхнего пояса i = 1/8…1/12 (12,5…8%) лучше соответствуют эпюре изгибающих моментов и имеют ряд конструктивных преимуществ. Трапециевидное очертание позволяет устраивать жесткие узлы сопряжения с колоннами, что повышает жесткость здания. решетка таких ферм не имеет длинных стержней в середине пролета.
а – трапециевидное; б, в – полигональное; г, д, е – с параллельными поясами
Фермы полигонального очертания, см.б,в, наиболее приемлемы для конструирования тяжелых ферм больших пролетов, так как очертания таких ферм полностью соответствуют эпюре изгибающих моментов, что дает значительную экономию стали. Дополнительные конструктивные затруднения из-за переломов пояса в тяжелых фермах не так ощутимы, так как пояса в таких фермах приходится стыковать в каждом узле из условий транспортировки. Для легких ферм полигональное очертание нерационально, потому что получающиеся в этом случае конструктивные усложнения не окупаются незначительной экономией стали.
Фермы с параллельными поясами, см.г,д,е, имеют существенные конструктивные преимущества. Равные длины стержней поясов и решетки, одинаковая схема узлов и минимальное количество стыков поясов обеспечивают в таких фермах наибольшую повторяемость деталей и возможность унификации конструктивных схем, что способствует индустриализации их изготовления. Эти фермы благодаря распространению кровель с рулонным покрытием стали основным типом в покрытиях зданий. Уклон верхнего пояса составляет – 1,5%, он создается за счет строительного подъема. Фермы с параллельными поясами ≈ на 3% тяжелее трапециевидных, но благодаря одинаковой длине элементов решетки, изготовление их проще.
Системы решеток ферм и их характеристика.
Решетка ферм работает на поперечную силу, выполняя функции стенки сплошной балки. От системы решетки зависит вес фермы, трудоемкость ее изготовления, внешний вид. Решетка должна соответствовать схеме приложения нагрузок, поскольку нагрузки во избежание местного изгиба пояса передаются, как правило, на ферму в узлах.
Треугольная система решетки. Эффективна в фермах с параллельными поясами и трапециевидного очертания.
Треугольная система решетки дает наименьшую суммарную длину решетки и наименьшее число узлов при кратчайшем пути усилия от места приложения нагрузки до опоры. Для возможности опирания ограждающих конструкций в узлах фермы, к треугольной решетке часто добавляются дополнительные стойки (рисунок 5.6б), а иногда и подвески (рисунок 5.6в), позволяющие уменьшать, при необходимости, расстояния между узлами. Дополнительные стойки целесообразны для уменьшения расчетной длины сжатого пояса. Дополнительные стойки и подвески получаются весьма легкими, так как они работают только на местную узловую нагрузку и не участвуют в передаче на опору поперечной силы. В фермах треугольного очертания также возможна треугольная система решетки, см. рисунок 5.6г. Общим недостатком треугольной системы решетки является наличие сжатых длинных раскосов, восходящих в фермах с параллельными поясами и нисходящих в треугольных фермах.
Раскосная система решетки. При ее проектировании нужно стремиться, чтобы наиболее длинные элементы – раскосы – были растянутыми, а стойки сжатыми. Это требование удовлетворяется при нисходящих раскосах в фермах с параллельными поясами (рисунок 5.7а) и восходящих – в треугольных фермах. Однако, в треугольных фермах восходящие раскосы образуют неудобные для конструирования узлы и имеют большую длину, так как идут по большей диагонали (рисунок 5.7в). Поэтому в треугольных фермах более приемлемы нисходящие раскосы (рисунок 5.7б), хотя они получаются сжатыми, но зато их длина меньше и узлы фермы более компактны. применять раскосные решетки целесообразно при малой высоте ферм, а также тогда, когда по стойкам передаются большие усилия (при большой узловой нагрузке).Раскосная решетка более трудоемка, чем треугольная, и требует большего расхода материала, так как при равном числе панелей в ферме общая длина раскосной решетки больше и в ней больше узлов. Путь усилия от узла, к которому приложена нагрузка, до опоры в раскосной решетке длиннее, он идет через все стержни решетки и узлы.
Специальные системы решеток. При большой высоте ферм (примерно 4 – 5м) и рациональном угле наклона раскосов ≈ 35 - 45˚, панели могут получаться чрезмерно большими, неудобными для расположения кровельных элементов. Если давления прогонов небольшие, то можно допустить местный изгиб пояса, расположив прогоны на поясе между узлами. Но при больших давлениях такое решение нерационально. Чтобы уменьшить размер панели, сохранив нормальный угол наклона раскосов, применяют шпренгельную решетку (рисунок 5.8а).
Устройство шпренгельной решетки трудоемко и требует дополнительного расхода металла, но такая решетка дает возможность получить рациональное расстояние между элементами поперечной конструкции при рациональном угле наклона раскосов, а также уменьшить расчетную длину сжатых стержней. Применение шпренгельной решетки в высоких башнях, как на рисунке 5.8б, уменьшает расчетную длину сжатых поясов и позволяет снизить общий вес конструкции. В стропильных конструкциях шпренгельная система решетки позволяет сохранить нормальное расстояние между прогонами, удобное для поддержания элементов кровли, или же создать узел для опирания крупнопанельного настила.
Ферма на рисунке 5.8в имеет шпренгельную решетку особого вида. Эта система применяется при крутых кровлях (α = 35 - 45˚) и сравнительно больших для треугольных ферм пролетах - 20…24м.
В фермах, работающих на двустороннюю нагрузку, устраивают крестовую решетку, см. рисунок 5.8г. К таким фермам относятся горизонтальные связевые фермы покрытий производственных зданий, мостов, вертикальные фермы башен, мачт и высоких зданий.
Ромбическая и полураскосная решетки (рисунок 5.8 д, е) благодаря двум системам раскосов также обладают большой жесткостью; эти системы применяются в мостах, башнях, мачтах, связях для уменьшения расчетной длины стержней и особенно рациональны при работе конструкций на большие поперечные силы.
4.Гидроизоляционные материалы, классификация.
Гидроизоляционные материалы предназначены для предохранения строительных конструкций от контакта с водой, поглощения воды или от фильтрации воды через них. В зависимости от физического состояния и соответственно технологии их применения гидроизоляционные материалы можно разделить на жидкие, пастообразные пластичновязкие, твердые упруго-пластичные.
Жидкие гидроизоляционные материалы могут быть пропиточные и пленкообразующие.
Пропиточные материалы - жидкости, проникающие в поры поверхностных слоев материала и образующие там водопроницаемые барьеры или гидрофобизирующие поверхности пор.
Битумы и дегти, переведенные в жидкое состояние, - простейшие пропиточные материалы. Битумы придают пропитанному слою материала водонепроницаемость, а дегти, кроме того, антисептируют материал. Для перевода в жидкое состояние дегти и битумы можно расплавить, растворить в органических растворителях или приготовить из них эмульсию.
Битумные эмульсии готовят в гомогенизаторах (высокоскоростных смесителях). В них расплавленный битум диспергируют в горячей воде (85...90°С), в которой предварительно растворяют поверхностноактивные вещества-эмульгаторы, обеспечивающие стабильность эмуль¬сии. Эмульсии могут модифицироваться полимерами и латексами каучуков. Пропитка эмульсиями целесообразна для влажных материалов.
Пропитка мономерами с последующей их полимеризацией в порах материала обеспечивает их стабильную водонепроницаемость. Наиболее перспективны для этой цели акриловые мономеры. Их по¬лимеризация возможна с помощью инициаторов, введенных в про¬питывающую жидкость.
Кремнийорганические жидкости - эффективный пропиточный ма¬териал, гидрофобизирущий (придающий водоотталкивающие свойст¬ва) пористые материалы. Эти вещества имеют высокую проникающую способность, они атмосферостойкий и термостойки. Жидкости не имеют цвета и запаха и не изменяют внешний вид пропитываемого материала.
Самая распространенная кремнийорганическая жидкость приме¬няется в строительстве, - КГЖ-94. Для обработки строительных материалов используют 1...10%-ный раствор этой жидкости в органических растворителях или 0,5...3%-ную эмульсию. После высыхания на стенках пор и самом материале образуется тончайшая гидрофобная пленка, прочно скрепленная с матер-лом.
Инъекционные материалы нагнетают в поры изолируемого материала под давлением. В качестве инъекционных могут использо¬ваться не только все пропиточные, но и более вязкие жидкости (на¬пример, эпоксидные смолы, полимерные дисперсии). Принудитель¬ное нагнетание гидроизоляционного материала в конструкцию обес¬печивает более высокую водонепроницаемость образующегося за¬щитного слоя, чем свободная пропитка, но его выполнение значительно сложнее и дороже ее.
Пленкообразующие материалы - вязкожидкие составы, которые после нанесения на поверхность изолируемой конструкции образуют на ней водонепроницаемую пленку. Образование пленки происходит либо в результате улетучивания растворителя, либо в результате полимери¬зации. Среди пленкообразующих веществ наибольшее распространение получили разжиженные битумы и битумные эмульсии, лаки и эмали.
Пастообразные гидроизоляционные материалы используют как обмазочные и приклеивающие. Обмазочные материалы после нанесения образуют на изолируемой поверхности достаточно тол¬стый гидроизоляционный слой. К обмазочным материалам относят мастики и пасты - пластично-вязкие системы с ярко выраженными тиксотропными свойствами. Это означает, что они при нанесении на поверхность тем или иным инструментом разжижаются, а затем пе-реходят в твердообразное состояние.
Мастики получают смешиванием органических вяжущих с ми¬неральными наполнителями и специальными добавками (пластифи¬цирующими, структурирующими и др.). По виду вяжущего разли¬чают мастики битумные, битумно-полимерные и полимерные; реже используются дегтевые.
Самые распространенные мастики битумные. Они относительно дешевы и имеют хорошую адгезию к большинству материалов. Выпускают такие мастики в двух вариантах: холодные, готовые к yпотреблению (они содержат растворитель) и горячие, нуждающиеся и нагреве до 160... 180°С для перевода в рабочее состояние.
Последние годы все более широкое распространение получают полимербитумные и полимерные мастики с использованием в каче¬стве связующего синтетических каучуков (бутилового, стиролбутадиенстирольного, тиоколового и др.) и эластомеров (полиизобутилена, хлорсульфополиэтилена и др.).
Мастики в качестве приклеивающего материала (например, дли наклейки рулонной гидроизоляции) и в качестве материала, образующего гидроизоляционный слой на обрабатываемой конструкции (например, для обмазки наружных поверхностей стен подвалов и фундаментов). Полимерные мастики применяют также для устройства антикоррозионных покрытий на бетонных и металлических конструкциях, работающих в агрессивных средах.
Пасты получают на основе битумов и дегтей путем их диспергирования в присутствии твердого эмульгатора (глины, извести и т.п.). Пасты хорошо смешиваются с наполнителями (песком) и легко наносятся даже на влажные поверхности; после высыхания капли битума сливаются, и образуется мастичное покрытие.
Упруго-пластичные гидроизоляционные материалы представлены рулонными материалами (безосновными и на различных основах), аналогичные кровельным. Как уже говорилось, в отличит от кровельных, гидроизоляционные материалы не подвергаются солнечному излучению, но постоянно находятся во влажных условиях, где на первое место выходит гнилостойкость.
Первыми рулонными гидроизоляционными материалами были толь и рубероид (без бронирующей посыпки). Долговечность этих материалов ограничена низкой гнилостойкостью кровельного картона. При этом толь, за счет пропитки дегтем, более долговечен в роли гидроизоляционного материала.
В современных рулонных гидроизоляционных материалах для повышения долговечности надежности используют битумные и полимербитумные материалы на негниющих основах.
Гидростеклоизол - битумный гидроизоляционный материал, со стоящий из стекловолокнистой основы, на которую с двух сторон нанесен слой битумного вяжущего, состоящего из битума, мине¬рального наполнителя (20% от массы вяжущего) и пластификатора-мягчителя. Масса битумного вяжущего 3000±300 г/м2; материал ук¬репляется на изолируемой поверхности путем оплавления пламенем газо-воздушных горелок; рекомендуемая температура работ при укладке - не ниже 10°С. Применение: для гидроизоляции тоннелей мет¬рополитена, пролетных строений и путепроводов, подвалов, бассей¬нов и т.п. Для кровельных работ не рекомендуется.
5.Технологические процессы окрасочных работ.
Окрасочные работы начинаются после окончания общестрои¬тельных и монтажных работ, за исключением настилки чистых полов, установки арматуры электроосвещения и слаботочных проводок. Окрашивать поверхности можно после их предвари¬тельной подготовки, причем влажность штукатурки или бетона не должна превышать 8%, а деревянных поверхностей — 12%. До начала малярных работ помещения должны быть осво¬бождены от мусора, грязи, тщательно вымыты, оконные пере¬плеты остеклены, а все сырые места штукатурки высушены. Кроме того, поверхности под окраску должны быть очищены от потеков раствора и т.п. Шероховатую оштукатуренную поверх¬ность заглаживают торцом деревянного бруска или лещадью, а трещины расшивают и заделывают раствором. На деревянных поверхностях не должно быть отко¬лов, трещин, заусениц и других дефектов, а сучки вырубают, заделывают деревянными вставками на клею и подмазывают. Металлические поверхностипредвари¬тельно очищают от ржавчины и окалины. Фасады окрашивают после устройства желобков и свесов кровли, навески водосточных труб, установки балконных ограждений, пожарных лестниц, покрытия всех оконных сливов, поя¬сков и других деталей кровельной сталью. Подготовка поверхности под окраску сводится к созданию гладкой поверхности, которую можно окончательно окрашивать. Обработка поверхности под водные окраски состоит из огрунтовки, частичной подмазки, шпатлевки и шлифования. Чем выше категория окраски, тем более гладкой должна быть поверхность, тем больше указанных операций входит в процесс ее создания. Обработка поверхности под простую ок¬раску состоит только из огрунтовки. Часто для исправления де¬фектов поверхности дополнительно подмазывают трещины шпат¬левкой, а затем шлифуют. Глубокие трещины рекомендуется заделывать подмазочной пастой, в частности гипсомеловой. Та¬кая паста благодаря увеличению объема гипса в процессе схва¬тывания лучше заполняет трещины. В зависимости от материалов, которые будут использованы при окраске, применяют известковую или казеиновую грунтовку под клеевые окраски. При небольших объемах работ грунтовку наносят кистями или валиками. Механизированную огрунтовку поверхностей выполняют при помощи ручных краскопультов, электрокраскопуль¬тов или пистолетов-распылителей. Для равномерного нанесения слоя грунта форсунку кра¬скопульта держат на расстоя¬нии 50—75 см от обрабатывае¬мой поверхности. При боль¬шем расстоянии наносимый состав, не достигнув обраба¬тываемой поверхности, поте¬ряет скорость и осядет пылью на пол; при меньшем — струя состава, ударяясь о поверх¬ность, будет отскакивать от нее на пол. Обработка поверхности под улучшенную окраску состоит из операций по огрунтовке по¬верхностей, расшивке трещин, в частичном подмазывании и шлифовании, подмазанных мест, а также второй огрунтовке, которую выполняют для лучшего сцепления с поверхностью ос¬нования или шпатлевочного слоя и для получения более глад¬кой поверхности. При обработке поверхностей под высококачественную ок¬раску, кроме процессов, указанных для улучшенной окраски, делаются две сплошные шпатлевки со шлифовкой и удалением пыли после нанесения каждого слоя. Общая толщина шпатлевки не должна превышать 0,15 см. Сплошное шпатлевание осущест¬вляют только по огрунтованным поверхностям. Небольшие участки поверхности шпатлюют вручную. Слой шпатлевки нано¬сят по высохшей поверхности деревянным или резиновым шпа¬телем, держа его под углом 10—15° к поверхности. После полного высыхания шпатлевочный слой шлифуют пем¬зой или шкуркой до получения гладкой поверхности, на которой не должно быть царапин или песчинок. Прошлифованную по¬верхность протирают от пыли ветошью или сухой плоской кистью, после чего наносят металлическим шпателем второй слой шпат-левки и далее вторично грунтуют. Обработка поверхностей под неводные окраски (масляные, эмалевые и синтетические) состоит из проолифки, частичной подмазки трещин и других дефектных мест, сплошной шпатлевки (для улучшенной и высококачественной окрасок), шлифовки подмазанных мест, шпатлевки и огрунтовки. Оштукатуренные деревянные и металлические поверхности проолифливают; для того чтобы олифа хорошо пропитала древесину, её рекомендуется подогреть. При улучшенной и высококачественной окраске грунтовочный слой флейцуют, т.е. растушевывают и разравнивают сухой кистью-флейцем, а после высыхания шлифуют мелкой шлифовальной шкуркой.
БИЛЕТ №15
1.Основные виды и конструктивные решения фундаментов.
Виды фундаментов поконструктивным схемам:
- Ленточные, располагаемые непрерывной лентой под несущими стенами бескаркасных зданий.
- Столбчатыев виде отдельных опор под колоннами каркасных зданий
- Сплошныев форме массивной плиты под зданием
- Свайныев виде железобетонных или иных стержней, забитых в грунт.
По материалу:
- из природного камня, - бутобетона, - бетонные,- железобетонные
По характеру работы:
- жесткие, работающие только на сжатие
- гибкие, работающие на сжатие и изгиб
По глубине заложения:
- мелкого заложения (до 5 м.); - глубокого заложения (более 5 м.)
Ленточные фундаменты В малоэтажных зданиях выполняют из бутового камня постелистой и рваной формы. Наименьшая ширина фундамента – 500 мм.
Бутобетонные – выполняют из бутового камня, втопленного в бетонную смесь. Возводят в щитовой опалубке или траншеях. Наименьшая ширина – 500 мм.
Бетонные – выполняют в опалубке из монолитного бетона классов по прочности В7,5-В30
Блочные - монтируют из плит прямоугольного или трапецевидного сечения, укладываемых на выравненное основание или песчаную подготовку. Поверх фундаментных плит устанавливают стеновые блоки.
Каркасные здания возводят на столбчатых фундаментах. В состав таких фундаментов входят: плитная часть, подколонник с углублением («стаканом»).
ПО конструктивному решению столбчатые фундаменты могут быть монолитными, сборными. Под кирпичные столбы фундаменты выполняют из ж.б плит, уложенных одна на другую. Столбчатые фундаменты под несущими стенами здания устраиваются в углах, в местах примыкания и пересечения стен, а на протяженных участках через 3-6 м. Поверх столбчатых фундаментов укладывают ж.б. балки.
Сплошной фундамент в виде монолитной ж.б. плиты устраивают под всем зданием. Такие фунд-ты возводятся при значительных нагрузках и слабых и неоднородных грунтах основания. Сплошные фундаменты обеспечивают равномерную осадку здания.
Свайные фундаменты классифицируются по характеру работы:
-сваи-стойки, передающие нагрузку от здания на нижележащий массив плотных грунтов
-висячие сваи, уплотняющие толщу основания, на которое передается нагрузка от здания.
По роду материала:
- ж.б.; - бетонные; - металлические; - деревянные
По глубине заложения:
- короткие сваи (3-6 м.); - длинные (более 6 м.)
2.Сжатые элементы. Конструктивные особенности. Основные положения расчета.
Железобетонные элементы могут быть сжаты внешними продольными силами центрально, т.е. по оси поперечного сечения, или внецентренно. К центрально-сжатым элементам условно относят: промежуточные колонны в зданиях и сооружениях, верхние пояса ферм, загруженных по узлам восходящие раскосы и стойки решетки ферм, а также некоторые другие конструктивные элементы. В действительности, из-за несовершенства геометрических форм элементов конструкций, отклонения их реальных размеров от назначаемых по проекту, неоднородности бетона и других причин обычно центральное сжатие в чистом виде не наблюдается, а происходит внецентренное сжатие с так называемыми случайными эксцентриситетами.
По форме поперечного сечения сжатые элементы со случайным эксцентриситетом делают чаще всего квадратными или прямоугольными, реже круглыми, многогранными, двутавровыми.Размеры поперечного сечения колонн определяют расчетом. В целях стандартизации опалубки и арматурных каркасов размеры прямоугольных колонн назначают кратными 50 мм, предподчтительнее кратными 100 мм.Чтобы обеспечить хорошее качество бетонирования, монолитные колонны с поперечными размерами менее 25 см к применению не рекомендуются.
В условиях внецентренного сжатия находятся колонны одноэтажных производственных зданий, загруженные давлением от кранов, верхние пояса безраскосных ферм, стены прямоугольных в плане подземных резервуаров, воспринимающие боковое давление грунта или жидкости и вертикальное давление от покрытия. В них действуют сжимающие силы N и изгибающие моменты М.
Расстояние между направлением сжимающей силы и продольной осью элемента ео называется эксцентриситетом.
Поперечные сечения внецентренно сжатых элементов целесообразно делать развитыми в плоскости действия момента.Для сжатых элементов применяют бетон классов по прочности на сжатие не ниже В15, для сильно загруженных не ниже В25. Колонны армируют продольными стержнями диаметром 12—40 мм (рабочая арматура) преимущественно из горячекатаной стали класса A-III и термомеханически упрочненной Ат-IIIC, а также поперечными стержнями из горячекатаной стали классов A-III, A-II, A-I и проволоки класса B-I. Продольную и поперечную арматуру сжатых со случайными эксцентриситетами и внецентренно сжатых элементов объединяют в плоские и пространственные каркасы, сварные или вязаные.Насыщение поперечного сечения продольной арматурой элементов, сжатых со случайными эксцентриситетами, оценивают коэффициентом ц по формуле или процентом армирования (значения в 100 раз больше), где под As подразумевается суммарная площадь сечения всех продольных стержней.В практике для сжатых стержней обычно принимают армирование не более 3 %.
Во внецентренно сжатых элементах с расчетными эксцентриситетами продольные стержни размещают вблизи коротких граней поперечного сечения элемента сечения As у грани, расположенной ближе к продольной силе. Насыщение поперечного сечения внецентренно сжатых элементов оценивают коэффициентом армирования по площади сечения рабочих стержней продольной арматуры, расположенных у одной из коротких граней. Армирование внецентренно сжатых стержней в практике составляет 0,5—1,2 % площади сечения элемента.Если площади сечения арматуры одинаковы, армирование называют симметричным; оно предпочтительнее, чем несимметричное армирование.Рабочие стержни в поперечном сечении колонны размещают возможно ближе к поверхности элемента с соблюдением минимальной толщины защитного слоя, которая по требованиям нормативов должна быть не менее диаметра стержней арматуры и не менее 20 мм.
Колонны сечением до 40X40 см можно армировать четырьмя продольными стержнями, что соответствует наибольшему допустимому расстоянию между стержнями рабочей арматуры; наименьшее расстояние между ними в свету допускается 50 мм, если стержни при бетонировании расположены вертикально, а при горизонтальном расположении 25 мм для нижней и 30 мм для верхней арматуры, и при всех случаях не менее размера наибольшего диаметра стержня. При расстоянии между рабочими стержнями более 400 мм следует предусматривать промежуточные стержни по периметру сечения элемента с тем, чтобы расстояние между продольными стержнями не превышало 400 мм.Поперечные стержни ставят без расчета, но с соблюдением требований норм. Расстояние между ними (по условию обеспечения продольных стержней от бокового выпучивания при сжатии) должно быть при сварных каркасах не более 20d, при вязаных — 15d, но не более 500 мм (здесь d — наименьший диаметр продольных сжатых стержней). Расстояния s округляют до размеров, кратных 50 мм.Диаметр поперечных стержней dw в сварных каркасах должен удовлетворять условиям свариваемости. Диаметр хомутов вязаных каркасов должен быть не менее 5 мм и не менее 0,25d, где d — наибольший диаметр продольных стержней. Толщина защитного слоя поперечных стержней aw должна быть не менее 15 мм.
Соединять продольные стержни по длине элемента не рекомендуется.
В местах стыков каркасов на длине перепуска стержней расстояние между поперечными стержнями должно быть не более 10d (d — диаметр соединяемых стержней).
Если общее насыщение элемента арматурой более 3%, то поперечные стержни необходимо устанавливать на расстоянии не более 10d и не более 300 мм.
Плоские сварные каркасы объединяют в пространственные с помощью поперечных стержней, привариваемых контактной точечной сваркой к угловым продольным стержням плоских каркасов. Если в сварных каркасах у больших граней сечения элемента размещены промежуточные стержни, то эти стержни (принадлежащие противоположным каркасам) соединяют между собой дополнительными шпильками, устанавливаемыми по длине элемента с шагом, равным шагу поперечных стержней плоских каркасов.
В вязаных каркасах продольные стержни укрепляют хомутами на перегибах хомутов по крайней мере через один, при ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.
Предварительное напряжение применяют для внецентренно сжатых элементов с большими эксцентриситетами сжимающей силы, когда изгибающие моменты значительны и вызывают растяжение части сечения, а также для элементов очень большой гибкости. Повышение трещиностойкости и жесткости элемента посредством предварительного напряжения полезно в первом случае для эксплуатационного периода, во втором для периода изготовления, транспортирования и монтажа.Применять очень гибкие центрально-сжатые элементы нерационально, поскольку несущая способность их сильно снижается вследствие большой деформативности.
3.Системы решёток стальных стропильных ферм. Типы сечений стержней ферм.
Системы решеток ферм и их характеристика смотри билет 14.
Типы сечений стержней легких ферм.
Развитие сортамента – пуск прокатного стана широкополочных двутавров, производство электросварных труб и замкнутых гнутосварных профилей, а также возможность получения из широкополочных двутавров путем разрезки тавров с широкой полкой создали условия для проектирования ферм из одиночного профиля вместо сечения, составленного из двух уголков.
УГОЛКИ:В фермах пространственной формы (башнях, мачтах, стрелах кранов), где пояс является общим для двух перпендикулярных ферм, простейшим типом сечения пояса является одиночныйуголок. Крестовое сечение из двух уголковприменяется в поясах решетчатых башен и мачт, когда площади одного уголка оказывается недостаточно.Тавровое сечение из неравнополочных уголков, составленных вместе меньшими полками употребляется в тех случаях, когда расчетная длина стержня из плоскости фермы в 2 раза больше, чем в плоскости.Наиболее распространенным для стержней решетки ферм является тавровое сечение издвух равнополочных уголков. Это сечение обеспечивает равноустойчивость сжатых стержней решетки, так как имеет большую жесткость из плоскости фермы. Традиционно легкие фермы проектируются из стержней с сечениями, составленными из двух уголков. Такие сечения имеют большой диапазон площадей, удобны для конструирования узлов на фасонках и прикрепления примыкающих к фермам конструкций. Недостатки конструктивной формы из парных уголков:
- большое количество заготавливаемых элементов с различными типоразмерами;
- значительный расход металла на фасонки и прокладки;
- высокая трудоемкость изготовления;
- наличие щели между уголками, затрудняющей окраску;
- неэффективная работа на сжатие стержней из уголков, составленных тавром.
ТРУБЫ:Применяются трубчатые фермы из электросварныхтруб. Большим преимуществом трубчатых стержней является их хорошая обтекаемость. Благодаря этому ветровые давления на них меньше, на них мало задерживается грязь и влага, следовательно, они более стойки против коррозии, их легко очищать и окрашивать, что повышает их долговечность. Определенные трудности вызывает соединение трубчатых стержней в узлах.
ПРОФИЛИ:Современным видом профиля для стержней ферм являются замкнутые гнутосварныепрофили (ГСП) прямоугольного сечения. Профили изготавливаются из листов толщиной 3…8мм. Прямоугольные профили в конструктивном отношении лучше круглых, так как соединение стержней в узлах т прикрепление к фермам различных элементов проще. Достоинства новой конструктивной формы со стержнями из одиночного профиля:
- экономия металла;
- меньшая трудоемкость изготовления;
- меньшее количество используемых деталей;
- эффективность работы на сжатие;
- доступность для осмотра и окраски, => повышение долговечности при эксплуатации;
- лучшая приспособленность для сборки и сварки на поточных линиях.
ДВУТАВРЫ:Фермы, несущие значительные нагрузки, можно изготавливать с поясами из широкополочных двутавров и решеткой из уголков или ГСП. Широкополочные двутавры особенно эффективны в верхних поясах ферм, когда они кроме сжимающих усилий воспринимают изгибающие моменты от прогонов или панелей. Разработаны также конструкции ферм с поясами из тавров, получаемых путем продольной разрезки широкополочных двутавров или сваркой из двух стальных полос (рисунок 7.1з). Тавровое сечение поясов позволяет очень просто конструировать узлы.
4.Теплоизоляционные материалы и изделия, классификация.
Теплоизоляционными называют материалы, имеющие теплопроводность не более 0,175 Вт/(м°С) при 20°С и предназначены для тепловой изоляции зданий, технологического оборудования, трубопроводов, тепловых и холодильных промышленных установок. Приме¬нение таких материалов в конструкциях позволяет весьма существенно экономить тепловую энергию, дефицитность и стоимость которой растет. Считается, что 1 м3 эффективных теплоизоляционных мате-риалов экономит 1,45 т У.Т. (условного топлива).
Тепловые агрегаты при их изоляции сокращают потери на 20-30% Изоляция холодильных установок еще более значима, т.к. стоимость. получения единицы холода примерно в 20 раз дороже соответствую щей единицы тепла. Нормативные требования к энергозащите вновь строящихся и эксплуатируемых зданий значительно повышены Только высокоэффективные материалы (р = 200 кг/м3λ= 0,06 Вт/(м°С), энергоемкость конструкций из которых не превышает 10-15 кг У.Т. на 1 м2, способны в течение 5-15 лет сэкономить энергозатраты на их производство и в дальнейшем приносить чистую прибыль (на пример, пенопласты, волокнистые материалы, суперволокно и т.д.) Пустотелый кирпич окупит энергию на его производство через 50 лет (а кирпичная кладка при термическом сопротивлении 3,5 м2 °С/Вт через 250-300 лет).
Особенно важны теплосбережения в северных районах, где в на стоящем и особенно будущем усиленно будет развиваться добывающая и перерабатывающая промышленность, а, следовательно, и гражданское строительство.
Теплоизоляционные материалы и изделия классифицируются по виду основного исходного сырья (неорганическое, органическое) структуре (волокнистая, ячеистая, зернистая, сыпучие); форме рыхлые (вата, перлит), плоские (плиты, маты, войлок), фасонные (цилиндры, полуцилиндры, сегменты и др.), шнуровые (шнуры, жгуты); содержанию связующего вещества (содержащие и не содержащие); возгораемости (горючести) - несгораемые, трудносгораемые сгораемые.
Неорганические:минеральная вата – волокнистый бесформенный материал, состоит из тонких стекловидных волокон, скрепляющихся с помощью связующего или др. способами. Применяются для теплоизоляции от -200 до +600 С, на основе базальта до 1000 С. Слабо адсорбируют влагу, не гниют и не поражаются грызунами. Виды минераловатных изделий: мягкие плиты и прошивочные маты, полутвердные и твердые плиты и скорлупы.
легкие бетоны – готовят на пористом заполнителе, плотность не > 500, по структуре бывают 3х видов: слитного строения, крупнопористые, ячеистые.
Еще неорганические: Вулканитовые изделия, совелит, цементные ячеистые (газо и пенно) бетоны, ячеистое стекло (пеностекло) и др.
Органические: фибролит - плитные материал из древесной шерсти (стружка) и неорганического вяжущего. Устр-во перегородок, каркасных стен и перекрытий.
Арболитовые изделия, ДСП, ДВП, ячеистые плстмассы, пенополиуретан, пенополистирол, пенополивинилхлорид, пенополиэтилен.
Пенополистирол – легкий пластик, изготавливаемый из полистирола с порообразователем. Плотность до 25-32-35, стоек к истиранию, водопоглощине минимальное, трудновоспломеняемый. Недостаток – усадка.
5.Обойные работы. Современные декоративные обои. Контроль качества.
Оклейка стен обоями является одним из завершающих про¬цессов отделки зданий. В зависимости от назначения и харак¬тера помещения наряду с бумажными обоями простого и сред¬него качества применяют линкруст, пленочные поливинилхлоридные и древесные обои на тканевой или бумажной основе. Последние предназначаются для отделки культурно-бытовых и общественных зд. Обойные работы выполняют после окончания всех общест¬роительных работ. До начала обойных работ должны быть час¬тично выполнены малярные работы: окрашены водными составами потолки и откосы, прогрунтованы полы, оконные переплеты и двери, окрашены трубопроводы и радиаторы. После окончания обойных работ выполняется только окраска полов и столярных изделий. Влажность конструкций, оклеиваемых обоями, д/б не более 8%. Для нормального просыхания наклеенных обоев температура воздуха в отделываемых помещениях должна быть 15—18° С. При интенсивном обогреве помещений, а также при сквозняках наклеенные обои коробятся. Если в помещении по¬ниженная температура воздуха (8—10°С), то обои долго не про¬сыхают, что часто приводит к образованию неисчезающих пузы¬рей, а иногда и к отставанию полотнищ от стен. Поверхности, подлежащие оклейке обоями, соответствую¬щим образом подготавливаются. Обои наклеивают на бетон, штукатурку, облицовку из древесностружечных плит, обивку из картона. Ровные и гладкие поверхности, не имеющие грубой шероховатости и следов затирочных инструментов, можно оклеивать без предварительной оклейки бумагой. Стыки сухой штукатурки, обивки из картона и др.гладких материалов шпатлюют и шлифуют, а после высыхания оклеивают полосками бумаги и снова шлифуют. Подготовка поверхностей под оклейку линкрустом состоит из шпатлевки неровностей, шлифовки их пемзой и сплошной проклейки клейстером. Под пленочные обои подготовку поверхностей выполняют так же, как для улучшенной масляной окраски (с двумя шпат¬левками). Заканчивать подготовку следует масляной грунтов¬кой под цвет обоев. Обои простые и среднего качества наклеивают кромками внахлестку, поэтому у них обреза¬ется одна кромка. Обои высшего качества на¬клеивают встык, кром¬ки у таких обоев обрезают с обеих сторон. Линкруст перед на¬клейкой разрезают на полотнища необходи¬мого размера и скаты¬вают в рулоны. Рулоны замачивают в воде с температурой 50—60° С на 3—5 мин и выдер¬живают их во влажном состоянии в течение 6—10 ч. Пленочные обои на тканевой основе наклеивают с помощью специальных клеев и мастик. Оштукатуренные поверхности грунтуют олифой и шпатлюют 2—3 раза, затем зачищают и дважды грунтуют масляным грунтом. Флизелиновые обои. Им присущи разнообразие текстур, относительная дешевизна, экологичность, удобство для отделочников, высокая технологичность и скорость обработки помещений. Флизелин это нетканый материал из целлюлозы. При намокании не поддается растягиванию, усадке. После наклейки эти обои можно красить. К особым достоинствам флизелина относятся прочность на разрыв и пожарную безопасность. Особую стойкость к истиранию, влажности, горению и прочность они приобретают после наклеивания и окраски. Эти обои клеятся на все виды штукатурки, пористый бетон, гипсокартон, бумагу, дерево и панели ДСП. Структурные обои. У них основа бумажная, покрытие - вспененный винил. Существуют 2 слойные бумажные обои под покраску, аналогичные дуплексу но большей толщины и плотности. Эти изделия пропитываются водоотталкивающим составом и после многократного окрашивания сохраняют свою водостойкость. Разновидностью бумажных структурных обоев являются грубоволокнистые. Рельефность их поверхности достигается методом помещения между гладкими слоями основы и покрытия древесной стружки. Главное достоинство структурных обоев - многократность перекрашивания (выдерживают 5-15 слоев краски), подходят для любой поверхности. Жидкие обои –поставляются в виде порошка, состоящего из натурального целлюлозного волокна и клея. Порошок разводится в воде, наносится на любую чистую и сухую поверхность. Толщина слоя 1-10мм. Приемка обойных работ осуществляется только после про¬сушки оклеенных обоями поверхностей или после усадки на¬клеенного линкруста. Работы принимаются, если на оклеенных поверхностях нет пузырей и пятен, все полотнища имеют одинаковые цвет и оттенок, допуски при подгонке рисунка не превы¬шают 0,5 мм и нет пропусков, доклеек и отслоений.
БИЛЕТ №16
1.Определение глубины заложения фундаментов.
При проектировании зданий и сооружений следует руководствоваться указаниями СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» по определению глубины заложения фундаментов. Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания должна назначаться в зависимости от глубины расположения уровня подземных вод, вида грунтов под подошвой фундамента и расчётной глубины промерзания грунта. Поэтому правильное определение глубины заложения фундамента обеспечивает надёжную эксплуатацию зданий и сооружений.
Глубина заложения фундамента выбирается с учетом:
а) конструктивных особенностей здания или сооружения (наличие подвала, подземных коммуникаций, фундаментов под оборудование, соседних зданий, подземных сооружений и т. п.);
б) геологических и гидрогеологических условий строительной площадки (виды грунтов, их физическое состояние, уровень грунтовых вод);
в) величины и характера нагрузок, действующих на фундамент и основание;
г) условий промерзания и выпучивания грунтов;
Конструктивные особенности. При наличии подвального, полуподвального и цокольного помещений в здании фундамент устраивается в соответствии с рис. 73, а. Подошву заглубляют не менее 0,5 м от пола подвала во избежание выпирания грунта из-под фундаментов. В случае устройства фундаментов около уже существующих необходимо соблюдать некоторые конструктивные правила. Целесообразнее всего глубину вновь пристраиваемого фундамента назначать менее глубины существующего фундамента или вровень с ним.
Инженерно-геологические условия площадки строительства принимаются по вариантам Приложения А (вариант назначается руководителем дипломного проектирования).
Глубина заложения фундаментов должна приниматься:
- из условия недопущения промерзания грунта под подошвой фундаментов;
- из условия заглубления в несущий слой грунта;
- с учетом конструктивных особенностей сооружения;
- с учетом конструктивных особенностей фундаментов.
К расчету принимается наибольшее значение требуемой глубины заложения фундаментов от спланированной поверхности земли.
2.Стыки колонн. Виды, назначение, особенности расчета и конструирования.
Констр-ции стыков сборных колонн зависят от назначения зд-я, размеров колонн и действ-х усилий. При больших эксцентрис-х прод-й силы, при значит-х моментах, применяют жесткие стыки, выполненные путем ванной сварки выпусков продольной ар-ры. При 4х арм-х выпусках для удобства сварки устр-ют угловые подрезки бетона длиной 150мм, при арм-х же выпусках по всему периметру сечения подрезку бетона делают по всему периметру. Концы колонн, а также места подрезки бетона усиливают поперечными сварными сетками и заканчивают в виде пластин толщиной 8... 10 мм или бетонного выступа. Полость стыка (подрезки и шов между торцами стыка элементов) замонолич-т в формах под давлением. Такой стык рассчитывают в двух стадиях: до замоиолич-я — как шарнирный, на нагрузки, действ-щие в этой стадии, и после замоиоличивания — как жесткий.
Стыки колонн могут быть шарнирные, жесткие и полужесткие.
Шарнирные стыки колонн чаще всего вып-тся сферическими, т. е. низ верхней части колонны делается в виде вогнутой сферы, а верх нижней части колонны - в виде выпуклой сферы. Такой стык позволяет в процессе монтажа производить быструю установку колонны в проектное положение (рихтовку). Радиус выпуклой сферы обычно принимается 1,2 - 1,5 большей стороны попер-го сечения колонны, а радиус вогнутой сферы - на 5-8% больше. В таком стыке сжимающее усилие передается через бетон, концы стыкуемых эл-в колонны усил-ся ар-рой (сварные сетки) по 4-5 сеток у каждого торца на длине 20 диаметров гладкой прод-й рабочей ар-ры и 10 – ар-ры периодич-го профиля. Соед-е стержней прод-ой рабочей ар-ры (4 стержня) производят электрошлаковой сваркой в съемных формах. Для компенсации усадоч-х напряжений, образующихся при сварке стержней встык, колонн иногда закладываются кольца из обожженной проволоки диаметром 2мм как технологич-ий компенсатор. После сварки рабочей ар-ры стык замоноличивается бетоном.
Жесткие стыки колонн вып-тся в тех случаях, когда колонна воспринимает изгиб-е моменты. Стыкуемые концы эл-в колонны при жестких стыках заканчиваются так называемыми оголовками. Для этого к прод-ой рабочей ар-ре приваривают уголки, к которым в торце прикрепляется центрирующая пластина из листовой стали толщиной 10-20 мм. После наводки верхнего эл-та колонны и фиксации его с помощью монтажных болтов, заводимых в проушины (уголки, приваренные к оголовку), производят сварку продольной рабочей ар-ры с помощью стыковых стержней или встык, если рабочая ар-ра была выпущена до уровня центрирующей прокладки. Монтажные болты снимают, срезают проушины, жестким цементным раствором зачеканивают зазор между стыкуемыми торцами и обетонируют стык. Жесткий стык характериз-тся большим расходом металла на устр-во оголовка и необход-тью кач-го выполн-я обетонирования стыка.
Полужесткие стыки колонн устраиваются в случаях, когда колонна испытывает внецентренное сжатие с небольшим эксцентрис-том осевой силы. Торцы стыкуемых эл-ов колонн в этом случае заканчиваются листами толщиной 10-15мм, заанкериваемых при изг-ии колонны. К торцовому листу нижнего эл-та колонны приваривается центрирующая прокладка толщиной 3-5мм. Стык образуется путем сварки по контуру торцовых листов верхнего и нижнего эл-в колонны. При обетонировании стыка его армируют гориз-ми сварными сетками. Стыки колонн многоэт-х зд-й относятся к жестким соед-ям несущих констр-ций. Наиболее распр-ны стыки 2-х типов.
В стыке первого типа - оголовок каждого эл-та колонны имеет сплошное обрамление из стальных пластин (стальной оголовок). Эл-ты стыкуются непоср-но через центрирующую опорную стальную пластину 4 и соединяются накладными арм-ми стержнями 5, которые приваривают соотв-но к боковым пластинам нижнего и верхнего оголовков. После сварки всех эл-тов зазор между стыкуемыми оголовками зачеканивают раствором, а затем бетонируют. Такой стык прост в выполнении, однако на него требуется много металла - до 40 кг на стык.
Второй тип стыка - имеет констр-ю: Верхняя часть стыкуемой колонны опирается на выступ бетона нижней части, а выпуски ар-ры сваривают встык ванной сваркой Полость между выступами зачеканивают раствором. После сварки стержней устанавливают хомут и замоноличивают стык. В таком стыке нет стального оголовка из пластин и накладных стержней и на такой стык расходуется меньше металла.Такой же конструкции применяют стыки в колоннах с большим числом стержней - эти колонны рассчитаны на восприятие больших нагрузок.Жесткими замонолич-ми стыками соединяют также ригели каркасов многоэт-х зданий с колоннами, колонны с капителями и межколонные плиты с капителями в безбалочных перекрытиях.
3.Подбор сечений стержней лёгких ферм.
Составлены из нескольких элементов, что обусловлено действующими в них большими усилиями. Сечения у них обычно двустенчатые, а сопряжения узловые проектируют в двух плоскостях. Применяются следующие типы сечений: Н-образные; швеллерные; коробчатые; трубчатые и двутавровые. Для удобства изготовления и комплектования сортамента металла при проектировании легких ферм обычно устанавливают четыре – шесть различных калибров профиля, из которых подбирают все элементы фермы. Чтобы предварительно установить необходимый ассортимент профилей, ориентировочно определяют требуемые площади сечений для всех стержней фермы.
Из условия обеспечения необходимой жесткости при монтаже и транспортировке в сварных фермах минимальный размер полки уголка – 63мм.
Чтобы уменьшить трудоемкость изготовления конструкции, пояса ферм допускается принимать одинакового сечения по всей длине.
Подбор сечений сжатых стержней: Сечения сжатых стержней подбирают из условия устойчивости при осевом сжатии: ,где N – действующее усилие в стержне фермы, кН;A – площадь поперечного сечения стержня, см2;γс – коэффициент условий работы принимается по таблице 6* СНиП 5.04-23-2002;φ – коэффициент продольного изгиба, который является функцией гибкости. Предварительно задаются гибкостью для поясов легких ферм – λ = 80…60; для решетки – λ = 120…100. Задавшись гибкостью, определяют коэффициент продольного изгиба и требуемый радиус инерции сечения: , Требуемая площадь сечения определяется по формуле: В соответствии с требуемым радиусом инерции и требуемой площадью поперечного сечения по сортаменту подбирается подходящий прокатный профиль. После подбора сечения выполняется проверка устойчивости стержня при осевом сжатии.
Подбор сечений растянутых стержней: Подбор сечений растянутых стержней выполняют из условия прочности при осевом растяжении. Требуемая площадь сечения нетто определяется по формуле: В соответствии требуемой площадью поперечного сечения по сортаменту подбирается подходящий прокатный профиль.
Подбор сечений стержней по предельной гибкости: Ряд стержней легких ферм имеют незначительные усилия и, следовательно, небольшие напряжения. Сечения таких стержней подбирают по предельной гибкости, установленной СНиП 5.04-23-2002. Зная расчетную длину стержня и значение предельной гибкости, определяют требуемый радиус инерции сечения: По радиусу инерции в сортаменте выбирают сечение, имеющее наименьшую площадь
4.Свойства теплоизоляционных материалов.
Процесс переноса теплоты через строительные материалы под действием градиентов температуры называется теплопроводностью λ=δ/R? Вт/м С, где 8 - толщина материала, м; R - термическое сопротивление, м2оС/Вт, определено через λ.
Расчетную теплопроводность определяют по приложению к СНиП "Строительная теплотехника" или экспериментально при помощи различных приборов. Зная λ и δматериала можно определить тер¬мическое сопротивление ограждающей конструкции и сопоставить его с требуемым.
Теплопроводность связана с коэффициентом температуропро¬водности α, теплоемкостью с и плотностью материала рт.: . Числовые значения коэффициента температуропроводности а и теплоемкости с для материалов строительных конструкций можно условно для наиболее распространенных считать постоянными. От¬сюда следует, что . Эта зависимость значительно упрощает маркировку теплоизоляционных материалов, которую можно прово¬дить по их плотности с достаточной для практики точностью (рис. 16.1). Марки теплоизоляционных материалов (кг/м3): D15, D25, D35, D50, D100, D125, D150, D175, D200, D250, D300, D350, D400, D500.
Пористость. Основной признак теплоиз-ых материалов – высокое содержание воздуха в объеме материала. Газы обладают низкой теплопроводностью чем жидкости. Поэтому теплоизоляционный метриал в основном долне состоять из воздуха лишенный способности перемещаться. Возможно при строении мелкопористом, волокнистом, зернистом, пластинчатом.
Плотность волокнистого материала - отношение массы материала к его объему, определенному при заданной нагрузке.
Прочность на сжатие определяется при 10% деформации, это величина напряжения, вызывающего изменение толщины изделии на 10%. Сжимаемость - способность материала изменять толщину под действием заданного давления. Материалы по сжимаемости: мим и. М - деформация свыше 30%; полужесткие ПЖ - деформация 6- 30% жесткие Ж - деформация не более 6%. Сжимаемость характеризуют относительной деформацией материала при сжатии под действием удельной нагрузки 0,002 МПа.
Прочность теплоизоляционных материалов при сжатии сравнительно невелика - 0,2-2,5 МПа. Основной прочностной характеристикой волокнистых материалов (плит, скорлуп, сегментов) является предел прочности при изгибе. У неорганических материалов он составляет 0,15-0,5 МПа; у древесных плит - 0,4-2 МПа. Гибкие теплоизоляционные материалы (минераловатные маты, войлок, асбе¬стовый картон) испытывают на растяжение. Прочность материала должна быть такова, чтобы обеспечивалась его сохранность при пе¬ревозке, складировании, монтаже и, конечно, в эксплуатационных условиях.
Водопоглощение не только ухудшает теплоизоляционные свой¬ства пористого материала, но также понижает его прочность и долговечность. Материалы с закрытыми порами, например, пеностекло, отличаются небольшим водопоглощением. Для снижения водопоглощения при изготовлении материалов вводятся гидрофобизующие добавки.
Газо- и паропроницаемость учитывают при применении в ог¬раждающих конструкциях. Теплоизоляция не препятствует возду¬хообмену жилых помещений с окружающей средой, происходящему через наружные стены зданий. Теплоизоляцию стен влажных произ¬в-х помещений защищают от увлажнения с помощью на¬дежной гидроизоляции, устраиваемой с "теплой" стороны.
Огнестойкость связана со сгораемостью материала, т.е. его спо¬собностью воспламеняться и гореть. Сгораемые материалы можно применять только при осуществлении мероприятий по защите от воз¬горания. Возгораемость материалов определяется при воздействии тем¬пературы 800-850°С и выдержке в течение 20 мин.Предельная температура применения не должна изменять экс¬плуатационные свойства материала.
Химическая и биологическая стойкость. Большая пористость теплоизоляционных материалов благоприятствует проникновению в них агрессивных газов и паров, находящихся в окружающей среде. Органические теплоизоляционные материалы и связующие (клей, крахмал) должны обладать биологической стойкостью, т.е. сопротив¬ляться действию микроорганизмов, домовых грибов, насекомых (му¬равьев, термитов).
5.Стекольные работы. Техника безопасности.
Применяются след.виды стекла и стеклянных изделий: оконное, витринное, армированное, узор¬чатое, цветное, пеностекло; стеклопакеты, стеклоблоки и стеклопрофилит. Для закрепления стекол используются замазки, кляммеры, пружинки, винты, проволока и другие крепежные детали и материалы, а также резиновые уплотненные профили. Остекление оконных переплетов и внутренних дверей чаще выполняется на предприятиях, где индустриаль¬ным способом изготовляются все элементы заполнения оконных и дверных проемов. В отдельных случаях стеколь¬ные работы выполняются непосредственно на объекте. Оконные переплеты, двери и перегородки, подлежащие остеклению, должны быть предва¬рительно прошпатлеваны и окрашены на один раз. Остекление наружных оконных и дверных проемов необходимо выполнять до начала отде¬лочных работ. Раскрой оконного стекла и приготовление стекольных замазок осуществляются в стекольных мастер¬ских, оснащенных необходимыми механизмами и инструментами. При небольших объемах работ допускается нарезка стекол алмазом или стеклорезом на строя¬щемся объекте в отепленных помещениях, оборудованных сто¬лами-шаблонами. Раскрой витринного крупногабаритного стекла для остекления витражей выполняется преимущественно в не¬посредственной близости к месту установки. Разметка и раскрой стекла осуществляются с учетом обес¬печения наименьших отходов. Нарезают стекло алмазом или стеклорезом на столе-верстаке с помощью линейки и рейсшины. В настоящее время применяется электрическая резка стекла. Стекло в переплете замеряют так, чтобы общие размеры стекла были на 0,4 см меньше размеров проема между внутренними гранями фальцев. Деревянные переплеты стеклят преимущественно у каж¬дого окна. Переплет снимают и укладывают одним концом на подоконник, другим - на подставку типа стремянки. Затем при¬меряют стекло по месту. Перед остеклением фальцы переплетов очищают, просушивают и проолифливают. Стекла надо устанавливать на «подзамазку» с таким расчетом, чтобы они перекрывали фальцы на 3/4 их ширины, оставляя в то же время зазор между кромкой стекла и бортом фальца не менее 0,2 см. Фальцы заполняют замазкой до полного уплотнения слоя замазки и достижения поверхност¬ного блеска. Замазка должна затвердевать на протяжении 15 суток. Стекла в деревянных переплетах укрепляют шпильками или штапиками. Расстояние между шпильками должно быть не более 30 см. Штапики предварительно про¬олифливают, устанавливают на резиновые прокладки или на слой замазки и укрепляют шурупами или гвоздями под углом не более 45° к поверхности стекла. Для забивки шпилек приме¬няются пистолеты, а для промазки фальцев — шприцы. В металлических переплетах и световых фонарях оконное листовое стекло укрепляют клиновыми зажимами, кляммерами из оцинкованной стали, металлическими штапиками на винтах или шпильками. Стекла в ж/б переплетах укрепляют кляммерами или металлическими штапиками на винтах. При остеклении металлических или ж/б переплетов штапики следует устанавливать на резиновые или пластмассовые прокладки или на предварительно промазанные замазкой фальцы. Остекление пластмассовых переплетов осуществляется на двойной замазке или на эластичных прокладках с последующим закреплением стекол штапиками на винтах. Выполнять стекольные работы наиболее целесообразно поточно-пооперационным методом, при котором каждый член звена выполняет только одну операцию и подготавливает фронт работы для другого члена звена, выполняющего следующую операцию. Приемка стекольных работ выполняется до окончательной окраски переплетов, но не ранее образования твердой пленки на поверхности замазки. При приемке надо соблюдать следующие требования:
-замазка не должна иметь трещин и отставать от стекла и поверхности фальца;
-проверять, чтобы на поверхности замазки не выступали шпильки, клям-меры и т. п.;
-линия замазки должна быть ровной и параллельной кромке фальца;необходимо, чтобы наружные фаски штапиков совпадали с внешней гранью фальцев, не выступая за их пределы и не образовывая впадин;
-прочное соединение штапиков между собой и с фальцем переплета;
-при использовании резиновых прокладок (в витринах, наружных две¬рях) они должны плотно прилегать к поверхности фальца, стекла и штапи¬ков и не выступать из фальцев;
-следует очищать вставленные стекла от грязи, следов замазки, жировых пятен, краски. В жилых и гражданских зданиях не допускается стыкование стекла или применение его с трещинами. Стекло на строй площадке нужно хранить организованно: под навесом, в ящиках вертикально, в один ряд на подкладках. Нарезку стекол надлежит выполнять в отдельном помещении на спец-ых столах. Для подъема и переноски стекла к месту его установки надо использовать механизмы и спец-ую тару. Опасную зону подъема, а также места, над которыми производятся стекольные работы, нужно ограждать или охранять.
БИЛЕТ №17
1.Объемно-планировочные решения общественных зданий.
Объемно-планировочное решение здания - решение поэтажных планов, где взаимоувязаны габариты и форма помещений в плане и в общем объеме здания.
В соответствии с функциональной организацией принимается рациональная пла¬нировочная схема общественного здания: зальная, коридорная, анфиладная, комбиниро¬ванная. Существует также павильонная схема, предусматривающая размещение поме¬щений (или групп помещений) в отдельных зданиях, - павильонах, объединенных ком¬позиционно в единый комплекс.
Планировочное решение внутренних пространств определяет характер общей композиционной схемы общественного здания, - компактной, линейной (протяженной ) или расчлененной. Компактная композиция строится на основе зальной и смешанной группировки помещений, линейная - на основе коридорной и анфиладной группировки, расчлененная предполагает павильонную систему.
Объемно-планировочное решение здания в целом, а также отдельных его элемен¬тов, частей, помещений, применяемые строительные конструкции и материалы должны отвечать требованиям пожарной безопасности в соответствии с СниП 21-01-97*. Со¬гласно нормам, все элементы и материалы классифицируются по признакам пожарной опасности и огнестойкости.
Общественные здания по объемно-планировочной организации функционально-технологического процесса можно объединить в следующие группы:
а) с большим главным залом и рядом небольших вспомогательных объемов (теа¬тры, концертные залы, кинотеатры, крытые спортивные арены, цирки и пр.);
б) с рядом многократно повторяющихся небольших главных объемов с одина¬ковыми функциями (школы, больницы, административно-управленческие учрежде¬ния и пр.);
в) с несколькими функционально связанными главными залами (выставочные па¬вильоны, музеи, картинные галереи и т.п.);
г) смешанного типа, состоящих из залов и групп небольших объемов (высшие учебные заведения, библиотеки, клубы, центры досуга, проектные и научно-исследова¬тельские институты и т.п.).
Разработка объемно-планировочного решения общественного здания ведется с учетом функциональных, физико-технических, конструктивных, архитектурно-художе¬ственных и экономических требований.
2.Фундаменты. Классификация фундаментов по конструктивному решению и характеру передачи нагрузки на основание.
Конструкция фунд-тов долж¬на обеспечивать прочность, жесткость и надежность зд-я или сооружения. По конструктивному решению и характеру передачи нагрузки на основные фундаменты подразделяют на 3 гр: фунд-ты неглубокого (мелкого) заложения, фунд-ты глубо¬кого заложения и свайные фунд-ты.
1)Фунд-ми неглубокого заложения называют фунд-ты, возводимые в открытых траншеях и котлованах. Такие фунд-ты яв-тся наиболее распространенными в промышленном и гражданском стр-ве. Они передают нагрузку на основание только по подошве и подразделяются на отдельные, ленточные и сплошные. А) Отдельные фунд-тыустраивают под колоннами при больших расстояниях м/у ними. Б) Ленточныеприм-ют для стен, а также при слабых или неоднородных грунтах и больших нагрузках от колонн. В) Сплошныецелесообразно при¬менять для высотных каркасных зд-й и сооружений башенного типа.
2)Фунд-ты глубокого заложенияустраивают ком¬плектами спец-го оборудования, позволяющего резко сокра¬тить объем земляных работ. Они передают нагрузку на основание как по подошве, так и по боковой поверхности из-за возникновения здесь сил трения. Такие фунд-ты применяют также для устройства заглубленных помещений, в том числе на застроенных площадках и в тяжелых грунтовых усл-х.
3)Свайные фунд-ыустраивают в слабом грунте путем опирания подошвы на забивных или набивных, т. е. изготовленных непосредственно в грунте, сваях. Нагрузку от колонны или стены на сваях передают ч/з ж/б ростверк. Ростверк представляет собой жесткую плиту, в которой давление от колонны распространяется от опоры во все стороны в плане, и естественно передаются на сваи. Следует отметить, что короткие сваи длиной до 4...6 м технически обоснованно и экономически выгодно применять на объектах массового стр-ва. Применение свайных фунд-в в промышленном стр-ве позволяет устроить коммуникации и технологические тоннели после возведения зд-й и сооруж-й.
Глубина заложения фунд-взависит от геологических и гидрогеологических усл-й строительной площадки, а также климатических особенностей района, назначения зд-я, наличия подвалов и подземных коммуникаций и т. д. Минимальную глубину заложения фунд-в во всех природных грунтах, за исключением скальных пород, принимают не менее 500 мм от поверхности планировки или полов.
Под фунд-ты неглубокого заложения рекомендуют устраи¬вать бетонную подготовку из бетона класса В3,5. Тип, размеры и армирование фунд-тов выбирают с учетом разме¬ров здания или сооружения, конструктивной схемы верхнего строения, величины и хар-ра нагрузок, гидрогеологических грунтовых условий, несущей способ-ти осн-я и т.д. При этом учитывают расход бетона и ар-ры, а также трудоемк-ть и энергоем-сть. Конструкция фунд-ов д/б обосно¬вана опытом стр-ва и производственными возможностями строительной организации.
3.Общая характеристика каркасов производственных зданий.
Современные производства размещаются в многоэтажных и одноэтажных зданиях, схемы и конструкции которых достаточно многообразны.
По числу пролетов одноэтажные здания подразделяются на однопролетные и многопролетные (с пролетами одинаковой и разной высоты). В настоящее время строится больше многопролетных (с числом пролетов два и более) зданий.
Ограждающие конструкции, защищающие помещение от влияния внешней среды, пути внутрицехового транспорта, различные площадки, лестницы, трубопроводы и другое технологическое оборудование крепятся к каркасу здания.
Каркас, т. е. комплекс несущих конструкций, воспринимающий и передающий на фундаменты нагрузки от веса ограждающих конструкций, технологического оборудования, атмосферные нагрузки и воздействия, нагрузки от внутрицехового транспорта (мостовые, подвесные, консольные краны), температурные технологические воздействия и т.п., может выполняться из железобетона, смешанным (т. е. часть конструкций - железобетонные, часть - стальные) и стальным. Выбор материала каркаса является важной технико-экономической задачей.
По виду внутрицехового транспорта здания подразделяются на бескрановые. с мостовыми кранами, с подвесными кранами, с подвесными конвейрами. Выбор транспортна определятся массой грузов, траекториями их перемещения. Часто оборудуются конвейрами при стабильных и многократно повторяющихся траекториях. Для перемещения грузов с большой массой по разнообразным траекториям оказывается более целесообразными мостовые и подвесные краны. Такие же перемещения могут обеспечивать козловые и полукозловые краны, но их использование требует исключения части площадки цеха из технологического процесса в целях безопасной эксплуатации.
Многие современные производственные здания характеризуются большими пролетами, большой высотой помещений, большими нагрузками от мостовых кранов.
Например, конверторный цех (с тремя конверторами объемом 400 м3) занимает площадь около 3 га и представляет собой многопролетное многоэтажное здание с пролетами шириной 15-30 м и высотой до 80м. Здание оборудовано мостовыми кранами грузоподъемностью до 450 т. В машиностроительной промышленности есть здания высотой 40-60 м и мостовыми кранами грузоподъемностью до 1200 т.
Конструкция здания должна полностью удовлетворять назначению сооружения, быть надежной, долговечной и наиболее экономичной.
Соответственно к металлическим конструкциям каркасов предъявляются различные требования, а именно: эксплуатационные; надежности и безопасности; долговечности и устойчивость к агрессивным средам; экономические; архитектурные.
4.Физические свойства древесины.
Истинная плотность древесины изменяется незначительно, так как древесина всех деревьев состоит в основном из одного и того же ве¬щества - целлюлозы. В связи с этим истинную плотность древесины можно принять равной 1,54 г/см3. Плотность древесины разных пород и даже древесины одной и той же породы колеблется в весьма широ¬ких пределах, поскольку строение и пористость растущего дерева зависят от почвы, климата и других природных условий. С увеличе¬нием влажности и плотность древесины возрастает. Свежесрубленная древесина значительно тяжелее древесины воздушно-сухой, имею¬щей влажность 15%.
Влажность выражают обычно в % по отношению к массе сухой древесины. В древесине различают гигроскопическую влагу, связанную в стенках клеток, и капиллярную влагу, которая свободно заполняет полости клеток и межклеточное пространство.
Предел гигроскопической влажности (в среднем он составляет около 30%) соответствует полному насыщению стенок клеток древесины водой. Полная влажность древесины (считая гигроскопи¬ческую и капиллярную влагу) может значительно превышать 30%. Например, влажность свежесрубленного дерева может колебаться от 40 до 120%, а при выдерживании древесины в воде ее влажность может возрасти до 200%. При длительном нахождении влажной древе¬сины на воздухе она постепенно высыхает и достигает равновесной влажности.
Равновесная влажность зависит от температуры и относительной влажности окружающего воздуха. Для определения равновесной влажности пользуются номограммой (рис. 12.4). Равновесная влаж¬ность комнатно-сухой древесины составляет 8-12%. Влажность воз¬душно-сухой древесины после продолжительной сушки на открытом воздухе составляет 15-18%.
Показатели свойств (плотность, прочность), полученные при ис¬пытании древесины различной влажности, для возможности сопоставления приводят к стандартной влажности, равной 12%.
Усушка, разбухание и коробление. Колебания влажности волокон древесины влекут за собой изменение размеров и формы досок, брусьев и других изделий из древесины. При увлажнении сухой древесины до достижения её предела гигроскопичностей стенки древесных клеток утолщаются, разбухают, что приводит к увеличе¬нию размеров и объема деревянных изделий. Как видно из рис. 12.5, свободная влага, заполняющая полости клеток, на размерах древе¬сины не отражается. Усушка древесины происходит за счет удале¬ния связанной влаги из стенок клеток, т.е. если влажность древесины становится меньше предела гигроскопичности, то усушка достигает максимального значения при полном удалении влаги, содержащейся в клеточных стенках. Вследствие неоднородности строения, древесина усыхает в раз¬личных направлениях неодинаково. Вдоль оси ствола (вдоль воло¬кон) максимальная линейная усушка сравнительно невелика = 0,1% (1 мм на 1 м), в радиальном направлении 3-6% (3-6 см на 1 м), | | тангенциальном - 6-12% (6-12 см на 1 м).
При высушивании древесины от предела гигроскопичности (который характеризуется влажностью около 30%) до воздушно-сухого состояния (соответствующего 15-18% влажности) усушка составит примерно половину своего максимального значения. При высушивании до комнатно-сухого состояния (т.е. влажности 8-10%) усушка составит три четверти максимальной.
Степень усушки древесины характеризуется коэффициентом обьемной усушки Ку,, который вычисляют на 1% влажности с точностью до 0,01%. Усушка и разбухание древесины вызывают коробле¬ние и растрескивание лесных мате-риалов.
Коробление де¬ревянных изделий является следствием разницы в усушке древесины в тангенциальном и радиальном направлениях и неравномерности высыхания. Неравномерность усушки и коробление вызывают появление внутренних напряжений в древес и не и растрескивание пиломатериалов и бревен. Широкие доски коробятся больше, чем узкие, поэтому для настилки пола и столярных изделий применяют доски шириной 10-12 см.
Для предотвращения коробления и растрескивания деревянных изделий используют древесину с той равновесной влажностью, которая будет в условиях эксплуатации. Чтобы защищать древесину от последующего увлажнения, ее покрывают красками, лаком и эмалями.
В круглом лесе и пиломатериалах трещины усушки образуются, в первую очередь, на торцах. Для уменьшения растрескивания торцы бревен, брусьев, досок обмазывают смесью из извести, соли и клея или другими составами.
Текстура - это рисунок древесины, зависящий от сочетания ее видимых элементов: годовых слоев, сердцевинных лучей, сосудов. Цвет и текстура древесины характерны для каждой породы дерева. Текстура дуба, чинары, бука, груши и некоторых других пород высоко ценится в отделочных работах. Древесные породы тропического пояса могут иметь своеобразные цвета, например древесина эбенового дерева - черный, бакута - темно-оливковый. Блеск древесины зависит от плотности и степени обработки. Блеск придается древесине путем полирования и покрытия лаками. Древесина теряет блеск при загнивании. Запах древесины зависит от содержания в ней смолистых, эфирных и дубильных веществ. Например, древесина лиственницы и сосны пахнет скипидаром.
Теплопроводность сухой древесины незначительна: сосны поперек волокон - 0,17 Вт/(м°С); вдоль волокон 0,34 Вт/(м°С). Теплопроводность древесины зависит от ее пористости, влажности и направления потока теплоты. Теплозащитные свойства древесины широко используются в строительстве.
Электропроводность древесины зависит от ее влажности. Древе¬сина, используемая для электрической проводки (розетки, доски и т.п.), должна быть сухой. Электрическое сопротивление сухой древесины в среднем составляет 75x107 Ом-см, а сырой древесины - в десятки раз меньше.
5.Технология устройства полов по грунту. Контроль качества и приемка работ. Пример технологии устройства одного из видов полов.
Пол по грунту дешевле, чем полы по балкам или плитам, однако на сырых грунтах их устраивать не рекомендуется. Нежелательны они и в домах периодического проживания (дачи, садовые дома), поскольку зимой грунт под ними может промерзнуть и деформироваться. Во всех остальных случаях, независимо от климатических условий, устройство полов по грунту оправдано как по экономическим, так и по эксплуатационным соображениям. Для таких полов не нужны балки или плиты перекрытий, меньше требуется теплозащитных материалов. Конструктивно полы по грунту можно условно разделить на 2 типа: монолитные и с подпольем. 1 тип применяют обычно в подвалах и санитарных узлах, иногда на террасах и верандах, а в южных районах и в жилых помещениях. 2 тип - полы по грунту с подпольем, - устраивают в жилых помещениях. Устройство монолитных полов по грунту несложно. На утрамбованный грунт основания укладывают слой щебня или гравия, затем подстилочный слой из бетона и на нем устраивают верхнее покрытие пола. Если имеется опасность капиллярного поднятия грунтовых вод, то слой щебня или гравия следует пропитать битумом или уложить его на утрамбованный слой мятой жирной глины. В надземных помещениях грунт основания должен быть защищен от непосредственного воздействия поверхностных вод. Его верхняя отметка должна быть выше внешней планировочной отметки земли на 10...15 см. При высокой подсыпке грунта, чтобы избежать неравномерной осадки, верхнюю часть его, лучше заменить песком, уложенным по 15...20 см с проливкой каждого слоя водой, а в подстилающий бетонный слой уложить арматурную сетку из проволоки, металлических стержней, старых труб и т. п Верхнее покрытие монолитных полов может быть выполнено в виде цементной стяжки, из керамических или бетонных плиток, из линолеума без основы, а также в виде дощатого или паркетного настила, уложенного на лагах по гидроизоляционному слою из рубероида или синтетической пленки. Полы по грунту с подпольем устраивают в жилых помещениях. Обычно подполье делают утепленным, с той же воздушной средой, что и в жилых комнатах. Высота подполья 150...200 мм. При большей высоте его теплопотери увеличиваются, при меньшей - ухудшается вентиляция. Основанием для пола с теплым подпольем служит утрамбованный насыпной грунт или песок, сверх которого делают щебеночную или гравийную подготовку. При влажных грунтах между щебеночной подготовкой и насыпным грунтом устраивают гидроизоляционный слой из мятой жирной глины или двухслойного рубероидного ковра. Опоры для лаг делают в виде столбиков из двух обожженных глиняных кирпичей, положенных плашмя в один ряд на цементно-песчаном растворе по щебеночно-гравийному подстилающему слою. На столбики по двум слоям рубероида укладывают подкладки из обрезков теса толщиной 25 мм, а по ним лаги из пластин толщиной не менее 40 мм. По лагам настилают дощатые полы. Направление лаг выбирают с таким расчетом, чтобы доски пола в помещениях прибивать "по ходу" и "по свету". Расстояние между столбиками зависит от сечения лаг и толщины досок пола. При использовании стандартных шпунтованных досок пола толщиной 28 мм расстояние между лагами принимают 400…500 мм. В этом случае при сечении лаг 50x100 мм расстояние между столбиками вдоль лаг принимают 1 м. Теплое подполье должно хорошо проветриваться. Для постоянной вентиляции в полу жилых помещений по диаметрально расположенным углам устраивают вентиляционные отверстия размером 100x100 мм, закрываемые металлическими решетками, а для дополнительной вентиляции подполья в летнее время в стенах цоколя делают продухи: по два на каждый его замкнутый объем. Для защиты от биологического разрушения лаги, подкладки и доски пола (с нижней стороны) покрывают антисептиком. В качестве антисептирующего состава используют водный раствор кремнефтористого натрия с добавлением 25%-ного технического аммиака или раствор медного купороса.
БИЛЕТ №18
1.Объемно-планировочные решения промышленных зданий.
Объемно-планировочное решение здания - решение поэтажных планов, где взаимоувязаны габариты и форма помещений в плане и в общем объеме здания.
Многообразие современных произ¬водств и, следовательно, технологиче¬ских процессов обусловливает, в свою очередь, многообразие объемно-пла¬нировочных и конструктивных реше¬ний промышленных зданий
Приступая к проектированию, прежде всего необходимо изучить производственный процесс, для раз¬мещения которого предназначено зда¬ние, и затем выявить те требования, которые он определяет и которым должны отвечать объемно-планиро¬вочное и конструктивное решения.
Несмотря на многообразие про¬изводств и соответственно объемно-планировочных и конструктивных ре¬шений зданий, могут быть выделены некоторые общие принципы этих решений. Среди них прежде всего сле¬дует выделить блокирование в одном промышленном здании некоторых про¬изводственных помещений, обслужи¬вающих один технологический про¬цесс, или некоторых цехов с разны¬ми, технологическими процессами или даже разных промышленных пред¬приятий.
Вместе с тем блокирование, учитывая разные характеристики технологических процессов, может создать определенные трудности в объемно-планировочных и конструктивных ре¬шениях зданий, имея в виду возможные различные требования к размерам пространства, к метеорологическому режиму, воздушной среде и пр.
Наряду с блокированием сохраняет свое значение и павильонная застройка, когда она оправдана характером технологического процесса (например, сопровождаемо¬го значительными тепло- и газовыделениями), местными условиями и главное - доказательными экономическими преимуществами.
На основании экономических соображений в промышленности прибо¬ростроения получил, например, применение так называемый «модульный принцип» формирования структуры предприятия, согласно которому предприятие состоит из нескольких автономных однородных единиц - «технологических модулей», размещаемых в отдельных небольших производствен¬ных зданиях (корпусах модулях).Строительство каждого из этих корпусов и ввод их в эксплуатацию за-нимают значительно меньше времени, чем строительство и ввод, в эксплуа¬тацию предприятия в целом
Экономический эффект достигают за счет введения в эксплуатацию сначала первого корпуса-модуля и получения готовой продукции, а затем последовательно вводимых других корпусов. Таким образом, к окончанию строительства последнего корпуса-модуля, т. е. к моменту окончания строительства предприятия в целом, оно выпускает готовую продукцию во все нарастающем объеме. Следует отметить, что при «модульном принципе» утрачиваются преимущества блокирования.
Выбор этажности представляет собой одну из важных задач, решаемых в процессе проектирования.
Если характеристики технологического процесса допускают с одинаковой степенью целесообразность при менения как одноэтажных, так и многоэтажных зданий, выбор этажности здания зависит от местных условий (площади участка, отведенного под строительство, его рельефа, климатических характеристик местности и т. н.), а также от технических и экономических показателей.
Наконец, следует выделить принцип унификации решении зданий, который преследует получение относительно лучшего объемно-планировочного и конструктивного решения, способствует повышению гибкости или универсальности объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий, что имеет большее значение для ускорения научно-технического прогресса.
Повышение универсальности или гибкости производственных зданий достигают прежде всего в результате освобождения пространства, например, за счет увеличения сетки колонн и в необходимых случаях за счет повышения вы¬соты помещения (в чистоте) Повышение универсальности также достигают некоторыми конструктивными меро¬приятиями, например, устройством в одноэтажных промышленных зданиях по всей его площади усиленного пола, допускающего установку оборудования в любом месте помещения без устройства специальных фундаментов.
В связи с ускорением научно-технического прогресса возникает проблема долговечности промышленных зданий. Если, например, проекти¬руемое здание предназначают для размещения производства, которое, согласно данным прогнозирования, через определенное число лет потеряет свое значение и будет прекращено, то срок службы здания должен быть такой же продолжительности или (если позволяют его конструктивные данные) оно должно быть использовано для разме¬щения другого производства. В этом случае универсальность объемно-планировочных и конструктивных па¬раметров оказывается крайне ценным качеством.
Значительно сложнее обстоит дело, когда объемно-планировочное реше¬ние жестко подчинено технологическому процессу (например, как в зданиях тепловых электростанций,). В этом случае, если здание не удается приспособить под модернизированное оборудование, его использовать для других целей крайне трудно. В таких зданиях часто оборудова¬ние настолько связано со строительными конструкциями, что его замена вынужденно приводит к смене конструкций, т. е. долговечность здания определяется в данном случае сроком эксплуатации данного вида оборудования.
2.Отдельные фундаменты колонн. Выбор материалов, конструирование.
Монолитные отдельные фундаменты устраивают под сборные и монолитные каркасы зд. и соор. Типовые конструкции монолитных фундаментов, сопря¬гаемых со сборными колоннами, кратные 300 мм: площадь по¬дошвы— (1,5Х 1,5) ... (6x5,4) м, высота фунд-та — 1,5; - 4,2 м
Монолитные фунд-ты, сопрягаемые с монолитнымии колонами бывают по форме ступчаты¬ми и пирамидальными (ступенчатые по устройству опа¬лубки проще).общую высоту фундамента hпринимают такой, чтобы не требовалось его армирования хомутами и отгибами. Давление от колонн передается на фунда¬мент, отклоняясь от вертикали в пределах 45°. Этим ру¬ководствуются при назначении размеров верхних ступе¬ней фундамента .Монолитные фунд-ты армируют сварными сетками по подошве. При размерах сто¬роны подошвы более 3м в целях экономии стали приме¬няют нестандартные сварные сетки, в которых половину стержней не доводят до конца на 1/10 длины . Для связи с монолитной колонной из фунд-та выпускают арматуру с площадью сечения, равной рас¬четному сечению арматуры колонны у обреза фунд-та. В пределах фунд-та выпуски соединяют хомутами в каркас, который устраивают на бетонные или кир¬пичные прокладки. Стыки выпусков делают выше уровня пола. Арматуру колонн можно соединять с выпусками внахлестку без сварки по общим правилам конструирования таких стыков. В колоннах, центрально сжатых или внецентр-но сжатых при малых эксцентриситетах, арматуру соединяют с выпусками в одном месте; в колоннах, внецентр-но сжатых при больших эксцентр-х, — не менее чем в двух уров¬нях с каждой стороны колонны. Если при этом на одной стороне сечения колонны находится 3 стержня, то пер¬вым соединяют средний. Конструкция стыка должна быть удобной для монтажа и сварки. Если все сечение армировано лишь 4 стержнями, то стыки выполняют только сварными.
Ростверки свайных фунд-тов предназн-ны для пе¬редачи давления от опор на сваи. Ростверк представляет собой жесткую плиту.По направл-ям от центра опоры в стороны свай эти силы передаются непосредственно на сваи; в пролете между сваямиони д/б уравнове¬шены силами F2, которые необходимо «подвесить» к сжа¬той зоне ростверка и таким образом также передать на сваи. В соответствии с этим уст-ют схему арми¬рования ростверка: арматурные контурные пояса сдер¬живают распор от сил F1;объемлющие их хомуты вос¬пр-ют силы F2и анкеруются в бетоне сжатой зоны ростверка; понизу в центр-ной зоне ростверка разме¬щается пролетная растянутая ар-ра.
Ступенчатые имеют 1 ступень при высоте ≤450 мм, две – 500…900 мм, три - >900 мм. Высоту ступенй принимают кратно 50 мм. а в плане кратно 100 мм. Используют фундамент не ниже В12,5. Подошвы армируют сварными или вязанными сетками А-3 или А-2. Защитный слой бетона для ар-ры = 35 или 70 мм ( с и без бетонной подготовки).
Отдельные ф. под сборные колонны выполняют со стаканной частью. Глубина стакана на 50 мм больше длины заделки колонны. Зазоры в стакане: 50 мм по низу и 75 мм по верху. Толщина стенок стакана по верху не менее 200 мм.
3.Назначение и устройство температурных швов стального каркаса.
При больших размерах здания в плане в элементах каркаса могут возникать большие дополнительные напряжения от изменения температуры. Поэтому, в необходимых случаях, здание разрезают на отдельные блоки поперечными и продольными температурными швами. Наиболее распространенный способ устройства поперечных температурных швов заключается в том, что в месте разрезки здания ставят две поперечные рамы, не связанные между собой какими либо продольными элементами. Колонны этих рам смещают с разбивочной оси на 500мм в каждую сторону, подобно тому, как это делают у торца здания, см. рисунок 2.3а.
Продольные температурные швы решают расчленением многопролетной рамы на две или более самостоятельные, что связано с установкой дополнительных колонн. В этом случае предусматривается дополнительная разбивочная ось на расстоянии 1000 или 1500мм от основной оси, см. рисунок 2.3а.
В некоторых случаях, планировка здании, обусловленная технологическим процессом, требует, чтобы продольные ряды колонн двух пролетов цеха располагались во взаимно перпендикулярных направлениях. При этом также возникает необходимость в дополнительной разбивочной оси. Расстояние между осью продольного ряда колонн одного отсека и осью торца примыкающего к нему другого отсека, принимается равным 1000 мм, а колонны смещаются с разбивочной оси внутрь на 500мм в соответствии с рисунком 2.3б.
Предельные размеры, м, температурных блоков здания для стального каркаса:
Длина (вдоль) здания:Отапливаемое: 230 (160)Неотапливаемое и горячие цеха:200(140)
Ширина (поперек) здания: Отапливаемое: 150 (110)Неотапливаемое и горячие цеха:120 (90)( в скобках для зданий, эксплуатируемых при зимних температурах от -40 до -65)
В одноэтажных промышленных зданиях допускается применение стальных каркасов при:
- высоте здания от пола до низа стропильной фермы, равной или большей 18м;
- кранах грузоподъемностью ≥ 50т, а при кранах тяжелого режима работы – при любой грузоподъемности;
- двухъярусном расположении кранов;
- шаге колонн ≥ 12м;
- строительстве в труднодоступных районах (горы, пустыни), в районах, где нет базы по изготовлению железобетонных конструкций.
В одноэтажных промышленных зданиях допускается применение смешанных каркасов при:
- пролете не менее 30м;
- подвесном транспорте грузоподъемностью ≥ 5т, а также при развитой сети конвейерного транспорта;
- тяжелых условиях эксплуатации (динамические нагрузки или нагрев конструкций до температур свыше 100ºС);
- расчетной сейсмичности 9 баллов и пролете ≥ 18м, сейсмичности 8 баллов и пролете ≥ 24м;
- легких кровлях неотапливаемых зданий при пролете ≥ 24м;
- пролетах многопролетных неотапливаемых зданий с рулонной кровлей при пролетах ≥ 18м.
В железобетонных каркасах часть элементов (фонари, связи, фахверк) допускается выполнять из стали, а подкрановые балки почти во всех случаях (за исключением балок пролетами 6 и 12м под краны легкого и среднего режима работы грузоподъемностью ≤ 32т) проектируются стальными.
4.Механические свойства древесины.
Целлюлозные цепочки всегда представляют собой нитевидные молекулы. Растительная клетка имеет форму трубки, стенки которой образованы длинными, уложенными приблизительно параллельно нитевидными молекулами целлюлозы.
Таким образом, с инженерной точки зрения любую древесину можно считать пучком параллельных трубок. Поскольку материал этих трубок по существу для всех пород одинаков, то прочность дре¬весины зависит от толщины стенок и, следовательно, от средней плотности древесины.
Механические свойства древесины не отличаются от свойств, которые можно ожидать от пучка трубок или волокон.
Прочность древесины определяют путем испытания малых, чистых(без видимых пороков) образцов древесины. Прочность древеси¬ны характеризуется пределами ее прочности при сжатии, растяжении, статическом изгибе, скалывании. Кроме того, могут определяться условный предел прочности при местном смятии и предел прочности при перерезании поперек волокон. Прочность древесины как анизотропного волокнистого материала в большей степени зависит от того, под каким углом к волокнам на¬правлена сила.
Прочность древесины зависит также от породы дерева, средней плотности, косвенно характеризующей пористость древесины, наличия пороков и влажности. Прочность древесины понижается, когда ее явность возрастает от 0 до 30% (до предела гигроскопической влажности), при этом в интервале влажности 8-20% понижение прочности прямо пропорц-но приросту влажности:
Предел прочности древесины с влажностью в момент испытания = или > предела гигроскопической влажности приводят к влажности 12%.
Основные физико-механические свойства древесины хвойных и лиственных пород, применяемых в строительстве: порода, плотность, коэф. об. усушки, предел прочности вдоль волокон, твердость.
Прочность древесины опред-т на небольших лабор-х образцах без пороков.
Прочность при сжатии определяют вдоль и поперек волокон. Прочность при сжатии вдоль волокон в 3-6 раз больше, чем прочность поперек.
Прочность древесины при растяжении вдоль волокон в среднем в 2,5 раза превосходит соответствующий предел прочности при сжатии.
Удельная прочность древесины при растяжении вдоль волокон примерно такая же, как у высокопрочной стали и стеклопластика. Следовательно, древесина по своей удельной прочности конкури¬рует с современными конструкционными материалами. Однако ис¬пользовать высокую прочность древесины не так легко, поскольку сучки, трещины и другие пороки сильно снижают ее механические свойства. В этом отношении большие возможности дает применение древесины в клееных деревянных конструкциях.
Прочность при статическом изгибе древесины очень высокая: онa примерно в 1,8 раза превышает прочность при сжатии вдоль волокон. Поэтому древесина (балки, настилы и т.п.) чаще всего работает на изгиб. К тому же дерево стойко к концентрации напряжений ввиду нали¬чия внутренних поверхностей раздела между волокнами.
Прочность древесины при скалывании имеет большое значение при устройстве врубок, клеевых швов и т.д. в деревянных конструк¬циях. Предел прочности при скалывании вдоль волокон для основных древесных пород составляет 6,0-13 МПа, а при скалывании поперек волокон - в 3-4 раза выше. Кроме этих испытаний может проводиться определение предела прочности древесины при перерезании поперек волокон.
Статическая твердость численно равна нагрузке, которая необходима для вдавливания в образец древесины половины металлического шарика радиусом 5,64 мм (при этом площадь отпечатка равна 1 см2). Твердость древесины по торцу на 15-50% выше, чем в радиальном и тангенциальном направлениях. Мягкие породы (сосна, ель, пихта, ольха) имеют торцовую твердость 35-50 МПа, твердые породы (дуб, граб, береза, ясень, лиственница и др.) - 50-100 МПа, очень твердые (кизил, самшит) - более 100 МПа. Твердые породы труднее обрабатываются, но зато они обладают повышенной износо-стойкостью и лучше удерживают шурупы. Твердость древесины понижается при увлажнении. Ударную твердость вычисляют по формулам. Ударную и статическую твердость пересчитывают к влажности 12%
Модуль упругости при статическом изгибе Ewдревесины с влаж¬ностью Wопределяют, нагружая образец, покоящийся на двух опорах, двумя сосредоточенными силами. Модуль упругости вычисляют по формуле. Модуль упругости Ewобразца с влажностью 8-20% пересчитывают к влажности 12%. Пересчетный коэффициент а = 0,01 на 1% влажности.
Модуль упругости воздушно-сухой сосны и ели - 10000-15000 МПа, он возрастает с увеличением плотности древесины, а увлажнение его снижается. Известно, что гнуть сырую древесину легче, чемсухую. Еще больше облегчает гнутье древесины пропаривание - это удобный способ нагрева древесины без ее высушивания.
Особенностью древесины является ползучесть, проявляющаяся особенно во влажных условиях. Следствием ползучести является по степенное увеличение деформаций (прогибов балок, провисание тесовых крыш и т.д.) при длительном действии нагрузки.
Факторы, влияющие на механические свойства древесины.
Общая тенденция состоит в том, что, чем плотнее древесина, тем большую прочность она имеет. Плотность и прочность древесины возрастает, если лес растет на возвышенных местах и песчаных почвах. Прочностные характеристики древесины несколько снижаются с повышением температуры.
Стандартные методы определения механических свойств на малых "чистых" образцах позволяют сравнивать между собой прочность древесины одной породы или разных пород и оценивать общее качество древесины из данного лесонасаждения. Вместе с тем фактическая прочность строительной древесины в элементах стандартных размеров (досок, брусьев, бревен), в которых имеются те или другие дефекты строения и другие особенности, может быть значительно ниже. Поэтому при нормировании допускаемых напряжений (расчетных сопротивлений) устанавливаются относительно большие коэффициенты запаса прочности.
По этой причине в отличие от других строительных материалов сорта лесоматериалов устанавливают не по прочности образцов, а на основании тщательного осмотра материала и оценки имеющихся в нем пороков.
5.Технология устройства полов по основанию. Контроль качества и приемка работ. Пример технологии устройства данного вида.
Устройство оснований. Основание под полы на грунтах устраивается путем снятия растительного слоя, засыпки ям и неровностей и последующего уплотнения грунта катками, трамбовочными машинами и т.д. Ручное трамбование допускается при небольших объемах работ и в местах, недоступных для работы механизмов. Уплотнение оснований из насыпных грунтов или оптимальных смесей производится слоями не более 20 см при использовании катков и слоем 40 см с уплотнением трамбующими машинами. Основания под бетонную подготовку или под кирпичные столбики уплотняют щебнем или гравием крупностью 4—5 см, рассыпая их слоем 5—8 см, втапливанием путем укатки в умеренно влажный грунт на глубине не менее 4 см. Горизонтальность поверхности основания непосредственно перед устройством подстилающего слоя проверяется рейкой длиной 2 м и ватерпасом, а при уклонах — рейкой шаблоном. Просветы между рейкой и поверхностью основания должны быть не более 2 см. Грунты, подверженные значительной осадке, заменяют или укрепляют. В химических целях основание пола наряду с достаточной механической прочностью должно обладать устойчивостью по отношению к химическим агрессивным жидкостям, которые могут при разных неучтенных обстоятельствах случайно попадать из цеха в грунт. Пригодными основаниями для цехов с кислотными средами являются песчаные, гравелистые и др. грунты, относящиеся по составу к группе кислотостойких материалов. Наиболее надежными по механическим свойствам и по кислотоустойчивости являются песчаные или песчано-гравелистые основания. Песчаные основания пригодны для щелочных цехов при условии уплотнения такого грунта щебнем из твердых щелочеустойчивых горных пород твердого известняка, доломита и т.д. Если несущая способность и химическая устойчивость грунта недостаточны, прибегают к укреплению таких грунтов, в частности методом силикатизации. Но этот метод приемлем только для грунтов кислотных цехов и совершенно непригоден для грунтов щелочных цехов, так как применяемое для силикатизации жидкое стекло устойчиво почти ко всем кислотам и совершенно неустойчиво по отношению к щелочам. Устройство подстилающего слоя. Подстилающий слой — элемент пола, распределяющий нагрузку по основанию. При выборе подстилающего слоя необходимо учитывать действие на пол механических нагрузок и агрессивных сред, а также природу и механическую характеристику грунта (основания). Подстилающий слой должен выполняться с соблюдением правил устройства покрытий. Подстилающий слой по грунту выполняется из щебня, гравия, шлака, глины, асфальта, дегтебетона, бетона и булыжника. Если полы по проекту должны иметь уклоны, то они обеспечиваются соответствующим выполнением подстилающего слоя. Для устройства щебеночной подготовки применяют щебень из кирпича, используя его отходы; плотные металлургические шлаки; смесь гравия со щебнем. Щебень или смесь щебня с гравием укладывают в подготовку слоями толщиной не более 12 см. Каждый слой выравнивают и уплотняют катками и поливают известково-песчаным раствором составов. Прикатку выполняют катками, обеспечивающими по массе сохранность от раздавливания верхнего слоя. Грунтовое основание под бетонный подстилающий слой вначале планируют и уплотняют, а затем устанавливают маячные рейки, разбивая участок на полосы шириной 3—4 м. Для обеспечения заданного проектом уклона пола в соответствии с вынесенными отметками по периметру стеновых ограждений и колонн делают риски или забивают контрольные колышки. Маячные рейки устанавливают на заранее уложенные и выверенные по нивелиру подкладки, проверяют плотность их прилегания и при необходимости устраняют зазоры, после чего рейки закрепляют. Перед укладкой бетонной массы основание поливают водой. Бетонную смесь доставляют автосамосвалами и укладывают в полосы, заполняя их через одну и разравнивая при помощи лопаты и гребка. Бетон подстилающего слоя уплотняется виброрейками СО-47 или вибраторами ИВ-2 и др., выравнивается до начала его схватывания.
БИЛЕТ №19
1.Объемно-планировочные решения гражданских зданий
Объемно-планировочное решение здания - решение поэтажных планов, где взаимоувязаны габариты и форма помещений в плане и в общем объеме здания.
Гражданские здания подразделяются на общественные и жилые.
В соответствии с функциональной организацией принимается рациональная пла¬нировочная схема общественного здания: зальная, коридорная, анфиладная, комбинированная. Существует также павильонная схема, предусматривающая размещение помещений (или групп помещений) в отдельных зданиях, - павильонах, объединенных композиционно в единый комплекс.
Планировочное решение внутренних пространств определяет характер общей композиционной схемы общественного здания, - компактной, линейной (протяженной ) или расчлененной. Компактная композиция строится на основе зальной и смешанной группировки помещений, линейная - на основе коридорной и анфиладной группировки, расчлененная предполагает павильонную систему.
Объемно-планировочное решение здания в целом, а также отдельных его элементов, частей, помещений, применяемые строительные конструкции и материалы должны отвечать требованиям пожарной безопасности в соответствии с СниП 21-01-97*. Согласно нормам, все элементы и материалы классифицируются по признакам пожарной опасности и огнестойкости.
Общественные здания по объемно-планировочной организации функционально-технологического процесса можно объединить в следующие группы:
а) с большим главным залом и рядом небольших вспомогательных объемов (театры, концертные залы, кинотеатры, крытые спортивные арены, цирки и пр.);
б)с рядом многократно повторяющихся небольших главных объемов с одинаковыми функциями (школы, больницы, административно-управленческие учреждения и пр.);
в) с несколькими функционально связанными главными залами (выставочные павильоны, музеи, картинные галереи и т.п.);
г) смешанного типа, состоящих из залов и групп небольших объемов (высшие учебные заведения, библиотеки, клубы, центры досуга, проектные и научно-исследова¬тельские институты и т.п.).
Разработка объемно-планировочного решения общественного здания ведется с учетом функциональных, физико-технических, конструктивных, архитектурно-художе¬ственных и экономических требований.
Объемно-планировочные решения жилых зданий
Если функционально-социальные требования влияли преимущественно на решение и состав главной потребительской единицы жилища - индивидуальной квартиры, то остальные нормативные требования влияют на выбор и решение объемно-планиро¬вочной структуры многоэтажного здания в целом и на его размещение в застройке. В связи с этим дальнейшее рассмотрение проблемы ведется применительно к объемно-планировочным решениям многоэтажных зданий. Различают четыре основные схемы -многосекционную, односекционную, коридорную, галерейную, и две комбинированные - коридорно-секционную и галерейно-секционную (рис. 10.6).
Наряду с ними в соответствии с природно-климатическими и градостроительными условиями и ситуациями находят применение специализированные типы многоквар¬тирных домов - ветро, -шумозащитных и пр.
Многосекционные дама составляют основную часть (80%) городских домов квартирного типа. Эти дома компонуют из нескольких планировочных секций - фрагментов зданий с повторяющимися поэтажными планами и единым стволом вертикальных ком¬муникаций (лестниц, лифтовых холлов, лифтов), объединяющим все квартиры секции между собой и с эвакуационными выходами из здания. Секции дома, как правило, со¬держат квартиры разного состава по комнатности, что позволяет при застройке много¬секционными домами за счет варьирования состава квартир в секциях наиболее полно удовлетворять требования к расселению различных по численности семей.
С учетом расположения секции в плане дома и специфики очертаний участка строительства, его ориентации по странам света и эстетических задач применяют следующие типы секций: рядовые (широтные и меридиональные), торцевые, угловые, (с углом 90°), поворотные (с углом 135°), Т-образные в плане и разнообразные блокировочные вставки для объединения отдельных секций в общую композицию здания (рис. 10.7). В блокировочных вставках чаще всего размещают летние и подсобные помещения квартир.
Многосекционную планировочную схему применяют в основном для зданий от 3 до 25 этажей.
Односекционные (башенные) дама обычно входят в состав жилого комплекса в качестве композиционного элемента, формирующего акцентные вертикали силуэта застройки. В связи с этим односекционная планировочная схема применяется только в домах повышенной этажности и многоэтажных. Помимо архитектурно-композиционных до¬стоинств односекционной схеме присущи функциональные и градостроительные пре¬имущества: большая вариантность планировки квартир, их высокие гигиенических каче¬ства (за счет двухсторонней или угловой ориентации большинства квартир), маневренно¬сти при размещении в застройке. Эти преимущества, несмотря на большую (на 6-8%) стоимость кв.м общей площади в башенных домах по сравнению с многосекционными, определили достаточно широкое строительство односекционных домов. Односекционные дома в связи с их градостроительной маневренностью и малой площадью застройки широко применяют при реконструкции в целях повышения плотности застройки.
Коридорные дома, наряду с галерейными, относят к группе зданий, в которых вертикальные коммуникации (лестницы, лифты) дополнены развитыми горизонтальны¬ми: открытыми (галереи) или закрытыми (коридоры) коммуникационными помещения¬ми. Коридорные дома проектируют преимущественно многоэтажными и строят глав¬ным образом в умеренном и холодном климате с малокомнатными квартирами.
Галерейные дома, в которых входы в квартиры осуществляются из открытых по¬этажных галерей, применяют в жилой застройке районов с теплым и жарким климатом, размещая в таких домах преимущественно малокомнатные (1-2 комнаты) квартиры.
Галерейно-секционные и коридорно-секционные дома имеют комбинированные планировочные схемы, при которых коридорная (галерейная) планировка повторяется через 1-3 этажа, а промежуточный этажи имеют секционную планировку. Применение этих комбинированных схем позволяет с большей экономичностью использовать лифты и при необходимости ориентировать помещения квартир на две стороны горизонта или одну наиболее благоприятную.
Наряду с названными находят применение специальные варианты перечислен¬ных планировочных схем многоквартирных многоэтажных домов, диктуемые местными градостроительными либо природно-климатический условиями, и позволяющие защитить основные помещения квартир от шума, холодного ветра или пыльных бурь (щумо-, ветро-, пылезащитные здания).
Специфичные объемно-пространственные варианты основных типов жилых зданий формируются при проектировании их для условий застройки на сложном рельефе.
2.Ленточные фундаменты. Выбор материалов, конструирование.
Ленточный фундамент – это железобетонная полоса, идущая по периметру всего здания. Ленту закладывают под все внутренние и наружные стены застройки, сохраняя одинаковую форму поперечного сечения по всему периметру фундамента.
Технология строительства ленточного фундамента достаточно проста по сравнению с плитным или свайным фундаментом. Но ей свойственна повышенная трудоёмкость и большой расход материала в сравнении со столбчатым видом фундаментов (больший объем бетона, большее количество опалубки, обязательное применение крана).
Материал для ленточных фундаментов
Самые популярные материалы для ленточного фундамента - это бутобетон, железобетон, кирпич, железобетонные фундаментные плиты и блоки.
1. Бутобетонный ленточный фундамент. Это смесь песчано-цементного раствора и достаточно крупных камней (не более 30 см в длину, с двумя, примерно, параллельными поверхностями массой до 30 кг.). Получается достаточно надежный фундамент. При хорошем запасе крупных камней и если на участке легкие грунты (песчаные) или скалистые, то это Вам подходит. Если на Вашем участке глинистые грунты, лучше этот материал не применять, так как фундамент из бутобетона может дать трещину или быть вовсе разорван. Ширина фундамента может быть от 200мм до 1000мм, в зависимости от нагрузки здания. Такой фундамент требует выполнять песчаную или гравийную подушкой толщиной не меньше 100мм для выравнивания поверхности грунта и удобности укладывания бетонной смеси.
2. Железобетонный ленточный фундамент. Это смесь цемента, песка и щебня армированного металлической сеткой или прутьями арматуры. Это самый популярный материал для фундамента. Он достаточно дешев, прочен, допускает создание монолитных конструкций сложной конфигурации. Если у Вас есть бетонный вибратор, то получается очень надежный и крепкий фундамент. Если на Вашем участке песчаные грунты, то это материал для Вас. Ширину такого фундамента выбирают в зависимости от толщины стены. К примеру, выбрав толщину стены в 2 керамических кирпича (510мм), ширины фундамента в 600мм, с армированием стержнями арматуры класса АIII диаметром 12мм, будет вполне достаточно для надежности дома.
3. Кирпичный ленточный фундамент пригоден как для надземной, так и подземной части фундамента и цокольных частей. Надо помнить, что кирпич очень гигроскопичен и во влажном состоянии легко разрушается даже легкими морозами, поэтому его необходимо защитить от влаги путем гидроизоляции. Если у Вас дом со стенами в 1-1.5кирипча или с каркасом из дерева, тогда этот материал Вам подходит. Высокий уровень грунтовых вод и большая глубина заложения исключают использование кирпичных фундаментов.
4. Фундаментные плиты и блоки. Для сборных фундаментов применяют фундаментные плиты тип ФЛ 12.12, ФЛ14.12 и т.п. и фундаментные блоки длиной 0.9, 1,2 или 2,4 м типа ФБС. Эти железобетонные изделия изготавливаются в заводских условиях. Они прочны, надежны и практически подходят для всех видов грунтов и типов зданий.
Конструкция ленточного фундамента
По конструктивным особенностям ленточные фундаменты бывают:
1. монолитные, которые выполняются непосредственно на строительной площадке;
2. сборные, которые выполняются из железобетонных типовых блоков произведенных на заводе и смонтированных на строительной площадке при помощи крана. Сборные фундаменты устраивают из железобетонных плит - подушек и бетонных блоков.
В зависимости от величины нагрузки различают мелкозаглубленный и заглубленный ленточный фундамент. Мелкозаглубленный и заглубленный ленточный монолитный фундамент представляют собой горизонтальную жесткую железобетонную раму, которая идёт по всему периметру здания, что обеспечивает устойчивость дома в условиях слабопучинистых и пучинистых грунтов. При этом достигается рациональное соотношение «прочность – экономичность». Затраты бюджета на такой фундамент составляют 15-18%. от стоимости всего строительства.
Мелкозаглубленный фундамент хорошо подходит для легких домов (деревянных, пенобетонных, каркасных, небольших кирпичных). Устраивается мелкозаглубленный фундамент на слабопучинистых грунтах. Глубина его заложения – 50-70 см.
Заглубленный ленточный фундамент строится в домах с тяжёлыми стенами или перекрытиями и, как правило, на пучинистых грунтах. Также устройство заглубленного фундамента необходимо, если в доме планируется подвал или гараж. Глубина заложения такого фундамента обычно на 20-30 см ниже глубины промерзания грунта. Заглубленный ленточный фундамент требует большего расхода материала. Под стены, находящиеся внутри здания можно сделать менее глубокий фундамент на 40-60см.
Заглубленный ленточный фундамент по сравнению с мелкозаглубленным является более прочным и устойчивым, благодаря тому, что низ его находится ниже уровня промерзания грунтовых вод и он не подвержен деформациям. Но при этом расход материалов и трудоемкость возрастают.
Эти фундаменты, как правило, закладываются в теплое время года. При этом не требуется применение дорогой техники, достаточно бетономешалки и малой механизации.
На сухих или песчаных грунтах ленточный фундамент можно закладывать и выше глубины промерзания, но не менее чем на 50-60 см от уровня земли.
На сильно вспучивающихся и глубоко промерзающих грунтах ленточные фундаменты применяются очень редко.
Основные конструкции монолитных фундаментов приведены на рисунке.
Сборные ленточные фундаменты широко применяются не только в промышленном и гражданском строительстве, но и при строительстве коттеджей и индивидуальных жилых домов.
К положительным сторонам применения этих фундаментов можно отнести сокращение сроков строительства и возможность нагружать конструкции после их небольшой выдержки по времени по окончанию монтажа. При этом надо учитывать, что такой фундамент обойдется дороже монолитных и требует применение грузоподъемной техники и квалифицированных рабочих.
Отрицательные стороны: прочностные показатели у сборного фундамента (при одинаковой толщине) на 20-30% ниже, чем у монолитного. Фундамент изготовленный из сборных блоков не обладает такой жесткостью как монолитный, так как состоит из отдельных элементов. Сборный фундамент нельзя усилить дополнительной арматурой. Ведь блоки выпускают по типовому проекту. Усиление сборного фундамента может быть достигнуто при помощи сеток укладываемых между рядами блоков, но и это не дает такого же результата, как пространственное армирование монолитного фундамента.
Уменьшить материальные затраты на фундамент такого типа для малоэтажного домостроения можно путем укладки фундаментных стеновых блоков и подушек не сплошным рядом, а с некоторым разбегом - это так называемые прерывистые фундаменты. Прерывистые фундаменты позволят сэкономить до 20 - 25 % блоков, что сказывается на себестоимости строительства.
3.Состав каркаса и его конструктивные схемы.
Каркас – комплекс несущих конструкций, воспринимающий и передающий на фундаменты нагрузки от веса ограждающих конструкций, технологического оборудования, внутрицехового транспорта. Каркас может быть железобетонным, стальным и смешанным (колонны – железобетонные, конструкции покрытия - стальные). Каркасы производственных зданий проектируются в основном так, что несущая способность и жесткость поперек здания обеспечивается поперечными рамами, а вдоль – продольными элементами каркаса, кровельными и стеновыми панелями. В соответствии с рисунком 1.1 поперечные рамы состоят из колонн, стоек рамы, и ригелей. Продольные элементы каркаса = подкрановые конструкции, подстропильные фермы, связи между колоннами и фермами, кровельные прогоны.
Конструктивные схемы каркасов различаются видом сопряжений (жесткое, шарнирное) ригеля с колонной. На рисунке а – жесткое сопряжение ригеля с колонной. При жестком сопряжении конструкция узла крепления фермы к колонне обеспечивает передачу моментов и в расчетной схеме принимается жесткий узел. При жестком сопряжении горизонтальные перемещения рам меньше, чем при таких же воздействиях на раму с шарнирным сопряжением. Большая жесткость необходима в цехах с мостовыми кранами, работающими весьма интенсивно. В этих цехах горизонтальные перемещения колонн могут препятствовать нормальной эксплуатации мостовых кранов. Но жесткое сопряжение препятствует типизации ферм, на которые в этом случае передаются значительные опорные моменты, разные для рам с разными параметрами. Поэтому жесткое сопряжение можно рекомендовать главным образом для однопролетных каркасов большой высоты при кранах тяжелого режима работы.
В многопролетных цехах горизонтальные нагрузки на одну раму воспринимаются несколькими, а не двумя как в однопролетных, колоннами, и поэтому даже в цехах большой высоты часто оказывается возможным использовать шарнирное сопряжение.
В многопролетных цехах с пролетами разной высоты, см. рисунок в, возможны решения, при которых часть узлов проектируется жесткими, а часть – шарнирными.
Опирание колонн на фундаменты в плоскости рам обычно конструируется жесткими, но возможно решение, когда только часть колонн сопрягается с фундаментом жестко, а часть - шарнирно, рисунок г.
4.Полимерные материалы для покрытия полов.
Линолеум выпускают безосновный и на теплозвукоизоляционной основе (тканевой, войлочной, вспененной). Независимо от основы линолеум может состоять из двух или большего количества слоев Верхний лицевой полимерный слой содержит меньше наполнителей, более стоек к истиранию, эластичен и декоративно оформлен. Последний слой более жесткий, содержит меньше полимера и больше наполнителей, чем лицевой слой. Наполнителями служат тонкие минеральные порошки (мел, тальк и др.).
Линолеум на тканевой основе получают путем нанесения пасты, содержащей полимер, пластификатор, наполнитель, краситель и другие добавки, на джутовую или иную ткань. Затем ткань со слоем нанесенной пасты проходит через термокамеру, в которой происходит полимеризация и превращение пасты в упругий и эластичный мате риал. Войлочную основу линолеума пропитывают антисептиками для придания биостойкости.
Линолеум-релин (резиновый линолеум) состоит из двух слоев нижнего (подкладочного), изготовленного из бывшей в употреблении дробленой резины с битумом, и верхнего (лицевого) - из смеси синтетического каучука (резины) с наполнителем и пигментом.
Двухслойный линолеум выпускают и другого типа: лицевым слоем служит обычный линолеум, а подкладочным - ячеистая (вспененная) пластмасса, придающая покрытию пола высокие тепло- и звукоизоляционные свойства.
Около половины общего выпуска рулонных полимерных мате риалов для пола приходится на долю поливинилхлоридного линолеума. Чистые полы из этого линолеума гигиеничны, биостойки и огнестойки. Низкая себестоимость и незначительные эксплуатационные расходы являются их преимуществом перед паркетным и дощатыми полами. Выпускается также глифталевый (алкидный) и коллоксилиновый (нитроцеллюлозный) линолеумы коричневого и красного цветов. Из-за повышенной возгораемости коллоксилиновый линолеум не применяют в детских учреждениях, театрах и т.п.
Линолеум изготовляют с гладкой и рельефной поверхностью, при¬давая ей разные цвета и рисунок. Длина рулонов 12 м, ширина 1,4-1,6 м, толщина 2-4 мм. Укладывают линолеум по ровному основа¬нию, наклеивают с использованием горячих и холодных мастик.
Ковровые синтетические материалы для пола имеют основу из полиуретана (или другого полимера), а для верха ковра применяют синтетические волокна, из которых изготовляют тканые и нетканые покрытия. Например, ворсолин состоит из двух слоев: основой его служат поливинилхлоридная пленка, а покрытие выполнено из вор¬совой пряжи.
Для устройства чистых полов могут применяться водостойкие сверхтвердые древесностружечные плитки с плотностью не менее 950 кг/м3, имеющие высокую прочность при изгибе (не ниже 50 МПа). Однако при сборке пола даже из крупноразмерных листов все же получаются швы. Из полимерных материалов можно устраивать чистые монолитные полы, вовсе не имеющие швов. Для этой цели применяют мастики, состоящие из связующего полимерного вещест¬ва, наполнителей, специальных добавок и красителей.
Бесшовные полы устраивают, применяя состав на основе водоразбавляемой поливинилацетатной эмульсии. Водную дисперсию по¬лимера, воду, наполнитель (молотый песок, зола и т.п.), пигмент за¬гружают в растворомешалку. Полученную после 4-5 мин переме¬шивания однородную мастику наносят на подготовленное основание пистолетом-распылителем в 2-3 слоя, причем каждый последующий слой наносят после высыхания последующего.
Полиэфирные составы для бесшовных полов приготовляют, используя, перекисные инициаторы и наполнители в виде стеклянного волокна, белой сажи и др. Благодаря химической стойкости, сопро¬тивлению ударам и истиранию полимерные полы применяют, в пер¬вую очередь, в зданиях с химически агрессивными средами. Однако полиэфирные полы недостаточно водостойки.
Полимербетонные наливные полы толщиной 20-50 мм не только химически стойки, но и способны выдержать тяжелые нагруз¬ки, возникающие при работе внутрицехового транспорта. Полимер¬ным связующим в бетоне являются фенолоформальдегидные, фурановые, эпоксидные или полиэфирные смолы с модификаторами, пла¬стификаторами, отвердителями, стабилизаторами и другими добав¬ками. В состав бетонной смеси помимо связующего входят порошкообразный наполнитель и заполнители (песок, щебень или гравий) Полимербетонную смесь укладывают на подготовленное ос¬нование и уплотняют виброрейками или катками, потом поверхность пола заглаживают.
Плитки для пола размером 300x300, 200x200 и 150x150 мм изго¬товляют из поливинилхлорида, инден-кумаронового полимера или резины. Износостойкие и химически стойкие плитки получают также из фенолоальдегидных прессовочных порошков, состоящих из полимера, наполнителя и добавок.
5.Строительные грузы и их транспортировка.
К строительным грузам относят сыпучие и навалочные (грунт, песок, гравий), пылящие (цемент, известь), строительные растворы (цементный раствор, жидкий бетон), стеновые материалы (кирпич, панели), ж/б изделия, металлические конструкции и длинномерные грузы (фермы, трубы, балки,). Перевозка строительных грузов, к объектам строительства, выполняется, как правило, единственным видом автотранспорта. От своевременности этих перевозок зависит возможность ритмичного выполнения строительных работ.
Строительные грузы в основном транспортируют:
с мест добычи на предприятия промышленности строительных материалов, на склады, строительные площадки;
из складов на предприятия промышленности строительных материалов, на строительные площадки;
с предприятий промышленности строительных материалов на строительные площадки, склады.
Автомобили-бетоносмесители применяют для перевозки бетонной смеси на значительные расстояния. При массовых перевозках товарного бетона с бетонных заводов на строительные площадки на расстояние до 20…30 км используются обычные автомобили-самосвалы.
По условиям перевозок и конструкции железобетонные изделия можно разделить на следующие основные группы: детали и конструкции небольших размеров, стеновые панели и перегородки, фермы и балки, объемные элементы (блок-секции, сантехкабины). Перевозка деталей и конструкций небольших размеров осуществляется на бортовых автомобилях и автопоездах, состоящих из автомобилей-тягачей и полуприцепов. При перевозке стеновых панелей и перегородок необходимо соблюдать ряд условий: во избежание поломок панели должны устанавливаться вертикально или наклонно (не более 8… 12° к вертикали) и надежно закрепляться; размещение панелей при транспортировке должно обеспечивать их выгрузку в любой последовательности и при перевозке облицованных панелей необходимо исключать возможность их трения между собой. Для перевозки панелей применяются автопоезда-панелевозы, состоящие из автомобилей-тягачей и полуприцепов. Для транспортирования ферм, длина которых достигает 30 м и более, используются автопоезда-фермовозы. Для перевозок этого вида груза характерно ухудшение маневренности, устойчивости транспортного средства при движении на поворотах и по плохой дороге, необходимость исключения восприятия фермой усилий кручения и продольного изгиба, передаваемых на раму транспортного средства при движении по неровной дороге. Последнее может не распространяться на арочные фермы длиной до 18 м, транспортировка которых допускается на автопоездах, состоящих из автомобиля-тягача и прицепа-роспуска. Современные фермовозы представляют собой полуприцепы скелетной конструкции кассетного типа. Основные требования к ним: обеспечение возможности перевозки ферм в рабочем положении; выполнение полуприцепа по низкорамной схеме с погрузочной высотой не более 0,7 м; оборудование тележки полуприцепа управляемыми колесами.
БИЛЕТ №20
1.Каркасы и элементы каркасов промышленных зданий.
Каркас - несущая основа здания, которая состоит из поперечных и продольных элементов. Поперечные элементы - рамы воспринимают нагрузки от стен, покрытий, перекрытий (в многоэтажных зданиях), снега, кранов, ветра, действующего на наружные стены и фонари, а также нагрузки от навесных стен.
В большинстве случаев конструкции одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий выполняют по каркасной схеме.Каркасные системы наиболее рациональны при значительных статических и динамических нагрузках, характерных для промышленных зданий, и значительных размерах перекрываемых пролетов. Основные элементы каркаса - рамы.
Однако при небольших пролетах ( до 12 м) и отсутствии тяжелого подъемно-транепортного оборудования вместо каркасных конструкций применяют конструкцию с несущими стенами.Основные конструктивные элементы таких зданий стены, несущие конструкции покрытия (балки или фермы) и уложенные по ним плиты покрытия. Поскольку в промышленных зданиях обычно отсутствуют внутрен¬ние поперечные стены, устойчивость наружных стен достигается устройством пилястр, которые располагают с внутренней или наружной стороны стены, чаше всего в местах оттирания несущих конструкций покрытия
Несущим остовомодноэтажного каркасного промышленного здания служат поперечные рамы и связывающие их продольные элементы
Поперечная рама каркаса Они состоят из колонн и несущих конструкций покрытий - балок или ферм, длинномерных настилов и пр. Эти элементы соединяют в узлах шарнирно с помощью металлических закладных деталей, анкерных болтов и сварки. Рамы собирают из типовых элементов заводского изготовления.
Продольные элементы каркасаобеспечивают устойчивость каркаса в продольном направлении и воспринимают кроме нагрузок собственной массы продольные нагрузки от торможения кранов и нагрузки от ветра, действующего на торцевые стены здания. К этим элементам относятся: фундаментные, обвязочные и подкрановые балки, несущие конструкции ограждающей части покрытия и спе¬циальные связи(между стойками и между несущими конструкциями покрытия),
Наружные стеныкаркасных зда¬ний представляют собой /тишь ограждающие конструкции и ПОЭТОМУ решаются как самонесущие или навесные
Конструктивная система покры¬тия может быть беспрогонной или с прогонами. В первом случае по не¬сущим конструкциям покрытия укладывают крупноразмерные плиты (панели) Во втором случае вдоль зда¬ния укладывают прогоны, а по ним в поперечном направлении — плиты небольшой длины. Беспрогонная схема покрытия по затратам материала более экономична.
При шаге колонн каркаса 12 м и более возникает необходимость устройства подстропильных конструкций, на которые через 6 или 12 м устанавливают ригели (балки) или фермы. В случае, когда отсутствует подвесной транспорт и несущей конструкцией ограждающей части покрытия служат железобетонные плиты длиной 12 м, надобность в под¬стропильных конструкциях при шаге колонн каркаса, равном пролету плит, отпадает.
Весьма перспективны покрытия в виде тонкостенных пространственных -инструкций: оболочек, сводов, складок и др.
Многоэтажные промышленные зданияпроектируют, как правило. с полным сборным железобетонным каркасом и еамомесущими или навес¬ными стенами и, в отдельных случаях, с неполным каркасом и несущими стенами.основные элементы каркаса –колонны, ригели, плиты перекрытий и связи.
Связи. Для обеспечения пространственной жесткости в зданиях между колоннами устраивают связи. По устройству они разделяются на крестовые и портальные. Связи изготавливают из стальных прокатных профилей. Для их крепления в колоннах предусматривают дополнительные закладные детали. Связи располагают в продольных рядах колонн у середины каждого температурного блока. Кроме вертикальных связей между колоннами устанавливают еще горизонтальные и вертикальные связи между фермами (балками) покрытий.
2.Поперечная рама ОПЗ. Расчетно-конструктивная схема. Нагрузки, учитываемые в расчете ОПЗ.
Ригели поперечных рам могут быть сплошными и сквозными, а соединение их со стойками – жесткое или шарнирное. Выбор очертания и формы сеченияя ригеля, его конструкции и характера соед-ния со стойками зависит от размера перекрываемого пролета, вида кровли, принятой технологии изготовления и монтажа.
Жесткое соединение ригеля и колонн рамы приводит к уменьшению изгибающих моментов. Но нагрузка, приложенная к колонне, вызывает изгибающие моменты в ригеле и наоборот. При шарнирном соед-и возможна независимая типизация ригеля и колонн. Шарнирное соединение ригеля с колонной упрощает их форму и конструкцию стыка, отвечает треб-м массового заводского производства. Конструкции одноэт рам с шарнирными узлами как более экономичные приняты в качестве типовых. Соединение ригеля с колонной выполняют монтажной сваркой стального опорного листа ригеля с закладной деталью в торце колонны.
Пролет до 18м в качестве ригелей – напряженные балки; 24,30м – фермы. Колонны каркасного здания м/б сплошными прямоугольного сеч-я или сквознымими двухветвевыми. При выборе колонн – учитывается грузоподъемность мост крана и высоту здания. Сплошные колонны прим-ют при кранах грузоподъемностью до 30 т и относительно небольшой высоте зд; сквозные колонны – при кранах грузоподъемностью 30т и больше и высотой зд более 12м. Высота сплошных колонн – 400-600 мм зависит от – средняя или крайняя. Жесткость колонн для зд с мост кранами достаточна, если высота сечения (1/10…1/14)Н1. Сквозные колонны имеют в нижней подкрановой части 2 ветви, соединение короткими распорками-ригелями. Высота – 1000-1600мм. При этом высота сечения ветви 250 или 300мм и ширина 500 или 600мм. Кроме того, ширина (1/25…1/30)Н. Расстояние м/у осями распорок (8…10)h. Размер от уровня пола до низа первой надземной распорки - не менее 1,8м, м/у ветвями должен обеспечиваться удобный проход. Нижнюю распорку располагают ниже уровня пола. Высота сечения распорки (1,5…2)h, а ширина – равной ширине сеч-я ветви.
Соед-е двухветвевых колонн с фундаментом осуществляется в одном общем стакане или же в 2-х отдельных стаканах . Глубину заделки колонны в стакане фундамента принимают равной большему из двух размеров: Hah=0,5+0,33h1(м) или Hah=1,5b. Кроме того, глубина заделки колонн д/б проверена из условия достаточной анкеровки продольной рабочей ар-ры. Колонны обычно выполняют в виде одного цельного элемента. Членение их на части по высоте для уменьшения веса монтируемых эл-в связано с затруднениями в устройстве стыков, а потому осуществляется редко. Для колонн применяют бетон кл В15…В30.
Нагрузки: поп. рама испытывает действие постоянных нагрузок от веса покрытия и различных временных нагрузок от снега, вертикального и горизонтального давления мостовых кранов, + и – давления ветра д.
3.Связи между стальными колоннами.
Связи – это важные элементы стального каркаса, которые необходимы для:
- обеспечения неизменяемости пространственной системы каркаса и устойчивости его сжатых элементов;
- восприятия и передачи на фундаменты ветровых нагрузок и горизонтальных крановых воздействий;
- обеспечения совместной работы поперечных рам при местных нагрузках (крановых);
- создания жесткости каркаса, необходимой для обеспечения нормальных условий эксплуатации;
- обеспечения условий высококачественного и удобного монтажа.
Связи бывают между колоннами и между фермами, горизонтальные и вертикальные. Назначение – обеспечение во время эксплуатации и монтажа геометрической неизменяемости и несущей способности каркаса в продольном направлении, а также устойчивости колонн из плоскости поперечных рам.
Для выполнения этих функций необходим хотя бы один вертикальный жесткий диск по длине температурного блока и система продольных элементов, прикрепляющих к нему колонны не входящие в жесткий диск. В жесткий диск включены две колонны, подкрановая балка, горизонтальные распорки и решетка, обеспечивающая геометрическую неизменяемость всех элементов диска. При больших шагах колонн в нижней части колонны целесообразно устройство диска в виде двухшарнирной решетчатой рамы, а в верхней – устройство подстропильной фермы. Правила размещения: При небольшой длине здания или температурного блока ставится вертикальный жесткий диск в одной панели, см. рисунок 3.3а. При большой длине здания или блока для колонн в торцах возрастают неупругие перемещения за счет податливости креплений продольных элементов к колоннам. Расстояние от торца блока до оси диска ограничивается с целью закрепления колонн, расположенных близко к торцу, от потери устойчивости. В этих случаях вертикальные связи ставятся в двух панелях, см.рисунок 3.3б, причем расстояния между их осями должно быть таким, чтобы температурные усилия не были большими.
Рисунок 3.3 – Расположение связей между колоннами. а – в коротких зданиях или температурных блоках; б – в длинных зданиях или температурных блоках; 1 – колонны; 2 – распорки; 3 – ось температурного шва; 4 – подкрановые балки
Предельные расстояния между дисками зависят от возможных перепадов температур и устанавливаются нормами:
От торца блока до оси ближайшей вертикальной связи: отапливаемое (90 (60)), неотапливаемое (75 (50)).
Между осями вертикальных связей в одном блоке: отапливаемое (60 (50)), неотапливаемое (50 (40)).
Примечание: размеры в скобках даны для зданий, эксплуатируемых при расчетных зимних температурах наружного воздуха от -40 до -65ºС.
Верхние вертикальные связи следует размещать не только в торцовых панелях здания, но и в панелях, примыкающих к температурным швам, так как это повышает продольную жесткость верхней части каркаса; кроме того, в процессе возведения цеха каждый температурный блок может в течение некоторого времени представлять собой самостоятельный конструктивный комплекс.
Вертикальные связи между колоннами ставят по всем рядам колонн здания, между одними и теми же осями. При проектировании связей по средним рядам колонн в подкрановой части следует иметь в виду, что часто по условиям технологии необходимо иметь свободное пространство между колоннами.
Связи воспринимают условные поперечные силы, возникающие при потере устойчивости колонн из плоскости поперечных рам; усилия от ветра, направленного на торец здания, и от продольных воздействий мостовых кранов. Ветровая нагрузка на торец здания воспринимается стойками торцевого фахверка и частично передается на связи по нижнему поясу ферм. Связи шатра передают ветровое воздействие Fвт в ряды колонн.
4.Стекло и его свойства. Сырье для производства стекла.
Стеклом называют все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплавов, независимо от их химического состава и температурной области затвердевания, обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым. Признаками стеклообразного состояния вещества является отсутствие четко выраженной точки плавления, гомогенность и изотропность. В стеклообразном состоянии могут быть получены многие вещества. Стекло способно образовывать называемые стеклообразующими оксиды SiO2, P2O5 и В2О3 без каких либо добавок. Однако в большинстве случаев сырьевой массой для производства стекол является многокомпонентная шихта, содержащая помимо стеклообразующего оксида различные добавки.
В строительстве используют почти исключительно силикатное стекло, основным компонентом которого является диоксид кремния.
Стекло не является веществом с определенным химическим составом, который может быть выражен химической формулой, поэтому состав стекла условно выражают суммой оксидов. Состав строительных стекол в зависимости от вида и назначения содержит оксиды с разным % по массе.
Каждый из оксидов играет свою роль в процессе варки формированийсвойств стекла. Оксид натрия ускоряет процесс варки, понижая температуру плавления, но уменьшает химическую стойкость стекла, оксид калия придает блеск и улучшает светопропускание. Оксид кальция повышает химическую стойкость стекла. Оксид алюминия повышаетпрочность, термическую и химическую стойкость стекла. оксид бора повышает скорость стекловарения. Для получения оптического стекла и хрусталя в шихту вводят оксид свинца, повышающий показатель светопреломления.
Сырье для производства стекла
Сырьевые материалы для производства стекла разделяются на основные и вспомогательные.
К основным относятся минеральное сырье и некоторые продукты промышленности: кварцевый песок, сода, доломит, известняк, поташ, сульфат натрия. Кроме того, в последнее время стали широко использоваться отходы различных отраслей промышленности – доменные шлаки, кварцсодержащие материалы, тетраборит кальция, стеклобой и др.
Минеральное сырье, как правило, имеет большое количество примесей и непостоянный состав. Примеси условно разделяются на две группы:
- ухудшающие качества стекломассы (оксиды же¬леза, хрома, титана, марганца, ванадия);
- соответствующие основным компонентам со¬става стекла (оксиды алюминия, Ca, Mg, K, Na).
Примеси первой группы придают стеклу нежелательную окраску, а также могут привести к образованию пороков в стекле в виде включений. Примеси второй группы обычно учитываются при расчете рецепта шихты.
Вспомогательные сырьевые материалы (осветлители, глушители, красители и др.) вводят в шихту для ускорения варки стекла и прида¬ния ему требуемых свойств.
Осветлители способствуют удалению из стек¬ломассы газовых пузырьков.
Глушители делают стекло непрозрачным.
Красители придают стеклу заданный цвет - соединения: ко¬бальта - синий, хрома - зеленый, марганца - фиолетовый, железа -коричневый и сине-зеленые тона и т.д.
5.Понятия о поточных методах возведения зданий и сооружений. Задачей поточного строительства является обеспечение непрерывного и ритмичного производства работ, равномерного использования денежных, материальных и трудовых ресурсов, загрузки производственной базы, строительных машин и оборудования для равномерного выпуска строительной продукции — зд, сооружений или их частей.
Поэтому поточным методом называют такой метод организации и производства стр-х работ и в целом всего строительства, который обеспечивает планомерный, ритмичный выпуск готовой строительной продукции (законченных зд, сооружений, видов работ и т. п.) на основе непрерывной и равномерной работы трудовых коллективов (бригад, потоков) неизменного состава, снабженных современной и комплексной поставкой всех необходимых материально-технических ресурсов. При последовательномметоде каждое последующее зд. или соор-е возводят после окончания строительства предыдущего. Продолжительность строительства при этом увеличивается длительность производственного цикла возведения одного здания, но потребление ресурсов в единицу времени является относительно небольшим. При параллельномметоде все здания возводят одновременно, что требует большой концентрации ресурсов. При этом общая продолжительность строительства существенно сокращается. При поточномметоде технологический процесс возведения зд. расчленяют на составляющих процессов (производство земляных работ, устройство фундамента, возведение стен и перекрытий, устройство крыши, отделочные работы, и т.д.), для каждого из которых назначают одинаковую продолжительность и совмещают их ритмическое выполнение на разных зданиях. Поточныйметод сочетает в себе положительные качества последовательного и параллельного методов — рациональное потребление ресурсов в относительно короткие сроки строительства. Возведение объектов ведут потоками разной сложности: комплексными, объектными, специализированными и частными.Комплексный поток состоит из объектных потоков, одновременно занятых строительством отдельных зданий и сооружений, входящих в состав промышленного предприятия, жилого квартала и т.д. Продукцией комплексного потока являются сданные в эксплуатацию промышленные объекты, законченные жилые кварталы и т.п.Объектный поток — совокупность специализированных потоков, состав которых обеспечивает выполнение всего комплекса работ по сооружению соответствующего объекта строительства. Продукцией потока являются отдельные здания или сооружения или их группы, объединенные общей строительной технологией.Специализированный поток состоит из ряда частных потоков, объединенных единой системой параметров и схемой потока. Специализированные потоки являются основными структурными элементами потока. Их продукцией служат законченные виды работ, конструктивные элементы и части зданий (работы нулевого цикла, монтаж конструкций, отделочные работы и пр.).Частный поток — это элементарный строительный поток, представляющий собой последовательное выполнение единым коллективом (бригадой, звеном) одного процесса на ряде захваток. Продукцией частного потока могут быть земляные работы, устройство фундаментов, кладка стен, штукатурные работы и т.д. Частный поток организуется в основном там, где возможно выполнение работ на разных захватках поточно-расчлененным способом
БИЛЕТ №21
1.Каркасы и элементы каркасов гражданских зданий.
Каркас представляет собой систему, состоящую из стержневых несущих элементов -вертикальных (колонн) и горизонтальных балок (ригелей), объединенных жесткими горизонтальными дисками перекрытий и системной вертикальных связей. Основное компоновочное преимущество каркасных систем в свободе планировочных решений, в связи с редко расстановленными колоннами, имеющие укрупненные шаги в продольном и поперечном направлениях. Системе присуще четкое разделение на несущие и ограждающие конструкции. Несущий остов (колонны, ригели и диски перекрытий) воспринимает все нагрузки, а наружные стены выполняют роль ограждающих конструкций, иногда воспринимая только собственный вес (самонесущие стены). Это дает возможность применять материалы прочные и жесткие - для несущих элементов каркаса, и тепло-звукоизоляционные материалы - для ограждающих. Использование высокоэффективных материалов позволяет добиться снижения веса здания, что положительно сказывается на статических свойствах здания.
Каркасы, применяемые в гражданском строительстве, можно классифицировать по следующим признакам:
1.По характеру статической работы:
- рамные - с жестким соединением несущих элементов (колонны, ригели) в узлах в ортогональных направлениях плана здания. Каркас воспринимает все вертикальные и горизонтальные нагрузки.
- рамно-связевые - с жестким соединением в узлах колонн и ригелей в одном направлении плана здания (создание рамных конструкций) и вертикальными связями, расставленными в перпендикулярном направлении рамам каркаса. Связями служат стержневые элементы (крестовые, портальные) или стеновые диафрагмы., соединяющие соседние ряды колонн.
Вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимаются рамами каркаса и вертикальными пилонами жестких связей.
-связевые- отличаются простотой конструктивного решения соединений колонн с ригелями, дающее подвижное (шарнирное) закрепление. Каркас (колонны, ригели) воспринимает только вертикальные нагрузки. Горизонтальные усилия передают на связи жесткости - ядра жесткости, вертикальные пилоны, стержневые элементы.
2. По материалам:
- железобетонный каркас, выполняемый в сборном, монолитном или сборно-многоэтажных гражданских зданий, возводимых по индивидуальным проектам:
- деревянный каркас в зданиях не выше двух этажей.
3. По составу и расположению ригелей в плане здания:
- с продольным, поперечным, перекрестным или безригельным решением.
2.Плиты покрытий одноэтажных промышленных зданий. Выбор материалов. Конструирование.
Беспрогонная система покрытий в наи¬большей степени отвечает требованиям укрупнения эле¬ментов, уменьшения числа монтажных единиц и является основной в строительстве одноэтажных промышленных зданий. В беспрогонных покрытиях промышленных зданий применяют крупные ребристые плиты номинальным раз¬мером 3X12 и 3X6 м. Плиты 1,5X12 и 1,5х6 м исполь¬зуют как доборные элементы в перепадах профиля по¬крытия, в местах повышенных снеговых отложений у фо¬нарей.
Плиты прогонных покрытий меньших размеров (3Х 0,5 и 1,5X0,5 м)опираются на железобетонные прого¬ны, которые, в свою очередь, опираются на ригели по¬перечных рам.
Плиты шириной 3м экономичнее плит шириной 1,5м по расходу материалов и трудозатратам на монтаже и не создают местного изгиба в унифицированных стропиль¬ных фермах с панелями верхнего пояса, равными 3 м. С другой стороны, несущая способность плит шириной 1,5 м вследствие уменьшения расстояния между продоль¬ными ребрами выше, чем соответствующих плит шири¬ной 3 м.
Плиты пролетом 6 метров могут быть с предварительным напряжением и без него, а плиты пролетом 12 метров выпуска¬ются только предварительно напряженными. Масса плит составляет от 1,5 до 4 тонн.
Сборные унифицированные плиты покрытий запроектированы в виде ребристых конструкций с двумя про¬дольными ребрами и системой поперечных ребер, распо¬ложенных с шагом 1,5 м в плитах шириной 1,5м и 1м в плитах шириной 3 м. На продольных и поперечных реб¬рах лежит монолитно связанная с ними тонкая полка толщиной 30мм в плитах пролетом 6 м и 25 мм в плитах пролетом 12м.
В плитах размером 3-12 м продольные предвари¬тельно напряженные ребра изготовляют заранее, а за¬тем бетонируют полку. Связь ребер с полкой создается устройством выпусков арматуры и сцеплением бетона. Раздельное изготовление плиты позволяет снизить класс бетона полок до В15. Плиты размером 3-6 м изготов¬ляют как раздельно, так и целиком.
Для изготовления ребристых плит покрытия используется бетон классов В25, В30. Предварительно напрягаемая арматура, устанавли¬ваемая в продольные ребра плит, разработана в трех вариантах: стержневая из стали А-3в, прядевая из ар¬матурных семипроволочных прядей класса П-7 и из вы¬сокопрочной арматурной проволоки периодического про¬филя. Кроме напрягаемой арматуры в продольные ребра устанавливаются сварные каркасы для восприятия по¬перечными стержнями поперечной силы и для восприя¬тия усилий, возникающих в стадии изготовления и транс¬портирования плит. Поперечные ребра армируются сварными каркасами. Для изготовления сварных каркасов продольных и поперечных ребер употребляется сталь классов А-3, А-1 и холоднотянутая круглая проволока. Полки плит армируются сварными сетками (реко¬мендуется применение одной цельной сварной сетки на плиту).
Для монтажа плит покрытия к железобетонным балкам или фермам железобетонным по концам про¬дольных ребер предусмотрены стальные закладные де¬тали из уголков с приваренными к ним анкерами. Эти закладные детали служат для предохране¬ния торцов ребер плит от разрушения при передаче уси¬лий предварительного напряжения на бетон. Плиты по¬крытия привариваются к несущим конструкциям (балкам, фермам) не менее чем по 3 (трем) углам.
Для пропуска через кровлю различного рода трубо¬проводов и вентиляционных шахт в плитах необходимо предусматривать отверстия. Отверстия (проемы) в плитах ребристых предусмотрены прямоугольной или круглой формы.Располагаются они в центре соответствующего поля полки, при этом в плите допускается наличие одного отвер¬стия. В типовых плитах перекрытия ребристых предусмотрено круглые отверстия диаметрами 400, 700, 1000 и 1450 мм (отвер¬стия диаметром 1450 мм для плит шириной 3 м).Прямоугольные отверстия предусмотрены в плитах размерами 1,5-6 и 3-6 м соответственно 1100 и 2500 мм по ширине плиты, а в плитах размерами 1.5-12 м и 3-12 м не более - 1000 и 2400 мм.
3.Связи по покрытию из стальных стропильных ферм.
Связи между фермами создают общую пространственную жесткость каркаса и обеспечивают: устойчивость сжатых элементов ригеля из плоскости ферм; перераспределение местных нагрузок (крановых), приложенных к одной из рам, на соседние рамы; геометрическую неизменяемость каркаса; восприятие и передачу на колонны некоторых нагрузок.
Система связей покрытия состоит из горизонтальных и вертикальных связей. Горизонтальные связи располагаются в плоскостях нижнего, верхнего поясов ферм и верхнего пояса фонаря. Горизонтальные связи состоят из поперечных и продольных.
Элементы верхнего пояса стропильных ферм сжаты, поэтому необходимо обеспечить их устойчивость из плоскости ферм. Ребра кровельных плит и прогоны могут рассматриваться как опоры, препятствующие смещению верхних узлов из плоскости фермы при условии, что они закреплены от продольных перемещений связями. Для закрепления плит и прогонов от продольных смещений устраиваются поперечные связи по верхним поясам ферм
В зданиях с мостовыми кранами необходимо обеспечить горизонтальную жесткость каркаса поперек и вдоль здания. При их работе возникают усилия, вызывающие поперечные и продольные деформации каркаса. Если поперечная жесткость каркаса недостаточна, краны при движении могут заклиниваться, и нарушается их нормальная эксплуатация. Чрезмерные колебания каркаса создают неблагоприятные условия для работы кранов и сохранности ограждающих конструкций.
В плоскости нижних поясов также устраиваются промежуточные поперечные связи, расположенные в тех же панелях, что и поперечные связи по верхним поясам ферм.
В длинных зданиях, состоящих из нескольких температурных блоков, поперечные связевые фермы по верхним и нижним поясам ставят у каждого температурного шва, как у торцов, так как каждый температурный блок – законченный пространственный комплекс.
Стропильные фермы обладают небольшой боковой жесткостью, поэтому процесс монтажа без их предварительного взаимного раскрепления недопустим. Поэтому необходимо устраивать вертикальные связи между фермами, располагающиеся в плоскости вертикальных стоек стропильных ферм. Для удобства крепления элементов связей эти стойки часто проектируют крестового сечения (из двух уголков). Обычно устраиваются одна-две вертикальные связи по ширине пролета, через 12 – 15м. При опирании опорного нижнего узла стропильных ферм на оголовок колонны сверху вертикальные связи необходимо располагать также по опорным стойкам ферм.
Вертикальные связи вместе с поперечными связевыми фермами по верхним и нижним поясам ферм обеспечивают создание жестких пространственных блоков у торцов здания. К этим блокам распорками привязывают промежуточные фермы.
В зданиях с подвесным транспортом вертикальные связи способствуют перераспределению между фермами крановой нагрузки, приложенной непосредственно к конструкциям покрытия. В этих случаях целесообразно вертикальные связи между фермами располагать в плоскостях подвески непрерывно по всей длине здания.
В многопролетных цехах связи по верхним поясам ферм и вертикальные ставятся во всех пролетах, а горизонтальные по нижним поясам – по контуру здания и некоторым средним рядам колонн через 60 – 90м по ширине здания, см. рисунок 3.9. В зданиях, имеющих перепады высот, продольные связевые фермы ставят вдоль этих перепадов.
Горизонтальные силы от мостовых кранов действуют в поперечном направлении на одну плоскую раму или две-три смежные. Связи обеспечивают совместную работу системы плоских рам, вследствие чего поперечные деформации каркаса от действия сосредоточенной силы значительно уменьшаются
4.Строительные растворы: назначение и классификация, способы приготовления
Строительный раствор - это искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания растворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов. Крупный заполнитель отсутствует, т.к. раствор применяют в виде тонких слоев.
Для изготовления стр. растворов чаще всего используют неорганические вяжущие вещества (цементы, возд. известь, стр-ый гипс).
По виду вяжущего различают: цементные, известковые, гипсовые.
По плотности: Тяжелые (>1500кг/м3) изготавливают из кварцевого песка; Легкие (<1500кг/м3) изг-т на пористом мелком заполнителе;
По назначению различают растворы: кладочные (кладка сетн, фундаментов, столбов, сводов), штукатурные (для стен), монтажные (заполнение швов между панелями, блоками), специальные (декоративные, гидроизоляционные, тампонажные и др).:
Для каменной кладки наружных стен здания. применяют цементно-известковые и цем.-глинянные растворы марок 10,25,50 и даже 100. Монтажные: рас-ры для заполнения гориз-ых швов при монтаже стен. панелей. Штукатурные растворы: для наружных каменных и бетонных стен зд. применяют цем.-известковые рас-ры, внутреннюю штукатурку выполняют из изв-х. гипсовых, изв.-гипсовых и цем.-извест-х растворов. Декоративные: предн-ны для отделочных слоев стеновых панелей и блоков, нар. внутр. отделки зд. Сделаны на основе белого, цветного и обычного портландцемента. Заполнитель – чистый кварцевый песок. Гидроиз-ые рас-ры: для гидроиз-ых слоев и штукатурок состава: цемент-песок. Применяют портландцемент, расширяющийся ц.. пуццолановый ц. Рентгенозащитный рас-р: пригот-ют на баритовом песке, применяя портландцемент или шлакопортландцемент. Вводят добавки: литий. барий и др.
Приготовление строит. смесей. Растворы приготавливают в виде готовых к применению смесей или в виде сухих смесей, затворяемых водой перед использованием. Процесс приготовления состоит из дозирования исходных материалов, загрузки их в барабан растворосмесителя и перемешивания до получения однородной массы. Смесители бывают с гориз-ым и вертик-ым лопастным валом. Они бывают разной вместимости: 30 л, 65 л и т.д. Бывают передвижные и стационарные.
Чтобы раствор обладал требуемыми св-ми, необходимо добиться однородности его состава. Для этого ограничают минимальное время перемешивания. Ср. прод-ть цикла перемешивания для тяжелых раст-в не менее 3 мин. Легкие р-ры перемешивают дольше. Для облегчения перемешивания в рас-р вводят раствор и глину в виде известкового или глиняного молока. Для приготовления растворов с пластификаторами, заливают известковое молоко такой консистенции чтобы не нужно было заливать воду, а затем засыпают заполнитель и цемент.
Зимой для получения растворов с + темп-ой составляющие раствора – песок и воду – подогревают до темпер-ры не > 60ºС. Вяжущее подогревать нельзя.
Лучше готовить растворы на централизованных заводах или растворных узлах – высокое качество продукции. В наст. время популярны сухие стр. смеси 5… 50 кг. На стройке требуют только добавления воды и перемешивания.
5.Возведение крупнопанельных, крупноблочных зданий. Конструктивные особенности. Общие требования к монтажу. Приспособления для монтажа
В основу конструкции крупнопанельного бескаркас¬ного здания положены принципы совместной пространст¬венной работы всех его элементов совмещения в конст¬рукциях несущих стен и ограждающих функций. Эти зд. отличаются сравнительно небольшим числом ти¬поразмеров элементов и простотой монтажа. До начала монтажных работ должны быть закончены земляные работы в котловане и уложены подземные ком¬муникации. Монтаж сборных элементов крупнопанельных зданий ведут по захваткам, в каждую из которых включают од¬ну или две секции, что обеспечивает непрерывность и равномерность процессов, т.е. поточность производства. Работы по возведению подземной части зданий также ведут по захваткам, совмещая земляные работы, произ¬водимые на второй захватке, с монтажом сборных эле¬ментов в законченном котловане первой захватки. Сборные элементы здания в монтажную зону могут подаваться либо непосредственно с транспортных средств, либо с приобъектного склада, расположенного в зоне действия монтажного крана, против соответст¬вующих захваток. Последовательность монтажа крупнопанельных зд. определяется в зависимости от конструктивных осо¬бенностей, устойчивости смонтированных элементов и частей зданий, удобств и безопасности монтажа. Существуют различные схемы последовательности монтажа крупнопанельных зданий. При этом необходи¬мо придерживаться следующих принципов: сборные эле¬менты необходимо устанавливать в проектное положе¬ние замкнутыми ячейками путем примыкания каждой последующей панели к ранее смонтированной и соедине¬нием их электросваркой; монтаж следует начинать об¬разуя маячные (базовые) ячейки, к которым относятся внешние углы и лестничные клетки зданий. Обычно мон¬таж начинают с внешних углов здания, так как после установки первых двух панелей наружных стен (попе¬речной и продольной) создается жесткий узел, обеспе¬чивающий пространственную неизменяемость конструк¬ций. Монтаж сборных элементов рекомендуется вести «на кран», т.е. начинать монтаж с более удаленной от крана панели, что впоследствии обеспечит визуальную связь крановщика с местом установки последующих элементов. При наличии двух строительных кранов мон¬таж следует начинать с внешних углов здания, ближай¬ших к каждому крану.
В проекте производства работ по монтажу полносбор¬ных зданий особо тщательно должна быть отработана нумерация сборных элементов, которая определяет по¬следовательность их установки в проектное положение. Номера элементов размечаются на поэтажных монтаж¬ных планах зд. При этом необходимо учи¬тывать, что очередность установки элементов не должна вызывать частой смены стропов и захватных приспособ¬лений. В зд. блочной схемы обеспечивается наибольшая степень их заводской готовности, поскольку все операции по изготовлению, комплектации, оснащению сантехниче¬ским и инженерным оборудованием, наружной и внут¬ренней отделке блоков переносятся на заводские усло¬вия. На строительной площадке выполняется лишь мон¬таж блоков, соединение трубопроводов и заделка сты¬ков, что составляет 15—20% общих трудозатрат на зда¬ние. Панельно-блочная схема зданий предусматривает со¬четание несущих объемных блоков, расставляемых на различных расстояниях друг от друга, и плоских пане¬лей перекрытий и стен, замыкающих свободные про¬странства между блоками. Однако применение этой схемы в строительстве домов жилого и культурно-быто¬вого назначений в определенной степени ведет к сниже¬нию степени заводской готовности, поскольку их панель¬ную часть приходится отделывать в условиях стройпло¬щадки и доля заводских трудозатрат в этих зданиях составляет около 55—65%. В панельно-блочных домах, кроме того, увеличиваются количество, разнотипность и разновесность монтажных элементов. Вследствие устойчивости блоков отсутствуют составляющие процессы временного закреп¬ления, выверки и доведения их до проектного положения после установки на перекрытие.Здание в процессе монтажа делят на захватки. По¬следовательность монтажа блоков зависит от особеннос¬тей конструктивных решений, соединений блоков с плос¬кими элементами, а также от типа используемого мон¬тажного крана и его параметров. Общим для большинства случаев (при монтаже зда¬ний башенными, козловыми, гусеничными и пневмоколесными кранами) является то, что первыми монтируются блоки дальнего, относительно кабины машиниста, ряда, что обеспечивает машинисту лучший обзор места уста¬новки последующих элементов. При наличии в конструк¬ции здания плоских деталей последовательность монта¬жа решается в соответствии с конкретными конструктив¬ными особенностями узлов их примыканий к блокам. В таких случаях рекомендуется начать монтаж с блоков, а затем плоских элементов, что не потребует частой смены монтажной оснастки и рабочих приемов. Строповку и подъем блоков осуществляют при помощи пространственной балансирной траверсы; а транспор¬тировку блоков на строительную площадку — посредст¬вом трейлеров или автоприцепов. Монтаж блоков ведется с транспортных средств.
БИЛЕТ №22
1.Освещение зданий. Виды и требования. Классификация фонарей.
-Освещение зданий
Инсоляция - прямое солнечное облучение помещений квартиры - является существенным оздоровляющим фактором.
Минимальная длительность прямого солнечного облучения (в часах) в периоды осеннего и весеннего равноденствия регламентирована нормами проектирования и увязана с климатическими условиями района строительства.
На юге, где тепловая составляющая инсоляции (солнечная радиация) может вызвать дискомфорт из-за перегрева помещений, нормативная длительность инсоляции минимальна (1.5 ч). в умеренном климате возрастает до 2_ч, а в северных районах до 2.5 ч. Эти требования оказывают прямое влияние на выбор планировочного решения секций и домов в соответствии с их размещением в застройке. Исключается ориентация всех помещений квартир на северный сектор горизонта. Исключается ориентация на этот сектор 1-й 2-комнатных квартир, а в 3-х и 4-х комнатных квартирах на северный сектор допускается ориентировать не более двух комнат.
Естественное освещение в квартирных домах, общежитиях, гостиницах, интернатах должно быть обеспечено во всех жилых комнатах, помещениях медицинского, культурно-бытового обслуживания.
Естественное освещение «вторым светом» либо искусственное освещение допускается для остальных подсобных помещений (ванных, душевых, туалетов, гладильных, бельевых и пр.)
Естественное освещение помещений для жилых зданий нормируют по отношению площади проёма к площади пола освещаемого помещения: Она должна составлять 1:8 во всех климатических районов кроме южных, где она =1:10. Отношение площадей оконных проемов во всех комнатах и кухнях к площади фасада не должно превышать 1:5.5 в целях экономии (т.к. сметная стоимость светопрозрачной части наружных стен наЗО-40% выше, чем глухой части; также теплопередача окна в 3 раза больше, чем у стен).
-Классификация фонарей
В покрытиях зданий предусматривают специальные проемы с остекленными надстройками, называемыми световыми фонарями. Наряду с освещением эти фонари могут служить целям воздухообмена в помещениях, вследствие чего их называют в этом случае светоаэрационными. Фонари подразделяют на прямоугольные, трапециевидные, треугольные, М-образные, шедовые и зенитные.
а. б - прямоугольные;
в. г - трапецеидальные односторонние (шедры);
д - зубчатые
е - пилообразные, зенитные; ж — точечные, куполообразные; з - треугольные, ленточные.
1. Основные помещения. Входные узлы. Горизонтальные и вертикальные коммуникации зданий.
2.Железобетонные балки покрытий одноэтажных промышленных зданий. Выбор материалов. Особенности конструирования.
Виды балок: двухскатные, односкатные, двускатные решетчатые. Очертание верхнего пояса в 2х скатом покрытии может быть с пост. уклоном, ломаным или криволинейным. Балки односкатного покрытия выполняют с II поясами или ломаным нижним поясом. плоского покрытия - с II поясами. Шаг балок покрытия 6 или 12 м.
Балки пролетами 6 и 9 м армируют ненапрягаемой арматурой. Для пакетов продольных стержней применяют арматуру А-II. Ребро и полку таврового сечения армируют гнутыми сетками из проволоки Вр-1 или арматуры класса А-1. Балки изготавливают из тяжелого бетона классов В15...40 или бетона на пористых заполнителях классов В 20…30. Балки могут быть одно- и двухскатными. У опор балок устраивают ребра жесткости.
Балки пролетом 12, 18 и 24 м применяют с напрягаемой продольной арматурой. Они могут быть двутаврового сечения или решетчатыми. Высота балок на опоре 790 или 890 мм, а в середине пролета зависит от уклона верхнего пояса.
Наиболее экономичное поперечное сечение балок покрытий – двутавровое со стенкой. Толщину стенки 60…100мм балки двутаврового сечения назначают главным образом из условий удобства размещения арматурных каркасов, укладки и уплотнения бетона. Балки выполняют из бетона классов В25...40 при уклоне 1:5. В качестве продольной напрягаемой арматуры применяют канаты класса К-7, стержневую арматуру классов А-V и А-IV, а также высокопрочную проволоку класса Вр-11. Поперечные стержни стенки и хомуты нижней полки, а также продольные стержни верхней полки выполняют из арматуры класса А-III.
Решетчатые балки имеют прямоугольное поперечное сечение шириной 200…280 мм.. Одно- и двускатные балки с отверстиями позволяют снижать трудоемкость изготовления и расход материалов.. применение решетчатых балок взамен балок с полигональным очертанием верхнего пояса создает более благоприятное распределение усилий.
3.Действительная работа каркаса под нагрузкой.
Расчетная схема поперечной рамы - это многократно статически неопределимая сквозная система с жесткими узлами. Общепринято при легких фермах пренебрегать жесткостью узлов при определении усилий,считая их шарнирными. Такое приближение приводит к незначительным погрешностям при расчете рамы,но в самом начале требует знания моментов инерции сечении всех стержней рамы. Определение усисилий в системе не очень сложно, но уже в начале требует знания моментов инерции и площадей сечения стержней системы. Поэтому при расчете сквозные колонна и ферма заменяются сплошными эквивалентной жесткости. Полученная расч. схема в зависимости от конструкции сопряжения ригеля с колонной может быть жесткими или шарнирными узлами. Т.е. при расчете рам используют упрощенные расчетные схемы , они намного сокращают трудоемкость расчета и приводят к незначетельным погрешностям в расчетах.. Но действительная нагрузка всегда будет другой. связано с методами расчета, и идеализированными условиями опирания поперечных рам и споряжения элементов. В настоящее время расчитывают по недеформируемой схеме ( т.е. при действии нормальной силы, не учитывается возникающий момент в верхнем узле рамы).
ПРИМЕР ( СХЕМА). на рисунке показана расч. схема однопролетной рамы с жестким защемлением ригеля в ступенчатых колоннах. Сквозной ригель заменен сплошным стержнем, который расположен на уровне нижнего пояса фермы. Такая схема применяется для расчета на постоянные и снеговые нагрузки,т.к. центры тяжести верхней и нижней частей колонны не совпадает. Образуется горизонтальный уступ е0 жесткость которого принимается абсолютной. Для статического расчета рамы достаточно знать только соотношение моментов инерции элементов рамы, а не их абсолютное значение. Соотношение могут быть след.: . При расчете крановых и ветровых нагрузок деформациями ригеля пренебрегают, считая его абсолютно жестким.
Постоянные нагрузки на ригель рамы обычно принимают равномерно распределенными по длине ригеля в соответствии с рисунком 3.4.
Величина распределенной постоянной нагрузки определяется в табличной форме.
В распределенную поверхностную нагрузку включаются нагрузки от всех слоев кровли, конструкций фермы, фонаря, связей с соответствующими коэффициентами надежности по нагрузке. Линейная распределенная нагрузка на ригель собирается с площади А1 в соответствии с рисунком 3.4.
При подсчете линейной нагрузки на ригель qп(рисунок 3.4 а,б) нужно спроектировать qкрна горизонтальную поверхность в соответствии с рисунком 3.4в и собрать с ширины, равной шагу стропильных ферм bф. Таким образом, , При шарнирном сопряжении ригеля с колонной нужно учесть внецентренность опирания фермы на колонну, см. рисунок 3.4б, из-за которой возникает сосредоточенный момент, равный произведению опорной реакции фермы на эксцентриситет еф. При наличии подстропильных ферм на колонны передаются еще и сосредоточенные силы Fпф, равные опорным реакциям подстропильных ферм. Сила Fпф равна весу покрытия на площади А2.
Остальные постоянные нагрузки собирают в сосредоточенные силы, условно приложенные к низу подкрановой и надкрановой части колонны по оси сечения. Сила F1 включает в себя собственный вес нижней части колонны и нагрузку от стен на участке от низа рамы до уступа колонны (если стена не самонесущая); аналогично сила F2включает в себя вес верхней части колонны и вес подвесных стен выше уступа. При этом моменты, возникающие от веса стен, в расчете не учитываются. Собственная масса конструктивных элементов может быть ориентировочно определена по таблице.
4.Природные каменные материалы: общие сведения, применение в строительстве
Природными каменными материалами называют материалы и изделия. получаемые механической обработкой (дроблением, раскалыванием, расплавлением и т.п) горных пород. Горная порода – крупное скопление, сложенное из 1го или нескольких минералов, с постоянным составом и св-ми. Природный камень наряду с древесиной был первым стр-ным материалом, используемым чел-ком. Пример: пирамиды Египта, храмы Др. Греции, замки и т.д.
Каменный природные материалы очень прочны, долговечны, огнестойки, изготовлены из местного сырья. Из за положительных эксплуатац-х и эстетических качеств широко применяются для облицовочных работ, устр-ва полов, дорожных покрытий и пр. Высокая стойкость природных каменных мат-ов делает их незаменимыми для гидротехн-х соор., дорожного и мостового стр-ва и во многих др. случаях.
Пористые камни (известянк-ракушечник, вулк. туф) очень эффективны как местный материал для возведения стен вместо кирпича и др. иск-ых стеновых материалов, посколько затраты на добычу меньше, чем на произв-во кирпича. Большое кол-во используется в качестве сырья для получения стр-х материалов: керамики, стекла, минеральных вяжущих вещ-в. Отходы горнодобывающей и камнеобрабатывающей пром-ти исполь-ся в качестве заполнителя для бетонов, и др.
Применение: 1) грубообработанные каменные материалы (песок, щебень, гравий, бутовый камень); 2) штучные материалы ( стеновые камни, наружная и внутр. облицовки здания, покрытие пола, дорожные каменные материалы, мат-лы для гидротехн-х соор.).
5.Возведение зданий из объемных блоков.
Сущность объемно-блочного домостроения выражает¬ся в резком укрупнении и обеспечении наибольшей степе¬ни заводской готовности монтажного элемента здания, представляющего собой законченную структурную еди¬ницу в виде замкнутой пространственной конструкции, обладающей необходимой прочностью, жесткостью, самоустойчивостыо, как независимо от других таких же элементов, так и в совместном их сочетании в зданиях и сооружениях. Жилые дома из объемных элементов, представляющие собою пространственно-несущую конструкцию, состоят из нескольких типоразмеров: блоков жилых комнат, лестничных клеток, санитарных узлов с кухнями. Процесс возведения объемно-блочных зданий сущест¬венно отличается от возведения зданий традиционных конструкций. Здесь отсутствуют целые комплексы трудо¬емких работ. Вследствие устойчивости объемных блоков отсутствуют составляющие процессы временного закреп-ления, выверки и доведения их до проектного положения после установки на перекрытие. Монтаж объемных блоков состоит из процессов уста¬новки их в проектное положение и устройства между ни¬ми связей. Цикл установки блоков состоит из следующих операций: подачи траверсы на блок; строповки; подачи блока к месту установки; наведения блока над местом установки; ориентирования и установки блока в проект¬ное положение; проверки положения блока и расстроповки. Для выполнения начальных этапов монтажного цик¬ла — подачи траверсы и строповки блока имеет зна¬чение расположение центра тяжести объемного блока. Для этих целей используются балансирные траверсы, которые имеют устройства, позволяющие производить перемещение точки подвеса траверсы в соответствии с положением центра тяжести блока( и тем самым обеспе¬чивать нужное для монтажа положение блока в прост¬ранстве. В большинстве случаев объемные блоки пода¬ются к месту установки не в горизонтальном положении, а с наклоном в сторону наружной грани на 1,5—2°, так как установка их в проектное положение начинается именно с этой грани.
Здание в процессе монтажа делят на захватки. По¬следовательность установки блоков зависит от особен¬ностей конструктивных решений: способа размещения коммуникаций на объемном блоке и их стыковки, от ти¬пов монтажных кранов и их параметров. Так, например, при расположении коммуникаций внутри блока наибо¬лее рациональной является параллельный монтаж обеих продольных рядов объемных блоков от одного торца зда¬ния к другому, обеспечивая фронт работ для заделки стыков
БИЛЕТ №23
1.Основные помещения. Входные узлы. Горизонтальные и вертикальные коммуникации зданий
Планировочная структура, состав взаимосвязь и параметры помещений общественного здания определяются требованиями функционально-технологического процесса, протекающего в этом здании. В современном общественном здании существует, как правило, несколько процессов. Среди них выделяют главный, определяющий назначение данного здания, и второстепенные процессы, имеющие вспомогательное назначение (например, в учебном заведении главным процессом является учебное занятие, а вспомогательными- административно-хозяйственная деятельность. общественное питание, медицинское обслуживание, проведение культурного досуга и пр.). Главная функция формирует главное помещение, вспомогательная - состав и параметры подсобных, вспомогательных помещений.
Параметры помещения общественного здания определяются функциональным пространством, необходимым для функционального процесса (или его элементов) в этом помещении. При этом, учитываются усредненные антропометрические показатели человека, его перемещения в пространстве, габариты мебели и оборудования и пр. На этой основе устанавливаются научно обоснованные размеры пространства, необходимого для данного процесса и увязываются с укрупненной модульной сеткой размеров.
Примерная общая площадь главного помещения общественного здания определяется умножением площади, приходящейся на единицу вместимости (указывается в нормах проектирования) на вместимость данного здания.
Главной функции соответствует главное помещение (или группа помещений) общественного здания, которое формирует его композиционное ядро. При разработке общей композиции здания определяются пространственные (по горизонтали и по вертикали) взаимосвязи ядра со структурными узлами. Структурными узлами в общественном здании являются:
- входная группа (тамбуры, вестибюли, гардеробные);
- группа вспомогательных и подсобных помещений, санитарные узлы;
- горизонтальные коммуникации (коридоры, холлы, галереи, фойе);
- вертикальные коммуникации (лестницы, лифты, эскалаторы).
Входная группа. Должна обеспечивать удобный проход в здание населения всех групп, включая престарелых и инвалидов. Тамбуры - входные устройства шлюзового типа, которыми оборудуются входы во всех общественных зданиях круглогодичного использования. В зданиях, предназначенных для непосредственного обслуживания населения устройство тамбура должно предусматривать свободный и удобный доступ инвалидов. Тамбур выполняет функцию теплозащиты внутреннего пространства(вестибюля) при отрицательных температурах наружного воздуха. Проектируется в виде одного шлюза с двумя последовательно расположенными дверями в зданиях, возводимых в IVи III климатических районах и двух шлюзов с тремя дверями - во II и I районах. При этом. теплозащитные функции тамбура обеспечиваются полным закрытием первой двери до открывания следующей. В тамбуре может быть устроена тепловая завеса. Минимальная глубина тамбура принимается равной ширине дверных полотен плюс 0.3 м. Вместе с тем. глубина шлюза (тамбура) определяется не только удобством пользования при входе - выходе, но также возможностью въезда -выезда инвалидов на креслах- колясках и должна быть не менее 1,5 м. Ширина шлюза из этих же условий. - не менее 2,2 м. Ширина дверного проема входа в здание принимается не менее 1.31 м. Нижняя часть полотен входной двери на высоту 0,3 м от пола защищена полосой из ударопрочного материала. Пороги при входных дверях делаются скругленными высотой 0,025 м. Перед входом (тамбуром) снаружи устраивается крыльцо или площадка размерами не менее 1,5 х 1.5 м. Внутри здания перед входной дверью также предусматривается площадка размерами 1.2 х 1.5 м. Наличие этих площадок позволяет инвалиду на кресле-коляске маневрировать при открывании дверей "к себе" и "от себя". Высота крыльца(площадки) не менее 0,15 м от уровня тротуара перед зданием. При этом, ступени крыльца должны дублироваться пандусом шириной 1.2 м с уклоном 8%. Наружные лестницы и пандусы должны иметь поручни, которые устанавливаются по обеим сторонам на высоте 0.9 м. Над крыльцом(площадкой) перед входом в здание устраивают козырек с водоотводом.
Вестибюли устраиваются, как правило, при главном входе в здание, но в крупных центрах, комплексах, протяженных зданиях может быть несколько вестибюлей при равнозначных входах. В зрелищных зданиях(театрах. кинотеатрах и пр.) отдельно проектируют кассовый вестибюль. В вестибюле может размещаться гардеробная. Площадь вестибюля определяется в зависимости от вместимости, режима функционирования общественного здания, а также величины предельной площади между противопожарными стенами (приводится в нормах проектирования). Площадь вестибюля принимают из расчета минимум 0,20 - 0,25 м на 1 посетителя (или работающего в административном здании), но не менее 18 м2.
Гардеробные. Предназначены для хранения верхней одежды сотрудников и посетителей и оборудуются открытыми вешалками (обычными .напольными, подвесного или консольного типа) из расчета площади соответственно 0,1 м2 и 0,08 м2.
Гардеробная проектируется, как правило, глубиной не более 6 м. Для выдачи -приема одежды устраивается барьер шириной 0,6-0,7 м из расчета 1 погон, м на 30-50 мест. Между барьером и вешалками предусматривается проход шириной 0,8-1,0 м, а перед барьером, - свободная площадь шириной 3-4 м для подхода посетителей.
Отметка пола вестибюля(с гардеробной) должна быть выше отметки тротуара перед входом не менее, чем на 0,15 м. Архитектура вестибюля, его пространственное, пластическое решение зависит от назначения, общественной и градостроительной значимости здания.
Подсобные и вспомогательные помещения имеют различные размеры: от небольших, площадью от 3 - 8 м и высотой 2,4-3,6 м (кладовые, технические и пр.) до весьма обширных, - площадью 150, 200 и более м и высотой до 6 м (склады магазинов, хранилища, запасники музеев и пр.). Санитарные узлы. Ими оборудуются все общественные здания и сооружения в соответствии с требованиями строительных норм и правил (СниП). В состав санитарных узлов входят помещения: уборные, умывальные, душевые, ванные. Состав помещений, вид и количество их оборудования устанавливаются нормами проектирования и зависят от назначения и вместимости общественного здания.
Размещаются санитарные узлы в здании преимущественно на основных путях движения людей, - в вестибюлях, у лестничных клеток, в коридорах. При размещении санузлов на этажах их следует располагать один над другим по вертикали. Помещения санузлов по эстетическим соображениям не рекомендуется располагать у наружных стен главного фасада общественного здания. Санузлы не требуют обязательного естественного освещения, поэтому они могут быть размешены в глубине здания. Для некоторых общественных зданий, - детских дошкольных учреждений, больниц и пр., -расположение санузлов определено нормами.
Предельное расстояние от уборных до самого удаленного места пребывания людей не должно превышать 75 м. Входы в уборные предусматривают через шлюз, в котором размешаются умывальники и электрополотенца. Уборные оборудуются унитазами, размещенными в закрытых кабинах размером 1,2x0,8 м. Мужские уборные оборудуются также писсуарами в количестве, как правило, равном числу кабин.
Для инвалидов на креслах-колясках размеры уборных назначают из условия помещения коляски. Кабина проектируется увеличенных размеров 2,2x2,2 м и оборудуется унитазом, умывальником и специальными поручнями (рис. 14.2).
Душевые и ванные проектируются, в основном, в составе санузлов лечебных, спортивных, оздоровительных, детских дошкольных учреждений, интернатов, а также некоторых других общественных учреждений. Помещения душевых отделяются от коридора или смежного помещения шлюзом - преддушевой, пространством, предназначенным для вытирания тела. Душевые и преддушевые не допускается размещать у наружных стен здания.
Групповые душевые оборудуются, как правило, открытыми душевыми кабинами, с размерами в плане 0,9 х 0,9 м, огражденными с трех сторон перегородками высотой не менее 1,8 м от уровня пола. Ширина прохода между рядами кабин 1,5 м, между рядом кабин и стеной (перегородкой) 1,2 м. Следует предусматривать также закрытые душевые кабины общего типа(для престарелых и инвалидов) и для инвалидов на креслах-колясках. Закрытые кабины общего типа проектируют размером 1,8x0,9 м, кабины для инвалидов на креслах-колясках 2,1 х 1,7 м. Кабина для инвалидов на креслах - колясках оборудуется ванной, умывальником и специальными поручнями. Входы в закрытые кабины проектируются из помещений, отдельных от душевых. Двери кабин должны открываться наружу. Примеры душевых приведены на рис. 14.2 (3).
Горизонтальные и вертикальные коммуникацииопределены объемно-планировочным решением общественного здания, с их помощью осуществляется взаимосвязь помещений. Для связи помещений в пределах одного уровня (этажа) используются горизонтальные коммуникации, -коридоры, галереи, рекреации, проходы и т.п. Для связи помещений на разных уровнях используются вертикальные коммуникации, - лестницы, лифты, пандусы, эскалаторы. Распределительными и соединительными коммуникационными узлами являются поэтажные лестнично-лифтовые холлы. Коммуникационные помещения предназначены для движения людей и являются основными путями эвакуации людей из здания в экстремальных условиях. Коридоры должны иметь четкую планировочную схему, позволяющую посетителям здания свободно в нем ориентироваться. Поэтому, коридоры должны быть, в основном, прямолинейными с минимальным количеством поворотов и уступов.
Выделяют главные и второстепенные, сквозные и тупиковые коридоры. В некоторых случаях коридоры выполняют и дополнительные функции, - ожидания, отдыха, прогулки (например, в больницах, поликлиниках). В соответствии с этим изменяется планировочное решение и коридоры преобразуются в фойе, ожидальни, кулуары, рекреации. Например, рекреации представляют собой коридоры, снабженные естественным освещением и расширенные до 2,8 - 3,2 м. Функции рекреаций выполняют также и "световые карманы", устраиваемые по длине коридора. Фойе и кулуары устраивают, как правило, при зрительных залах в форме уширенных коридоров или компактных помещений с соотношением сторон 1:2. Главными являются коридоры, по которым движется основной поток посетителей к лестницам и выходам из здания
2.Железобетонные фермы. Типы ферм. Выбор материалов.
Фермы железобетонные представляют собой каркасные конструкции, которые состоят из отдельных соединенных между собой стержней. По верхнему краю фермы проходят стержни, образующие верхний пояс, по нижнему – нижний. Вертикальные сегменты фермы называются стойками, а наклонные – расколами. Между стойками фермы находятся раскосы и стойки, образующие решетку фермы, места их соединения называются узлами фермы.
Фермы выпускаются как в готовом виде, так и составные, то есть собирающиеся непосредственно на месте стройки из нескольких частей, имеют прямоугольное сечение.
Ж/б фермы применяют при пролетах 18,24 и30м и шаге 6 или 12м. В ж/б фермах в сравнении со стальными расход металла почти вдвое меньше, но трудоемкость и стоимость изготовления немного выше. При пролетах 36м и больше, как правило, применяют стальные фермы. Однако технически возможны ж/б фермы и при пролетах 60м и более. При скатных, малоукл-х и плоских покрытиях применяют ж/б фермы, отличающиеся очертанием поясов и решетки и имеющие различие ТЭП.
Различают осн-е типы ферм: 1)сегментные с верхним поясом ломаного очертания и прямолин-ми участками м/у узлами; 2)арочные раскосные с редкой решеткой и верхним поясом плавного криволин-го очертания; 3)арочные безраскосные с жесткими узлами в примыкании стоек к поясам и верхним поясам криволин-го очертания; 4) полигон-ые с паралл-ми поясами или с малым уклоном верхнего пояса трапец-го очертания; 5)полигон-е с ломаным нижним поясом; треугольные раскосные или безраскосные.
Наиболее благоприятное очертание по условию статической работы имеют сегментные и арочные фермы, т.к. очертание их верхнего пояса приближается к кривой давления. Решетка этих ферм слабо работающая (испытывающая незнач-е усилия), а высота на опорах сравн-но небольшая, что приводит к снижению массы фермы и уменьшению высоты наружных стен.
Выбор материалов. Железобетонные фермы пролетом 18, 24, 30 м изготавливают из напрягаемой проволочной, канатной или стержневой арматурой. Арматуру натягивают на упоры. Панели верхнего пояса ферм, за исключением арочных раскосных, имеют длину 3 м, чтобы нагрузка от плит покрытия передавалась на узлы ферм. В данном случае не возникает местного изгиба верхнего пояса. Наиболее благоприятное по статической работе очертание верхнего пояса имеют арочные и сегментные фермы. Благодаря эксцентриситету продольной силы в данном поясе возникает изгибающий момент, обратный по знаку моменту от внеузлового загружения
Фермы изготавливают из бетона классов В30…В60. Верхний пояс, раскосы и стойки решетки армируют сварными каркасами из стержней класса А-III. Нижний пояс ферм кроме продольной напрягаемой арматуры имеет конструктивные замкнутые хомуты с шагом 500 мм. Арматуру элементов решетки объединяют в узлах с арматурой поясов ферм путем применения дополнительных сеток, состоящих из окаймляющих и поперечных стержней. Опорные узлы армируют не только сетками, но и дополнительной ненапрягаемой продольной и поперечной арматурой. Последняя предохраняет бетон от возникновения трещин вдоль напрягаемой арматуры при отпуске ее натяжных приспособлений. Опорные узлы, верхний пояс и стойки армируют сварными пространственными каркасами
Напрягаемую ар-ру нижнего пояса фермы предусм-ют неск-х видов: канаты кл. К-7, К-10; стержневую кл. А-IV, высокопр-ую проволоку Вр-П. Ар-ру натягивают на упоры. Хомуты нижнего пояса выполняют в виде встречно поставленных П-образных сеток, окаймляющих напрягаемую ар-ру. В опорном узле поставлены дополнит-ые продольные ненапрягаемые стержни диаметром 12 мм, заведённые в приопорную панель нижнего пояса, и попер-ые стержни диаметром 10 мм.
3.Временные нагрузки на поперечную раму стального каркаса.
Снеговая нагрузка. Расчетная линейная нагрузка на ригель рамы от снега qсн определяется по формуле: , где γf – коэффициент надежности по нагрузке следует принимать равным 1,4. При расчете элементов конструкции покрытия, для которых отношение учитываемого нормативного значения равномерно распределенной нагрузки от веса покрытия (включая вес стационарного оборудования) к нормативному значению веса снегового покрова s0 менее 0,8, γf следует принимать равным 1,6 в соответствии с п.5.7 СНиП 2.01.07-85;
μ - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с пп.5.3-5.6 СНиП 2.01.07-85; при уклоне кровли α ≤ 25º коэффициент μ = 1;
s0 - нормативное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии с п. 5.2 СНиП 2.01.07-85, Приложению 2 /1/ или по таблице 3;
bф– шаг ферм.
При сильных ветрах часть снега сносится с покрытия, и поэтому при строительстве в районах с сильными зимними ветрами расчетная снеговая нагрузка может быть снижена.
При движении колеса мостовых кранов на крановый рельс передаются силы трех направлений в соответствии.
Вертикальная сила Fк – зависит от веса крана, веса груза на крюке крана, положения тележки на крановом мосту. Сила Fк динамическая, так как из-за ударов колеса о рельс, рывков при подъеме груза возникают вертикальные инерционные силы, суммирующиеся со статической составляющей. У мостовых кранов не менее четырех колес, и, следовательно, опирание крана на рельсы статически неопределимо. При движении крана происходит перераспределение вертикальных сил между колесами, движущимися по рельсу с одной стороны крана. Динамические воздействия колес крана, а также перераспределение усилий между колесами с одной стороны крана учитываются при расчете подкрановых балок, а при расчете поперечных рам вертикальная составляющая считается квазистатической и одинаковой для всех колес с одной стороны крана. Вертикальная нагрузка на подкрановые балки и колонны определяется от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов (при любом количестве кранов на одном ярусе пролета). В многопролетных цехах в одном створе рассматривается воздействие не более четырех кранов (по два в разных пролетах). Горизонтальная нагрузка учитывается не более чем от двух кранов, расположенных на одних путях или в разных пролетах. эти условия связаны с тем, что вероятность совпадения нормативных нагрузок от нескольких кранов очень мала. Вероятность зависит от того, насколько часто краны поднимают большие грузы, масса которых близка к их грузоподъемности, и поэтому связана с режимом работы кранов. Разная вероятность совпадения нормативных нагрузок от разных кранов учитывается в расчете введением коэффициента сочетаний ψ.
Ветровая нагрузка. В связи с тем, что скорость ветра достаточно резко меняется, эта нагрузка воздействует динамически, но в низких широких зданиях не появляются колебания от ветра и для них рассматривается только статическая составляющая, связанная с разницей давлений внутри помещений и снаружи у стеновых или кровельных ограждений. Для высоких и узких зданий (высота более 36м, отношение высоты к пролету более 1,5) учитывается динамическое воздействие ветра. Схема ветровой нагрузки на раму показана на рисунке 3.6г. ,
Для удобства расчета фактическую линейную нагрузку в виде ломаной прямой можно заменить эквивалентной равномерно распределенной по высоте нагрузкой qэ.
Давление ветра на высоте 10 м в открытой местности, называемое скоростным напором ветра g0. Ветровая нагрузка меняется по высоте, но по нормам до 10 м считается постоянной. Он принят за нормативный, а увеличение его при большей высоте учитывается коэф-ом k,.
За зданием возникает зона пониженного давления (отсос), и появляется поверхностные нагрузки g’, направленная так же как и g0. Условия обтекания ветром учитываются аэродинамическим коэффициентом «с». Ветровая нагрузка распределена линейно по вертикали. для удобства расчета её приводят к сосредоточенной нагрузке на каждом участке по высоте.
4.Специальные растворы и сухие строительные смеси.
Специальные растворы. (иск. каменный материал полученный путем затвердевания растворной смеси).
Кроме обычных штукатурных и кладочных рас-в в стр-ве используют рас-ры специального назначения: гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические, рентгенозащитные, кислотоупорные и др. Каждый из таких расов является штукатурным. выполняющим еще одну спец-ую функцию.
Гидроизоляционные р-ры – как правило, жирные цем-ые растворы, приготовленные на спец-ых цементах или с добавками, снижающими капиллярную пористость.
Рас-ры на расширяющихся и напрягающихся цементах – распростр-ый и просто по составу. Минимальная пористость, за счет расширения цемента и связывания цементом большого кол-ва воды затворения.
Рас-ры с жидким стеклом¬ – дают не только водонепроницаемые покрытия, но еще и стойкие к нефтепродуктам. Чтобы получить: жидкое стекло разводят в воде и эти составом затворяют сухую цементно-песчанную смесь. Жидкое стекло на повер-ти образует водонепроницаемую пленку. Она может разрушаться под действием углекислого газа. Поэтому обычно поверх еще железнят ( посыпают сухим цементом и заглаживают). Схватываются уже через 1-2 мин после затворения. Позволяет заделывать трещины из кот-х сочится вода.
Рас-ры с орга-ми добавками: отсносят полимерцементные рас-ры, содержащие 10-15% водных дисперсий полимеров( каучуки. акриловые полимеры). Имеют высокую адгезию к любым основаниям и низкую проницаемость для воды. нефтепродуктов и др. жидкостей.
Рас-ры для оштукатуривания печей: В соновном оштукатуриваются глиняным рас-ом. Состав зависит от жирности глины. Для улучшения св-тв добавляют асбест.
Теплоизоляционные и акустические рас-ры получают используя в качестве заполнителя пористые пески из пемзы, вспеченного перлита, керамзита и т.п. Имеют пониженную плостность 600-1200 кг/м3. Высокая пористость обеспечивает теплоизоляционные св-ва и звукопоглощение.
Огнезащитные растворы: имеют состав, аналогичный акуст-им и тепло-ым, но с добавлением асбеста или минераловатных гранул. Связующее – гипсовое вяжущее.
Рентгенозаитные растворы: Тяжелые рас-ры. плотность более 2200 кг/м3. Применяются для оштукатур-ия рентгеновских кабинетов и помещений, в кот-ых ведутся работы. связанные с рентгеновским или гамма излучением. Такая штукатурка заменяет обшивку свинцовыми листами. Вяжущее – портланд- или шлакопортладнцементы, и специальные тяжелые заполнители – барит, железные руды и др. Толщина и состав зависит от излучения. Такие рас-ры близки по св-ам к обычным штукатуркам, но схватываются медленнее и имеют большу ср. плотность.
Кислотоупорные рас-ры: на основе жидкостекольного вяжущего, применяются для устр-ва антикоррозионных покрытий конструкций, которые в процессе экспл-ции подвергаются воздействию кислот. Вяжущее – жидкое стекло. Заполнители – прир. кварцевый песок или искусственный песок (дробление кислотоуп-ых пород). Предел прочности на сж. не менее 80 Мпа, водопоглощение не более 2 %. Кроме песка в соствае есть тонкомолотый наполнитель из кислостойких пород (андезит. диабаз). Отвердитель – тонко измельченный кремнефтористый натрий в кол-ве 15% от массы жидкого стекла.. Для повышения водостойкости исп-ют добавки. Приготавливают такое кол-во смеси, чтобы израсходовать за 40 мин, так как она загустевает. Приготовление и работа с такими смесями требует спец-ых мер безопасности. Должны быть защитные средства (очки респираторы и одежда).
Сухие строительные смеси. – это композиции заводского изготовления на основе минеральных вяжущих веществ, включающие заполнители и добавки. На место произв-ва стр-ых работ сухие смеси доставляются в расфасовочном виде по 5…50 кг, достаточно только добавить воды.
Имеют ряд преимуществ по сравнению с товарными и бетонными: сокращение кол-ва техн-их операций для перевода сухих смесей в рабочее состояние; повышение качества стр-ых работ благодаря заводскому приготовлению смесей; сокращение трансп-х расходов на 15%, сокращение отходов стр-ва на 5-7%; повышение произв-ти труда на 20-25%. Применяют в качестве кладочных, монтажных, штукатурных растворов. шпатлевок, плиточных клеев, наливных полов, ремонтых составов.
Связующее – порошкообразные минеральные вяжущие (портланд-нт, стр-ый гипс, возд. известь). Заполнитель – песок с модулем крупности 1-2. Вспученные пески (перлитовые, керамзитовые), извест-ю муку и порошковый мел.
Большую роль играют добавки. Т.к. в основном укладываются на пористые основание, то для обеспечения пластичности и водоудерживающей способности применяются неорг. и орг-е пластифиц-ие добавки: глина, воз. известь, зола ТЭС и др. Добавляют добавки повышающие адгезию, трещиностойкость и непроницаемость. При произв-ве при отрицательных температурах вводят в состав добавки: поташ, формиат и др. Вода затворения не должна содержать вредных примесей. Лидер по производству в России фирма КНАУФ.
5.Возведение каркасно-панельных зданий. Конструктивные схемы зданий. Приспособления для монтажа и выверки.
Каркасно-панельные системы по способу обеспечения пространственной жесткости подразделяются на рамные, рамно-связевые и связевые; по схеме расположения рам каркаса — на системы с пространственными и плоскими (продольными или поперечными) рамами; по типу гори¬зонтальных несущих конструкций — на ригельные, безригельные, с горизонтальными несущими элементами вы¬сотой в этаж. Наибольшее развитие в каркасно-панельном строи¬тельстве получил метод монтажа на основе кондукторных приспособлений. Отдельные конструктив¬ные элементы монтируются в условиях, близких к про¬странственной самофиксации, так как их положение предопределяется положением ранее смонтированных конструкций, например колонн и ригелей. В общем виде последовательность монтажа конструк¬тивных элементов надземной части здания следующая: колонны—ригели — диафрагмы жесткости — распор¬ки — плиты перекрытия — лестничные марши — наруж¬ные-ограждения. В зависимости от массы элементов, габаритных раз¬меров зд. и конкретных условий строительства мон¬тажные краны могут располагаться с одной или обеих сторон монтируемого здания. Монтаж здания обычно ве¬дется по захваткам и поярусно. В пределах каждого яру¬са, равного по высоте двум этажам каркасно-панельного здания, монтаж сборных элементов начинают с наиболее жесткой ячейки. В большинстве случаев такой ячейкой, является лестничная клетка, пространственная жест¬кость которой обеспечивает неизменяемость монтируе¬мых конструкций, причем эта же лестничная клетка в дальнейшем служит для перехода с этажа на этаж.Однако в зависимости от принятой оснастки и свя¬занных с ней условий организации процессов монтажа может быть принята и другая последовательность, при которой также образуются жесткие пространственные ячейки и элементов каркаса.
Монтаж сборных конструкций вышележащего этажа производится после полного и окон¬чательного закрепления элементов нижележащего этажа и достижения бетоном замоноличенных стыков установленной проектом прочности. Установку и временное крепление двухэтажных ко¬лонн производят с помощью групповых или одиночных кондукторов. Групповые кондукторы являются элемента¬ми наиболее прогрессивной технологии возведения кар¬касных конструкций, при которой обеспечивается высо¬кая точность и скорость монтажа: точная принудитель¬ная установка колонн каркаса в продольном и попереч¬ном направлениях; временное закрепление и выверка колонн в процессе их монтажа и постоянное закрепление электросваркой; монтаж ригелей, диафрагм жесткости и других элементов; возможность производства работ в удобных и безопасных условиях. Однако применение групповых кондукторов ограни¬чено возможностью их использования в зданиях с опре¬деленной сеткой колонн. В таких случаях широкое при¬менение получили одиночные монтажные кондукторы, при которых все конструктивные элементы, кроме двух¬этажных колонн, устанавливаются поэтапно. Для обес¬печения пространственной жесткости и устойчивости на каждой захватке создают жесткие ячейки, включающие 4—8 колонн. Монтаж каркасно-панельных зданий гражд. и произв. назначения производится башенными и самоходными стреловыми кранами. Для монтажа каркаса мно¬гоэтажных зданий применяют специальные катучие краны, а при высоте зданий в 25 этажей и более пристав¬ные краны, закрепляемые в нескольких ярусах к несу¬щим конструкциям здания.
БИЛЕТ № 24
1.Виды и назначение подъемно-транспортного оборудования.
Грузы (сырье, готовая продукция, оборудование при монтаже и демонтаже) внутри промышленных зданий перемещают с помощью подъемно-транспортного оборудования, нередко называемого «внутрицеховым транспортом». Вид транспорта влияет на конструкции и объемно-планировочное решение промышленного здания. Правильный выбор подъемно-транс¬портного оборудования в значительной мере предопределяет строительные технико-экономические показатели промышленного здания.
Внутрицеховой транспорт подразделяют па две группы: а) транспорт периодического действия; б) транспорт непрерывною действия.
К первой группе относят: напольный безрельсовый и рельсовый транспорт (автокары, автопогрузчики и т.п.), подвесной транспорт (тали, кошки, подвесные краны и т. п.), сюда также входят мостовые и другие виды кранов; ко второй — конвейеры всех видов, пневматический и гидравлический транспорт.
Выбор того или иного вида внутрицехового транспорта зависит от технологического процесса, характера грузов, необходимости модернизации процесса производства. Целесообразно применять такие виды транспорта, которые мало влияют на объемно-планировочное и конструктивное решения промышленного здания, т. е. отказываться, где возможно, от применения мо:товых кранов и тех видов транспорта, которые затрудняют модернизацию технологического процесса. Отдается предпочтение напольному безрельсовому подвесному, конвейерному, пневматическому и гидравлическому транспорту .
Проектирование и монтаж подъемно-транспортного оборудования производственных зданий осуществляют инженеры — специалисты в этой области ПОЭТОМУ В данном курсе дается описание только такого подъемно-транспортного оборудования, которое влияет на объемно-планировочное решение здания и решение его конструкций, т. е. талей, подвесных, мостовых и специальных кранов.
Тали.Тали выполняют с ручным приводом или электроприводом, стационарными и передвижными, с открытыми и закрытыми кабинами и без них.
Кошка представляет собой таль, закрепленную на тележке, которая может передвигаться по нижней полке двутавровой балки (монорельсу) при помощи ручной цепной передачи. Монорельс подвешивают к нижнему поясу несущих конструкций покрытия. Кошки бывают двух типов. У однихталиподвешивают к тележке,имеющей четырехколесный механизм передвижения, грузоподъемность таких кошек 0.5—З т; у других — подъемный механизм и тележка представляют собой одно целое, грузоподъемность таких кошек 1 т.
Тали электрические, или тельферы, выполняют грузоподъемностью 0,125 т с высотой подъема груза до 18 м. Они отличаются от кошек тем, что подъем груза и передвижение тали с грузом вдоль монорельса осуществляют посредством электрического механизма. Управление производится дистанционно или из кабины.
Тали состоят из трех основных узлов: механизм подъема, тележки с механизмом передвижения и обоймы с крюком
Кошки и тали обслуживают лишь узкую полосу рабочего пространства вдоль монорельса, в этом их недостаток.
Подвесные краны(кранбалки) применяют при пролетах зданий до 30 м и небольшой массе поднимаемого груза ( до 10 т). Они состоят из основной двутавровой стальной балки, снабженной на концах катками, которые движется по нижней полке стальных балок (рель¬сов), подвешенных к несущим элементам покрытия. Во избежание перекосов подвесного крана в плане катки устанавливают на базе, жестко связанной с основной балкой. По нижней полке основной балки движется электрическая таль. Подвесные краны позволяют перемещать грузы вдоль пролета цеха и поперек него, охватывая таким образом всю рабочую площадь.
Крепление рельсов подвесных кранов к несущим конструкциям покрытий осуществляют так же, как монорельсов для талей.Мостовые краны. В одноэтажных промышленных зданиях мостовые краны — наиболее распространенное средство транспорта. Они просты в управлении и обладают несложной системой электропитания. Однако при применении мостовых кранов увеличивается высота здания и усложняется его конструктивное решение. Грузоподъемность мостовых кранов достигает 630 г, а пролеты —50 м. Мостовые краны имеют крюк или снабжаются грейферами, грузовыми электромагнитами, лапами и другими специальными грузозахватными устройствами.
Мостовые двухбалочные краны могут быть малой грузоподъемности - до 5 т, средней - до 50 т. большой - до 250 т и более. Краны грузоподъемностью 15 - 500 т снабжают двумя крюками, один из которых имеет большую грузоподъемность (механизм главного подъема), а другой – меньшую (механизм вспомогательного подъема). Условное обозначение грузоподъемности крана с двумя крюками - 30/5 т, что означает: механизм главного подъема рассчитан на 30 т. а вспомогательного - на 5 т.
Мостовой кран состоит из моста, поставленного на катки, и тележки с механизмами подъема и передвижения. Мост крана выполняют из двух или четырех стальных балок или ферм, которые соединяют между собой попарно поперечными связями. Тележка состоит из стальной рамы с колесами, ее устанавливают на рельсы, которые уложены по верхним поясам средних балок или ферм моста. На тележке располагают механизмы для вертикального перемещения груза, перемещения тележки вдоль моста - поперек пролета здания и перемещения крана вдоль пролета здания.
Мостовой кран перемешается вдоль цеха по рельсам, уложенным на подкрановые балки, которые опираются на консоли колонн каркаса или пилястры стен. Все механизмы мостового крана имеют самостоятельные электродвигатели. Управление механизмами крана сосредоточено в кабине крановщика, которую подвешивают к мосту крана или размещают на грузовой тележке. Электродвигатели кранов питаются током посредством троллейных проводов, которые подвешивают к подкрановым балкам или несущим конструкциям покрытия. При расположении троллейных проводов вдоль пролета между габаритом крана и покрытием свободное пространство должно быть 100 мм).
Мостовые краны в зависимости от интенсивности их работы разделяют на краны весьма тяжелого непрерывного действия, весьма тяжелого, тяжелого, среднего и легкого режимов работы. Режим работы крана определяют продолжительностью его работы в единицу времени эксплуатации цеха.
К кранам весьма тяжелого непрерывного действия, весьма тяжелого и тяжелого режимов работы (коэффициент использования 0,8—0,4) относят, например, краны, транспортирующие расплавленный металл. Их используют главным образом в металлургии (мартеновские, конвертерные, литейные, прокатные и другие цехи).
Краны среднего режима работы (коэффициент использования около 0,25) наиболее распространены. Их применяют в механосборочных цехах, на заводах сборного железобетона и в ряде других производств.
Краны легкого режима работы (коэффициент использования около 0.15) предназначены только для монтажа, ремонта и демонтажа оборудования.
В случаях, когда промышленные здания оборудуют мостовыми кранами с тяжелым режимом работы, для их ремонта без перерыва в работе вдоль крановых путей устраивают проходы размером 400x1800 мм. Доступ в кабину крана осуществляют с посадочных площадок, которые закрепляют на колоннах каркаса.
Металлургические мостовые краныпредставляют собой особую группу мостовых кранов, включающую: мульдо-магнитные, завалочные, литейные, краны для раздевания слитков, колодцевые, краны с лапами, ковочные и закалочные.
Мульдо-магнитные краны применяют в сталеплавильных цехах. Они обычноимеют тележку с двумя подъемными лебедками: одну для мульдового захвата (на 3-4 мульды) и другую для магнита загрузки скрапа. Грузоподъемность таких кранов составляет 10/5 т при пролетах крана 10,5-31,5 миле при пролетах здания 12 и 36 м.
Завалочные краны применяют для загрузки мартеновских, медеплавильных и других печей. К раме тележки этого крана прикреплен свешивающийся вниз каркас, внутри которого установлен вертикальный стержень с подвешенным к нему хоботом с площадкой, на которой установлены механизмы перемещения с кабиной крановщика. Концом коромысла кран захватывает из соседнего пролета загруженную шахтой мульду. Перемещаясь вдоль пролета и поворачивая хобот в горизонтальной плоскости на 180 кран переносит мульду к печи. После этого тележка передвигается по мосту крана и заводит хобот с мульдой; печь, где переворачивает мульду вокруг горизонтальной оси и таким путем опорожняет ее. Грузоподъемность таких кранов 20/3 и 20/5 т при пролетах 16 и 20.
Питейные краны (заливочные и разливочные") предназначены дли подъема ковшей, наполненных расплавленным чугуном илисталью, а также для переноски ковшей к литейным формам для разливки металла путем наклона ковша. Для опрокидывания ковша на тележке крана имеется вспомогательный механизм или же на мосту крана устанавливают вторую тележку с лебедкой, передвигающуюся по нижнему поясу моста. Грузоподъемность данного крюка крана 75 - 630 т, а крюков вспомогательной тележки 15 - 90 т. Пролеты таких крапов могут быть 16-28 м.
Краны с лапами служат для перемещения слитков металла в разогретом состоянии. Они имеют грузовую траверсу с управляемыми (отклоняющимися) лапами. Тележка - вращающаяся с жестким или гибким подвесом траверсы. Грузоподъемность лап - 7.5 или 15 т при пролетах 28 или 31 м.
Ковочные краны имеют две тележки, расположенные на параллельных путях; главную - с подвешенным на крюке кантователем и вспомогательную - крюковую. Такие краны изготовляют грузоподъемностью 75/30, 250/75 и 300/100 т при пролетах соответственно 27,5: 30.5 и 33.5 м).
К специальным кранамотносят консолъно-поворотные краны, устанавливаемые на специальные колонны или на стены. Их применяют для обслуживания отдельных агрегатов и для разгрузки мостовых кранов. Грузоподъемность кранов, устанавливаемых на колоннах, достигает 1 т, а пристенных кранов - 5 т. Угол поворота крана 180°.
Консолъно-катучие краны перемещаются по трем подкрановым рельсам. Один рельс укрепляют на горизонтальной стальной подкрановой балке двутаврового сечения. Два других рельса прикрепляют к двум подкрановым балкам с горизонтально-расположенными стенками; эти две подкрановые балки воспринимают горизонтальные усилия, вызванные мо¬ментом, опрокидывающим кран. Грузоподъемность таких кранов в пределах 10 т при высоте подъема груза до 10 м.
Края-штабелеры имеют грузовую тележку с жесткой колонной, по которой перемещается каретка с вилочным захватом. Колонна может быть поворотной и телескопической. Краны-штабелеры бывают мостовыми или подвесными, с управлением с пола или из кабины. Они предназначены для обслуживания складов, имеют грузоподъемность 0,2 -5 т и пролет 5-23 м.
Козловые краны обычно используют для работы на открытых площадках или внутри промышленных зданий. Такие краны упрощают конструктивную схему здания и освобождают от крановой нагрузки вертикальные несущие конструкции здания, но требуют несколько большие площади для их расположения. Кроме того, козловые краны требуют принятия особых мер безопасности, поскольку они передвигаются по полу, где находятся люди.
Козловые краны состоят из передвижного моста, установленного на высоких опорах, по которому перемещаются тали, грузовая тележка, поворотный кран или иное грузоподъемное устройство. Пролеты козловых кранов могут быть >100 м, а грузоподъемность — до 600 т. Управление с пола или из кабины.
Размещение мостовых кранов.Можно в одном пролете здания расположить несколько мостовых кранов
2.Железобетонные фермы. Основные положения расчета.
Фермы железобетонные представляют собой каркасные конструкции, которые состоят из отдельных соединенных между собой стержней. По верхнему краю фермы проходят стержни, образующие верхний пояс, по нижнему – нижний. Вертикальные сегменты фермы называются стойками, а наклонные – расколами. Между стойками фермы находятся раскосы и стойки, образующие решетку фермы, места их соединения называются узлами фермы.
Фермы выпускаются как в готовом виде, так и составные, то есть собирающиеся непосредственно на месте стройки из нескольких частей, имеют прямоугольное сечение.
Расчет ферм вып-ют на действие пост-х (вес покрытия, фермы, фонарей) и врем-х (снег, подвес¬ной транспорт и т.п.) нагрузок. Нагрузку от покрытия и веса фермы приводят к узловой и приклад-ют в узлы верхнего пояса, нагрузку от подвесного транспорта – в узлы верхнего пояса или нижнего пояса в завис-ти от констр-ции крепления крановых путей. Учит-тся возможное неравномерное загружение фермы снегом около фонарей, в местах перепада высот и по покрытию многопр-х зд-й; рассматр-ют также загружение снегом и подвесным транспортом одной поло¬вины фермы, невыгодное для элементов решетки. Расч-ую сх. фермы с раскосной решеткой допус¬кается принимать в виде стержневой системы с шарнирными узлами, т.е. без учета жесткости узлов. Тогда при действии узловой нагрузки все элементы такой системы испытывают только осевые усилия (сжатие-растяжение).
Статический расчет этой системы (определение усилий в ее элементах) можно выполнять любым способом: построение диаграммы Максвелла-Кремоны, вырезанием узлов, способом сечений. При наличии внеузловой нагрузки необходимо учитывать изгибающие моменты от местного изгиба, для опред-ия которых верхний пояс рассматривается как многопролетная неразрезная балка с ломаной осью. Расч-ная сх. безраскосной фермы предст-ет собой многократно статически неопределимую замкнутую раму с жесткими узлами. Прочность сечений поясов и решетки рассч-ют по формулам для сжатых и растян-х эл-в. Расчетная длина сжатых эл-в в плоскости фермы различна и колеблется от 0,8 до 0,9l.
Понижение расчетного усилия в напрягаемой ар-ре, которое происходит из-за недостаточной анкеровки в узле, компенсируется работой на растяжение дополн-й продольной ненапряг-ой ар-ры и поперечных стержней. Площадь сечения прод-й ненапрягаемой ар-ры:As=0,2N/Rs. Расчет по трещин-ти растянутого пояса раскосной фермы необходимо выполнять с учетом изгиб-х мом-в, возникающих вследствие жесткости узлов. Расчет фермы вып-ют также на усилия, возникающие при изгот-ии, транспортир-и и монтаже.
Расчет усилий ферм производят с учетом невыгодных для элементов решетки загружений одной половины снегом, подвесным транспортом и коммуникациями. При расчете усилий раскосной фермы принимают шарнирное соединение элементов в узлах. Изгибающие моменты верхнего пояса от внеузловой нагрузки рассчитывают как для неразрезной балки.
Верхний пояс рассчитывают как сжатый элемент со случайным эксцентриситетом. Внецентренно сжатыми яв-ся также сжатые элементы решетки и стойки безраскосных ферм.
Нижний пояс рассчитывается как центрально растянутый элемент, при наличии внеузловой нагрузки как внецентренно растянутый.
Расчет нижнего пояса и растянутых раскосов на трещиностойкость ведется с учетом жесткости узлов ферм.
3.Внецентренно-сжатые стальные колонны производственных зданий.
Колонны производственных зданий работают на внецентренное сжатие. Значения расчетных усилий: продольной силы, изгибающего момента в плоскости рамы Мх(в некоторых случаях изгибающего момента, действующего в другой плоскости, — Му) и поперечной силы Qxопределяют по результатам статического расчета рамы. При расчете колонны необходимо проверить ее прочность, общую и местную устойчивость элементов.Для обеспечения нормальных условий эксплуатации колонны должны обладать также необходимой жесткостью.Сечения ступенчатых колонн подбирают раздельно для каждого участка постоянного сечения. Расчетные длины участков колонн в плоскости и из плоскости рамы определяются в зависимости от конструктивной схемы каркаса.
В каркасах одноэтажных производственных зданий применяются стальные колонны трех типов: постоянного по высоте сечения, переменного по высоте сечения — ступенчатые и в виде двух стоек, нежестко связанных между собой, — раздельные.
В колоннах постоянного по высоте сечения (рис. 14.1, а) нагрузка от мостовых кранов передается на стержень колонны через консоли, на которые опираются подкрановые балки. Стержень колонны может быть сплошного или сквозного сечения. Большое достоинство колонн постоянного сечения (особенно сплошных) — их конструктивная простота, обеспечивающая небольшую трудоемкость изготовления. Эти колонны применяют при сравнительно небольшой грузоподъемности кранов (Q до 15—20 т) и незначительной высоте цеха (H до 8—10 м).
При кранах большой грузоподъемности выгоднее переходить на ступенчатые колонны (рис. 14.1, б, в, г), которые для одноэтажных производственных зданий являются основным типом колонн. Подкрановая балка в этом случае опирается на уступ нижнего участка колонны и располагается по оси подкрановой ветви.
В зданиях с кранами, расположенными в два яруса, колонны могут иметь три участка с разными сечениями по высоте (двухступенчатые колонны), дополнительные консоли и т. д. (рис. 14.1, г).
При кранах особого режима работы либо делают проем в верхней части колонны (при ее ширине не менее 1 м), либо устраивают проход между краном и внутренней гранью верхней части колонны (рис. 14.1, в).
Генеральные размеры колонн устанавливаются при компоновке поперечной рамы.
В раздельных колоннах (рис. 14.2) подкрановая стойка и шатровая ветвь связаны гибкими в вертикальной плоскости горизонтальными планками. Благодаря этому подкрановая стойка воспринимает только вертикальное усилие от кранов, а шатровая работает в системе поперечной рамы и воспринимает все прочие нагрузки, в том числе горизонтальную поперечную силу от кранов.
Колонны раздельного типа рациональны при низком расположении кранов большой грузоподъемности и при реконструкции цехов (например, при расширении).
Сечения колонн: Сплошные колонны обычно проектируют двутаврового сечения. Для колонн с постоянным по высоте сечением и надкрановых частей ступенчатых колонн применяются симметричные двутавры. Если момент одного знака значительно отличается по абсолютному значению от момента другого знака, целесообразно применение несимметричного сечения. Для снижения трудоемкости изготовления колонн рационально применение прокатных двутавров с параллельными гранями типа Ш. Однако расход стали в этом случае иногда несколько увеличивается. Составные сечения компонуют из 3 листов или листов и сварных, а также прокатных двутавров. При компоновке составных сечений необходимо обеспечить условия применения автоматической сварки, а также местную устойчивость полок и стенки.
Стержень решетчатой колонны состоит из 2 ветвей, связанных между собойсоединительной решеткой. Решетку обычно устанавливают в 2 плоскостях (по граням ветвей), хотя для легких колонн иногда применяют решетку, расположенную по оси сечения. Для лучшего включения обеих ветвей колонны в работу на вертикальную нагрузку от кранов в колоннах крайних рядов верхний конец первого (сверху) раскоса целесообразно крепить к подкрановой ветви. Для колонн крайних рядов чаще применяют несимметричные сечения с наружной ветвью швеллерной формы (для удобства примыкания стены). Наиболее проста эта ветвь из прокатного швеллера, применяется она только в легких колоннах; в более мощных колоннах ветвь проектируют либо из гнутого листа толщиной до 16мм, либо составного сечения. Колонны средних рядов проектируют обычно симметричного сечения с ветвями из прокатных профилей (двутавр типа Ш), либо составного сечения. Сквозная колонна работает как ферма с параллельными поясами: от действующих в колонне расчетных усилий N и М в ее ветвях возникают только продольные силы, поперечную силу Q воспринимает решетка.
Подкрановую стойку раздельной колонны проектируют обычно из прокатного двутавра. Эту стойку рассчитывают на осевую сжимающую силу N, равную сумме опорных давлений подкрановых балок.
4.Портландцемент: его разновидности. Портландцемент с минеральными добавками
Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса. Клинкер получается в результате обжига до спекания сырьевой смеси надлежащего состава, обеспечивающего преобладание в клинкере силикатов кальция. Гипс при помоле клинкера должен добавляться в таком количестве, чтобы содержание SО в портландцементе было не менее 1,5% и не более 3,5%. Портландцемент может выпускаться без добавок или с активными минеральными добавками в количестве до 15% от веса цемента. Два придания цементу специальных свойств (пониженной водопотребности, повышенного воздухосодержания, гидрофобных свойств и т. д.) в пемент могут вводиться специальные добавки.
Основные технические характеристики: плостность, тонкость помола, сроки схватывания, прочность, тепловыделение при твердении, размерность изменения объема
Главнейшими окислами, входящими в состав портландцементного клинкера, являются : CaO, SiO , AlO, FeO.
Наряду с портландцементом в соответствии с ГОСТ 10178-62 выпускаются многие другие виды цементов на его основе: быстротвердеющие, сульфатостойкие, пластифицированные, гидрофобные, пуццолановые портландцементы, шлакопортландиементы, портландцемент для бетонных покрытий автомобильных дорог и др. В соответствии с другими стандартами выпускаются тампонажный и белый портландцементы и портландцемент для производства асбестоцементных изделий.
Быстротвердеющий портландцемент. Быстротвердеюший портландцемент характеризуется интенсивным нарастанием механической прочности в первые сроки твердения. Он предназначается, главным образом, для изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей. Повышение тонкости помола цемента существенно ускоряет провесе его твердения.
Сульфатостойкий портландцемент. Сульфатостойкий портландцемент обладает по сравнению с обычным повышенной сульфатостойкостью и пониженной экзотермией при замедленной интенсивности твердения в начальные сроки. Этот цемент предназначается для изготовления бетонных и железобетонных конструкций наружных зон гидротехнических сооружений, работающих в условиях сульфатной агрессии, при одновременном систематическом попеременном увлажнении и высыхании или замораживании и оттаивании. Сульфатостойкий портландцемент готовится из клинкера с коэффициентом насыщения известью не выше 0,85, с глиноземным модулем не менее 0,7 и кремнеземным модулем не ниже 2,1.
Пластифицированный портланд-т получают, добавляя к клинкеру при помоле гидрофильные поверхностно-авктивные вещества в кол-ве 0,15-0,25%. Такой цемент повышает пластичность бетонных и растворных смесей по сравнению с обычным портландцементом при одинаковом расходе воды. Это позволяет уменьшить расход портл-та, повысить прочность и морозостойкость бетонов и растворов.
Гидрофобный портландцемент обладает пониженной гидроскопичностью. Это свойство придается цементу путем введения при помоле клинкера гидрофобизирующих поверхностно-активных добавок( асидола, мылонафта, асидола-мылонафта, олеиновой кислоты или окисленного петролатума) в количестве 0.06-0.3%. Цемент гидрофобизируют обычно в тех случаях, когда его необходимо транспортировать на дальние расстояния по водным магистралям. Отличаются повышенной пластичностью, а после затвердевания – повышенной морозостойкостью и водонепроницаемостью.
Белый портландцемент. Этот цемент предназначен для изготовления отделочного бетона, а так же для производства цветных растворов. Качество белого портландцемента определяется, прежде всего, его белизной и оценивается коэффициентом яркости, который характеризует белизну данного цемента по отношению к белизне сернокислого бария (BaSO ). По степени белизны белые портландцементы делят на три сорта: БЦ-1, БЦ-2, БЦ-3. Для производства белого портландцемента применяются сырьевые материалы, по возможности не содержащие соединений, окрашивающих цемент, прежде всего, окиси железа, атак же окислов марганца, окиси хрома и др. На основе белого и щелочестойких пигментов получают цветные цементы (охрой, железным суриком, ультрамарином, оксидом хрома, сажей). Применяют белый и цветные цементы для отделочных работ.
Портландцемент с минеральными добавками: цемент. клинкер – энергоемкий и дорогостоящий продукт. Когда допустимов. заменяют часть клинкера боле дешевыми природными продуктами –добавками или пром-ми отходами. Получаются такие виды цемента:
Шлакопортландцементы предназначены для бетонных и железобетонных надземных и подводных сооружений, подвергающихся воздействию пресных вод. Приготовляются они путём совместного или раздельного помола клинкера обычного минералогического состава и 30-60% доменного гранулированного шлака. Шлакопортландцемент при твердении выделяет значительно меньше гидрата окиси кальция, чем портландцемент, и поэтому он обладает более высокой водостойкостью и характеризуется меньшей теплотой гидратации. Марки: 300, 400, 500, недостаток – пониженная по сравнению с обычным портл-ом морозостойкость.
Пуццолановые портландцементы предназначены для бетонных и железобетонных сооружений, подвергающихся воздействию пресных вод. Приготовляются они из клинкера обычного минералогического состава с обязательным введением при его помоле не менее 25-40% добавок вулканического происхождения, не менее 20% и не более 30% осадочного происхождения.Отличается повышенной водостойкостью и коррозионной стойкостью цементного камня; низкое тепловыдеоление при твердении и пониженная скорость твердения. Морозо- и воздухостойкость ниже чем у портландц. Марки: 300 и 400.
Тампонажный портландцемент. Тампонажный цемент применяется для тампонирования нефтяных и газовых скважин с целью их изоляции от грунтовых вод. Основные требования, предъявляемые к тампонажным портландцементам: придание цементному раствору достаточной подвижности; строгое ограничение сроков схватывания, с тем чтобы начало схватывания наступало не раньше, чем окончится тампонирование; обеспечение достаточно высокой механической прочности через 2 суток твердения. Для получения подвижного раствора, накачиваемого в скважины насосами, цемент затворяют с большим количеством воды (50% от веса цемента) без добавки песка. Регулирование сроков схватывания тампонажных цементов при обеспечении необходимой механической прочности достигается обычно подбором минералогического состава клинкера и применением добавок.
Портландцемент для бетонных покрытий автомобильных дорог. Этот портландцемент должен отвечать следующим основным требованиям: иметь малые усадочные деформации, большую эластичность, высокий предел прочности при сжатии, высокую деформативную способность при растяжении и изгибе и обладать повышенной морозостойкостью.
Портландцемент для производства асбестоцементных изделий введение каких-либо добавок, кроме гипса, не допускается. Для более быстрого нарастания прочности асбестоцементных изделий в первые часы после их изготовления цемент измалывают более тонко.
5.Технология монтажа железобетонных колонн одноэтажных промышленных зданий.
Колонны устанавливают после оснащения их лестницами и хомутами для навески подмостей. Колонны без консолей массой до 10 т стропят фрикционными захватами, а большей массы — штыревыми. Фрикционный захват состоит из вилочных стяжек с шарнирами и балочек. Его надевают на колонну, сняв одну из балочек. Закрепив балочку на месте, натяжением тросов при подъеме траверсы обжимают колонну, которая удерживается в захвате вследствие трения между балочками и поверхностью колонны. После установки колонны и опускания траверсы фрикционный захват под действием собственной массы соскальзывает вниз, где его раскрывают. Штыревые захваты, используют с местной и дистанционной расстроповкой. Отверстия для штырей устраивают при изготовлении колонн. Для расстроповки на расстоянии обычно используют тросик, а на захваты большой грузоподъемности устанавливают электродвигатель, который перемещает запорный штырь. Для строповки колонн с консолями применяют рамочный захват, подвешенный на канатах к траверсе. Рамка захвата трехсторонняя из труб. С четвертой стороны примыкает трубчатая боковина, скрепляемая с рамкой по концам двумя защелками. Защелки выводят из зацепления с помощью канатиков, чем обеспечивается дистанционная расстроповка колонны. При монтаже с транспортных средств колонны приподнимают в горизонтальном положении, отводят в сторону и на весу переводят в вертикальное положение, используя универсальную траверсу и два штыревых захвата, которые располагают ниже и выше центра тяжести колонн. Выверка колонн состоит в обеспечении их соосности с фундаментами по предварительно нанесенным рискам. При необходимости колонну смещают специальными домкратами, закрепляемыми к стакану фундамента. Вертикальность колонн проверяют с помощью двух теодолитов, установленных по взаимно перпендикулярным осям. Исправляют положение колонны подкосами, расчалками и кондукторами, которыми, как и клиньями или клиновыми распорками, временно закрепляют устанавливаемую конструкцию в проектном положении. Клиновые распорки состоят из корпуса, винта с упором и шарнирно закрепленного клина Завинчивая винт, упором прижимают клин к фундаменту, а корпус к колонне. Временное закрепление колонны обеспечивается установкой четырех распорок. После затвердения бетона стыка вывинчивают винт и вынимают распорку. Для временного закрепления колонн рационально использовать жесткие кондукторы на одну или две колонны. Некоторые конструкции таких кондукторов позволяют исправлять положение колонн не только в плане, но и по вертикали.Средства временного крепления колонн снимают после окончательного закрепления и достижения бетоном в стыках 70 % проектной прочности.
БИЛЕТ №25
1.Противопожарные требования, предъявляемые к зданиям.
Противопожарные требования к жилым зданиям имеют большое значение и свои особенности. Противопожарные мероприятия во всех видах зданий и сооружений имеют целью предупреждение возникновения пожаров, локализацию очагов возгорания и ограничение возможности, распространения огня по зданию, облегчение пожаротушения, сохранение устойчивости конструкций в условиях воздействия на них высоких температур, огня и воды, создание условий для безопасной эвакуации людей из горящих зданий.
Противопожарные требования ко всем видам зданий, в том числе и к жилым, зависят от степени их огнестойкости, а также от этажности и общих размеров. В объемно-планировочных решениях жилых зданий в зависимости от степени их огнестойкости эти требования реализуют путем ограничения общих размеров зданий, разделения на части противопожарными стенами, выделения путей эвакуации людей, ограждениями с повышенным пределом огнестойкости, созданием в высотных зданиях кроме основных дополнительных путей эвакуации. В. конструктивных решениях-применением, материалов и строительных изделий соответствующих групп возгораемости и . пределов огнестойкости, обеспечением устойчивости, трещиностойкости конструкций в условиях воздействия на них пожара.
Противопожарные стены, служащие для ограничения распространения пожара по зданию, должны иметь степень огнестойкости не менее 4 ч. Подвальные и цокольные этажи жилых домов должны быть разделены несгораемыми стенами с огнестойкостью 1 ч на отсеки площадью не более 500 м . В этих стенах допустимо устройство несгораемых или трудносгораемых дверей с пределом огнестойкости 0,76 ч.
В жилых домах I, IIи IIIстепени огнестойкости в 3 и более этажей межсекционные стены или перегородки должны иметь предел огнестойкости 0,75 ч (например, из бетона или железобетона толщиной не менее 6 см) имежквартирные несгораемые перегородки с огнестойкостью 0,5 ч.
Безопасности эвакуации людей из зданий достигают выделением эвакуационных путей (лестниц в лестничных клетках, общих коридоров, вестибюлей) несгораемыми ограждениями и предохранением их от задымления. Стены лестничных клеток в домах I степени огнестойкости должны иметь предел огнестойкости не менее 2,5 ч, а при IIи IIIстепени — не менее 2 ч. Общиекоридоры и переходы в общежитиях, гостиницах и коридорных квартирных домах следует выделять несгораемыми перегородками с пределом огнестойкости 0,75 ч. Пути эвакуации (коридоры, галереи, лестницы и др.) должны иметь необходимую пропускную способность на всех участках пути движения из здания в соответствии с нормативными временем эвакуации и величиной людских потоков. Из всех квартир необходимо обеспечить выходы на лестницу (в лестничной клетке) или в коридор, ведущий к лестнице. В 6—9-этажных домах, кроме того, должны быть переходные балконы из секции в секцию или выходы на наружные эвакуационные лестницы (шириной 0,6 м и с уклоном не более 60°). В Москве, Ленинграде, Киеве, в связи с оснащением пожарных команд механическими лестницами, обслуживающими здания высотой до 9 этажей, переходных балконов в домах такой этажности не требуется.
В жилых домах коридорного и галерейного типа высотой до 9 этажей с жилой площадью в этаже более 300 м2 необходимо обеспечить выходы не менее чем на две лестницы в лестничных клетках; при жилой площади в этаже менее 300 м2 допустимо устройство одной лестницы в лестничной клетке при наличии в торцах коридоров общих балконов с наружными эвакуационными лестницами с верхнего до 5-го этажа (в общежитиях до 2-го этажа). В двухэтажных коридорных зданиях допустимо устройство одной лестницы в лестничной клетке (при вместимости на двух этажах не более 100 чел.) и пожарных наружных лестниц по торцам коридора.
В домах повышенной этажности (10 этажей и более) применяют дополнительные противопожарные мероприятия. Лестничные клетки в этих домах должны быть незадымляемыми. с поэтажными входами через балконы или лоджии. В 10-16-этажных домах, где число квартир с выходом на лестницу в этаже не более 4, допустимо устройство входов в лестничную клетку непосредственно из поэтажных коридоров, лифтовых холлов, площадок, при условии разделения лестницы на середине высоты рассечкой в виде огнестойкой стены (0,75 ч) с трудносгораемой самозакрывающейся дверью. Все квартиры на 6-м этаже и выше должны иметьпереходные балконы в квартиры смежных секций, а квартиры в торцах зданий — эвакуационные наружные лестницы с балконов верхнего до 5-го этажа. На каждом балконе должен быть простенок шириной 1,2 м.
Допустимо применение лестничных клеток без светопроемов при условии обеспечения их, а также шлюзов, холлов и коридоров воздушным подпором с помощью специальных технических средств.
Квартирные дома и общежития коридорного и галерейного типов высотой 10 и более этажей, с жилой площадью 300 м2 и более в этаже должны иметь выходы на две незадымляемые лестницы. Вход на одну из них допустим из коридора при условии устройства в ней рассечки на середине высоты: при меньшей жилой площади в этаже допускается применение одной незадымляемой лестницы при условии устройства в верхних этажах наружных эвакуационных лестниц (до 5-го, в общежитиях - до 2-го этажа).
Для дымоудаления коридоры обеспечивают шахтами с принудительной вытяжкой, а лестничные клетки и шахты лифтов — подпором воздуха (не менее 20 Па при одной открытой двери). Подпор обеспечивают также в вестибюлях, тамбурах, шлюзах незадымляемых лестниц.
. В многоэтажных гостиницах каждый жилой этаж следует обеспечивать не менее чем двумя эвакуационными выходами на лестничные клетки, которые следует располагать рассредоточенно. В жилых квартирных домах, общежитиях и гостиницах в 6 этажей и более лестницы, ведущие из подвалов непосредственно в жилые этажи доводить не допускается. Из помещений, располагаемых в подвальных этажах гостиниц (бары, гардеробы, склады мебели и др.), выходы могут быть в вестибюли только по лестницам, ведущим до 1-го этажа, расположенным на расстоянии не менее 5 м от входов на лестницы, ведущие в верхние этажи здания.
Необходимую ширину каждого из элементов эвакуационных путей, как это было указано, устанавливают расчетом, но вместе с тем она не должна быть менее нормативного минимума. Ширина коридоров длиной до 40 м должна быть не менее 1,4 м, более 40 м — не менее 1,6 м, ширина лестничных маршей при уклонах лестниц: 1:2— 1 : 1,75 не менее 1,05 м, а внутриквартирных и подвальных при уклоне 1 : 1,25 не менее 0,9 м. Подвальные помещения должны иметь отдельные выходы наружу, а также люки (0,9х1,2 м) или окна (не менее двух из каждого отсека) для удаления дыма при пожаре.
2.Железобетонные фермы. Особенности конструирования элементов ферм (поясов решетки).
Фермы железобетонные представляют собой каркасные конструкции, которые состоят из отдельных соединенных между собой стержней. По верхнему краю фермы проходят стержни, образующие верхний пояс, по нижнему – нижний. Вертикальные сегменты фермы называются стойками, а наклонные – расколами. Между стойками фермы находятся раскосы и стойки, образующие решетку фермы, места их соединения называются узлами фермы.
Фермы выпускаются как в готовом виде, так и составные, то есть собирающиеся непосредственно на месте стройки из нескольких частей, имеют прямоугольное сечение.
Фермы рациональней изг-ть цельными. Членение их на полуфермы с последующей укрупнительной сборкой на монтаже повышает стоимость. Решётку полуферм следует разбивать так, чтобы стык нижнего пояса для удобства монтажного соединения был выносным, т. е. располож-м м/у узлами. Чтобы обеспечить монтажную прочность участка нижнего пояса, у стыка устраивают конструктивные дополн-ые подкосы (не учитываемые в расчёте). Решётка ферм м б закладной из заранее изг-х ж/б эл-в с выпусками ар-ры, которые устраивают перед бетонированием поясов и заводят в узлы на 30-50мм, или изг-ой одновременно с бетонирова¬нием поясов. Ширина сечения закладной решётки д. б. меньше ширины сечения поясов, а ширина сечения решётки, бетонируемой одновр-но с поясами, д. б. равна ширине сечения последних. Ширину сечения поясов ферм из условий удоб¬ства изг-я прин-ют одинак-й. При шаге ферм 6м принимают 200…250мм, а при 12м – 300…350мм.
Армир-ие нижнего раст-го пояса необходимо выполнять с соблюд-ем расстояний в свету м/у напряг-ми стержнями, канатами и спаренной проволокой, что обеспеч-ет удобство укладки и уплотнения бетонной смеси. Вся растянутая ар-ра должна быть охвачена замкну¬тыми конструктивными хомутами, устанавливае¬мым с шагом 500мм.
Верхний сжатый пояс и решётки арм-ют ненапряг-ой арматурой в виде сварных каркасов. Растянутые эл-ты решётки при значит-х усил-х выполняют предвар-но напряж-ми.
В узлах ж/б ферм для надёжной передачи усилий от одного эл-та к др-му создают спец-ные уширения – вуты, позволяющие лучше размес¬тить и заанкерить ар-ру решётки. Узлы арм-ют окайемляющими цельногнутыми стержнями диаметром 10…18мм с шагом 100мм, объединён-ми в сварные каркасы. Ар-ру эл-тов решётки заводят в узлы, а растянутые стержни усиливают на конце анкерами в виде коротышей, петель, высаженных головкой. Надёжность заделки проверяют расчётом.
Опорные узлы ферм арм-ют дополн-ой продольной ненапр-ой ар-рой и поперечными стержнями, обеспеч-ми надёжность анкеровки растянутой ар-ры нижнего пояса и прочность опорного узла по наклонному сече¬нию. Кроме того, чтобы предотвратить появление прод-х трещин при отпуске натяжение ар-ры, ставят спец-е поперечные стержни, приваренные к закладным опорным листам, и сетки.
Напрягае¬мую ар-ру нижнего пояса фермы предусм-ют неск-х видов: канаты кл. К-7, К-10; стержневую кл. А-IV, высокопр-ую проволоку Вр-П. Ар-ру натягивают на упоры. Хомуты нижнего пояса выполняют в виде встречно поставл-х П-образ¬ных сеток, окаймляющих напрягаемую ар-ру. В опорном узле поставлены дополнит-ые продоль¬ные ненапрягаемые стержни диаметром 12мм, заведённые в приопорную панель нижнего пояса, и попер-ые стержни диаметром 10мм.
3.Расчёт и конструирование стержня стальной внецентренно-сжатой сплошной колонны производственного здания.
Колонны здания входят в состав поперечной рамы и для точного определения их расчетной длины необходимо провести расчет на устойчивость рамы в целом, что весьма трудоемко. Обычно при определении расчетной длины колонны вводят ряд упрощающих предпосылок: рассматривают колонну как отдельно стоящий стержень с идеализированными условиями закрепления; загружают систему силами, приложенными только в узлах, не в полной мере учитывают пространственную работу каркаса и т. д. Как показывает опыт проектирования, такой подход идет в запас устойчивости.
Расчетная длина колонны (или ее участка с постоянным моментом инерции) в плоскости рамы lxзависит от формы потери устойчивости и определяется как произведение геометрической длины lна коэффициент μ:lx= μlРасчетная длина может рассматриваться как эквивалентная из условия устойчивости длина шарнирно опертого стержня той же жесткости.
Стержень внецентренно сжатой колонны (или ее участок) должен быть проверен на прочность и устойчивость как в плоскости, так и из плоскости рамы. Поскольку колонна не подвергается непосредственному воздействию динамических нагрузок, ее прочность проверяют с учетом развития пластических деформаций по формуле(N/AнтRγ)п+Mx/сxWxнт minRγ+ My/сyWyнт minRγ≤1где N, Mx— продольная сила и момент, действующие в плоскости рамы, My — изги-бающий мвмент из плоскости рамы (обычно он отсутствует); Aнт, Wxнт min,Wyнт minплощадь и минимальные моменты сопротивления сечения нетто, п, с — коэффициенты для расчета элементов на прочность с учетом развития пластических деформаций (прил. 5).
Проверку прочности необходимо делать только для колонн, имеющих ослабленные сечения, а также при значениях приведенного эксцентриситета m1>20. В большинстве случаев несущая способность колонны определяется ее устойчивостью.
Проверку устойчивости сплошной внецентренно сжатой колонны в плоскости действия момента Мх(в плоскости рамы) выполняют по формулеN/φх вн A≤Rγ, где φх вн — коэффициент снижения расчетного сопротивления при внецентренном сжатии.
Потеря устойчивости внецентренно сжатого стержня происходит в упругопластической стадии работы материала, поэтому при проверке устойчивости вводится коэффициент η, учитывающий степень ослабления сечения пластическими деформациями и зависящий от формы сечения.
Устойчивость внецентренно сжатого стержня зависит от характера эпюры моментов по длине стержня. Для колонн рамных систем значения Мхпринимают равными максимальному моменту на длине участка постоянного сечения. Для других случаев значения момента определяют по СНиП Н-23-81.
При проверке устойчивости следует рассмотреть возможные комбинации Мхи N и выбрать из них наихудшие.В плоскости действия момента Мхколонны имеют обычно более развитое сечение, поэтому, если 1х>1у, возможна потеря устойчивости из . плоскости действия момента (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).
Проверку устойчивости из плоскости действия момента выполняют по формулеN/cφуA≤Rγ,
Поскольку переход стенки в критическое состояние еще не означает потерю несущей способности стержня, нормы допускают использование закритической работы стенки. В этом случае неустойчивую часть стенки а считают выключившейся из работы и в расчетное сечение колонны включают два крайних участка стенки шириной по 0,85tст√Е R(рис. 14.5, в). Исключение части стенки из расчетного сечения учитывается только при определении площади сечения А; все прочие геометрические характеристики определяются для целого сечения.
Толщина стенки из условия местной устойчивости получается достаточно большой, что делает сечение неэкономичным, особенно при вы¬соте сечения колонны 700 мм и более. В ряде случаев целесообразно уменьшить толщину стенки, приняв hст/tст = 80...120 (tст =6, 8, 10, 12 мм), и обеспечить ее устойчивость постановкой продольных ребер жесткости (рис. 14.5, а, б), расположенных с одной или двух сторон стенки. Продольные ребра включаются в расчетное сечение колонны. При этом часть стенки между поясом и ребром рассматривается как самостоятельная пластинка. Момент инерции продольного ребра относительно оси стенки должен быть не менее lр ≥hстtст3. При постановке ребра с одной стороны стенки его момент инерции /р вычисляется относительно оси, совмещенной с гранью стенки. Постановка продольных ребер значительно увеличивает трудоемкость изготовления колонны и целесообразна только при большой (свыше 1000 мм) ее ширине.
4.Бетоны: Свойства тяжелого бетона, прочность, марка и класс.
Бетон – искус-ный каменный материал, получаемый в результате формования и затверд-ия бетонной смеси.
Прочность, марка и класс бетона.
Тяжелый бетон – основной конструкционный стр-ый материал, поэтому оценке его прочностных св-тв уделяется большое внимание. Прочностные хар-ки определяют строго в соот-ии с требованиями стандартов.
Прочность.Как у всех каменных предел прочности на сжатие в 10-15 р выше чем при растяжении и изгибе. Когда говорят о прочносте. подразумевают прочность на сжатие, так называемую «кубиковую» прочность.Бетон на портл-те набирает прочность постепенно. При нормльной темп-ре и постоянном сохранении влажности рост прочности продолжается длительное время, но скорост набора прочности затухает.
Марка бетона. По среднему арифм-му значению прочности бетона устанавливают его марку – округленное значение прочности (в меньшую сторону). Для тяжелого: 50, 75, 100, 150 ,,, 700, 800 кгс/см2. При обозначении марки используют индекс «М». Например: М350 означает, что ср. прочность не менее 35 МПа ( но не более 40).
Отличительная особенность – неоднородность св-тв – изменчивость качества сырья, нарушение режима приготовления, транспортировки, укладки. Важно получить бетон не только с заданной ср. прочностью, но и с минимальными отклонениями от этой прочности. Показателем который учитывает возможные колебания качества бетона является класс бетона.
Класс бетона – это численная хар-ка какого-либо его свойства (и прочности), принимаемая с гарантированной обеспечинностью (обычно 0,95). Понятие класс бетона позволяет назначать прочность бетона с учетом её фактической или возможной вариации. Чем меньше изменчивость прочности, тем выше класс.Классы: B3,5; 5; 7,5; … 55 и 60. Соотношение между классами и марками неоднозначно и зависит от однородности бетона, оцениваемой с помощью коэффициента вариации. Чем меньше коэффициент, тем однороднее бетон.
Основные св-ва тяжелого бетона.
К основным св-ам кроме прочности относят: пористость, деформативность (модуль упругости, ползучесть, усадку), водопроницаемость, морозостойкость, теплофизические св-ва и др.
Деформативность. Бетон под нагрузкой ведет себя не как идеально упругое тело, а как упругопластичное. При небольших напряжениях деформ-ся как упругий мат-ал. Начальный модуль у. Е зависит от пористости и прочности = 2,2 -3,5 104 Мпа. При больших напряжениях проявляется пластическая деформация, развиваются трещины.
Ползучесть – склонность бетона к росту пластических деформаций при длительном действии статической нагрузки. Ползучесть связана с пластическими св-ми цементного геля и микротрещинообразованием. Ползучесть развивается если бетон нагружается в раннем возрасте. Расматрвиается как + и – качество. Снижает напряжения, но и снижает эффект от предварительного напряжения арматуры.
Усадка – процесс сокращения размеров бетонных элементов при их твердении и дальнейшей работе при нахождении в воздушно-сухих условиях. Причина – сжатие гелевой составляющей цементного камня при высыхании. Усадка выше, чем больше объем цементного теста. Могут возникать большие усадочные напряжения в конструкциях. Усадка может снизить морозостойкость и послужить очагами коррозии бетона.
Пористость – Бетон – плотный материал, но имеет заметную пористость. Причина её возникновения - избыточность воды затворения. После правильной укладки бетонная смесь представляет собой плотное тело, сост. из цемента, воды и заполнителей. При твердении часть воды химически связывается минералами цементного клинкера. а оставшаяся часть постепенно испаряется, оставляя поры.
Водопоглощение и пористость. Благодаря капиллярно-пористому строению бетон может поглащать влагу как при контакте с ней, так и непосредственно из воздуха. Гигроскопическое влагопоглощение у тяжелого бетона незначительно. Водопоглощение хар-ет способность бетона впитывать влагу в капельно-жидком состоянии; зависит от характера пор. Водопоглощение тем больше, чем больше в бетоне капиллярных сообщающихся между собой пор. Максимально у тяж. б. 4-8%. Большое водоп-е плохо сказывается на морозостойкости. Водопроницаемость определяется проницаемостью цементного камня и контактной зоны (цементный камень – заполнитель). Высокая водопроницаемость может привести его к быстрому разрушению из-за коррозии цементного камня. Для снижения водопр-ти необходимо применять заполнители надлежащего качества (с чистой пов-тью), использовать уплотняющие добавки (жидкое стекло) или расширяющиеся цементы. Марки: W0.2; 0,4; 0,6;0,8,1,2. Марка обозначает давление воды МПа.
Морозостойкость – гл. показатель определяющий долговечность конструкций. За марку принимают наибольшее число циклов «замор. – оттаиваение». Марки: F25, 35, 50 ,75, …. 1000. Причина разрушения – вода попадает в поры и замерзая разрушает структуру. Для получения высокой морозостойкости снижают содержание воды в бетонной смеси. при помощи: жестких бет. смесей, пластифицирующих добавок. повышающих удобоукладываемость без добавления воды.
Теплофизические св-ва. Из них важнейшие : теплопроводность, теплоемкость, темп-ые деформации.Теплопроводность тяжелого бетона в обычном состоянии велика, в 1,5-2 р выше чем у кирпича. Поэтому использовать можно в огражд. конст. только с эффективнй теплоизоляцией.
Теплоемкость как и других бетонов в пределах 0,75-0,92 Дж/кг*К.
Температурные деформации. Темп-ый коэф. линейного раширения 10…12*10-6. При увеличении на +50 С, расширение будет 0,5 мм/м. Поэтому воизбежание растрескивания сооружения большой протяженности разрезают температурными швами. Большие колебания температуры могут вызывать внутреннее растрескивание бетона из-за различного тепелового расширения крупного заполнителя и цементного камня.
5.Технология монтажа железобетонных балок одноэтажных промышленных зданий.
Подкрановые и подстропильные балки в зависимости от длины и массы захватывают двухветвевыми стропами и траверсами за петли или тросовыми захватами с дистанционным управлением. В обхват балки поднимают при помощи специальных захватов. Конец троса в таком захвате после обхвата балки вводят в замок и запирают штырем. Чтобы трос и края балки не деформировались, ребра балки защищают передвижными прокладками из отрезков уголков. После установки один из монтажников включает электромагнит, который втягивает штырь в коробку замка и раскрывает захват. До расстроповки балки выверяют и закрепляют. При выверке проверяют положение балок по продольным осям и отметки верхних граней. Совпадение осевых рисок колонн и балок обеспечивает их правильное положение. После выверки сваривают закладные элементы балок и колонн и снимают стропы. С целью сокращения времени занятости монтажного крана окончательную выверку и сварку стыков следует производить после временного закрепления с помощью кондукторов. Монтажники, наводящие балки на опоры, используют навесные, приставные и катучие выдвижные подмости с ограждениями. На колонны монтажники поднимаются по навешенным лестницам. Приставные лестницы применяют только при небольшой высоте колонн.
БИЛЕТ №26
1.Типы и конструкции крыши.
Крыша - наружная несущая и ограждающая конструкция, подверженная силовым воздействиям собственного веса, снега, ветра, кратковременных нагрузок и несиловым воздействием атмосферных осадков, солнечной радиации, переменной температурой и влажности наружного воздуха, химических реагентов, содержащихся в атмосфере и атмосферной влаги, теплового потока и потока пара. Конструкция крыши должна удовлетворять требованиям прочности, устойчивости, гидро-, тепло- и пароизоляции, а ее наружное покрытие, кроме того, должна обладать морозостойкостью, химической и радиационной стойкостью.
Конструкция крыши должна содержать несущие элементы, тепло-, гидро-, пароизоляцию и основание под нее. Несущие конструкции крыш выполняют из ж/б, дерева или металла; теплоизоляцию - из плитных или засыпных материалов (плиты пенополистерольные, минераловатные на синтетической связке, фибролит, ячеистый и легкий бетон, керамзитовый гравий); пароизоляцию - из рулонных материалов (рубероид, пергамин, фольга); гидроизоляцию - из кровельных плиток (глиняная черепица, асбестоцементные плоские плитки, шифер, деревянный гонт), листовых (кровельная сталь, волнистый асбестоцемент) или рулонных материалов (рубероид, стеклорубероид, гидроизол, фольгоизол) либо из мастик. Основанием под кровлю служат деревянные доски или бруски (обрешетка), цементный раствор или асфальтобетон (стяжка), либо бетон несущей конструкции крыши.
При деревянных несущих конструкциях применяют деревянное основание и плитные или листовые кровельные материалы, при ж/б-ных - рулонные или матичные. В зависимости от размещения теплоизоляции по верху или по низу чердачного пространства различают чердачные крыши с теплым или холодным чердаком. Крыша с холодным чердаком я/я наиболее распространенной конструкцией. Наличие вентилируемого чердачного пространства облегчает борьбу с перегревом помещении верхних этажей в жарком климате и осушение конструкций над помещениями с влажным или мокрым режимом. Крыши с теплым чердаком выполняют с несущими конструкциями только из ж/б и применяют в многоэтажных жилых домах при использовании чердачного пространства в качестве восдухосборной камеры вентиляционной системы здания.
Совмещенные крыши применяют в большинстве общественных зданиях. В жилищном строительстве совмещенные крыши применяют при строительстве домов этажностью до 4 этажей.
Для отвода воды крыша делается наклонной. По величине уклона делятся на: крутые (скат более 15%), пологие (от 4 до 15%), плоские (2-3%).
Чердачная сборная ж/б крыша с холодным чердакомсодержит утепленное чердачное перекрытие, неутепленные фризовые наружные стены, кровельные и лотковые панели и поддерживающий их ж/б каркас. Холодное пространство чердака вентилируется наружным воздухом ч/з отверстия в панелях фризовых стен. Высота чердака назначается 1,6 м. При толщине несущих панелей чердачного перекрытия более 100мм в связи с малой паропроницаемостью железобетона сплошной пароизоляционный слой не устраивается, осуществляется только проклейка сверху сверху стыков панелей узкими полоками пароизоляционного материала. В зависимости от конструктивной схемы здания кровельны е панели опирают на продольные или поперечные несущие элементы. Гидроизоляция ж/б крыш выполняется из рулонных материалов либо без рулонной из гидроизоляционных мастик. Надежность гидроизоляции обеспечивает устройство рулонного ковра из 4-х слоев рубероида или 3-х слоев стеклорубероида. Кровельные панели безрулонных крыш выполняют предварительно напряженными из бетонов высоких марок по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости. Чердачная сборная ж/б крыша с теплым чердаком имеет утепленные наружные ограждения из фризовых панелей, аналогичные по конструкции наружным стенам здания,утепленные панели покрытия и лотка и неутепленное чердачное перекрытие. Воздух, поступающий из всех открытых в чердаках вентиляционных каналов и шахт здания, удаляется ч/з общую вытяжную шахту. Гидроизоляция и парапетные элементы чердачных крыш с теплым и холодным чердаком одинаковы. Панели покрытия теплых чердаков выполняют однослойными из легких или ячеистых бетонов либо из трехслойных комплексных панелей (2 ж/б плиты с теплоизоляционным слоем м/у ними). Совмещенные крыши проектируются полносборными и построечного изготовления. Для полносборных крыш применяют пенльные конструкции, аналогичные кровельным панелям теплых чердаков имеют параллельные грани и уклон крыши обеспечивается соответствующей укладкой ее элемнтов, у панелей же совмещенных крыш нижняя грань горизонтальная, а верхняя имеет уклон. Полносборной также является двойная конструкция совмещенной крыши из несущих ж/б панелей перекрытия верхнего этажа и свободно уложенных по ним утепляющих панелей из легкого или ячеистого бетона. Совмещенные покрытия построечного изготовления возводят путем последовательной укладки по ж/б перекрытию верхнего этажа параизоляционного и теплоизоляционного материалов, выравнивающей стяжки и рулонного гидроизоляционного ковра. Крыши-террасыустраивают над теплыми и холодными чердачными крышами, над техническими этажами, а иногда и над совмещенными крышами. Особенно часто последний вариант применяют в зданиях с террасными уступами в его объемной форме. Пол крыш-террас проектируют плоским или с уклоном не более 1,5%, а поверхность кровли под ним — с уклоном не менее 3%. Для кровли применяют наиболее долговечный материал (гидроизол). Число слоев рулонного ковра принимают на один больше, чем при неэксплуатируемой крыше. Пол крыши-террасы выполняют из каменных или бетонных плит, иногда облицованных керамическими плитками. Плиты пола свободно укладывают по выравнивающему и дренирующему слою гравия.
2.Предварительно напряженные железобетонные конструкции. Сущность предварительного напряжения. Способы создания предварительного напряжения.
Предварительно напряженными называют такие жбк, в которых в процессе изготовления искусственно создают значительные сжимающие напряжения в бетоне натяжением высокопрочной арматуры.Начальные сжимающие напряжения создают в тех зонах бетона, которые впоследствии под воздействие нагрузок испытывают растяжение. При этом повышается трещиностойкость конструкции и создаются условия для применения высокопрочной арматуры, что приводит к экономии металла и снижению стоимости конструкции.
Суть использования предварительно напряженного железобетона в конструкциях – экономический эффект, достигаемой применением высокопрочной арматуры; высокая трещиностойкость и как следствие повышенная жесткость, лучшее сопротивление динамическим нагрузкам, коррозийная стойкость, долговечность.
Два способа создания предварительного напряжения: натяжение арматуры на упор и натяжения ее на бетон. При натяжении на упоры арматуру заводят в форму до бетонирования элемента, один конец ее закрепляют в упоре, другой – натягивают домкратом до заданного контролируемого напряжения. После приобретения бетоном необходимой кубиковой прочности перед обжатием арматуру опускают с упоров. Арматура при восстановлении упругих деформаций в условиях сцепления с бетоном обжимает окружающий бетон. При непрерывном армировании форму укладывают на поддон, снабженный штырями, арматурную проволоку спец.навивочной машиной с заданным усилием навивают на трубки, надетые на штыри , и конец ее закрепляют плашечным зажимом. После как бетон наберет необходимую прочность, изделие с трубками снимают со штырей поддона, при этом арматура обжимает бетон.
Стержневую арматуру можно натягивать на упоры электротермическим способом. Стержни с высаженными головками разогревают эл.током до 300…350 0С, заводят в форму и закрепляют концами в упорах форм. При восстановлении начальной длины в процессе остывания арматура натягивается на упоры. Также можно натягивать эл.термомеханическим способом.
При натяжении на бетон сначала изготавливают бетонный или слабоармированный элемент, затем при достижении бетоном прочности создают в нем предварительное сжимающее напряжение. Напрягаемую арматуру заводят в каналы или пазы, оставляемые при бетонировании элемента, и натягивают на бетон. Каналы в бетоне, превышающие диаметр арматуры на 5…15мм, создают укладкой извлекаемых впоследствии пустобразователей(резиновые трубки и т.д) Сцепление арматуры с бетоном создается после обжатия инъецированием – нагнетанием в каналы цементного теста или раствора под давлением ч/з заложенные при изготовлении элемента тройники – отводы.
Если напрягаемая арматура располагается с внешней стороны элемента, то навивка ее с одновременным обжатием бетона производится навивочными машинами. В этом случае на поверхность элемента после натяжения арматуры наносят Торкретированием (под давлением) защитный слой бетона.
3.Стадии работы образца малоуглеродистой стали при растяжении. Основные механические характеристики металла, определяемые при испытании образцов стали.
I стадия. Стадия упругой работы. До предела пропорциональности происходят упругие деформации пропорциональные действующим напряжениям. Упругие деформации обратимы, и после снятия нагрузки, образец принимает первоначальные размеры.
II стадия. При увеличении напряжения выше предела пропорциональности, в образце начинают накапливаться дислокации. Нарушается пропорциональность между напряжениями и деформациями. Деформации начинают расти быстрее напряжений.
III стадия. Упругопластическая стадия работы. При достижении напряжением предела текучести σy, в образце развиваются большие деформации, которые продолжают расти при постоянных напряжениях. Металл течет. На диаграмме – площадка текучести. Если снять нагрузку, упругая часть деформаций возвращается, необратимая (пластическая) часть деформаций остается, приводя к остаточным деформациям.
IV стадия. Стадия самоупрочнения. Сталь состоит из феррита, мягкого и пластичного, и цементита, твердого и хрупкого. В первых стадиях происходили сдвиги и деформации в зернах феррита; затем, развитие деформаций затрудняется прочными и жесткими зернами цементита.
Чтобы происходили дальнейшие деформации, нужно увеличивать напряжения. Стадия работы материала, когда происходит повышение сопротивления внешним воздействиям на интервале после площадки текучести до временного сопротивления σu, называется стадией самоупрочнения.
V стадия. Образование шейки и разрушение образца. Во все время растяжения происходят продольные деформации удлинения. Им сопутствуют поперечные деформации сужения. При подходе к временному сопротивлению σu эти деформации концентрируются в наиболее слабом месте и образуют шейку. Сечение в месте шейки интенсивно сужается, напряжения повышаются. Поэтому, несмотря на снижение нагрузки на образец, по месту образования шейки происходит разрыв.
Таким образом, важнейшими показателями механических свойств, характеризующими работу стали являются: предел текучести - σy, он характеризует начало развития больших деформаций; временное сопротивление - σu, то есть предельная нагрузка, воспринимаемая образцом; относительное удлинение - ε, характеризующее пластические свойства металла.
У углеродистой стали Ст3 запас работы материала от предела текучести до временного сопротивления , то есть довольно большой. Это дает возможность в широких пределах использовать пластические свойства стали.
Работа стали повышенной и высокой прочности при испытании стандартного образца на растяжение. Образование протяженной площадки текучести присуще только сталям, содержащим 0,1-0,3% углерода. При меньшем содержании углерода получается недостаточно зерен перлита для сдерживания сдвигов по зернам феррита; при большем содержании углерода зёрен перлита получается так много, что они полностью блокируют зерна феррита и не дают возможности развиваться по ним сдвигам. Диаграмма σ-ε деформирования стали повышенной прочности (рис.3) почти не имеют площадки текучести – после упругой работы кривая, имея скругление, переходит в стадию самоупрочнения.
У ряда сталей высокой прочности, особенно у термоупрочненных, площадка текучести отсутствует. Условный предел текучести у таких сталей устанавливается по остаточному удлинению, равному 0,2%. У высокопрочных сталей предел текучести близко подходит к временному сопротивлению, отношение , что ограничивает использование работы материала в упругопластической стадии.
4.Физические свойства строительных материалов
К физическим свойствам материала относят плотность, пористость, водопоглощение, влагоотдача, гигроскопичность, водопроницаемость, морозостойкость, теплопроводность, звукопоглощение, огнестойкость, огнеупорность и некоторые другие.
Плотность. Плотность материала бывает средней и истинной. Средняя плотность определяется отношением массы тела (кирпича, камня и т. п.) ко всему занимаемому им объему. Истинная плотность — это предел отношения массы к объему без учета имеющихся в них пустот и пор.
Пористость. Эта характеристика определяется степенью заполнения объема материала порами, которая исчисляется в процентах. Пористость влияет на такие свойства материалов, как прочность, водопоглощение, теплопроводность, морозостойкость и др.
Влажность – содержание влаги в материале в данный момент, отнесенное к единице массы материала в сухом состоянии, в %.
Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать в своих порах влагу. Хар-ся макс-ым кол-ом воды поглощаемым образцом материала при выдерживании его в воде, отнесенным к массе или объему сухого образца.
Степень снижения прочности материала при предельном его водонасыщении называется водостойкостью и характеризуется коэффициентом размягчения. Материалы с коэффициентом размягчения не менее 0,8 относят к водостойким. Их применяют в конструкциях, находящихся в воде, и в местах с повышенной влажностью.
Влагоотдача — это свойство материала терять находящуюся в его порах влагу. Влагоотдача характеризуется процентным количеством воды, которое материал теряет за сутки (при относительной влажности окружающего воздуха 60 % и температуре +20 ºС).
Гигроскопичность - свойство пористых материалов поглощать влагу из воздуха. Гигроскопичные материалы (древесина, теплоизоляционные материалы, кирпичи полусухого прессования и др.) могут поглощать большое количество воды. При этом увеличивается их масса, снижается прочность, изменяются размеры.
Водопроницаемостью называют способность материала пропускать воду под давлением. Эта характеристика определяется количеством воды, прошедшей при постоянном давлении в течение 1 часа через материал площадью 1 м2 и толщиной 1 м.
Морозостойкость — это способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без снижения прочности и массы, а также без появления трещин, расслаивания, крошения. Марки: F15, F25, F35, F50
Теплопроводность — свойство материала передавать теплоту при наличии разности температур снаружи и внутри строения. Эта характеристика зависит от ряда факторов: природы и строения материала, пористости, влажности, а также от средней температуры, при которой происходит передача теплоты.
Звукопоглощением - называется способность материала ослаблять интенсивность звука при прохождении его через материал.
Огнестойкость—это свойство материалов выдерживать без разрушения воздействию огня при пожаре. По степени огнестойкости материалы делят на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.
Огнеупорность—свойство материала выдерживать длительное воздействие высоких температур не деформируясь и не размягчаясь.
5.Технология монтажа железобетонных ферм одноэтажных промышленных зданий.
До установки стропильных ферм колонны, подкрановые балки и подстропильные фермы окончательно закрепляют и на опоры для ферм наносят риски продольных и поперечных осей. Для улучшения ориентирования при установке по концам нижнего пояса крепят две оттяжки или применяют гибкий манипулятор. Манипулятор состоит из двух лебедок, установленных на кране, и идущих от них через отводные блоки тросов-уздечек, прикрепляемых к концам монтажной траверсы. Ориентирование производится крановщиком по сигналам монтажника. Фермы выверяют в процессе установки, закрепляют кондукторами и точечной сваркой закладных элементов. Первую ферму дополнительно раскрепляют расчалками, а каждую последующую стяжкой-распоркой
БИЛЕТ №27
1.Устройства для верхнего освещения и аэрации.
Верхнее освещение осуществляется с помощью фонарей, светопрозрачных панелей и покрытий.
Аэрация производственных помещений производится через установленные на покрытии аэрационные фонари или путем использования для этих целей световых фонарей с откры¬вающимися створками переплетов.
Несущие и ограждающие конструкции систем верхнего освещения и аэрации воспринимают сложный комплекс внешних силовых и несиловых воздействий.
Одним из основных требований, предъявляемых к конструкциям световых, светоаэрационных и аэраци-онных устройств, является правильный выбор материалов, из которых их будут выполнять, т. е. материалов, обеспечивающих хорошую сопротив¬ляемость всем внешним воздействиям.
В наибольшей мере этому требованию удовлетворяют металл и железобетон.
Освещение зданий
Инсоляция - прямое солнечное облучение помещений квартиры - является существенным оздоровляющим фактором.
Минимальная длительность прямого солнечного облучения (в часах) в периоды осеннего и весеннего равноденствия регламентирована нормами проектирования и увязана с климатическими условиями района строительства.
На юге, где тепловая составляющая инсоляции (солнечная радиация) может вызвать дискомфорт из-за перегрева помещений, нормативная длительность инсоляции минимальна (1,5 ч), в умеренном климате возрастает до 2jq, а в северных районах до 2,5 ч. Эти требования оказывают прямое влияние на выбор планировочного решения секций и домов в соответствии с их размещением в застройке. Исключается ориентация всех помещений квартир на северный сектор горизонта. Исключается ориентация на этот сектор 1-й 2-комнатных квартир, а в 3-х и 4-х комнатных квартирах на северный сектор допускается ориентировать не более двух комнат.
Естественное освещение в квартирных домах, общежитиях, гостиницах, интернатах должно быть обеспечено во всех жилых комнатах, помещениях медицинского, культурно-бытового обслуживания.
Естественное освещение «вторым светом» либо искусственное освещение допускается для остальных подсобных помещений (ванных, душевых, туалетов, гладильных, бельевых и пр.)
Естественное освещение помещений для жилых зданий нормируют по отношению площади проёма к площади пола освещаемого помещения: Она должна составлять 1:8 во всех климатических районов кроме южных, где она =1:10. Отношение площадей оконных проемов во всех комнатах и кухнях к площади фасада не должно превышать 1:5,5 в целях экономии (т.к. сметная стоимость светопрозрачной части наружных стен наЗО-40% выше, чем глухой части; также теплопередача окна в 3 раза больше, чем у стен). -Классификация фонарей
В покрытиях зданий предусматривают специальные проемы с остекленными надстройками, называемыми световыми фонарями. Наряду с освещением эти фонари могут служить целям воздухообмена в помещениях, вследствие чего их называют в этом случае светоаэрационными.
2. Классы и марки бетона
Основные показатели качества бетона: Класс по прочности на осевое сжатие В, указывают в проекте как основную характеристику. Класс по прочности на осевое растяжение Вt, назначают в тех случаях, когда эта хар-ка имеет главенствующее значение и контролируется на производстве. Марка по морозостойкости F, назначают для конструкций, подвергающихся в увлажненном состоянии действию попеременных замораживания и оттаивания (открытые и ограждающие конструкции). Марка по водонепроницаемости W, назначают для конструкций, к которым предъявляют требования ограниченной проницаемости (резервуары). Марка по средней плотности D, назначают для конструкций, к которым кроме требований прочности предъявляются требования теплоизоляции.
Классом бетона по прочности на осевое сжатие В (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размером ребра 150мм, испытанных в соответствии со стандартом через 28 сут хранения при температуре 20±20С с учетом статической изменчивости прочности.
Сроки твердения бетона устанавливаются так, чтобы требуемая прочность бетона была достигнута к моменту загружения проектной нагрузкой. Для монолитных – 28 суток, для сборных конструкций заводского изготовления отпускная прочность бетона может быть ниже его класса.
Классы и марка бетона для ЖБК:
а)классы по прочности на сжатиедля тяжелых бетонов – В7,5-В60;
Для мелкозернистых бетонов групп: А-(на песке с модулем крупности 2,1 и более)- В7,5-В40; Б-(на песке с модулем крупности 2, и менее)- В7,5-В30; В-(подвергнутого автоклавной обработке) В15-В60.
б) классы бетона по прочности но осевое растяжение: Вt0,8; Вt1,2; 1,6; 2; 2,4; 2,8; 3,2.
в) марка бетона по морозостойкости они характеризуются числом выдерживаемых бетоном циклов попеременных замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии. При снижении прочности не более чем на 15%: тяжелый и мелкозернистый бетоны F 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500; легкий бетон – F25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500; ячеистый и поризованный бетоныF15, 25, 35, 50, 75, 100.
г) марка бетона по водонепроницаемости: W2, 4, 6, 8, 10, 12. Они характеризуются предельным давлением воды (кг/см2), при котором еще не наблюдается ее просачивание через испытываемый образец.
в) марки бетона по средней плотности кг/м3 тяжелый бетон D2200-D2500, легкий D800- D2000, поризованный D800- D1400, градация 100 для всех марок.
Рекомендуется принимать: Оптимальные класс и марку выбирают на основе технико-эконом-х соображений, в зависимости от конструкции, способа изготовления. напряженного состояния, условий эксплуатации. Железобетонные сжатые стержневые элементы – не ниже В15; Конструкции, испытывающих сжимающие усилия (колонны и арки) - В20..В30, Для предварительно напряженных конструкций – В20-В40; Для изгибаемых элементов без преднапряжения – В15. Для ЖБК нельзя применять: тяжелый и мелкозернистый бетоны класса по прочности на сжатие ниже 7,5, легкий бетон ниже 3,5.
Легкие бетоны на пористых заполнителях и цементном вяжущем при одинаковых классах и марках по морозостойкости и водопроницаемости применяют в сборных и монолитных ЖБК наравне с тяжелыми бетонами.
3.Работа стали при наличии концентраторов напряжений в стальных образцах.
В местах искажения сечения происходит искривление линий силового потока. Они сгущаются около препятствий. Это приводит к повышению напряжений в этих местах.
Отношение максимального напряжения в местах концентрации к номинальному, равномерно распределенному, называется коэффициентом концентрации напряжений. Сравним траекторию и концентрацию напряжений около круглых отверстий и около трещины с острыми краями (рис. 4).
Как видно, в местах острых надрезов концентрация напряжений больше. Чем меньше радиус кривизны надреза, тем гуще собирается в этих местах силовой поток и тем выше коэффициент концентрации напряжений. Напряженное состояние в этом случае очень сложное, но в основном можно установить две зоны: зону резкого перепада напряжений и зону с распределением напряжений близким к равномерному.
При статических нагрузках и нормальной температуре концентрация напряжений не оказывает существенного влияния на несущую способность. Поэтому не учитывается в расчетах на статическую нагрузку
4.Механические свойства строительных материалов.
К механическим свойствам материала относят его прочность, упругость, пластичность, хрупкость, сопротивление удару и твердость.
Прочностью называется способность материала противостоять разрушению под воздействием внешних сил, вызывающих в нем внутренние напряжения. Прочность материала характеризуется пределом прочности при трех видах воздействия на него — сжатии, изгибе и растяжении.
Упругость — это способность материала после деформирования под воздействием каких-либо нагрузок принимать после снятия их первоначальную форму и размеры. Наибольшее напряжение, при котором материал еще обладает упругостью, называется пределом упругости.
К упругим материалам относят резину, сталь, древесину.
Твердость — способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Это свойство материалов важно при устройстве полов и дорожных покрытий.
Хрупкость — свойство материала мгновенно разрушаться под действием внешних сил без заметной пластичной деформации. Хрупкие материалы: кирпич, природные камни, бетон, стекло и т. д.
Пластичность — свойство материала изменять под нагрузкой форму и размеры без образования разрывов и трещин и сохранять изменившиеся форму и размеры после удаления нагрузки. Это свойство противоположно упругости. К пластичным материалам относят битум, глиняное тесто и др.
Сопротивление удару — способность материала противостоять разрушению под действием ударных нагрузок. Плохо сопротивляются ударным нагрузкам хрупкие материалы.
5Технология монтажа ж/б плит покрытия одноэт.пром зд.
Панели покрытия укладывают только после приемки по акту ранее смонтированных несущих конструкций здания, начиная с середины пролета, с симметричной загрузкой фермы в обе стороны. Плиты приваривают к закладным деталям и освобождают от строп только после приварки в трех точках. После установки плит замоноличивают стыки. монтируют плиты покрытия с помощью многоветвевых стропов и траверс, выверяя по рискам, нанесенным на опорных узлах ферм. Крайние плиты оборудуют ограждениями. По мере закрепления ферм плитами распорки снимают
БИЛЕТ №28
1.Технико-экономические показатели проектных решений.
Технико-экономическая оценка запроектированного здания составляет один из существенных этапов работы над проектом и включает в себя оценку его объемно-планировочных и конструктивных решений.
Целями технико-экономической оценки объемно-планировочного решения здания являются - проверка соответствия показателей проекта требованиям задания на проектирование и строительным нормам и правилам для зданий запроектированного типа, сопоставление и сравнительная оценка показателей нового проекта с показателями аналогичных по назначению, вместимости и этажности наиболее прогрессивных и общепризнанных проектов (например, жилых зданий, школ и пр.).
Целью технико-экономической оценки конструктивной части проекта является выявление соответствия показателей проекта по расходу материалов (стали, цемента, кирпича и пр.), удельному расходу тепла, трудоемкости и стоимости строительно-монтажных работ контрольным величинам соответствующих показателей. Контрольные по¬казатели регламентируются ведущими ведомствами на основе показателей проектов-аналогов, конструкции которых отвечают передовому уровню современной строительной техники.
Основным методическим требованием к технико-экономической оценке сравниваемых проектных решений является соблюдение их сопоставимости. Это означает исключение при сравнительной оценке факторов, которые могут исказить ее результаты.
Так, например, при сравнении объемно-планировочных вариантов проекта во всех сравниваемых вариантах должны быть приняты одинаковыми строительная и конструктивная системы и одинаковые конструкции. Аналогично сравнение вариантов конструктивного решения ведется применительно к единому объемно-планировочному эталону.
Технико-экономическая оценка проектов осуществляется по объемно-планиро-вачным, стоимостным и натуральным показателям: количеству на 1 м2 общей площади или другую единицу измерения (квартиру, место в гостинице или общежитии, место учащегося в школе и вузе, койку в больнице и пр.), стоимости строительства, эксплуа¬тационным затратам на содержание здания, капитальным вложениям, затратам труда, потребности в основных материалах и топливе. При проектировании полносборных зданий дополнительно определяют количество типоразмеров и марок сборных изделий заводского изготовления. В целях обеспечения сопоставимости и компьютеризации ре¬зультатов анализа проектов в РФ по решению Министерства строительства принят единый перечень и форма представления технико-экономических показателей по проектам зданий различного назначения (жилых, общественных, производственных и др.) в качестве примера в таблице 8.1 дана регламентированная форма и перечень технико-эконо¬мических показателей по проектам жилых зданий.
Технико-экономические показатели и их перечень по проектам общественных зданий в целом совпадают с перечнем для проектов жилых зданий со следующими отличиями: вместо этажности фигурирует показатель мощности (пропускной способности) проектируемого учреждения. В показатель стоимости строительства (п. 9) введены показатели стоимости оборудования и дополнительно введен показатель удельных капиталовложений (руб/ед), в том числе на единицу мощности и на i кв. м площади здания, а описанию принципиального объемно-планировочных и конструктивных решений здания предшествует показатель структурного состава здания в зависимости от его функционального назначения.
Технико-экономические показатели проектов жилых зданий.
№ п/п Наименование показателя Единица измерения
1 Этажность здания эт.
Площадь застройки кв. м
j Строительный объем здания в т.ч. подземной части куб. м
4 Общая площадь здания кв. м
5 Общая площадь квартир кв. м
6 Количество квартир, в т.ч. 1 - комнатных
2 - комнатных
3 - комнатных
4 - комнатных шт.
шт.
шт.
шт.
шт.
7 Потребность в основных строительных материалах металл цемент лесоматериалы кирпич т куб. м тыс. шт.
8 Удельный расход энергоресурсов на 1 кв. м общей площади здания в год тонн ед. ед. условного топлива
9 Стоимость строительства" в т.ч. по СМР млн. руб.
10 Стоимость 1 кв. м общей площади квартиры" млн. руб.
11 Продолжительность строительства месяц
Климатические характеристики района строительства (климатический район, расчетная температура наружного воздуха, ветровая и снеговая нагрузки)
Инженерно-геологические и др. особенности площадки строительства (сейсмичность, вечномерзлые грунты, просадочность, карст и др.)
Принципиальные объемно - планировочные и конструктивные решения здания: тип здания (секционный, блокированный и др.) строительная система (кирпичная, панельная и др.) конструктивная система (каркасная, бескаркасная: продольные несущие стены, поперечные несущие стены и др.) материал основных несущих и ограждающих конструкций тип фундаментов (свайные, лгнточные и др.)
15 Другие дополнительные сведения
16 Прогрессивные решения, конструкции, материалы
При детальном сравнительном анализе однотипных проектов (например, жилых домов) проводят дополнительный подсчет не только общей площади дома и квартир, но и площадей внеквартирных коммуникаций(коридоры, лифтовые холлы и шахты), общая площадь и число квартир на один лестнично-лифтовой узел, наличие и площадь встроенных в дом нежилых помещений, удельный периметр наружных стен - отношение периметра стен по отапливаемому контуру здания к общей площади жилого этажа.
Приняты следующие правила подсчета перечисленных характеристик:
Жилая площадь квартир (и жилых домов) определяется как сумма площадей жилых комнат.
Общая площадь квартир определяется как сумма площадей комнат и подсобных внутриквартирных помещений (кухонь, санитарных узлов, коридоров).
При подсчете площади мансардных помещений учитывают только ту ее часть, на которой расстояние от чистого пола до наклонного потолка превышает 1,6 м. Части с меньшей высотой могут быть включены только в общую площадь квартиры и использоваться как подсобные для размещения встроенных шкафов, кладовых и др.
Общую площадь общественного здания определяют как сумму площадей помещений всех этажей, включая технические, цокольные и подвальные.
Площадь застройки определяют по наружным размерам здания в уровне цоколя.
Строительный объем здания определяют умножением площади застройки на высоту здания. Последнюю принимают от уровня пола первого этажа до верха теплоизоляционного слоя чердачной крыши или до срединной плоскости бесчердачной.
В зданиях с разной высотой его фрагментов отдельно определяют объем каждого из них и затем суммируют.
Нормируемая площадь - сумма всех помещений кроме коммуникационных и предназначенных для размещения оборудования.
При оценке объемно - планировочного решения проекта прибегают к таким критериям, как коэффициенты Кр К, и К3.
Первый из них - планировочный - оценивается соотношением жилой (рабочей) площади к общей площади (квартиры, секции, здания), второй - объемный: отношение строительного объема к общей площади (этажа, здания). К3 -коэффициент компактности планировочного решения проекта представляет собой отношение периметра наружных стен к общей площади этажа.
Технике - экономические показатели проекта не являются неизменными и равно-весомыми. Под воздействием научно-технического прогресса и социальных процессов номенклатура, соотношения и численные значения технико -экономических показателей могут меняться.
Одни из них теряют свою актуальность, другие - изменяют свою значимость, третьи - меняются количественно, отражая изменения, происходящие в подходе к решению тех или иных проблем проектирования жилых зданий. В частности коэффициент К], имевший решающее значение в оценке проектов в эпоху покомнатного заселения потерял свою актуальность при переходе на жилищный стандарт поквартирного заселения. В настоящий период актуальности энергоэкономичности проектных решений резко возросло значение (при сравнительной оценке проектов) коэффициентов К2 и К3.
Оценку экономичности конструктивного решения проекта осуществляют по следующим показателям, приведенным на м2 общей площади:
затрат труда (в чел.-ч) по объекту в целом и с расчленением этого показателя на трудовые затраты непосредственно на строительной площадке и в сфере производства на предприятиях строительной индустрии; 128
расхода основных материалов - стали, цемента (в кг), леса (в м), кирпича (в тыс. шт), тяжелого, легкого и гипсового бетона (в м ). Поскольку при изготовлении отдельных конструктивных элементов, предусмотренных сравниваемыми вариантами проектов, могут быть применены различные по стоимости и несущей способности сорта арматурных сталей и классы бетонов, при технико-экономической оценке учитывают натуральные и приведенные по прочности к стали класса А-1 показатели расхода металла и приведенные к марке 400 расходы цемента.
Материалоемкость и индустриальность конструктивного решения характеризуют показатели массы конструкций (т/м ), число типоразмеров и марок сборных изделий на объект и число монтажных элементов (штук на 1 м~ общей площади).
Помимо сравнения вариантов решения здания в целом, связанного с выбором его строительной или конструктивной системы, при проектировании проводят технико-экономическое сравнение вариантов решения отдельных конструктивных элементов здания в целях выбора наиболее экономичного.
При технико-экономической оценке решения конструктивного элемента здания (стены, перекрытия и др.) использует в качестве единицы измерения 1 м2 площади конструкции или их горизонтальной проекции.
При разработке типовых проектов массового применения с полносборными конструкциями определяют также показатели капитальных затрат на строительство или реконструкцию предприятий, изготовляющих индустриальные конструкции.
При выборе решения внутренних ограждающих конструкций наряду с перечисленными учитывают такие показатели, как конструктивная высота горизонтальных и толщина вертикальных элементов. Применение варианта с большей конструктивной высотой вызовет непроизводительное увеличение строительного объема здания, а с большей толщиной - уменьшение его общей площади.
При выборе вариантов решений отдельных конструкций учитывают весомость затрат на них в структуре сметной стоимости конструкций дома в зависимости от его этажности.
На уменьшение показателей сметной стоимости зданий в наибольшей степени влияет применение экономичных вариантов конструкций наружных стен, внутренних стен и перекрытий, поскольку они в сумме составляют свыше 50% сметной стоимостной объекта. С ростом этажности здания уменьшается влияние на сметную стоимость затрат на конструкции подземной части и крыши, возрастает доля затрат на устройство вертикальных коммуникаций и лифтовое оборудование.
2.Классификация арматуры по назначению и технологии изготовления. Соединение арматуры.
Арматуру в ЖБК устанавливают преимущественно для восприятия растягивающих усилий и усиления бетона сжатых зон конструкций. Арматура, устанавливаемая по расчету, называется рабочей; устанавливаемая по конструктивным и технологическим соображениям – монтажной. Монтажная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры в конструкции и более равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями рабочей арматуры. Кроме того, монтажная арматура может воспринимать обычно не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры конструкции и т.п. Рабочую и монтажную а. объединяют в арматурные изделия – сварные вязанные сетки и каркасы.
Арматуру классифицируют по четырем признакам:
1. в зависимости от технологии изготовления различают стержневую ( d=6…40 мм) и проволочную арматуру.
2. в зависимости от способа последующего упрочнения горячекатаная арматура может быть термически упрочненной, или упрочненной в холодном состоянии – вытяжкой, волочением.
3. по форме поверхности арматура бывает периодического профиля и гладкой.
4. по способу применения при армировании ЖБ элементов различают напрягаемую и ненапрягаемую.
Применение ар-ры в конструкциях: В качестве ненапрягаемой арматуры применяют имеющие сравнительно высокие показатели прочности стержневую арматуру классов Ат-Ш, A-III, арматурную проволоку класса Вр-I. Возможно применение арматуры класса А-II, если прочность арматуры класса A-III не полностью используется в конструкции из-за чрезмерных деформаций или из-за раскрытия трещин. Арматуру класса A-I можно применять в качестве монтажной, хомутов вязаных каркасов, поперечных стержней сварных каркасов.
В качестве напрягаемой рекомендуется применять стержневую термически упрочненную арматуру классов Ат-VI, AT-V, AT-IVC, горячекатаную арматуру классов A-VI, A-V и A-IV; для элементов длиной свыше 12 м целесообразно применять арматурные канаты и высокопрочную проволоку, допускается применение стержней классов A-IV, A-V.
Классификация арматуры: Стержневая горячекатаная арматура в зависимости от ее основных механических характеристик подразделяется на шесть классов с условным обозначением: A-I, А-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI. Термически упрочненная арматура четырех классов: Ат-Ш, Ат-IV, AT-V, AT-VI. Дополнительной буквой С указывается на возможность стыкования сваркой, К — на повышенную коррозионную стойкость.
Каждому классу арматуры соответствуют определенные марки арматурной стали с одинаковыми механическими характеристиками, но различным химическим составам. Периодический профиль имеет стержневая арматура всех классов, за исключением круглой (гладкой) арматуры класса A-I.
Арматурную проволоку диаметром 3 – 8 мм подразделяют на два класса: Вр-1 — обыкновенная арматурная проволока (холоднотянутая, низкоуглеродистая), предназначенная главным образом для изготовления сварных сеток; В-И, Вр-П – высокопрочная арматурная проволока (многократно волоченная, углеродистая), применяемая в качестве напрягаемой арматуры предварительно-напряженных элементов. Периодический профиль обозначается дополнительным индексом «р»: Вр-1, Вр-И.
Сортамент арматуры составлен по номинальным диаметрам, что соответствует для стержневой арматуры периодического профиля диаметрам равновеликих по площади поперечного сечения круглых гладких стержней, для обыкновенной и высокопрочной арматурной проволоки периодического профиля – диаметру проволоки до профилирования.
Сварные стыки арматуры. Основным видом соединения арматурных стержней является сварное соединение встык, которое в заводских условиях и на монтаже выполняется различными способами.
В заводских условиях для соединения стержневой арматуры классов от А-1 до А-VI, Ат-IП, Ат-IVC (например, для соединения заготовок арматурных стержней, приварки коротышей большого диаметра и т.п.) применяют контактную сварку (рис. 1.28, а), При этом отношение диаметров соединяемых стержней д1/д2≥ 0,85, а наименьший диаметр стержня d1=10. Допускается прн использовании специальной технологии сварки отношение д1/д2 = 0,5.
На монтаже для соединения стержневой арматуры классов А-I, А-П, А- III, Ат- III (например, для соединения выпусков арматуры сборных железобетонных элементов) применяют дуговую ванную сварку в инвентарных формах(рис. 1.23б). Если диаметр соединяемых стержней д<20 мм, то применяют дуговую сварку стержней с накладками, выполняя 4 фланговых шваl = 4d или два шва с одной стороны удлиненной накладки(рис.1.23,г). При этом должны быть соблюденены след. требования к размерам сварного шва: 4 мм ≤ h = 0,25d; 10 мм ≤ 0,5d(рис. 1.23,д).
Соединения стержней втавр с пластиной толщиной 0,75д (из листовой или полосовой стали) выполняют автоматической дуговой сваркой под флюсом(рис. 1.23, е). Соединения внахлестку арматурных стержней с д=8…40 мм с пластиной или с плоскими элементами проката выполняют дуговой сваркой фланговыми швами(рис. 1.23, ж).
Стыки арматуры внахлестку без сварки. Стержневую арматуру классов А-I, А-II, А-III допускается соединять внахлестку без сварки в перепуском концов стержней на 20…50 диаметров в тех местах ж.б. элементов, где прочность ар-ры используется не полностью. Однако такой вид соединения стержневой арматуры вследствие излишнего расхода стали и несовершенства конструкции стыка применять не рекомендуется.
Внахлестку можно выполнять стыки сварных сеток в направлении рабочей арматуры (рис. 1.24). Рабочие стержни соединяемых сеток располагают в разных плоскостях или в одной плоскости. В каждой из соединяемых в растянутой зоне сеток на длине нахлестки должно быть расположено не менее двух попоречных стержней, приваренных ко всем продольным стергкням сетки. Если рабочей арматурой сеток являются стержни периодического профиля, то одна из соединяемых сеток или обе сетки в пределах стыка могут быть без приваренных поперечных стержней. Стык сварных сеток в нерабочем направлении (когда соеди няется распределительная арматура) также выполняют внахлестку (рис. 1.25). Длину перепуска принимают рав ной 50 мм при диаметре распределительной арматуры до 4 мм и равной 100 мм при диаметре распределительной арматуры более 4мм. Эти же стыки при диаметре рабочей арматуры 16 мм и более осуществляют укладкой дополнительных стыковых сеток с перепуском распределительной арматуры в каждую сторону на 15 диаметров, но не менее 100 мм.
Стыки плоских сварных каркасов внахлестку допускаются при одностороннем расположении продольных стержней и выполняются в направлении рабочей арматуры; при этом на длине стыка устанавливают дополнительные хомуты или поперечные стержни с шагом не более 5 диаметров продольной арматуры. Стыки плоских каркасов, как и сеток, в конструкциях следует располагать вразбежку.
.Предельные состояния и расчёт центрально и внецентренно растянутых элементов металлических конструкций
Рассмотрим балку (рис. 5). Ось балки – линия, проходящая через центры тяжести поперечных сечений балки. К балке приложена растягивающая сила N. При центральном растяжении направление силы N совпадает с осью элемента. Сила N называется нормальной, так как направление ее действия перпендикулярно к плоскости поперечного сечения балки.
Центральное растяжение возникает там, где растягивающая сила N приложена в центре тяжести поперечного сечения элемента, то есть направление силы N совпадает с осью стержня.
При центральном растяжении возникают нормальные напряжения, которые равномерно распределяются по площади поперечного сечения элемента. Разрушение растянутых элементов происходит от разрыва по сечению, имеющему ослабления (например, отверстия для болтов), поэтому при центральном растяжении прочность проверяется по формуле:
,
где An= A – Aосл. – площадь поперечного сечения нетто (полная площадь за вычетом ослаблений); γc – коэффициент условий работы; γn – коэффициент надежности по назначению здания принимается по гл.3, §1, п.4 [1].
Внецентренное растяжение возникает, когда сила Nприложена с эксцентриситетом e (см рис.5). В этом случае в стержне возникает изгибающий момент М =Ne. Проверка прочности выполнянтся по формуле:
4. Легкие бетоны на пористых заполнителях. Свойства легких бетонов.
Материалы для изготовления легкого бетона.
Для легкого бетона используют быстротвердеющий и обычный портландцементы, а также шлакопортландцемент. Применяют в основном неорганические пористые заполнители. Для теплоизоляционных и некоторых видов конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов используют и органические заполнители, приготовленные из древесины, стеблей хлопчатника, костры, и др.
Неорганические пористые заполнители разделяют на природные и искусственные. Природные пористые заполнители получают путем частичного дробления и рассева или только рассева горных пород (пемзы, вулканического туфа, известняка-ракушечника и др.). Искусственные пористые заполнители являются продуктами термической обработки минерального сырья и разделяются на специально изготовленные и побочные продукты промышленности (топливные шлаки и золы, отвальные металлургические шлаки и др.).
Керамзитовый гравий получают путем обжига гранул, приготовленных из вспучивающихся глин. Это легкий и прочный заполнитель насыпной плотностью 250-800 кг/м3.
Шлаковую пемзу изготовляют путем быстрого охлаждения расплава металлургических (обычно доменных) шлаков, приводящего к вспучиванию. Куски шлаковой пемзы дробят и рассеивают, получая пористый щебень.
Вспученный перлит изготовляют путем обжига водосодержащих вулканических стеклообразных пород (перлитов, обсидианов). При температуре 950-1200°С вода выделяется и перлит увеличивается в объеме 10-20 раз.
Топливные шлаки - пористые кусковые материалы, получающиеся в топке в результате спекания и вспучивания неорганических (в основном глинистых) примесей, содержащихся в угле.
Свойства легкого бетона.
Качество легкого бетона определяется показателями двух самых важных его свойств: проектной маркой по прочности на сжатие и величиной объемной массы. Например, марка легкого бетона 75/1000 обозначает марку по прочности 75 при объемной массе 1000 кг/м3.
Для изготовления высокопрочных легких бетонов (имеющих плотность 1400-1800 кг/м3) применяют более прочный пористый заполнитель (с насыпной плотностью 600-800 кг/м3), а пористый песок частично или полностью заменяют плотным.
Наиболее важной наряду с прочностью характеристикой легкого бетона является плотность. Классы по плотности: D200 … D2000. В зависимости от назначения легкие бетоны делят на следующие группы: теплоизоляционные с плотностью до 600 кг/м3; конструкционно-теплоизоляционные (для ограждающих конструкций - наружных стен, покрытий зданий) с плотностью 600-1400 кг/м3; конструкционные с плотностью 1400-1800 кг/м3.
Уменьшить плотность легких бетонов можно путем образования в цементном камне мелких замкнутых пор. Для поризации цементного камня, являющегося самой тяжелой составной частью легкого бетона, используют небольшие количества пенообразующих или газообразующих веществ.
Классы прочности : B2 … B40, зависит от качества заполнителей, марки и кол-ва цемента.
Теплопроводность легких бетонов зависит в основном от плотности и влажности. Наружные ограждающие конструкции из легких бетонов подвергаются воздействию попеременного замораживания и оттаивания, увлажнения и высыхания. Поэтому легкие бетоны, применяемые для наружных стен, покрытий зданий, а также для конструкций мостов, гидротехнических сооружений, должны обладать определенной морозостойкостью.
По морозостойкости легкие бетоны делят на марки: F25 ... F400; Для наружных стен обычно применяют бетоны с морозостойкостью не менее 15-25 циклов попеременного замораживания и оттаивания.
Водонепроницаемость плотных конструкционных легких бетонов может быть высокой. Керамзитобетон с расходом цемента 300-350 кг/м3 не пропускает воду даже при давлении 2 МПа. Установленны марки: W0,2 ...W1,2.
Водостойкость плотных легких бетонов на цементе существенно не отличается от водостойкости тяжелых бетонов. Обычно уменьшение прочности легких бетонов от их кратковременного насыщения водой не превышает 15%. В воде легкие бетоны набухают больше, чем равнопрочные тяжелые бетоны.
5Технология монтажа стеновых панелей одноэт.пром.зд
Стеновые панели монтируются после окончательного закрепления всех элементов каркаса. Монтаж крупноразмерных стеновых панелей длиной до 12 м обычно ведут стреловыми кранами на пневмоколесном ходу, непосредственно с транспортных средств. Мелкоразмерные стеновые панели складируют по периметру здания из условия монтажа на всю его высоту. При монтаже используются люльки или передвижные подмости башенного типа, устанавливаемые с наружной стороны стены. Крепление панелей производят путем сварки закладных частей и заделки стыков. Наружные стеновые панели и оконные блоки устанавливают после монтажа каркаса и покрытия в пределах монтажного участка. Элементы длиной 6 м стропят с транспортных средств траверсами с тросовыми подвесками за две петли, длиной 12 м — за четыре. Расстроповку производят после выверки и окончательного закрепления. В зависимости от параметров крана стеновое ограждение монтируют в пределах одной или двух смежных ячеек на всю высоту. Одновременно заделывают стыки, включая расшивку швов. Приставные и навесные подмости располагают снаружи или внутри здания. По способу перемещения они могут быть переставными, передвижными, перевозными и самоходными. Наиболее эффективны подмости, перемещаемые в вертикальном и горизонтальном направлениях по башне крана. В зоне действия крана находится панелевоз-полуприцеп.
БИЛЕТ №29
1.Привязка конструктивных элементов Каракаса к координатным осям.
Основные правила.
Взаимное расположение элементов здания в пространстве устанавливают с помощью трехмерной условной пространственной системы взаимно пересекающихся модульных плоскостей. Линии пересечения модульных плоскостей, совмещенных с несущими конструкциями здания, образуя линии модульных разбивочных осей в плане и разрезе. Оси обозначают марками (цифрами и буквами) в кружках (маркировка осей). Оси маркируют арабскими цифрами и прописными буквами русского алфавита. Цифрами маркируют оси вдоль стороны плана с большим числом разбивочных осей. Порядок маркировки: снизу вверх и слева направо по левой и нижней сторонам плана. На чертежах разрезов кроме расстояний м/у разбивочными осями выносятся отметки - расстояния в метрах от горизонтальной плоскости, уровень которой условно принят нулевым. В начале строительства здания осуществляется размещение его осей на местности, называемое разбивкой здания или разбивкой его осей. Разбивочные оси используются для привязки конструкции, т. е. для определения ее положения в здании по установленным правилам выбора расстояний от оси или грани конструкции до ближайших разбивочных осей. Для зданий разных строительных систем в целях сокращения числа типов сборных изделий приняты различные правила привязки.
В крупнопанельных зданиях разбивочные оси внутренних несущих стен совпадают с их геометрической осью, оси наружных стен из бетонных однослойных и двухслойных панелей размещают на расстоянии 80мм, 3-хслойных - ПО, а из панелей, изготовленных из небетонных материалов, - 50мм от внутренней грани стены.
В зданиях со стенами из кирпича и мелких блоков привязка внутренней плоскости наружных стен к модульным осям составляет 100мм, а плоскости внутренних стен -120мм. При такой привязке во внутренних стенах толщиной более 250мм образуются две координационные модульные оси с интервалом А между ними, который может быть использован для пропуска в стене вентиляционных каналов или антисейсмических поясов. В каркасных зданиях разбивочные оси внутренних колонн размещают по их геометрической оси. Привязка крайних рядов колонн в целях максимальной унификации крайних элементовс рядовыми принимается в соответствии с особенностями конструктивной системы здания и осуществляется одним из следующих способов:
A) внутренняя грань колонны смещается от модульной разбивочной оси внутрь здания на
половину ширины сечения внутренней колонны;
B) внешние грани колонн совмещаются с модульными разбивочными осями
Правила привязки модульных осей в промышленных зданиях разработаны с учетом необходимости унификации и ограничения номенклатуры сборных изделий и сводятся к следующему;
1) модульные оси внутренних колонн (за исключением примыкающих к температурным швам) совпадают с их геометрическими осями
2) колонны крайних рядов каркаса имеют разную привязку к продольным осям -нулевую (по наружной грани колонны), 250мм и 500мм (от наружной грани колонны). Выбор привязки определяется от типа и мощности подъемно-транспортного оборудования;
3) перепад высот м/у смежными параллельными и перпендикулярными пролетами образуют на парных колоннах со вставкой и привязкой осей по правилам для крайних (продольных или торцовых) колонн; соответственно вставки между типовыми элементами фасада и покрытия получают размеры 300, 350, 400, 500 или 1000мм;
4) в местах расположения поперечных температурных швов модульная ось совмещается с осью шва, а геометрические оси примыкающих к шву колонн размещают на расстоянии 500мм от его оси;
5) в продольных температурных швах привязка колонн к продольным модульным осям осуществляется как для колонн крайнего продольного ряда. Размеры вставок наружных стен и покрытий в температурных швах те же, что и местах перепадов высот, - 300,350,400,500 и 1000мм;
6) оси подкрановых балок привязывают к продольным осям здания на расстояниях в 750мм при грузоподъемности мостовых кранов до 50т и в 1000мм при большей грузоподъемности.
В многоэтажных пром зданиях модульные оси средних колонн совмещают с их геом осями, а для крайних применяют нулевую пивязку или привязку на расстоянии «1» от внутренней грани (размер «1» равен половине ширины колонны среднего ряда).
2.Арматура. Назначение, виды, классификация. Виды арматурных изделий
Арматуру в железобетонных конструкциях устанавливают преимущественно для восприятия растягивающих усилий и усиления бетона сжатых зон конструкций. Необходимое количество арматуры определяют расчетом элементов конструкций на нагрузки и воздействия.
Арматура, устанавливаемая по расчету, называется рабочей, устанавливаемая по конструктивным и технологическим соображениям — монтажной. Монтажная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры в конструкции и более равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями рабочей арматуры. Кроме того, монтажная арматура может воспринимать обычно не учитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры конструкции и т. п.
Рабочую и монтажную арматуру объединяют в арматурные изделия — сварные и вязаные сетки и каркасы, которые размещают в железобетонных элементах в соответствии с характером их работы под нагрузкой.
Арматуру классифицируют по четырем признакам.
В зависимости от технологии изготовления различают стержневую и проволочную арматуру. Под стержневой в данной классификации подразумевают арматуру любого диаметра в пределах d - 6...40мм, причем независимо от того, как она поставляется промышленностью — в прутках (d≥12 мм, длиной до 13 м) или в мотках (бунтах) (d≤10 мм, массой до 1300 кг).
В зависимости от способа последующего упрочнения горячекатаная арматура может быть термически упрочненной, т. е. подвергнутой термической обработке, или упрочненной в холодном состоянии — вытяжкой, волочением.
По форме поверхности арматура бывает периодического профиля и гладкой. Выступы в виде ребер на поверхности стержневой арматуры периодического профиля, рифы или вмятины на поверхности проволочной арматуры значительно улучшают сцепление с бетоном.
По способу применения при армировании железобетонных элементов различают напрягаемую арматуру, т. е. подвергнутую предварительному напряжению, и ненапрягаемую.
Применение арматуры в конструкциях. В качестве ненапрягаемой арматуры применяют имеющие сравнительно высокие показатели прочности стрежневую арматуру класса Ат-ПI, А-III, арматурную проволоку класса Вр-1. Возможно применение арматуры класса А-II, если прочность арматуры класса А-III не полностью используется в конструкции из-за чрезмерных деформаций или раскрытия трещин. Арматуру класса А-1 можно применять в качестве монтажной, а также для хомутов вязаных каркасов, поперечных стержней сварных каркасов.
В качестве напрягаемой рекомендуется применять стержневую термически упрочненную арматуру, классов Ат-VI, Ат-V, A-IVC, горячекатаную арматуру классов A-VI, А-V и А-IV; для элементов длиной свыше 12 м целесообразно использовать арматурные канаты и высокопрочную проволоку, допускается применять стержни классов А-IV, А-V.
В конструкциях, предназначенных для эксплуатации при отрицательных температурах ниже — 30°С(на открытом воздухе и в неотапливаемых помещениях), не применяют арматурные стали, подверженные хладноломкости: класса А-П марки ВСт5пс2 и, класса A-IV марки 80С.
При выборе арматурной стали для применения в конструкциях учитывают ее свариваемость. Хорошо свариваются контактной сваркой горячекатаная арматура классов от А-1 до А-VI и обыкновенная арматурная проволока в сетках. Нельзя сваривать термически упрочненную арматуру классов Ат-V, Ат-VI и высокопрочную проволоку, так как сварка приводит к утрата эффекта упрочнения.
Сварные сетки изготовляют по стандарту из обыкновеннойарматурной проволоки диаметром 3...5 мм и арматуры класса А-111 диаметром 6...10 мм. Сетки бывают рулонные и плоские. В рулонных сетках наибольший диаметр продольных стержней — 7 мм. Рабочей арматурой служат продольные или поперечные стержни сетки, распределительной (монтажной) — сетки, расположенные перпендикулярно рабочим. В качестве рабочей арматуры можно также использовать одновременно стержни сеток обоих направлений. Ширина сетки ограничена размером 3800 мм, длина — массой рулона 900...1300 кг, причем длину сетки принимают по проекту, но не более 9000 мм.
В сетках возможно чередование шага основного v или u и доборного v1 или u1.
Плоские сварные каркасы (сетки) изготавливаю из одного или двух продольных рабочих стержней и привариваемых к ним поперечных стержне. Концевые выпуски продольных и поперечных стержней каркаса должны быть не менее 0,5d1 +d2 или 0,5d2 +d1 и не менее 20мм. Пространственные каркасы конструируют из плоских каркасов, в ряде случаев применяя соединительные стержни.
3.Предельные состояния и расчёт центрально-сжатых элементов металлических конструкций
Сталь при работе на сжатие в коротких элементах ведет себя так же как и при растяжении. Величина σyи модуль упругости Еравны значениям при растяжении. Но определить значение временного сопротивления для коротких образцов стали невозможно, потому что при сжатии короткие образцы стали не разрушаются, а расплющиваются.
Другая картина будет при испытании длинных (гибких) сжатых элементов, у которых длина в несколько раз превышает ширину поперечного сечения. В этом случае элемент может потерять несущую способность не в результате разрушения, а в результате потери устойчивости или продольного изгиба. Следовательно, решающим в этом случае является расчет на устойчивость.
Если прямой стержень сжимать центрально приложенной силой N (рис.8, А), то вначале стержень будет оставаться прямым, и это состояние равновесия будет устойчивым. Это объясняется так: нагруженный стержень получает незначительное отклонение от нейтральной оси; после прекращения действия нагрузки он возвращается в первоначальное состояние. Внешняя сжимающая сила не может преодолеть сопротивляемость стержня тому незначительному изгибу, который произошел при отклонении от оси. То есть, внутренняя упругая работа деформации изгиба стержня, полученная вследствие отклонения оси (потенциальная энергия изгиба ∆V), больше внешней работы ∆Т, которую совершила сжимающая сила в результате сближения концов стержня при его изгибе: ∆V>∆Т.
При дальнейшем увеличении сжимающая сила может достигнуть такого значения, что ее работа будет равна работе деформации изгиба ∆V = ∆Т. в этом случае, сжимающая сила достигает своего критического значения Ncr. Таким образом, прямой стержень при нагрузке его силой до критического состояния имеет прямолинейную форму устойчивого равновесия.
При достижении силой критического значения, его прямолинейная форма равновесия перестает быть устойчивой, стержень может изогнуться в плоскости наименьшей жесткости. Устойчивым равновесием у него уже будет новая криволинейная форма. Значение силы, при котором первоначальная устойчивая форма равновесия переходит в неустойчивую, называется критической силой. Различным видам закрепления концов стержня соответствуют различные значения критической силы.
Для упругого стержня, сжатого осевой силой, шарнирно закрепленного по концам (основной случай), критическую силу определяют по формуле Эйлера:
;
Соответственно, критическое напряжение определяется по формуле:
;
где = i2min - радиус инерции сечения; следовательно, σcr = ; где
= λ, следовательно, σcr = , где расчетная длина стержня lef= μ l, где μ – коэффициент приведения полной длины стержня lк расчетной, принимаемой в зависимости от условий закрепления стержня.
Вывод: несущая способность сжатого элемента может быть исчерпана вследствие одной из двух причин: 1) достижения напряжением предела текучести σy(потеря прочности); 2) достижения напряжением критического значения (потеря устойчивости).
Эти две совершенно различные по своей природе причины нельзя смешивать.
Предельные состояния сжатых стержней по прочности и устойчивости выражаются следующими условиями:
3) σ ≤ σy;
4) σ ≤ σcr;
где– напряжение в конструкции от расчетных нагрузок. Отношение двух предельных напряжений обозначим коэффициентом φ:
φ = σcr / σy => σcr = φ σy => σ ≤ φ Ry,;
в целях удобства расчета принята следующая формула проверки устойчивости центрально сжатого элемента:
,
где φ– коэффициент продольного изгиба. Для центрально-сжатых стержней коэффициент φ определяется по прил.7 [1] или по табл. 72 [4] в зависимости от гибкости элемента λ. Гибкость определяется по формуле: λ = . Гибкость характеризует способность стержня сопротивляться потере общей устойчивости (выпучиванию) при сжатии. Чем больше гибкость, тем легче деформируется стержень.
Центрально сжатый стержень теряет устойчивость, когда сжимающая сила достигает критического значения
4.Вяжущие вещества. Виды. Свойства
Вяжущими веществами называют материалы, способные в определенных условиях ( +вода, нагревание) образовывать пластично-вязкое тесто, кот-ое самопроизвольно или под действием опред-ых факторов со временем затвердевает. Переходя из пластично-вязкого состояния в камневидное, вяжущие вещества могут скреплять между собой камни или зерна песка. гравия, щебня. Это св-во исполь-ся для получения бетонов, стр-ых растворов, искусст. камней.
Вяжущие делятся на 2 группы: 1) неорганические (известь, цемент, гипсовые), которые для перевода в рабочее состояние затворяют водой. 2) органические (битумы, дегти. синтетические полимеры и олигомеры), которые переводят в рабочее состояние нагревом. с помощью орган-их растворителей нагрева или они сами собой уже вязкие.
Неорганические твердеют самопроизвольно, однако есть вяжущие автоклавного твердения (среда насыщенная водяным паром, темп-ра 150-200 гр, повышенное давление, т.е в автоклаве).
Главным качественным показателем вяжущих явл-ся отношение затвердевших вяжущих к воздействию воды. По этому признаку делятся на воздушные и гидравлические.
Воздушные способны затвердевать и длительно сохранять прочность только на воздухе. По хим. составу 4 группы: известковые, гипсовые, магнезиальные, жидкое стекло (кислотоупорное вяжущее).
Гидравлические способны твердеть и длительное время сохранять прочность не только на воздухе, но и в воде. Находясь в воде могут повышать прочность. По хим. составу сложны, состоят из 4х оксидов. Основные типы гидр-их вяжущих: гидравл. известь и романцемент, силикатные цементы, алюминатные цементы.
Главные важнейшие показатели качества – прочность и скорость твердения. Прочность изменяется во времени, поэтому оценивают на сжатие и изгиб стандартных образцов. Устанавливают марку.
Скорость твердения – важная хар-ка. Очень высока скорость у гипсовых в. (за несколько часов твердеют), очень медленная скорсть у воздушной звести ( сотни лет). Строители различают 2 стадии: схватывание и набор прочности (твердение). Такое членение весьма условно. Схватываение – потеря вяжущего теста пластично-вязких свойств.
Специальные виды портландцемента. Характеристики состава портландцемента.
Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса. Клинкер получается результате обжига до спекания сырьевой смеси надлежащего состава, обеспечивающего преобладание в клинкере силикатов кальция. Гипс при помоле клинкера должен добавляться в таком количестве, чтобы содержание SО в портландцементе было не менее 1,5% и не более 3,5%. Портландцемент может выпускаться без добавок или с активными минеральными добавками в количестве до 15% от веса цемента. Два придания цементу специальных свойств (пониженной водопотребности, повышенного воздухосодержания, гидрофобных свойств и т. д.) в пемент могут вводиться специальные добавки.
Главнейшими окислами, входящими в состав портландцементного клинкера, являются : CaO, SiO , AlO, FeO.
Наряду с портландцементом в соответствии с ГОСТ 10178-62 выпускаются многие другие виды цементов: быстротвердеющие, сульфатостойкие, пластифицированные, гидрофобные, пуццолановые портландцементы, шлакопортландиементы, портландцемент для бетонных покрытий автомобильных дорог и др. В соответствии с другими стандартами выпускаются тампонажный и белый портландцементы и портландцемент для производства асбестоцементных изделий.
Быстротвердеющий портландцемент. Быстротвердеюший портландцемент характеризуется интенсивным нарастанием механической прочности в первые сроки твердения. Он предназначается, главным образом, для изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей. Повышение тонкости помола цемента существенно ускоряет провесе его твердения.
Сульфатостойкий портландцемент. Сульфатостойкий портландцемент обладает по сравнению с обычным повышенной сульфатостойкостью и пониженной экзотермией при замедленной интенсивности твердения в начальные сроки. Этот цемент предназначается для изготовления бетонных и железобетонных конструкций наружных зон гидротехнических сооружений, работающих в условиях сульфатной агрессии, при одновременном систематическом попеременном увлажнении и высыхании или замораживании и оттаивании. Сульфатостойкий портландцемент готовится из клинкера с коэффициентом насыщения известью не выше 0,85, с глиноземным модулем не менее 0,7 и кремнеземным модулем не ниже 2,1
Тампонажный портландцемент. Тампонажный цемент применяется для тампонирования нефтяных и газовых скважин с целью их изоляции от грунтовых вод. Основные требования, предъявляемые к тампонажным портландцементам: придание цементному раствору достаточной подвижности; строгое ограничение сроков схватывания, с тем чтобы начало схватывания наступало не раньше, чем окончится тампонирование; обеспечение достаточно высокой механической прочности через 2 суток твердения. Для получения подвижного раствора, накачиваемого в скважины насосами, цемент затворяют с большим количеством воды (50% от веса цемента) без добавки песка. Регулирование сроков схватывания тампонажных цементов при обеспечении необходимой механической прочности достигается обычно подбором минералогического состава клинкера и применением добавок.
Белый портландцемент. Этот цемент предназначен для изготовления отделочного бетона, а так же для производства цветных растворов. Качество белого портландцемента определяется, прежде всего, его белизной и оценивается коэффициентом яркости, который характеризует белизну данного цемента по отношению к белизне сернокислого бария (BaSO ). По степени белизны белые портландцементы делят на три сорта: БЦ-1, БЦ-2, БЦ-3. Для производства белого портландцемента применяются сырьевые материалы, по возможности не содержащие соединений, окрашивающих цемент, прежде всего, окиси железа, атак же окислов марганца, окиси хрома и др.
Портландцемент для бетонных покрытий автомобильных дорог. Этот портландцемент должен отвечать следующим основным требованиям: иметь малые усадочные деформации, большую эластичность, высокий предел прочности при сжатии, высокую деформативную способность при растяжении и изгибе и обладать повышенной морозостойкостью.
Гидрофобный портландцемент обладает пониженной гидроскопичностью. Это свойство придается цементу путем введения при помоле клинкера гидрофобизирующих поверхностно-активных добавок( асидола, мылонафта, асидола-мылонафта, олеиновой кислоты или окисленного петролатума) в количестве 0.06-0.3%. Цемент гидрофобизируют обычно в тех случаях, когда его необходимо транспортировать на дальние расстояния по водным магистралям.
Портландцемент для производства асбестоцементных изделий введение каких-либо добавок, кроме гипса, не допускается. Для более быстрого нарастания прочности асбестоцементных изделий в первые часы после их изготовления цемент измалывают более тонко.
Пуццолановые портландцементы предназначены для бетонных и железобетонных сооружений, подвергающихся воздействию пресных вод. Приготовляются они из клинкера обычного минералогического состава с обязательным введением при его помоле не менее 25-40% добавок вулканического происхождения, не менее 20% и не более 30% осадочного происхождения.
Шлакопортландцементы предназначены для бетонных и железобетонных надземных и подводных сооружений, подвергающихся воздействию пресных вод. Приготовляются они путём совместного или раздельного помола клинкера обычного минералогического состава и 30-60% доменного гранулированного шлака. Шлакопортландцемент при твердении выделяет значительно меньше гидрата окиси кальция, чем портландцемент, и поэтому он обладает более высокой водостойкостью и характеризуется меньшей теплотой гидратации.
Цветные портландцементы получают путем совместного помола клинкера белого цемента со свето- и щелочестойкими минеральными красителями: охрой, железным суриком, ультрамарином, оксидом хрома, сажей.
5Классификация методов возведения зданий и сооружений.
Проектирование производства монтажных работ включает решение задачи по выбору и применению методов производства работ, обеспечивающих возведение зданий и сооружений в запланированные сроки при наиболее высоких ТЭП строительства. При этом с целью снижения сметной стоимости строительства и существенного сокращения ручного труда следует исходить из принципа возведения зданий и сооружений с применением такой технологии, которая основана на эффективных методах и средствах механизации производства монтажных работ. Методы монтажа сборных конструкций выбираются с учетом объема монтажных работ, объемно-планировочных и конструктивных решений здания, сроков монтажа имеющегося парка монтажных механизмов. Проводится анализ статической работы схемы здания, отдельных его конструктивных элементов. Методы монтажа сборных конструкцийразличаются в зависимости от применяемого подъемно-монтажного оборудования, степени укрупнения поступивших на строительную площадку сборных элементов; последовательности установки их в проектное положение; направления монтажа и движения крана; способов наведения и установки элементов на нижележащие опорные конструкции. Во всех случаях применение тех или иных методов должно обеспечивать точность установки конструкций, устойчивость здания и его частей в процессе монтажа и безопасные способы производства работ.
Методы монтажа: 1. Монтаж отдельными элементами на проектной отметке; 2. Монтаж укрупненными конструктивными элементами на проектной отметке; 3. Установка в проектное положение предварительно укрупненных на земле блоков.
Основным принципом рациональной организации монтажного процесса является поточность – непрерывное равномерное выполнение монтажных работ. Поточный метод монтажа зд.обеспечивается: расчленением комплексного монтажного процесса на составляющие процессы, которые выполняются отдельными монтажными звеньями и механизмами; созданием заранее установленного ритма, при котором за определенный отрезок времени выполняются одинаковые объемы работ при постоянном звене и комплекта механизмов; совмещением различных монтажных работ во времени. Для организации стр-го потока здания делят на участки и захватки. Участок представляет собой часть возводимого объекта, в пределах которого развиваются и увязываются между собой все специализированные потоки, входящие в состав данного объектного потока. Захватка представляет собой часть здания с повторяющимися одинаковыми комплексами строительных процессов, в пределах которых развиваются и увязываются между собой все частные потоки, входящие в состав рассматриваемого специализированного потока.
БИЛЕТ №30
1.Планировочная организация территории промышленной зоны. Виды планировки.
Главное, наши города перестали служить «городом для производства», а стали жить по принципу «город для человека». Структурная перестройка экономического комплекса страны и каждого города в отдельности, появление многоукладности, малого и среднего бизнеса, рыночной инфраструктуры, повышение уровня автомобилизации, информатизации, активности населения, требований к сфере обслуживания и экологии городов -приводят к существующим изменениям в планировке промышленных зон и города в целом.
Прежде всего, стоит проблема сокращения территории промзон, совершенствования их структурно-планировочной организации, повышения эффективности использования, упорядочения функционального зонирования, перепрофилирования предприятий, перехода на новые технологии, закрытия вредных производств, создания технопарков, системы логистических транспортных центров и проведения других прогрессивных мероприятий по санации промтерриторий. Методика.
Методика преобразования промышленных территорий городов должна обеспечить увязку решения проблем промышленных территорий с новыми принципами стратегического планирования и градостроительного проектирования, а кроме того позволять использовать градостроительные возможности в целях стимулирования развития инвестиционных процессов и экономики города.
В методическом плане промышленные территории могут быть выделены в отдельную подсистему, развитие которой должно рассматриваться на уровне: проект-прогноз (генплан), проект-программа (I очередь генплана), проект-регламент (правовое зонирование). При этом разработка и результат раздела «Промышленность» на всех уровнях будет иметь два аспекта, два направления использования: в интересах совершенствования градостроительных условий и в интересах развития производств, экономики города. Результаты.
Преобразование промышленных территорий города предлагается провести на основе «модели трансформаций», с выделением зон: стабилизации, частичного перепрофилирования предприятий, инновационных территорий, полного выноса промышленных предприятий и использования их территории в других целях. В основу содержательной трансформации промышленных территорий города заложена идея формирования единой логистической структуры города.
Общие принципы преобразования промышленных территорий конкретизируются в разработках отдельных промышленных районах городов, в разработке их новой типологии, появлении таких новых промышленно-территориальных образований, как технопарки, интегральные производственно-деловые, учебно-производственные и т.п. центры. Много новых проблем при проведении реконструкции промтерриторий встают в связи с необходимостью проведения земельной реформы, развитием земельного рынка городов.
Основную сложность в связи с этим представляет междисциплинарный характер исследований, который однако определяет ценность и возможность использования результатов в практической деятельности. Именно при решении проблем промышленных территорий городов будет проверена способность градостроительства отвечать современным условиям, решать не только эстетические, но и социально-экономические задачи.
Виды планировки территории
1. Подготовка проекта планировки территории осуществляется для выделения элементов планировочной структуры, установления параметров планируемого развития элементов планировочной структуры.
2. Проект планировки территории состоит из основной части, которая подлежит утверждению, и материалов по ее обоснованию.
3. Основная часть проекта планировки территории включает в себя:
1) чертеж или чертежи планировки территории, на которых отображаются:
а) красные линии;
б) линии, обозначающие дороги, улицы, проезды, линии связи, объекты инженерной и
транспортной инфраструктур;
в) границы зон планируемого размещения объектов социально-культурного и
коммунально-бытового назначения, иных объектов капитального строительства;
2) положения о размещении объектов капитального строительства федерального,
регионального или местного значения, а также о характеристиках планируемого развития
территории, в том числе плотности и параметрах застройки территории и характеристиках
развития систем социального, транспортного обслуживания и инженерно-технического
обеспечения, необходимых для развития территории.
4. Материалы по обоснованию проекта планировки территории включают в себя
материалы в графической форме и пояснительную записку.
5. Материалы по обоснованию проекта планировки территории в графической форме
содержат:
1) схему расположения элемента планировочной структуры;
2) схему использования территории в период подготовки проекта планировки территории;
3) схему организации улично-дорожной сети и схему движения транспорта на соответствующей территории;
4) схему границ территорий объектов культурного наследия;
5) схему границ зон с особыми условиями использования территорий;
6) схему вертикальной планировки и инженерной подготовки территории;
7) иные материалы в графической форме для обоснования положений о планировке территории.
2.Метод расчета железобетонных конструкций. Основные положения расчета
Сущность метода. Метод расчета конструкций по предельным состояниям является дальнейшим развитием метода расчета по разрушающим усилиям. При расчете по этому методу четко устанавливаются предельные состояния конструкций и вводится система расчетных коэффициентов, гарантирующих конструкцию от наступления этих состояний при самых неблагоприятных сочетаниях нагрузок и при наименьших значениях прочностных характеристик материалов.
Прочность сечения определяют по стадии разрушения, но безопасность работы конструкции под нагрузкой оценивается не одним синтезирующим коэффициентом запаса, а системой расчетных коэффициентов. Конструкции, запроектированные и рассчитанные по методу предельного состояния, получаются несколько экономичнее.
Под предельными понимаются такие состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять предъявляемым к ним в процессе эксплуатации требованиям, т. е. теряют способность сопротивляться внешним нагрузкам и воздействиям или получают недопустимые перемещения или местные повреждения.Железобетонные конструкции должны удовлетворять требованиям расче¬та по несущей способности — предельные состояния пер¬вой группы и по пригодности к нормальной эксплуата¬ции — предельные состояния второй группы.
Расчет по предельным состояниям первой группы должен обеспечить необходимую прочность и устойчи¬вость конструкции, чтобы предотвратить:
- хрупкое, вязкое или иного характера разрушение;
- потерю устойчивости формы конструкции (расчет на устойчивость тонкостенных конструкций и т. п.) или ее положения (расчет конструкций на опрокидывание, скольжение, всплытие и т.д.);
- усталостное разрушение (расчет на выносливость конструкций, находящихся под действием многократно повторяющейся нагрузки — подвижной или пульсирую¬щей: подкрановых балок, шпал, рамных фундаментов и перекрытий под неуравновешенные машины и т. п.);
- разрушение от совместного действия силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (агрессивная среда, попеременное замораживание и оттаивание и т.п.).
Расчет по предельным состояниям второй группы выполняют, чтобы предотвратить:
- образование в конструкции трещин и их чрезмерное или длительное раскрытие (если по условиям эксплуатации образование или длительное раскрытие трещин недопустимо);
- чрезмерные перемещения (прогибы, углы поворота и перекоса, колебания).
Расчет по предельным состояниям конструкций в целом, а также отдельных ее элементов производится для всех стадий: изготовления, транспортирования, возведения и эксплуатации, причем расчетные схемы должны соответствовать принятым конструктивным решениям.
Расчетные факторы. При расчете по предельным состояниям учитывают следующие факторы:
- нагрузки и воздействия, их вероятные отклонения (в основном превышение) от средних значений, неблагоприятное сочетание нагрузок постоянных и временных (длительных, кратковременных и особых);
- механические характеристики бетона и арматуры (временное сопротивление, предел текучести), изменчивость этих характеристик, условия работы материалов;
- общие условия работы конструкции, условия ее изготовления, агрессивность среды и т. п.
3.Предельные состояния и расчёт внецентренно-сжатых элементов металлических конструкций.
Предельные состояния жестких внецентренно-сжатых элементов определяются несущей способностью по прочности или развитием пластических деформаций. Предельные состояния гибких внецентренно-сжатых стержней определяются потерей устойчивости. При приложении сжимающей силы с эксцентриситетом (рис. 8, Б), стержень работает как внецентренно сжатый. Когда одновременно приложены продольная осевая сила и поперечная нагрузка (рис.8, В), изгибающая стержень, стержень будет сжато-изгибаемым.
В целях упрощения расчета (в небольшой запас прочности) сжато-изгибаемые стержни приравниваются к внецентренно сжатым при рассмотрении потери устойчивости. . Внецентренно сжатый стержень тоже теряет устойчивость при достижении силой Nкритического значения, но в отличие от центрально сжатого, устойчивость он теряет раньше. Потому что здесь присутствует, кроме силы N, изгибающий момент. Момент увеличивает напряжение в сжатой зоне и способствует потере устойчивости. Критическая сила потери устойчивости внецентренно сжатого стержня меньше критической силы центрально сжатого стержня. При внецентренном сжатии нормальные напряжения определяются по формуле:
;
Сделаем преобразование: эксцентриситет =>М = e×N; радиус ядра сечения (ядровое расстояние) =>W = A × ρ, а относительный эксцентриситет (относительный, потому что представляет собой отношение эксцентриситета к ядровому расстоянию) =>
Из полученной формулы следует, что критическое напряжение при внецентренном сжатии зависит кроме гибкости ещё и от относительного эксцентриситета m. Для сплошных стержней в расчетах коэффициентом ηучитывается также влияние формы поперечного сечения. Коэффициентη определяется по прил. 10 [1] или по табл. 73 [4]. Отношение двух предельных напряжений при внецентренном сжатии обозначается коэффициентом продольного изгиба:
φе = σеcr / σy=> σеcr = φе σy, σy= Ry =>
Формула проверки общей устойчивости внецентренно-сжатого стержня в плоскости действия момента:
;
где φе - коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии, определяемый по прил.8; 9 [1] или по табл. 74; 75 [4].
Так как во внецентренно-сжатом элементе жесткости по осям х и y разные, возможна потеря устойчивости в плоскости перпендикулярной действию момента. Проверка устойчивости внецентренно-сжатого стержня из плоскости действия момента выполняется по формуле:
;
где φе– коэффициент продольного изгиба; определяется по прил.7 [1] или табл. 72 [4]; с – коэффициент, вычисляемый по прил.5 [1] или указаниям п.5.31 [4]; учитывает ослабление сечения пластическими деформациями, вызванными действием момента.
4. Силикатные изделия. Виды и свойства силикатных изделий.
Силикатный бетон – искусственный камневидный материал, представляющий собой затвердевшую при тепловлажностной обработке паром повышенного давления смесь известково-кремнеземистого вяжущего, заполнителя и воды.
Силикатные бетоны, как и цементные, могут быть тяжелыми (заполнители плотные — песок и щебень или песчано-гравийная смесь), легкими (заполнители пористые — керамзит, вспученный перлит, аглопорит и др.) и ячеистыми (заполнитель - пузырьки воздуха, равномерно распределенные в объеме изделия).
Вяжущим в силикатном бетоне является тонкомолотая известково-кремнеземистая смесь — известково-кремнеземистое вяжущее, способное при затворении водой в процессе тепловлажностной обработки в автоклаве образовывать высокопрочный искусственный камень. Прочность известково-кремнеземистого вяжущего зависит от активности извести, соотношения CaO/SiO2, тонкости измельчения песка и параметров автоклавной обработки (t, давления насыщенного пара, длительности автоклавного твердения).
Автоклавная обработка - последняя и самая важная стадия производства силикатных изделий. В автоклаве происходи сложные процессы превращения исходной, уложенной и уплотненной силикатобетонной смеси в прочные изделия разной плотности,- формы и назначения
Прочность силикатного бетона при сжатии, изгибе и растяжении, деформативные свойства, сцепление с арматурой обеспечивают одинаковую несущую способность конструкций из силикатного и цементного бетона при одинаковых их размерах и степени армирования.
Т.е. изготовление бетонных и ж/б изделий включает приготовление известково-кремнеземистого вяжущего, приготовление силикатобетонной смеси, формование изделий, автоклавную обработку.
Из плотных силикатных бетонов изготовляют несущие конструкции для жилищного, промышленного и сельского строительства: панели внутренних стен и перекрытий, лестничные марши и площадки, балки, прогоны и колонны, карнизные плиты и т. д. В последнее время тяжелые силикатные бетоны применяют для изготовления таких высокопрочных изделий, как прессованный безасбестовый шифер, напряженно-армированные силикатобетонные железнодорожные шпалы, армированные силикатобетонные тюбинги для отделки туннелей метро и для шахтного строительства. Наиболее эффективно изготовление из силикатного бетона пустотных изделий, т. к. пустоты улучшают условия прогрева и охлаждения изделий, снижают массу изделий и расход материалов на их изготовление.
Силикатные бетоны по ГОСТ 25214 характеризуются следующими показателями и свойствами:
предел прочности при осевом сжатии – от М75 до М700; предел прочности на осевое растяжение – от R10 до R40; предел прочности на растяжение при изгибе – от Rи25 до Rи70; морозостойкость – от F15 до F600; водонепроницаемость – от В2 до В10; средняя плотность – от Пл1000 до Пл2400.
Силикатный кирпич – это автоклавный материал, разновидность силикатного бетона на мелком заполнителе, имеющий форму и размеры кирпича. Он состоит примерно из 90% кварцевого песка, 8% извести и небольшой доли добавок и воды. Распространенность сырья для силикатного бетона позволяет организовать производство изделий из него почти повсеместно. Изготовляется из жесткой смеси путем прессования под давлением и последующего твердения в автоклаве.
Цвет – светло-серый. Выпускают 2-х видов: одинарный 250*120*65мм и модульный 250*120*88мм. В зав-ти от предела прочности при сжатии и изгибе силикатный к. имеет марки: 100,125, 150, 200, 250. Плотность (без пустот) 1800-1900кг/м3, теплопроводность 0,7-0,75 Вт/(м*оС), водопоглощение лицевого силикатного кирпича 14%, марки по морозостойкости у кирпича и каменей: 15, 25, 35, 50.
Силикатный кирпич применяют для несущих стен здания. Не рекомендуется его применять для цоколей зданий из-за недостаточной водостойкости. Запрещается использовать в конструкциях подверженных действию воды и высоких температур.
Известково-шлаковый кирпич изготовляют из смеси извести и гранулированного доменного шлака. Извести берут 3-12% по объему, шлака 88-97%.
При замене шлака золой получается известково-зольный кирпич. Состав: 20-25% извести и остальное золы. Известково-шлаковый, известково-зольный кирпичи формуют на тех же прессах к-е применяют при производстве силикатного кирпича.
Использование шлаков и зол очень выгодно, так как при этом снижается стоимость стр-х матер-ов. Формуют на тех же прессах что и силикатный к., и запаривают в автоклавах.
Плотность 1400-1600 кг/м3, теплопроводность 0,5-0,6 Вт/мºС. По пределу прочности 3 марки 75, 50, 25. Морозостойкость такая как и у силикатного. Применяют для возведения стен зданий высотой не более трех этажей и для кладки верхних этажей многоэтажных зданий.
Пеносиликат – это искусственный каменный материал ячеистой структуры, кот-й получается в результате затвердевания пластичной известково-песчаной смеси, смешанной с технической пеной. Плотность 300-1200 кг/м3 и прочностью 0,4-20 МПа.
Из теплоизоляционного пеносиликата изготовляют термовкладыши, к-е исп-ют для утепления стен. Для кладки несущих стен применяют мелкие неармированные блоки плотностью 600-700 кг/м3.
Для защиты блоков от атмосферы наружную поверность покрывают облицовочным слоем из ц/п раст-ра в 2-3 см
5.Обеспечение качества монтажных работ. ТЭП монтажных работВ сборном строительстве обеспечение качества неразрывно связано с точностью сборки конструкций. Собираемость конструкций зависит от точности изготовления элементов, выполнения геодезических разбивочных работ и установки элементов. Качество конструкции будет гарантировано при соблюдении погрешностей процессов изготовления элементов и их монтажа, которые указываются в нормах. Нормированные случайные погрешности называются допусками. Допуски геометрических параметров в стр-ве подразделяются на функциональные и технологические. Первые регламентируют точность геометрических параметров в сопряжениях точность положения элементов в конструкциях, вторые – точность технологических процессов и операций по изготовлению и установке элементов, а т.ж. выполнению разбивочных работ. Значения технологических допусков изготовления элементов зданий, выполнение разбивочных, строительных и монтажных работ, образующих в совокупности систему технологических допусков, приведены в ГОСТ. Точность установки элементов здания при определенном методе монтажа (свободный, ограниченно-свободный, принудительный) зависит от применяемых технологических приемов выполнения работ, монтажных приспособлений и инструментов, а т.ж. методов и средств контроля точности. Существует 6 кл.точности: 1 кл. обеспечивается при установлении верха элемента в проектное положение путем монтажных приспособлений (подкосов, торцевых стоек). Контроль за точностью совмещения установочных рисок производится теодолитом; 2 и 3 кл. достигаются при контроле точности установки элементов с помощью отвеса, рейки-отвеса, уровня и др. простых измерительных средств и доводке их, так же как и при первом классе, при помощи регулируемых монтажных приспособлений; 4 и 5 кл. точности обеспечиваются при использовании для выверки панелей монтажного крана. Контроль регулируется с помощью отвеса; 6 кл. точности обеспечивается при визуальном контроле точности. ТЭП. Оценка принятых решений комплексного процесса монтажа конструкций производится на основе анализа ТЭП проекта. К таким показателям относится: себестоимость монтажа единицы продукции; продолжительность работ (смен); трудоемкость единицы продукции (чел-ч/т); выработка рабочих и кранов в смену в физическом выражении (т, м3); затраты труда, машин на весь объем.
Шпоры на госы - Билет 1 Типологическая классификация зданий
Шпоры и тесты по предмету «Строительство»