Обеспечение пространственной жесткости стального каркаса

Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Декабря 2012 в 19:04, курсовая работа

Краткое описание

Здание в целом и отдельные его элементы, подвергающиеся воздействию различных нагрузок, должны обладать:
прочностью, которая определяется способностью здания и его элементов не разрушаться от действия нагрузок;
устойчивостью, обусловленной способностью здания сопротивляться опрокидыванию при действии горизонтальных нагрузок; пространственной жесткостью, характеризующейся способностью здания и его элементов сохранять первоначальную форму при действии приложенных сил.

Оглавление

1.Обеспечение пространственной жесткости стального каркаса
2. Конструктивные схемы крупнопанельных зданий. Конструкции стеновых панелей.
3. Выполнить узел опирания лестничного марша на лестничную площадку ребристой конструкции

Скачать в ZIP (762.21 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

архитектура.docx

— 814.17 Кб (Скачать)

Здания, выполняемые из заранее  изготовленных крупноразмерных плоскостных элементов стен, перекрытий, покрытий и других элементов, называют крупнопанельными. Панели, производимые в заводских условиях, имеют повышенную готовность: в них вмонтированы окна, двери, отопительные приборы. Применение таких конструкций повышает производительность труда, сокращает сроки строительства.

Конструктивные элементы здания (фундаменты, стены, колонны и перекрытия), соединяясь между собой в пространстве, образуют несущий остов. По особенностям пространственного остова различают следующие конструктивные типы зданий: бескаркасный, каркасный и с неполным каркасом (рис. 2.1).

Бескаркасные здания (с  несущими стенами) представляют собой системы ячеек, образованных стенами и перекрытиями. Наружные и внутренние стены воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий. Бескаркасный тип получил широкое распространение при возведении жилых домов, школ и других общественных зданий.

 

 


Рис. 2.1. Конструктивные типы гражданских зданий: а — бескаркасный;

б — каркасный; в — с неполным каркасом; 1 — несущие стены;

2 — междуэтажные перекрытия; 3 — колонны; 4 — ригели; 5 — самонесущие  стены

 

Для пятиэтажных крупнопанельных  домов наибольшее применение нашли следующие основные конструктивные бескаркасные типы:

1)   с несущими продольными стенами (рис. 2.2, а);

2) с часто расположенными поперечными стенами и с перекрытиями размером «на комнату» (рис. 2.2,6);

3) с несущими поперечными стенами и опиранием перекрытий на две или три стороны, с несущими редко расположенными стенами, с перекрытиями из предварительно напряженных многопустотных железобетонных настилов, с поперечными несущими стенами, работающими на изгиб как балки-стенки (рис. 2.2, в);

4) с несущими продольными  наружными и внутренними стенами, поперечными диафрагмами жесткости и перекрытиями из железобетонных предварительно напряженных многопустотных настилов, опирающихся на две стороны.


Рис. 2.2. Конструктивные типы бескаркасных крупнопанельных зданий

Крупнопанельные жилые дома повышенной этажности сооружаются как бескаркасные здания с поперечными несущими стенами:

    • с опиранием панели по контуру, с шагом поперечных стен 2,6 и 3,2 м и расстоянием между осями трех продольных стен здания по 5,75 м;
    • с шагом 3,2 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5,6 м;
    • с шагом поперечных стен 2,7 и 3,3 м и расстоянием между осями трех продольных стен 6 м;
    • с шагом 3,2 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5 м;
    • со взаимосмешанным шагом 3,0 и 3,3 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5,7 и 4,8 м;
    • с поперечным шагом 6 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5 м;
    • с шагом поперечных несущих стен 2,65 и 3,4 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5,76 м;
    • с продольными несущими стенами с двумя пролетами по 6 м каждый.

Каркасные крупнопанельные  здания выполняют в виде многоярусной пространственной системы, состоящей из колонн и междуэтажных перекрытий. Несущими элементами являются колонны, ригели и перекрытия, а роль ограждающих элементов выполняют наружные стены. Такой конструктивный тип используют для возведения высотных зданий, а также в тех случаях, когда необходимы помещения значительных размеров, свободные от внутренних опор (рис. 2.3).

Пространственная жесткость  в крупнопанельных зданиях достигается  устройством:

    • многоярусной рамы, которая образована пространственным сочетанием колонн, ригелей, перекрытий и представляет собой геометрически неизменяемую систему;
    • стенок жесткости, устанавливаемых между колоннами (на каждом этаже);
    • плит-распорок, уложенных в междуэтажных перекрытиях (между колоннами);
    • стен лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса;
    • надежного сопряжения элементов каркаса в стыках и узлах. 

В зданиях с неполным каркасом наряду с внутренним рядом колонн нагрузку от междуэтажных перекрытий воспринимают наружные стены. В современном строительстве такой конструктивный тип имеет ограниченное применение (см. рис. 2.1, в).

Каждый конструктивный тип  здания, в свою очередь, имеет несколько  конструктивных схем, различающихся  взаимным расположением несущих элементов.

Для бескаркасных типов зданий характерны следующие схемы: 

    • с продольным расположением несущих стен (в этом случае на них опираются междуэтажные перекрытия); 
    • с поперечным расположением несущих стен (в данном случае наружные стены, за исключением торцовых, — самонесущие, на них не передаются нагрузки от перекрытий); 
    • перекрестная — с опиранием плит перекрытия (по контуру) на продольные и поперечные стены.

Для каркасного типа зданий могут применяться схемы с  поперечным расположением ригелей, с продольным расположением ригелей и безригельные.

Выбор конструктивной схемы  влияет на объемно-планировочное решение здания и определяет тип его основных конструкций.

Здание и его элементы, подвергающиеся воздействию вертикальных и горизонтальных нагрузок, должны иметь достаточную прочность (способность отдельных конструкций и всего здания воспринимать приложенные нагрузки), устойчивость (способность здания сопротивляться воздействию горизонтальных нагрузок) и пространственную жесткость (способность отдельных элементов и всего здания не деформироваться при действии приложенных сил). С увеличением этажности здания возрастают различные нагрузки, действующие на него. С помощью специальных мер достигаются необходимые устойчивость и пространственная жесткость здания.

В бескаркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается устройством внутренних поперечных стен и стен лестничных клеток, связанных с продольными (наружными) стенами, а также междуэтажных перекрытий, связывающих стены между собой и расчленяющих их на отдельные ярусы по высоте.

 

Рис. 2.3. Конструктивные типы каркасных зданий: 
а — с продольным расположением ригелей; б — с поперечным расположением ригелей;

в — безригельное решение; г — с пространственным каркасом; д — с неполным поперечным каркасом и несущими наружными стенами; е — с опиранием панелей на наружные панели и две стойки по внутреннему ряду; 1 — самонесущие стены; 2 — колонны;

3 — ригели; 4 — плиты  междуэтажных перекрытий;

5 — надколонная плита перекрытия; 6 — межколонные плиты; 7 — панель-вставка 
 

Конструкции стеновых панелей


К стеновым панелям кроме  основных требований, предъявляемых  к обычным стенам (прочность, устойчивость, малая теплопроводность, небольшая  масса, экономичность, огнестойкость  и др.), предъявляют такие специфические  требования, как технологичность  изготовления в заводских условиях и простота монтажа, совершенство конструкций  стыков, высокая степень заводской  готовности.

Стеновые панели ввиду  их значительной длины и высоты при  небольшой толщине не обладают самостоятельной  устойчивостью. Эта устойчивость обеспечивается креплением панелей между собой, с конструкциями перекрытий и  др. В зависимости от вида конструктивной схемы стеновые панели делятся на несущие, самонесущие и навесные. Панели наружных стен могут быть одно- и многослойными. Однослойные панели изготовляют из однородного мало теплопроводного материала (легкого или ячеистого бетона), класс прочности которого должен соответствовать воспринимаемым нагрузкам, а толщина, кроме того учитывать климатические условия района строительства. Панель армируется сварным каркасом и сеткой.

Рис. 12.4. Однослойная стеновая панель: 
1 — наружный   декоративный   (защитный)   слой,   2 — арматурный   каркас,

3 — эффективный утеплитель, 4 —панель отопления,

5 — внутренний отделочный  слой, 6 — монтажная петля

 

С наружной стороны панели имеют защитный слой из тяжелого бетона толщиной 20...40 мм или декоративного  плотного бетона (для защиты от атмосферных  влияний) и с внутренней стороны  — отделочный слой из цементного или  известково-цементного раствора толщиной 10... 15 мм. Хорошим материалом для однослойных панелей является ячеистый бетон плотностью 600...700 кг/м3. Толщина панелей из ячеистого бетона зависит от климатических условий и принимается от 240 до 320 мм. Эти панели применяют для зданий с поперечными несущими стенами, а наружные стеновые панели являются самонесущими. Торцовые стены состоят из двух панелей: внутренней несушей — из железобетона и наружной самонесущей — из ячеистого бетона, Однослойные панели имеют простые конструктивные решения и технологию изготовления.

Широко применяют однослойные  керамзите бетонные панели класса В5 плотностью 800...1100 кг/м3 (рис. 12.4). Наружная поверхность панели имеет фактурный слой толщиной 20 мм из декоративного бетона, а внутренняя — отделочный слой толщиной 10 мм из раствора, укладываемого в форму при изготовлении панели. После монтажа панели производит ее шпаклевку, и окрашивают с внутренней стороны или оклеивают обоями. 
Двухслойные панели состоят из несущего слоя из плотного легкого или тяжелого бетона класса В10...В15 плотностью более 1000 кг/м3 и утепляющего слоя — из теплоизоляционного легкого или ячеистого бетона или жестких термоизоляционных плит. Толщина несущего слоя для стеновых панелей должна быть не менее 60 мм, и располагают его с внутренней стороны помещения, чтобы он одновременно являлся и пароизоляционным. Теплоизоляционный слой снаружи защищают слоем декоративного бетона или раствора марки 50,.,70 толщиной 15...20 мм. Если применяют утеплитель в виде полужестких термоизоляционных плит или укладываемых способом заливки, то несущий железобетонный слой принимают ребрами по контуру или част по ребристым. На рис. 12.5 показана конструкция двухслойной панели наружной стены из легкого бетона.  

Рис. 12.5. Двухслойная стеновая панель из легкого бетона; 
1 — закладные детали для крепления радиаторов, 2— закладные детали, 3 — монтажные петли, 4 - каркас, 5 - несущий слой, 6 — отделочный слой, 7 — слив, 8 — подоконная доска,

9 — крупнопористый (теплоизоляционный)  бетон

 

Трехслойные панели состоят  из двух тонких железобетонных плит и  эффективного теплоизоляционного слоя (утеплителя), укладываемого между  ними (рис. 12.6). В качестве утеплителя применяют полужесткие минераловатные плиты, минеральную пробку, цементный фибролит, асбестоцементные плиты, минераловатные маты на фенольной связке, маты из стекловолокна, а также жесткие утеплители — пеностекло,      пенокералит, пеносиликат и др. Железобетонные слои панели соединяют между собой сварными арматурными каркасами. Внутренний слой трехслойной панели принимают толщиной 80 мм, а наружный — 50 мм. Толщину слоя утеплителя определяют теплотехническим расчетом. 
Весьма эффективными являются асбестоцементные панели, которые могут иметь каркасную и бескаркасную конструкцию. Каркасная панель (рис. 12.7) состоит из двух асбестоцементных листов: наружного толщиной 10 мм, внутреннего — 8 мм и каркаса между ними из асбестоцементных брусков специального профиля. Внутри панели закладывают утеплитель. Плиты крепят к каркасу на прочном полимерном клею.

 

Рис. 12.6. Трехслойная стеновая панель;

1 — сварные   каркасы,   покрытые   бетоном,   2    монтажные   петли,   3 — закладные детали, 4 - арматурные сетки, 5 — утеплитель, 6 — тяжелый бетон

Бескаркасные панели состоят  из наружного асбестоцементного  листа толщиной 10 мм, которому придается  коробчатая форма, и второго плоского листа, образующего внутреннюю поверхность  панели. Между листами укладывают утеплитель.

 

 

Рис. 12.7. Асбестоцементные каркасные стеновые панели: 
а - общий вид, б -  конструкция утепления панели минераловатным войлоком с противоосадочными полосами с одной стороны, в - то же, с двух сторон, г - утепление древесноволокнистыми плитами в два слоя, д - то же в три слоя, 1 - элементы каркаса,

2 - противоосадочные полосы, 3 - асбестоцементные листы. 4 - минераловатный войлок,

5 - древесноволокнистые  плиты, 6 - прокладка из древесноволокнистых  плит

 

Рис. 12.8. Несущие панели внутренних стен: 
а — сплошная однослойная, 6 — многопустотная, в — часторебристая, г — с ребрами по контуру, 1 — сварные каркасы, 2 - то же, для крепления коробки, 3 - монтажные петли,

4 - закладные детали, 5 —  деревянные пробки,

6 - сварные сетки, 7 - пустоты  (круглые и овальные)

 

Толщина панели 140 мм, поверхностная  плотность 70 кг/м3. К бескаркасным также относят трехслойные панели типа «сэндвич» из трех слоев фибролита, склеенных цементным раствором и облицованных с обеих сторон плоскими асбестоцементными листами. В настоящее время применяют стеновые панели из пластических масс. 
Несущие панели внутренних стен выполняют из тяжелого и легкого бетона (шлакобетона, керамзитобетона и др.), а также ячеистых и силикатных бетонов. По конструктивному решению несущие панели внутренних стен могут быть сплошными, пустотелыми, часторебристыми и с ребрами по контуру (рис. 12.8).

 


  1. Выполнить узел опирания лестничного марша на лестничную площадку ребристой конструкции

 

 

 


 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

    1. Дятков С.В., Михеев А.П. «Архитектура промышленных зданий», М., 2006.
    2. Шерешевский И.А. «Конструирование промышленных зданий и сооружений»,  - М., 2005.
    3. Шубин А.Ф. «Архитектура гражданских и промышленных зданий», Том 2, М., 1977.
    4. http://www.derevnik.ru/index.php?page=content&subpage=s&r=11&p=15&s=35

 


Информация о работе Обеспечение пространственной жесткости стального каркаса