Элементы несущего каркаса. Каркасы зданий

06.05.2018Рубрика: Фундамент

Бескаркасные здания возводятся с несущими наружными и внутренними стенами.
Бескаркасные здания возводят с несущими наружными и внутренними стенами. Здания с неполным каркасом имеют внутренний каркас (колонны, столбы, ригели) и несущие наружные стены.
Бескаркасные здания представляют собой пространственную многоячейковую коробку, состоящую из взаимосвязанных вертикальных и горизонтальных диафрагм - продольных и поперечных стен и перекрытий и отличаются высокой пространственной жесткостью. Такие здания относятся к группе зданий с жесткой конструктивной схемой.
Конструктивные схемы крупнопанельных жилых зданий. Преимуществами бескаркасных зданий по сравнению с каркасными являются: уменьшение номенклатуры сборных элементов (почти втрое), простота монтажа, меньшая трудоемкость работ, большая степень заводской готовности сборных элементов, меньший расход стали (примерно на 15 - 20 %), отсутствие в интерьере выступающих колонн и ригелей.
Здание свйноматочника со станко-выгульным содержанием. В бескаркасных зданиях (рис. 28.1, г) несущие наружные стены каменные (кирпичные, из природного камня, мелких или крупных блоков, панелей) или деревянные. Перекрытия опираются на стены.
В бескаркасных зданиях торцовые кирпичные (или блочные) стены усиливают пилястрами, либо выполняют криволинейного или ломаного очертания в плане. В случае предполагаемого расширения здания или при строительстве его в две очереди торцовые стены делают со стальным каркасом (независимо от материала основного каркаса), заполняя его облегченными ограждающими элементами сборно-разборной конструкции.
В бескаркасных зданиях стены являются несущими, и возводят их аналогично стенам гражданских зданий. Обычно эти стены усиливают пилястрами.
Пространственная коробка бескаркасного здания может рассчитываться как тонкостенный консольный стержень замкнутого профиля с поперечными и продольными диафрагмами (при взаимной связи между поперечными и наружными продольными стенами) либо как совокупность вертикальных диафрагм, соединенных между собой горизонтальными диафрагмами перекрытий.
В последнее время бескаркасные здания из легких металлических конструкций находят широкое применение, несмотря на то, что их удельная металлоемкость в ряде случаев больше, чем у зданий из типовых конструкций.
Наибольшую опасность представляют бескаркасные здания без фундамента из местных материалов, жители которых могут серьезно пострадать.
В связи с этим сборно-разборные бескаркасные здания из легких металлических конструкций находят широкое применение несмотря на то, что их удельная металлоемкость в ряде случаев больше, чем у стационарных зданий из типовых конструкций.
Соединение панелей внутренних стен бескаркасных зданий (рис. 12.15) осуществляется путем сварки соединительных стержней диаметром 12 мм к закладным деталям по верху папели. Вертикальные швы между панелями: н плилют ynpviHMn прокладками из an rnci ii ni jioiiiii.
Таким образом, наибольшую опасность представляют бескаркасные здания без фундамента из местных материалов, жители которых могут серьезно пострадать.

Ленточные фундаменты применяют в основном в бескаркасных зданиях с несущими стенами.
Для возможности осуществления поддомкрачивания под цокольным поясом бескаркасных зданий следует предусматривать ниши для установки домкратов. Над нишами и под ними должны устраиваться железобетонные пояса для распределения сосредоточенных нагрузок от домкратов. По подошве фундаментов следует предусматривать пояс для восприятия усилий от горизонтальных деформаций.
Крупноблочные ГРУ 6 - 10 кВ в бескаркасном здании (рис. 7.5) разработаны Теплоэлектрапроектом.
Унификация конструктивных узлов проводится на основе сравнения различных конструктивных схем: бескаркасных зданий с поперечными или продольными стенами, зданий с неполным каркасом (с несущими наружными стенами) и зданий с полным каркасом. Сравнение показывает, что наиболее универсальной конструкцией является полный каркас, который допускает широкое варьирование планов с включением в них помещений различной площади и конфигурации; позволяв.
Неравномерные осадки здания (разность осадок для каркасных зданий) или прогиб (перегиб) несущих стен бескаркасных зданий определяются инженерно-геодезическим нивелированием III класса с учетом следующих упрощающих измерение особенностей.
Несущие стены, воспринимающие нагрузки от покрытия здания, транспортных средств и ветра, обычно проектируют для невысоких, отапливаемых бескаркасных зданий и строят по ленточным или столбчатым фундаментам. Несущие стены выполняют из кирпича, мелких и крупных блоков.
Конструкция ГРУ яе требует сооружения громоздкого каркасного здания. Одноэтажное бескаркасное здание высотой 4 м и шириной 12 м собирают из стеновых железобетонных панелей, которые одновременно служат перегородками между ячейками и несущими конструкциями. На кровле здания сделана надстройка из металлических камер, в которых расположены шинные разъединители.
Бескаркасные крупнопанельные здания выполняются с поперечными или продольными несущими конструкциями. К бескаркасным зданиям относятся также здания, собираемые из объемных блоков размером на комнату, две комнаты или на целую квартиру.
Значение отношений / и / зависит от конструктивной схемы зданий или сооружений. В бескаркасных зданиях с несущими продольными внутренними и наружными стенами разница этих отношений минимальна. В зданиях с каркасом по полной схеме у внутренних колонн ока больше, а у пристенных колонн и несущих стен максимальна.
По конструктивной схеме эти - здания делятся на две группы: щитовые (бескаркасные) и каркасно-щитовые. В бескаркасных зданиях несущими элементами являются щиты наружных и внутренних стен. В каркасно-щитовых домах нагрузка воспринимается каркасом, а щиты служат только заполнением. И в тех и в других зданиях из щитов можно собирать не только стены, но и перекрытия.
Схемы бескаркасных и каркасных зданий. Различают две основные конструктивные схемы зданий: бескаркасную и каркасную. В бескаркасных зданиях все нагрузки от крыши и перекрытий воспринимаются несущими стенами - продольными, поперечными или и теми и другими одновременно. В каркасных зданиях все нагрузки воспринимаются каркасом, представляющим собой систему колонн, прогонов, балок связанных друг с другом. В последнем случае панели стен называются навесными.
Конструктивные схемы крупнопанельных зданий. Однослойные панели изготовляются из легких или ячеистых бетонов (шлакобетона, ке-рамзитобетона, пенобетона, газобетона и пр. Они широко применяются в бескаркасных зданиях и при толщине 20 - 40 см могут быть несущими, удовлетворяя требованиям теплозащиты и прочности.
Возможность устройства вертикальных плоскостей на боковых поверхностях рассматриваемых оболочек позволяет использовать их в качестве проходов и бокового освещения. Это значительно расширяет области применения бескаркасных зданий в виде цилиндрических поверхностей.

Привязки нееущйх продольных и торцовых стен в бескаркасных зданиях выбираются так, чтобы обеспечить достаточное опиранне несущи конструкций или Пастила покрытий на стены.
Контроль точности положения ферм. Контроль положения возводимых фундаментных блоков, колонн, подкрановых балок и рельс, стропильных ферм в плане следует осуществлять методом ординат с помощью теодолита. При монтаже стеновых панелей и блоков в бескаркасных зданиях контроль их планового положения следует осуществлять от установочных рисок, смешенных относительно разбивочной оси на определенную величину, с помощью линейки или метра по внутренним граням панелей или блоков.
Технико-экономическими исследованиями установлено, что по ряду показателей при прочих равных условиях каркасные здания уступают крупнопанельным. Их стоимость на 5 - 10 % выше, построечная трудоемкость на 10 - 15 % больше, чем бескаркасных зданий. Несмотря на это, по изложенным выше причинам планировочного и технологического характера, каркасные здания широко применяются во всех странах мира.
Монтаж жилых зданий из объемных блоков.| Монтаж жилого дома методом подъема этажей. Монтаж бескаркасных зданий начинают обычно с установки элементов лестничной клетки, которые образуют жесткое пространственное ядро. Последующие панели пристраивают к лестничной клетке и далее друг к другу в виде жестких пространственных ячеек.
Элементы Пластбау в стенах (а и междуэтажном перекрытии (б. В каркасно-панельных зданиях основной несущей конструкцией служит железобетонный каркас. Он состоит из колонн и горизонтальных связей - ригелей. Плиты перекрытий опираются на ригели, при безригельной схеме - на колонны, в бескаркасных зданиях - на крупные плитные элементы: панели стен, перегородок и перекрытий.

В современном многоэтажном строительстве широко применяют каркасную конструктивную схему с полным каркасом и самонесущими или навесными стенами и с неполным каркасом и несущими стенами. По роду материалов каркасы в этих зданиях выполняют преимущественно из железобетона, но в малоэтажных каменных зданиях иногда применяют внутренний каркас с кирпичными столбами. Стальной каркас применяют в гражданских и промышленных зданиях при значительной высоте или больших пролетах. Кирпичные столбы внутреннего каркаса устраиваются из полнотелого кирпича на растворах высоких марок. Для увеличения несущей способности столбов применяют поперечное или продольное армирование, в первом случае сетки из проволоки укладывают через 2-4 ряда в швы кладки, во втором - вертикально установленные стержни арматуры снаружи столба связывают хомутами и покрывают защитным слоем раствора.

Железобетонные каркасы разделяются на сборные и монолитные, причем первые являются более индустриальными. Монолитный каркас применяют редко, в уникальных зданиях или по особым технологическим требованиям. Колонны и прогоны в монолитном каркасе, армированные стержнями продольной арматуры и поперечными хомутами, составляют единое целое. Бетонирование каркаса осуществляется в опалубке.

Сборные железобетонные каркасы (рис. 19) являются основным типом каркасов многоэтажных зданий. Этот каркас в гражданских зданиях состоит из одно- или двухэтажных стоек (колонн) -и ригелей таврового или прямоугольного сечения. По высоте стойки соединяются сваркой стальных оголовков колонн между собой или сваркой концов арматурных стержней, выпущенных из тела стоек с последующим замоноличиванием стыка. Стыки стоек при этом располагают в каждом этаже или через этаж на расстоянии 0,6-1 м от уровня пола. Ригели присоединяют к стойкам сбоку с помощью сварки закладных стальных деталей, предусмотренных в этих конструктивных элементах, и с последующей заделкой бетоном.

Рис. 19. Сборный железобетонный каркас
1 - колонна; 2 - стык колонны; 3 - ригель; 4 - стык ригеля с колонной; 5-настил перекрытия

В многоэтажных промышленных зданиях применяют балочную и безбалочную схемы каркасов. Элементами каркаса являются колонны с фундаментами под ними и ригели перекрытий, вместе образующие железобетонные рамы. Сборный железобетонный каркас с балочным ререкрытием проектируют как рамную, рамно-связевую или шарнирно-связевую системы. При рамной системе вертикальные и горизонтальные нагрузки, приходящиеся на здание, воспринимают железобетонные рамы с жесткими узлами. В рамно-связевой системе рамы с жесткими узлами воспринимают только вертикальные усилия, а горизонтальные усилия воспринимают перекрытия, передавая их на поперечные и торцовые стены и лестничные клетки. Если узлы рам имеют не жесткое, а шарнирное крепление, такая система называется шарнирно-связевой, передача нагрузок при этом происходит также, как и в рамно-связевой. Сборные железобетонные каркасы с балочным перекрытием (рис. 20) широко применяют при возведении многоэтажных промышленных зданий. Балочное перекрытие состоит из ригелей (прогонов), опирающихся на консоли колонн, и ребристых плит, уложенных по прогонам. Сборные элементы каркаса соединяются сваркой закладных деталей с последующим замоноличиванием.

Рис. 20. Многоэтажное здание с балочными перекрытиями

При безбалочной схеме (рис. 21) на капители колонн, выполненные в виде усеченной пирамиды квадратного сечения в основании, опирают многопустотные надколонные панели. На эти панели укладывают панели перекрытия. При безбалочной схеме перекрытие получается меньшей высоты, чем при балочной, но требуется больше бетона и стали, кроме того, более трудоемок монтаж.

Рис. 21. Многоэтажное промышленное здание со сборными безбалочными перекрытиями

Лучшие показатели имеют сборно-монолитные безбалочные перекрытия. В этой конструкции капителью служит плоская железобетонная плита с отверстием для колонны. На плиту опираются межколонные многопустотные панели, а на них - пролетные панели. Арматурную сетку, укладываемую по межколонным панелям, сваривают с арматурой пролетных панелей и заполняют бетонной смесью. Недостатком такой конструкции является применение монолитного бетона.

В современном строительстве широко применяют конструктивную каркасную схему с полным каркасом и самонесущими или навесными стенами и с неполным каркасом и несущими стенами. По роду материалов каркасы зданий выполняют преимущественно из железобетона, но в малоэтажных каменных зданиях иногда применяют внутренний каркас с кирпичными столбами. Стальной каркас применяют в гражданских и промышленных зданиях при значительной высоте или больших пролетах. Кирпичные столбы внутреннего каркаса устраиваются из полнотелого кирпича на растворах высоких марок. Для увеличения несущей способности столбов применяют поперечное или продольное армирование, в первом случае сетки из проволоки укладывают через 2-4 ряда в швы кладки, во втором - вертикально установленные стержни арматуры снаружи столба связывают хомутами и покрывают защитным слоем раствора.
Железобетонные каркасы разделяются на сборные и монолитные, причем первые являются более индустриальными. Монолитный каркас применяют редко, в уникальных зданиях или по особым технологическим требованиям. Колонны и прогоны в монолитном каркасе, армированные стержнями продольной арматуры и поперечными хомутами, составляют единое целое. Бетонирование каркаса осуществляется в опалубке.
Сборные железобетонные каркасы являются основным типом каркасов многоэтажных зданий. Этот каркас в гражданских зданиях состоит из одно- или двухэтажных стоек (колонн) и ригелей таврового или прямоугольного сечения. По высоте стойки соединяются сваркой стальных оголовков колонн между собой или сваркой концов арматурных стержней, выпущенных из тела стоек с последующим замоноличиванием стыка.
Стыки стоек при этом располагают в каждом этаже или через этаж на расстоянии 0,6-1 м от уровня пола. Ригели присоединяют к стойкам сбоку с помощью сварки закладных стальных деталей, предусмотренных в этих конструктивных элементах, и с последующей заделкой бетоном.
В многоэтажных промышленных зданиях применяют балочную и безбалочную схемы каркасов. Элементами каркаса являются колонны с фундаментами под ними и ригели перекрытий, вместе образующие железобетонные рамы. Сборный железобетонный каркас с балочным перекрытием проектируют как рамную, рамно-связевую или шарнирно-связевую системы. При рамной системе вертикальные и горизонтальные нагрузки, приходящиеся на здание, воспринимают железобетонные рамы с жесткими узлами. В рамно-связевой системе рамы с жесткими узлами воспринимают только вертикальные усилия, а горизонтальные усилия воспринимают перекрытия, передавая их на поперечные и торцовые стены и лестничные клетки. Если узлы рам имеют не жесткое, а шарнирное крепление, такая система называется шарнирно-связевой, передача нагрузок при этом происходит также, как и в рамносвязевой. Сборные железобетонные каркасы с балочным перекрытием широко применяют при возведении многоэтажных промышленных зданий. Балочное перекрытие состоит из ригелей (прогонов), опирающихся на консоли колонн, и ребристых плит, уложенных по прогонам. Сборные элементы каркаса соединяются сваркой закладных деталей с последующим замоноличиванием.
При безбалочной схеме на капители колонн, выполненные в виде усеченной пирамиды квадратного сечения в основании, опирают многопустотные надколонные панели. На эти панели укладывают панели перекрытия. При безбалочной схеме перекрытие получается меньшей высоты, чем при балочной, но требуется больше бетона и стали, кроме того, более трудоемок монтаж.
Лучшие показатели имеют сборно-монолитные безбалочные перекрытия. В этой конструкции капителью служит плоская железобетонная плита с отверстием для колонны. На плиту опираются межколонные многопустотные панели, а на них - пролетные панели. Арматурную сетку, укладываемую по межколонным панелям, сваривают с арматурой пролетных панелей и заполняют бетонной смесью. Недостатком такой конструкции является применение монолитного бетона.

Сборные и монолитные перекрытия Перекрытия в гражданских и промышленных зданиях в основном выполняют из железобетона. Железобетонные перекрытия могут быть сборными из деталей заводского изготовления и монолитными, выполняемыми на месте строительства. Сборные железобетонные перекрытия разделяются на перекрытия по железобетонным балкам, перекрытия из настилов массой от 0,5 до 2 т, крупнопанельные перекрытия массой элементов от 3 до 5 т. Перекрытия по железобетонным балкам применяют в основном в малоэтажных промышленных зданиях. Несущей конструкцией служат железобетонные балки таврового сечения, на опорные полки которых укладывают армированные деревянными рейками гипсобетонные плиты или плиты-накаты из легких бетонов. Перекрытия этого вида требуют небольшого расхода металла, но трудоемки в изготовлении. Наибольшее распространение получили сборные железобетонные перекрытия - настилы из плоских железобетонных плит, из панелей с круглыми, овальными и вертикальными пустотами и из ребристых плит. Настилы шириной 0,9 м и более называют панелями. Плоские железобетонные плиты опирают на стены или отдельные прогоны. Ребристые панели укладывают ребрами вверх, получая гладкую поверхность потолка. При укладке панелей ребрами вниз улучшается использование бетона в сжатой зоне. В этом случае для устройства потолка к ребрам прикрепляют сухую штукатурку на специальных клеях или прибивают ее гвоздями к деревянным рейкам, заложенным в ребрах. Настилы из панелей с пустотами, в основном с предварительно напряженным армированием, широко применяют в жилых и общественных зданиях. Ширина панелей 990-2590 мм, длина 2980-6260 мм, высота 160-220 мм. Применяют также перекрытия из панелей сплошного сечения. Учитывая большую массу панелей сплошного сечения, длину их принимают до 6 м. Крупнопанельные перекрытия состоят из элементов размером на комнату. Крупные панели изготовляют сплошными (однослойными, слоистыми и с вкладышами), пустотелыми, ребристыми, шатровыми с повышенной средней частью и складчатыми. Применяют также перекрытия из крупных несущих панелей, нижняя поверхность которых является потолком; сверху настилается пол из нескольких слоев. Из крупных панелей устраивают и перекрытия раздельного типа, в которых отдельные панели потолка и пола укладывают с зазором для образования между ними замкнутого воздушного пространства. Элементы пола отделяют прокладками или сплошным слоем звукоизоляционного материала от плит потолка и стен. Раздельный тип перекрытий отличается повышенными звукоизоляционными качествами по сравнению со сплошными перекрытиями. Монолитные железобетонные перекрытия устраивают в промышленных и некоторых общественных зданиях. Они могут быть монолитными (в виде отдельных плит), ребристыми, кессонными и безбалочными, а также в виде однопролетных плит малой ширины. Отдельные плиты с опиранием на стены без балок устраивают пролетом не более 3 м, толщиной 60-100 мм. Ребристое перекрытие состоит из главных балок-прогонов, вспомогательных балок и плиты толщиной 80-100 мм. Пролет плиты между вспомогательными балками принимают 1,5-3 м, пролеты вспомогательных балок - 4-6 м и главных балок-прогонов - 6-9 м. Для получения гладкого потолка к ребрам перекрытия прикрепляют сухую штукатурку или выполняют оштукатуривание мокрым способом по стальной сетке. Кессонные перекрытия устраивают с квадратной сеткой колонн, при этом балки размещают по осям колонн, а плиты опирают на них. При шаге колонн более 5 м устраивают взаимно перпендикулярные балки-ребра через 1-2 м с квадратными кессонами между ними. Безбалочное перекрытие состоит из плиты, опирающейся на колонны, с расширяющейся верхней частью - капителью. Капители уменьшают пролет, улучшают соединение плиты с колоннами и упрочняют плиту по контуру колонн. Безбалочные перекрытия образуют гладкий потолок. Перекрытия по стальным балкам при проектировании гражданских зданий в настоящее время не применяют вследствие значительного расхода прокатного металла. Ограничимся поэтому кратким описанием конструкций перекрытий по стальным балкам. Несущей конструкцией перекрытий являются стальные балки из прокатных профилей. Междубалочное заполнение выполняют из сгораемых или несгораемых материалов. При деревянном заполнении перекрытий на нижние полки балок укладывают накат из досок, по которому производят глинопесчаную смазку или укладывают слой толя, а затем засыпку. По верхним полкам балок устраивают чистый пол, чаще всего деревянный по лагам. Заполнение между балками из несгораемых материалов выполняют в виде железобетонной сборной или монолитной плиты, сводов из бетона или кирпича либо с помощью пустотелых бетонных блоков-вкладышей, укладываемых в большинстве случаев на нижние полки балок. Монолитные железобетонные плиты иногда располагают на верхних полках балок, при этом балки защищают в противопожарных целях бетоном. Несущей частью деревянных перекрытий являются балки из брусьев или досок хвойных пород высотой в 1/20-1/25 величины пролета и длиной до 6,5 м. Расстояние между осями балок принимают 600-1000 мм (кратным модулю 100 мм). Применяют также клееные балки, изготовляемые из маломерных досок. Опирание деревянных балок на каменные стены осуществляют путем глухой или открытой заделки глубиной 150-200 мм. Концы балок антисептируют специальными растворами или обмазками и обертывают двумя слоям толя. При глухой заделке балок в каменные наружные стены зазор заполняют раствором, чтобы предупредить попадание влажноговоздуха из помещения и образование конденсата. Открытая заделка концов деревянных балок допускается при толщине стен более 510 мм и во внутренних стенах; в этих случаях зазоры не заделывают раствором, обеспечивая доступ воздуха к концам балок. Концы балок закрепляют в стены анкерами. Деревянные балки, укладываемые около дымоходов, защищают от возгорания разделками из кирпича. Между балками по черепным брускам укладывают накат из дощатых щитов, гипсовых плит, камышита, фибролита. Для повышения звукоизоляционных качеств перекрытия по накату делают глинопесчаную смазку или укладывают слой толя, после чего производят засыпку слоем шлака толщиной 60-70 мм. Потолок обивают сухой штукатуркой или оштукатуривают мокрым способом. Деревянные перекрытия экономичны, но малоиндустриальны и подвержены загниванию. Виды и конструкции полов. Различают полы сплошные и из рулонных или штучных материалов. Сплошные полы по роду материалов бывают грунтовыми (земляными, глинобитными и глинобетонными), гравийными, щебеночными, бетонными, цементными, асфальтовыми и ксилолитовыми. Полы из штучных материалов бывают деревянными из шпунтованных брусков, паркетными, каменными, керамическими, металлическими. Широко применяют в строительстве полы из синтетических материалов - рулонные и из штучных изделий. Грунтовые полы устраивают в подвальных помещениях и в промышленных зданиях. Земляной пол выполняют из грунта с добавкой щебня, гравия или шлака, уплотняя пол катками. Глинобитные полы устраивают из мятой глины с добавкой песка, а глинобетонные - с добавкой щебня или гравия. Такие полы устраивают в складских помещениях и в цехах, где пол подвергается ударам или воздействию высокой температуры. Гравийные и щебеночные полы выполняют из гравия и щебня в два-три слоя с уплотнением катками. Для нижних слоев употребляют гравий и щебень крупностью 60-75 мм, а для верхнего слоя - 20-30 мм. После укатки полы проливают горячим битумом, что предотвращает их пыление. Гравийные и щебеночные полы холодны и водоустойчивы, беспыльны, их применяют в складах и в проездах для транспортных средств на резиновом ходу. Бетонные полы делают из бетона с крупностью гравия или щебня 10-15 мм, поверхность пола затирают. Полы могут выполняться как монолитными, так и из отдельных плит, укладываемых по бетонному подстилающему слою. Цементные полы толщиной 20-25 мм устраивают из цементного раствора. Поверхность полов затирают стальными терками. Бетонные полы на истирание прочнее цементных. Бетонные и цементные полы холодны, нестойки к кислотам и едким щелочам. Для повышения прочности и водонепроницаемости в бетон или раствор добавляют мелкую стальную или чугунную стружку или обрабатывают поверхность пола водным раствором кремнефтористого магния или алюминия. Подстилающий слой под полы делают толщиной 80-200 мм из бетона с учетом нагрузок и прочности основания. Такие полы применяют в помещениях, подвергающихся постоянному увлажнению, также в помещениях, где производятся минеральные масла, и в проездах для транспортных средств на резиновом ходу. Асфальтовые полы устраивают из асфальтовой мастики, битума и песка по щебеночному или бетонному подстилающему слою. Толщина асфальтового пола 2-3 см (в один или два слоя). Полы водоустойчивы, эластичны, обладают необходимым теллоусвоением, их легко ремонтировать. При больших нагрузках применяют асфальтобетонные полы - асфальтовую смесь с добавками гравия или щебня. Недостатки асфальтовых полов - размягчение при повышенных температурах, образование вмятин при длительном действии больших нагрузок, неустойчивость при воздействии бензина и минеральных масел. Асфальтовые и асфальтобетонные полы широко применяют в гражданских и промышленных зданиях. Ксилолитовые полы устраивают в два слоя каустического магнезита, древесных опилок и раствора хлористого магния. Для придания цвета в верхний слой смеси добавляют краситель. Подстилающий слой под ксилолитовые полы делают жестким. Эти полы не кислотоупорны, при ударах могут разрушаться, впитывают масло и воду. В гражданских зданиях устраивают деревянные полы: дощатые из шпунтованных досок, из паркетных досок или паркетной клепки, а в промышленных зданиях - торцовые и дощатые. Дощатые полы настилают из шпунтованных досок толщиной 30-50 мм по деревянным лагам. Лаги укладывают на деревянные балки, железобетонные перекрытия или на песчаный слой. Под лаги подводят звукоизолирующие прокладки из древесноволокнистых плит или другого материала. При устройстве дощатого пола по грунту под лаги выкладывают кирпичные столбики сечением 25X25 см. Применяют также полы в виде деревянных сборных щитов. Паркетные пол устраивают в основном из мелких дощечек (клепок), изготовленных заводским путем из дуба, бука, клена и березы. По асфальтовому или бетонному основанию паркетную клепку укладывают на специальный клей либо на мастику из битума. При укладке клепки на деревянный настил ее крепят гвоздями с прокладкой под паркет картона или бумаги. Паркетные полы устраивают также из щитового паркета размером до 1,5Х1.5м, изготовленного на заводе. Разновидностью паркетных попов являются полы из паркетных досок. Паркетные доски состоят из основания в виде реек и наклеенных на них дощечек-планок из древесины твердых пород. Доски соединяют между собой с помощью паза и гребня и прибивают гвоздями к лагам. Паркетные полы красивы, прочны, долговечны. Каменные полы применяют в промышленных зданиях. Материалом для них служат булыжник и брусчатка, получаемые из твердых пород камня или из расплавленных шлаков. Крупный булыжник или брусчатку высотой 140-160 мм укладывают на подстилающий песчаный слой. Мелкую брусчатку высотой 90-100 мм укладывают на слой песка 30-35 мм, а подстилающий слой выполняют из бетона или щебня. Камень укладывают рядами перпендикулярно направлению движения транспортного средства, при двустороннем движении - по диагонали. Швы пола заполняют песком и битумом, что делает полы водонепроницаемыми. Такие полы прочны, хорошо переносят ударную нагрузку, но не эластичны и холодны, их применяют в производственных помещениях, где полы подвергаются большому механическому воздействию. Торцовые полы выполняют из шашек прямоугольной или шестигранной формы, изготовленных из древесины хвойных или твердых лиственных пород. Антисептированные шашки укладывают на песок слоем 10-20 мм или на битумную мастику слоем 2-3 мм. Швы заполняют горячей битумной мастикой. Керамические полы в промышленных зданиях устраивают из клинкера, кирпича или плиток, а в гражданских зданиях - из плиток. Клинкер или кирпич укладывают на ребро (прямыми рядами или "в елку") по песчаному подстилающему слою или плашмя по бетону с прослойкой из цементного раствора толщиной 10-20 мм или битумной мастики толщиной 5-10 мм. Керамические плитки укладывают по бетонному подстилающему слою на слой плиточного клея или цементного раствора состава 1:3 (иногда применяется битумная мастика). Для полов применяют керамические, цементно-бетонные и асфальтовые плитки. Полы из кирпича менее прочны, чем из брусчатки, но экономичны и устойчивы против кислот, щелочей и масла. Плиточные полы холодны, водонепроницаемы, а также кислото- и щелочеустойчивы. Полы из керамических плиток применяют в санитарных узлах и в помещениях с влажным режимом. Металлические полы могут выполняться из чугунных или стальных плит. Укладываются они по слою песка поверх бетонного подстилающего слоя. Применяют такие полы только в тех случаях, когда запрещаются другие типы полов. К полам из рулонных материалов относятся разные виды линолеума, который приклеивают специальным клеем или мастикой к жесткому подстилающему слою или песчано-цементной стяжке. При наклейке линолеума на деревянный настил следует дополнительно закреплять его например гвоздями. Резиновый линолеум - релин - при укладке на основание из бетона или древесноволокнистых плит также приклеивают клеем либо холодной или горячей битумной мастикой. Так же можно применять и метод укладки синтетических рулонных материалов без приклейки, в этом случае пол закрепляется плинтусами по периметру помещений, а соседние полотна склеиваются специальной лентой или швы свариваются. Полы из линолеума красивы, малоистираемы, водоустойчивы, с малым теплоусвоением. Релин отличается хорошими декоративными качествами, малой теплопроводностью и небольшой стоимостью. В качестве плитных материалов для полов, в основном в гражданских зданиях, применяют твердые и сверхтвердые древесноволокнистые плиты, покрытые ламинатом, эмалью или масляной краской, а также разные виды плиток, изготовленных на основе полимеров (виниловые смолы и д.р.). Древесноволокнистые плиты могут устанавливаться как просто так и на клеевую основу так же плиты наклеивают на жесткое основание казеиново-цементной мастикой, при необходимости стыки между ними шпаклюют. Плитки из полимеров тоже наклеивают на основание специальными клеями или мастиками. Полы из древесноволокнистых плит дешевы, эластичны, водостойки и прочны. Хорошими внешними качествами обладают и полы из полимерных плиток; они эластичны, водоустойчивы и противодействуют влиянию химикатов. Применяют также бесшовные мастичные полы из поливинилацетатных эмульсий. Эти полы настилают в два слоя на жесткое сухое основание. Материалом для полов служит поливинилацетатная эмульсия (ПВА), которую разбавляют водой с добавлением песка и минерального пигмента. Для определения технико-экономической эффективности полов сравнивают их показатели: качество, стоимость, массу, затраты труда, расход материалов на изготовление, а также затраты по эксплуатации полов. Анализ позволяет установить, что для гражданских зданий следует рекомендовать полы из паркетных досок и резинового линолеума - релина. Все более широкое применение будут находить полы из синтетических материалов. Для промышленных зданий тип пола определяется по тем же показателям, что и для гражданских зданий, и прежде всего пригодностью их для эксплуатации в условиях данного производства.

Каркасные гражданские здания. Каркасный, представляющий собой многоярусную пространственную систему из колонн и междуэтажных перекрытий. Несущей основой в таких зданиях служат колонны, ригели и перекрытия, а роль ограждающих элементов выполняют наружные стены. Такой конструктивный тип используют для возведения высотных зданий и там, где необходимы помещения значительных размеров, свободные от внутренних опор.

Каркасному типу зданий присущи следующие схемы:

с поперечным расположением ригелей;
с продольным расположением ригелей.

Для обеспечения пространственной жесткости зданий требуются специальные меры.

В каркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается:

многоярусной рамой, образованной из колонн, ригелей и перекрытий и представляющей геометрически неизменяемую систему;
стенами жесткости, расположенными между колон-нами (на каждом этаже);
плитами-распорками, уложенными в междуэтажных перекрытиях (между колоннами);
стенами лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса;
надежным сопряжением элементов каркаса в стенах и узлах.

Типы каркасов различаются по следующим признакам:

1. По материалам:

Железобетонные каркасы (монолитные, сборные, сборно-монолитные);

Металлические каркасы.

2. По устройству горизонтальных связей: с продольным, поперечным, перекрестным расположением ригелей и с непосредственным опиранием перекрытий на колонны (безригельное решение).

3. По характеру статической работы:

Рамные с “жесткими” (монолитными) соединениями элементов в узлах (пересечениях) каркаса;

Связевые со сварными соединениями узлов, отличающиеся простотой конструктивного исполнения. Но по принципу геометрической неизменяемости системы, имеющие связи жесткости, устанавливаемые между колоннами и ригелями каркаса;

Рамносвязевые с жесткими соединениями узлов в поперечном направлении и сварными соединениями в продольном направлении.

Каркасный тип здания целесообразен там, где требуются помещения с большой свободной площадью (например, складские комплексы), а также в условиях, когда здание воспринимает большие статические или динамические нагрузки.

Для зданий повышенной этажности весьма целесообразно использование каркасно-панельной системы. В этом случае здания могут иметь большие свободные от перегородок помещения, что необходимо для общественных зданий.

Здания каркасной конструкции имеют преимущественно общественное назначение В России каркасные здания, имеют основную планировочную сетку размером 6X6 м. Дополнительные параметры - 4,5 и 3 м. Кроме того, для отдельных уникальных зданий используется сетка 6X9 м.Высота этажей имеет градацию: 3; 3,3; 3,6 и 4,2 м.Колонны каркаса могут быть на один и два этажа.Каталогом колонны предусмотрены для двух высот этажей 3,3 и 4,2 м. Колонны имеют поперечное сечение 300X300 ..мм,_ для нижних этажей 400X400 мм. Стыки колонн предусмотрены на уровне верха перекрытий, обычно на высоте 600 мм от верха панели.

Ригели каркаса бывают высотой 450 мм и имеют в нижней части уступы (с двух или с одной стороны) для опирания плит перекрытий. Концы ригелей опирают на консоли колонн, а затем закрепляют сваркой. Таким образом, колонны и ригели каркаса образуют систему многоэтажных поперечных и продольных рам.По наружному периметру здания к колоннам каркаса крепятся навесные панели.Материал панелей этих стен сходен с материалом панелей стен крупнопанельных зданий, но навесные стены более разнообразны по архитектурному и конструктивному решению.Наиболее эффективными из них являются панели из легких и ячеистых бетонов, из алюминия, алюминиевых сплавов и асбестоцемента.

Типы каркасов различаются по следующим признакам:

1. По материалам:

железобетонные каркасы (монолитным, сборным, сборно-монолитным);

металлические каркасы.

3. По характеру статической работы:

рамные с "жесткими" (монолитными) соединениями элементов в узлах (пересечениях) каркаса;

связевые со сварными соединениями узлов, отличающиеся простотой конструктивного исполнения, но по принципу геометрической неизменяемости системы имеющие связи жесткости, устанавливаемые между колоннами и ригелями каркаса;

рамно-связевые с жесткими соединениями узлов в поперечном направлении и сварными соединениями - в продольном направлении.

Каркасный тип здания целесообразен там, где требуются помещения с большой свободной площадью, а также в условиях, когда здание воспринимает большие статические или динамические нагрузки.

Основные размеры здания в плане (общие, пролеты, шаги) устанавливаются между разбивочными осями - продольными и поперечными. В производственных одноэтажных, зданиях расстояние между продольной разбивочной осью (пролет) в соответствии с объемно-планировочными решениями назначают для домов без кранов равными 12, 18 и 24 метров (а для отдельной отрасли также 6 и 9 м), для здания, оборудованного мостовым краном,- 18, 24, 30 м и больше, кратными 6 метров.

Если необходимо по технологическим требованиям допускают для бескрановых зданий пролет величиной 30 метров и больше, кратные 6 метрам, а для крановых зданий - пролеты, равные 12 м.

Шаг колонн - расстояние, измеряемое между соответствующими поперечными разбивочными осями,- в одноэтажных производственных зданиях назначается равным 6 или 12 м (как по крайним, так и по средним рядам) на основании технико-экономических расчетов с учетом технологических требований. При этом в зданиях с железобетонным каркасом с пролетами 12 м, высотой до 6 м рекомендуется применять шаг наружных колонн 6 ж, а в бескрановых зданиях высотой 8,4 м и более и в зданиях высотой 12,6 м и более, оборудованных кранами,- шаг средних колонн, равный 12 м. Необходимо отметить, что до недавнего времени более распространенным был шаг колонн 6 м. Переход на сетки колонн с шагом 12 м (12 X 18, 12 X 24, 12 X 30 м) расширяет планировочные возможности зданий, делает их более универсальными («гибкими»), способствует увеличению производственных площадей, сокращению затрат на изготовление и монтаж конструкций и др.

При 12-метровом шаге колонн несущие конструкции покрытия располагаются как с шагом 12м, так и 6 м. В последнем случае в состав каркаса вводят подстропильные конструкции. При шаге внутренних колонн 12 м шаг колонн в наружных (пристенных) рядах может быть 12 и 6 м. Производственные многоэтажные здания проектируют с шагом колонн 6 метров, с пролетем 6 и 9 метров для нижних этажей и 6-24 метров - для верхних но это зависит от назначения здания.

4. Единая модульная система в строительстве (ЕМС). Координационные оси. Размеры модульные, конструктивные и натурные. Горизонтальные и вертикальные планировочные модули.

ЕМС. Основой для унификации и типизации сельскохозяйственных зданий является Единая модульная система в строительстве (ЕМС) - совокупность правил взаимного согласования размеров зданий и сооружений, а также размеров и расположения их элементов, строительных конструкций, изделий и элементов оборудования на основе применения модулей. Положения модульной координации размеров в строительстве (МКРС) действуют во всех странах СЭВ и регламентируются специальным стандартом.

В СССР и большинстве европейских стран в качестве единого основного модуля принята величина 100 мм, обозначаемая буквой М. Для назначения координационных размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов сельскохозяйственных зданий применяются укрупненные модули (мультимодули): ЗМ, 6М, 12М, 15М, ЗОМ, 60М (т. е. 300, 600, 1200, 1500, 3000, 6000 мм). Укрупненные модули применяют до некоторых предельных значений координационных, размеров. В сельскохозяйственных зданиях их принимают: 60М - в плане без ограничения предела; ЗОМ - в плане в пределах до 21000 мм; 15М - в плане в пределах до 12 000 мм; 12М и 6М - в плане в пределах до 7200 мм и по вертикали без ограничения; ЗМ -в плане и по вертикали в пределах до 3600 мм.

Для назначения относительно малых размеров конструктивных элементов и деталей (сечения колонн, балок, перемычек и т. п.), а также толщины плитных и листовых материалов, ширины зазоров между элементами и допусков при изготовлении изделий применяются кроме основного дробные модули (субмодули) 50, 20, 10, 2 и 1 мм, обозначаемые соответственно 1/2М, 1/5М, 3/10М, 1/20М, 1/50М, 1/100М.

Взаимное расположение элементов здания в пространстве устанавливают с помощью трехмерной условной системы взаимно пересекающихся плоскостей - модульной пространственной координационной системы. Линии пересечения координационных плоскостей образуют координационные оси в плане и разрезе, которые определяют членение здания на модульные шаги и высоты этажей, а также расположение основных несущих и ограждающих конструкций. Расстояния между координационными плоскостями и осями кратны основному или некоторым укрупненным модулям. На архитектурно-строительных чертежах поперечные оси обычно обозначают арабскими цифрами, а продольные - заглавными буквами русского алфавита. Порядок маркировки осей: снизу вверх и слева направо по левой и нижней сторонам плана.

Координационные оси. На изображении каждого здания или сооружения указывают координационные оси и присваивают им самостоятельную систему обозначений.

Координационные оси наносят на изображения здания, сооружения тонкими штрихпунктирными линиями с длинными штрихами, обозначают арабскими цифрами и прописными буквами русского алфавита (за исключением букв: Ё, З, Й, О, X, Ц, Ч, Щ, Ъ, Ы, Ь) в кружках диаметром 6 - 12 мм.

Пропуски в цифровых и буквенных (кроме указанных) обозначениях координационных осей не допускаются.

Цифрами обозначают координационные оси по стороне здания и сооружения с большим количеством осей. Если для обозначения координационных осей не хватает букв алфавита, последующие оси обозначают двумя буквами.

Размеры модульные, конструктивные и натурные . Проектное расстояние между координационными осями здания, или условный размер конструктивного элемента его, включающий соответствующие части швов и зазоров, называется номинальным модульным размером . Кроме номинального различают конструктивные и натурные размеры. Конструктивным называют проектный размер конструктивных элементов, строительных изделий и оборудования, отличающийся от номинального на величину нормированного зазора или шва (5, 10, 20 мм и т.д.). Натурный размер - фактический размер детали, конструктивного элемента, оборудования, отличающийся от проектного на величину, находящуюся в пределах допуска.

Вертикальный модуль (т.е. модуль для основных вертикальных размеров) в гражданском строительстве принят равным 30 см, что отвечает высоте двух подступенков лестницы (2х15 см) и блоку кирпичной кладки из четырех рядов.

Горизонтальный модуль зависит от решения зданий и вида применяемых в них конструкций. Жилые дома, здания детских учреждений и больниц характеризуют малыми размерами элементов. Для них горизонтальный модуль принят равными 20 см, что отвечает толщинам внутренних несущих панелей, или равным 40 см, что отвечает толщинами тех же стен из кирпича или крупных блоков.