Abstrakt: Bygningsstrukturer Konstruktionstyper. Begreber om bygningskonstruktioner Bygningskonstruktioner, deres klassificering og formål

De vigtigste strukturelle elementer i bygninger

Strukturelle elementer, eller bygningskonstruktioner af bygninger, er det materielle grundlag for bygninger, hvilket sikrer deres ydeevne gennem hele deres levetid.

Konstruktion designs er designet til at opfatte uden ødelæggelse og mærkbare deformationer af alle belastninger, der virker på bygningen (dødvægt strukturer, møbler, udstyr; belastninger fra mennesker i den, vind, sne, seismiske vibrationer osv.) og påvirkninger (fra solstråling, atmosfærisk fugt osv.), samt at beskytte lokalerne mod påvirkningerne fra det ydre miljø (kulde, varme, støj, vind og andre negative ikke-kraftpåvirkninger).

Strukturelle elementer er opdelt i lodrette og vandrette i henhold til deres placering i bygningens volumen.

Ifølge det funktionelle formål, konstruktiv elementer dividere med leje og omsluttende. Samtidig en element kan udføre både bærende og omsluttende funktioner, for eksempel en ydervæg.

Sådanne strukturer kaldes Kombinerede strukturer. Lodrette bærende elementer i civile bygninger er som regel opdelt i bærende og omsluttende.

Bærende strukturer er designet til at absorbere belastninger på det sted, hvor de påføres, og til at overføre belastninger til andre elementer. Fra et geometrisk synspunkt skelner vi: punktelementer (knuder, understøtninger, hængsler); lineær elementer(bjælker, truss stænger, kabler); plane elementer(plader, skiver); corpus (rumlig) elementer. Bærekonstruktioner skal opfylde kravene til styrke, geometrisk stabilitet, stabilitet og holdbarhed.

Leje konstruktivt elementer kendetegnet ved tre funktioner (en af ​​hvert par):

1. plan - rumlig;

2.solid (solid-walled) - gitter (gennem, mesh);

3. bezraspornye - spacer.

Muring De beskytter lokalerne mod ydre påvirkninger eller omslutter individuelle lokaler i bygningens volumen. Ved opfattelsen af ​​belastninger og deres overførsel til andre designs skelne mellem selvbærende, hængslede og kombinerede omsluttende strukturer.

Selvbærende indkapsling designs, Ud over deres egen vægt (nogle gange også vinden) opfatter de ingen andre belastninger. De er normalt understøttet af deres egne fundamenter eller af fundamentbjælker, som igen er understøttet af fundamenter.

I kombinerede bygningskonstruktioner Nogle elementer udfører bærende, mens andre - omsluttende funktioner.

Hængslede omsluttende strukturer De er afhængige af bærende strukturelle elementer på niveau med hver etage, og fra alle typer belastninger opfatter de kun deres egen masse, for eksempel tage (belægninger). De består af en transportør designs i form af plane, rumlige eller lineære elementer og omsluttende (beskytter bygningen mod nedbør).

Belægning- den øverste del af bygningen, der beskytter den mod atmosfærisk nedbør. Består af lejet og omsluttende (grundlaget under et tag, et tag) dele. Hvis der er en passage eller semi-passage plads i dækningsvolumen, kaldes taget loft, I nærværelse af boliger i tagets volumen - loft. Hvis ingeniørudstyr er placeret i loftets volumen, bruges udtrykket Teknisk gulv.

Synlige tagplaner kaldes skråninger, de får en hældning til, at regn og smeltevand kan dræne. Atmosfærisk fugt fra belægningerne udledes enten langs hele facadens linje (uorganiseret afløb) eller fjernes gennem et system af afløbsrør (organiseret afløb). I sidstnævnte tilfælde skelnes der mellem udvendig og indvendig dræning.

Klassificering af bygningskonstruktioner

Adskillelse af bygning strukturer efter deres funktionelle formål at bære og omslutte, i høj grad betinget. Hvis konstruktioner som buer, spær eller rammer kun er bærende, så kombinerer væg- og tagpaneler, skaller, hvælvinger, folde osv. normalt omsluttende og bærende funktioner, hvilket svarer til en af ​​de vigtigste tendenser i udviklingen af moderne bygningskonstruktioner. Afhængigt af designskemaet er bærende bygningskonstruktioner opdelt i:

flad (f. bjælker, spær, rammer)

rumlige (skaller, hvælvinger, kupler osv.).

Rumlig designs er kendetegnet ved en mere gunstig (i forhold til flad) fordeling af kræfter og følgelig lavere materialeforbrug. Imidlertid er deres fremstilling og installation i mange tilfælde meget besværlig. Nye typer af rumlige strukturer, såsom strukturelle strukturer lavet af valsede profiler med bolteforbindelser, er både økonomiske og relativt nemme at fremstille og installere. Efter materialetype skelnes følgende hovedtyper af bygningskonstruktioner: beton og armeret beton, stål, sten, træ.

Beton- og armeret betonkonstruktioner- den mest almindelige både i volumen og i anvendelsesområder. For moderne konstruktion, brugen af ​​armeret beton i form af præfabrikerede strukturer industriel produktion, der anvendes til opførelse af boliger, offentlige og industrielle bygninger og mange tekniske strukturer. Rationelle anvendelsesområder for monolitisk armeret beton er hydrauliske strukturer, vej- og flyvepladsbelægninger, fundamenter til industrielt udstyr, tanke, tårne, elevatorer osv. Specielle typer beton og armeret beton bruges til konstruktion af strukturer, der drives ved høje og lave temperaturer eller i kemisk aggressive miljøer (termiske enheder, bygninger og strukturer af jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi, den kemiske industri osv.). Brugen af ​​højstyrke beton og forstærkning, vækst i produktionen af ​​forspændte strukturer, udvidelse af anvendelsesområderne for letvægts- og cellulært beton bidrage til at reducere vægten, reducere omkostningerne og forbruget af materialer i armerede betonkonstruktioner.

Stålkonstruktioner De bruges hovedsageligt til rammer af bygninger og konstruktioner med store spændvidder, værksteder med tungt kranudstyr, højovne, tanke med stor kapacitet, broer, tårnstrukturer osv. stål og armeret beton strukturer falder i nogle tilfælde sammen. Samtidig foretages valget af typen af ​​strukturer under hensyntagen til forholdet mellem deres omkostninger såvel som afhængigt af byggeområdet og placeringen af ​​byggeindustriens virksomheder. Betydelig fordel stål ny strukturer i sammenligning med armeret beton - deres mindre masse. Dette bestemmer hensigtsmæssigheden af ​​deres anvendelse i områder med høj seismicitet, svært tilgængelige områder i det fjerne nord, ørken og højbjergområder. Udvidelse af brug stål højstyrke og økonomiske valsede profiler samt skabelsen af ​​effektive rumlige strukturer, herunder dem lavet af tynde stålplader, vil væsentligt reducere vægten af ​​bygninger og strukturer.

Hovedomfang stenkonstruktioner- vægge og skillevægge. Bygning fra mursten, natursten, små blokke osv., opfylder kravene til industrielt byggeri i mindre grad end bygninger med store paneler. Derfor er deres andel af det samlede byggeri gradvist faldende. Men brugen af ​​højstyrke mursten, armeret sten og kompleks strukturer(stenstrukturer, forstærket stål armeringsjern eller armeret beton elementer) giver dig mulighed for at øge bæreevnen markant bygninger med stenvægge, og overgangen fra manuelt murværk til brug af fabriksfremstillede mursten og keramiske paneler vil øge graden af ​​industrialisering af byggeriet betydeligt og reducere byggeriets arbejdsintensitet bygninger fra stenmaterialer.

Hovedretningen i udviklingen af ​​moderne Trækonstruktioner- overgang til konstruktioner fra limet træ. Muligheden for industriel produktion og opnå konstruktiv elementer de nødvendige dimensioner gennem limning bestemmer deres fordele sammenlignet med andre typer trækonstruktioner. Leje og omsluttende Limet designs De er meget udbredt i landdistriktsbyggeri.

I moderne byggeri bliver nye typer industrielle strukturer udbredt - asbestcementprodukter og strukturer, pneumatiske bygningsstrukturer, strukturer lavet af lette legeringer og ved hjælp af plast. Deres vigtigste fordele er lav vægtfylde og muligheden for præfabrikation på mekaniserede produktionslinjer. Lette trelagspaneler (med beklædning af profileret stål, aluminium, asbestcement og med plastisolering) anvendes som omsluttende konstruktioner i stedet for kraftig armeret beton og ekspanderet lerbetonpaneler.

Grundlæggende om konstruktive løsninger til bygninger

Efter aftale bygningskonstruktioner er opdelt i bærende, omsluttende og kombineret.

bærende konstruktioner- bygningskonstruktioner, der opfatter belastninger og påvirkninger og sikrer bygningers pålidelighed, stivhed og stabilitet. De bærende konstruktioner, der danner skelettet af bygningen (konstruktivt system), omtales som de vigtigste: fundamenter, vægge, individuelle understøtninger, lofter, belægninger mv. de resterende bærende strukturer er sekundære, for eksempel overliggere over åbninger, trapper, blokke af elevatorskakter.

Omsluttende strukturer- bygningskonstruktioner designet til at isolere de indre volumener i bygninger fra det ydre miljø eller indbyrdes under hensyntagen til de lovgivningsmæssige krav til styrke, termisk isolering, vandtætning, dampspærre, lufttæthed, lydisolering, lystransmission mv. De vigtigste omsluttende strukturer er ikke-bærende vægge, skillevægge, vinduer, farvede glasvinduer, lanterner, døre, porte.

Kombinerede designs- bygningskonstruktioner af bygninger og strukturer til forskellige formål, der udfører bærende og omsluttende funktioner (vægge, lofter, belægninger).

I henhold til det rumlige arrangement af bærerne bygningens strukturer er opdelt i lodrette og vandrette.

Vandrette bærende strukturer-beklædninger og lofter - opfatte alle de lodrette belastninger, der falder på dem, og overføre dem gulv for gulv til lodrette bærende konstruktioner (vægge, søjler osv.), som igen overfører belastningerne til bygningsfundamentet. Horisontale bærende strukturer spiller som regel også rollen som harddiske i bygninger - vandrette afstivningsmembraner, de opfatter og omfordeler vandrette belastninger og effekter (vind, seismisk) mellem vertikale bærende strukturer.

Overførslen af ​​vandrette belastninger fra gulve til lodrette konstruktioner udføres efter to hovedmuligheder: med fordeling til alle lodrette bærende elementer eller kun til individuelle lodrette afstivninger (membranvægge, gittervindafstivninger eller afstivninger). I dette tilfælde fungerer alle andre understøtninger kun til lodrette belastninger. Der anvendes også en mellemløsning: fordelingen af ​​vandrette belastninger og påvirkninger i forskellige forhold mellem afstivninger og konstruktioner, der hovedsageligt arbejder på opfattelsen af ​​lodrette belastninger.

Overlappende membraner giver kompatibilitet og lighed af horisontale bevægelser af lodrette bærende strukturer under vind og seismiske effekter. En sådan kompatibilitet og justering opnås ved stiv kobling af vandrette bærende strukturer med lodrette.

De vandrette bærende strukturer af kapital civile bygninger med en højde på mere end to etager er af samme type og repræsenterer normalt en armeret betonskive - præfabrikeret, præfabrikeret-monolitisk eller monolitisk.

Bygningsbærende konstruktioner af industrielle og civile bygninger og tekniske konstruktioner er konstruktioner, hvis tværsnitsdimensioner bestemmes ved beregning. Dette er deres vigtigste forskel fra arkitektoniske strukturer eller dele af bygninger, hvis tværsnitsdimensioner er tildelt i henhold til arkitektoniske, termiske teknik eller andre særlige krav.

Moderne bygningskonstruktioner skal opfylde følgende krav: operationelle, miljømæssige, tekniske, økonomiske, industrielle, æstetiske mv.

I konstruktionen af ​​olie- og gasrørledningsanlæg er stål og præfabrikerede armerede betonkonstruktioner meget brugt, inklusive de mest progressive - forspændte. For nylig er strukturer lavet af aluminiumlegeringer, polymermaterialer, keramik og andre effektive materialer blevet udviklet.

Bygningsstrukturer er meget forskellige i deres formål og anvendelse. Ikke desto mindre kan de kombineres i henhold til nogle tegn på fælles karakter af visse egenskaber, og det er mest hensigtsmæssigt at klassificere i henhold til følgende hovedtræk:

1) i henhold til strukturens geometriske træk er det sædvanligt at opdele i arrays, bjælker, plader, skaller (fig. 1.1) og stangsystemer:

Et array er en konstruktion, hvor alle dimensioner er af samme orden;

bjælke - et element, hvor to dimensioner, der bestemmer tværsnittet, er mange gange mindre end den tredje - dens længde, dvs. de er af en anden orden: b "I, h" /; en bjælke med en brudt akse kaldes normalt den enkleste ramme, og med en buet akse - en bue.

plade - et element, hvor en størrelse er mange gange mindre end de to andre: h "a, h" I. En plade er et specialtilfælde af et mere generelt koncept - en skal, som i modsætning til en plade har en krumlinjet kontur;

stangsystemer er geometrisk ufravigelige systemer af stænger forbundet med hinanden hængslet eller stift. Disse omfatter konstruktionsspær (bjælke eller udkrager) (fig. 1.2).

Ifølge arten af ​​designskemaet er strukturer opdelt i statisk bestemt og statisk ubestemt. Førstnævnte omfatter systemer (strukturer), hvor kræfter eller spændinger kun kan bestemmes ud fra statikkens ligninger (ligevægtsligninger), sidstnævnte er dem, hvor statiske ligninger alene ikke er nok, og løsningen kræver indførelse af yderligere betingelser - tøjningskompatibilitet ligninger.

i henhold til de anvendte materialer er strukturerne opdelt i stål, træ, armeret beton, beton, sten (mursten);

4) af arten af ​​stress-strain-tilstanden (SSS), dvs. der opstår i strukturerne af indre kræfter, spændinger og deformationer under påvirkning af en ekstern belastning, er det betinget muligt at opdele dem i tre grupper: enkle, enkle og komplekse (tabel 1.1).

En sådan opdeling giver os mulighed for at bringe karakteristikaene for de typer af spændings-belastningstilstande af strukturer, der er udbredt i byggepraksis, ind i systemet. I den præsenterede tabel er det svært at afspejle alle finesser og funktioner ved disse forhold, men det gør det muligt at sammenligne og evaluere dem som helhed.

Bygningskonstruktion, bærende og omsluttende konstruktioner af bygninger og konstruktioner.

Klassificering og omfang. Opdelingen af ​​bygningskonstruktioner efter deres funktionelle formål i leje og omsluttende stort set betinget. Hvis konstruktioner som buer, spær eller rammer kun er bærende, så er væg- og tagpaneler, skaller, hvælvinger, folder mv. kombinerer normalt omsluttende og bærende funktioner, hvilket svarer til en af ​​de vigtigste tendenser i udviklingen af ​​moderne bygningskonstruktioner. Afhængigt af designskemaet opdeles bærende bygningskonstruktioner i flade (for eksempel bjælker, spær, rammer ) og rumlige (skaller, hvælvinger, kupler osv. .). Rumlige strukturer er karakteriseret ved en mere gunstig (sammenlignet med flad) fordeling af kræfter og følgelig lavere materialeforbrug; dog er deres fremstilling og installation i mange tilfælde meget tidskrævende. Nye typer af rumlige strukturer, såsom strukturelle strukturer lavet af valsede profiler med bolteforbindelser, er både økonomiske og relativt nemme at fremstille og installere. Efter materialetype skelnes følgende hovedtyper af bygningskonstruktioner: beton og armeret beton.

Beton- og armeret betonkonstruktioner- den mest almindelige (både i volumen og i anvendelsesområder). Særlige typer beton og armeret beton anvendes til konstruktion af strukturer, der drives ved høje og lave temperaturer eller i kemisk aggressive miljøer (termiske enheder, bygninger og strukturer af jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi, den kemiske industri osv.). Reduktion af vægten, reduktion af omkostninger og forbrug af materialer i armerede betonkonstruktioner er muligt gennem brug af højstyrkebeton og armering, en stigning i produktionen af ​​forspændte konstruktioner og udvidelse af applikationer til letvægts- og cellebeton.

Stålkonstruktioner de bruges hovedsageligt til rammer af bygninger og konstruktioner med store spændvidder, til værksteder med tungt kranudstyr, højovne, tanke med stor kapacitet, broer, tårnkonstruktioner osv. Anvendelsesområderne for stål- og armeret betonkonstruktioner i nogle tilfælde falder sammen. En væsentlig fordel ved stålkonstruktioner (sammenlignet med armeret beton) er deres lavere vægt.

Krav til bygningskonstruktioner. Ud fra et driftsmæssigt synspunkt skal S.K. opfylde deres formål, være brand- og korrosionsbestandigt, sikkert, bekvemt og økonomisk i drift.

Beregning af S.K. Bygningskonstruktioner skal udformes til styrke, stabilitet og vibrationer. Dette tager højde for de kraftpåvirkninger, som konstruktioner udsættes for under drift (ydre belastninger, egenvægt), virkningen af ​​temperatur, svind, forskydning af understøtninger osv., samt de kræfter, der opstår under transport og montering af bygningskonstruktioner .

Fundamenter af bygninger og strukturer - dele af bygninger og strukturer (hovedsageligt under jorden), som tjener til at overføre belastninger fra bygninger (strukturer) til et naturligt eller kunstigt fundament.
Bygningsvæggen er hovedbygningens klimaskærm. Sammen med de omsluttende funktioner udfører væggene samtidigt bærende funktioner i en eller anden grad (de tjener som understøtninger til opfattelsen af ​​lodrette og vandrette belastninger).

Ramme (fransk slagtekrop, fra italiensk karkasse) i teknologi - skelettet (skelettet) af ethvert produkt, strukturelt element, hele bygningen eller strukturen, bestående af separate stænger fastgjort sammen. Rammen er lavet af træ, metal, armeret beton og andre materialer. Det bestemmer styrken, stabiliteten, holdbarheden, formen af ​​et produkt eller en struktur. Styrke og stabilitet sikres ved den stive fastgørelse af stængerne i forbindelses- eller drejeled og specielle afstivningselementer, der giver produktet eller strukturen en geometrisk uforanderlig form. En stigning i rammens stivhed opnås ofte ved at inkludere produktets eller strukturens arbejde i skallen, beklædningen eller væggene.

Lofter - vandrette bærende og omsluttende konstruktioner. De opfatter lodrette og vandrette kraftpåvirkninger og overfører dem til de bærende vægge eller ramme. Lofter giver varme- og lydisolering af lokalerne.

Gulve i boliger og offentlige bygninger skal opfylde kravene til styrke og slidstyrke, tilstrækkelig elasticitet og støjfrihed samt rengøringsvenlighed. Gulvets design afhænger af formålet og arten af ​​lokalerne, hvor det er arrangeret.

Taget er bygningens ydre bærende og omsluttende struktur, som opfatter lodrette (inklusive sne) og vandrette belastninger og påvirkninger. (vind - belastning)

Trapper i bygninger tjener til lodret forbindelse af rum placeret på forskellige niveauer. Placeringen, antallet af trapper i bygningen og deres dimensioner afhænger af den vedtagne arkitektoniske og planmæssige beslutning, antallet af etager, intensiteten af ​​den menneskelige strømning samt brandsikkerhedskrav.

Vinduer er indrettet til belysning og ventilation (ventilation) af lokalerne og består af vinduesåbninger, karme eller kasser og udfyldning af åbningerne, kaldet vinduesrammer.

Spørgsmål nummer 12. Bygningers og strukturers adfærd i en brand, deres brandmodstand og brandfare

De belastninger og påvirkninger, som en bygning udsættes for under normale driftsforhold, tages i betragtning ved beregning af bygningskonstruktioners styrke. Men under brande opstår der yderligere belastninger og påvirkninger, som i mange tilfælde fører til ødelæggelse af individuelle strukturer og bygninger som helhed. Ugunstige faktorer omfatter: høj temperatur, tryk af gasser og forbrændingsprodukter, dynamiske belastninger fra faldende affald fra kollapsede bygningselementer og spildt vand, skarpe temperaturudsving. En konstruktions evne til at opretholde sine funktioner (leje, indeslutning) under brandforhold for at modstå virkningerne af brand kaldes en bygningskonstruktions brandmodstand.

Bygningskonstruktioner er karakteriseret ved brandmodstand og brandfare.

En indikator for brandmodstand er brandmodstandsgrænsen, en konstruktions brandfare er karakteriseret ved dens brandfareklasse.

Bygningsstrukturer af bygninger, strukturer og strukturer, afhængigt af deres evne til at modstå virkningerne af brand og spredningen af ​​dens farlige faktorer under standard testforhold, er opdelt i bygningsstrukturer med følgende brandmodstandsgrænser:

Ikke-standardiseret; - mindst 15 minutter; - mindst 30 minutter; - mindst 45 minutter; - mindst 60 minutter; - mindst 90 minutter; - mindst 120 minutter; - mindst 180 minutter; - mindst 360 minutter minutter.

Brandmodstandsgrænse bygningskonstruktioner indstilles i henhold til tidspunktet (i minutter) for påbegyndelse af en eller flere successivt, normaliseret for en given struktur, tegn på grænsetilstande: tab af bæreevne (R); tab af integritet (E); tab af varme -isoleringsevne (I).

Brandmodstandsgrænserne for bygningskonstruktioner og deres symboler er indstillet i overensstemmelse med GOST 30247. I dette tilfælde er brandmodstandsgrænsen for vinduer kun indstillet på tidspunktet for tab af integritet (E).

Til brandfare bygningskonstruktioner er opdelt i fire klasser: KO (ikke-brandfarlig); K1 (lav brandrisiko); K2 (moderat brandfarlig); KZ (brandfarlig).

Spørgsmål nr. 13. Metalkonstruktioner og deres adfærd i en brand, måder at øge konstruktioners brandmodstandsdygtighed på.

Selvom metalstrukturer er lavet af ikke-brændbart materiale, er deres faktiske brandmodstandsgrænse i gennemsnit 15 minutter. Dette skyldes et ret hurtigt fald i metallets styrke og deformationsegenskaber ved forhøjede temperaturer under en brand. Opvarmningsintensiteten af ​​MC (metalstruktur) afhænger af en række faktorer, som omfatter arten af ​​opvarmning af strukturer og metoder til deres beskyttelse. I tilfælde af en kortvarig effekt af temperaturen under en rigtig brand, efter antændelse af brændbare materialer, opvarmes metallet langsommere og mindre intensivt end opvarmningen af ​​miljøet. Under påvirkning af "standard" brandtilstanden stopper den omgivende temperatur ikke med at stige, og metallets termiske inerti, som forårsager en vis forsinkelse i opvarmningen, observeres kun i de første minutter af branden. Så nærmer metallets temperatur sig varmemediets temperatur. Beskyttelsen af ​​metalelementet og effektiviteten af ​​denne beskyttelse påvirker også opvarmningen af ​​metallet.

Når en bjælke udsættes for høje temperaturer under en brand, varmes sektionen af ​​strukturen hurtigt op til samme temperatur. Dette reducerer flydespændingen og elasticitetsmodulet. Sammenbruddet af rullede bjælker observeres i det afsnit, hvor det maksimale bøjningsmoment virker.

Virkningen af ​​brandtemperatur på spærværket fører til udtømning af bæreevnen af ​​dets elementer og knudepunkterne til disse elementer. Tabet af bæreevne som følge af et fald i metallets styrke er typisk for de strakte og komprimerede elementer i akkorderne og strukturens gitter.

Udtømning af stålsøjlers bæreevne under brandforhold kan forekomme som følge af tab af: styrke af strukturstangen; styrke eller stabilitet af elementerne i forbindelsesnettet, såvel som disse elementers fastgørelsespunkter til søjlens grene; stabilitet af individuelle grene i områderne mellem knudepunkterne i forbindelsesgitteret; overordnet stabilitet af søjlen.

Opførslen af ​​buer og rammer under brandforhold afhænger af strukturens statiske skema såvel som udformningen af ​​sektionen af ​​disse elementer.

Måder at forbedre brandmodstanden:

foring lavet af ikke-brændbare materialer (beton, murstensbeklædning, varmeisolerende plader, gipsplader, gips);

brandhæmmende belægninger (ikke-intumescent og intumescerende belægninger);

nedhængte lofter (der skabes en luftspalte mellem strukturen og loftet, hvilket øger dens brandmodstand).

Grænsetilstand for en metalstruktur: σ=R n *γ tem

Alle bygningskonstruktioner er opdelt i leje Og ikke-bærende(for det meste - omsluttende). I nogle tilfælde kombineres funktionerne af bærende og omsluttende strukturer (for eksempel udvendige bærende vægge, loftsgulve osv.).

I henhold til arten af ​​statisk arbejde er bærende strukturer opdelt i plane Og rumlige. I plansystemer fungerer alle elementer enten separat eller i form af stift forbundne flade systemer (forstærkningselementer - stativer, bjælker, vægge, gulvplader). I rumlig arbejder alle elementer i to retninger. Dette øger strukturernes stivhed og bæreevne og reducerer forbruget af materialer til deres konstruktion.

De vigtigste strukturelle elementer i civile bygninger er fundamenter, stepper og søjler, lofter, tage, trapper, vinduer, døre og skillevægge (fig. 13.1).

Ris. 13.1. Grundlæggende elementer i civile bygninger(men - gammel bygningb – ramme-panel moderne;i - fra bulkblokke):

1 – fundament; 2 – sokkel; 3 – bærende langsgående vægge; 4 - lofter mellem gulve; 5 - skillevægge; 6 – tagspær; 7 - tag; 8 – trappe; 9 – loftsgulvet; 10 – tværstænger og rammesøjler; 11 – hængslede vægpaneler; 12 – bunker; 13–13 - bulkblokke (13 – værelser; 14 – badeværelser og køkkener; 15 – trappe); 16 - blindt område

Fundamenter tjener til at overføre belastninger fra bygningens egen vægt, fra mennesker og udstyr, fra sne og vind til jorden. De er underjordiske strukturer og er arrangeret under bærende vægge og søjler. Jorden er grundlaget for fundamenter. Basen skal være stærk og let sammentrykkelig ved belastning. De øverste lag af jorden er som regel ikke stærke nok. Derfor placeres (lægges) fundamentets sål i en vis dybde fra jordens overflade. Dybden af ​​fundamentet bestemmes ikke kun af jordens styrke, men også af dets sammensætning og klimatiske egenskaber i området. Så i leret, leret sandjord og i fint sand, skal dybden af ​​fundamentet være under jordens frysedybde. Denne dybde er givet i SNiP 29-99 "Konstruktionsklimatologi". i opvarmede bygninger

dybden af ​​fundamentet kan reduceres afhængigt af det termiske regime i bygningen (central- eller komfuropvarmning, beregnede indre temperaturer), da den opvarmede bygning opvarmer jorden under den, og frysedybden falder. Ovennævnte jordtyper er udsat for hævning. Vand, der samler sig under bunden af ​​fundamentet, fryser og øges i volumen. Dette fører til ujævn udbuling af jorden og udseendet af revner i fundamenter og vægge.

I bygninger med kælder afhænger fundamentets dybde af kælderens højde.

Fundamentets sål skal have et sådant areal, at den belastning, der overføres til jorden, ikke overstiger den tilladte belastning for denne jord, som normalt er 1-3 kg/cm2. Fundamenter er normalt lavet af vandtæt materiale (betonblokke, monolitisk armeret beton). I bygninger af historisk udvikling blev fundamenter normalt lavet af natursten (buta) eller murbrokkerbeton. Mursten blev praktisk talt ikke brugt, med undtagelse af en meget velbrændt såkaldt ingeniørmursten, som praktisk talt ikke optog vand.

De vigtigste typer af fundamenter er som følger: strimmel, søjleformet, pæl og i form af en monolitisk armeret betonplade til hele bygningen.

Tape fundamenter er opdelt i præfabrikerede og monolitiske. Monolitiske er lavet af murbrokker sten.

De er arbejdskrævende at fremstille og bruges i øjeblikket kun til lavt byggeri, hvor murbrokker er et lokalt byggemateriale. Det er mere rationelt at lave fundamenter fra monolitisk beton ved hjælp af inventarpanelforskalling. Stripfundamenter lavet af præfabrikerede armerede betonblokke er den mest rationelle løsning, hvis der er produktion af sådanne blokke i byggeområdet og kranudstyr til deres installation.

Udformningen af ​​båndfundamenter er vist i fig. 13.2.

Ris. 13.2.

men - på en sandpude; b - murbrokker betonfundament af en lav bygning; i - murbrokker fundament af en lav bygning; G - murbrokker fundament med afsatser; d - murbrokker fundament af en bygning med en kælder; e - murbrokker betonfundament af et hus med en kælder; f - præfabrikeret fundament af en lav bygning; h - præfabrikeret fundament af en bygning i flere etager; Og - præfabrikeret fundament af en bygning i flere etager på meget komprimerbar eller sænkejord; 1 – monolitisk eller præfabrikeret fundament; 2 - grundmur; 3 – fundament væg blok; 4 – vandtætning; 5 - væg af den overjordiske del af bygningen; 6 – et lag sand eller grus 50-100 mm tykt; 7 – forstærket bælte; 8 – gulvniveau på første sal; 9 - murstensbeklædning; 10 – kældergulvet; 11 – sand pude; 12 – kælderloft

søjleformet fundamenter bruges til opførelse af lavhuse, der overfører mindre end det normative tryk til jorden, eller ved opførelse af rammebygninger (fig. 13.3). Søjlefundamenter kan være monolitiske eller præfabrikerede. Med bygningens vægkonstruktionssystem, der opføres, installeres de i væggenes hjørner såvel som i skæringspunkterne mellem de langsgående ydre og tværgående indervægge, men mindst hver 3-5 m. Fundamentstolperne er forbundet med fundamentsbjælker af armeret beton af rektangulær eller T-sektion. For at forhindre skader fra ujævn sætning og fra udbulning af jorden under hivning, er der arrangeret et mellemrum på 5-7 cm mellem jorden og bjælker, og sandforberedelse udføres i en dybde på op til 50 cm. Til rammebygninger af industriel konstruktion, glas -type søjlefundamenter er arrangeret.

Ris. 13.3.

men - under en murstens- eller trævæg (bjælke eller brostensbelagt): b–d – fra blokke under murstenssøjler; d, e - under armerede betonsøjler; 1 – armeret beton fundament bjælke; 2 - sengetøj; 3 – blindt område; 4 – vandtætning; 5 - mursten søjle; 6" - pudeblokke; 7 – søjle af armeret beton; 8 – Kolonne; 9 – glas type sko; 10 - plade; 11 – blokglas

bunke fundamenter bruges hovedsageligt til svag jord. Ifølge metoden til nedsænkning i jorden skelnes drevne og fyldte pæle. Drevet - præfabrikerede jernbetonpæle slået ned i jorden ved hjælp af pæledrivere. Historiske bygninger kan have træ- og stålpæle. Fyldte pæle laves direkte i jorden i forborede brønde. Alt efter arbejdets art i jorden findes der ståpæle, der overfører belastningen gennem svag jord til et dybtliggende fast jordlag, og hængepæle, der overfører belastningen på grund af friktionskræfter mellem pælens overflade og pælen. jord (fig. 13.4).

Ris. 13.4.

men - pælestativer; b, c - friktionspæle, eller hængende; 1 - neddrevne pæle; 2 - fyldte bunker; 3 - armeret betongrill

Strukturerne af fundamenter, kældervægge og lofter over kælderen kaldes nul cyklus strukturer. De kræver en vandtætningsanordning. Valget af en konstruktiv løsning til vandtætning afhænger af arten af ​​påvirkningen af ​​jordfugten, som kan være ikke-tryk (kapillær fugt og vand fra nedbør og snesmeltning) og tryk (når grundvandsniveauet er over kældergulvet).

På fig. 13.5 viser vandtætning af fundamenter og kældre i forskellige højder af grundvandsspejlet (UTV) over kældergulvet. En dilatationsfuge i kældergulvet er indrettet, fordi fundamentets sætning under væggen kan være større end sætningen i kældergulvet. Uden en søm opstår der revner på dette sted, som kaldes "glemte sømme". Hvis grundvandsspejlet er mere end 1 m over kældergulvets niveau, skal kældergulvets armerede betonplade placeres under kældervæggen, ellers kan den flyde op efter Arkimedes lov. Den lodrette vandtætning af kældervæggene er beskyttet af murstens beskyttelsesvægge mod stykker af forstærkning og knust glas, som kan beskadige det ved opfyldning af brønden. For nylig er der til dette formål blevet brugt limning af kældervægge beskyttet af vandtætning med specielle syntetiske fliser.

Ris. 13.5.

a, b - vandtætning i fravær af grundvandstryk; c–d – det samme, med trykket af grundvand (men - bygning uden kælder; i andre tegninger af en bygning med kælder); 1 – vandtæt vandtætning; 2 – lodret vandtætning; 3 – sammenkrøllet olieagtig ler; 4 – konkret forberedelse; 5 - rent gulv; 6 – kældervæg; 7 – belægning med varm bitumen; 8 – vandtæt tæppe; 9 - beskyttelsesvæg; 10 – beton; 11 – armeret betonplade, 12 – ekspansionsfuge fyldt med mastiks, vandtætning med kompensator

Mellem fundamentets væg og kælderen og væggen og loftet over kælderen er der arrangeret vandret vandtætning for at beskytte væggen mod fugt fra kapillær fugt. I øjeblikket, som regel, klistret over lodret og vandret vandtætning er lavet af rullede bituminøse eller syntetiske materialer. Belægning med varm bitumen er kun tilladt ved GWL væsentligt under kældergulvet. I dette tilfælde er det ønskeligt under betonkældergulvspladen at anbringe et lag groft grus dækket med vokspapir, som forhindrer, at kapillærfugt fra jorden stiger ind i kældergulvpladen på grund af store hulrum mellem gruset, hvilket afbryder kapillariteten. Det voksbehandlede papir forhindrer indtrængning af cementlag i gruslaget, som, når det er hærdet, vil skabe kapillarsugning.

Sokkeldelen af ​​væggen er beskyttet af afsluttende plader, der øger soklens holdbarhed. For at dræne regnvandet anbringes en betonbelægning rundt om bygningen, som ofte er belagt med asfaltbeton. Det blinde område skal være 0,7-1,3 m bredt med en hældning i = 0,03 fra bygningen. Det forhindrer indtrængning af overfladevand til bunden af ​​fundamentet, holder jorden nær kældervæggen tør og tjener som et element af ekstern forbedring (fig. 13.6).

Ris. 13.6.

Vægge er opdelt i bærende, selvbærende Og ikke-leje (monteret Og udfyldningsvægge). I henhold til placeringen i bygningen kan de være udvendige og indvendige. Bærende vægge omtales almindeligvis som kapital (uanset deres kapital, betyder dette ord den vigtigste, vigtigste, mere massive). Disse vægge hviler på fundamenter. Selvbærende vægge overfører kun belastningen til fundamenterne fra deres egen vægt. Gardinvægge bærer kun belastningen fra deres egen vægt inden for en etage. De overfører denne last enten til de tværgående bærende vægge eller til de mellemliggende etager. Indvendige ikke-bærende vægge er normalt skillevægge. De tjener til at opdele store rum i gulvet, afgrænset af hovedvægge, i mindre rum. De er som regel ikke afhængige af fundamenter, men er installeret på lofter. Under driften af ​​bygningen, uden at krænke dens strukturelle integritet, kan skillevægge fjernes eller overføres til et andet sted. Sådanne justeringer er kun begrænset af administrative bestemmelser.

Væggene i traditionelle byggesystemer er bygget af små elementer (dette er den traditionelle type vægkonstruktion). Det er mursten, små ekspanderet ler og porebetonblokke eller blokke af savet natursten, tuf eller skalsten med lav varmeledningsevne (fig. 13.7). Væggene i traditionelle bygninger kan også være træ fra bjælker, bjælker eller rammepanelbrædder. Denne type omfatter bindingsværksbygninger i Europas middelalderbyer. Her er rammen af ​​bjælkevæggene fyldt med mursten på et ler- eller kalkbinder (fig. 13.8).

Ris. 13.7. :

a, b, fru. - indvendige vægge - bærende og limede (dvs. afstivningsmembraner); a-c - murstensvægge; fru. - vægge lavet af massive eller hule letbetonsten; g, f, e - naturstensvægge; Hej - murstens-betonvægge; til - murstenslaggevæg med murstensmembraner; l - en murstensvæg med termiske indsatser lavet af letvægtsbetonsten; m - murstensslaggevæg med mørtelmembraner forstærket med asbestcementfliser (eller beslag); n - murstens- eller stenmur, isoleret udefra med siv eller fiberplader

Ris. 13.8.

Det mest almindelige materiale til vægge af traditionel konstruktion er solide og hule keramiske mursten (hule mursten har bedre termiske egenskaber sammenlignet med massiv mursten). Murstenens vægt overstiger ikke 4,3 kg, for frit at kunne løftes af en murers hånd. Dimensionerne på en almindelig mursten er standard: 250 × 120 × 65 mm. Den største flade, hvorpå en mursten er placeret, kaldes seng, lang side - skeer og små- prikke. Keramiske sten er dobbelthøjde mursten - 250 × 120 × 138 mm. Lersten brændes i specielle ovne. Dette giver dem styrke og vandmodstand. Ud over at brænde keramiske produkter er der silikatmursten (en blanding af kalk og kvartssand). De kan ikke bruges til konstruktion af fundamenter og sokler i en bygning, da de er mindre vandtætte, og til at lægge ovne. På nuværende tidspunkt anvendes ekspanderet lerbeton og porebetonblokke på 200 × 200 × 400 mm samt supervarme Thermolux-mursten som små vægelementer (fig. 13.9). De har en lav varmeledningskoefficient for murværk på 0,18–0,20 W / (m ° C) og høj styrke, hvilket gør det muligt at opføre bygninger i op til ni etager høje.

Ris. 13.9. Super varme mursten "Thermolux"

Styrke af en stenmur lavet af små elementer er sikret ved styrken af ​​sten og mørtel og lægning af sten med beklædning af lodrette fuger både i væggens plan og i planerne af tilstødende vægge. På fig. 13.10 viser et solidt murværk med forskellige beklædningssystemer. Her er kæden mere holdbar, og seksrækket er mere teknologisk avanceret, da den har en højere murerhastighed.

Ris. 13.10. :

men - murstensvæg af to-rækket kæde murværk; b - murstensvæg af flerrækket (seks række) murværk

Bæredygtighed af sådanne vægge er sikret ved deres fælles arbejde med indvendige bærende strukturer - vægge og lofter. For at gøre dette bringes elementerne af ydervæggene ind i de indre vægge ved at bandagere murværket og forbindes til indervæggene ved hjælp af stålindstøbte elementer - ankre. I lave bygninger med trægulve bør trinnet af de tværgående bærende vægge ikke overstige 12 m, og i huse med præfabrikerede armerede betongulve når det 30 m.

Holdbarhed stenmure er forsynet med frostbestandighed af materialer, der anvendes til den yderste del af murværket. I vægge af cellebeton samt i vægge med udvendig varmeisolering er facadeoverfladen beklædt med porøs hydrofob puds eller afsluttet med facademursten eller facadeplader. Forbindelsen af ​​beklædningen med murværket leveres af galvaniserede stålbeslag.

Varmeskjold evne moderne stenvægge er forsynet med hensyn til kravene til termisk isolering. Siden 1995 har enkeltlags murstensvægge i henhold til normerne i det meste af Ruslands territorium ikke stillet krav til termisk beskyttelse. Derfor begyndte man at bruge lagdelte strukturer til ydervægge (fig. 13.11).

Ris. 13.11. :

men - lavet af mursten med isolering og en luftspalte; b - fra monolitisk armeret beton med isolering og murstensbeklædning

Hovedelementerne i murstensvægge er åbninger, overliggere, moler, sokkel og gesims.

Jumpere lavet af mursten (almindelige eller buede) er arrangeret over åbningerne af arkitektoniske årsager. Almindelig - over åbningerne ikke mere end 2,0 m på midlertidig træterrasse. I nederste række, langs med cementmørtellaget, lægges stålarmering forankret i molerne. På den er den øverste del af væggen med en højde på mindst fire rækker bragt ud, nogle gange forstærket. Buede overliggere opfatter belastningen godt, men er besværlige at fremstille. De er arrangeret af arkitektoniske årsager og kan have en anden form - hvælvede og kileformede. De mest almindelige overliggere i massekonstruktion er præfabrikerede stang lavet af armeret beton (bærende - armeret og ikke-bærende). For ikke-bærende overligger er indstøbning i moler mindst 125 mm, og for bærende overligger - 250 mm. De forskellige typer jumpere er vist i fig. 13.12.

Ris. 13.12. :

a-d - præfabrikerede betonoverliggere (a, b - bar (type B); i – plade (BP-type); G - stråle (type BU); d - buet; e - flad kile; 1 - slutsten; 2 - jumper hæl

Socle - den nederste del af ydervæggen (fig. 13.13), udsat for ugunstige atmosfæriske og mekaniske påvirkninger, er lavet af velbrændte keramiske mursten, efterfulgt af efterbehandling med gips, modstående mursten, sten eller keramiske plader. Soklen er udsat for regn, der falder på jorden, smeltevand og snedækket ved siden af. Denne fugt fugter sokkelmaterialet og bidrager under frysning og optøning til dets ødelæggelse. Soklen har også arkitektonisk betydning, hvilket giver bygningen et indtryk af større stabilitet. Den øverste afsats af kælderen (kanten) er normalt placeret i gulvniveauet på første sal og understreger derved begyndelsen af ​​bygningens volumen, der bruges til dets hovedformål.

Ris. 13.13.

men - foret med mursten; b - foret med stenblokke; i - foret med plader; G - pudset; e - fra betonblokke underskåret; e - fra armerede betonpaneler underskåret; 1 - fundament; 2 – væg; 3 - blindt område; 4 - vandtætning; 5 - brændt mursten; 6 - sokkelstenblokke; 7 - side sokkel sten; 8 - frontplader; 9 - gips; 10 – tagdækning stål; 11 – betonblok; 12 - fundament væg panel; 13 - stueetagens konstruktion

Under gulvet på 1. sal er indrettet kælder, kælder eller undergrund. Stueetage- dette er et rum under første sal, hvis højde er mere end halvdelen af ​​jordens højde. Kælder- dette er et rum under stueetagen, hvis højde er mindre end halvdelen af ​​jordens højde. Underjordisk- dette er et rum under gulvet på første sal, hvis højde er lig med afstanden fra det nederste loft til jordniveau. Undergrunden beskytter bygningskonstruktionen mod den direkte påvirkning af grundvand. Dette kan være den såkaldte kolde undergrund. Nogle gange er semi-passage tekniske undergrunde arrangeret til at rumme forskellige tekniske kommunikationer (vandforsyningsindløb, kloakudløbsrør, centralvarmerør). I dette tilfælde skal væggens kælder beskytte den tekniske undergrund samt kælder- og kældergulve mod frysning.

Gesimser(Fig. 13.14) - vandrette fremspring fra vægplanet. De er designet til at dræne regnvand væk fra vægoverfladen og udfører ofte arkitektoniske funktioner. Langs væggens højde kan der være flere små gesimser i form af bælter, der danner arkitektoniske artikulationer i bygningens højde. Den øverste gesims kaldes kroning. Fjernelsen af ​​murstensgesimsen bør ikke overstige 300 mm. Fjernelse af armeret betongesims kan være meget stor.

Ris. 13.14. :

men - generelt skema af væggen med vandtætningsanordninger; b - en gesims dannet af en murstensoverlapning; c, g – gesimser fra præfabrikerede armerede betonplader: d - udhæng dannet af udhænget af et gennemgående dækpanel; e - udhæng dannet af udhænget af tagpanelet af den ventilerede belægning; godt - en brystning med et fladt tag med et internt drænsystem; 1 - tagudhæng; 2 – vandtætning af det arkitektoniske bælte; 3 - vindueskarm; 4 - vandtæt cordon sokkel; 5 - base; 6 - vandtætning; 7 – blindt område; 8 – afløb og tagrende lavet af galvaniseret stål; 9 – hegn; 10 – nedløbsrør; 11 – udtørrende luft

Trævægge i henhold til deres konstruktive løsning er opdelt i bjælke, blok-bjælke, rammebeklædt Og skjold. Nåletræ, det mest almindelige i Rusland, er et effektivt byggemateriale og har gode mekaniske og termiske isoleringsegenskaber. Tidligere var de største ulemper ved trækonstruktioner deres modtagelighed for forfald og brændbarhed. Moderne teknologier kan eliminere disse mangler.

Logvægkonstruktioner er vist i fig. 13.15. Brostensbelagte vægge (fig. 13.16) er opført af bjælker præfabrikeret på fabrikken, hvilket eliminerer manuel behandling af logs og strikning af hjørner. Der skal lægges særlig vægt på tætningen af ​​sømmene mellem kronerne (vandrette rækker af træstammer eller bjælker). I løbet af de første 1,5-2,0 år hænger en etagehøj bjælkehytte 15-20 cm i højden, hvilket skal tages i betragtning ved opstillingen.

Ris. 13.15.

men - bjælkehytte; b - parring af træstammer og bjælker med en skjult stegepande; i – konjugering af træstammer og bjælker gennem en stegepande; G - fælde hjørnet med resten "i skålen"; e - fældning af et hjørne uden resten "i en pote"; e - behandling af træstammer til fældning uden rester; 1 – trækroner; 2 - caulk; 3 - plug-in spike; 4 - beskyttelsestavle; 5 - hemmelig spids; 6 – rille til en skjult spids; 7 – lavvande; 8 – sokkel

Ris. 13.16. :

men - sektioner af brostensbelagte vægge; b-d - parring af bjælker i hjørnet og med indervæggen; 1 - tømmer; 2 - caulk; 3 - dyvel; 4 – Torn; 5 - rodspids

Stabiliteten af ​​log- og blokvægge sikres ved deres forbindelse i hjørnerne og i krydsene med tværgående vægge placeret i afstande på højst 6-8 m fra hinanden. På store afstande kan væggene bule. For at forhindre udbulning er de forstærket med klemmer fra lodrette parrede bjælker installeret på begge sider af væggen og fastgjort sammen i højden med bolte 1,0-1,5 m fra hinanden.

Rammebeklædte trævægge(Fig. 13.17) er meget nemmere at fremstille og kræver mindre træ end tømmerstokke eller brolægning. De kan arrangeres direkte på stedet. Reoler arrangeret med et bestemt trin, under hensyntagen til placeringen af ​​vinduer og døre, fastgøres nedefra og ovenfra med vandrette omsnøringsstænger og har forbindelsesstag i bygningens hjørner. Rammen er beklædt på indersiden. Derefter lægges en rullet dampspærre af et specielt damptæt materiale eller fra en polyethylenfilm. Derefter monteres isoleringsplader (mineraluld, glasfiber eller polystyrenskum). Udvendigt er væggene beklædt med 2,5 cm tykke brædder eller beklædning, dvs. kunstige beklædningselementer i form af brædder lavet af metal eller syntetisk materiale. Rammebeklædning giver enhver grad af termisk beskyttelse. Ulemperne er arbejdsbyrden, muligheden for udfældning af isoleringen under drift. På fig. 13.18 viser strukturerne af vægge af træsandwich-typen, som gør det muligt at bevare udseendet af en bjælke- eller blokvæg, men som sikrer, at moderne krav til termisk beskyttelse er opfyldt.

Ris. 13.17. :

men - generelt billede af rammen; b - støtte af bjælker på ydervæggen i hjørnet; i - støttebjælker på indervæggen; 1 - bundbeklædning 2 (50 × 100 mm); 2 - rammestativ 50 × 100 mm; 3 - topbeklædning 2 (50 × 100 mm); 4 - gulvbjælker 50 × 200 mm; 5 - afstandsstykke 500 × 200 mm; 6 - jumperstråle; 7 - forkortet stativ; 8 - afstivningsbøjler; 9 - yderligere stativer i hjørnerne 50 × 100 mm; 10 – ekstra stativåbning; 11 - sokkel; 12 - blindt område; 13 – isolering mellem stativer; 14 - isolering udenfor; 15 - gips; 16 - fundament bjælke; 17 - ankerbolte

Ris. 13.18.

1 - træbjælke; 2 - en varmelegeme; 3 - indvendigt foringsbræt; 4, 6 – halvhjertet; 5 - afrundet træ; 7 - dekorativ plade

Panelvægge er samlet af forstørrede præfabrikerede elementer - isolerede vægpaneler. Samtidig kan huse være ramme- og rammeløse. I det andet tilfælde fungerer de lodrette stativer af bindingen af ​​skjoldene som stativer af rammen. Skjoldene monteres på den nederste beklædning og fastgøres ovenpå med den øvre beklædning.

Stolpebjælkekonstruktion det bruges i rammebygninger såvel som i bygninger med en ufuldstændig ramme (ydre bærende vægge, indvendigt - søjler og cisterner). Søjler i bygninger med ufuldstændig ramme monteres i stedet for indvendige bærende vægge, hvor det viser sig at være nødvendigt at åbne det indvendige rum. Rammekonstruktioner er de mest almindelige i offentlige og industrielle bygninger (fig. 13.19, 13.20). Stativ (søjler) af rammen fungerer til central og excentrisk kompression. Under belastning kan de få en knæk.

Ris. 13.19.

1 – søjle med en sektion på 400 × 400 mm; 2 - gulvafstandsstykke; 3 - T-sektion tværstang; 4 - gulvbelægning; 5 - samling af søjler

Ris. 13.20. :

men – generel visning af noden; b - enhedens design og designskema; 1 – Kolonne; 2 - tværstang; 3 - gulvbelægning; 4 – indlejrede detaljer; 5 - toppude; 6 – "skjult konsol" i kolonnen; 7 - svejsninger

Det vandrette element i rack-and-beam-systemet er en bjælke (tværstang) - en stang, der arbejder på tværgående bøjning under påvirkning af en lodret belastning (fig. 13.21). Den har et solidt tværsnit med spændvidder op til 12 m. Ved større spændvidder anbefales det at bruge bjælkekonstruktioner af et gennemgående snit i form af spær (fig. 13.22). Væggene i bygninger med en armeret betonramme kan være selvbærende, udfyldningsvægge (installeret på armerede betongulve, overføre belastningen til gulvene og arbejde på belastningen fra deres egen vægt inden for en etage) og hængslede, fastgjort på søjlerne og rammens bjælker.

Ris. 13.21.

a, d - enkelt-pitched og flad I-sektion; b - det samme for multi-pitched belægninger; i - gitter til multi-slope belægninger; d - støtteknude for bjælken på søjlen; 1 - Forankringsbolt; 2 - vaskemaskine; 3 - bundplade

Ris. 13.22.

men - segmenteret; b - buet bezraskosnaya; i - med parallelle bælter; G - trapezformet

Overlapninger er vandrette bærende konstruktioner baseret på bærende vægge eller søjler og søjler og opfatter de belastninger, der virker på dem. Lofterne danner vandrette membraner, der opdeler bygningen i etager og fungerer som vandrette afstivningselementer i bygningen. Afhængig af placeringen i bygningen er etagerne opdelt i mellemgulv, loft - mellem øverste etage og loft, kælder - mellem første sal og kælder, nederst - mellem første sal og underjordisk.

I overensstemmelse med påvirkningerne stilles der forskellige krav til gulvkonstruktioner:

• statisk - sikrer styrke og stivhed. Styrke er evnen til at modstå belastninger uden at gå i stykker. Stivhed er karakteriseret ved værdien af ​​den relative afbøjning af strukturen (forholdet mellem afbøjning og spændvidde). For beboelsesbygninger bør det ikke være mere end 1/200;
• lydtæt - til beboelsesbygninger; lofter skal give lydisolering af de opdelte lokaler mod luftbåren og stødstøj (se afsnit IV);
• varmeteknik - anvendes på gulve, der adskiller rum med forskellige temperaturforhold. Disse krav stilles til loftsgulve, lofter over kældre og indkørsler;
• brandbeskyttelse - er installeret i overensstemmelse med bygningens klasse og dikterer valget af materiale og strukturer;
• speciel - vand- og gastæthed, bio- og kemikalieresistens, fx i sanitære faciliteter, kemiske laboratorier.

Ifølge den konstruktive løsning kan gulvene opdeles i bjælke og bjælkeløse, alt efter materialet - i armerede betonplader (præfabrikerede og monolitiske) og gulve med stål, armeret beton eller træbjælker, i henhold til installationsmetoden - i præfabrikerede, monolitisk og præfabrikeret-monolitisk.

Bjælkeløse (plade) gulve er lavet af armerede betonplader (paneler) med forskellige strukturelle støtteordninger (fig. 13.23-13.25). Når de understøttes på fire eller tre sider, fungerer pladerne som plader og har afbøjninger i to retninger. Derfor er den understøttende armering placeret i to indbyrdes vinkelrette retninger. Disse plader er solide. Plader understøttet på to sider har arbejdsarmering placeret langs spændet. For at lette dem er de oftest lavet multi-hule (fig. 13.26). Ved pladestøtte ved hjørner og andre atypiske støtteordninger armeres plader på en bestemt måde med øget armering ved støttepunkterne.

Ris. 13.23.

a - c langsgående linjer af understøtninger; b - med tværgående støttelinjer; i - med støtte på tre eller fire sider (langs konturen); 1 – gulvpaneler hvilende på bærende vægge; 2 - indvendig langsgående eller tværgående bærende væg; 3 – udvendig bærende væg; 4 – gulvpanel baseret på løbet; 5 - løber; 6 – søjler; 7 - gulvpanel på størrelse med et rum, baseret på fire (tre) bærende vægge

Ris. 13.24. Gulvplader til spænd 9 (I), 12(b) og 15 (in) m:

1 - monteringsløkker; 2 - langsgående ribber; 3 - tværgående ribben

Ris. 13.25.

men - generel form; b - ordning for at understøtte pladen på søjlen; 1 – plade; 2 – kapital; 3 - Kolonne

Ris. 13.26.

Bjælkelofter samles af bærende bjælker og fylder mellem dem - rullende. Bjælker kan være lavet af træ, armeret beton eller metal. Overlapninger på træbjælker er kun arrangeret i en- og to-etagers huse. I højere huse er gulve på træbjælker forbudt ved brandforskrifter. Indretningen af ​​trægulve er vist i fig. 13.27. For at sikre lydisolering er der placeret et lydtæt lag på rullen, som gør strukturen tungere for at beskytte mod luftbåren støj. Det kan være sand, murværk eller effektive porøse materialer med øget lydabsorbering. Plankegulve i trælofter er lavet på bjælker lagt på bjælker med elastiske lydisolerede puder. For at ventilere det underjordiske rum i hjørnerne af rummet er der arrangeret ventilationshuller, lukket med riste. Lofter pudses eller sømmes med plader af tør gips. Nogle gange er de rullende brædder slebet og belagt med en farveløs lak, hvilket bevarer træets tekstur.

Ris. 13.27.

1 – kraniale stænger; 2 – bjælke; 3 – parket; 4 – sort gulv; 5 - log; 6 – gips; 7 - hjul; 8 – ler smøring; 9 – tilbagefyldning

Lofter på bjælker af armeret beton består af T-bjælker installeret i trin på 600, 800 eller 1000 mm, og mellembjælkefyldning fra betonrulleplader, hule letbetonblokke eller hule keramiske foringer (fig. 13.28). Lofterne er pudset nedefra. En udjævning af cement-sand afretningslag er anbragt ovenpå, langs hvilken gulvkonstruktionen lægges på en lydtæt pakning.

Ris. 13.28.

a, b - monolitisk; c, d - præfabrikeret på armerede betonbjælker med gipsplader; d, e - det samme, med letvægtsbetonforinger ( b - samling af en monolitisk sektion med et præfabrikeret gulv langs armerede betonbjælker; e - et eksempel på en linoleumsgulvanordning); 1 – monolitisk armeret beton; 2 – elastisk pude; 3 – plankegulv men halter; 4 – sand ikke mindre 20 mm; 5 - præfabrikeret loft er betinget vist; 6 – kun; 7 - armeret beton tee bjælke; 8 – gips eller letbetonplade; 9 - isolering (mineraluld osv.); 10 - dampspærre; 11 – træramme; 12 – dobbelt-hul letvægtsbeton liner; 13 – linoleum på et lag kold mastik fra vandtætte bindemidler; 14 – let beton afretningslag 20 mm

Stålbjælkelofter bruges i dag hyppigere ved renovering end ved nybyggeri. Bærende bjælker af I-sektion er installeret i trin på 1,0-1,5 m. Enderne af bjælkerne fører til væggene med en anordning på understøtningsstederne af betonfordelingspuder. Designmuligheder er vist i fig. 13.29. I offentlige bygninger såvel som på hoteller bruges lofter ofte på metalbjælker, hvorpå der lægges bølgepap (profilerede galvaniserede stålplader); derefter lægges en monolitisk betonplade med en tykkelse på 60-100 mm over den over bølgepladens kamme. Bølgepladens fordybninger tjener samtidig som forskalling til en ribbet betonplade og dens trækforstærkning. Nogle gange installeres yderligere forstærkningsbure i ribberne, og et forstærkningsnet lægges over kammene. Et falsk loft er arrangeret langs de nederste bånd af stålbjælker. I rummet mellem den ribbede plade og det falske loft er der normalt placeret forskellige kommunikationer, ventilationskanaler, elektriske ledninger osv. Arrangementet af et sådant overlap er vist i fig. 13.30.

Ris. 13.29.

men - understøttelse af enderne af bjælkerne på væggene; b - anker fastgørelse detalje; i - overlapning med fyldning med en monolitisk plade af armeret beton; G - det samme, murstenshvælvinger; 1 – stål bjælke; 2 – beton pude; 3 – stål anker; 4 – indstøbning af beton; 5 - bolt; 6 - monolitisk plade af armeret beton; 7 – letvægtsbeton; 8 – keramiske fliser over et lag cementmørtel; 9 – stålnet; 10 - plankegulv langs lagrene; 11 – to lag tagdækning; 12 – lydtætte lag; 13 – pudsning med cementmørtel; 14 - murstenshvælving

Ris. 13.30.

Monolitiske lofter opføres på byggepladsen ved hjælp af forskellige typer forskalling. De kan være ribbede, bestående af hoved- og sekundære monolitiske bjælker og en monolitisk plade, beklædt med indbyrdes krydsende bjælker i samme højde og i form af en solid monolitisk plade baseret på lodrette bærende strukturer (fig. 13.31). For at lette konstruktionen bruges præfabrikerede monolitiske lofter med en panelforskalling, installation af rækker af keramiske eller letbetonforinger på den. Trekantede forstærkningsbure er installeret mellem rækkerne af foringer. Der lægges et forstærkningsnet over linerne. Derefter hældes loftet med beton. Efter at betonen er hærdet, fjernes forskallingen.

Ris. 13.31.

Fundamenter, vægge, rammeelementer og gulve er de vigtigste bærende elementer i bygningen. De danner bygningens bærende ramme - et rumligt system af lodrette og vandrette bærende elementer. Den bærende ramme bærer alle belastninger på bygningen. For at det kan være stabilt, når det udsættes for vandrette belastninger (vind, seismik, kranudstyr i industribygninger), skal det have den nødvendige stivhed. Dette opnås ved at arrangere langsgående og tværgående vægge - afstivningsmembraner stift forbundet med rammesøjlerne eller til bærende langsgående eller tværgående vægge. Stivhed sikres også af specielle bindebånd og vandrette gulvskiver.

Bærerammen definerer konstruktiv ordning bygning.

Tag beskytter lokaler og strukturer mod atmosfærisk nedbør samt mod opvarmning af direkte solstråler (solstråling). Den består af en bærende del (spær og lægter i bygninger lavet af traditionelle strukturer) og armeret betontagplader i industribygninger samt en ydre skal - tagdækning, direkte udsat for vejret. Taget består af et vandtæt såkaldt vandtætningstæppe og en bund (lægter, gulvbelægning). Materialet på det vandtætte tæppe giver navnet på taget (belagt, metal, ondulin osv.), Da sådanne kvaliteter af taget som vandmodstand, brandmodstand og vægt afhænger af dets egenskaber. Tage er skrå for at dræne regn og smeltevand. Skråningernes stejlhed afhænger af tagets materiale, dets glathed, antallet af led, hvorigennem vand kan trænge ind. Jo glattere materialet er, jo færre samlinger og jo tættere de er, jo fladere kan taghældningerne være. Sne, der ligger på skråningerne under tøerne, er mættet i sine nederste lag med smeltevand, som strømmer gennem lækagen af ​​tagmaterialet ind i bygningen. Derfor skal hældningerne i tegl- og metaltage være betydelige. Men med en stigning i tagets hældning øges tagets areal og loftets volumen.

Til belysning og ventilation af lofter er lavet kviste, som skal placeres tættere på tagryggen og tjene til at udsuge luft fra loftet. For indstrømning af ventilationsluft til loftsrummet er det nødvendigt at arrangere fejl - åbninger eller slidser i tagets udhæng.

Til samme formål kan luger bruges til at forlade loftet til taget, placeret tættere på kanten af ​​taget (fig. 13.32).

Ris. 13.32.

1 - fastklemt (tilstrømning); 2 – kvistvindue (hætte); 3 - udstødningshul i frontonen; 4 - lamelgitter

Sådanne lofter kaldes kolde. Temperaturen i dem skal være tæt på ydersiden. I dette tilfælde vil taget ikke have utætheder. På sådanne lofter er det umuligt at have ingeniørudstyr og rørledninger med vand, da det kan fryse. I bygninger over 12 etager opført i de centrale og nordlige regioner anvendes varme lofter eller tekniske etager (fig. 13.33). Taget på sådanne lofter har isolering. I varme lofter holdes en positiv temperatur om vinteren på grund af ventilationsluft, der kommer ind på loftet fra ventilationskanaler, der ender i loftet. Affaldsventilationsluft fjernes fra loftsrummet gennem store rør eller kanaler (en pr. sektion). Forskelligt ingeniørudstyr er placeret på varme lofter. Varme lofter beskytter også lokalerne mod taglækager.

Ris. 13.33.

a, b – med et koldt loft med rulle (men) og rulleløs ( 6 ) tagdækning; c, g – med et varmt loft med rulle (i) og rullefri (d) tagdækning; d, e - med loft oprulning (e) og rullefri (e) tagdækning; 1 – støtteelement; 2 – loftsgulv plade; 3 – isolering; 4 – ikke-isoleret tagplade; 5 - rulle tæppe; 6 - dræningsbakke; 7 - støtteramme; 8 - beskyttende lag; 9 – dampspærrelag; 10 – strimmel af tagmateriale; 11 – støtteelement af frisepanelet; 12 – tagplade af rulleløst tag; 13 – vandtætningslag af mastik eller malingsammensætninger; 14 – U-formet pladeblinkende; 15 - dræntragt; 16 – ventilationsblok (mine); 17 – leder af ventilationsenheden; 18 - letvægtsbeton enkeltlags tagplade; 19 – elevator maskinrum; 20 – letvægtsbeton bakkeplade; 21 – to-lags tagplade; 22 – ikke-isoleret frise panel; 23 – isoleret frisepanel

Et tag kombineret med et loftsetage (uden teknisk etage) kaldes ikke-ventileret kombineret tag eller belagt. Hvis der mellem taget og loftet er en luftspalte, der forbinder til udeluften, kaldes et sådant tag ventileret kombineret tag (Fig. 13.34).

Ris. 13.34.

men – et separat design med et rullet tag; b – separat konstruktion med rullefri tagdækning; i – kombineret panel enkeltlagskonstruktion; G - det samme, tre-lags; e - det samme, byggeproduktion; 1 – loftsgulv panel; 2 – isolering; 3 – frise panel; 4 – tagpanel af rulleløst tag; 5 - støtteelement; 6 - enkeltlags letvægtsbeton tagpanel; 7 - rullet tæppe; 8 – tre-lags tagplade; 9 - cement si; 10 - et lag ekspanderet ler men en skråning; 11 - et lag dæmpende tagmateriale på mastikken

Vellavede flade kombinerede tage kan bruges som rekreative områder og til andre formål.

Det skrå spærtag er traditionelt. Afhængigt af bygningens form, hvad angår tagenes form, kan de være forskellige (fig. 13.35). De bærende strukturer af et traditionelt skråtag kaldes spær. Spær er skrå, hængende. Ved store spænd anvendes kombinerede spærkonstruktioner, hvor spærbenene hviler på væggene og et stativ i midten af ​​spændet, som igen hviler på det nederste spærbånd, som er en bjælke af et ophængt loftsgulv (fig. 13.36). Hængende spær er arrangeret i trin på 3,0-3,6 m og forenet af langsgående vandrette bjælker, hvorpå stativer af lettere mellemlagsspær understøttes i trin på 1,0-1,2 m.

Ris. 13.35.

men - enkeltsidet; b - gavl; i - tag med loft; G - telt; e, e - generel visning og plan af husets tag; f - eksempel på at bygge en taghældning; Hej - semi-hofte høje ender af et sadeltag; 1 – tagudhæng; 2 – kviste; 3 – tympanon af pedimentet; 4 – gavl; 5 - skøjte; 6 – hældning; 7 - pincet; 8 – dal (den laveste dækningslinje til at organisere et afløb); 9 – skrå ribben; 10 – hofte (hældt taghældning, trekantet i form og placeret på forsiden af ​​bygningen); 11 – halv hofte

Ris. 13.36.

men - skrå spær til skurtage; b - det samme for gavl; i - det samme, hængende; G - det samme, kombineret; 1 – mauerlat (bjælke, der ligger på væggen og tjener til at støtte spærbenene eller stramme de hængende spær); 2 – indre pilaster; 3 – tværstang; 4 – kæmpe; 5 - spærben; 6 – pust; 7 - suspension; 8 – ophængt hemsbjælke

Alle støtteknuder af truss-strukturer er placeret 400-500 mm over loftsgulvets øverste niveau. Indretningen af ​​et organiseret eksternt drænsystem er vist i fig. 13.37, 13.38. Sammenligning af ståltagrender på tage og gesimser og nedhængte tagrender viser, at nedhængte tagrender har den bedste ydeevne, hvor risikoen for lækage er meget mindre. For at undgå frostskader på det udvendige afløbssystem og dannelse af is og istapper på tagrender og tagudhæng og i afløbsrør, er det tilrådeligt at installere et varmesystem til gesimsenheder om vinteren.

Ris. 13.37.

men - et afsnit på taget; b - fold (forbindelse af metal flade tagplader) liggende unær; i - det samme, dobbelt; G - stående enkelt; e - det samme, dobbelt; 1 – T-formet stålkrykke gennem 700 mm; 2 - afløbstragte; 3 – billede af tagudhænget; 4 – tagrende; 5 - billede af en vægrende; 6 – liggende fold; 7 – tagdækning stål; 8 – stående søm; 9 – ridge bord; 10 – stænger og lægter; 11 – klemmer; 12 – wire twist; 13 – krykke

Ris. 13.38.

men - tag skåret: b - mulighed for skate-enhed: i - dalen enhed; 1 – hængende tagrendekrog: 2 – tagdækning stål; 3 – bølget asbestcementplade af en almindelig profil; 4 – sammenhængende sektioner af kassen ved tagskægget og i dalene; 5 - stænger af kassen; 6 - skøjtestænger; 7 - formet højderyg detalje; 8 – søm eller skrue; 9 – elastisk pakning; 10 – vridning

Foden af ​​taget på skrå tage er en kasse til alle typer pladematerialer og tegl, sømmet til spærben og hoppeføl. Drejebøjningen kan være sparsom (under stålplade og under tegl), såvel som solid - under moderne tagmaterialer som "Icopal" eller "Ondulin". I sænkede kryds af skråninger (bakker, dale) såvel som langs udhænget, foruden en kontinuerlig kasse, installeres en belægning af stålplader for at beskytte mod lækager, før hovedtagmaterialet lægges.

trappe tjener til at kommunikere mellem etager. De rum, hvori trapper er placeret, kaldes trappeopgange. Væggene i trapper i bygninger over to etager skal have høj brandmodstand, da trapper er evakueringsveje for mennesker i tilfælde af brand. I bygninger med en højde på 12 etager og derover skal trapperum være røgfri (Fig. 13.39). Dimensionerne af trinene skal bestemmes ud fra en persons normale trin: 2 a + b = 600: 630 mm (hvor men - højde, b trindybde). Baseret på denne betingelse er højden af ​​stigrøret (a) tildelt 150-180 mm. I etagebyggeri har trapper mellem etager trin på 150 × 300 mm. I trætrapper inde i lejligheder kan højden af ​​stigrøret nå 180 mm eller mere. Trappekonstruktioner består hovedsageligt af marcher Og websteder (Fig. 13.40, 13.41) og er beskyttet af rækværk. I huse med traditionel konstruktion bruges trapper fra små elementer langs stringers (skråt anlagte bjælker af trapper) og stivere bjælker (fig. 13.42). Designet af en trætrappe er vist i fig. 13.43.

Ris. 13.39.

Ris. 13.40.

1 - landinger; 2 - trapper; 3 - fragment af hegnet

Ris. 13.41.

1 – frise trin øvre; 2 – hegn stand; 3 – landing

Vinduer (lysåbninger) indrettet til belysning og ventilation (naturlig ventilation eller beluftning) af lokalerne.

Ris. 13.42.

Ris. 13.43.

De består af vinduesåbninger, rammer eller kasser og udfylde huller, kaldet vinduesrammer. Vinduer er designet i overensstemmelse med kravene til naturligt lys. De forbinder uderummet med indemiljøet og skal lukke tilstrækkeligt med naturligt lys ind, give isolering, dvs. indtrængen af ​​sollys i rummet, skabe en visuel forbindelse mellem det ydre og indre rum. Samtidig skal vinduer beskytte rummet mod lave temperaturer om vinteren, mod overophedning om sommeren, fra gadestøj, fra regn og vind. At designe ovenlys er en kompleks opgave. Dens løsning studeres i faget "Miljøets fysik og omsluttende strukturer" og på kandidatuddannelsen. I etagebygninger er vinduesåbninger placeret i væggene over hinanden. I dette tilfælde opfattes belastningen, der overføres til ydervæggene, af væggene. I rammebygninger kan vinduer placeres på facaden, som du vil. På fig. 13.44 og 13.45 viser udformningen af ​​traditionelle vinduer med henholdsvis dobbelte og separate karme.

Ris. 13.44.

1 - tjæret blår (ved arbejde om vinteren) eller blår gennemvædet i gipsmørtel (ved arbejde om sommeren); 2 - cementmørtel; 3 - mastiks; 4 - pladebånd; 5 - drænplade med en højde på 20 mm; 6 – afløb fra galvaniseret stål; 7 - vindueskarm; 8 – metalbånd 20 × 40 mm (3 stykker pr. åbning)

Ris. 13.45.

1 – boks; 2 – tjæret blår; 3 – søm; 4 – trækork; 5 - en løkke; 6 – bindende binding; 7 - glas; 8 - layout; 9 – glasperle; 10 – rørføring af vinduet; 11 – vinduesblad; 12 - skærve; 13 – lavvande; 14 – gorbylek; 15 – opløsning; 16 – udstrømning fra galvaniseret stål; 17 – vindueskarmen

døre er udvendig entré, indgang til lejlighed, intra-lejlighed og altan. I denne forbindelse er de underlagt forskellige krav til beskyttelse mod uønsket indtrængning, brandmodstand, termisk isolering, støjbeskyttelse.

De overvejede strukturelle elementer er typiske for både civile og industrielle bygninger. men industribygning har nogle forskelle i deres struktur. Industribygninger er en-, to- og fleretagers. En-etagers bygninger (Fig. 13.46) bruges til forskellige industrier med tungt udstyr eller hvor der produceres produkter af betydelig vægt. Overhead- og traverskraner bruges til at arbejde med sådant udstyr. Gulvet er arrangeret på jorden. En-etagers industribygninger har normalt ikke kældre og lofter. Strukturerne af industrielle bygninger, med undtagelse af historiske bygninger, er hovedsageligt ramme, bestående af søjler arrangeret i rækker, hvorpå trussstrukturer er lagt, hovedsageligt spær. Afstanden mellem to parallelle rækker af kolonner kaldes span, dens værdi er fra 12 til 36 m. I bygninger, hvor der fremstilles store produkter (fly, skibe, atomreaktorer), kan spændvidden være meget større (60, 72, 84 m og mere). Hvis en bygning har flere spænd, kaldes den multi-span. Til naturlig belysning af midterspænd er der arrangeret lysåbninger i bygningens tag - lanterner. Nogle typer lanterner kan også bruges eller specifikt til beluftning.

Ris. 13.46.

Industribygninger i flere etager (fig. 13.47) har normalt en ramme bestående af søjler og tværstænger, langs hvilke gulvkonstruktioner lægges, som bærende ramme. Teknologisk udstyr er installeret på gulve, så spændviddene ikke overstiger 12 m. Af samme årsager er industribygninger i flere etager beregnet til industrier med relativt let udstyr (elektrisk, let, tekstil, fødevareindustri osv.). I industribygninger i flere etager er der normalt indrettet tekniske gulve og kældre. Ved brug af naturligt lys overstiger bredden af ​​sådanne bygninger ikke 36 m.

Ris. 13.47.

men - facade; b - plan; i - tværsnit

To-etagers industribygninger har små spændvidder (6-9 m) i den nederste etage. På anden sal kan spændene være de samme som i almindelige en-etages industribygninger. Den nederste etage rummer hjælpeproduktionsfaciliteter og administrations- og rekreationslokaler samt lagre mv. De vigtigste produktionsfaciliteter er placeret på øverste etage, placeret i store spænd. Dette arrangement af industribygninger sparer dyrt byggeplads.