Конструктивная система здания с неполным каркасом
В зданиях с неполным каркасом колоны не располагаются у наружных стен, а только внутри здания. Ригели (прогоны) в крайних рядах опираются одним концом на наружную стену. В этом случае наружные стены выполняют несущую и ограждающую функцию.
В зданиях и сооружениях с неполным каркасом (внутренним) все возникающие в них нагрузки передаются на внутренний каркас и наружные стены. Неполный каркас чаще проектируют для жилых и общественных гражданских зданий. В зданиях с полным и неполным каркасом ригели могут иметь продольное, поперечное или перекрестное расположение.
В домах с такой схемой используется несущая способность наружных стен, которые выполняются из материалов, могущих воспринимать нагрузки от перекрытий. Пространственная жесткость и устойчивость зданий с неполным внутренним каркасом и при каркасной схеме обеспечивается непосредственно каркасом, связями или панелями, устанавливаемыми в плоскости каркаса, а также отдельно стоящими стенами, образующими вертикальные диафрагмы жесткости.
а) с продольным расположением ригелей.
б) с поперечным расположением ригелей.
Деревянные лестницы. Виды, конструкции, устройство.
Виды
· Винтовые и полувинтовые.
Прямая -самый обыкновенный и распространенный вид. Их часто используют для подъема на чердак и спуска в подвал, но для перехода между этажами данный вид не столь удобен и безопасен. Дело в том, что габариты прямой лестницы обычно не позволяют разместить ее в определенном месте.
Маршевые лестницы представляют собой конструкцию, состоящую из нескольких маршей, разделенных между собой лестничной площадкой. маршевые лестницы способны выдерживать большие нагрузки.
Поворотный вид-Это все та же маршевая лестница, только без площадки.
Винтовые лестницы-При дефиците свободных площадей можно рассмотреть вариант установки винтовой лестницы. Диаметр занимаемой ею поверхности колеблется от 1,5 до 2,5 м.у них есть большой недостаток.
Винтовые конструкции представляют собой ступени, имеющие трапециевидную (чаще всего) форму, закрепленные под разными радиусами на опоре или направляющих. Лестницы могут быть как примыкающими к стене, так и располагаться свободно.
Полувинтовая лестница в отличие от полноценной спиральной представляет собой конструкцию из ступеней на опорных стойках, делающих общий оборот меньше 360 градусов вокруг оси. Данная лестница так же имеет в себе винтовую часть, но при этом в ней есть прямые марши.
Конструкции
1. На косоурах— Наиболее распространенный из видов деревянных лестниц: под определенным углом располагается пара основных опорных балок-косоуров, а ступени к ним прикреплены сверху. Подобная конструкция очень надежна и прочна, но может быть характеризована как тяжелая и нуждающаяся в большой площади при установке.
2. На тетивах-Основные принципы построения лестницы на тетивах не отличаются от построения лестницы на косоурах. Лестничные проемы, опирания тетив на нижнюю и верхнюю балки, строятся по тем же принципам, что и в лестницах на косоурах. Главное отличие этих лестниц в способе опирания ступеней. В лестницах на косоурах ступени опираются на доски (косоуры) сверху, а в лестницах на тетивах ступени находятся между досок (тетив)
Минусы подобного рода конструкции очень похожи на те, которыми обладает лестница на косоурах: громоздкость и массивность.
3. На больцах — Отличает эти лестницы специфический крепёж – больцы. Подобная лестница именуется консольной, видимых опор не имеет. Болты и штыри, являются основой крепления этой лестницы. Один край ступеней этих лестниц крепится к стене с помощью стальных штырей или кронштейнов, а другой свободный, из стянутых между собой, через больцы ступеней
Винтовые лестницы-При дефиците свободных площадей можно рассмотреть вариант установки винтовой лестницы. Диаметр занимаемой ею поверхности колеблется от 1,5 до 2,5 м.у них есть большой недостаток.
Они очень неудобны в эксплуатации — один неосторожный шаг может привести к падению. К тому же, перенести по спиральной громоздкие предметы вряд ли получится.
Винтовые конструкции представляют собой ступени, имеющие трапециевидную (чаще всего) форму, закрепленные под разными радиусами на опоре или направляющих. Лестницы могут быть как примыкающими к стене, так и располагаться свободно.
Маршевые лестницы представляют собой конструкцию, состоящую из нескольких маршей, разделенных между собой лестничной площадкой. маршевые лестницы способны выдерживать большие нагрузки
Устройство
Оптимальная ширина проектируемого деревянного марша должна составлять 90–125 см, но не более чем 1,5 м.
Рекомендуемая высота сооружения зависит от высоты перекрытий, и должна составлять: для основных конструкций — >2,5 м; для цокольных помещений — >2,0 м; для мансардных — >2,3 м.
Для комфортной эксплуатации марша рекомендуемый угол наклона составляет 35–45°. Угол, имеющий значение более 50°, допускается к использованию только на вспомогательных лестницах.
Глубина проступей колеблется в пределах 22,0–35,5 см.
Высота подступенков для основной лестницы должна быть 15,5–22,0 см.
Оптимальная высота перил — 80–90 см.
Источник
§ 2.1. Конструктивные схемы зданий
Основные несущие элементы (фундаменты, стены и т. д.) в совокупности образуют несущий остов здания, который воспринимает все нагрузки, воздействующие на здание, и передает их на основание, а также обеспечивает пространственную неизменяемость (жесткость) и устойчивость здания.
По конструктивной схеме несущего остова здания подразделяются на бескаркасные, каркасные и с неполным каркасом. В бескаркасных зданиях основными вертикальными несущими элементами служат стены, в каркасных — отдельные опоры (колонны, столбы), в зданиях с неполным каркасом — и стены, и отдельные опоры.
Жилые и общественные здания, как правило, строят из кирпича, камней и из крупноразмерных деталей и элементов: крупноблочные, крупнопанельные и объемно-блочные.
Рис. 2. Конструктивные схемы бескаркасных зданий с несущими стенами:
а — продольными, б — поперечными и продольными
Бескаркасные здания из кирпича и мелких камней возводят обычно с продольными несущими (рис. 2, а) наружными и внутренними стенами. Поперечные стены в таких зданиях устраивают преимущественно в лестничных клетках, в местах, где проходят дымовые и вентиляционные каналы, а также в промежутках между ними для придания большей устойчивости продольным стенам и зданию в целом. В зданиях с поперечными несущими стенами продольные наружные стены являются самонесущими, а перекрытия опираются на поперечные стены. Возводятся также бескаркасные здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены (рис. 2, б). В таких зданиях панели перекрытий размером на комнату опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.
Бескаркасные крупноблочные здания со стенами из бетонных и других блоков имеют конструктивную схему с поперечными и продольными несущими стенами (рис. 3). Общественные многоэтажные здания чаще возводят с продольными несущими стенами. При этом в зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренние продольные стены.
Рис. 3. Конструктивная схема крупноблочного здания с поперечными и продольными несущими стенами:
1 — фундамент, 2 — стены подвала, 3 — перекрытия, 4 — внутренние поперечные стены, 5 — наружные стены, 6 — лестничная площадка, 7 — лестничный марш, 8 — внутренняя продольная стена, 9 — балкон, 10 — межкомнатная перегородка
Бескаркасные крупнопанельные здания бывают: с тремя продольными несущими стенами; с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемые с малым или большим шагом (расстоянием) друг от друга.
В домах с поперечными несущими стенами-перегородками (рис. 4) все основные элементы несущие: поперечные стены-перегородки, внутренняя продольная и наружные стены. Панели перекрытий имеют опоры по четырем сторонам. При этом наружные стеновые панели 2, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считаются также несущими. Перегородочные панели 4 и панели внутренней продольной стены в таких домах изготовляют из тяжелого (конструктивного) бетона.
Рис. 4. Конструктивная схема крупнопанельного дома с несущими стенами-перегородками:
1 — наружные панели, 2 — санитарно-технические кабины, 3 — несущие перегородки, 4 — внутренние несущие поперечные стены (перегородки), 5 — панели перекрытия, 6 — цокольные панели, 7 — блоки фундаментов
Каркасными сооружают, как правило, общественные и административные здания. В последние годы начали строить также и каркасные многоэтажные жилые дома.
Несущий каркас состоит из колонн и ригелей, выполняемых в виде балок с четвертями для рпирания конструкций перекрытий. Скрепленные между собой колонны и ригели образуют несущие рамы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки здания. Наружные стены зданий могут выполняться как самонесущие. В этом случае они опираются непосредственно на фундаменты или на фундаментные балки, устанавливаемые по столбчатым фундаментам. Ненесущие наружные стены в виде навесных панелей прикрепляют к наружным колоннам каркаса.
В зданиях с неполным каркасом наружные стены делают несущими, а колонны располагают лишь по внутренним осям здания. При этом ригели укладывают между колоннами, в иногда и между колоннами и наружными стенами.
Объемно-блочные здания возводят из крупноразмерных элементов — объемных блоков, которые представляют собой готовую часть здания, например комнату. Размеры объемных блоков зависят от схемы разрезки здания на блоки-комнаты. Такие дома имеют две конструктивые схемы: блочную и блочно-панельную. Блочные здания возводят только из объемных блоков, устанавливаемых вплотную друг к другу, в блочно-панельных — объемные блоки устанавливают на расстоянии один от другого так, что между ними образуется комната, которую перекрывают панелями.
Производственные здания строят одно-и многоэтажными. Основные конструктивные элементы их выполняют те же функции, что и в гражданских.
Одноэтажные бескаркасные здания возводят с несущими наружными и внутренними стенами.
Здания с неполным каркасом имеют внутренний каркас (колонны или столбы, ригели) и несущие наружные стены. Конструктивная схема таких зданий аналогична схеме гражданских; в таких зданиях может быть один ряд или несколько внутренних несущих колонн или столбов в зависимости от ширины здания.
Рис. 5. Схемы каркасов одноэтажных промышленных зданий:
а — с плоской, б — со скатной кровлей; 1 — фундаментные балки (рандбалки), 2 — фундаменты, 3 — колонны крайнего ряда, 4 — колонны среднего ряда, 5 — подкрановые балки, 6 — балки покрытия, 7 — панели покрытия, 8 — воронка водостока, 9 — утеплитель и кровля, 10 — парапет, 11 — панели стены, 12 — оконные переплеты, 13 — пол по грунту, 14 — фонарь, 15 — стропильные фермы
Одноэтажные каркасные здания возводят с самонесущими или ненесущими навесными наружными стенами, все конструкции внутри здания опираются на элементы каркаса. Здания бывают многопролетные с пролетами одинаковой (см. рис. 5) или разной ширины и высоты или однопро-летные. Покрытия делают плоские (рис. 5, а) или скатные (рис. 5, б), с бесфонарными или фонарными надстройками.
Основные элементы каркаса: колонны 3 и 4, балки 6 покрытий или стропильные фермы 15, которые образуют плоские поперечные рамы. Рамы устанавливают на расстоянии 6 или 12 м друг от друга. Эти элементы каркаса бывают стальными и железобетонными. На рамы опирают продольные элементы каркаса: подкрановые балки 5, по которым прокладывают пути для мостовых кранов: ригели стенового каркаса (фахверка), используемого для крепления оконных переплетов 12 и стеновых ограждающих панелей в случае вертикальной разрезки их; панели покрытий 7 или прогоны кровли, по которым укладывают листы профилированной стали или панели из асбестоцементных листов и других материалов: фонари 14, назначение которых — обеспечить естественную аэрацию и освещение зданий.
Стены устраивают из кирпича, панелей, навесных крупноразмерных железобетонных, армопенобетонных, асбестоцементных и других плит, которые прикрепляют непосредственно к колоннам каркаса.
Источник
Здания с неполным каркасом
Бескаркасные здания
Бескаркасные здания выполняют с несущими наружными и внутренними кирпичными стенами. Они не имеют колонн. Железобетонные плиты перекрытий опираются на наружные и внутренние стены, которые передают нагрузки здания через свои фундаменты на основание. Бетонные и железобетонные элементы здания – плиты перекрытий, покрытия и фундаменты, элементы лестниц изготавливают на заводах. Степень предварительной заводской готовности меньше, чем у описанных ниже зданий каркасной конструкции. В зданиях такой конструкции сложнее осуществить рациональное планировочное решение. На их сооружение затрачивается больше строительных материалов, трудоемкость их выше, чем у каркасных зданий.
Бескаркасные здания с несущими кирпичными стенами используют для сооружения предприятий вместимостью менее 50 мест, в том числе пристроенных и встроенных в бескаркасные здания такой конструкции другого назначения (жилые дома и пр.).
Рисунок 1 Бескаркасные здания
Здания каркасной конструкции
Здания каркасной конструкции могут быть с полным и неполным каркасом.
Здания с полным каркасом целиком собираются из готовых железобетонных и бетонных элементов заводского изготовления: фундаментов, колонн, ригелей (балок), плит перекрытий и покрытий, лестничных маршей и площадок, панелей наружных и внутренних стен и перегородок. В этих зданиях нагрузки от собственной массы конструкций, людей и оборудования воспринимаются каркасом (ригели и колонны) и через колонны передаются их фундаментами на основание – грунт под зданием. Наружные панельные стены не воспринимают нагрузок здания. Они крепятся к периферийным (у наружных стен) колоннам здания. В этом случае масса панелей воздействует на основание через колонны и их фундаменты.
Рисунок 2 Здание каркасного типа (с полным каркасом). 1 — колонны основного каркаса; 2 — фахверковые колонны; 3 — поперечные навесные стены; 4 — продольные навесные стены.
Здания с неполным каркасом
Здания с неполным каркасом имеют несущие кирпичные наружные стены, которые сооружаются на стройплощадке. У них отсутствуют периферийные колонны у наружных стен, а имеются только колонны внутреннего несущего каркаса. Ригели и плиты перекрытия, перекрытия в таких зданиях опираются частично на наружные несущие нагрузки стены, частично на каркас (ригели и колонны). При этой схеме частично нагрузки от собственной массы строительных конструкций, массы людей и оборудования воспринимается наружными стенами, частично колоннами и передаются через их фундаменты на основание. В таких зданиях применяются те же железобетонные элементы заводского изготовления (колонны, ригели, плиты перекрытия и др.), что и в зданиях с полным каркасом.
Полносборные каркасные здания являются предпочтительными и преимущественным типом зданий предприятий общественного питания вместимостью 50 и более мест.
Рисунок 3 Здание каркасного типа (с неполным каркасом)
Здания с неполным каркасом и кирпичными наружными стенами используются при тех же размерах предприятий, но когда предъявляются определенные архитектурные требования к его фасадам (нетиповые решения).
Габариты каркасных зданий в плане определяются размерами пролета (расстояния между опорами балок–ригелей) и шага (расстояния между опорами плит перекрытия, т.е. балками–ригелями). Эти расстояния называют разбивочной сеткой здания (или сеткой колонн) и обозначают как произведение пролета на шаг, выраженное в метрах, например, 6х6 м; 9х6 м; 7,2х6 м и т.д. На чертежах планов здания через геометрические центры колонны проводят осевые линии. Расстояние между горизонтальными осевыми линиями является пролетом, а между вертикальными – шагом. Горизонтальные оси маркируют буквами, а вертикальные – цифрами. Для здания, как правило, должна применяться сетка разбивочных осей с одним размером пролета и шага. Изменение размера пролета или шага в здании допускается лишь крайнем случае.
Фрагмент плана здания заключенный между двумя смежными горизонтальными и вертикальными осями называют конструктивно–модульной ячейкой (КМЯ) здания. ЕЕ площадь получают путем умножения длины пролета на размер шага, например 6х6 = 36 м².
Рекомендуемые размеры сетки колонн для стандартных железобетонных изделий заводского изготовления даны в таблице, где указана площадь КМЯ
Таблица 1 – Рекомендуемыеразмеры сетки колонн
Стены
Кирпичные наружные стены выполняют в зданиях с неполным каркасом. Для этого используют глиняный (красный) или силикатный кирпич. С внутренней стороны кирпичные стены оштукатуривают, либо облицовывают плитами естественного или искусственного камня (керамические плиты и плитки). Стены также могут быть отделаны в процессе их возведения облицовочным керамическим кирпичом. Толщина кирпичных стен без штукатурки и облицовки для средней климатической зоны России принимается 0,51 м.
Панельные наружные стены выполняют в зданиях с полным каркасом. Панели наружных стен делают однослойными из керамзитобетона. С наружной стороны их окрашивают или в процессе изготовления панелей облицовывают плитами естественного или искусственного камня. Толщина панелей для средней климатической зоны 0,3–0,35 м. Для устройства наружных стен используют рядовые горизонтальные панели длиной 3, 6 и 7,2 м, высотой 1,2 и 1,5 м (при высоте этажа 3,3 м и 4,2 м). Кроме того, используют простеночные панели (между окнами) шириной 0,6 и 1,2 м и угловые панели такой же ширины. Высота простеночных панелей 1,8 и 2,8 м, угловых ) и 1,2; 1,5; 1,8 и 2,8м.
Внутренние стены выполняют из кирпича и бетонных блоков. Их толщина без отделки соответственно равна 0,25 и 0,2 м. Внутренние стены устраивают в стационарных холодильных камерах, лестничных клетках и технических помещениях.
Перегородки выполняют из кирпича (0,12 м), керамзито–бетонных, пенобетонных или других плит (0,08–0,1 м).
Фундамент
Фундаменты наиболее часто выполняют сборными из бетонных и железобетонных блоков.Фундаменты ленточного типа устраивают под кирпичные наружные и внутренние стены. Они состоят из двух типов блоков – стенки и подушки. Подошва фундамента (опорная плоскость подушки) должна быть на 0,2–0,3 м ниже глубины промерзания грунта. Для условий средней климатической полосы России глубина промерзания грунта – 1,5 м. Значит глубина заложения фундамента от поверхности земли должна быть 1,7–1,8 м. Для внутренних стен достаточна глубина заложения фундамента 0,9–1,0 м. Ширина блоков стенки принимается близкой к толщине стен здания; стан-дартная ширина блоков стенки 0,4;0,5 и 0,6 м, а высота 0,58 м. Высота блока подушки – 0,3 м, а ширина в общем случае в одноэтажных зданиях – 1,0;1,2 и 1,4 м.
Фундаментные блоки стаканного типа устанавливают под колонны. Под фундаментальный блок стаканного типа может быть установлен блок – подушка. Глубина заложения фундаментов под наружные колонны мо-жет быть принята 1,7-1,8 м, а под внутренние – 0,9/1,0 м. Фундаменты под наружные колонны служат фундаментами под цокольные панели наружных стен.
Колонны и блоки–ригели
Каркас зданий включает два железобетонных элемента: колонны и блоки–ригели.Колонны имеют в сечении размер 0,3х0,3 м, а при тяге 9 м и 12 м и пролете 9 м – 0,4х0,4 м. Колонны в средней части здания имеют две консоли для опирания ригелей, а крайние (колонны по периметру наружных стен зданий с полным каркасом) имеют одну консоль.
Ригели – это балки таврового сечения с полкой внизу. Полка служит опорой для плит перекрытия. Размеры поперечного сечения ригеля зависят от сетки колонн: пролета–расстояния между опорами на колоннах для них и шага колонн – расстояния между рядами ригелей. Размеры ригеля в зависимости от сетки колонн:
6х3 м и 6х6 м – высота 0,45 м, ширина 0,4 м;
9х6 м и 9х9 м –высота 0,6 м, ширина 0,4 м;
12х6; 12х9; 12х12 м – высота 0,9 м, ширина 0,5 м.
Междуэтажные перекрытия в многоэтажках каркасных и бескаркасных зданиях выполняют в виде сборных настилов из железобетонных плит, опирающихся на ригели или несущие стены. Для этих целей используют плиты с круглыми пустотами длиной 3, 6 и 9 м и шириной до 3 м, а также ребристые плиты длиной 9 и 12 м и шириной 1,5 –3,0 м. В первом случае толщина плит длиной 3 и 6 м – 0,22 м; длиной 9 м – 0,3 м; во втором случае – 0,5 м.
Полы
Полы первого этажа (в зданиях без подвала) укладываются на монолитную армированную бетонную плитку толщиной 0,1 м, расположенную на грунте. Полы второго этажа располагаются на перекрытии первого этажа. Конструкция пола делится на «чистый пол» – лицевое покрытие и «черный пол» – подготовительная конструкция под укладку «чистого пола».В предприятиях массового питания конструкция «черного пола» не должна содержать пустот, а чистый пол должен быть износостойким и влагостойким (допускать влажную уборку).
Потолки
Потолки – могут быть отделаны путем оштукатуривания, окраски, оклейки рулонными или плитными материалами, облицовки листовыми материалами, а также деревянными, пластмассовыми и металлическими рейками.
В помещениях для посетителей иногда устраивают подвесные потолки. Они располагаются на расстоянии 0,3–0,5 м от перекрытия. В пространстве между перекрытием и подвесным потолком возможно располагать трубопроводы, воздуховоды вентиляционных систем, светильники и электрические коммуникации.
Покрытие и кровля в современных зданиях устраиваются совмещенными (бесчердачными). Кровля при этом делается малоуклонной (1,5-3%) с внутренним отводом атмосферных осадков через систему ливневой канализации с водосборными воронками на кровле. По периметру кровли здания устраивают парапетную стенку, возвышающуюся над кровлей на 0,5–0,9 м.
Покрытие включает ряд слоев:
– железобетонная плита покрытия – 220мм,
– пароизоляция (2 слоя рубероида на мастике) – 5 мм,
– теплоизоляция (керамзит или пенопалистерол) – 100–150 мм,
– цементная армированная стяжка – 50мм.
Лестницы
Лестницы монтируют из двух железобетонных элементов стандартных размеров: площадки и марша. При высоте этажа 3,3 м лестницы делают двухмаршевые, а 4,2 м –трехмаршевые. Ширина стандартных маршей 1,05 м; 1,2 м и 1,35 м. Площадка должна иметь на меньшую чем марш ширину. Размер ступеней марша: проступь 0,30 или 0,31 м, подступенок 0,15 или 0,14 м. Количество ступеней в марше определяется высотой подъема – расстоянием между площадками. Высота подъема в первом случае 1,65 м – 11 ступеней (двухмаршевые лестницы), во втором – 1,40 м (трехмаршевые лестницы) – 10 ступеней. Для главных лестниц ширина марша должна быть не менее 1,2 м, служебных 1,05 м.
Стены лестничных клеток выполняют панельными (толщина 0,15 м), кирпичными (0,38 м) или из бетонных блоков. Входы на лестничные клетки должны быть обеспечены естественным освещением.
Окна и двери
Окна и двери являются элементами конструкции наружных и внутренних стен, а также перегородок.Окна и витрины служат для освещения и вентиляции помещений. Конструкция окон (коробка и створки–переплеты) выполняются из дерева, металлопластика, стеклопластика и металлодеревянными. В створки окон может устанавливаться оконное стекло или стеклопакеты (одно– и двух камерные). В первом случае переплетов бывает два ряда и окна могут быть со спаренными или раздельными переплетами. Во втором случае окно имеет один ряд переплетов.
В здании желательно иметь не более двух (в крайнем случае, трех) типоразмеров окон.
В залах ресторанов и кафе допустимо использование витрин.
Двери в предприятиях общественного питания применяют преимущественно деревянные. В отдельных случаях возможно использование пластмассовых дверей (входные двери, двери санузлов, бытовых помещений и пр.).
В зданиях применяются распашные двери с притвором в четверть (вращающиеся и откатные не применяются). Наружные двери должны быть не менее 1,2 м. Максимальная ширина входных дверей – 2,4 м (загрузочная). Двери в производственные и складские помещения площадью более 10 м² должны иметь ширину 1,2 м, а менее 10 м² – 0,9 м.
При использовании грузовых тележек с поддонами ширину дверей назначают 1,8 м. Двери административно–бытовых помещений имеют ширину 0,8 м. Высота входных дверей, дверей для приема грузов и в производственные помещения – 2,3 м, в остальные помещения – 2,0 м.
После выбора принципиальной конструктивной схемы здания и основных конструкций (частей) здания приступают к определению количества конструктивно–модульных ячеек, соответствующего величине полезной площади предприятия.
Здание с полным каркасом:
А — аксонометрия; Б — план перекрытий; В — план этажа; 1- колона; 2 — ригель; 3 — плита перекрытия; 4 — навесные стеновые панели
Большепролетные несущие конструкции
Источник