Основные элементы и конструкц. малоэтаж. зд.
Фундамент (подземная часть зд и сооружений, воспринимает нагрузки от наземной части)–ленточные (сплошная стена по всему периметру зд),- столбчатые,-свайные,-монолитная плита. Материалы: бетон, камень, кирпич, фундаментные блоки.Фундаменты устраиваются нижи глубины промерзания на 0,2м.
Стены (вертикальная несущая ограждающая конструкция зд.)– несущие(слоистые,сплошные), ненесущие, внутренние, наружные.Материалы: каменные, из мелких камней (кирпичные), из крупных элементов,избревен и брусьев, с металич. и дер. каркасом.
Требования к стенам прочность, долговечность, теплоизоляция, огнестойкость, звукоизоляция. Перекрытия (часть зд разделяющая его по высоте на этажи, воспринимающая полезную нагрузку от мебели и передает ее на вертикальные конструкции зд)Требования огнестойкость, звукоизоляция, теплозащита, водонепроницаемость. Виды: балочные, плитные.Материал: ж/б, дерево(необходимость вентилирования), металл, комбинированные.
Крыши. Несущая часть – стропильная система, ограждающая часть – кровля.требования: прочность, устойчивость, жесткость, доступность для обслуживания и ремонта, водонепроницаемость и морозостойкость.Элементы крыши: скаты, конек, наклонные ребра ендова, карнизные свесы,вальма(торцевой скат).По форме:плоские односкатные,2х-скатные;по уклону: малоуклонные до 12%, среднеуклонные от 12 до30%,крупноуклонные от30 до60%;
Стропилы бывают: висячие и наслонные, элементы стропил: стропильная нога, мауэрлат, затяжка, ригель, подкос, коньковый прогон, стойка, распорка.
Материал кровли: черепица, асбестоцементные волнистые листы, листовая сталь,гибкая черепица, металочерепица.
3.Предварительно напряженными называют такие железобетонные элементы, в которых в процессе изготовления искусственно создаются внутренние сжимающие напряжения, которые будут препятствовать образованию трещин в период их эксплуатации.
Эти сжимающие напряжения чаще всего создаются путем предварительного натяжения арматуры и последующей надежной анкеровкой ее в бетоне.
Основное достоинство предварительно напряженных конструкций — высокая трещиностоикость и жесткость, что позволяет использовать для их изготовления высокопрочные стали и бетоны, что значительно расширило область рационального применения железобетона, позволив существенно увеличить пролеты конструкций.
Способы изготовления предварительна напряженных элементов.
При механическом способе арматуру натягивают гидравлическими домкратами, Когда усилие в арматуре достигает заданной величины, арматуру закрепляют и снимают домкрат.
Электротермический. Нагретые электрическим током до 300... 400 °С арматурные заготовки укладывают в форму и концы их закрепляют в упорах, Упоры препятствуют укорочению заготовки при остывании, благодаря чему в ней возникают заданные растягивающие напряжения.
Физико-химический способ натяжения используется при изготовлении самонапряженных конструкций, в которых предварительное напряжение арматуры достигается в результате расширения бетона, приготовленного на специальном напрягающем цементе.
Недостатком предварительно напряженных конструкций является сложность их изготовленияяя.
Распорные плоскостные конструкции
Первоначальное понятие об арке связано с ее криволинейным очертанием (лат. arcus — дуга).
Характерной особенностью арки является ее работа преимущественно на сжатие
Обычные очертания арки — параболическое, круговое, треугольное.
Трехшарнирные арки статически определимы. Их распор не зависит ни от очертания оси арки, ни от ее жесткости, но только от взаимного расположения шарниров они наиболее материалоемки.
Двухшарнирные арки единожды статически неопределимы. Распор несколько меньше, чем у трехшарнирной арки. получили наибольшее распространение
Бесшарнирные арки трижды статически неопределимы. С точки зрения статики они более совершенны, чем обе предыдущие. требует обеспечения идеального защемления концов арки. Для закрепления концов арки применяется консольное защемление.
Для арок характерны большие пролеты. Они начинают успешно конкурировать с фермами при пролетах более 30 м. Нередко арками перекрывают пролеты около 60 м
Распор арок воспринимается непосредственно фундаментом или жесткими опорными конструкциями
Арки пологие, используемые как несущие конструкции перекрытий, имеют, как правило, затяжки. В этом случае на вертикальные конструкции (стены, колонны) воздействуют лишь вертикальные составляющие опорных реакций.
Арки подъемистые, устанавливаемые на грунтовое основание, передают распор фундаментам, которые рассчитываются на полную опорную реакцию.
Рамами называют стержневые конструкции, состоящие из вертикальных элементов (стоек) и горизонтальных (ригелей), жестко соединенных между собой в узлах.
Рамы — такие же распорные конструкции, их делят на трехшарнирные, двухшарнирные и бесшарнирные, которым свойственны особенности арок аналогичных наименований.
Перекрестные системы
Перекрытие, образованное перекрестно расположенными и связанными между собой балками или фермами, представляет собой сплошностенчатую или сквозную (решетчатую) пространственную конструкцию. Пространственная работа перекрестных систем заключается в том, что нагрузка, приложенная к одной балке вызывает деформацию всей системы в целом.
Диагональное расположение балок- увеличивается длина, а изгибающий момент нет т.к. угловые балки короче и обладают большей жесткостью при кручении (для перекрытия вытянутых планов).
Если балки уложены этажно каждая из них изгибается в своей плоскости. если балки пересекаются в одной плоскости и связаны м/у собой жестко, то прогибы балок одного направления сопровождаются прогибами б другого, а также кручением (создает дополнительное сопротивление внешним силам крутильная жесткость (тонкие балки и фермы не обладают).при небольшой длине пролета используют цельные балки. Но если длины не хватает их стыкуют м/у собой. Каждый из стыков рассчитывается на изгибающий момент и поперечную силу.
Применяемые материалы металлические балки двутаврового сечения h=l/24…l/30
Деревянные балки из склеенных досок пролет от 12 до 24м шаг 3-6м h = l/10..l/20.
Железобетонные балки пролет до 30,шаг 3-6, h=l/16…l/24, балки h до 1,5м сплошностенчатые с постоянной толщиной 200…300мм. Более1.5м – двутавровая стенка 100,150мм с развитыми полками с арматурой.
Типы узловых соединений 1.перевязка слоев досок выполняется и склеивается на монтажной площадке. 2.использование металлических узлов и деталей, элементов крепления (болты, гвозди, шпон)
Висячие покрытия
Гибкая нить является основным элементом большинства висячих конструкций принимает очертание, единственно возможное при нагрузке
Два или три семейства гибких нитей, будучи соединены между собой в точках пересечения (узлах), образуют сетку, обычно называемую тросовой (или канатной).
Мембрана имеет много общего с сеткой. Ее можно представить в виде сетки с нитями, столь широкими и плотно сомкнутыми, что просвет между ними закрылись Однако в отличие от сетки «сплошность» мембраны позволяет ей оказывать некоторое сопротивление сдвигу.
Монтаж висячих покрытий сравнительно несложен, их основные несущие элементы (канаты) имеют малые транспортные габариты. Однако главным достоинством висячих покрытий является легкость. При этом возникают проблемы маленький вес конструкции приводит к необходимости стабилизации 1) один из наиболее простых способов стабилизации сводится к искусственному утяжелению покрытия путем укладки на канаты бетонных кровельных панелей (струна) 2) придать элементу очертание веревочной кривой до монтажа (жесткая нить)
струна. Это — сильно натянутая на упоры стальная нить, которая работает на поперечную нагрузку, провисая по мере своих упругих удлинений. Струнные системы используют для сравнительно небольших (20...40 м) пролетов при параллельном, радиальном и перекрестном расположении струн.
Жесткая нить — это длинный стержень, которому при изготовлении придано очертание веревочной кривой от постоянной нагрузки.
Вантовая ферма - ее можно назвать модификацией жесткой нити, в которой появляется два пояса и возможность введения шарниров что превращает ее структуру в цепь с жесткими звеньями.