Многоэтажные  гражданские здания, их функциональные схемы. Основные конструктивные элементы многоэтажных зданий, предъявляемые к ним требования.

Внешний облик здания зависит от его функциональных особенностей.

И функциональные, и художественные задачи архитектуры материализуются в конкретных конструктивных формах, обеспечивающих прочность, надежность, долговечность зданий, сооружений и их элементов.

Функциональная схема дает информацию о структуре функциональных связей объекта и о последовательности происходящих функциональных процессов.

Один и тот же функциональный процесс может иметь несколько рациональных схем организации внутреннего пространства или объемно-планировочных схем.Выбор той или иной планировочной схемы определяется характером самих функциональных процессов, но во всех случаях структура среды должна соответствовать структуре функций.

Известные возможные сочетания пространств внутри здания сводятся к шести основным схемам: ячейковой, коридорной, анфиладной, зальной, павильонной и смешанной или комбинированной

Ячейковая схема состоит из частей, в которых функциональные процессы проходят в небольших равновеликих пространственных ячейках (например, детские и школьные здания, лечебные и административные учреждения).

Коридорная схема складывается из сравнительно небольших ячеек, вмещающих части единого процесса и связанных общей линейной коммуникацией, коридором. Ячейки могут располагаться с одной или с двух сторон связывающего их коммуникационного коридора.

Анфиладная схема представляет собой ряд помещений, расположенных друг за другом и объединенных между собой сквозным проходом.  Анфиладная схема применяется и зданиях музеев, выставок, некоторых типов магазинов и предприятий службы быта (салонный тип).

Зальная схема основана на создании единого пространства для функции, требующих больших нерасчлененных площадей, вмещающих массы посетителей. Зальная схема характерна для зрелищных, спортивных зданий, крытых рынков и т. п.

Павильонная схема построена на распределении помещений или их групп в отдельных объемах павильонах, связанных между собой единым композиционным решением (генеральным планом), например, павильонный рынок, состоящий из павильонов «овощи фрукты», «мясо», «молоко»; дома отдыха с павильонами спальных корпусом и т. п.

Комбинированные схемы - сочетание и совместное использование перечисленных выше схем. Таковы, например, клубы, библиотеки, дворцы культуры, в которых смешанная схема вызывается сложностью функциональных процессов.

Многоэтажные гражданские здания — это главным образом жилые дома, здания гостиниц, общежитий, больниц, административные здания и т. п.

Наиболее общие требования к многоэтажным зданиям всех типов — обеспечение огнестойкости и долговечности конструкций.

Многоэтажные здания относятся обычно к I, II классам по капитальности. Это означает, что степени огнестойкости и долговечности конструкций гражданских зданий должны быть не ниже П класса; поэтому для зданий выше пяти этажей номенклатура строительных материалов несущего остова ограничена каменными, бетонными, железобетонными материалами.

Многоэтажные гражданские (жилые и общественные) и производственные здания имеют следующие конструктивные элементы:

Фундаменты — подземная часть здания, воспринимающая нагрузки от вышележащих элементов и передающая их на грунт.Фундаменты подвержены воздействию грунтовых вод, нередко агрессивных и переменной температуры. Поэтому для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водостойкостью и морозостойкостью: железобетон, бетон, бутовый камень.

По конструктивному решению различают ленточные, столбчатые, сплошные и свайные  фундаменты.

Ленточные фундаменты выполняют в виде сплошной полосы под стенами здания; их монтируют из железобетонных плит и блоков стен подвала. Столбчатые фундаменты имеют квадратную или прямоугольную форму в виде отдельных опор, расположенных под колоннами здания; такие фундаменты изготовляют из бетонной смеси, уложенной в опалубку (форму). Сплошные фундаменты представляют собой бетонную плиту, расположенную под всей площадью здания. Фундаменты также бывают свайные, когда здание опирается на погруженные в грунт деревянные, бетонные или железобетонные сваи, или обычные, имеющие плоскую подошву.

Стены (наружные и внутренние) — вертикальные ограждения, защищающие помещения здания от воздействия внешней среды и отделяющие одно помещение от другого. По конструктивному решению различают мелкоэлементные, крупноблочные и крупнопанельные стены. Как наружные, так и внутренние стены воспринимают ветровые нагрузки на здание, обеспечивают звуко- и теплоизоляцию помещений. Несущие стены должны обладать необходимой прочностью, устойчивостью, капитальностью.

Мелкоэлементные стены выкладывают из кирпича, керамического камня, мелких блоков. Крупноблочные стены монтируют на высоту этажа из двух рядов блоков (угловых, перемычечных, подоконных). Крупнопанельные стены монтируют из крупноразмерных элементов размером на одну или две комнаты.

Опоры выполняют в виде кирпичных столбов, железобетонных колонн (прямоугольного, квадратного или круглого сечения), стоек из асбестоцементных труб, заполненных бетоном. Все виды опор заменяют внутренние стены и воспринимают нагрузки от вышерасположенных конструктивных элементов.

Ригели — горизонтальные конструктивные элементы, являющиеся опорой для панелей междуэтажного перекрытия.

Перекрытия  — горизонтальные элементы, разделяющие здание на этажи и передающие нагрузку на стены или колонны; их выполняют из многопустотных или сплошных сборных железобетонных панелей.

В зависимости от места расположения перекрытия называют междуэтажными (разделяют смежные этажи в здании), надподвальными (отделяют первый этаж от подвала) и чердачными (отделяют верхний этаж от чердака).

Перегородки — вертикальные ограждения, разделяющие смежные помещения и не воспринимающие нагрузок от вышележащих конструктивных элементов. Их устанавливают на междуэтажном перекрытии. Перегородки выкладывают из кирпича, гипсобетонных плит, мелких блоков, а также монтируют из крупнопанельных гипсобетонных или железобетонных панелей.

Лестницы — конструктивные устройства для сообщения между этажами здания. В современных зданиях лестницы монтируют из сборных железобетонных площадок и маршей. Ступени маршей, примыкающие к площадкам, называют фризовыми.  Горизонтальную плоскость лестничных ступеней называют проступью, а вертикальную — подступенком.

Крыша — конструктивный элемент, завершающий здание и защищающий его от воздействия внешней среды.По конструктивному решению различают крыши чердачные , имеющие пространство — чердак между перекрытием верхнего этажа и крышей, и бесчердачные, объединяющие в один конструктивный элемент перекрытие верхнего этажа и кровлю.

В качестве покрытия, называемого кровлей, используют асбестоцементные листы, керамические и бетонные плитки, черепицу, толь, рубероид, кровельную сталь.

Окна — светопрозрачные ограждения, используемые для освещения и проветривания помещений. Их заполняют   стеклом, ' стеклоблоками,   профильным   стеклом.

Двери  — подвижные ограждения, обеспечивающие связь между помещениями, а также вход и выход из здания.

    Организация проектирования и изысканий

     Проектирование – первый и весьма ответственный этап в осуществлении строительства. От качества проекта зависят технико-экономические показатели строительства и эксплуатации будущего здания или сооружения.

     Проектом называют комплекс графических и текстовых материалов, содержащих решения по технологии и оборудованию будущего предприятия или здания, архитектурно-планировочные и конструктивные решения, технико-экономические расчеты и обоснования, сметы и необходимые пояснения.

     По признаку использования различают проекты:

·         индивидуальные; повторно применяемые;  типовые

     Проектирование объектов строительства осуществляется в одну или в две стадии.

     При одностадийном проектировании разрабатывается рабочий проект  - РП (проект, совмещенный с рабочей документацией). В одну стадию выполняется проектирование типовых или повторно применяемых объектов, а также технически несложных объектов.

     При двухстадийном проектировании на первой стадии разрабатывается проект со сводным расчетом стоимости, а на второй стадии на основе проекта после его утверждения – рабочая документация (РД). В две стадии ведется проектирование крупных и сложных объектов.

     Типовой проект – лучшее из аналогичных по назначению и основным параметрам проектное решение предприятия, здания или сооружения, утвержденное в соответствующем порядке для многократного применения в строительстве.

     К проектным организациям относятся проектные, изыскательские и комплексные проектно-изыскательские и научно-исследовательские организации (институты, конструкторские бюро, мастерские). Проектирование производят за счет средств организаций заказчиков, физических лиц, которые заключают договоры на выполнение проектных работ с генеральным проектировщиком.

     Генеральным проектировщиком является организация, выполняющая основную часть проектных работ. Генеральный проектировщик для выполнения отдельных частей проекта привлекает на договорных началах в качестве субподрядчиков специализированные проектные организации. При этом он несет ответственность за комплексность выполнения проекта, т.е. увязку между собой всех разделов проекта.

     Инженерно-экономические изыскания ведут изыскательские организации.

      Инженерно-экономические изыскания начинаются при подготовке технико-экономического обоснования (ТЭО) или задания на проектирование, если предварительные расчеты и обоснования не требуются.

     Экономические изыскания предшествуют инженерным и проводятся для экономической целесообразности строительства.

      В процессе экономических изысканий в намечаемом районе строительства изучаются условия обеспечения строительства:

·          сырьевой базой;местными строительными материалами;

·         энергетическими ресурсами, водой; транспортными коммуникациями;

·         индустриальной строительной базой; мощностями строительных организаций;

·         трудовыми ресурсами и др.

      Инженерные (технические) изыскания включают:

·         топографо-геодезические изыскания, в задачу которых входит получить точное представление о характере и рельефе местности

·         инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания, задачей которых является оценка пригодности площадки для строительства, изучение грунтов, гидрогеологических условий (уровня грунтовых вод, амплитуды их колебания и др.);

·         гидрологические изыскания, целью которых является получение данных о водных бассейнах (реках, ручьях, прудах, озерах, водохранилищах и пр.);

·         климатологические изыскания заключаются в получении сведений о температуре, влажности воздуха, величине атмосферных осадков и снегового покрова;

·         почвенные и геоботанические обследования, проводимые с целью установить характер почвенного и растительного покрова и подстилающих пород на участках, где предусматривается создание зеленых насаждений;

·         санитарно-гигиенические обследования, цель которых проверка состояния водоемов, условий удаления и обезвреживания хозяйственно-фекальных сточных вод , мусора, степени загрязнения атмосферы воздуха и пр.

·         исследования по инженерной подготовке территории;

·         детальное обследование месторождений местных строительных материалов;

·         состояние существующих сооружений;

·         сбор исходных данных для составления проекта организации строительства и смет.

      Изыскания проводят по техническому заданию и разработанной программе в три этапа:

·         подготовительный – составляют программу и смету изысканий, оформляют договор, формируют полевые партии, изучают имеющиеся по данному вопросу материалы (литературные, отчетные, архивные);

·         полевой – выполняются работы на площадке предполагаемого строительства, предусмотренные программой и часть лабораторных испытаний, необходимых для выдачи промежуточных материалов;

·         камеральный – выполняется обработка материалов полевых изысканий, завершаются лабораторные работы и оформляются отчеты по каждой разновидности изысканий с приложением к ним различного рода карт, схем, таблиц, графиков и прочей документации

           2.Организационно-технологическое проектирование: состав и содержание ПОС и ППР

Проект организации строительства (ПОС) разрабатывается в составе утверждаемого

проекта организацией, которая выполняет данный проект в целом или специализированной организацией по договору с генпроектировщиком.

ПОС является обязательным документом для заказчика и подрядчиков.

Исходные данные для разработки ПОС следующие:

·         Технико-экономическое обоснование (ТЭО) или расчет (ТЭР)

·         Инженерные изыскания

·         Решения по применению материалов, конструкций и средств механизации

·         Условия поставки и транспортирования материалов и оборудования

·         Сведения об источниках снабжения строительства э/энергией, водой

·         Директивные сроки строительства

·         Прочие требования заказчика и подрядчика

      Определение объемов работ и расчеты потребности в материалах и энергетических ресурсах производятся упрощенными способами: по данным проектов аналогичных зданий и сооружений и т.п.

      ПОС должен содержать:

·         Календарный план строительства (отдельно план подготовительного периода)

·         Стройгенпланы на подготовительный и основной периоды строительства

·         Схемы возведения объектов с указанием последовательности работ на них

·         Ведомость объемов строительных, монтажных и специальных работ

·         Ведомость потребности в конструкциях, изделиях, материалах и оборудовании с разделением по объектам и периодам строительства

·         График потребности в основных строительных машинах и транспорте по строительству в целом

·         График потребности в кадрах строителей

·         Пояснительную записку, содержащую краткую характеристику условий строительства и описание методов производства основных работ, необходимые расчеты, обоснования и ТЭП.

      Проект производства работ (ППР) разрабатывается подрядной организацией или по ее поручению организацией технологического проектирования.

      Исходными данными для разработки ППР являются:

·         утвержденный проект, в том числе ПОС;

·         рабочая документация и сметы;

·         данные о поставках технологического, энергетического и другого оборудования;

·         данные о поставках сборных ж/б конструкциях, деталях, изделиях;

·         данные строительных и монтажных организаций о наличии парка машин и механизмов;

·         действующие нормативные документы (НРиПы, инструкции, указания и т.п.).

     ППР состоит из трех основных видов технологических документов:

·         графиков (календарных планов);

·         стройгенпланов;

·         технологических карт

     В состав ППР на возведение объекта или его части включаются:

1. Календарный план производства работ по объекту или комплексный сетевой график (КСГ)

2. Строительный генеральный план

3. Графики поступления на объект строительных конструкций, изделий, материалов и  

    оборудования

4.Графики движения рабочих кадров по объекту

3.        Графики потребности в основных строительных машинах по объекту

4.        Технологические карты (схемы)

5.        Решения по производству геодезических работ

6.        Решения по прокладке временных сетей водо-, тепло- и энергоснабжения и освещения

7.        Перечни технологического инвентаря и монтажной оснастки, а также схемы строповки грузов

8.        Пояснительная записка с обоснованием принятых решений и методов производства работ, расчетов ресурсов и ТЭП.

      ППР на подготовительные работы выполняют в той же номенклатуре, что и для основных работ, но в меньшем объеме.

      Для технически несложных объектов ППР содержит только календарный план, стройгенплан и краткую пояснительную записку.

   Основные положения технологии возведения зданий и сооружений

Для эффективного производства работ по возведению зданий и сооружений необходимо соблюдение основных положений, которые сводятся к следующим:

1)       Разработка оптимальных технологических решений, для чего организуется технологическое проектирование, включающее разработку:

·         Проекта организации строительства (ПОС);

·         Проекта производства работ (ППР);

·         Технологических карт на сложные строительные процессы;

·         Карт трудовых процессов;

·         Технологических схем выполнения операций;

2)       Осуществление следующей последовательности выполнения работ:

·         Выбор территории застройки;

·         Подготовка площадки;

·         Возведение подземной части;

·         Возведение надземной части возведение ограждающиъх конструкций;

·         Монтаж инженерного оборудования;

·         Внутренние отделочные работы;

·         Монтаж технологического оборудования;

·         Наружные отделочные работы;

·         Благоустройство

Основные физико–механические свойства бетона, стальной арматуры и железобетона.

Основными физико–механическими свойствами бетона являются его прочность на сжатие и растяжение и его реологические свойства.

Бетоны длятся на классы по осевому растяжению и сжатию.

  Класс – это ряд эталонных чисел на числовой оси, привязанных к прочности на сжатие и растяжение, задаваемых при проектировании с обеспеченностью 0,95 прочностных свойств. Существует класс бетона по прочности на сжатие B по прочности на растяжение  B_{t .}  Значение класса бетона по прочности на сжатие – это значение, полученное при испытании кубов с размерами ребра 150 мм, испытанных в соответствии со стандартами в течение 28 суток при температуре 20 ± 2 ºC с учетом 95% обеспеченности прочностных свойств.

Реологические свойства бетона

Усадка бет – св-во бет. уменьш-ся в объеме при твердении в обычн. воздушн. среде. Зависит от: 1. кол-во и вид цем.: чем > цем, тем > его усадка; 2. кол-во воды: чем > W/C, тем > усадка; 3. крупность заполн-лей: при мелкозернистых песках и пористом щебне усадка >; при разной крупности зерен и меньшем объеме пустот усадка <; 4. введение гидравлическ добавок и ускорителей твердения: усадка >. Усадка бет. связана с физ-хим. процессами твердения и < объема цем. геля, потери избыточн. воды. Усадка затухает по мере твердения цем. геля и образ-я кристаллов. Усадке препятств. заполн-ли, являющ-ся внутр. связями и вызыв. в цем. камне начальн растягивающ. напряжения. Неравномерное высыхыние приводит к нераномерн усадке => возник. начальн. усадочн. напряж-я => трещины.  Набухание – это увеличение бетона в объеме при твердении его в воде.Процесс набухания бетона намного быстрее усадки. При набухании проникновение воды начинается с поверхности бетона, поэтому объем наружных слоев увеличивается, в то время как объем внутренних слоев увеличиться не успевает. Это вызывает в наружном слое бетона неопасные сжимающие напряжения, которые не учитываются при расчете железобетонных конструкций.  Ползучесть – это свойство бетона, характеризующее нарастание неупругих деформаций с течением времени при постоянных напряжениях. Деформации ползучести бетона обусловлены его структурными несовершенствами. Абсолютная величина деформаций ползучести зависит от возраста, прочности бетона и его составляющих компонентов, влажности среды.  Ползучесть уменьшается по мере старения бетона, увеличения его прочности, уменьшения водоцементного отношения (В/Ц), увеличения влажности окружающей среды. Скорость деформаций ползучести бетона со временем затухает, асимптотически приближаясь к нулевому значению.

Независимо от класса бетон может обладать другими физическими свойствами определяющимися маркой.

Марка оценивает основные физические свойства бетона (обеспеченность 50%).Выделяют:

1.Марка бетона по морозостойкости F  2. Марка бетона по водонепроницаемости W   3. Марка бетона по средней плотности  D

4. Марка бетона по самонапряжению S_p  

 С физической точки зрения бетон представляет собой капиллярно-пористое тело, в котором резко нарушена сплошность массы и присутствуют все три фазы: твердая, жидкая и газообразная.

Это наделяет бетон упруго-пластично-ползучими свойствами.

физико–механические свойства арматуры:

Мех. св-ва арм. сталей (прочн, деформ-ть, пласт-ть).

1. прочность и деформативность – уст-т по диаграмме, получ. при испытании образцов на растяжение.

горячекатаная арм сталь, им. на диаграмме площадку текучести, обладает значит. удлинением после разрыва (до 25%). Повышение прочности и < удлинения при разрыве достигается введением в ее состав углерода  и легирующих добавок (кремний, марганец, сера, азот). Содержание углерода > 0,5% < пластичность и ухудшает свариваемость. Обычно содерж углерода 0,22-0,24%, легирующ. добавок – 0,6-2%. Повышение прочности горячекатаной арм – термическим упрочнением/холодн деформированием.  Ст переходит в пластич. стадию постепенно, т.е. площадка текуч-ти отсутств. Для них уст-т условн. предел текуч-ти – напряжение σ_0,2, при кот. остаточн деформ-ии сост-т 0,2%, и условн. предел упругости σ_0,02, при кот. остточн деформ-ии = 0,02%.

2. пластичность – арм ст облад. достаточной пластичностью, характеризуем. отн. удлинением при испытании образцов длиной 5d, где d – диаметр стержня, или 100мм. < пластичности м. стать прич. хрупкого разрыва арм. в констр-х под нагр. Полн. отн. удлинение после разрыва δ, % , уст-ся по изм-ю первонач. длины образца, включающ. длину шейки разрыва, а отн. равномерное удлинение после разрыва δр, %, - не вкл. длину шейки разрыва.

Мех. св-ва арм ст (свариваемость, ползучесть, усталостн. разруш, динамич. прочность). 1. свариваемость – хар-ся надежностью соед-я, отсутств. трещин и др. пороков мет в швах. Хорошо сварив-ся горячекатанн, малоуглеродистые, низколегированн арм ст; нельзя сваривать арм. ст, упрочнен термич обработкой или вытяжкой. 2. реологич. св-ва: ползучесть и релаксация. Ползучесть > с > напряжений и > t. Релаксация наблюд-ся в арм ст при неизменн длине или при отсутствии деф-ций; зависит от мех. св-в и хим. состава арм ст, технологии изг-я и усл-й прим-я. 3. усталостн. разрушение – при действии многократно повторяющейся нагр, носит хар-р хрупкого разруш-я; зависит от числа повторений нагр, качества сцепления, наличия трещин в бет растянутой зоны. 4. динамич. прочность – при нагрузках большой интенсивности, действ. на сооруж-е за короткий промежуток времени. При высокой скорости деформир-я происх-т запаздывание пластич. деформ-й. Превышение динамич. предела текучести над пределом текучести при статич. нагружении связ. со временем запаздывания.  Прочность арм. Осн. хар-ка – расчетн сопр-е арм. растяжению Rs (из СП), расчетн. сопр-е арм сж Rsc. При расчете эл-в констр-й расч. сопр-я арм уменьш-т умножением на соотв. коэфф-т усл-й раб γ_si, учит. возможность неполного исп-я прочностных хар-к арм в связи с неравномерным распределением напряжений в сеч-ии, низкой прочности бет, усл-й анкеровки. Знач-е модуля упр-ти Es – из СП.

Свойства совместной работы бетона и арматуры.

Совместная работа бетона и стали в железобетонном элементе возможна благодаря следующим факторам:

1.       бетон при твердении прочно сцепляется со стальной арматурой, вследствие чего под влиянием действующих на элемент усилии бетон и арматура получают одинаковые по величине деформации (удлинения, укорочения);

2.       коэффициенты линейного расширения стали и бетона по величине очень близки;

3.       бетон служит средой, предохраняющей арматуру от коррозии и непосредственного воздействия огня.

4.       В железобетоне рационально используются механические свойства бетона и стали. Бетон как искусственный камень хорошо сопротивляется сжатию и слабо — растяжению; арматура же хорошо сопротивляется растяжению и сжатию. Поэтому в железобетонных конструкциях, работающих на изгиб и на внецентренное сжатие, в сечениях, которых под воздействием грузки возникают зона сжатия и зона растяжения, бетон, как правило, воспринимает сжимающие усилия, а растягивающие передаются на арматуру, укладываемую в растянутой зоне сечения. 

Сущность железобетона. Область применения железобетона. Краткие исторические сведения.

Железобетон – это комплексный конструктивный материал, в котором бетон и арматура деформируются под нагрузкой как единое монолитное целое.

Особенности бетона-хорошая работа на сжатие, плохая на растяжение. Малая деформативность (способность растягиватья или сжиматься без повреждений). Пример: 100 метровый бетонный  мост-можно растянуть без повреждений на 1,5см. А сжать на 20 см. Пример бетон класса B20-работа на растяжение-8,16кг/см²  Работа на сжатие-107кг/см².

Особенности арматуры- хорошая работа на сжатие и растяжение (почти равны). Большая деформативность –до 16% (100 метров арматуры  на 16 метров могут растянуться до первых трещин.) Пример арматура АIII.  Работа на растяжение,сжатие-3750кг/см².

  Таким образом, бетон, хорошо сопротивляясь сжатию, имеет очень низкую прочность на растяжение.

    Серьезный конструктивный недостаток бетонной балки - ее низкую несущую способность - можно устранить, вводя в растянутую зону по направлению растяжения арматурную сталь. Стальная арматура воспримет нагрузку от напряжений растяжения, обеспечит высокий уровень использования бетона сжатой зоны и повысит несущую способность конструкции в 10-20 раз.

Особенности железобетона- использование и эксплуатирование его с микротрещинами в бетоне(защитном слое), связанными с малой деформативностью бетона.

Достоинства:

1.       Высокая прочность.

2. Долговечность (при правильной эксплуатации железобетонные конструкции могут служить неопределенно длительное время без уменьшения несущей способности, т.к. прочность бетона с течением времени увеличивается, а арматура защищена от коррозии).
3. Огнестойкость (выдерживает до 2 часов при снижении несущей способности на 10-20 %). При пожарах средней интенсивности продолжительностью до нескольких часов железобетонные конструкции начинают повреждение с поверхности, и уменьшение несущей способности происходит постепенно.
4. Стойкость против атмосферных явлений.
5. Доступность составляющих железобетонных компонентов.
6. Экономичность при изготовлении и эксплуатации.

7.       Эстетичность, архитектурная выразительность.

Недостатки:

1.       Раннее образование трещин в растянутой зоне и быстрое их раскрытие.

2.       Большой вес.

При проектировании недостатки стараются уменьшить.  Раскрытие трещин при действии эксплуатационных нагрузок во многих конструкциях невелико и не мешает нормальной эксплуатации. На практике (особенно при применении высокопрочной арматуры) возникает необходимость предотвращать образование трещин или ограничивать ширину их раскрытия, тогда бетон до приложения внешней нагрузки подвергают интенсивному обжатию посредством натяжении арматуры (т.е. предварительного натяжения). Это повышает жесткость и трещиностойкость железобетонных конструкций. Вес же снижают применением тонкостенных, пустотных конструкций, а также конструкций на пористых и лёгких заполнителях.

5. Область применения

Спектр применения железобетонных конструкций широкий:

- гидростроительство (ГЭС, плотины);

- транспортное строительство (кроме железнодорожных мостов);

- промышленное, сельскохозяйственное, гражданское (в том числе жилищное) строительство.

- горная промышленность и т. д.

Историческая справка

Железобетон появился не так давно одновременно в Европе и Америке.

На роль родины железобетона претендовали Англия и США, но приоритет отдан Франции. В 1849 году Ж. Монье изготовил кадку для садовых растений, обмазав проволочный каркас цементным раствором. Именно сочетание таких двух материалов стало называться железобетоном.

Если же подходить строже к истории, то оказывается еще в 1848 году адвокат по профессии Ж.-Л. Ламбо первым соорудил лодку из железобетона. Показанная в 1855 году на Парижской выставке лодка Ламбо произвела настоящую сенсацию. История железобетона начала свой отсчет.

Штукатур из Ньюкасла У. Уилкинсон в 1854 году получил патент на конструкцию огнестойкого перекрытия, состоящего из железных полос.

В 1864 году Ф. Куанье во Франции построил первую церковь из железобетона. Спустя почти 20 лет из железобетона появилась первая церковь в Лондоне.

Появление железобетонных конструкций связано с ростом промышленности, транспорта и торговли во второй половине XIX века, когда необходимо было строительство новых фабрик, заводов, портов.

В 1892 г. французский инженер Ф. Геннебик предложил монолитное железобетонное ребристое покрытие (рис. 1.11).

В России железобетон стали применять с 1886 года для перекрытий по металлическим балкам.

В 1885 году проведены опыты, было предложение располагать арматуру в тех частях, где можно ожидать растягивающие усилия.

В 1891 году Н.А.  Белелюбский  первым произвел серию испытаний железобетонных конструкций: плит, балок, арок и прочее, которые по методике испытаний и полученным результатам во многом превосходили работы зарубежных ученых и послужили базой для широкого распространения железобетона в строительстве. В 1908 г. были введены в действие первые в России технические условия и нормы на железобетонные сооружения, разработанные при участии Н. А. Белелюбского.

Нагрузки и воздействия на элементы зданий и сооружений, их классификация.

Здания в целом и их отдельные части испытывают различные влияния от нагрузок (механических усилий) и воздействий, например от изменения температуры наружного и внутреннего воздуха.  Под влиянием этих нагрузок и воздействий в материалах конструкций зданий возникают внутренние силы, величина которых, приходящаяся на единицу площади (интенсивность внутренних сил), называется напряжением.

Классификация нагрузок.

        1. В зависимости от продолжительности действия нагрузки делят на:

-постоянные -  нагрузки от веса несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, массы и давления грунтов, воздействия предварительного напряжения железобетонных конструкций.

-временные: длительные, кратковременные, особые.

Длительными являются нагрузки от веса стационарного оборудования на перекрытиях — станков, аппаратов, двигателей, емкостей и т. п.; давление газов, жидкостей, сыпучих тел в емкостях; нагрузки в складских помещениях, холодильниках, архивах библиотеках и подобных зданиях и сооружениях; установленная нормами часть временной нагрузки в жилых домах, служебных и бытовых помещениях; длительные температурные технологические воздействия от стационарного оборудования; нагрузки от одного подвесного или одного мостового крана

Кратковременными являются нагрузки от веса людей, деталей, материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования — проходах и других свободных от оборудования участках; часть нагрузки на перекрытиях жилых и общественных зданий; нагрузки, возникающие при изготовлении, перевозке и монтаже элементов конструкций; нагрузки от подвесных и мостовых кранов, используемых при возведении или эксплуатации зданий и сооружений; снеговые и ветровые нагрузки; температурные климатические воздействия.

К особым нагрузкам относятся: сейсмические и взрывные воздействия; нагрузки, вызываемые неисправностью или поломкой оборудования и резким нарушением технологического процесса (например, при резком повышении или понижении температуры и т. п.); воздействия неравномерных деформаций основания, сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта (например, деформации просадочных грунтов при замачивании или вечномерзлых грунтов при оттаивании), и др.

2. По характеру действия нагрузки делятся на:

 статические (меняющиеся постепенно) ;

динамические (ударные, быстро и периодически изменяющиеся).

Все эти факторы, воздействуя на здание в отдельности и в совокупности, могут вызывать те или иные разрушения конструкций и изменять параметры внутренней среды производства. Сюда относятся: снижение несущей способности конструкций вследствие изменения структуры материалов, потеря теплозащитных качеств ограждений из-за увлажнения, переохлаждения или перегрева помещений, химическая коррозия материалов конструкций, разрушение покрасок и облицовок, образование трещин в конструкциях и др.

При проектировании зданий учитывают как все отдельные факторы, так и комплексное воздействие их в наиболее неблагоприятных сочетаниях.

yandex_525000d4129137e0.txt

Verification: 525000d4129137e0

Понятие о проекте. Состав и содержание проектной документации. Стадии проектирования. Типовое и индивидуальное проектирование. Привязка типовых проектов к местным условиям.

   Проект -  комплект технических документов, полностью характеризующих намеченное к строительству здание, сооружение или их комплекс.

В состав проекта здания входят:

-         пояснительная записка - включает краткое описание всех конструкций и принятых решений, необходимые расчеты,спецификации и ведомости элементов, технические указания и др.;

-         основные чертежи здания - схема генерального плана, ситуационный план,планы подвала, типового и неповторяющихся этажей, фасады, характерные разрезы, необходимые чертежи  по технологии и организации строительства;

-         сметы ;

-         демонстрационные материалы  (если таковые требуются).

Стадии  проектирования . Проектирование может осуществляться в две и одну стадию.

1.  Двухстадийное проектирование применяют для составления типовых проектов и индивидуальных сложных зданий и сооружений:

-         На первой стадии разрабатывают собственно проект со сводным сметным расчетом.(служит для рассмотрения и оценки архитектурно-планировочного и конструктивного решения здания, его общей сметной стоимости и основных технико-экономических показателей, а также принятия решения об его утверждении. Может быть разработано несколько вариантов решений здания, что позволяет осуществлять многоаспектный поиск наиболее рационального решения здания.

-          На второй стадии на основе утвержденного проекта разрабатывают рабочую документацию со сметами, по которым и будут осуществлены все строительномонтажные работы.

2.  Одностадийное проектирование осуществляется для зданий с несложным техническим решением и при привязке типовых проектов к условиям места строительства. При этом на основе задания на проектирование составляют рабочий проект со сводным сметным расчетом.

Типовое и индивидуальное проектирование.  

Типовое проектирование - разработка типовых проектов предприятий, зданий и сооружений, предназначенных для многократного применения . (проекты  жилых домов, школ, детских садов, яслей,общежитий и др.)

Индивидуальное проектирование - разработка  проектов для уникальных зданий ( театров, клубов, кинотеатров, зданий цирка, выстовочных центров, вокзалов и др.

Привязка типовых проектов к местным условиям.  Типовые проекты гражданских зданий разрабатывают без учета конкретных условий строительства. Такие проекты местные проектные организации привязывают, т. е. приспосабливают к условиям участка застройки.

При привязке типового проекта:

·       Перерабатывают конструкции фундаментов с учетом гидрогеологических и топографических условий площадки.

·       Уточняют высоту цокольного этажа в зависимости от рельефа местности.

·       Проектируют подключения к сетям водоснабжения, теплофикации, канализации и другие.

·       Уточняют толщину ограждающих конструкций, число отопительных приборов в зависимости от расчетной зимней температуры.

·       Заменяют отдельные конструктивные элементы на индустриальные конструкции и детали, выпускаемые местными предприятиями стройиндустрии.

·       Уточняют сметную стоимость объекта в соответствии с условиями привязки.

Чертежи типового проекта в процессе привязки корректируют. При небольших изменениях в соответствующие листы проекта вносят необходимые уточнения. При значительных изменениях, например замене ленточных фундаментов свайными, выполняют расчеты и разрабатывают новые чертежи.После завершения привязочных работ откорректированные чертежи передают строительной организации 

Готовый дипломный проект

.http://dfiles.ru/files/xmjaqjo3r

Verification: 525000d4129137e0