Файл: Максимов С.Н. Инженерные сооружения (с основами строительного дела) учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 70
Скачиваний: 1
крытия, подкрановые, обвязочные и |
фундаментные балки, а в- |
ряде случаев (при пролетах между |
колоннами более 12 м) и |
вспомогательные колонны. Каркас здания в целом должен на дежно и устойчиво работать под действием крановых, ветровых и других нагрузок. В ряде случаев в его состав вводят специаль ные распорные элементы, увеличивающие его жесткость.
Рис. 171. |
Поперечный разрез одно |
Рис. 172. |
Схема |
подкрановой опоры: |
|||
этажного |
промышленного |
здания с |
1 — колонна |
с уширением; |
2 — крановая |
||
|
|
несущими стенами: |
|
тележка; 3 — мост |
крана; |
4 — подкрано |
|
а — без |
мостового крана; б — с |
мостовым |
|
вая |
балка |
|
|
краном; |
/ — несущая стена; 2 — пилястра; |
|
|
|
|
||
|
|
3 — покрытие |
|
|
|
|
|
Колонны каркасных одноэтажных зданий выпускаются раз личных конструкций: для размещения в углах здания (крайние опоры) и в середине стены, а также с возможностью расположе ния на них подкрановых балок. Для этого в верхней части колон
ны устраивают специальные уширения тела |
колонны |
и |
уступ |
|
для опирания крана |
(рис. 172). Нижняя часть колонны часто де |
|||
лается уширенной — этим элементом колонна |
опирается |
на |
фун |
|
дамент. |
колонны одноэтажных зданий обычно |
изго |
||
Железобетонные |
товляются из бетонов марки 300—400 без предварительного на пряжения арматуры, так как колонны работают в основном на
сжатие. |
|
|
|
|
|
вые |
Весьма ответственным элементом здания являются подкрано |
||||
пути, располагаемые |
обычно |
на |
подкрановых балках |
||
(рис. 172). Последние выполняются |
в виде |
металлических |
|||
или |
железобетонных балок, |
причем |
для |
лучшего |
восприятия ди |
291
намических нагрузок |
и уменьшения |
деформаций применяется |
предварительно-на пряженный железобетон. |
||
М н о г о э т а ж н ы е |
з д а н и я с |
несущими стенами, особен |
но в промышленном строительстве, в настоящее время применяют редко. В гражданском (жилищном) строительстве они иногда еще встречаются, но обычно это здания небольшой этажности (до
Рис. 173. Схема каркасного здания:
1 — наружные колонны; 2 — внутренние колонны; 3 — ригель каркаса (прогон)
5 этажей). Однако и в таких зданиях междуэтажные перекрытия опираются внутри здания на колонны, а по внешнему контуру — на стены и создают таким образом «неполный» каркас. Обычным типом многоэтажного промышленного и современного граждан ского (жилого) здания является каркасный (рис. 173), у которого все междуэтажные перекрытия, как и покрытие здания, опира ются на колонны, а стены являются лишь ограждающей конструк цией.
§3. КОНСТРУКЦИИ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИЙ
Ст е н ы состоят из следующих элементов: цоколя — нижней, юбычно несколько утолщенной части стены, опирающейся на фун
2 9 2
дамент; |
простенков — отделяющих друг от друга отверстия |
(прое |
||
мы) для |
окон и дверей; |
перемычек — балок, |
поддерживающих |
|
часть стены над проемом; |
карниза — выступа |
в верхней |
части |
стены, предохраняющей его от попадания на стену воды, стекаю щей с крыш; гидроизоляции, располагающейся в нижней части
а — из булыжника; б — тротуар; i — мощение булыжником; |
2 — песок; 3 |
|||
асфальт- |
4 — щебеночная подготовка; 5 — бордюрный камень; |
в — мостовая; |
||
|
7 _ стена здания; 8 — гидроизоляция; |
9 — бетон; /0 —глина со щебнем |
||
стены |
и препятствующей капиллярному подсосу влаги из грунта |
|||
в тело |
стены (выполняется в виде слоя жирного |
цементного рас |
||
твора |
или |
рулонного кровельного |
материала рубероида). |
|
Вдоль |
стены снаружи здания |
всегда сооружают ^ о т м о с т к у |
||
(рис. |
174), |
имеющую уклон от здания к окружающей территории |
293
и предназначенную для защиты от попадания в прифундаментную часть влаги, стекающей с кровли здания или со стены. Ширина отмостки должна на 20—30 см превышать вынос карниза.
Во избежание образования трещин из-за неравномерного расширения при нагреве, а также из-за неравномерных осадок в стенах предусматривают температурные и осадочные швы, ко торые для обеспечения непродуваемости заполняют паклей или рубероидом.
Стены современных капитальных промышленных и граждан ских зданий строят из кирпича, блоков, панелей и т. п. В отдель ных случаях для отделки стен и заполнения пространств между несущими элементами каркаса применяют стекло, легкие металлы и пластмассу. Некоторые мелкие здания и сооружения возводят еще из дерева, но этот материал для стен является в настоящее время отживающим.
Кирпичные стены, как и стены из других естественных или ис кусственных камней, все еще широко используются в практике промышленного и гражданского строительства. Для придания надлежащей прочности и устойчивости кладку ведут с перевязкой, т. е. с расположением камней так, чтобы швы в нижнем ряду пе рекрывались камнями вышерасположенного ряда. Раствор, на ко тором ведется кладка, обволакивает каждый камень и связывает всю кладку в единый массив. Кирпичные стены возводят из гли
няного (обожженного |
«красного»), |
силикатного |
(«белого») и |
|
шлакового кирпича, толщиной кратной |
«полукирпичу» (0,5; 1, |
1,5 |
||
и т. д.). |
|
|
|
|
Стены из бетонных |
(мелкоблочиых) камней |
возводятся |
так |
же, как и из кирпича, т. е. методом ручной кладки. В целях эко номии ручного труда и повышения производительности труда в настоящее время переходят на такие стеновые материалы, как крупные блоки, панели и т. д.
Крупноблочные стены возводят из бетонных или других бло ков весом до 5 т путем монтажа их с помощью кранов. Такие блоки изготовляются на заводах железобетонных конструкций, а доставка на строительство осуществляется специальным транс портом. Установка блоков в стену ведется на цементном растворе с заполнением им же вертикальных швов. Стены из крупных бло ков могут работать как несущие элементы здания.
Крупнопанельные стены возводятся из тонких железобетон ных или армированных керамзито- и пенобетонных плит, изготов ляемых на специальных заводах и навешиваемых к несущему каркасу здания. Такие стены всегда являются не несущими, так как плиты ввиду малой толщины недостаточно прочны для этого. Монтажные работы по возведению панельных стен состоят из сварки стыковой арматуры с последующим заполнением швов и стыков между панелями и каркасом цементным (строительным) раствором.
2 9 4
Наибольшая механизация строительных работ достигается при сборке зданий из пространственных блоков, когда на строи тельную площадку доставляют с домостроительных комбинатов готовые секции, представляющие собой целые комнаты, лестнич ные клетки, кухонные и санитарно-технические узлы и т. и.
~Т,
л
Рис. 175. Железобетонные фермы.
а — сегментная; б — с параллельными поясами
Рис. 176. Железобетонные пространственные покрытия:
а — двоякой кривизны; 6 — цилиндрическая
Покрытия ограждают здание и сооружения сверху и несут нагрузку от снега и дождя. В них различают две основные части,
несущую и ограждающую. Несущая часть может состоять из от дельных плоских элементов (балок, ферм, плит и т^ п рис. 175)
или из пространственных конструкции (рис. 176). Последние пред
295
ставляют собой купол или оболочку и являются не только несу щим, по и ограждающим элементом здания.
Междуэтажные перекрытия—’важнейший элемент всякого многоэтажного здания. Балки перекрытия опираются на колонны или стены и вместе с ними создают рамы, являющиеся основой всего несущего каркаса здания. Для придания надлежащей жест кости многоэтажному зданию в состав его каркаса вводятся спе циальные элементы — стальные связи. Это особенно важно в зда ниях с навесными панельными стенами, тогда как в стенах из крупных блоков жесткость конструкции обеспечивается самими несущими стенами.
Конструкции таких элементов здания, как кровли, лестницы, двери и окна, перегородки и другие, нами не рассматриваются, так как эти элементы являются второстепенными во взаимодей ствии сооружения с основанием.
Выбор типа и конструкции промышленного или гражданского здания и сооружения производится исходя главным образом из его назначения и является результатом специальных проектных проработок.
При этом геологические условия не только принимаются во внимание, но часто являются решающими. Так, решение вопроса о разрезке каркаса или несущей стены осадочными или строи тельными швами основывается на анализе сжимаемости основа ния. Наличие большой разнородности (по сжимаемости) основа ния может потребовать введения большей жесткости конструкции здания или разрезки его на отдельные секции. Особенности гео логической обстановки в наибольшей степени определяют выбор типа и конструкции фундамента, а также влияют на решение многих вопросов проектирования надфундаментной конструкции сооружения.
§4. ПОДЗЕМНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Вмировой практике промышленного строительства имеются примеры размещения под землей заводов, электростанций, скла дов и хранилищ, гаражей и ангаров, баз и убежищ и т. п. Строи тельство подземных промышленных сооружений за рубежом про изводилось еще до второй мировой войны, но особенно широкое распространение получило во второй ее половине. В послевоенное время во многих странах мира продолжалось сооружение различ ных подземных заводов, складов, баз и т. п.
Заводы с крупным и тяжелым оборудованием (с прокатными станами, со сборкой крупногабаритных машин и т. п.) требуют очень больших помещений с широкими входами и выходами, по этому подобные предприятия редко помещают под землей. Обыч но под землей размещают заводы, производящие всевозможные станки и моторы, точные и другие приборы, электронные и опти ческие устройства, химические препараты, снаряды и т. п.
2 9 6
Площади подземных предприятий в ряде случаев достигают больших размеров, превышая многие тысячи квадратных метров. Так, из зарубежной практики известен пример подземного завода авиационных моторов, занимавшего площадь до 830 тыс. м2.
Подземные предприятия можно располагать в любых поро дах, хотя наиболее пригодны для этого достаточно прочные и ус
тойчивые |
породы, залегающие выше |
уровня подземных |
вод. |
Практика |
подобного строительства |
знает примеры размеще |
|
ния подземных предприятий в скальных породах различного |
со |
||
става. |
|
|
|
Для размещения подземных предприятий могут использовать ся как уже существующие подземные выработки, так и специаль но для этого разрабатываемые. При этом естественные пещеры, как правило, оказываются непригодными (из-за неправильной формы, крупных полостей, извилистых и узких соединительных проходов). Существующие тоннели тоже малопригодны для этих целей ввиду малого их сечения и необходимости ведения больших работ по их расширению. Зато выработанное пространство руд
ников (железорудных, соляных |
и др.) нередко использовалось |
для размещения промышленных |
предприятий. Однако угольные |
шахты ввиду недостаточной устойчивости вмещающих пород и опасности их (по пыли и газу) для этих целей не используются.
Подземные заводы размещают обычно в сети разветвленных тоннелей или в отдельных камерах, отделенных друг от друга це ликами пород. Эти помещения могут располагаться на одном и на нескольких горизонтах — выбор того или иного варианта рас положения зависит от геологического строения и гидрогеологи ческих условий массива и от технологической схемы производства.
В настоящее время в США форма подземных выработок для
заводов стандартизована |
(одна из схем дается на |
рис. |
177). |
В подземных заводах |
предусматривается система |
основных |
|
и запасных выходов и входов, приточно-вытяжная |
вентиляция |
(с резервными воздухозаборами и подачей 6—10 м3/мин свежего воздуха на каждого работающего), кондиционирование воздуха, отопление и освещение, а также необходимые санитарно-техниче ские устройства.
В настоящее время в более чем 30 странах мира строится и эксплуатируется свыше 300 подземных электростанций. Боль шинство из них гидравлические, хотя в ряде стран построены подземные паро- и газотурбинные и атомные электростанции.
Кроме того, во многих странах эксплуатируются и строятся многочисленные подземные сооружения большого сечения и раз ного назначения: убежища для людей, стоянки для судов, базы и доки для подводных лодок, гаражи для автомашин, ангары для самолетов и др.
Среди подземных сооружений большое распространение по лучили всевозможные склады и хранилища продуктов, боеприпа
2 9 7