- •II . Грунты. Искусственные основания фундаментов
- •III.Фундаменты и фундаментные балки
- •IV. Железобетонные колонны одноэтажных промзданий.
- •V. Стальные колонны одноэтажных промзданий.
- •VI. Колонны железобетонного и стального фахверков
- •VII. Обвязочные балки. Перемычки.
- •VIII. Подкрановые балки железобетонные и стальные.
- •IX. Стальные вертикальные связи по колоннам железобетонных и стальных каркасов.
- •X. Общие сведения о конструктивных элементах покрытий
- •XI. Железобетонные балки скатных, малоуклонных и плоских покрытий.
- •XIII. Железобетонные стропильные фермы.
- •XIV. Стальные стропильные и подстропильные фермы. Связи по фермы.
- •XV. Распорные плоскостные конструкции
- •XVI. Перекрестные системы покрытий общественных и промышленных зданий.
- •XVII. Тонкостенные пространственные конструкции покрытий
- •XIX. Висячие конструкции покрытий общественных и промышленных зданий
- •XX. Пневматические и тентовые покрытия
- •XXI. Конструкции настилов покрытий одноэтажных промзданий
- •XXII. Сборные железобетонные ребристые плиты покрытий одноэтажных зданий.
- •XXIII. Кровли промзданий.
- •XXIV.Водоотвод с покрытий
- •XXV. Световые, светоаэрационные и аэрационные фонари
- •XXVI. . Каркасы многоэтажных и двухэтажных зданий
- •XXVII. Сборные железобетонные ригели и плиты ребристые для многоэтажных промзданий.
- •XXVIII. Каркасы многоэтажных промзданий с большими пролетами.
- •XXIX. Конструкции стен одноэтажных и многоэтажных промзданий.
- •XXX. Светопрозрачные вертикальные ограждения промпредприятий.
- •XXXI. Конструкции окон витражей и витрин. Конструкции беспереплетных ограждений.
- •XXXII. Ворота промышленных зданий
- •XXXIII. Лестницы, пандусы, подъемно – транспортное оборудование производственных и общественных зданий промпредприятий.
- •XXXV. Сборно-разборные и трансформирующиеся перегородки.
- •XXXVI. Двери общественных и производственных зданий промпредприятий.
- •XXXVII. Подвесные потолки. Основы проектирования.
- •XXXIX. Полы. Конструкции полов из штучных материалов.
- •XXXX. Полы. Конструкции сплошных бесшовных полов
- •XXXXI. Промышленные и сельскохозяйственные емкостные сооружения:
- •XXXXII. Промышленные и сельскохозяйственные емкостные сооружения: силосы и газгольдеры.
- •XXXIII Промышленные и сельскохозяйственные емкостные сооружения: галереи, опорные надземные трубопроводы
- •XXXXIV. Промышленные сооружения: трубы дымовые и вентиляционные
Нижегородский архитектурно-строительный университет
Кафедра архитектуры
Реферат-справочник
КОНСТРУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Выполнил студент гр.007 А.В. Косолапова Принял доцент кафедры архитектуры В.Н. Ершов
Н.Новгород - 2006
Содержание:
Системы несущих остовов
Для большинства плоскостных несущих конструкций покрытий одноэтажных зданий в качестве вертикальных опор используются колонны каркаса и редко стены. Наиболее распространены две конструктивные системы каркасного остова. В первой балки, фермы и т. п. — так называемые стропильные конструкции — опираются непосредственно на колонны (рис. I,а). Во второй — те же стропильные конструкции опираются на балки или фермы, расположенные вдоль здания. Эти балки или фермы, названные подстропильными, применяются при необходимости увеличения шага колонн, например, с 6 до 12 или даже до 18 м. При этом все остальные конструктивные элементы здания (плиты и фермы покрытия, фонари и т. п.) не изменяются, в том числе и колонны крайних рядов. Вариантное решение — использование крупноразмерного настила для перекрытия основного пролета. Конструктивные схемы обеих систем одинаковы: в направлении пролета колонны работают на восприятие усилий от всех горизонтальных и вертикальных нагрузок как стойки, защемленные в фундамент, шарнирно связанные со стропильными конструкциями, которые благодаря такой связи не участвуют в работе колонн на изгиб. В продольном же направлении связи по каждому ряду колонн освобождают их от восприятия горизонтальных усилий и обеспечивают жесткость несущего остова.
Особенности сечений колонн обеих систем: при изменении габаритов здания ширина их сечения в направлении шага практически не изменяется; в направлении же пролета высота сечения тем больше, чем выше здание и чем больше пролет. А при крановых нагрузках к работе колонн на изгиб в этом направлении добавляются: внецентренное приложение вертикальных нагрузок от кранов и тормозные усилия от движения тележки кранов. Поэтому колонны в поперечном направлении могут иметь существенное развитие.
В одноэтажных зданиях распространены также системы несущего остова с опиранием конструкций покрытия по контуру (на три-четыре опоры по углам, на опоры по всем сторонам и т. п.). При таких конструктивных системах используются и связевые конструктивные схемы, и рамные, когда вертикальные опоры работают на восприятие всех видов нагрузок по обоим направлениям как стойки, защемленные в фундамент. Форма сечений таких опор — квадратная, круглая, многоугольная.
Несущими опорами шатровых плоскостных конструкций (арок, сводов) чаще всего служат фундаменты, реже пилоны.
Ниже (рис.I) приведены схемы каркасов одноэтажного производственного здания с применением стропильных и подстропильных конструкций:
Рис.I
а — схема каркаса с перепадом высот в поперечном сечении;
б —- бескрановые пролеты;
в — пролеты с крановым оборудованием;
г — с продольным расположением ригелей;
д — типы подстропильных конструкций;
е, ж — применение подстропильных конструкций пролетами 12 и 18 м;
и — общий вид; / — фундаменты;
2 — консоли колонн;
3 — фундаментные балки;
4 — пристенная (крайняя) колонна;
5 — средняя колонна;
6—односкатная балка;
7 — плиты покрытий;
8 — подкрановые балки;
.9 — обвязочные балки;
/0 —двускатная балка или ферма;
// — рама фонаря;
12 — подстропильная балка или ферма;
13, 15 — типы подстропильных ферм для опирания стропильных сегментных ферм, ферм с параллельными поясами;
14 — подстропильная балка для опирания балок;
/6— наружные стены (панели);
/7 — остекление;
18 — металлические связи;
19 — внутренний водосток;
20 — отмостка;
21 — ригели;
22 - коробчатые плиты КЖС; пролетом 18, 24 м
Ключевые слова:
-типы опирания стропильных конструкций: на колонны
на балки или фермы
-подстропильные конструкции
-связевые и рамные конструктивные схемы
II . Грунты. Искусственные основания фундаментов
Грунты — это геологические породы, залегающие в верхних слоях земной коры, состоящие из твердых частиц (зерен) разной крупности (скелета грунта) и пор, заполненных или воздухом полностью, либо частично водой.
Основанием называют толщу грунта, непосредственно воспринимающую нагрузку от фундаментов здания или сооружения. Основание, способное воспринимать нагрузку без предварительного усиления грунтов называют естественным. Основание, способное воспринимать нагрузку только после проведения мероприятий по усилению грунтов, называют искусственным.
Вследствие давления, передаваемого зданием на основание, грунты под фундаментов испытывают значительные сжимающие усилия. Под действием этих усилий грунты равномерно уплотняются. Такие равномерные деформации называют осадкой грунта, которая вызывает осадку фундаментов.
Неравномерные деформации грунта, происходящие в результате уплотнения и, как правило, коренного изменения структуры грунта под воздействием внешних нагрузок, собственной массы грунта и других факторов (замачивания просадочного грунта, подтаивание линз льда в грунте и т. д.), называют просадками. Они могут вызвать повороты фундаментов и т. п. вплоть до разрушения. Просадки оснований недопустимы. Для того чтобы осадки не оказали опасных воздействий на работающие под нагрузкой конструкции и не повлияли на условия эксплуатации зданий, установлены предельные величины деформаций основания и напряжений в грунте, возникающих под подошвой фундаментов.
По своему строению грунты состоят из частиц, удерживаемых от взаимного смещения различным образом: жесткой связью между зернами (спаянностью)— в сцементированных грунтах, постоянно сохраняющих свою структуру; силой трения — в сыпучих грунтах; силой сцепления — в связных грунтах.
Грунты, используемые в качестве оснований зданий и сооружений, подразделяют в зависимости от геологических характеристик на скальные и нескальные.
Глинистые грунты относятся к категории связных грунтов. Глинистые частицы скреплены силами внутреннего сцепления, величина которого зависит от влажности грунта. Глинистые способны при увлажнении переходить из твердого состояния в пластическое и даже в текучее, а находящиеся в твердом сухом состоянии, служат прочным основанием.
В зависимости от степени влажности или степени заполнения пор водой различают грунты маловлажные, влажные и насыщенные водой. Крупнообломочные и песчаные грунты с крупностью частиц выше средней при увлажнении малосжимаемы и могут служить устойчивым основанием. Очень сильно влияет на снижение несущей способности грунта увлажнение пылеватых песков с глинистыми и илистыми примесями. Такие грунты в водонасыщенном состоянии становятся текучими и называются плывунами. Возведение зданий на таких грунтах требует дополнительных мер по усилению основания.
В строительной практике встречаются насыпные грунты — искусственные насыпи, образованные в результате культурной и производственной деятельности человека. Такие грунты формируются при засыпке оврагов, высохших водоемов, на месте свалок и отходов производства и т. п. Плотность насыпных грунтов часто зависит от характера подстилающего слоя и состава насыпи (наличие мусора, шлаков и др.). Вопрос об использовании насыпных грунтов в качестве основания для зданий и сооружений рассматривается в каждом отдельном случае в зависимости от характера грунта и возраста насыпи. Несущая способность глинистых грунтов при их увлажнении значительно снижается. При замерзании влажных глинистых грунтов основания происходит замерзание воды в порах: происходит так называемое «пучение», которое часто является причиной деформаций фундаментов и зданий. Поэтому глубина заложения фундаментов от уровня земли на глинистых грунтах должна быть, как правило, ниже глубины зимнего промерзания на 15...20 см.
Глинистые грунты (например, лёссы и лёссовидные), обладающие в природном состоянии крупными порами (макропорами), называют макропористыми грунтами. При увлажнении такие грунты из-за содержания в них растворимых в воде извести, гипса и других солей теряют связность, быстро намокают и при этом уплотняются, образуя просадки. Указанные грунты называют просадочными и для обеспечения необходимой прочности и устойчивости возводимых на таких грунтах зданий и сооружений в строительстве должны выполняться специальные мероприятия по укреплению грунтов основания и по защите их от увлажнения.
Грунтовые воды образуются при проникновении в грунт атмосферных осадков. Дойдя до водонепроницаемого слоя («водоупора»), например слоя глины, вода стекает по его склону, просачиваясь через водопроницаемые слои. Уровень дренируемой воды зависит от близости водоупора к поверхности, от сезонных колебаний уровней воды в водоемах местности и т. п. Этот уровень, называемый уровнем грунтовых вод, может изменяться еще и от проникновения воды сверху—при таянии снегов, дождях и при наличии прослоек глинистых грунтов, задерживающих движение воды.
В зависимости от гидрогеологических условий, слои грунта могут быть в различной степени насыщены грунтовой водой. Крупнозернистые грунты содержат ее в том случае, если ниже них залегают водоупорные слои. Мелкозернистые грунты могут содержать грунтовую воду частично или полностью, а глинистые грунты в силу своей большой влагоемкости чаще всего имеют только капиллярную (связную) воду.
Грунтовые воды, содержащие растворенные примеси солей и других веществ, разрушающих материал фундаментов, называют агрессивными. Для защиты от агрессивных грунтовых вод создаются специальные конструкции, способные работать в агрессивной среде и защищающие фундаменты от разрушения (СНиП 3.02.01— 83).
Искусственное основание. Если грунты основания в пределах сжимаемой толщи не обладают необходимой несущей способностью (насыпные грунты, торфянистые, рыхлые песчаные и суглинистые грунты с большим содержанием органических остатков и т. п.), их искусственно укрепляют или применяют фундаменты, передающие нагрузки на нижележащие прочные грунты, в частности, свайные фундаменты. Выбор свайных фундаментов или способа укрепления грунтов производится технико-экономическим сопоставлением различных вариантов устройства оснований и фундаментов. В массовом гражданском строительстве, как правило, применяют искусственные основания двух типов: основание, создаваемое уплотнением грунта, и основание, создаваемое его закреплением. При слабых грунтах часто используют песчаные подушки .Искусственное закрепление слабых грунтов достигается цементацией, термическим способом, химическим закреплением или силикатизацией грунтов.
Термический способ глубинного уплотнения грунта применяют для устранения просадочных свойств лёссовых грунтов на глубине до 10 ... 15 м. Цементация применяется для укрепления гравелистых, крупно- и среднезернистых песков, для заделки трещин и полостей в скальных грунтах. Силикатизация состоит в инъекции через трубы в грунт растворов жидкого стекла и хлористого кальция и применяется для укрепления песчаных пылеватых грунтов, плывунов и макропористых грунтов. Инъекция делается на глубину 15 ... 20 м и более, а радиус распространения силикатизации достигает 1 м.
Ключевые слова:
- осадку фундаментов маловлажные, влажные и насыщенные водой
- насыпные грунты
- глубина заложения фундаментов
- просадочными
- уровнем грунтовых вод
- искусственное основание