лекция № 3

(СЛАЙД1) ЛЕКЦИЯ №3. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ. ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ. ТИПИЗАЦИЯ СБОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

Конструкции зданий состоят из отдельных элементов, связанных между собой в единую пространственную систему. Требования, предъявляемые к отдельным конструктивным элементам, обусловлены их назначением и характером работы под нагрузкой. Так, например, элементы перекрытий и покрытий должны быть прочными и достаточно жесткими, чтобы их прогиб не нарушал эксплуатационного режима здания: стены и колонны, поддерживающие покрытия, должны быть прочными и устойчивыми. В железобетонных элементах, кроме того, ограничивается ширина раскрытия трещин в бетоне растянутой зоны, а для некоторых видов предварительно-напряжённых конструкций должно быть исключено и образование трещин. (слайд2)Все здания в целом должны обладать пространственной жесткостью, т.е. надёжно сопротивляться действию вертикальных и горизонтальных нагрузок всех видов. Здания бывают каркасными и бескаркасными.

В бескаркасных зданиях пространственная жесткость создаётся благодаря совместной работе продольных и поперечных стен, соединенных покрытиями в единую пространственную систему.

(слайд3) Каркасные здания строят по рамной или рамно-связевой системе. Рамы состоят из стержней (балок и колонн), имеющих преимущественно жесткое соединение в узлах, связевыми конструкциями служат каменные стены, же­лезобетонные стенки-диафрагмы или стальные связи. В зданиях рамной системы все внешние нагрузки воспринимают поперечные и продольные рамы, объединенные в пространственную систему покрытием. В зданиях рамно-связевой системы совместно с рамами работают также связевые конструкции.

(слайд4)Прочность, жесткость и устойчивость отдельных элементов здания и всего здания в целом должны быть обеспечены на всех этапах возведения, для чего в необходимых случаях проектом должна быть предусмотрена установка временных креплений: связей, распорок и т.д. При проектировании зданий следует предусматривать возможность индустриального способа их возведения. Условиям индустриализации строительства в наибольшей степени отвечают сборные конструкции заводского изготовления, позволяющие выполнить монтаж здания в короткие сроки с эффективным использованием средств механизации.

Чтобы заводы могли обеспечить высокопроизводительный серийный выпуск элементов строительных конструкций, необходимо, чтобы число типов элементов было минимальным, а применение их массовым, т.е. чтобы их можно было устанавливать в зданиях различного назначения. С этой целью основные габаритные размеры и конструктивные схемы зданий унифицируют, т.е. для каждого типа зданий принимают определенную конструктивную схему, а основные размеры (в плане и по высоте) приводят к ограниченному числу стандартизованных размеров ни базе единой модульной системы. Единая модульная система предусматривает градацию размеров на базе модуля 100 мм или укрупненного модуля, кратного 100 мм. Так, например одноэтажные промышленные здания имеют унифицированные размеры в плане кратные укрепленному модулю 3 м (или 6 м), а размеры по высоте - кратные модулю 1,2 м.

Для каждого элемента здания выбирают наиболее рациональный прове­ренный на практике вариант конструктивного решения, который принимают в качестве типового. Номенклатура типовых элементов периодически обновляется.

(слайд5)Проектируя сборные конструкции зданий, следует стремиться к их мак­симальному укрупнению исходя из грузоподъёмности существующих монтажных механизмов и способа перевозки, чем крупнее элементы, тем меньше их число, следовательно, быстрее будет смонтировано здание.

Здание, независимо от назначения, по своей структуре представляет собой совокупность различных конструктивных элементов взаимосвязанных между собой в определенном порядке.

Решение конструктивных элементов, узлов, а также все а инструктивной системы здание определяется технологическим процессом, для которого здание предназначено, параметрами воздушной среды, объемно-планировочным решением и отвечающим ему конструктивным замыслом. Для выбора конструктивного решения любого здания целесообразно: определить функциональное назначение и место элемента, выявить воздействия, которым он подвергается, выявить процесс и явления, которые возникают под влиянием всей суммы внешних воздействий, сформулировать требования к рассматриваемым элементам, определяемые видением, нормами и правилами проектирования; выбрать возможные решения, оценить их и, наконец, выбрать окончательное конструктивное решение элемента, произвести необходимые расчёты и технико-экономические обоснования. Как следует из изложенного, поиск оптимального решения конструктивного элемента здания - сложная задача, основывающаяся на оптимизации решения по нескольким критериям. Во многих случаях такого решения достигнуть невозможно. Отсюда поиск сводится к выявлению некоторого компромиссного решения, которое, не яв­ляясь лучшим при оценке его по одному из критериев, оказывается оптимальным при учете всей совокупности критериев. (слайд6)Таким образом, на первом этапе проектирования определяют функциональное назначение и место конструктивного элемента в здании. На втором этапе решения возникает необходимость всю совокупность воздействий, которым подвергается элемент в процессе изготовления, транспортировки, монтажа и последующей эксплуатации, схематизировать и представить в виде системы простейших воздействий. На третьем этапе выявляются все последствия, обусловленные основными видами воздействий, с учётом вероятности их возникновения, повторяемости и совпадения. На четвёртом этапе устанавливают требования, которым должен удовлетворять элемент. На пятом (основном) этапе решения производится выбор замысла конструкции на основе сопоставления различных вариантов её решения и с использованием различных строительных материалов.