Варианты конструктивных решений совмещённых крыш.

Конструкция вентилируемой совмещённой крыши с внутренним водоотводом, состоящая из крупноразмерных ж/б скорлуп : конструкция состоит из двух ж/б скорлуп с рёбрами , обращёнными внутрь панели , и утеплителя из минераловатных плит , укладываемых между скорлупками. Нижнюю и верхнюю скорлупы объединяют керамзитобетонными клиновидными рёбрами. Которые придают необходимый уклон верхней кровельной скорлупе. рис 142 а.

Водосточные воронки на крыше размещают по продольной оси здания .Между воронками устраивают треугольные скаты- так называемые конверты или прямые желоба с уклоном в 1-1,5 процента рис 142, б.

При устройстве совмещённой крыши целесообразно сочетать в одном монтажном элементе несущие , тепло , гидроизоляционные и вентиляционные функции и таким образом создавать крупноразмерную панель большой заводской готовности. Такие панели изготовляют из армированного пенно и газобетона

Рис 143. Для вентиляции в панели оставляют продольные цилиндрические каналы. Гидроизоляционный ковёр на поверхность панели частично укладывают на заводе. Систему расположенных в панелях каналов присоединяют к сборному вентиляционному каналу на продольной оси крыши; над каналом находятся вытяжные шахты. рис 143 б

Вентиляция совмещённой крыши без устройства над ней вытяжных шахт не даёт надлежащёго эффекта. Крыша из скорлуп по массе и стоимости наиболее экономичная.

Рисунки , к которым относится текст ответа.

Билет № 21.

Вопрос № 2.Висячие покрытия: мембранные конструкции. Особенности их работы, конструктивные решения.

Мембранные покрытия состоят из свободно провисающих или предварительно натянутых металлических листов, являются одновременно и несущей, и ограждающей конструкцией (преимущество перед вантовым покрытием). Недостаток -больший расход металла, чем в вантовых конструкциях. Материал: металл, дерево.

Пример мембранного покрытия.

1 — опорный контур; 2 — мембрана; 3 — усиление мембраны в целях получения уклона кровли к периферии;4 стойки под опорным контуром;

Важным элементом висячих покрытий является опорный контур. Опорный контур имеет прямоугольное сечение и изготовляется из ж/б (монолит ного или сборного). При круглом и овальном планах контура его ширину предварительно принимают от 1/40 до 1/60 пролета, а высоту — от 1/2 до 1/4 ширины. Ширина прямолинейного опорного контура предварительно принимается от 1/8 до 1/15 расстояния между опорами, а высота — от 1/1.5 до 1/3 ширины. Опорный контур служит для крепления висячего покрытия, передающего на него растягивающие усилия. Мембраны привариваются к стержням, которые затем крепятся к контуру подобно вантам. Крепление вант может быть выполнено «намертво», т. е. без регулирования натяжения, или с возможностью такого регулирования. При устройстве натяжных устройств, позволяющих подтягивать ванты, придавая им требуемое напряжение, применяют несколько способов: закрепление вант в шарнирах и натяжение с помощью муфт; пропуск вант через опорный контур и упор в него снаружи с помощью натяжных гаек и т. п.

Крепление покрытия к вантам выполняется несколькими способами в зависимости от вида покрытия. Если покрытие светопрозрачное и состоит из синтетических листов, армированных проволокой, то крепление их выполняется обычными проволочными скрутками. Чтобы предотвратить протекание через проделанные для скруток отверстия, сверху наклеивается еще один слой неармированного синтетического листа.

7 —армированная, синтетическая светопрозрачная пленка; 8 — проволочная скрутка; 9 — выравнивающая прокладка; 10 — крюк с нарезкой;

Если в покрытии применен стальной или алюминиевый лист гофрированный, с утеплителем или без него, крепление выполняется с помощью стержней, приваренных к листу. При закругленных гофрах крепление может быть осуществлено крюками, пропущенными через верхнюю волну гофры, над которой устанавливается гайка с резиновой шайбой, закрывающей отверстие.

6 — трос; 11-приваренные стержни с нарезкой: 12 — стальной профнастнл; 13 — асбестоцементные плиты унифицированного профиля: 14 — кляммеры.

Покрытие из трехслойных утепленных панелей крепится на прокладке из гетинакса, закрепляемой на пластинках, одновременно скрепляющих и пересечение вант. При этом верхние пластины панелей могут свариваться.

6 — трос; 15 — профилированные прижимные стальные пластины; 16 — прокладка из гетинакса; 17 —алюминиевый лист; 18 — наваренный шов; 19 —крюк (выпуск арматуры); 20 — железобетонная плита

Покрытие типа висячей оболочки монтируют на крюках, на которых сборные железобетонные плиты подвешивают к несущим тросам. В швах между панелями, в которых несущих тросов нет, панели соединяют с помощью выпущенной из бетона арматуры, которую сваривают. Панели временно пригружаются, и швы между ними замоноличиваются. После затвердения бетона в швах временная нагрузка снимается и тросы, растянутые под временной нагрузкой, стремясь сжаться, обжимают железобетонное висячее покрытие, превращая его в предварительную напряженную висячую оболочку.

19 —крюк (выпуск арматуры); 20 —железобетонная плита.

Важным конструктивным моментом у всех висячих покрытий является восприятие распора. В конструкциях с круглым или овальным в плане контуром распор полностью в нем погашается; контур в основном работает на сжатие . Такая конструкция висячего покрытия внешне безраспорная, т. е. вертикальные опоры воспринимают вертикальные усилия.

Иначе обстоит дело с прямолинейным контуром. Опоры здесь воспринимают от покрытия как вертикальные нагрузки, так и распор, передавая равнодействующую от этих усилий на фундамент. В этих случаях часто опорам придают наклонную форму, с тем чтобы равнодействующая проходила возможно ближе к оси опоры при разных положениях нагрузки на покрытии.

1 — несущая ванта; 2 — опорный контур 3 наклонная опора с изогнутой осью, соответствующей положениям равнодействующих;4 фундамент.

Большие значения распора при горизонтальной подошве фундамента могут вызвать сдвижку фундамента вдоль плоскости подошвы; чтобы этого не произошло, иногда приходится давать соответствующий уклон подошве фундамента. В тех случаях, когда проект сооружения позволяет соединить противолежащие фундаменты железобетонными ребрами или распорками, горизонтальные усилия в фундаментах могут быть ими погашены.

1-несущая ванта;2-опорный контур;3-наклонная опора с изогнутой осью; 11-ребра, соединяющие противолежащие фундаменты;

Пример рационального погашения распора от покрытия в здании с закругленными торцами, представляющими собой вертикально поставленные своды. В местах перехода этих сводов — криволинейной стены в прямолинейную они стянуты затяжками, погашающими в сводах распор, поэтому горизонтальные усилия от висячего покрытия передаются на стены и на фундамент и погашаются в нем встречными направлениями этих усилий, вследствие чего весь ленточный фундамент под наружными стенами сооружения работает как обычный, безраспорный.

2-опорный контур;12 — овальные торцовые стены, работающие как вертикально поставленные своды; 13—верхняя затяжка этого свода; 14 — нижняя затяжка;

См.Казбек-Казиев стр. 151-157.

Билет № 22.

Вопрос № 1.Водоотвод с покрытий здания.

Организованный наружный водоотвод обязателен для зданий в 3...5 этажей. При большей этажности применяют внутренний водосток.

При неорганизованном водоотводе (до двух этажей включительно) вынос карниза должен быть не менее 0,6 м, а над входами и балконами обязательно устраивают козырьки.

Организованный наружный водоотвод осуществляется желобами, расположенными в нижней части кровли, и навесными водосточными трубами .

Желоба бывают накладными, навесными и в виде карнизов из железобетона. Накладные желоба состоят из изогнутой полосы кровельной стали, которая с помощью крюков из полосовой стали крепится к металлической кровле. Уклон таких желобов достигается за счет постепенного уменьшения расстояния желоба от кромки крыши, причем у места слива дождевой воды в воронку водосточной трубы оно минимально. Лоток в этом месте направляет в воронку дождевую воду, откуда она поступает в водосточную трубу, далее в городскую ливневую канализацию.

в- накладной желоб;8 — деревянная обрешетка; 9,10 — рулонная кровля из пергамина (9) и рубероида (10).

Навесные желоба из кровельной стали подвешиваются на металлических крюках, которые крепятся к стропильным ногам или к кобылкам кровельной конструкции. Уклон желоба 1 .. .2% достигается за счет увеличения провисания крюков, причем дождевая вода поступает в воронку водосточной трубы сразу с двух сторон. В отличие от накладных желобов, которые применяются чаще на металлических кровлях, навесные желоба можно применять при любых кровельных покрытиях.

5 — держатель; 6 — металлический желоб;

Карнизные желоба выполняются из железобетона и имеют специальный профиль. Уклон в таких желобах создается дополнительным слоем бетона на дне желоба. Закрепляется карнизный железобетонный желоб в стене дома с применением анкера, заделанного в стену.

12 — желеэобетонный желоб; 13 — мауэрлат;; 15 — анкер; 16 — гидроизоляционный ковер

Водосточные трубы крепят к стенкам стальными ухватами или хомутами, расположенными по вертикали с шагом 1,5 м. Расстояние между водосточными трубами и их диаметр назначают в зависимости от площади крыши: ориентировочно 1 см² сечения водосточной трубы на 1 м² площади ската крыши; при этом расстояние между трубами не должно превышать 15 м. Для I... III климатических районов ориентировочно принимается: на одну трубу диаметром 100 мм площадь водосбора не должна превышать 80 м², диаметром 140 мм —100 м²; диаметром 180 мм—130 м².Эти цифры для южных районов принимают с коэффициентом 1,5.

1 — воронка: 2 — колено водосточной трубы; 3 —отмет; 4 — ухват;

См.Казбек-Казиев стр.106-108

Билет № 22.

Вопрос № 2.Пневматические конструкции покрытий.

Пневматические конструкции- мягкие оболочки, несущие функции которых обеспечиваются воздухом, находящимся внутри них под избыточным давлением. Материал-воздухонепроницамая ткань, синтетическая, армированная, пленка. Преимущество- небольшой вес и объем, которые они имеют в ненадутом состоянии. Это значительно облегчает их транспортировку и монтаж. Делятся на две группы: воздухоопорные оболочки и воздухонесомые покрытия. Избыточное давление воздуха у первых находится под покрытием, а у вторых в несущих пневмобаллонах.

Воздухоопорые оболочки:

Воздухонесомые покрытия:

1 — шлюз; 2 — растяжки между пневмоарками; 3 —стояки, поддерживающие пневмолинзу; 4 — оттяжки

Форма воздухоопорных оболочек- цилиндр , сфера. Воздухонесущие покрытия -пневмокаркасы, пневмоматы и пневмолинзы. Пневмокаркасы и пневмоматы наиболее рационально используются в форме арок, а пневмолинзы — в форме чечевицы или подушки.

Цилиндрические воздухоопорные оболочки выполняются со стрелой подъема, равной от 3/8 до 1/2 пролета. Торцы заканчиваются либо сферической, либо цилиндрической поверхностью. Такая оболочка состоит из: 1)шлюзов для пере-хода,2) оболочки, под которой находится избыточное давление воздуха, и 3)вентилятора,поддерживающего это давление. Шлюзы выполняют в виде легкого металлического каркаса, обтянутого той же тканью, из которой сделана оболочка. Соединяется ткань шлюза с тканью оболочки с помощью переходника, т. е. ткани соответствующего раскроя. Освещаются помещения дневным светом через светопрозрачные вставки из синтетических пленок. В нижней части оболочки устраивается силовой пояс, с помощью которого оболочка крепится к основанию. Помещение обогревается калорифером. Избыточное давление под оболочкой не превышает 500 Н/м². В целях уменьшения утечки воздуха, с обеих сторон силового пояса у основания предусматриваются фартуки. Наружный фартук присыпается землей, а внутренний помещается под поверхностью пола.

1—торцевая секция оболочки- 2 — средняя секция;3- монтажный шов; 4 — светопрозрачные вставки 5 — силовой, катенарный пояс; б — патрубки для подачи воздуха под оболочку.7 — шлюз для людей; 8 — грузовой шлюз. 9 — переходники; 10 — разгружающий трос.11, 12 — фартуки, наружный и внутренний; 13—анкер; 14 — присыпка; 15 пол.

Способы крепления воздухоопорной оболочки к основанию:

а — крепление оболочки к анкерным сваям, б,в—крепления к ленточным фунда- ментам;1- винтовая сваи анкер; 2 — серьга; 3-распределительный натяжной элемент; 4-фартук наружный; 5 -оболочка; 6 — ее кромка; 7 — фартук внутренний; 8 — прижимная планка; 9 - болт (анкер): 10 — брус из дерева; 11— бетонный фундамент; 12 — металлический уголок.

На ленточных бетонных фундаментах крепление оболочки выполняется посредством прижимных пластин, надежно скрепленных с фундаментом. Временное одноразовое крепление оболочки к грунту выполняется анкерами в виде штырей, штопоров и винтовых свай в зависимости от размеров соору-жения. Все эти анкеры имеют сверху проушины, через которые производится привязка к ним силового пояса оболочки.

Из воздухонесомых пневматических конструкций чаще всего применяют конструкции пневмоарочные. Они состоят из баллонов, наполненных воздухом с избыточным давлением до 100 кН/м², которые служат несущими конструкциями для водонепроницаемой ткани самого покрытия. Для придания аркам устойчивости они раскрепляются растяжками, к которым затем крепится водонепроницаемая ткань.

Достоинство пневмоарочных покрытий перед воздухоопорными оболочками –в отсутствие шлюзов,в отсутствии необходимости в непрерывной подаче воздуха под покрытие,в отсутствии опасности падения всего покрытия при одном прорезе оболочки. Недостатки перед воздухоопорными оболочками- в большей стоимости конструкции,в меньшей быстроте монтажа и необходимости в более мощном агрегате для создания избыточного давления внутри арки.

Пневмоматы арочного вида сшиваются из единого полотнища по специальному раскрою и представляют собой одновременно и несущую, и ограждающую конструкцию. Опираются арочные пневмоматы на песчаные подушки, которыми заполняются траншеи, вырытые вдоль краев покрытия. Диаметр баллонов пневмоарок принимают от 1/55 до 1/25 пролета, у арочных матов - от 1/20 до 1/30.

В полном объёме См.Казбек –Казиев стр.158-161

Билет № 23.

Вопрос № 1.Особенности устройства мансардных крыш.

Мансарда —этаж, выгороженный внутри чердачного пространства, образованного скатной крышей, и предназначенный для размещения жилых или подсобных отапливаемых помещений; площадь горизонтальной части потолка таких помещений должна быть не менее 50 % площади пола, а высота стен до низа наклонной части потолка — не менее 1,6 м. Мансарды могут иметь различные геометрические формы – силуэт треугольника или ломаной, быть симметричными или нет, располагаться с одной стороны продольной оси мансардного этажа или по всей его ширине. Оптимальная по ширине конструкция не должна быть меньше 4,8 м, а по высоте – 2,5 м.  Чаще всего мансарду обустраивают под двускатной крышей. Наиболее рациональным решением является мансардная крыша с ломаной линией ската.

Для выбора уклона стропильной системы большое значение имеет форма крыши.  В случае ломаной формы уклон нижней части мансарды – крутой (60–70°), а верхней – пологий (15–30°).

 Если крыша двухскатная, то оптимальный уклоном крыши – более 45°. Т.к. крыши с таким уклоном более восприимчивы к ветровой нагрузке, в местностях с сильными ветрами их несущую конструкцию усиливают. Если предполагается использовать тяжелые кровельные материалы, рекомендуется использовать металлические конструкции.  Использовать для несущих конструкций мансарды камень или бетон категорически запрещается Мансардное помещение одновременно подвергается воздействиям с двух направлений – сверху и снизу.

• Из жилых помещений поднимаясь наверх теплый воздух может выпадать на поверхности крыши, обращенной внутрь, в виде конденсата. Поэтому конструкция мансардной крыши требует тщательной паро-, гидро- и теплоизоляции.

• Для мансардного этажа должна быть тщательно выполнена теплоизоляция-плиты минеральной ваты.Их вкладывают между балками перекрытия и стропилами.