Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Uvod

Gradbene nosilne konstrukcije industrijskih in civilnih zgradb ter inženirske konstrukcije se imenujejo konstrukcije, katerih dimenzije preseka so določene z izračunom. To je njihova glavna razlika od arhitekturnih objektov ali delov stavb, katerih velikosti odsekov so dodeljene glede na arhitekturne, toplotne tehnične ali druge posebne zahteve.

Sodobne gradbene konstrukcije morajo zadovoljiti naslednje zahteve: operativni, okoljski, tehnični, ekonomski, proizvodni, estetski itd.

Klasifikacija gradbenih konstrukcij

Betonske in armiranobetonske konstrukcije so najpogostejše (tako po prostornini kot po področjih uporabe). Za sodobno gradnjo je še posebej značilna uporaba armiranega betona v obliki montažnih industrijskih objektov, ki se uporabljajo pri gradnji stanovanjskih, javnih in industrijske zgradbe in številne inženirske strukture. Racionalna področja uporabe monolitnega armiranega betona -- hidravlične konstrukcije, tlaki cest in letališč, podlage za industrijska oprema, rezervoarji, stolpi, dvigala itd. Posebne vrste betona in armiranega betona se uporabljajo pri gradnji konstrukcij, ki delujejo pri visokih in nizkih temperaturah ali v kemično agresivnih okoljih (toplotne enote, zgradbe in konstrukcije črne in barvne metalurgije, kemična industrija itd.). Zmanjšanje teže, znižanje stroškov in porabe materialov v armiranobetonskih konstrukcijah je možno z uporabo visokotrdnega betona in armature, povečano proizvodnjo prednapetih konstrukcij ter širjenjem področij uporabe lahkega in celičastega betona.

Jeklene konstrukcije se uporabljajo predvsem za okvirje zgradb in konstrukcij z velikim razponom, za delavnice s težko žerjavno opremo, plavže, rezervoarje velike prostornine, mostove, stolpne konstrukcije itd. Področja uporabe jekla in armiranobetonske konstrukcije v nekaterih primerih sovpadajo. V tem primeru se izbira vrste konstrukcij izvede ob upoštevanju razmerja med njihovimi stroški, pa tudi glede na območje gradnje in lokacijo podjetij gradbene industrije. Bistvena prednost jeklenih konstrukcij (v primerjavi z armiranobetonskimi) je manjša teža. To določa izvedljivost njihove uporabe na območjih z visoko seizmičnostjo, težko dostopnih območjih skrajnega severa, puščavskih in visokogorskih območjih itd. Razširitev uporabe jekel visoke trdnosti in ekonomičnih valjanih profilov ter ustvarjanje učinkovitih prostorskih struktur (vključno s tanko pločevino) bo znatno zmanjšalo težo zgradb in konstrukcij.

Glavno področje uporabe kamnitih konstrukcij so stene in predelne stene. Zgradbe iz opeke, naravnega kamna, majhnih blokov itd. izpolnjujejo zahteve industrijske gradnje v manjši meri kot velikopanelne. Zato se njihov delež v skupnem obsegu gradnje postopoma zmanjšuje. Vendar pa je uporaba opeke visoke trdnosti, armiranega kamna itd. kompleksne konstrukcije (zidane konstrukcije, ojačane z jekleno armaturo ali armiranobetonskimi elementi) lahko bistveno povečajo nosilnost stavb z kamnite stene, prehod z ročnega zidanja na uporabo tovarniško izdelanih opečnih in keramičnih plošč pa bo bistveno povečal stopnjo industrializacije gradnje in zmanjšal delovno intenzivnost gradnje stavb iz kamnitih materialov.

Glavna smer razvoja sodobnih lesenih konstrukcij je prehod na konstrukcije iz lameliranega lesa. Možnost industrijske izdelave in izdelave konstrukcijskih elementov zahtevane velikosti z lepljenjem ugotavlja njihove prednosti v primerjavi z lesene konstrukcije druge vrste. Nosilne in ograjene lepljene konstrukcije se pogosto uporabljajo v kmetijstvu. Gradnja.

IN sodobna gradnja Nove vrste industrijskih konstrukcij postajajo vse bolj razširjene - azbestno-cementni izdelki in konstrukcije, pnevmatske gradbene konstrukcije, konstrukcije iz lahkih zlitin in iz plastike. Njihovi glavni prednosti sta nizka specifična teža in možnost tovarniške proizvodnje na mehaniziranih proizvodnih linijah. Namesto težkih armiranobetonskih in ekspandiranih betonskih plošč se kot ograjene konstrukcije začnejo uporabljati lahke troslojne plošče (z oblogami iz profiliranega jekla, aluminija, azbestnega cementa in plastične izolacije).

Armiranobetonske konstrukcije in izdelki

Armiranobetonske konstrukcije in izdelki - elementi zgradb in konstrukcij iz armiranega betona ter kombinacije teh elementov. Visoki tehnični in ekonomski kazalniki armiranega betona in polimerov, zmožnost relativno enostavnega dajanja zahtevane oblike in velikosti ob ohranjanju določene trdnosti so privedli do njihove široke uporabe v skoraj vseh vejah gradbeništva. Sodobne betonske konstrukcije so razvrščene po več merilih: po metodi gradnje (monolitne, montažne, montažno-monolitne), vrsti betona, ki se uporablja za njihovo izdelavo (iz težkega, lahkega, celičnega, toplotno odpornega itd. betona), in vrsto napetostnega stanja (navadno in prednapeto).

Monolitne armiranobetonske konstrukcije, ki se izvajajo neposredno na gradbiščih, se običajno uporabljajo v stavbah in objektih, ki jih je težko razdeliti, z nestandardnimi in nizko ponovljivimi elementi in s posebno velikimi obremenitvami (temelji, okvirji in tla večnadstropnih industrijskih zgradbe, hidrotehnične, melioracijske, transportne itd. strukture). V nekaterih primerih so priporočljivi pri izvajanju del z uporabo industrijskih metod z uporabo inventarnih opažev - drsnih, nastavljivih (stolpi, hladilni stolpi, silosi, dimniki, večnadstropne zgradbe) in mobilne (nekatere lupine s tankostenskim premazom). Gradnja monolitnih armiranobetonskih konstrukcij je tehnično dobro razvita; Pomembni dosežki so bili doseženi tudi pri uporabi metode prednapenjanja pri izdelavi monolitnih konstrukcij. Veliko število unikatnih konstrukcij je izdelanih iz monolitnega armiranega betona (televizijski stolpi, visoke industrijske cevi, reaktorji jedrskih elektrarn itd.). V sodobni gradbeni praksi v številnih kapitalističnih državah (ZDA, Velika Britanija, Francija itd.) So postale razširjene monolitne armiranobetonske konstrukcije, kar je predvsem posledica odsotnosti v teh državah. državni sistem poenotenje parametrov in tipizacija struktur zgradb in objektov. V ZSSR so monolitne konstrukcije prevladovale v gradbeništvu do 30-ih let; uvedbo bolj industrijskih montažnih konstrukcij v teh letih je zavirala nezadostna stopnja mehanizacije gradnje, pomanjkanje posebne opreme za njihovo množično proizvodnjo, pa tudi visoko zmogljivih inštalacijskih žerjavov. Delež monolitnih armiranobetonskih konstrukcij v skupnem obsegu proizvodnje armiranega betona v ZSSR je približno 35% (1970).

Montažne armiranobetonske konstrukcije in izdelki so glavna vrsta konstrukcij in izdelkov, ki se uporabljajo v različnih vejah gradnje: stanovanjski in civilni, industrijski, kmetijski. itd. Montažne konstrukcije imajo pomembne prednosti pred monolitnimi, ustvarjajo veliko možnosti za industrializacijo gradnje: uporaba armiranobetonskih elementov velikih dimenzij omogoča, da se večina dela pri gradnji zgradb in objektov prenese z gradbišča. v obrat z visoko organiziranim tehnološkim proizvodnim procesom. To znatno skrajša čas gradnje, zagotavlja več visoka kvaliteta izdelki z najnižjimi stroški in stroški dela; uporaba montažnih armiranobetonskih konstrukcij omogoča široko uporabo novih učinkovitih materialov (lahki in celični beton, plastika itd.) ter zmanjšuje porabo lesa in jekla, potrebnih v drugih sektorjih nacionalnega gospodarstva. Montažne konstrukcije in izdelki morajo biti tehnološko napredni in prevozni; še posebej so koristni z minimalnim številom standardnih velikosti elementov, ki se večkrat ponavljajo. Proizvodnja montažnega armiranega betona v ZSSR je dobila velik obseg po resoluciji Centralnega komiteja CPSU in Sveta ministrov z dne 19. avgusta 1954 "O razvoju proizvodnje montažnih armiranobetonskih konstrukcij in delov za gradnjo." V zadnjih letih je bilo v velikih mestih in središčih zgoščene gradnje v Sovjetski zvezi zgrajenih veliko število mehaniziranih tovarn za armiranobetonske konstrukcije in izdelke. Proizvodnja montažnega armiranega betona se je od leta 1954 do 1970 povečala za 30-krat in leta 1970 znašala 84 milijonov m 3. Po obsegu uporabe montažnih armiranobetonskih konstrukcij je bila ZSSR pred najrazvitejšimi kapitalističnimi državami ter proizvodnjo armiranega betona in betona. je postala samostojna veja industrije gradbenih materialov. Hkrati z večanjem proizvodnje in uporabe montažnega armiranega betona v gradbeništvu se je izboljševala tehnologija njegove proizvodnje. Izvedena je bila tudi poenotenje osnovnih parametrov stavb in objektov za različne namene, na podlagi katerih so bile razvite in izvedene standardne strukture in izdelki zanje.

Glede na namembnost pri gradnji stanovanjskih, javnih, industrijskih in kmetijskih. zgradb in objektov ločimo naslednje najpogostejše montažne stanovanjske zgradbe in objekte: za temelje in podzemne dele stavb in objektov ( temeljni bloki in plošče, plošče in bloki kletnih sten); za gradbene okvirje (stebri, prečke, gredi, žerjavni nosilci, špirovci in podšpirovci, špirovci); za zunanje in notranje zidove (stenske in pregradne plošče in bloki); za medetažne stropove in gradbene obloge (plošče, plošče in talne obloge); za stopnice (stopniščne letve in podesti); za sanitarne inštalacije (ogrevalne plošče, prezračevalne in odtočne enote, sanitarne kabine).

Montažni armiranobetonski izdelki se izdelujejo predvsem v mehaniziranih podjetjih in delno na opremljenih odlagališčih. Tehnološki proces za proizvodnjo armiranobetonskih izdelkov je sestavljen iz številnih zaporednih operacij: priprava betonske mešanice, izdelava armature (armaturne mreže, mreže, upognjene palice itd.), ojačitev izdelkov, oblikovanje izdelkov (polaganje). betonska mešanica in njeno zbijanje), toplotna in vlažna obdelava, zagotavljanje potrebne trdnosti betona, končna obdelava sprednje površine izdelkov.

IN sodobna tehnologija montažni armirani beton, obstajajo 3 glavni načini organiziranja proces produkcije: agregatno-potočni način izdelave izdelkov v premičnih oblikah; proizvodna metoda tekočega traku; metoda klopi v nepremičnih (stacionarnih) oblikah.

Pri agregatno-pretočni metodi se vse tehnološke operacije (čiščenje in mazanje kalupov, ojačitev, oblikovanje, utrjevanje, odstranjevanje) izvajajo na specializiranih mestih, opremljenih s stroji in napravami, ki tvorijo proizvodno linijo; kalupi z izdelki se zaporedno premikajo proizvodna linija od pošte do pošte s poljubnim časovnim intervalom, odvisno od trajanja operacije na določeni postaji, ki lahko traja od nekaj minut (na primer mazanje kalupov) do nekaj ur (kaljenje izdelkov v parnih komorah). Ta metoda je primerna za uporabo v tovarnah srednje zmogljivosti, zlasti pri proizvodnji široke palete izdelkov.

V tovarnah se uporablja transportna metoda visoka moč pri izdelavi podobnih izdelkov omejenega obsega. Pri tej metodi proizvodna linija deluje po principu pulzirajočega transporterja, to pomeni, da se kalupi z izdelki premikajo od postaje do postaje po točno določenem času, potrebnem za izvedbo najdaljše operacije. Različica te tehnologije je metoda vibracijskega valjanja, ki se uporablja za proizvodnjo ravnih in rebrastih plošč; v tem primeru se vse tehnološke operacije izvajajo na enem gibljivem jeklenem traku. Pri namizni metodi izdelki med izdelavo in dokler se beton ne strdi ostanejo na mestu (v stacionarni obliki), medtem ko se tehnološka oprema za izvajanje posameznih operacij premika iz ene oblike v drugo. Ta metoda se uporablja pri izdelavi izdelkov velikih dimenzij (špore, tramovi itd.). Za oblikovanje izdelkov kompleksne konfiguracije (stopnice, rebraste plošče itd.) Se uporabljajo matrice - armiranobetonske ali jeklene oblike, ki reproducirajo odtis rebraste površine izdelka. S kasetno metodo, ki je vrsta namizne metode, se izdelki izdelujejo v navpičnih oblikah - kasetah, ki so niz predelkov, ki jih tvorijo jeklene stene. Na kasetni instalaciji se izdelki oblikujejo in utrjujejo. Namestitev kaset ima naprave za segrevanje izdelkov s paro oz električni šok, ki znatno pospeši strjevanje betona. Kasetna metoda se običajno uporablja za množično proizvodnjo izdelkov s tankimi stenami.

Končni izdelki morajo ustrezati zahtevam veljavnih standardov oz Tehnične specifikacije. Površine izdelkov so običajno izdelane do takšne stopnje tovarniške pripravljenosti, da na gradbišču ni potrebna dodatna končna obdelava.

Med montažo so montažni elementi zgradb in objektov povezani med seboj z monolitizacijo ali varjenjem vgrajenih delov, ki so zasnovani tako, da prenesejo določene vplive sile. Veliko pozornosti je usmerjeno v zmanjšanje porabe kovine zvarnih spojev in njihovo poenotenje. Montažne konstrukcije in izdelki so najbolj razširjeni v stanovanjski in civilni gradnji, kjer je najbolj obetavna stanovanjska gradnja velikih elementov (velike plošče, bloki, volumetrični). Iz montažnega armiranega betona je organizirana tudi množična proizvodnja izdelkov za inženirske konstrukcije (tako imenovani specialni armirani beton): mostni razponi, podpore, piloti, prepusti, pladnji, bloki in cevi za oblaganje predorov, cestne in letališke plošče za pločnike, pragovi, kontakti. nosilci omrežij in daljnovodov, ograjni elementi, tlačne in prostotlačne cevi itd. Precejšen del teh izdelkov je izdelan iz prednapetega armiranega betona po namizni ali tekočo-agregatni metodi. Za oblikovanje in stiskanje betona, zelo učinkovite metode: vibracijsko stiskanje (tlačne cevi), centrifugiranje (cevi, nosilci), vibracijsko stiskanje (piloti, pladnji).

Za razvoj montažnega armiranega betona je značilna težnja po nadaljnjem utrjevanju izdelkov in povečanju stopnje njihove tovarniške pripravljenosti. Na primer, za pokrivanje zgradb se uporabljajo večplastne plošče, dobavljene za gradnjo z izolacijo in plastjo hidroizolacije; bloki dimenzij 3 x 18 m in 3 x 24 m, ki združujejo funkcije nosilnih in ograjnih konstrukcij. Razvite so in se uspešno uporabljajo kombinirane strešne plošče iz lahkega in celičnega betona. Večnadstropne zgradbe uporabljajo prednapete armiranobetonske stebre do višine več nadstropij. Za stene stanovanjskih stavb so plošče izdelane v velikostih za eno ali dve sobi z različnimi zunanjimi zaključki, opremljenimi z okenskimi ali vratnimi (balkonskimi) bloki. Metoda gradnje stavb iz volumetričnih blokov ima pomembne možnosti za nadaljnjo industrializacijo stanovanjske gradnje. Takšni bloki za eno ali dve sobi ali stanovanje so izdelani v tovarni s polno notranja dekoracija in oprema; Sestavljanje hiš iz teh elementov traja le nekaj dni.

Montažne monolitne armiranobetonske konstrukcije so kombinacija montažnih elementov (armiranobetonskih stebrov, prečk, plošč itd.) z monolitnim betonom, ki zagotavlja zanesljivo skupno delovanje vseh komponente. Te strukture se uporabljajo predvsem za tla večnadstropne zgradbe, v mostovih in nadvozih, pri gradnji nekaterih vrst lupin itd. So manj industrijski (konstrukcijsko in montažno) kot montažni; njihova uporaba je še posebej priporočljiva pri velikih dinamičnih (vključno s seizmičnimi) obremenitvami, pa tudi, ko je treba velike konstrukcije razdeliti na sestavne elemente zaradi pogojev transporta in namestitve. Glavna prednost montažnih monolitnih konstrukcij je manjša (v primerjavi z montažnimi konstrukcijami) poraba jekla in velika prostorska togost.

Največji del J. do in i. iz težkega betona z prostorninsko maso 2400 kg/m 3. Nenehno pa se povečuje delež izdelkov iz konstrukcijsko-toplotnoizolacijskih in konstrukcijskih lahkih betonov na poroznih agregatih ter iz celičnih betonov vseh vrst. Takšni izdelki se uporabljajo predvsem za ograjevanje konstrukcij (sten, oblog) stanovanjskih in industrijskih zgradb. Nosilne konstrukcije iz težkih betonov visoke trdnosti 600-800 in lahkih betonov 300-500 so zelo obetavne. Pomemben ekonomski učinek je dosežen zaradi uporabe konstrukcij iz toplotno odpornega betona (namesto ognjevzdržnih kosov) za toplotne enote v metalurški, naftni in drugi industriji; Za številne izdelke (na primer tlačne cevi) je obetavna uporaba prednapetega betona.

Armiranobetonske konstrukcije in izdelki so izdelani predvsem s prožno ojačitvijo v obliki posameznih palic, varjenih mrež in ravnih okvirjev. Za izdelavo nenapetih armatur je priporočljivo uporabiti kontaktno varjenje, ki zagotavlja visoko stopnjo industrializacije armaturnih del. Konstrukcije z nosilno (togo) ojačitvijo se uporabljajo relativno redko in predvsem v monolitnem armiranem betonu pri betoniranju v visečem opažu. V upogibnih elementih je nameščena vzdolžna delovna ojačitev v skladu z diagramom največjih upogibnih momentov; v stebrih vzdolžna armatura absorbira pretežno tlačne sile in se nahaja vzdolž oboda odseka. Poleg vzdolžne armature so v stanovanjski kompleks vgrajene razdelilne, montažne in prečne armature (sponke, kolena), v nekaterih primerih pa tudi t.i. posredna armatura v obliki varjenih mrež in spiral. Vse te vrste armatur so medsebojno povezane in zagotavljajo izdelavo armaturnega okvirja, ki je v procesu betoniranja prostorsko nespremenjen. Za prednapeto ojačitev prednapetega armiranega betona in betona. Uporabljajo visoko trdno paličasto ojačitev in žico, pa tudi pramene in vrvi iz nje. Pri izdelavi montažnih konstrukcij se uporablja predvsem metoda napenjanja armature na stojala ali kalupe; za monolitne in montažne monolitne konstrukcije - metoda napenjanja armature na beton same konstrukcije. Metode za izračun in gradnjo stanovanjskih in gradbenih materialov. v ZSSR so bili podrobno razviti in objavljeni kot regulativni dokumenti. Nastali so številni priročniki za projektante v obliki navodil, smernic in pomožnih tabel.

Sl.1 Obloga ladijskega kanala z armiranobetonskimi ploščami

riž. 2 Armiranobetonska konstrukcija nosilnega dela stolpa moskovskega televizijskega centra

Sl.3 Arhitekt O. A. Akopyan, inženir E. A. Grigoryan, umetnik V. A. Khachatryan. Spomenik na vhodu v Erevan. 1961.

Jeklene konstrukcije

Jeklene konstrukcije zgradb in objektov so konstrukcije, katerih elementi so izdelani iz jekla in povezani z varjenjem, zakovicami ali sorniki. Zaradi visoke trdnosti jekla so jekleni okvirji zanesljivi pri delovanju, imajo majhno težo in majhne dimenzije v primerjavi s konstrukcijami iz drugih materialov. Stavbe se odlikujejo po raznolikosti konstrukcijskih oblik in arhitekturni ekspresivnosti. Proizvodnja in namestitev SK poteka po industrijskih metodah.

Glavna pomanjkljivost plošč je njihova dovzetnost za korozijo, kar zahteva občasne zaščitne ukrepe (tj. uporaba posebnih premazov in barvanje), ki povečujejo obratovalne stroške plošč. V sodobni gradnji se plošče uporabljajo predvsem kot nosilne konstrukcije. v različnih (po namenu in strukturnem sistemu) zgradbah in objektih, kot so: stanovanjske in javne zgradbe (vključno z visokimi); industrijske zgradbe različnih industrij, zlasti metalurških (plavž, odprto ognjišče, valjarne); rezervoarji in posode za plin; komunikacijske strukture (radijski in televizijski stebri in stolpi, antene); energetski objekti (hidroelektrarne, termoelektrarne, jedrske elektrarne, daljnovodi); prometni objekti (mostovi in ​​nadvozi na železnicah in avtoceste, skladišča, hangarji itd.); glavni naftovodi in plinovodi (viseči prehodi skozi velike reke, grape in soteske); športni in razvedrilni objekti, razstavni paviljoni itd.

Začetek uporabe SK v gradbeništvu sega v 80. leta. 19. stoletje; V tem času so bile razvite in obvladane industrijske metode za proizvodnjo litega železa (jekla) - odprto ognjišče, Bessemer in Thomasov proces. Do konca 19. stol. V Rusiji in tujini so bile zgrajene velike zgradbe in inženirske konstrukcije, katerih glavne konstrukcije so bile iz jekla (na primer paviljoni sejma v Nižnem Novgorodu z visečimi oblogami, Brooklynski most v New Yorku, Eifflov stolp). V ZSSR je intenzivna rast metalurgije ustvarila osnovo za nadaljnji razvoj in izboljšanje jeklenih sistemov, nabranih obsežnih izkušenj pri načrtovanju in gradnji jeklenih sistemov ter določenih najbolj racionalnih področjih njihove uporabe. Električno varjenje je postalo glavna metoda povezovanja elementov varjenih spojev. Veliko zaslug za ustvarjanje in razvoj domače šole za načrtovanje in izračun konstrukcijskih sistemov pripada sovjetskim znanstvenikom V. G. Shukhov, N. S. Streletsky, E. O. Paton in drugi V sodobni gradnji se široko uporabljajo standardni strukturni sistemi, ki zagotavljajo minimalno porabo jekla, najmanjša delovna intenzivnost proizvodnih konstrukcij v tovarni, udobje in hitrost njihove namestitve na mestu.

V ZSSR se za izdelavo nerjavnega jekla uporabljajo predvsem nizkoogljična jekla povečane in visoke trdnosti. S. do so običajno izdelani iz ti. primarni valjani jekleni elementi različnih profilov, ki jih proizvaja metalurška industrija po določenem seznamu-sortimentu (tak sortiment je v Rusiji leta 1900 prvič razvil N. A. Belelyubsky). Kot primarni elementi se uporabljajo tudi cevasti in upognjeni profili. Iz primarnih elementov v tovarnah kovinskih konstrukcij se proizvajajo različni standardni konstrukcijski elementi (katerih nabor je praviloma omejen): trdni, ki delujejo samo na upogibanje (nosilci); skozi, ki delajo predvsem na upogibanju (špore); elementi, ki delujejo predvsem na stiskanje in upogibanje (stebri, stojala); elementi, ki delujejo samo v napetosti (vrvi, kabli itd.). Poleg tega se proizvaja valjana jeklena pločevina (širokotračna, debelopločevina, tankopločevina; s kombiniranjem konstrukcijskih elementov v tovarnah se izdeluje jeklena pločevina za skoraj vse namene – npr. končana oblika(če jih je zaradi dimenzij možno prevažati) in kot ločene povečane montažne bloke. V tem primeru se za oblikovanje posameznih strukturnih elementov, povečanih blokov in celotnih kompozitnih struktur uporabljajo varjene (predvsem), vijačne in kovičene povezave. Poleg klasičnih vijačnih uporabljajo tudi povezave z visokotrdnimi tornimi sorniki (delujejo na trenje), ki imajo visoko nosilnost. Pri namestitvi se vijačne povezave uporabljajo predvsem za združevanje posameznih blokov v celotno konstrukcijo.

Slika 4 Televizijski stolp v Kijevu.

Sl.5 Prečkanje visečega (nosilnega) plinovoda čez reko. Amu Darja (razpon 660 m).

gradbena nosilna konstrukcija armirani beton

Kamnite strukture

Kamnite konstrukcije - nosilne in ograjene konstrukcije zgradb in zidanih konstrukcij (temelji, stene, stebri, preklade, loki, oboki itd.).

Za gradnjo kamna se uporabljajo materiali iz umetnega in naravnega kamna: gradbena opeka, keramični in betonski kamni in bloki (polni in votli), kamni iz težkih ali lahkih kamnin (apnenec, peščenjak, tuf, školjke itd.), veliki bloki iz kamna. navadnih (težkih), silikatnih in lahkih betonov ter gradbenih malt. Material za zidanje je izbran glede na kapitalsko konstrukcijo, trdnost in toplotnoizolacijske lastnosti konstrukcij, razpoložljivost lokalnih surovin in tudi na podlagi ekonomskih razlogov. Kamniti materiali morajo izpolnjevati zahteve glede trdnosti, odpornosti proti zmrzali, toplotne prevodnosti, odpornosti na vodo in zrak, absorpcije vode, odpornosti v agresivnem okolju ter imeti določeno obliko, velikost in teksturo sprednje površine. Za malte veljajo zahteve glede trdnosti, obdelavnosti, sposobnosti zadrževanja vode itd.

Kamnite strukture so ena najstarejših vrst struktur. V mnogih državah se je ohranilo veliko število izjemnih spomenikov kamnite arhitekture. KK so trpežni, ognjevarni, lahko so izdelani iz lokalnih surovin, kar je privedlo do njihove široke uporabe v sodobni gradnji. Pomanjkljivosti K. k velika teža, visoka toplotna prevodnost; Zidarstvo iz kosovnega kamna zahteva precejšnjo količino ročnega dela. V zvezi s tem so prizadevanja gradbenikov usmerjena v razvoj učinkovitih lahkih toplotnoizolacijskih sistemov z uporabo toplotnoizolacijskih materialov. Stroški gradnje (temelji, zidovi) se gibljejo od 15 do 30% celotne cene objekta. V sodobni gradnji so betonski bloki (predvsem stene in temelji iz opeke in kamna) ena najpogostejših vrst gradbenih konstrukcij (le v velikih mestih prevladuje gradnja iz velikih plošč). Praksa gradnje s kamnom je bistveno prehitela razvoj znanosti o kamnitih okvirih, ki niso dovoljevali uporabe empiričnih pravil in ne dovolj utemeljenih računskih metod Znanost o trdnosti in metodah izračuna kamnitih okvirjev, ki temelji na obsežnih eksperimentalnih in teoretičnih raziskavah, je bila prvič ustvarjena v ZSSR v letih 1932-39. Njegov ustanovitelj je bil L.I. Oniščik. Značilnosti zidarskega dela iz različne vrste kamen in malto ter dejavnike, ki vplivajo na njegovo trdnost. Ugotovljeno je bilo, da pri zidanju, sestavljenem iz ločenih izmenjujočih se plasti kamna in malte, pri prenosu sile po celotnem prerezu nastane zapleteno napetostno stanje in posamezni kamni (opeke) delujejo ne samo na stiskanje, ampak tudi na upogib, napetost. , strižna in lokalna kompresija . Vzrok za to je neenakomernost kamnite posteljice, neenakomerna debelina in gostota vodoravnih fug zidu, ki je odvisna od temeljitosti mešanja malte, stopnje izravnave in stisnjenosti pri polaganju kamna, pogojev strjevanja itd. Zidanje, ki ga izvede kvalificirani zidar, je močnejše (20-30 %) od tistega, ki ga izvede polkvalificirani delavec. dr. Vzrok za kompleksno napetostno stanje zidakov so različne elastično-plastične lastnosti malte in kamna. Pod vplivom navpičnih sil pride do znatnih prečnih deformacij v spoju malte, ki povzročijo zgodnji pojav razpok v kamnu. Največjo tlačno trdnost (pri uporabi kamnov pravilne oblike) imajo zidaki iz velikih blokov, najmanj pa iz lomljenega lomljenega kamna in opeke. Višji kamni imajo tudi večji uporni moment, kar bistveno poveča njihovo upogibno odpornost. Moč vibriranja zidanje pri optimalnih vibracijskih pogojih je približno dvakrat večja od trdnosti ročnega zida in se približa trdnosti opeke. To je posledica boljše zapolnitve in zbitosti maltne fuge ter zagotavljanja tesnega stika malte z opeko.

Pri kamnitih zgradbah sta najpomembnejša elementa zunanji in notranje stene in tla so med seboj povezana v en sistem. Upoštevanje njihovega skupnega prostorskega delovanja, ki zagotavlja stabilnost objekta, omogoča najbolj ekonomično oblikovanje kamnitih objektov. V prvo skupino sodijo zgradbe s pogosto razporeditvijo prečnih sten, v katerih se medetažna tla obravnavajo kot fiksne diafragme, ki ustvarjajo toge povezave sten, ko na njih delujejo prečne in ekscentrične vzdolžne obremenitve. Ta shema se uporablja pri izračunu sten in notranjih nosilcev večnadstropnih stanovanjskih in večine civilnih zgradb. Drugo skupino sestavljajo zgradbe velike dolžine, s precejšnjimi razdaljami med prečnimi stenami. V teh stavbah tudi tlaki povezujejo stene in notranje nosilce v en sistem, vendar jih ne moremo več obravnavati kot fiksne diafragme, zaradi česar se v izračunih upoštevajo deformacije sklepov med seboj povezanih gradbenih elementov. Večina industrijskih zgradb z nosilnimi kamnitimi stenami se izračuna po tej shemi. Upoštevanje prostorskega dela sten pri načrtovanju betonske konstrukcije omogoča bistveno zmanjšanje projektnih upogibnih momentov v stenah, znatno zmanjšanje debeline sten, olajšanje temeljev in povečanje etažnosti.

Kamnite zidove delimo glede na konstrukcijsko zasnovo objekta na nosilne, ki prevzemajo obremenitve lastne teže, od obloge, stropov, gradbenih žerjavov itd.; samonosilni, prevzemanje obremenitve lastne teže vseh nadstropij stavbe in obremenitev vetra; obešeni, absorbirajo obremenitve lastne teže in vetra v enem nadstropju. Kamnite stene iz kosovnega kamna in opeke delimo na masivne in plastne (lahke). Debelina trdnih sten se šteje za večkratnik glavnih dimenzij opeke: 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 in 3 opeke. Poraba materialov, delovna intenzivnost in stroški postavitve sten so odvisni od pravilno izbrane zasnove in stopnje uporabe lastnosti materialov. Za zunanje stene nizkih ogrevanih stavb ni priporočljivo uporabljati masivnih strešnih plošč iz težkih materialov. V tem primeru se uporabljajo lahki slojeviti zidovi s toplotno izolacijo ali zidovi iz votlih keramičnih kamnov ter kamni iz lahkega in celičnega betona. Za srednje in visoke objekte, zgrajene iz kosovne opeke in kamna, je prednostna konstrukcijska zasnova z notranjimi prečnimi nosilnimi stenami, ki omogočajo uporabo zunanjih sten iz lahkih, učinkovitih materialov (keramika, z izolacijo itd.).

Za povečanje trdnosti zidakov so betonske stene ojačane z jekleno ojačitvijo in uporabljena je armiranobetonska ojačitev (kompleksne konstrukcije); ojačitev s sponkami - vključitev zidakov v armiranobetonske ali kovinske kletke.

Lesene konstrukcije

Lesene konstrukcije so gradbene konstrukcije iz lesa: Gradbene konstrukcije v obliki paličnih sistemov imajo lahko kovinske, običajno raztegnjene, elemente (spodnja tetiva, spone, vezne palice na lokih ipd.). D. k. ločimo po namembnosti - nosilne in ogradne; po vrsti - tramovi, nosilci, loki, okvirji, oboki, lupine; s pomočjo povezovalnih elementov med seboj - z uporabo žebljev, moznikov, moznikov, stisnjenih kovinskih pritrdilnih elementov in lepila.

D.K. ena najstarejših vrst gradbenih konstrukcij. Glavne prednosti D. k. so: možnost uporabe lokalnih materialov, nizka volumetrična masa in transportnost. V sodobnem gradbeništvu se uporabljata dve glavni vrsti spojnih konstrukcij: konstrukcije brez uporabe lepila z elementi iz tramov in desk ter gibljivimi povezavami na moznikih in žebljih (na primer kovinsko-leseni trikotni segmentni nosilci, sovprežni nosilci itd.). .), pa tudi lepljene konstrukcije, v katere so vgrajeni tovarniško izdelani lepljeni leseni elementi. Najučinkovitejše prednosti lepljenih betonskih okvirjev so: možnost izdelave monolitnih elementov skoraj vseh velikosti in prečnih prerezov, ki imajo povečano nosilnost, vzdržljivost in požarno odpornost; visoka učinkovitost uporabe materiala (predvsem majhnega in mešanega lesa). Glavna področja racionalne uporabe lepljenih premazov so premazi za industrijske, kmetijske, javne (športne, razstavne in druge zgradbe), nekatere industrijske zgradbe in objekte (vključno s tistimi s kemično agresivnim okoljem), gradnjo hladilnih stolpov, rudniških objektov, itd. mostovi, nadvozi, zgradbe in objekti na skrajnem severu, v oddaljenih in z gozdom bogatih območjih, potresno odporna gradnja.

Tovarniški način izdelave zagotavlja visoko kakovost lepljenih elementov in zniža njihove stroške. Lepljene spoje izdelujemo iz lesa, predvsem iglavcev, včasih tudi iz gradbene vezane plošče (lepljene z vodoodpornimi lepili, kot je fenolformaldehid). Nosilni okvirji iz lepljene vezane plošče so izdelani v obliki nosilcev s steno iz vezanega lesa, okvirji in loki s škatlastim prerezom ali ograjene konstrukcije - plošče z oblogo iz vezanega lesa in lesenimi nosilnimi vzdolžnimi rebri ali srednjo plastjo pene. plastika. Dimenzije plošč v načrtu so običajno 1,2-1,6 x 6 m Za povečanje togosti je mogoče armirati laminirane betonske okvirje; armatura se lepi v vzdolžne kanale, ki so vnaprej izdelani v lesenem elementu.

Elementi klimatskih naprav, namenjeni uporabi v zunanjih razmerah (mostni razponi, hladilni stolpi, stebri, stolpi itd.), so impregnirani z zaščitnimi antiseptičnimi spojinami. Pripravljene barve, ki se uporabljajo v gradbenih premazih, se površinsko obdelajo z nanosom barv in lakov, ki so odporni proti vlagi ali ognju.

Zaključek

Pri načrtovanju določene stavbe (konstrukcije) so izbrane optimalne vrste gradbenih materialov in materialov zanje v skladu s posebnimi pogoji gradnje in obratovanja stavbe, ob upoštevanju potrebe po uporabi lokalnih materialov in zmanjšanju stroškov prevoza. Pri načrtovanju množičnih gradbenih projektov se praviloma uporabljajo standardni projektni načrti in enotni dimenzijski diagrami konstrukcij.

Bibliografija

1. Baykov V. N. Gradbeništvo/ Baykov V.N., Strongin S.G., Ermolova D.I. - M.: Gradbeni predpisi in pravila, 1907. - 2. del, razdelek A, pogl. 10.

2. Oniščik L.I. Kamnite konstrukcije industrijskih in civilnih zgradb / Oniščik L.I.: Priročnik oblikovalca. Kamnite in armirano kamnite konstrukcije, 1939.

3. Polyakov S.V. Projektiranje kamnitih in velikih panelnih konstrukcij / Polyakov S.V., Falevich V.N. - M.: Gradbene norme in pravila, 1966. - 2. del, poglavje B. 2. Kamnite in armirano kamnite konstrukcije.

4. Streletsky N. S. Projektiranje in izdelava ekonomičnih kovinskih konstrukcij / Streletsky N. S., Streletsky D. N., Melnikov N. P. - M .: Kovinske konstrukcije v tujini, 1964. M .: Gradbene norme in pravila, 1971. - 2. del, oddelek B, pogl. 3.

Objavljeno na Allbest.ru

Podobni dokumenti

Določitev splošnega stanja gradbenih konstrukcij stavb in objektov. Vizualni in instrumentalni pregledi, inženirske in geološke raziskave. Določanje fizikalnih in kemijskih lastnosti konstrukcijskih materialov. Diagnostika nosilnih konstrukcij.

tečajna naloga, dodana 08.02.2011


Delna ali popolna sanacija lesenih konstrukcij. Metodologija za pregledovanje lesenih delov stavb in objektov. Evidentiranje poškodb lesenih delov zgradb in objektov. Zaščita lesenih konstrukcij pred požarom. Uporaba pritrdilnih elementov.

predstavitev, dodana 14.03.2016


Materiali za kovinske konstrukcije. Prednosti in slabosti, področje uporabe jeklenih konstrukcij (ogrodja industrijskih, večnadstropnih in visokih civilnih zgradb, mostovi, nadvozi, stolpi). Struktura stroškov jeklenih konstrukcij. Sortiment.

predstavitev, dodana 23.01.2017


Ocena tehnično stanje kot ugotavljanje stopnje poškodbe in kategorije tehničnega stanja gradbenih konstrukcij ali zgradb in objektov, stopenj in načel njegovega izvajanja. Cilji pregleda gradbenih konstrukcij, analiza rezultatov.

test, dodan 28.06.2010


Vrste uničenja materialov in konstrukcij. Metode zaščite betonskih in armiranobetonskih konstrukcij pred uničenjem. Glavni vzroki, mehanizmi in posledice korozije betonskih in armiranobetonskih konstrukcij. Dejavniki, ki prispevajo k koroziji betona in armiranega betona.

povzetek, dodan 19.01.2011


Glavne vrste kršitev v gradbeništvu in industriji gradbenih materialov. Razvrstitev napak po glavnih vrstah gradbenih in inštalacijskih del pri proizvodnji gradbenih materialov, konstrukcij in izdelkov. Odstopanja od oblikovalskih odločitev.

povzetek, dodan 19.12.2012


Strukturirani nadzorni in nadzorni sistemi inženirski sistemi zgradbe in objekti. Viri podatkov in spremljanje stanja konstrukcij. Algoritmi, ki se uporabljajo pri nadzoru gradbenih konstrukcij. Senzorji, ki se uporabljajo v nadzornih sistemih.

predmetno delo, dodano 25.10.2015


Značilnosti dela in uničenja kamnitih in armirano kamnitih konstrukcij. Določitev njihove trdnosti in tehničnega stanja z zunanji znaki. Vpliv agresivnih okolij na zidove. Ukrepi za zagotavljanje trajnosti industrijskih zgradb.

predmetno delo, dodano 27.12.2013


Armirani beton kot kompozit gradbeni material. Načela načrtovanja armiranobetonskih konstrukcij. Metode za spremljanje trdnosti betonskih konstrukcij. Posebnosti preverjanja stanja armiranobetonskih konstrukcij v pogojih izpostavljenosti agresivni vodi.

tečajna naloga, dodana 22.1.2012


Značilnosti glavnih faz dela pri pregledu konstrukcij, zgradb in objektov. Izdelava inženirsko tehničnega poročila. Instrumenti, ki se uporabljajo med pregledom. Pregled armiranobetonskih plošč in prečk. Cene v LLC "Rekonstruktsiya".

Gradbene konstrukcije, nosilne in ograjene konstrukcije zgradb in objektov.

Razvrstitev in področja uporabe. Delitev gradbenih konstrukcij glede na njihov funkcionalni namen na nosilne in ograjene konstrukcije je v veliki meri poljubna. Če so konstrukcije, kot so loki, rešetke ali okvirji, samo nosilne, potem stenske in strešne plošče, lupine, oboki, gube itd. običajno združujejo ograjevalne in nosilne funkcije, kar ustreza enemu najpomembnejših trendov v razvoju sodobnih gradbenih konstrukcij, glede na zasnovo pa so nosilne gradbene konstrukcije razdeljene na ravne (na primer tramovi, nosilci, okvirji). ) in prostorske (lupine, oboki, kupole itd.). Za prostorske konstrukcije je značilna ugodnejša (v primerjavi z ravnimi) razporeditev sil in s tem manjša poraba materialov; vendar se njihova izdelava in namestitev v mnogih primerih izkažeta za zelo delovno intenzivni. Nove vrste prostorskih konstrukcij, na primer strukturne konstrukcije iz valjanih profilov vijačne povezave, odlikujeta tako stroškovna učinkovitost kot primerjalna enostavnost izdelave in montaže. Glede na vrsto materiala ločimo naslednje glavne vrste gradbenih konstrukcij: beton in armirani beton.

Betonske in armiranobetonske konstrukcije so najpogostejše (tako po prostornini kot po področjih uporabe). Posebne vrste betona in armiranega betona se uporabljajo pri gradnji konstrukcij, ki delujejo pri visokih in nizkih temperaturah ali v kemično agresivnih okoljih (toplotne enote, zgradbe in konstrukcije črne in barvne metalurgije, kemična industrija itd.). Zmanjšanje teže, znižanje stroškov in porabe materialov v armiranobetonskih konstrukcijah je možno z uporabo visokotrdnega betona in armature, povečano proizvodnjo prednapetih konstrukcij ter širjenjem področij uporabe lahkega in celičastega betona.

Jeklene konstrukcije se uporabljajo predvsem za okvirje zgradb in konstrukcij z velikim razponom, za delavnice s težko žerjavno opremo, plavže, rezervoarje velike prostornine, mostove, stolpne konstrukcije itd. Področja uporabe jeklenih in armiranobetonskih konstrukcij v nekaterih primerih sovpadajo. Bistvena prednost jeklenih konstrukcij (v primerjavi z armiranobetonskimi) je manjša teža.

Zahteve za gradbene konstrukcije. Z vidika obratovalnih zahtev mora S.K. ustrezati svojemu namenu, biti ognjevarna in odporna proti koroziji, varna, priročna in ekonomična za uporabo.

Izračun S.K. Gradbene konstrukcije morajo biti načrtovane za trdnost, stabilnost in vibracije. Pri tem se upoštevajo vplivi sil, ki so jim konstrukcije izpostavljene med delovanjem (zunanje obremenitve, lastna teža), vpliv temperature, krčenje, premiki nosilcev itd. kot tudi sile, ki nastanejo med transportom in montažo gradbenih konstrukcij.

Temelji zgradb in objektov so deli zgradb in objektov (predvsem pod zemljo), ki služijo za prenos obremenitev iz zgradb (struktur) na naravno ali umetno podlago. Stena stavbe je glavna ograjena konstrukcija stavbe. Poleg ograjevalne funkcije stene hkrati v eni ali drugi meri opravljajo tudi nosilne funkcije (služijo kot nosilci za prevzemanje vertikalnih in horizontalnih obremenitev).

Okvir (francosko carcasse, iz italijanskega carcassa) v tehnologiji je okostje (skelet) katerega koli izdelka, strukturnega elementa, celotne zgradbe ali konstrukcije, sestavljene iz posameznih palic, pritrjenih skupaj. Okvir je izdelan iz lesa, kovine, armiranega betona in drugih materialov. Določa trdnost, stabilnost, vzdržljivost in obliko izdelka ali konstrukcije. Trdnost in stabilnost zagotavlja togo pritrjevanje palic na parnih ali šarnirskih spojih ter posebni ojačitveni elementi, ki dajejo izdelku ali konstrukciji geometrijsko nespremenljivo obliko. Povečanje togosti okvirja se pogosto doseže z vključitvijo lupine, obloge ali sten izdelka ali konstrukcije v delo.

Tla so horizontalne nosilne in ograjene konstrukcije. Zaznavajo vertikalne in horizontalne udarce sil ter jih prenašajo na nosilne stene ali okvir. Stropovi zagotavljajo toplotno in zvočno izolacijo prostorov.

Tla v stanovanjskih in javne zgradbe mora izpolnjevati zahteve glede trdnosti in odpornosti proti obrabi, zadostne elastičnosti in brezšumnosti ter enostavnosti čiščenja. Izvedba tal je odvisna od namena in narave prostora, v katerem je nameščena.

Streha je zunanja nosilna in ograjna konstrukcija objekta, ki prevzema vertikalne (tudi snežne) in horizontalne obremenitve ter udarce. (Veter je obremenitev.

Stopnice v stavbah služijo za navpično povezovanje prostorov, ki se nahajajo na različnih nivojih. Lokacija, število stopnic v stavbi in njihove velikosti so odvisni od sprejete arhitekturne in načrtovalske rešitve, števila nadstropij, intenzivnosti gibanja ljudi, pa tudi od zahtev požarne varnosti.

Okna so namenjena razsvetljavi in ​​prezračevanju (prezračevanju) prostorov in so sestavljena iz okenskih odprtin, okvirjev ali podbojev in polnila odprtin, imenovanih okenska krila.

Vprašanje št. 12. Obnašanje zgradb in objektov v požarnih razmerah, njihova požarna odpornost in požarna nevarnost.

Pri izračunu trdnosti gradbenih konstrukcij se upoštevajo obremenitve in vplivi, ki jim je stavba izpostavljena v normalnih pogojih obratovanja. Vendar pa med požari nastanejo dodatne obremenitve in udarci, ki v mnogih primerih povzročijo uničenje posameznih objektov in zgradb kot celote. Neugodni dejavniki so: visoka temperatura, tlak plinov in produktov zgorevanja, dinamične obremenitve zaradi padajočih drobirja z podrtih gradbenih elementov in razlite vode, nenadna temperaturna nihanja. Sposobnost konstrukcije, da v požarnih razmerah ohrani svoje funkcije (nosilnost, ograjevanje) in se upre delovanju požara, imenujemo požarna odpornost gradbene konstrukcije.

Za gradbene konstrukcije je značilna požarna odpornost in požarna nevarnost.

Indikator požarne odpornosti je meja požarne odpornosti, požarna ogroženost konstrukcije je označena z razredom požarne ogroženosti.

Gradbene konstrukcije zgradb, objektov in objektov, odvisno od njihove sposobnosti odpornosti proti učinkom požara in širjenju njegovih nevarnih dejavnikov v standardnih preskusnih pogojih, so razdeljene na gradbene konstrukcije z naslednjimi mejami požarne odpornosti.

- najmanj 15 minut - najmanj 60 minut - najmanj 180 minut 360 minut.

Meja požarne odpornosti gradbenih konstrukcij je določena s časom (v minutah) nastopa enega ali več zaporednih znakov mejnih stanj, normaliziranih za določeno konstrukcijo: izguba nosilnosti (R); E); izguba toplotne izolacijske sposobnosti (I.

Meje požarne odpornosti gradbenih konstrukcij in njihove simboli so določene v skladu z GOST 30247. V tem primeru je meja požarne odpornosti oken določena le glede na čas izgube celovitosti (E.

Glede na požarno ogroženost se gradbeni objekti delijo v štiri razrede: KO (požarno nenevarni); K1 (nizka požarna nevarnost); K2 (srednja požarna nevarnost); KZ (požarna nevarnost.

Vprašanje št. 13. Kovinske konstrukcije in njihovo obnašanje v požarnih razmerah, načini za povečanje požarne odpornosti konstrukcij.

Čeprav so kovinske konstrukcije izdelane iz ognjevarnega materiala, je njihova dejanska požarna odpornost v povprečju 15 minut. To je razloženo s precej hitrim zmanjšanjem lastnosti trdnosti in deformacije kovine pri povišanih temperaturah med požarom. Intenzivnost segrevanja kovinske konstrukcije (kovinske konstrukcije) je odvisna od številnih dejavnikov, ki vključujejo naravo segrevanja konstrukcij in načine njihove zaščite. V primeru kratkotrajnega učinka temperature med resničnim požarom se po vžigu gorljivih materialov kovina segreva počasneje in manj intenzivno kot segrevanje okolju. Ko je v veljavi "standardni" način požara, temperatura okolice ne neha naraščati in toplotna vztrajnost kovine, ki povzroča določeno zakasnitev pri segrevanju, se opazi le v prvih minutah požara. Takrat se temperatura kovine približa temperaturi ogrevalnega medija. Zaščita kovinskega elementa in učinkovitost te zaščite vpliva tudi na segrevanje kovine.

Ko je žarek med požarom izpostavljen visokim temperaturam, se del konstrukcije hitro segreje na isto temperaturo. To zmanjša mejo tečenja in modul elastičnosti. Zrušitev valjanih nosilcev opazimo v odseku, kjer deluje največji upogibni moment.

Vpliv temperature požara na kmetijo vodi do izčrpanja nosilnosti njenih elementov in vozlišč povezav teh elementov. Izguba nosilnosti zaradi zmanjšanja trdnosti kovine je značilna za raztegnjene in stisnjene elemente tetiv in rešetke konstrukcije.

Do izčrpanja nosilnosti jeklenih stebrov, izpostavljenih požarnim razmeram, lahko pride zaradi izgube: trdnosti konstrukcijskega jedra; trdnost ali stabilnost elementov povezovalne rešetke, kot tudi pritrdilne točke teh elementov na veje stebra; stabilnost posameznih vej v območjih med vozlišči povezovalne rešetke; splošna stabilnost kolone.

Obnašanje lokov in okvirjev v požarnih razmerah je odvisno od statičnega obratovalnega diagrama konstrukcije, pa tudi od zasnove prečnega prereza teh elementov.

Metode za povečanje požarne odpornosti.

· obloge iz negorljivih materialov (betoniranje, opečne obloge, toplotnoizolacijske plošče, plošče iz mavčnih plošč, mavec.

· ognjevarni premazi (neintumescentni in intumescentni premazi.

· spuščeni stropi(med konstrukcijo in stropom se ustvari zračna reža, ki poveča mejo požarne odpornosti).

Mejno stanje kovinske konstrukcije: =R n * tem.

- 2015-2017 leto. (0,008 sek.

Gradbene konstrukcije so po namenu in uporabi zelo raznolike. Vendar jih je mogoče združiti glede na nekatere znake skupnosti določenih lastnosti, tj. razvrstiti, hkrati pa pojasniti nekatere pojme. Možni so različni pristopi k klasifikaciji struktur.

Ker je izračun konstrukcij glavni končni cilj učbenika, je najbolj priporočljivo, da jih razvrstimo po naslednjih kriterijih:

JAZ) geometrijsko konstrukcije so običajno razdeljene na trdne, tramove, plošče, lupine (slika l.l) in palične sisteme (slika 1.3):

niz- konstrukcija, v kateri so vse dimenzije v istem vrstnem redu, na primer dimenzije temelja so lahko naslednje: A= 1,8 m; b= 1,2 m; h= 1,5 m so lahko različne, vendar je njihov vrstni red enak - metri;

les- element, v katerem sta dve velikosti mnogokrat manjši od tretje, tj. so različnega reda: b « l, h « l . Na primer, za armiranobetonski nosilec so lahko: b = 20 cm, h = 40 cm in l = 600 cm, tj. med seboj se lahko razlikujejo za cel red velikosti (10 ali večkrat).

Nosilec z zlomljeno osjo se običajno imenuje najpreprostejši okvir, nosilec z ukrivljeno osjo pa lok (slika 1.2, a, b)

plošča- element, pri katerem je ena velikost mnogokrat manjša od drugih dveh: h « a, h « l. Primer je rebrast armirano betonska plošča(natančneje polje plošče), katerega debelina same plošče h je lahko 3-4 cm, dolžina in širina pa približno 150 cm Plošča je poseben primer splošnejšega pojma - lupina, ki ima za razliko od plošče ukrivljen obris (slika 1.1, d). Razprava o lupinah presega obseg tega predmeta;

palični sistemi So geometrijsko nespremenljivi sistemi palic, med seboj povezanih zgibno ali togo. Sem spadajo gradbeni nosilci (žarek ali konzola) (slika 1.3).

Mere v vseh primerih so podane kot vodilo in ne izključujejo njihove raznolikosti. Obstajajo primeri, ko je na podlagi tega kriterija strukturo težko razvrstiti v eno ali drugo vrsto. V okviru tega učbenika se vse strukture dobro ujemajo z zgornjo klasifikacijo;

2) s statičnega vidika dizajne delimo na statično določljiv in statično nedoločen. V prvo spadajo sistemi (konstrukcije), v katerih je mogoče sile ali napetosti določiti samo iz statičnih enačb (enačb ravnotežja), v drugo pa tisti, za katere same statične enačbe niso dovolj. Ta učbenik se osredotoča predvsem na statično določljive konstrukcije;

3) glede na uporabljene materiale dizajne delimo na jeklo, les, armirani beton, beton, kamen (opeka);

4) z vidika napetostno-deformacijskega stanja, tiste. notranje sile, napetosti in deformacije, ki nastanejo v konstrukcijah pod vplivom zunanjih obremenitev, jih lahko pogojno razdelimo v tri skupine: najpreprostejši, najpreprostejši in kompleksen(Tabela 1.1). Ta delitev ni splošno sprejeta, vendar nam omogoča, da v sistem vključimo značilnosti vrst napetostno-deformacijskih stanj konstrukcij, ki so razširjene v gradbeni praksi in bodo obravnavane v učbeniku. V predstavljeni tabeli je težko odražati vse podrobnosti in značilnosti teh pogojev, vendar jih je mogoče primerjati in ovrednotiti kot celoto. Več podrobnosti o stopnjah napetostno-deformacijskih stanj bo obravnavanih v ustreznih poglavjih.

Delitev gradbenih konstrukcij glede na njihov funkcionalni namen na nosilne in ograjene konstrukcije je v veliki meri poljubna. Če so konstrukcije, kot so loki, rešetke ali okvirji, samo nosilne, potem stenske in strešne plošče, lupine, oboki, pregibi ipd. običajno združujejo ograjno in nosilno funkcijo, kar ustreza enemu najpomembnejših trendov v razvoju sodobnih gradbenih konstrukcij. Nosilne gradbene konstrukcije so glede na zasnovo razdeljene na ravne (na primer tramovi, nosilci, okvirji) in prostorske (lupine, oboki, kupole itd.). Za prostorske konstrukcije je značilna ugodnejša (v primerjavi z ravnimi) razporeditev sil in s tem manjša poraba materialov. Vendar se njihova proizvodnja in namestitev v mnogih primerih izkažeta za zelo delovno intenzivna. Nove vrste prostorskih konstrukcij, na primer strukturne konstrukcije iz valjanih profilov z vijačnimi povezavami, odlikujejo tako stroškovna učinkovitost kot primerjalna enostavnost izdelave in montaže. Glede na vrsto materiala ločimo naslednje glavne vrste gradbenih konstrukcij: beton in armirani beton, jeklo, kamen, les.

Betonske in armiranobetonske konstrukcije so najpogostejše tako po prostornini kot po področjih uporabe. Za sodobno gradnjo je še posebej značilna uporaba armiranega betona v obliki montažnih industrijskih konstrukcij, ki se uporabljajo pri gradnji stanovanjskih, javnih in industrijskih zgradb ter številnih inženirskih objektov. Racionalna področja uporabe monolitnega armiranega betona: hidravlične konstrukcije, cestni in letališki tlaki, temelji za industrijsko opremo, rezervoarji, stolpi, dvigala itd. Posebne vrste betona in armiranega betona se uporabljajo pri gradnji konstrukcij, ki delujejo pri visokih in nizkih temperaturah ali v kemično agresivnih okoljih (toplotne enote, zgradbe in konstrukcije črne in barvne metalurgije, kemična industrija itd.). Uporaba visokotrdnih betonov in armatur, rast proizvodnje prednapetih konstrukcij ter širjenje področij uporabe lahkih in celih betonov prispevajo k zmanjšanju mase, stroškov in porabe materialov v armiranobetonskih konstrukcijah.

Jeklene konstrukcije se uporabljajo predvsem za okvirje zgradb in konstrukcij z velikim razponom, za delavnice s težko žerjavno opremo, plavže, rezervoarje velike prostornine, mostove, stolpne konstrukcije itd. Področja uporabe jeklenih in armiranobetonskih konstrukcij v nekaterih primerih sovpadajo. V tem primeru se izbira vrste konstrukcij izvede ob upoštevanju razmerja med njihovimi stroški, pa tudi glede na območje gradnje in lokacijo podjetij gradbene industrije. Bistvena prednost jeklenih konstrukcij v primerjavi z armiranobetonskimi je njihova manjša teža. To določa izvedljivost njihove uporabe na območjih z visoko seizmičnostjo, nedostopnih območjih skrajnega severa, puščavskih in visokogorskih območjih. Razširitev uporabe jekel visoke trdnosti in ekonomičnih valjanih profilov ter ustvarjanje učinkovitih prostorskih struktur, vključno s tistimi iz tanke pločevine, bo znatno zmanjšalo težo zgradb in konstrukcij.

Glavno področje uporabe kamnitih konstrukcij so stene in predelne stene. Zgradbe iz opeke, naravnega kamna, blokov ipd. zahtevam industrijske gradnje ustrezajo v manjši meri kot velikopanelne zgradbe. Zato se njihov delež v skupnem obsegu gradnje postopoma zmanjšuje. Z uporabo opeke visoke trdnosti, armiranega kamna in kompleksnih konstrukcij (kamnite konstrukcije, ojačane z jekleno armaturo ali armiranobetonskimi elementi) pa lahko bistveno povečamo nosilnost stavb s kamnitimi zidovi, prehod z ročnega zidanja na uporabo tovarniško izdelanih opečnih in keramičnih plošč lahko bistveno poveča stopnjo industrializacije gradnje in zmanjša delovno intenzivnost gradnje objektov iz kamnitih materialov.

Glavna smer razvoja sodobnih lesenih konstrukcij je prehod na konstrukcije iz lameliranega lesa. Možnost industrijske proizvodnje in pridobivanja konstrukcijskih elementov zahtevanih dimenzij z lepljenjem določa njihove prednosti v primerjavi z drugimi vrstami lesenih konstrukcij. Nosilne in ograjene lepljene konstrukcije se pogosto uporabljajo v podeželski gradnji.

V sodobni gradnji se vse bolj širijo nove vrste industrijskih konstrukcij - azbestno-cementni izdelki in konstrukcije, pnevmatske gradbene konstrukcije, konstrukcije iz lahkih zlitin in iz plastike. Njihovi glavni prednosti sta nizka specifična teža in možnost tovarniške proizvodnje na mehaniziranih proizvodnih linijah. Lahke troslojne plošče (z oblogami iz profiliranega jekla, aluminija, azbestno-cementne in plastične izolacije) se uporabljajo kot ograjene konstrukcije namesto težkih armiranobetonskih in ekspandiranih betonskih plošč.

Z vidika obratovalnih zahtev morajo gradbeni objekti ustrezati svojemu namenu, biti ognjevarni in odporni proti koroziji, varni, priročni in ekonomični za obratovanje. Obseg in tempo množične gradnje nalagata gradbenim konstrukcijam zahteve glede njihove industrijske proizvodnje (v tovarniškem okolju), učinkovitosti, enostavnosti transporta in hitrosti namestitve na gradbišču. Posebej pomembno je zmanjšanje delovne intenzivnosti tako pri izdelavi gradbenih konstrukcij kot v procesu postavljanja zgradb in objektov. Ena najpomembnejših nalog sodobne gradnje je zmanjšanje teže gradbenih konstrukcij na podlagi široke uporabe lahkih, učinkovitih materialov in izboljšanja oblikovalskih rešitev.

Pri načrtovanju stavbe (konstrukcije) so izbrane optimalne vrste gradbenih konstrukcij in materialov zanje v skladu s posebnimi pogoji gradnje in obratovanja stavbe, ob upoštevanju potrebe po uporabi lokalnih materialov in zmanjšanju stroškov prevoza. Pri načrtovanju projektov množične gradnje se praviloma uporabljajo standardne gradbene konstrukcije in enotni dimenzijski diagrami konstrukcij.

Glavni strukturni elementi stavb

Konstrukcijski elementi ali gradbene konstrukcije stavb so materialna osnova stavb, ki zagotavljajo njihovo delovanje skozi celotno življenjsko dobo.

Gradnja modeli zasnovan tako, da brez uničenja in opazne deformacije prenese vse obremenitve, ki delujejo na zgradbo (lastna teža modeli, pohištvo, oprema; obremenitve ljudi v njem, veter, sneg, potresne vibracije itd.) in udarci (od sončnega sevanja, atmosferske vlage itd.), kot tudi zaščita prostorov pred vplivi zunanjega okolja (mraz, vročina, hrup, veter in drugi neugodni vplivi brez sile).

Glede na njihovo lego v prostornini stavbe delimo konstrukcijske elemente na vertikalne in horizontalne.

Po funkcionalnem namenu, konstruktiven elementi deljeno s nosilnost in ograjevanje. Hkrati eno element lahko opravlja tako nosilne kot oporne funkcije, na primer zunanja stena.

Takšne gradbene strukture imenujemo Strukture kombiniranega tipa. Vertikalne nosilne elemente v civilnih objektih praviloma ločimo na nosilne in oklepne elemente.

Nosilne konstrukcije zasnovan za prevzem obremenitev na mestu njihove uporabe in prenos obremenitev na druge elementi. Z geometrijskega vidika ločimo: točkovne elemente (vozlišča, nosilci, tečaji); linearni elementi(tramovi, palice, kabli); planaren elementi(plošče, diski); trup (prostorski) elementi. Nosilne konstrukcije morajo izpolnjevati zahteve glede trdnosti, geometrijske nespremenljivosti, stabilnosti in trajnosti.

Nosilna konstrukcija elementi zaznamujejo tri značilnosti (ena iz vsakega para):

1.planarno - prostorsko;

2.trdna (s trdno steno) - rešetka (skozi, mreža);

3.brez distančnikov - distančniki.

Obzidavanje Varujejo prostore pred zunanjimi vplivi ali ograjujejo posamezne prostore v objektu. Z zaznavanjem obremenitev in njihovim prenašanjem na druge modeli Obstajajo samonosne, viseče in kombinirane ograjene konstrukcije.

Samonosne ograje modeli, Razen lastne teže (včasih tudi vetra) ne prevzemajo drugih obremenitev. Običajno slonijo na lastnih temeljih ali na temeljnih nosilcih, ti pa na temeljih.

V kombiniranih gradbenih konstrukcijah Nekateri elementi opravljajo nosilne, drugi pa oklepne funkcije.

Zgibne ograjene konstrukcije Naslonijo se na nosilne konstrukcijske elemente v nivoju vsakega nadstropja in od vseh vrst obremenitev zaznavajo le lastno maso, na primer strehe (kritine). Sestavljeni so iz nosilca modeli v obliki ploskovnih, prostorskih ali linearnih elementov in ograj (zaščita objekta pred padavinami).

Premaz- zgornji del stavbe, ki jo ščiti pred padavinami. Sestavljen je iz nosilnih in ograjnih (podstavek za streho, ostrešje) delov. Če je v prostornini kritine prehod ali polprehod, se imenuje streha Podstrešje, Če so v prostornini strehe stanovanjski prostori - Podstrešje. Če je prostornina podstrešja postavljena inženirska oprema, se uporablja izraz Tehnična etaža.

Vidne ravnine strehe se imenujejo pobočja; imajo naklon za odvajanje dežja in staljene vode. Atmosferska vlaga iz premazov se odvaja po celotni liniji fasade (neurejeno odvodnjavanje) ali odvaja preko sistema odtočnih cevi (organizirano odvodnjavanje). V slednjem primeru ločimo zunanjo in notranjo drenažo.

Klasifikacija gradbenih konstrukcij

Delitev gradnje modeli glede na funkcionalni namen sta nosilnost in ograjevanje v veliki meri pogojena. Če so konstrukcije, kot so loki, rešetke ali okvirji, samo nosilne, potem stenske in strešne plošče, lupine, oboki, pregibi ipd. običajno združujejo ograjno in nosilno funkcijo, kar ustreza enemu najpomembnejših trendov v razvoju sodobnih gradbenih konstrukcij. Nosilne gradbene konstrukcije so glede na zasnovo razdeljene na:

ravno (npr. tramovi, rešetke, okvirji)

prostorski (lupine, oboki, kupole itd.).

Prostorsko modeli zanje je značilna ugodnejša (v primerjavi s ploščatimi) razporeditev sil in s tem manjša poraba materialov. Vendar se njihova proizvodnja in namestitev v mnogih primerih izkažeta za zelo delovno intenzivna. Nove vrste prostorskih konstrukcij, na primer strukturne konstrukcije iz valjanih profilov z vijačnimi povezavami, odlikujejo tako stroškovna učinkovitost kot primerjalna enostavnost izdelave in montaže. Glede na vrsto materiala ločimo naslednje glavne vrste gradbenih konstrukcij:: beton in armirani beton, jeklo, kamnita, lesena.

Betonske in armiranobetonske konstrukcije- najpogostejši tako v količini kot na področjih uporabe. Za sodobno gradnjo je še posebej značilna uporaba armiranega betona v obliki montažnega modeli industrijska proizvodnja, ki se uporablja pri gradnji stanovanjskih, javnih in industrijskih objektov zgradbe in številne inženirske strukture. Racionalna področja uporabe monolitnega armiranega betona so hidravlične konstrukcije, cestni in letališki tlaki, temelji za industrijsko opremo, rezervoarje, stolpe, dvigala itd. Posebne vrste beton in armirani beton se uporabljajo pri gradnji konstrukcij, ki delujejo pri visokih in nizkih temperaturah ali v kemično agresivnih okoljih (toplotne enote, zgradbe in konstrukcije črne in barvne metalurgije, kemična industrija itd.). Uporaba visoke trdnosti beton in armature, rast proizvodnje prednapetih konstrukcij, širitev področij uporabe lahkih in celičastih. beton pomagajo zmanjšati težo, zmanjšati stroške in porabo materialov v armiranobetonskih konstrukcijah.

Jeklene konstrukcije Uporabljajo se predvsem za okvirje zgradb in objektov z velikim razponom, za delavnice s težko žerjavno opremo, plavže, rezervoarje velike prostornine, mostove, stolpne konstrukcije itd. Področja uporabe jeklo in armiranega betona modeli v nekaterih primerih sovpadajo. V tem primeru se izbira vrste konstrukcij izvede ob upoštevanju razmerja med njihovimi stroški, pa tudi glede na območje gradnje in lokacijo podjetij gradbene industrije. Pomembna prednost jeklo betonske konstrukcije v primerjavi z armiranobetonskimi - so lažje. To določa izvedljivost njihove uporabe na območjih z visoko seizmičnostjo, nedostopnih območjih skrajnega severa, puščavskih in visokogorskih območjih. Širitev obsega uporabe jekla visoka trdnost in ekonomični valjani profili ter ustvarjanje učinkovitih prostorskih struktur, vključno s tistimi iz tanke jeklene pločevine, bodo znatno zmanjšali težo zgradb in objektov.

Glavna aplikacija Kamnite strukture- stene in predelne stene. Stavba iz opeke, naravnega kamna, majhnih blokov itd., v manjši meri izpolnjujejo zahteve industrijske gradnje kot velike panelne zgradbe. Zato se njihov delež v skupnem obsegu gradnje postopoma zmanjšuje. Vendar pa je uporaba opeke visoke trdnosti, armiranega kamna in zapletena modeli(kamnite konstrukcije, armirane jeklo ojačitev ali armirani beton elementi) vam omogoča znatno povečanje nosilnosti zgradbe s kamnitimi zidovi, prehod z ročnega zidanja na uporabo tovarniško izdelane opeke in keramičnih plošč pa bo bistveno povečal stopnjo industrializacije gradnje in zmanjšal delovno intenzivnost gradnje. zgradbe iz kamnitih materialov.

Glavna smer v razvoju moderne Lesene konstrukcije- prehod na konstrukcije iz lepljenega lesa. Možnost industrijske izdelave in pridobitve konstrukcijskih delov elementi zahtevanih dimenzij z lepljenjem določa njihove prednosti v primerjavi z drugimi vrstami lesenih konstrukcij. Nosilne in ograje Lepljene modeliŠiroko se uporabljajo v podeželski gradnji.

V sodobni gradnji se vse bolj širijo nove vrste industrijskih konstrukcij - azbestno-cementni izdelki in konstrukcije, pnevmatske gradbene konstrukcije, konstrukcije iz lahkih zlitin in iz plastike. Njihovi glavni prednosti sta nizka specifična teža in možnost tovarniške proizvodnje na mehaniziranih proizvodnih linijah. Lahke troslojne plošče (z oblogami iz profiliranega jekla, aluminija, azbestno-cementne in plastične izolacije) se uporabljajo kot ograjene konstrukcije namesto težkih armiranobetonskih in ekspandiranih betonskih plošč.