Moderne zgrade i strukture dugog raspona. Problemi zgrada dugog raspona. "Zgrade dugog raspona" u knjigama

Konstrukcije velikog raspona igraju značajnu ulogu u svjetskoj arhitekturi. I to je postavljeno u davna vremena, kada se zapravo pojavio ovaj poseban smjer arhitektonskog dizajna.

Ideja i realizacija dugoročnih projekata neraskidivo je povezana sa glavnom željom ne samo graditelja i arhitekte, već čitavog čovječanstva u cjelini - željom za osvajanjem prostora. Zato, počevši od 125. godine n.e. e., kada se pojavila prva građevina dugog raspona poznata u istoriji, Panteon Rima (prečnik osnove - 43 m), a završavajući kreacijama modernih arhitekata, posebno su popularne strukture dugog raspona.

Istorija konstrukcija dugog raspona

Kao što je već spomenuto, prvi je bio Panteon u Rimu, izgrađen 125. godine nove ere. e. Kasnije su se pojavile i druge veličanstvene građevine s kupolastim elementima velikog raspona. Upečatljiv primjer je crkva Aja Sofija, podignuta u Carigradu 537. godine nove ere. e. Prečnik kupole je 32 metra, a sama konstrukcija daje ne samo veličanstvenost, već i nevjerovatnu ljepotu, kojoj se do danas dive i turisti i arhitekte.

U tim i kasnijim vremenima nije bilo moguće graditi lake građevine od kamena. Stoga su se kupolaste konstrukcije odlikovale velikom masivnošću i njihova je izgradnja zahtijevala ozbiljne vremenske troškove - do stotinu i više godina.

Kasnije su se počeli koristiti za uređenje podova velikih raspona drvene konstrukcije. Upečatljiv primjer ovdje je dostignuće domaće arhitekture - nekadašnji Manjež u Moskvi sagrađen je 1812. godine iu svom dizajnu imao je drvene raspone duge 30 m.

18.-19. stoljeće karakterizirao je razvoj crne metalurgije, koja je dala nove i izdržljivije materijale za gradnju - čelik i liveno željezo. To je označilo pojavu u drugoj polovini 19. stoljeća čeličnih konstrukcija dugog raspona, koje su imale široku primjenu u ruskoj i svjetskoj arhitekturi.

Sljedeći građevinski materijal koji je značajno proširio mogućnosti arhitekata bile su armiranobetonske konstrukcije. Zahvaljujući nastanku i poboljšanju armiranobetonskih konstrukcija, svjetska arhitektura 20. stoljeća dopunjena je prostornim strukturama tankih zidova. U isto vrijeme, u drugoj polovini dvadesetog stoljeća, spuštene obloge, štapni i pneumatski sistemi počeli su se široko koristiti.

U drugoj polovini dvadesetog veka pojavio se laminirano drvo. Razvoj ove tehnologije omogućio je „oživljavanje“ drvenih konstrukcija dugog raspona, postizanje posebnih pokazatelja lakoće i bestežinskog stanja, osvajanje prostora, bez kompromisa u čvrstoći i pouzdanosti.

Konstrukcije dugog raspona u modernom svijetu

Kao što pokazuje istorija, logika razvoja dugotrajnih konstruktivnih sistema bila je usmerena na poboljšanje kvaliteta i pouzdanosti gradnje, kao i arhitektonske vrednosti objekta. Upotreba ove vrste konstrukcije omogućila je maksimalno iskorištavanje punog potencijala nosivosti materijala, stvarajući tako lagane, pouzdane i ekonomične podove. Sve je to posebno važno za modernog arhitektu, kada je moderna gradnja promovirano je smanjenje mase konstrukcija i struktura.

Ali šta su strukture dugog raspona? Ovdje se mišljenja stručnjaka razlikuju. Jedinstvena definicija br. Prema jednoj verziji, radi se o bilo kojoj građevini dužine raspona većoj od 36 m, a prema drugoj, objekti sa nepodržanim pokrivačem dužine više od 60 m, iako su već klasifikovani kao jedinstveni. Potonji također uključuju zgrade raspona više od sto metara.

Ali u svakom slučaju, bez obzira na definiciju, moderna arhitektura jasno pokazuje da su zgrade dugog raspona složeni objekti. A to znači visok nivo odgovornosti za arhitektu, potrebu da preuzme dodatne mjere sigurnost u svakoj fazi - arhitektonsko projektovanje, izgradnja, rad.

Važna točka je izbor građevinskog materijala - drvo, armirani beton ili čelik. Osim ovih tradicionalnih materijala, koriste se i posebne tkanine, kablovi i karbonska vlakna. Izbor materijala ovisi o zadacima koji stoje pred arhitektom i specifičnostima gradnje. Razmotrimo glavne materijale koji se koriste u modernoj konstrukciji dugog raspona.

Izgledi za dugotrajnu gradnju

Uzimajući u obzir istoriju svjetske arhitekture i neizbježnu želju čovjeka da osvoji prostor i stvori savršene arhitektonske forme, možemo sa sigurnošću predvidjeti stalni porast pažnje na konstrukcije dugog raspona. Što se tiče materijala, pored savremenih visokotehnoloških rešenja, sve veća pažnja će biti posvećena i FCC-u, koji predstavlja jedinstvenu sintezu tradicionalnog materijala i moderne visoke tehnologije.

Što se tiče Rusije, s obzirom na tempo ekonomskog razvoja i nezadovoljene potrebe za objektima za razne namjene, uključujući trgovinsku i sportsku infrastrukturu, obim izgradnje dugoročnih zgrada i objekata će se stalno povećavati. I ovdje će jedinstvena dizajnerska rješenja, kvalitet materijala i korištenje inovativnih tehnologija igrati sve važniju ulogu.

Ali ne zaboravimo na ekonomsku komponentu. To je ono što stoji i stajaće u prvom planu, a kroz to će se razmatrati efikasnost određenog materijala, tehnologije i dizajnerskog rješenja. I s tim u vezi, opet bih se želio prisjetiti lameliranih drvenih konstrukcija. Prema mišljenju mnogih stručnjaka, oni drže budućnost dugotrajne gradnje.

Planarne strukture

A

PREDAVANJE 7. KONSTRUKCIJSKI SISTEMI I KONSTRUKCIJSKI ELEMENTI INDUSTRIJSKIH ZGRADA

Okviri industrijske zgrade

Čelični okvir jednokatnih zgrada

Čelični okvir jednokatnih zgrada sastoji se od istih elemenata kao i armirani beton (Sl.

Rice. Zgrada sa čeličnim okvirom

U čeličnim stupovima postoje dva glavna dijela: šipka (grana) i osnova (cipela) (Sl. 73).

Rice. 73. Čelični stubovi.

A– konstantni poprečni presek sa konzolom; b– poseban tip.

1 – kranski dio stuba; 2 – suprastub, 3 – dodatna visina suprastuba; 4 – šatorska grana; 5 – kran krana; 6 – cipela; 7 – kranska greda; 8 – kranska šina; 9 – pokrivna rešetka.

Cipele služe za prijenos opterećenja sa stupa na temelj. Cipele i donji dijelovi stupova koji su u kontaktu sa zemljom betoniraju se kako bi se spriječila korozija. Za podupiranje zidova između temelja vanjskih stupova postavljaju se montažne armiranobetonske temeljne grede.

Čelične kranske grede mogu biti pune ili rešetkaste. Najviše se koriste pune kranske grede I-presjeka: asimetrične, koje se koriste s razmakom između stupova od 6 metara, ili simetrične s razmakom stupova od 12 metara.

Glavne nosive konstrukcije krovova u zgradama sa čeličnim okvirom su krovne rešetke (sl. 74).

Rice. 74. Čelične rešetke:

A– sa paralelnim pojasevima; b- Isto; V– trouglasti; G– poligonalni;

d – dizajn poligonalne rešetke.

U konturi mogu biti sa paralelnim pojasevima, trouglasti, poligonalni.

Nosači sa paralelnim pojasevima koriste se u zgradama sa ravnim krovovima, a takođe i kao rogovi.

Trokutaste rešetke koriste se u zgradama s krovovima koji zahtijevaju velike nagibe, na primjer, od azbestno-cementnih ploča.

Krutost čeličnog okvira i njegova percepcija opterećenja vjetrom i inercijskih utjecaja dizalica osigurava se rasporedom priključaka. Između stupova u uzdužnim redovima postavljaju se vertikalne veze - križne ili portalne. Horizontalne poprečne veze postavljaju se u ravninama gornjih i donjih tetiva, a vertikalne - duž osi potpornih stupova i u jednoj ili više ravnina u sredini raspona.

Dilatacije

IN okvirne zgrade Dilatacijski spojevi dijele okvir zgrade i sve konstrukcije koje se na njemu oslanjaju u zasebne dijelove. Postoje poprečni i uzdužni šavovi.

Poprečne dilatacije ugrađuju se na uparene stupove koji podupiru konstrukcije susjednih dijelova zgrade izrezane spojem. Ako je šav također sedimentan, onda se ugrađuje i u temelje uparenih stupova.

U jednokatnim zgradama, os poprečne dilatacijske fuge kombinira se s poprečnom osom poravnanja reda. Riješavaju se i dilatacijske fuge u podovima višespratnica.

Uzdužne dilatacije u zgradama sa armirano-betonskim okvirom izvode se na dva uzdužna reda stubova, a u zgradama sa čeličnim okvirom - na jednom redu stubova.

Zidovi industrijskih zgrada

Kod objekata bez okvira ili sa nepotpunim okvirom, vanjski zidovi su nosivi i izrađeni su od cigle, velikih blokova ili drugog kamena. U zgradama s punim okvirom, zidovi su izrađeni od istih materijala, samonoseće na temeljnim gredama ili panelima - samonoseće ili šarke. Vanjski zidovi se nalaze sa vani stubova, unutrašnji zidovi zgrada oslanjaju se na temeljne grede ili trakaste temelje.

U okvirnim zgradama sa značajnom dužinom i visinom zidova, kako bi se osigurala stabilnost između elemenata glavnog okvira, uvode se dodatni nosači, ponekad prečke, formirajući pomoćni okvir tzv. poludrveni.

Za vanjsku drenažu od premaza, uzdužni zidovi industrijskih zgrada izvedeni su vijencima, a krajnji zidovi su izvedeni parapetnim zidovima. Sa unutrašnjom drenažom, parapeti se postavljaju duž cijelog perimetra objekta.

Zidovi od velikih panela

Armiranobetonske rebraste ploče namijenjene su za negrijane zgrade i objekte sa velikim industrijskim oslobađanjem topline. Debljina zida 30 milimetara.

Paneli za grijane zgrade izrađuju se od izolovanog armiranog betona ili lakog celularnog betona. Izolirane armiranobetonske ploče imaju debljinu od 280 i 300 milimetara.

Paneli se dijele na obične (za prazne zidove), nadvratne ploče (za ugradnju iznad i ispod prozorskih otvora) i parapetne ploče.

Na sl. 79 prikazuje ulomak zida okvirne panelne zgrade sa trakastim ostakljenjem.

Rice. 79. Ulomak zida od velikih ploča

Ispunjavanje prozorskih otvora u panelnim zgradama izvodi se uglavnom u obliku trakastog ostakljenja. Visina otvora je višestruka od 1,2 metra, širina je jednaka nagibu zidnih stupova.

Za pojedinačne prozorske otvore manje širine koriste se zidne ploče dimenzija 0,75, 1,5, 3,0 metara u skladu sa dimenzijama standardnih okvira.

Prozori, vrata, kapije, lampioni

Lanterns

Za osvjetljenje radnih mjesta udaljenih od prozora i za aeraciju (ventilaciju) prostorija, u industrijskim zgradama se ugrađuju lanterne.

Lanterne dolaze u laganim, aeracijskim i mješovitim tipovima:

Svjetla sa čvrstim zastakljenim okvirima, služe samo za osvjetljavanje prostorija;

Svetlosna aeracija sa otvaranjem zastakljenih vrata, služi za osvetljenje i ventilaciju prostorija;

Prozračivanje bez zastakljivanja, koristi se samo za prozračivanje.

Lanterne mogu biti različitih profila sa vertikalnim, kosim ili horizontalnim ostakljenjem.

Profil lampiona je pravougaoni sa vertikalnim ostakljenjem, trapezasti i trouglasti sa kosim ostakljenjem, nazubljen sa jednostranim vertikalnim ostakljenjem. U industrijskoj gradnji obično se koriste pravokutni lanterni. (Sl. 83).

Rice. 83. Osnovne sheme svjetlosnih i svjetlosnih lampiona:

A– pravougaone; b– trapezni; V– nazubljeni; G– trouglasti.

Na osnovu njihovog položaja u odnosu na os zgrade, lanterne se razlikuju između uzdužnih i poprečnih. Uzdužna svjetla su najrasprostranjenija.

Odvod vode iz lanterna može biti vanjski ili unutrašnji. Vanjski se koristi za lanterne širine 6 metara ili kada u objektu nema unutrašnjeg odvodnog sistema.

Dizajn lampiona je uokviren i sastoji se od većeg broja poprečnih okvira oslonjenih na gornje grede rešetki ili krovnih greda i sistema uzdužnih podupirača. Dizajnerski dijagrami lampi i njihovi parametri su unificirani. Za raspone od 12, 15 i 18 metara koriste se lanterne širine 6 metara, za raspone od 24, 30 i 36 metara - širine 12 metara. Fenjerna ograda se sastoji od obloge, bočnih i završnih zidova.

Poklopci fenjera su izrađeni od čelika dužine 6000 milimetara i visine 1250, 1500 i 1750 milimetara. Vezovi su zastakljeni armiranim ili prozorskim staklom.

Prozračivanje se naziva prirodnom, kontroliranom i reguliranom razmjenom zraka.

Djelovanje aeracije zasniva se na:

O termičkom pritisku koji nastaje zbog razlike u temperaturi između unutrašnjeg i vanjskog zraka;

Na visinskoj razlici (razlika između centara izduvnih i dovodnih otvora);

Usljed djelovanja vjetra, koji duva oko objekta, dolazi do razrjeđivanja zraka na zavjetrinskoj strani (sl. 84).

Rice. 84. Izgradnja aeracionih šema:

A– efekat aeracije u odsustvu vjetra; b- isto i sa dejstvom vetra.

Nedostatak lampiona sa svjetlosnom aeracijom je potreba da se poklopci zatvore na vjetrovitoj strani, jer vjetar može odnijeti zagađeni zrak natrag u radni prostor.

Vrata i kapije

Vrata industrijskih zgrada se dizajnom ne razlikuju od panelnih vrata civilnih zgrada.

Kapije su namjenjene za ulazak u zgradu Vozilo i prolazak velikih masa ljudi.

Dimenzije kapije određuju se u skladu sa dimenzijama opreme koja se transportuje. Moraju premašiti dimenzije utovarenog voznog parka po širini za 0,5-1,0 metara, a po visini za 0,2-0,5 metara.

Prema načinu otvaranja kapije mogu biti krilne, klizne, podizne, zavesne itd.

Okretne kapije sastoji se od dva panela okačena pomoću petlji u okviru kapije (Sl. 81). Okvir može biti drveni, čelični ili armirano-betonski.

Rice. 81. Krilne kapije:

1 – stubovi armirano-betonskog okvira koji uokviruju otvor; 2 – prečka.

Ako nema prostora za otvaranje vrata, kapije se prave klizne. Klizne kapije Postoje jednopolje i dvopolje. Njihova krila imaju dizajn sličan krilnim vratima, ali su u gornjem dijelu opremljena čeličnim valjcima, koji se pri otvaranju i zatvaranju kapije pomiču duž šine pričvršćene za prečku armiranobetonskog okvira.

Krila podizne kapije su potpuno metalna, okačena na sajle i pomiču se po vertikalnim vodilicama.

Panel vrata zavjese sastoji se od horizontalnih elemenata koji čine čeličnu zavjesu, koja se, kada se podigne, navija na rotirajući bubanj koji se nalazi horizontalno iznad vrha otvora.

Premazi

U jednokatnim industrijskim zgradama, obloge se izrađuju bez potkrovlja, koje se sastoje od glavnih nosivih elemenata obloge i ograde.

U negrijanim zgradama i zgradama s prekomjernom industrijskom proizvodnjom topline, ogradne konstrukcije premaza se izrađuju neizolovane, u grijanim zgradama - izolovane.

Hladna krovna konstrukcija se sastoji od osnove (podnice) i krova. Izolirani premaz uključuje parnu barijeru i izolaciju.

Podni elementi se dijele na male (dužine 1,5 - 3,0 metara) i velike (dužine 6 i 12 metara).

U ogradi izrađenoj od malih elemenata postaje potrebno koristiti grede, koje se postavljaju duž zgrade uz grede ili pokrivne rešetke.

Podovi velikih dimenzija polažu se duž glavnih nosivih elemenata, a premazi se u ovom slučaju nazivaju neprohodni.

Podovi

Non-running armiranog betona palube su izrađene od prednapregnutog armiranog betona rebraste ploče 1,5 i 3,0 metara širine i dužine jednake nagibu greda ili rešetki.

U neizolovanim oblogama, a cementno cjedilo, na koji je zalijepljen rolo krov.

U izoliranim premazima kao izolacija se koriste materijali niske toplinske provodljivosti i postavlja se dodatna parna barijera. Parna barijera je posebno neophodna u oblogama iznad prostorija sa visoka vlažnost zrak.

Ploče malih dimenzija mogu biti armirani beton, armirani cement ili armirani laki i celularni beton.

Rolo krovovi su izrađeni od krovnog materijala. Postavlja se gornji sloj rolo krova zaštitni slojšljunak ugrađen u bitumensku mastiku.

Podovi od lisnato materijala.

Jedan od ovih podova je pocinkovani čelični profilisani pod, položen na grede (sa razmakom od 6 metara) ili uz rešetkaste grede (sa razmakom od 12 metara).

Nagnute hladne obloge se često izrađuju od azbest-cementa valoviti listovi ojačani profil debljine 8 mm.

Osim toga, koriste se listovi valovitog stakloplastike i drugi sintetički materijali.

Odvodnjavanje od premaza

Drenaža produžava vijek trajanja zgrade, štiteći je od preranog starenja i uništavanja.

Odvodnja sa premaza industrijskih zgrada može biti spoljašnja i unutrašnja.

U jednokatnim zgradama vanjska odvodnja je uređena neorganizirano, au višekatnicama - uz korištenje odvodnih cijevi.

Sistem unutrašnje odvodnje sastoji se od lijevka za unos vode i mreže cijevi smještenih unutar zgrade koje odvode vodu u atmosferski odvod (Sl. 82).

Rice. 82. Unutrašnja drenaža:

A– lijevak za unos vode; b– tiganj od livenog gvožđa;

1 – tijelo lijevka; 2 – poklopac; 3 – cijev; 4 – obujmica cijevi; 5 – tiganj od livenog gvožđa; 6 – rupa za cijev; 7 – burlap impregniran bitumenom; 8 – rolo krovište; 9 – punjenje rastopljenim bitumenom; 10 – armirano-betonska pokrivna ploča.

Unutrašnja drenaža je uređena:

U višerasponskim zgradama sa viševodnim krovovima;

U zgradama sa velikim visinama ili značajnim razlikama u visini pojedinačnih raspona;

u zgradama s velikim industrijskim oslobađanjem topline, što uzrokuje topljenje snijega na površini.

Podovi

Podovi u industrijskim zgradama biraju se uzimajući u obzir prirodu uticaja proizvodnje na njih i operativne zahtjeve koji se postavljaju na njih.

Takvi zahtjevi mogu biti: otpornost na toplinu, otpornost na kemikalije, vodonepropusnost i plin, dielektričnost, neiskričavanje pri udaru, povećana mehanička čvrstoća i drugi.

Ponekad je nemoguće odabrati podove koji ispunjavaju sve potrebne zahtjeve. U takvim slučajevima potrebno je koristiti različite vrste podova unutar iste prostorije.

Podna konstrukcija se sastoji od obloge (odjeće) i donjeg sloja (preparacije). Osim toga, struktura poda može sadržavati slojeve za različite namjene. Donji sloj apsorbira opterećenje koje se prenosi na podove kroz premaz i raspoređuje ga na podlogu.

Donji slojevi su kruti (beton, armirani beton, asfalt beton) i nekruti (pijesak, šljunak, lomljeni kamen).

Prilikom postavljanja podova na međuspratne podove, podne ploče služe kao osnova, a podložni sloj ili je potpuno odsutan, ili njegovu ulogu igraju toplinski i zvučno izolacijski slojevi.

Prizemlje koriste se u skladištima i toplim radnjama, gdje mogu biti izloženi udaru od pada teških predmeta ili doći u kontakt sa vrućim dijelovima.

Kameni podovi koristi se u skladištima gdje su moguća značajna udarna opterećenja ili u područjima pokrivenim vozilima na gusjenicama. Ovi podovi su izdržljivi, ali hladni i tvrdi. Takvi podovi su obično obloženi popločavanjem (Sl. 85).

Rice. 85. Kameni podovi:

A– kaldrma; b– od velikih popločanih kamena; V– od sitnog kamena za popločavanje;

1 – kaldrma; 2 – pijesak; 3 – popločavanje; 4 - bitumenske mastike; 5 – beton.

Betonski i cementni podovi koristi se u prostorijama u kojima pod može biti izložen stalnoj vlazi ili mineralnim uljima (Sl. 86).

Rice. 86. Betonski i cementni podovi:

1 – betonska ili cementna odjeća; 2 – betonski podložni sloj.

Asfalt i asfalt betonski podovi imaju dovoljnu čvrstoću, vodootpornost, vodootpornost, elastičnost i lako se popravljaju (Sl. 87). Nedostaci asfaltnih podova uključuju njihovu sposobnost omekšavanja pri porastu temperature, zbog čega nisu prikladni za tople radionice. Pod utjecajem dugotrajnih koncentriranih opterećenja u njima se stvaraju udubljenja.

Rice. 87. Asfalt i asfalt betonski podovi:

1 – odjeća od asfalta ili asfalta; 2 – betonski podložni sloj.

TO keramičkih podova uključuju podove od klinkera, cigle i pločica (Sl. 88). Takvi podovi su vrlo otporni na visoke temperature i otporni su na kiseline, lužine i mineralna ulja. Koriste se u prostorijama koje zahtijevaju veliku čistoću, u nedostatku udarnih opterećenja.

Rice. 88. Podovi od keramičkih pločica:

1 – keramičke pločice; 2 – cementni malter; 3 – beton.

Metalni podovi koristi se samo u određenim područjima gdje vrući predmeti dodiruju pod, a istovremeno je potrebna ravna, tvrda površina iu radionicama sa jakim udarnim opterećenjima (Sl. 89).

Rice. 89. Metalni podovi:

1 – pločice od livenog gvožđa; 2 – pijesak; 3 – podloga tla.

Podovi se mogu koristiti i u industrijskim zgradama daske i od sintetički materijali. Takvi podovi se koriste u laboratorijama, inženjerskim zgradama i administrativnim prostorijama.

U podovima sa krutim podložnim slojem ugrađuju se dilatacijske fuge kako bi se izbjegle pukotine. Postavljaju se duž linija dilatacijskih fuga zgrade i na mjestima gdje se susreću različite vrste podova.

Za polaganje komunalnih vodova u podove se postavljaju kanali.

Spoj podova sa zidovima, stubovima i temeljima mašina izveden je sa prazninama za slobodno slijeganje.

U vlažnim prostorijama, za odvod tekućine, podovi imaju reljef sa nagibima prema lijevanim ili betonskim vodozahvatima, koji se nazivaju ljestve. Odvodi su spojeni na kanalizaciju. Uz zidove i stupove potrebno je postaviti lajsne i lajsne.

Stepenice

Stepeništa industrijskih zgrada se dijele na sledeće vrste:

- osnovni, koristi se u višespratnice za stalnu komunikaciju između spratova i za evakuaciju;

- službeno, koje vode do radnih mjesta i međukatnica;

- aparat za gasenje pozara, obavezno za objekte visine veće od 10 metara i namijenjeno za penjanje pripadnika vatrogasne jedinice na krov (Sl. 90).

Rice. 90. Vatrogasne stepenice

- vanredni hitni slučaj, uređena za evakuaciju ljudi kada nema dovoljno glavnih stepenica (Sl. 91);

Rice. 91. Merdevine za hitne slučajeve

Protivpožarne barijere

Klasifikacija zgrada i prostorija prema opasnosti od eksplozije i požara i opasnost od požara koristi se za utvrđivanje zahtjeva za sigurnost od požara u cilju sprječavanja mogućnosti izbijanja požara i osiguranja zaštite ljudi i imovine od požara u slučaju požara. Prema opasnosti od eksplozije i požara, prostorije se dijele na kategorije A, B, B1-B4, D i D, a zgrade na kategorije A, B, C, D i D.

Kategorije prostorija i zgrada određuju se na osnovu vrste zapaljivih materija i materijala koji se nalaze u prostorijama, njihove količine i svojstava opasnosti od požara, kao i na osnovu prostorno-planskih rješenja prostorija i karakteristika tehnoloških procesa koji se sprovode. u njima.

Protivpožarne barijere se postavljaju kako bi se spriječilo širenje požara po cijelom objektu u slučaju požara. Vatrootporni podovi služe kao horizontalne barijere u višespratnim zgradama. Vertikalne barijere su protupožarni zidovi (firewall).

Firewall namijenjen je sprječavanju širenja vatre iz jedne prostorije ili zgrade u susjednu prostoriju ili zgradu. Vatrozidovi se izrađuju od vatrootpornih materijala - kamena, betona ili armiranog betona i moraju imati otpornost na vatru najmanje četiri sata. Zaštitni zidovi moraju počivati ​​na temeljima. Vatrozidovi se izrađuju tako da pokrivaju cijelu visinu objekta, razdvajajući gorive i negorive pokrivače, plafone, lanterne i druge konstrukcije i moraju se uzdizati iznad gorivih krovova najmanje 60 centimetara, a iznad negorivih krovova za 30 centimetara. Vrata, kapije, prozori, poklopci šahtova i druga ispuna otvora u vatrozidima moraju biti vatrootporni sa stepenom otpornosti na vatru od najmanje 1,5 sat. Vatrozidovi su projektovani za stabilnost u slučaju jednostranog urušavanja podova, obloga i drugih konstrukcija tokom požara (Sl. 92).

Rice. 92. Zaštitni zidovi:

A– u zgradi sa vatrootpornim vanjskim zidovima; b– u zgradi sa zapaljivim ili nezapaljivim vanjskim zidovima; 1 – greben zaštitnog zida; 2 – kraj zaštitnog zida.

Kontrolna pitanja

1. Imenujte projektne dijagrame industrijskih zgrada.

2. Navedite glavne vrste okvira za industrijske zgrade.

3. Koje vrste zidova postoje u industrijskim zgradama?

PREDAVANJE 8. KONSTRUKTIVNI SISTEMI I KONSTRUKTIVNI ELEMENTI POLJOPRIVREDNIH OBJEKATA I OBJEKATA

Staklenici i plastenici

Staklenici i rasadnici su zastakljeni objekti u kojima su vještački stvoreni neophodni klimatski i zemljišni uslovi za uzgoj ranog povrća, rasada i cvijeća.

Zgrade staklenika grade se prvenstveno od montažnih armirano-betonskih ostakljenih panela, međusobno spojenih zavarivanjem ugrađenih dijelova.

Konstrukciju staklenika čine montažni armirano-betonski okviri ugrađeni u zemlju po dužini staklenika i montažni armirano-betonski okviri (uzdužni ležaj staklenika) položeni na konzole okvira. Zastakljeni okviri staklenika koji se mogu skinuti su izrađeni od drveta (Sl. 94).

Rice. 94. Staklenik od montažnih armirano-betonskih elemenata:

1 – armirano-betonski okviri; 2 – armirano-betonski sjeverni balvan; 3 – isti, južni;

4 – pijesak; 5 – hranljivi sloj zemlje; 6 – cijevi za grijanje u sloju pijeska;

7 – zastakljeni drveni okvir.

LISTA KORIŠTENE REFERENCE

1. Maklakova T. G., Nanasova S. M. Konstrukcije civilnih zgrada: Udžbenik. – M.: Izdavačka kuća ASV, 2010. – 296 str.

2. Budasov B.V., Georgievsky O. V., Kaminski V. P. Građevinski crtež. Udžbenik za univerzitete / Pod op. ed. O. V. Georgievsky. – M.: Stroyizdat, 2002. – 456 str.

3. Lomakin V. A. Osnove konstrukcije. – M.: Viša škola, 1976. – 285 str.

4. Krasensky V.E., Fedorovsky L.E. Civilne, industrijske i poljoprivredne zgrade. – M.: Stroyizdat, 1972, – 367 str.

5. Koroev Yu. I Crtež za graditelje: Udžbenik. za prof. Udžbenik ustanove. – 6. izd., izbrisano. – M.: Više. škola, ur. Centar "Akademija", 2000 – 256 str.

6. Čičerin I. I. Građevinski radovi: udžbenik za početnike. prof. Obrazovanje. – 6. izd., izbrisano. – M.: Izdavački centar „Akademija“, 2008. – 416 str.

PREDAVANJE 6. KONSTRUKCIJE DUGOROČNIH GRAĐEVINA SA PROSTORNIM OBLOGOM

U zavisnosti od dijagram dizajna i statičkog rada, nosive konstrukcije premaza se mogu podijeliti na planarne (rade u jednoj ravni) i prostorne.

Planarne strukture

Ova grupa nosivih konstrukcija uključuje grede, rešetke, okvire i lukove. Mogu se izrađivati ​​od montažnog i monolitnog armiranog betona, kao i od metala ili drveta.

Grede i rešetke zajedno sa stupovima čine sistem poprečnih okvira, uzdužna veza između kojih se vrši pokrivnim pločama i vjetrobranima.

Uz montažne okvire, u nizu objekata jedinstvene prirode, sa povećanim opterećenjem i velikim rasponima, koriste se monolitni armiranobetonski ili metalni okviri (sl. 48).

Rice. 48. Konstrukcije dugog raspona:

A- monolitni armirano-betonski okvir, dvokrilni.

Za pokrivanje raspona preko 40 metara, preporučljivo je koristiti lučne konstrukcije. Lukovi se konstruktivno mogu podijeliti na dvokrake (sa šarkama na nosačima), trokrake (sa šarkama na nosačima i u sredini raspona) i bez šarke.

Luk radi uglavnom u kompresiji i prenosi ne samo vertikalno opterećenje, već i horizontalni pritisak (potisak) na nosače.

U poređenju sa gredama, rešetkama i okvirima, lukovi imaju manju težinu i ekonomičniji su u pogledu potrošnje materijala. Lukovi se koriste u konstrukcijama u kombinaciji sa svodovima i školjkama.

Po funkcionalnoj namjeni Zgrade dugog raspona mogu se podijeliti na:

1) javne zgrade (pozorišta, izložbeni paviljoni, bioskopi, koncertne i sportske hale, zatvoreni stadioni, pijace, železničke stanice);

2) zgrade posebne namjene(hangari, garaže);

3) industrijske zgrade (vazduhoplovstva, brodogradnje i mašinogradnje, laboratorijske zgrade raznih industrija).

Noseće konstrukcije prema projektnom dijagramu dijele se na:

blok,

lučni,

strukturni,

kupola,

visi,

Mrežaste školjke.

Izbor jedne ili druge sheme nosivih konstrukcija zgrade zavisi od niza faktora: raspona zgrade, arhitektonsko-planskog rješenja i oblika zgrade, prisutnosti i vrste suspendovanog transporta, zahtjeva za krutost premaza, vrsta krova, aeracija i rasvjeta, podloga za temelje itd.

Konstrukcije sa velikim rasponima su objekti individualna gradnja, njihova arhitektonska i dizajnerska rješenja su vrlo individualna, što ograničava mogućnosti kucanja i objedinjavanja njihovih dizajna.

Konstrukcije takvih zgrada rade uglavnom pod opterećenjem od vlastite težine konstrukcije i atmosferskih utjecaja.

1.1 Konstrukcije greda

Beam konstrukcije dugog raspona pokrivači se sastoje od glavnih nosivih poprečnih konstrukcija u obliku ravnih ili prostornih rešetki (raspon rešetki od 40 do 100 m) i međukonstrukcija u obliku vezica, greda i krovišta.

Prema obrisima farme postoje: sa paralelnim pojasevima, trapezoidni, poligonalni, trouglasti, segmentni (vidi dijagrame na sl. 1).

Visina rešetke hf=1/8 ÷ 1/14L; nagib i=1/ 2 ÷ 1/15.

Trokutaste rešetke hf= 1/12 ÷ 1/20L; nagib pojaseva i=1/5 ÷ 1/7.

Slika 1 - Sheme konstrukcijskih rešetki

Presjek rešetki:

Kada je L > 36m, jedan od nosača grede se postavlja pomično.

Izgled pokrivenosti- vertikalne i horizontalne veze duž premaza riješene su slično kao kod industrijskih objekata sa krovnim rešetkama.

A) normalan raspored

zid

b) složen raspored - sa rogovima:

PF

Koriste se sheme oblaganja greda:

Za sve vrste nosećih konstrukcija - zidovi od opeke ili betona, stupovi (metalni ili armirani beton);

Kada je ispod potporne strukture ne može apsorbirati sile potiska;

Prilikom izgradnje objekata na slijeganju ili kraškom tlu i potkopanim područjima.

Treba napomenuti da su krovne sheme od greda teže od okvirnih i lučnih, ali su jednostavne za proizvodnju i ugradnju.

Proračuni rešetki se izvode korištenjem metoda strukturna mehanika(slično proračunu krovne rešetke industrijske zgrade).

1.2 Strukture okvira

Okvirne konstrukcije za krovove zgrada koriste se za raspone

L=40 - 150m, sa rasponom L > 150m postaju neekonomični.

Prednosti okvirnih konstrukcija U poređenju sa gredama, to znači manju težinu, veću krutost i manju visinu prečke.

Nedostaci- velika širina stubova, osjetljivost na neravnomjerno slijeganje oslonaca i promjene T o.

Konstrukcije okvira su efikasne kada je linearna krutost stupova bliska linearnoj krutosti poprečnih šipki, što omogućava preraspodjelu sila od vertikalnih opterećenja i značajno olakšavanje poprečnih šipki.

Prilikom pokrivanja velikih raspona, u pravilu se koriste okviri sa dvostrukim i bez šarki raznih oblika (vidi sliku 2).

Rice. 2 - Šeme prolaznih okvira

Okviri bez šarki su čvršći i ekonomičniji u smislu potrošnje materijala, međutim, zahtijevaju izgradnju snažnih temelja i osjetljivi su na promjene temperature.

Za velike raspone i opterećenja, prečke okvira su dizajnirane kao teške rešetke, za relativno male raspone (40-50m) imaju iste presjeke i komponente kao i lake rešetke.

Poprečni presjeci okvira su slični gredama.

Raspored okvira i poklopca od okvirnih konstrukcija sličan je rješenju okvira industrijskih zgrada i grednih obloga.

Statički proračuni okvirnih konstrukcija izvode se metodama mehanike konstrukcija i posebno razvijenim kompjuterskim programima.

Teški prolazni okviri su dizajnirani kao rešetkasti sistemi, uzimajući u obzir deformacije svih rešetkastih šipki.

1.3 Lučne konstrukcije

Lučne krovne konstrukcije za zgrade dugog raspona pokazuju se isplativije u smislu potrošnje materijala od sistema greda i okvira. Međutim, u njima nastaje značajan potisak koji se prenosi kroz temelje na tlo ili se uređuje zatezanje da ga apsorbuje (tj. gašenje potiska unutar sistema).

Obrasci i obrisi lukova su vrlo raznoliki: dvokraki, trokraki, bez šarki (vidi sl. 3).

Najpovoljnija visina lukova: f=1/4 ÷ 1/6 raspon L.

Visina presjeka luka:

Puni zid 1/50 ÷ 1/80 L,

Rešetka 1/30 ÷ 1/60 L.

Fig.4- Šeme nosećih šarki lukova i okvira (popločane,

b - peti točak, c - balansir:

1 - ploča, 2 - osovina, 3 - balansir).

Rice. 5- Šarke i lukovi za ključeve

(a - pločica; b - uravnotežena; c - lim; d - vijcima)

Nakon određivanja M, N, Q, presjeci lučnih šipki se biraju na isti način kao i presjeci rešetkastih rešetki:

1.4. Prostorne strukture obloga zgrada dugog raspona

Kod grednih, okvirnih i lučnih krovnih sistema koji se sastoje od pojedinačnih nosivih elemenata, opterećenje se prenosi samo u jednom smjeru - duž nosivog elementa. U ovim sistemima premaza, nosivi elementi su međusobno povezani lakim vezama, koje nemaju za cilj preraspodjelu opterećenja između nosivih elemenata, već samo osiguravaju njihovu prostornu stabilnost, tj. uz njihovu pomoć osigurava se pokrivenost tvrdog diska.

U prostornim sistemima veze su ojačane i uključene u raspodjelu opterećenja i njihov prijenos na nosače. U prilogu prostorni dizajn opterećenje se prenosi u dva smjera. Ovaj dizajn je obično lakši od ravnog.

Prostorne strukture mogu biti ravne (ploče) i zakrivljene (školjke).

Da bi se osigurala potrebna krutost, ravni prostorni sistemi (osim visećih) moraju biti dvostruko opasani - formirajući mrežasti sistem duž površine. Konstrukcije sa dvostrukim pojasom imaju dvije paralelne mrežaste površine koje su međusobno povezane krutim vezama.

Jednoslojne strukture sa zakrivljenim površinskim sistemom nazivaju se jednostruke mreže.

U takvim projektima princip koncentracije materijala zamjenjuje se principom višestruko povezanih sistema. Izrada i ugradnja ovakvih konstrukcija je vrlo radno intenzivna i zahtijeva posebne tehnike izrade i ugradnje, što je jedan od razloga njihove ograničene upotrebe.

1.5 Prostorni mrežasti sistemi ravnih obloga

U građevinarstvu se koriste mrežasti sistemi pravilne strukture, tzv konstrukcijski projekti ili jednostavno strukture, koji se koriste u obliku ravnih obloga javnih i industrijskih zgrada dugog raspona.

Ravne konstrukcije su strukture formirane od različitih sistema poprečnih rešetki (vidi sliku 6):

1) Konstrukcije formirane od poprečnih rešetki koje se kreću u tri smjera. Stoga su najkrutiji, ali ih je teže proizvesti. Riječ je o konstrukcijama s pojasnim mrežama skalastih trokuta.

2) Konstrukcije formirane od rešetki koje se kreću u dva smjera. Riječ je o konstrukcijama s pojasnim mrežama od četvrtastih ćelija.

3) Konstrukcije formirane od rešetki, također u dva smjera, ali ojačane dijagonalama u uglovima. Zato su tvrđi.

Prednosti konstrukcija:

Visoka prostorna krutost: može se preklapati veliki rasponi sa različitim konturama nosača ili rešetkama stubova; postati izražajan arhitektonska rješenja na visini konstrukcije.

Hstrukture=1/12 - 1/20 L

Ponovljivost štapova - od standardnih i istih šipki moguće je montirati obloge različitih raspona i tlocrtnih konfiguracija (pravougaone, kvadratne, trouglaste i zakrivljene).

Omogućuje vam pričvršćivanje suspendovanog transporta i promjenu smjera njegovog kretanja ako je potrebno.

Strukturalni krovni sistemi mogu biti jednokrilni ili višeraspojni, oslonjeni i na zidove i na stubove.

Ugradnja konzolnih prevjesa iza linije oslonaca smanjuje izračunati moment savijanja raspona i značajno olakšava konstrukciju premaza.

Rice. 6- Dijagrami konstruktivnih pokrivnih mreža (a - sa mrežama pojaseva od jednakostranih trokutnih ćelija; b - sa mrežama pojasa od četvrtastih ćelija; c - istim, ojačanim dijagonalama u uslovnim zonama: 1 - gornji tetivi,

2 - donje tetive, 3 - kosi nosači, 4 - gornje dijagonale, 5 - donje dijagonale, 6 - kontura potpore).

Nedostaci konstrukcija- povećana složenost proizvodnje i ugradnje. Prostorni spojevi šipki (vidi sliku 7) su najsloženiji elementi u konstrukcijama:

Kuglični umetak (a);

Na vijcima (b);

Cilindrično jezgro sa prorezima, zategnuto jednim vijkom i podloškama (c, d);

Zavareni sklop spljoštenih krajeva šipki (e).

Rice. 7 - Interfejs čvorovi za konstrukcijske šipke

Strukturne strukture su stalno statički neodređeni sistemi. Tačna kalkulacija složeni su i izvršavaju se na računaru.

U pojednostavljenom pristupu, konstrukcije se proračunavaju korištenjem metoda strukturne mehanike - kao izotropne ploče ili kao sistemi poprečnih rešetki bez uzimanja u obzir momenta.

Veličine momenata i posmičnih sila određuju se pomoću tablica za proračun ploča: M ploče; Qploče - zatim pređite na proračun štapova.

1.6 Premazi ljuske

Za građevinske obloge koriste se jednostruke, dvostruke cilindrične školjke i školjke dvostruke zakrivljenosti.

Cilindrične školjke (vidi sliku 8) izrađene su u obliku lukova s ​​potporom:

a) pravolinijska generatrisa konture

b) na krajnjim dijafragmama

c) na krajnjim dijafragmama sa srednjim osloncima

Fig.8- Šeme za podupiranje cilindričnih školjki (1 - školjka;

2 - krajnja dijafragma; 3 - priključci; 4 - kolone).

Za raspone B ne veće od 30 m koriste se školjke s jednom mrežom.

Dvostruka mreža - za velike raspone B>30m.

Na cilindričnoj površini nalaze se šipke koje formiraju mreže različitih sistema (vidi sliku 9):

Dijamantska mreža (a);

Rombična mreža sa uzdužnim rebrima (b);

Rombična mreža sa poprečnim rebrima (c);

Rombična mreža sa poprečnim i uzdužnim rebrima (d).

Najjednostavnija mreža rombičnog uzorka, koja se dobija od lakih standardnih šipki (∟, ○, □) od valjanih profila. Međutim, ova shema ne pruža potrebnu krutost u uzdužnom smjeru pri prijenosu opterećenja na uzdužne zidove.

Rice. 9 - Mrežasti sistem jednostrukih mrežastih školjki

Krutost konstrukcije značajno se povećava u prisustvu uzdužnih šipki (dijagram "b") - konstrukcija može raditi kao ljuska s rasponom L. U ovom slučaju, nosač može biti krajnji zidovi ili četiri stupa sa krajnjim dijafragmama.

Najkruće i najpovoljnije su mreže (uzorak "c"), koje imaju i uzdužna i poprečna rebra (šipove), a mrežasta rešetka je usmjerena pod uglom od 45.

Proračun ljuski se vrši korištenjem metoda teorije elastičnosti i metoda teorije ljuski. Školjke bez poprečnih rebara izračunati kao nabori bez momenta (Ellersova metoda). Ako postoje poprečna rebra, osiguravajući krutost konture - prema Vlasovljevoj teoriji momenata (svodi se na rješavanje osmočlanih jednačina).

Prilikom proračuna kroz mrežaste ljuske, prolazna lica konstrukcija zamjenjuju se čvrstim pločama ekvivalentne debljine pri radu na smicanje, aksijalnu napetost i kompresiju.

Precizniji proračuni mrežastih ljuski izvode se na računaru pomoću posebno razvijenih programa.

Dvostruke mrežaste školjke koristi se za pokrivanje raspona širine veće od B>30m.

Njihovi strukturni dijagrami su slični onima kod ravnih ploča s dvije mreže - konstrukcija. Kao iu strukturama, formiraju ih sistemi poprečnih rešetki povezanih duž gornje i donje tetive posebnim vezama - rešetkom. Ali u isto vrijeme, u školjkama, glavna uloga u percepciji sila pripada zakrivljenim mrežastim ravninama; rešetka koja ih povezuje manje je uključena u prijenos sila, ali daje strukturi veću krutost.

U poređenju sa školjkama sa jednom mrežom, školjke sa dvostrukom mrežom imaju veću krutost i nosivost. Mogu pokriti raspone zgrada od 30 do 700 m.

Dizajnirane su u obliku cilindrične površine, poduprte uzdužnim zidovima ili metalnim stupovima. Na krajevima školjke počivaju na krutim dijafragmama (zidovi, rešetke, lukovi s vezom, itd.).

Najbolja raspodjela sila u ljusci je na B=L.

Udaljenost između površina mreže je h=1/20÷1/100R pri f/B=1/6÷1/10.

Kao iu strukturama, najsloženiji je spoj šipki.

Proračun dvomrežnih školjki se vrši na računaru pomoću posebno dizajniranih programa.

Za približan proračun ljuske potrebno je svesti sistem šipki na ekvivalentnu čvrstu ljusku i uspostaviti modul smicanja srednjeg sloja, koji je po krutosti ekvivalentan spojnoj rešetki.

1.7 Obloge kupole

Postoje dizajni kupole četiri vrste(vidi sliku 6): rebrasti (a), rebrasti prsten (b), mreža (c), radijalna greda (d).

Rice. 10- Šeme kupole

Rebraste kupole

Konstrukcije rebrastih kupola sastoje se od pojedinačnih ravnih ili prostornih rebara u obliku greda, rešetki ili polulukova, smještenih u radijalnom smjeru i međusobno povezanih nosačima.

Gornji pojasevi rebara čine površinu kupole (obično sferne). Krov je položen uz grede.

Na vrhu, za ponovno povezivanje rebara, ugrađen je kruti prsten koji radi na kompresiju. Rebra mogu biti zglobno ili čvrsto pričvršćena za centralni prsten. Par rebara kupole smještenih u istoj dijametralnoj ravni i prekinutih centralnim prstenom smatra se jedinstvenom, na primjer lučnom strukturom (dvokraka, tri zgloba ili bez šarki).

Rebraste kupole su sistemi odstojnika. Proširenje se opaža zidovima ili posebnim odstojnim prstenom u obliku kruga ili poliedra sa krutim ili zglobnim spojevima u uglovima.

Između rebara se na određenom nagibu postavljaju prstenaste grede na koje se naslanja krovna ploča. Naramenice, pored svoje osnovne namjene, pružaju opću stabilnost gornjeg pojasa rebara van ravni, smanjujući njihovu konstrukcijsku dužinu.

Da bi se osigurala ukupna krutost kupole u ravni greda, na određenom nagibu postavljaju se kosine veze između rebara, kao i vertikalne veze za odvajanje unutrašnjeg pojasa luka - odstojnici su raspoređeni između vertikalnih veza.

Projektna opterećenja- vlastitu težinu konstrukcije, težinu opreme i atmosferske utjecaje.

Dizajnerski elementi poklopca kupole su: rebra, potporni i centralni prstenovi, grede, kosi i vertikalni spojevi.

Ako se proširenje kupole percipira odstojnim prstenom, tada se pri izračunavanju luka prsten može zamijeniti uvjetnim zatezanjem koje se nalazi u ravnini svakog para polulukova (tvoreći ravan luk).

Prilikom izračunavanja potpornog prstena - s čestim rasporedom lukova (rebara) kupole, djelovanje njihovih potiska može se zamijeniti ekvivalentnim ravnomjerno raspoređenim opterećenjem:

Kupole s rebrastim prstenom

U njima naramenice sa rebrima čine jedan kruti prostorni sistem. U ovom slučaju, prstenasti nosači rade ne samo na savijanju od opterećenja na premazu, već i na reakciji međurebara i percipiraju vlačne ili tlačne prstenaste sile koje proizlaze iz potiska na mjestu oslonca višerasponskog poluproizvoda. lukovi.

Težina rebara (lukova) u takvoj kupoli je smanjena zbog uključivanja prstenastih nosača kao srednjih potpornih prstenova. Prstenasta rebra u takvoj kupoli rade na isti način kao i potporni prsten u rebrastoj kupoli, a pri proračunu lukova mogu se zamijeniti uvjetnim zatezanjem.

At simetrično opterećenje Proračun kupole može se izvršiti podjelom na ravne lukove sa vezicama na nivou prstenastih rebara (pregrada).

Mrežaste kupole

Ako povećate povezanost sistema u rebrastoj ili rebrasto-prstenastoj kupoli, možete dobiti mrežaste kupole sa zglobnim vezama šipki na čvorovima.

U mrežastim kupolama, između rebara (lukova) i prstenova (prstenaste grede) nalaze se kočnice, zahvaljujući kojima se sile raspoređuju po površini kupole. U ovom slučaju, šipke rade uglavnom samo na aksijalne sile, što smanjuje težinu rebara (lukova) i prstenova.

Šipke mrežastih kupola izrađuju se od zatvorenih profila (okrulog, kvadratnog ili pravokutnog presjeka). Spojevi šipki kao u strukturama ili mrežastim školjkama.

Mrežaste kupole se izračunavaju na računaru pomoću posebno razvijenih programa.

Približno se izračunavaju prema bezmomentnoj teoriji školjki - kao kontinuirana osimetrična ljuska pomoću formula iz odgovarajućih teoretskih priručnika.

Radijalne kupole

Oni su rebraste kupole sačinjene od segmentiranih poluoklopa raspoređenih radijalno. U sredini su segmentne poluoštrice pričvršćene na kruti prsten (rešetkasti ili čvrsti zid sa dijafragmama za ukrućenje).

1.8 Viseće obloge

Viseći premazi su oni kod kojih glavni nosivi elementi rade u napetosti.

Ovi elementi u potpunosti koriste čelike visoke čvrstoće, jer je njihova nosivost određena čvrstoćom, a ne stabilnošću.

Noseće rastegnute šipke - sajle - mogu se učiniti fleksibilnim ili krutim.

Teško- napravljen od zakrivljenih I-greda.

Fleksibilno- od čeličnih užadi (kablova) upredenih od žice visoke čvrstoće sa R ​​= 120 kN/cm2 ÷ 240 kN/cm2.

Viseće krovne konstrukcije su jedan od najperspektivnijih konstruktivnih oblika za upotrebu materijala visoke čvrstoće. Konstruktivni elementi visećih krovova se lako transportuju i relativno lako montiraju. Međutim, izgradnja visećih obloga ima niz poteškoća, čije uspješno inženjersko rješenje određuje učinkovitost obloge u cjelini:

Prvi nedostatak- viseće obloge su sistemi za proširenje i za apsorpciju potiska potrebna je noseća konstrukcija, čija cijena može biti značajan dio cijene cjelokupne obloge. Smanjenje troškova potpornih konstrukcija može se postići povećanjem efikasnosti njihovog rada - stvaranjem obloga okruglih, ovalnih i drugih nepravolinijskih oblika;

drugi nedostatak- povećana deformabilnost visećih sistema. To je zbog činjenice da je modul elastičnosti upletenih kablova manji od modula elastičnosti valjanog čelika (Etrosa = 1,5 ÷ 1,8 × 10 5 MPa; E valjanih šipki = 2,06 × 10 5 MPa), a elastična radna površina od čelik visoke čvrstoće je mnogo veći od običnog čelika. Dakle, relativna deformacija kabela u elastičnom stupnju rada, ε = G/E, nekoliko je puta veća nego kod elemenata izrađenih od običnog čelika.

Većina sistema spuštenih obloga su sistemi trenutnog ukrućenja, tj. sistemi koji elastično rade samo pod ravnotežnim opterećenjima, a pod dejstvom neujednačenih opterećenja u njima, osim elastičnih deformacija, javljaju se i kinematička pomeranja sistema, što dovodi do promene integriteta geometrijskog sistema prevlake.

Kako bi se smanjila kinematička pomicanja, sustavi spuštenih premaza često su opremljeni posebnim stabilizirajućim uređajima i prethodno napregnuti.

Vrste visećih shema

1. Sistemi sa jednim remenom sa fleksibilnim kablovima

Takvi sistemi premaza su dizajnirani pravougaoni ili zakrivljeni u planu, na primjer, okrugli (vidi sliku 11).

To su prednapregnute armirano-betonske školjke koje rade na zatezanje. Napregnuta armatura u njima je sistem savitljivih kablova, na koje se prilikom ugradnje polažu montažni kablovi. armirano betonske ploče. U ovom trenutku na kablove se postavlja dodatna težina, koja se uklanja nakon polaganja svih armiranobetonskih ploča i brtvljenja šavova. Kablovi sabijaju armirano-betonske ploče i rezultirajuća armiranobetonska ljuska prima preliminarno tlačno naprezanje, omogućavajući joj da apsorbira vlačna naprezanja od vanjskih opterećenja i osigurava ukupnu stabilnost konstrukcije. Nosivost premaza je osigurana zatezanjem kablova.

Kod pravokutnih krovova, potisak kablova apsorbira noseća konstrukcija od tiplova i sidara pričvršćenih u tlu.

Rice. jedanaest- Jednostruke obloge sa fleksibilnim kablovima

(a - pravougaonog u tlocrtu; b - okruglog u tlocrtu)

Kod obloga okruglog (ovalnog) plana potisak se prenosi na vanjski komprimirani prsten koji leži na stupovima i unutrašnji (ispruženi) metalni prsten.

Progib kablova takvih obloga je obično f=1/10÷1/20 L. Takve školjke su ravne.

Presjek krovnih kablova određen je instalacijskim opterećenjem. U ovom slučaju kablovi rade kao odvojeni navoji, a proširenje u njima se može odrediti bez uzimanja u obzir njihovih deformacija H=M/f, gdje je M moment grede od projektnog opterećenja, f je progib navoja.

gdje je V reakcija zraka.

2. Sistemi sa jednim remenom sa krutim kablovima

Rice. 12- 1 - uzdužna savojno-kruta rebra; 2 - poprečna rebra;

3 - aluminijumska membrana, t = 1,5 mm

U takvim oblogama, savijeni kruti kablovi pričvršćeni na potporni pojas djeluju pod djelovanjem vlačnog opterećenja sa savijanjem. Štoviše, pod djelovanjem ravnomjernog opterećenja, udio savijanja u naponima je mali. Pod djelovanjem neravnomjernog opterećenja, kruti kabeli počinju snažno odolijevati lokalnom savijanju, što značajno smanjuje deformabilnost cijelog premaza.

Progib kablova takvih obloga je obično 1/20 ÷ 1/30 L. Međutim, upotreba krutih navoja je moguća samo za male raspone, jer Kako se raspon povećava, instalacija postaje znatno složenija i njihova težina se povećava. Ovakvi kruti kablovi mogu se koristiti za polaganje laganog krova, nema potrebe za prednaprezanjem (njegovu ulogu igra krutost kabla na savijanje).

Kod ravnomjernog opterećenja, potisak u nosaču kabela određuje se formulom

H = 8/3 ×[(EA)/(l 2 mj)] × (f+fo) × ∆f +Ho;

gdje je ∆f=f–fo,

f - otklon pod opterećenjem,

fo – početni progib;

m1=1+(16/3)/(fo/l) 2

Moment savijanja u sredini kabla nalazi se po formuli

M= q I 2 /8–Hf.

3. Viseće obloge sa jednim remenom, zategnute upotrebom poprečne grede ili farme

Rice. 13

Stabilizacija ovakvih sistema kablova-greda postiže se ili povećanjem mase poprečnih i savojno krutih elemenata, ili prednaprezanjem odvojnih žica koje povezuju poprečne grede ili rešetke za temelje ili oslonce. Na ovaj način se zatežu laki krovni pokrivači.

Zahvaljujući krutosti na savijanje poprečnih greda ili rešetki, premaz dobiva prostornu krutost, što je posebno vidljivo kada je rasponska konstrukcija opterećena lokalnim opterećenjem.

4. Sistemi sa dva pojasa

Rice. 14

Premazi ovog tipa imaju dva kablovska sistema:

- Nosioci- sa nagibom nadole;

- Stabiliziranje- sa nagibom prema gore.

Ovo čini takav sistem trenutno krutim - sposobnim da apsorbuje opterećenja koja djeluju u dva različita smjera. Vertikalno opterećenje uzrokuje potporni navoj istezanje, a za stabilizaciju - kompresija. Usis vjetra uzrokuje sile suprotnog predznaka u kablovima.

U ovoj vrsti premaza mogu se koristiti lagani krovovi.

5. Zategnute mreže u obliku sedla

Rice. 15

Premazi ovog tipa koriste se za trajne zgrade i privremene objekte.

Mreža za pokrivanje: Noseće (uzdužne) sajle su zakrivljene prema dolje, stabilizirajuće (poprečne) sajle su zakrivljene prema gore.

Ovaj oblik premaza omogućava da se mreža prethodno napreže. Površina premaza je lagana razni materijali: od čeličnog lima do filma i tende.

Razmak mreže je otprilike jedan metar. Tačan proračun mreža takvih premaza moguć je samo na računaru.

6. Metalne ljuske membrane

Rice. 16

Oblik u tlocrtu je elipsa ili krug, a oblik školjki je prilično raznolik: cilindrični, konusni, zdjeličasti, sedlasti i šatorski. Većina njih radi prema prostornoj shemi, što ga čini vrlo profitabilnim i omogućava korištenje listova debljine 2 - 5 mm.

Proračun takvih sistema se vrši na računaru.

Main prednost Takvi sistemi premaza su kombinacija nosivosti i funkcija zatvaranja.

Izolacija i hidroizolacija se postavljaju na noseću školjku bez korištenja krovnih ploča.

Shell paneli se proizvode u proizvodnom pogonu i isporučuju na ugradnju u obliku rolni, od kojih se cijela školjka sastavlja na gradilištu bez upotrebe skele.

Odjeljak 2. Strukture listova

Strukture od ploča su one koje se uglavnom sastoje od metalni limovi i namijenjen je skladištenju i transportu tekućina, plinova i rasutih materijala.

Ovi dizajni uključuju:

Rezervoari za skladištenje naftnih derivata, vode i drugih tečnosti.

Rezervoari za gas za skladištenje i distribuciju gasova.

Bunkeri i silosi za skladištenje i rukovanje rasutim materijalima.

Cjevovodi velikog promjera za transport tekućina, plinova i drobljenih ili tečnih čvrstih materija.

Specijalni dizajni za metaluršku, hemijsku i druge industrije:

Kućišta visoke peći

Grijači zraka

Sakupljači prašine - perači, kućišta za elektrofiltere i vrećaste filtere

Dimne cijevi

Pune zidne kule

Rashladni tornjevi itd.

Takve limene konstrukcije zauzimaju 30% svih metalnih konstrukcija.

Radni uslovi za limene konstrukcije dosta raznoliko:

Mogu biti nadzemni, nadzemni, poluukopani, podzemni, podvodni;

Može izdržati statička i dinamička opterećenja;

Rad pod niskim, srednjim i visokog pritiska;

Pod uticajem niskih i visokih temperatura, neutralnih i agresivnih sredina.

Karakteriziraju ih dvoosnovno napregnuto stanje, a na mjestima gdje su spojeni sa dnom i rebrima za ukrućenje, na mjestima gdje su spojene školjke različite zakrivljenosti (tj. na granici promjene polumjera zakrivljenosti), lokalno nastaju visoki naponi, koji brzo opadaju s rastojanjem od ovih područja - to je takozvani fenomen ivičnog efekta.

Konstrukcije od lima uvijek kombinuju funkcije nosivosti i zatvaranja.

Zavareni spojevi elemenata limenih konstrukcija izvode se od kraja do kraja, preklapajući se i od kraja do kraja. Veze se izvode automatskim i poluautomatskim elektrolučnim zavarivanjem.

Većina pločastih struktura su tankozidne rotacijske školjke.

Školjke se izračunavaju korištenjem metoda teorije elastičnosti i teorije ljuske.

Konstrukcije od lima su dizajnirane za snagu, stabilnost i izdržljivost.

1.1 Rezervoari

U zavisnosti od položaja u prostoru i geometrijskog oblika, dijele se na cilindrične (vertikalne i horizontalne), sferne i suze.

Na osnovu položaja u odnosu na planski nivo zemlje razlikuju se: nadzemne (na osloncima), nadzemne, poluukopane, podzemne i podvodne.

Mogu biti konstantnog i promjenjivog volumena.

Vrsta spremnika se odabire ovisno o svojstvima uskladištene tekućine, načinu rada i klimatskim karakteristikama građevinskog područja.

Najrasprostranjeniji dobio vertikalne i horizontalne cilindrične rezervoare kao najlakše za proizvodnju i ugradnju.

Vertikalni rezervoari sa fiksnim krovom su posude niskog pritiska u kojima se skladište naftni derivati ​​sa malim prometom (10 - 12 puta godišnje). Oni stvaraju višak pritiska u parno-vazdušnoj zoni do 2 kPa, a pri pražnjenju i vakuum (do 0,25 kPa).

Vertikalni rezervoari sa plutajućim krovom i pontonom koristi se za skladištenje naftnih derivata sa velikim prometom. U njima praktički nema viška pritiska i vakuuma.

Rezervoari visokog pritiska (do 30 kPa) koriste se za dugotrajno skladištenje naftnih derivata čiji promet ne prelazi 10 - 12 puta godišnje.

Sferični rezervoari- za skladištenje velikih količina tečnih gasova.

Rezervoari u obliku kapi- za skladištenje benzina sa visokim pritiskom pare.

Vertikalni rezervoari

Rice. 17

Bitni elementi:

Zid (tijelo);

Krov (pokrive).

Svi elementi konstrukcije izrađeni su od čeličnog lima. Jednostavni su za proizvodnju i ugradnju, a prilično su ekonomični u smislu potrošnje čelika.

Instalirano optimalne veličine vertikalni cilindrični rezervoar konstantne zapremine, pri čemu će potrošnja metala biti najmanja. Dakle, rezervoar sa zidom konstantne debljine ima minimalnu masu ako

[(mdn + mpok) / mst] = 2, a vrijednost optimalne visine rezervoara određena je formulom

gdje je V zapremina rezervoara,

∆= t dan+t dodaj. poklopac - zbir smanjene debljine dna i premaza,

tst. - debljina zida kućišta.

U rezervoarima velike zapremine, debljina stijenke varira po visini. Masa takvog spremnika bit će minimalna ako je ukupna masa dna i poklopca jednaka masi zida, tj. mday + mcover = mst.

U ovom slučaju

gdje je ∆= tday. + tpriv. poklopac,

n - faktor preopterećenja,

γ f. - specifična težina tečnosti.

Dno rezervoara

Budući da se dno rezervoara cijelom svojom površinom oslanja na pješčanu podlogu, doživljava manja opterećenja od pritiska tekućine. Stoga se debljina donjeg lima ne izračunava, već se uzima strukturno, uzimajući u obzir jednostavnost ugradnje i otpornost na koroziju.

Na V≤1000m i D<15м → tдн = 4мм; при V>1000m i D=18-25m → tdn = 5mm; pri D > 25m → tdn = 6mm. Rice. 18

Listovi donjih ploča su međusobno povezani duž uzdužnih rubova s ​​preklopom s preklopom od 30 - 60 mm na dan. = 4 - 5mm, a kada je tday = 6mm - izvode se od kraja do kraja. Spoljni listovi - "rubovi" - su 1-2 mm deblji od listova u srednjem dijelu dna. Sve se isporučuje od proizvođača u rolnama (Q ≤ 60t).

Zidna konstrukcija:

Rice. 19

Zid rezervoara se sastoji od niza traka čija visina je jednaka širini lima. Pojasevi su međusobno povezani s kraja na kraj ili se preklapaju na teleskopski ili stepenasti način. Čeono spajanje se izvodi uglavnom u tvornici proizvođača (rjeđe prilikom ugradnje), dok se preklopno spajanje izvodi i u tvornici i prilikom ugradnje.

Uobičajena metoda za izradu rezervoara je valjanje.

Proračun snage- zid kućišta je nosivi element i izračunava se metodom graničnog stanja u skladu sa zahtjevima SNiP 11-23-81

Građevine velikog raspona obuhvataju pozorišta, koncertne i sportske dvorane, izložbene paviljone, garaže, hangare, avione i brodogradilišta i druge zgrade sa rasponima glavnih nosivih konstrukcija od 50 m i više. U pravilu su takve zgrade projektovane kao jednokrevetne. Pokrivaju se grednim sistemima (uglavnom rešetkama), okvirima, lukovima, kablovskim (visećim), kombinovanim i drugim konstrukcijama.

U rešetkastim šipkama velikih raspona javljaju se značajne sile, stoga se umjesto tradicionalnih dvokutnih presjeka koriste dvoslojni kompozitni profili. Visina rešetki je određena unutar raspona l/s-Vis, a ispada da je veća od 3,8 m. Transport rešetki ove visine do željeznica Ne možete, montiraju se na gradilištu.-

Okviri se koriste u građevinskim oblogama s rasponima od 60-120 m. Zbog krutog spajanja prečke sa stubovima, momenti savijanja u rasponu bit će manji nego u konstrukciji greda: Ovo omogućava ne samo smanjenje križa -površina presjeka tetiva, ali i visina prečke, a samim tim i visina objekta. Koriste se i ramovi bez šarki i sa dvostrukim šarkama. Šarke su lakše od dvokrilnih, ali zahtijevaju veće temelje i osjetljivije su na temperaturne promjene i slijeganja. Nije preporučljivo koristiti ih u zemljištima koja se sliježu. Dvoslojni presjeci rešetki

Lukovi se koriste za pokrivanje zgrada velikih raspona sa rasponima do: 200 m. Isplativiji su od sistema greda i okvira. Lukovi su: puni i prolazni; bez šarke, dvokrake i trokrake. Šarniri s istim opterećenjem su lakši od dvokrilnih, ali su za njih, kao i za okvire bez šarki, potrebni masivni temelji i to jesu. osjetljiviji su na promjene temperature i slijeganje nosača.

Najčešće se koriste dvokrilni lukovi s podiznom granom jednakom Vs-Ve. raspon. Kako se dizalica povećava, uzdužna sila u luku se smanjuje i moment savijanja se povećava;

Poprečni presjeci lučnih šipki mogu biti jednozidni ili dvozidni

Stabilnost glavnih nosivih konstrukcija (okviri, okviri, lukovi) osigurana je horizontalnim i vertikalnim vezama. Prije svega, moraju se postaviti spojevi koji učvršćuju komprimirane pojaseve prolaznih konstrukcija

Okviri i lukovi su statički neodređeni sistemi. Zglobni okviri i lukovi su tri puta statički neodređeni, dvostruki okviri su jednom statički neodređeni. Obično se kao dodatna nepoznanica uzima potisak - sila, čija se približna vrijednost za prolazne okvire i lukove može pronaći pomoću formula datih u priručniku za projektanta.

Poznavajući potisak, određuju momente savijanja M, uzdužne N i poprečne sile Q u okviru ili luku kao u statički određenoj konstrukciji, a iz njih i sile u šipkama.

Sile u šipkama prolaznih okvira i lukova mogu se odrediti i konstruiranjem dijagrama sila. Na osnovu dobivenih sila odabiru se presjeci šipki, čvorovi i veze se izračunavaju na isti način kao što se radi za rešetke.

Sopstvena težina nosivih konstrukcija i težina krova u< большепролетных сооружениях является основной нагрузкой, существенно влияющей на расход металла на покрытие, поэтому при выборе их конструктивной фор-» мы следует отдавать предпочтение более легким конструкциям. Особенно следует стремиться к снижению соб-» ственного веса кровли, применяя алюминиевые и другие панели покрытий с легким эффективным утеплителем.

Viseće i kablovske obloge su one u kojima se kao noseća konstrukcija koriste fleksibilni navoji, uglavnom kablovi.

Glavne potporne konstrukcije visećeg sistema - sajle - rade samo pod zatezanjem, tako da u potpunosti iskorištavaju nosivost materijala

i postaje moguće koristiti čelik najveće čvrstoće.

Njihov transport i ugradnja su značajno pojednostavljeni, što smanjuje troškove izgradnje. Gore navedeno je vrlo važna prednost visećih sistema u odnosu na rešetke, okvire i lukove. Međutim, viseće konstrukcije imaju i ozbiljne nedostatke: imaju povećanu deformabilnost i zahtijevaju posebne oslonce da apsorbiraju potisak.

Da bi se smanjila deformabilnost držača kablova, koriste se različite metode njihove stabilizacije. Na primjer, kod dvokaišnih užeta povećava se krutost sajli zbog konstrukcije takozvanih stabilizirajućih sajli, spojenih na nosive sajle pomoću vješalica i odstojnika ili rešetkom od fleksibilnih prednapregnutih elemenata.

Potisak ovisi o omjeru ///. Kod ///>Y, povećanje progiba navoja s povećanjem opterećenja je beznačajno i može se zanemariti. U ovom slučaju, potisak se može odrediti formulom. Presjek kabla se bira na osnovu sile T.

Za nosače kablova koriste se čelična užad, snopovi i pramenovi žice visoke čvrstoće, okrugli toplo valjani čelik povećana snaga I tanke čaršave.

U kombiniranim sistemima koncentrirane sile se prenose na fleksibilni navoj kroz kruti element, što omogućava značajno smanjenje njihove deformabilnosti.

Za zgrade dugog raspona, posebno za hangare, koristi se konzolni kombinovani sistem koji se sastoji od krutog elementa i ovjesa. Nosač služi kao kruti element, koji preraspoređuje koncentrirane sile između ovjesa. Potonji služe kao srednji oslonci za rešetku, a djeluje kao kontinuirana greda na elastično spuštenim nosačima. .

Prednost konzolnog kombinovanog sistema je u tome što kruti element (truss) ne zahteva kruti oslonac na drugom kraju. Zahvaljujući tome, velike strukture kapija mogu se lako kreirati za hangare.

Zgrade dugog raspona mogu biti pokrivene i prostornim sistemima u obliku svodova, nabora i kupola.

Opće odredbe

Građevine velikog raspona su one kod kojih je razmak između nosača (nosivih konstrukcija) obloga veći od 40 m.

Takve zgrade uključuju:

− radionice fabrika teške mašinerije;

− montažne radnje brodogradnje, mašinogradnje, hangare i dr.;

− pozorišta, izložbene hale, zatvoreni stadioni, željezničke stanice, natkrivena parkirališta i garaže.

1. Karakteristike zgrada dugog raspona:

a) tlocrtno velike dimenzije objekata, koje prelaze radijus djelovanja montažnih dizalica;

b) posebne metode za ugradnju premaznih elemenata;

c) prisustvo u nekim slučajevima pod pokrivenošću velikih delova i građevinske konstrukcije, police, tribine zatvorenih stadiona, temelji za opremu, kabastu opremu itd.

2. Metode izgradnje objekata dugog raspona

Koriste se sljedeće metode:

a) otvoren;

b) zatvoreno;

c) kombinovano.

2.1. Otvorena metoda je da se prvo podignu sve građevinske konstrukcije koje se nalaze ispod krova, tj.:

− police (jednoslojna ili višeslojna konstrukcija ispod krova industrijskih zgrada za tehnološku opremu, kancelarije i sl.);

− objekti za smještaj gledalaca (u pozorištima, cirkusima, zatvorenim stadionima, itd.);

− osnove za opremu;

− ponekad glomazna tehnološka oprema.

Zatim se sređuje pokrivanje.

2.2. Zatvorena metoda se sastoji u tome da se prvo skine obloga, a zatim podignu sve konstrukcije ispod nje (Sl. 18).

Rice. 18. Šema izgradnje teretane (presjek):

1 – vertikalni nosivi elementi; 2 – membranski premaz; 3 – ugradbene prostorije sa tribinama; 4 – pokretna dizalica sa strelom

2.3. Kombinovana metoda se sastoji u tome da se prvo izvode sve konstrukcije koje se nalaze ispod obloge u odvojenim delovima (gripovima), a zatim se konstruiše obloga (Sl. 19).

Rice. 19. Fragment plana izgradnje:

1 – postavljena građevinska obloga; 2 – polica; 3 – temelji za opremu; 4 – kranske staze; 5 – toranjski kran

Upotreba metoda za izgradnju zgrada velikih raspona ovisi o sljedećim glavnim faktorima:

− o mogućnosti planskog lociranja dizalica za podizanje tereta u odnosu na objekat u izgradnji (izvan objekta ili u planu);

− o dostupnosti i mogućnosti korištenja kranskih greda (mosnih dizalica) za izgradnju unutrašnji delovi građevinske konstrukcije;

− o mogućnosti ugradnje premaza u prisustvu završenih dijelova zgrade i objekata koji se nalaze ispod premaza.

Prilikom izgradnje objekata dugog raspona posebnu poteškoću predstavlja ugradnja obloga (školjke, lučne, kupolaste, kabelske, membranske).

Tehnologija izrade preostalih konstrukcijskih elemenata obično nije teška. O radu na njihovoj montaži govori se u okviru predmeta „Tehnologija građevinskih procesa“.

Razmatra se u okviru TSP-a i neće se razmatrati u okviru TVZ-a i C i tehnologije pokrivanja greda.

3.1.3.1. TVZ u obliku školjki

Posljednjih godina razvijen je i implementiran veliki broj tankozidnih prostorno armirano-betonskih pokrivnih konstrukcija u obliku školjki, nabora, šatora i sl. Efikasnost takvih konstrukcija je zbog ekonomičnije potrošnje materijala, manje težine i novih arhitektonskih kvaliteta. Već prvo iskustvo u radu ovakvih konstrukcija omogućilo je otkrivanje dvije glavne prednosti prostornih tankozidnih armiranobetonskih kolovoza:

− isplativost koja proizlazi iz potpunijeg korištenja svojstava betona i čelika u odnosu na planarne sisteme;

− mogućnost racionalne upotrebe armiranog betona za pokrivanje velikih površina bez međunosača.

Armiranobetonske školjke, prema načinu izrade, dijele se na monolitne, montažno-monolitne i montažne. Monolitne školjke u potpunosti betoniran na gradilištu na stacionarnoj ili pokretnoj oplati. Montažni monolitniškoljke se mogu sastojati od montažnih konturnih elemenata i monolitne ljuske, betonirane na pokretnoj oplati, najčešće okačene na montirane dijafragme ili bočne elemente. Prefabricirane školjke sastavljeni od odvojenih, gotovih elemenata, koji se nakon postavljanja na svoje mjesto spajaju; Osim toga, veze moraju osigurati pouzdan prijenos sila s jednog elementa na drugi i rad montažne konstrukcije kao jedinstvenog prostornog sistema.

Prefabrikovane školjke se mogu podijeliti na sljedeće elemente: ravne i zakrivljene ploče (glatke ili rebraste); dijafragme i bočni elementi.

Dijafragme i bočni elementi može biti armirani beton ili čelik. Treba napomenuti da je izbor projektnih rješenja za školjke usko povezan s načinom izgradnje.

Dvostruka školjka(pozitivan Gausov) zakrivljenost, kvadratne osnove, od montažnog armiranog betona rebrasto školjke I konturne rešetke. Geometrijski oblik školjki dvostruke zakrivljenosti stvara povoljne uslove za statički rad, budući da 80% površine ljuske radi samo na kompresiju i samo u uglovima postoje vlačne sile. Školjka ljuske ima oblik poliedra sa ivicama u obliku dijamanta. Budući da su ploče ravne i kvadratne, ivice u obliku dijamanta se postižu zaptivanje šavova između njih. Prosječne standardne ploče se profiliraju dimenzija 2970×2970 mm, debljine 25, 30 i 40 mm, sa dijagonalnim rebrima visine 200 mm i bočnim rebrima visine 80 mm. Konturne i ugaone ploče imaju dijagonalna i bočna rebra iste visine kao i srednje, a bočna rebra uz rub ljuske imaju zadebljanja i žljebove za izlaze konturne rešetkaste armature. Spajanje ploča međusobno se vrši zavarivanjem okvira dijagonalnih rebara i cementiranjem šavova između ploča. U ugaonim pločama ostavljen je trokutasti izrez koji je betoniran.

Konturni elementi ljuske izrađuju se u obliku čvrstih rešetki ili prednapregnutih dijagonalnih polutrupa, čiji se spoj u gornjoj tetivi vrši zavarivanjem preklopa, a u donjem - zavarivanjem izlaza armature šipke njihovim naknadno nanošenje betona. Preporučljivo je koristiti školjke za pokrivanje velikih površina bez srednjih oslonaca. Armiranobetonske školjke, kojima se može dati gotovo bilo koji oblik, mogu obogatiti arhitektonski dizajn javnih i industrijskih zgrada.

Rice. 20. Geometrijske sheme školjki:

A– sečenje ravninama paralelnim sa konturom; b– radijalno-kružno sečenje; V– rezanje u ravne ploče u obliku dijamanta

Na sl. Na slici 21 prikazane su geometrijske sheme za pokrivanje zgrada sa pravokutnom mrežom stupova sa školjkama od cilindričnih panela.

Ovisno o vrsti školjke, veličini njenih elemenata, kao i dimenzijama školjke u planu, instalacija se izvodi različitim metodama, koje se uglavnom razlikuju po prisutnosti ili odsutnosti montažnih skela.

Rice. 21. Opcije za formiranje prefabrikovanih cilindričnih školjki:

A– od zakrivljenih rebrastih panela sa bočnim elementima; b– isto sa jednim bočnim elementom; V– od ravnih rebrastih ili glatkih ploča, bočnih greda i dijafragmi; G– od velikih zakrivljenih panela, bočnih greda i dijafragmi; d– od lukova ili rešetki i zasvođenih ili ravnih rebrastih panela (kratka školjka)

Razmotrimo primjer konstrukcije zgrade s dva raspona s pokrivačem od osam ljuski kvadratnog oblika dvostruko pozitivne Gausove krivine. Dimenzije strukturnih elemenata premaza prikazane su na sl. 22, A. Zgrada ima dva raspona, od kojih svaki sadrži po četiri ćelije dimenzija 36 × 36 m (sl. 22, b).

Značajna potrošnja metala za noseće skele prilikom ugradnje školjki dvostruke zakrivljenosti smanjuje efikasnost korištenja ovih progresivnih konstrukcija. Stoga se za konstrukciju takvih školjki do 36 × 36 m koriste kotrljajući teleskopski provodnici sa mrežastim krugovima (Sl. 22, V).

Predmetna zgrada je homogeni objekat. Montaža omotača obuhvata sledeće procese: 1) ugradnju (preuređenje) provodnika; 2) ugradnja konturnih rešetki i panela (montaža, polaganje, poravnanje, zavarivanje ugrađenih delova); 3) monolitizacija ljuske (ispunjavanje šavova).

Rice. 22. Izgradnja objekta pokrivenog montažnim školjkama:

A– dizajn ljuske premaza; b– dijagram podjele zgrade na dijelove; V– dijagram rada provodnika; G– redosled ugradnje pokrivnih elemenata za jednu površinu; d– redoslijed izrade obloga u dijelovima zgrade; I–II – brojevi raspona; 1 – konturne ljuske, koje se sastoje od dva polufranda; 2 – pokrivna ploča dimenzija 3×3 m; 3 – stubovi zgrade; 4 – teleskopski provodni stubovi; 5 – mrežasti krugovi provodnika; 6 – zglobni nosači provodnika za privremeno pričvršćivanje elemenata konturnih rešetki; 7 – 17 – redoslijed ugradnje konturnih rešetki i pokrovnih ploča.

Budući da se pri ugradnji premaza koristi kotrljajući provodnik koji se pomiče tek nakon stvrdnjavanja maltera i betona, za ugradni dio se uzima jedna rasponska ćelija (Sl. 22, b).

Montaža ljuske ploča počinje sa vanjskim, na osnovu provodnika i konturne rešetke, zatim se montiraju preostali paneli (Sl. 22, G, d).

3.1.3.2. Tehnologija izgradnje zgrada sa kupolastim krovovima

Ovisno o projektnom rješenju, ugradnja kupola izvodi se pomoću privremenog nosača, šarke ili u cijelosti.

Kuglaste kupole se postavljaju u prstenaste slojeve od montažnih armirano-betonskih panela pomoću šarke. Svaki od nivoa prstena nakon kompletna montaža ima statičku stabilnost i nosivost i služi kao osnova za gornji sloj. Na ovaj način ugrađuju se montažne armirano-betonske kupole zatvorenih pijaca.

Paneli se podižu pomoću toranjske dizalice koja se nalazi u centru zgrade. Privremeno pričvršćivanje panela svakog nivoa vrši se pomoću uređaja za inventar (Sl. 23, b) u obliku stalka sa momcima i kopčom. Broj takvih uređaja ovisi o broju panela u prstenu svakog sloja.

Radovi se izvode sa inventarske skele (sl. 23, V), raspoređeni izvan kupole i pomjereni tokom instalacije. Susjedne ploče su međusobno povezane vijcima. Šavovi između panela su zapečaćeni cementnim malterom, koji se prvo polaže duž ivica šava, a zatim se pumpom za malter upumpava u njegovu unutrašnju šupljinu. Uz gornju ivicu panela montiranog prstena postavljen je armiranobetonski pojas. Nakon što malter šavova i beton pojasa steknu potrebnu čvrstoću, regali s tipovima se uklanjaju, a ciklus ugradnje se ponavlja na sljedećem nivou.

Montaža montažnih kupola vrši se i zglobno uzastopnim sklapanjem prstenastih pojaseva pomoću pokretnog metalnog rešetkastog šablona i nosača sa vješalicama za držanje montažnih ploča (sl. 23, G). Ova metoda se koristi pri ugradnji montažnih armiranobetonskih cirkuskih kupola.

Za ugradnju kupole, toranjski kran se postavlja u centar zgrade. Pokretna šablonska rešetka postavljena je na toranj krana i prstenastu stazu koja se nalazi duž armirano-betonskog vijenca zgrade. Da bi se osigurala veća krutost, toranj krana je učvršćen sa četiri nosača. Ako dohvat grane i kapacitet dizanja jedne dizalice nisu dovoljni, druga dizalica se postavlja na kružnu stazu u blizini zgrade.

Montaža montažnih kupolastih ploča vrši se sljedećim redoslijedom. Svaki panel, u nagnutom položaju koji odgovara njegovom projektiranom položaju u premazu, podiže se toranjskim kranom i postavlja svojim donjim uglovima na kosim zavarenim oblogama sklopa, a gornjim uglovima na montažnim vijcima šablonske rešetke. .

Rice. 23. Izgradnja objekata sa kupolastim oblogama:

A– dizajn kupole; b– dijagram privremenog pričvršćivanja kupolastih panela; V– šema pričvršćivanja skele za konstrukciju kupole; G– dijagram instalacije kupole pomoću pokretne šablonske rešetke; 1 – donji potporni prsten; 2 – paneli; 3 – gornji potporni prsten; 4 – stalak uređaja za inventar; 5 – momak; 6 – kopča; 7 – montirana ploča; 8 – montirani paneli; 9 – podupirač sa rupama za promjenu nagiba konzole skele; 10 – stalak za ograde; 11 – prečka nosača; 12 – ušica za pričvršćivanje konzole na panel; 13 – montažne police; 14 – podupirači; 15 – vješalice za držanje ploča; 16 – šablonska rešetka; 17 – kranski nosači; 18 – panel kamion

Zatim se poravnavaju gornji rubovi ugrađenih dijelova gornjih uglova panela, nakon čega se priveznice uklanjaju, ploča se pričvršćuje vješalicama na montažne stupove, a vješalice se zategnu pomoću zatezača. Vijci za postavljanje šablonske rešetke se zatim spuštaju za 100 - 150 mm i šablonska rešetka se pomera u novi položaj za ugradnju susedne ploče. Nakon ugradnje svih trakastih panela i zavarivanja spojeva, spojevi se brtve betonom.

Sljedeći kupolasti pojas se postavlja nakon što betonski spojevi donjeg pojasa steknu potrebnu čvrstoću. Po završetku ugradnje gornjeg pojasa, skinite privjeske sa panela donjeg pojasa.

U građevinarstvu koriste i metodu podizanja betonskih podova prečnika 62 m u celini pomoću sistema dizalica postavljenih na stubove.

3.1.3.3. Tehnologija izgradnje objekata sa kablovskim krovovima

Najkritičniji proces u izgradnji ovakvih objekata je postavljanje obloga. Sastav i redoslijed ugradnje kabelskih obloga ovisi o njihovoj konstrukcijskoj izvedbi. Vodeći i najsloženiji proces u ovom slučaju je instalacija kablovske mreže.

Konstrukcija spuštenog krova sa kablovskim sistemom sastoji se od monolitne armiranobetonske potporne konture; fiksiran na nosećoj konturi kablovske mreže; montažne armirano-betonske ploče položene na kablovsku mrežu.

Nakon projektovanog zatezanja kablovske mreže i injektiranja šavova između ploča i kablova, školjka radi kao jedinstvena monolitna konstrukcija.

Kablovska mreža se sastoji od sistema uzdužnih i poprečnih kablova koji se nalaze duž glavnih pravaca površine školjke pod pravim uglom jedan prema drugom. U konturi oslonca kablovi se učvršćuju pomoću ankera koji se sastoje od čahure i klinova, uz pomoć kojih se krajevi svakog kabla uvijaju.

Mreža sa kablovima se postavlja u sljedećem redoslijedu. Svaki kabel se postavlja na svoje mjesto pomoću dizalice u dva koraka. Prvo, uz pomoć dizalice, jedan njegov kraj, uklonjen s bubnja poprečnom trakom, dovodi se do mjesta ugradnje. Anker kabla se provlači kroz ugrađeni deo u konturi oslonca, zatim se preostali deo sajle na bubnju učvršćuje i izvlači. Nakon toga, dvije dizalice se koriste za podizanje sajle do nivoa konture oslonca, dok se istovremeno vitlom povlači drugo sidro na konturu oslonca (Sl. 24, A). Anker se provlači kroz ugrađeni dio u konturi oslonca i učvršćuje maticom i podloškom. Kablovi se podižu zajedno sa posebnim vješalicama i kontrolnim utezima za naknadno geodetsko poravnanje.

Rice. 24. Izgradnja objekta sa kablovskim krovom:

A– dijagram podizanja radnog sajla; b– dijagram međusobno okomite simetrične napetosti kablova; V– dijagram poravnanja uzdužnih kablova; G– detalji završnog pričvršćivanja kablova; 1 – električno vitlo; 2 – momak; 3 – monolitna armiranobetonska kontura nosača; 4 – podignuta sajla; 5 – traverza; 6 – nivo

Po završetku ugradnje uzdužnih kablova i njihovog prednaprezanja na silu od 29.420 - 49.033 kN (3 - 5 tf), vrši se geodetska verifikacija njihovog položaja određivanjem koordinata tačaka kablovske mreže. Unaprijed se sastavljaju tablice u kojima je za svaki kabel naznačena udaljenost tačaka pričvršćivanja kontrolnog utega na rukavcu sidra od referentne točke. Na tim mjestima ispitni utezi težine 500 kg su okačeni na žicu. Dužine privjesaka su različite i izračunate unaprijed.

Kada se radni kablovi pravilno savijaju, kontrolni utezi (rizici na njima) treba da budu na istoj oznaci.

Nakon podešavanja položaja uzdužnih kablova, postavljaju se poprečni kablovi. Mesta na kojima se oni ukrštaju sa radnim kablovima su osigurana konstantnom kompresijom. Istovremeno se postavljaju privremene odvojne žice koje osiguravaju položaj ukrštanja užeta. Zatim se ponovo provjerava usklađenost površine kablovske mreže sa projektom. Mreža sa kablovima se zatim zateže u tri faze pomoću hidrauličnih dizalica od 100 tona i traverzi pričvršćenih na sidra za rukavce.

Redosled zatezanja određuje se iz uslova zatezanja kablova u grupama, istovremenog zatezanja grupa u okomitom pravcu i simetrije zatezanja grupa u odnosu na osu zgrade.

Na kraju druge faze napetosti, tj. Kada se postignu projektom određene sile, na kablovsku mrežu se polažu montažne armirano-betonske ploče u smjeru od donje oznake prema gornjoj. U ovom slučaju, oplata se postavlja na ploče prije nego što se podignu radi zaptivanja šavova.

3.1.3.4. Tehnologija gradnje zgrada sa membranskim premazima

TO metalni viseći premazi uključuju tanke membrane koje kombinuju funkciju nosivosti i funkcije zatvaranja.

Prednosti membranskih premaza su njihova visoka proizvodnost i ugradnja, kao i priroda rada premaza u dvoosnoj napetosti, što omogućava pokrivanje raspona od 200 metara čeličnom membranom debljine samo 2 mm.

Viseći vlačni elementi obično se pričvršćuju na krute noseće konstrukcije, koje mogu biti u obliku zatvorene konture (prsten, oval, pravougaonik) oslonjene na stupove.

Razmotrimo tehnologiju ugradnje membranskog premaza na primjeru premaza sportskog kompleksa Olimpiysky u Moskvi.

Olimpijski sportski kompleks je projektovan kao prostorna konstrukcija eliptičnog oblika 183×224 m. Duž spoljne konture elipse, nagiba od 20 m, postavljena su 32 čelična rešetkasta stuba, čvrsto povezana sa spoljnim nosećim prstenom (presek 5×1,75 m). Sa vanjskog prstena - ljuske sa nagibom od 12 m, ovješena je membranska obloga, koja ima 64 stabilizirajuća rešetka, visine 2,5 m, radijalno smještena sa korakom po vanjskoj konturi od 10 m, povezana prstenastim elementima - nosačima. Latice membrane su pričvršćene jedna za drugu i za radijalne elemente "kreveta" vijcima visoke čvrstoće. U sredini je membrana zatvorena unutrašnjim metalnim prstenom eliptičnog oblika dimenzija 24x30 m. Poklopac membrane je pričvršćen za vanjski i unutrašnji prsten vijcima visoke čvrstoće i zavarivanjem.

Montaža membranskih pokrivnih elemenata izvedena je u velikim prostornim blokovima pomoću toranjske dizalice BK-1000 i dvije montažne grede (nosivosti 50 tona), koje se kreću duž vanjskog potpornog prstena. Duž dugačke ose, dva bloka su istovremeno sastavljena na dva stalka.

Svih 64 rešetka za stabilizaciju premaza spojena su u parove u 32 bloka devet standardnih veličina. Jedan takav blok sastojao se od dvije radijalne stabilizirajuće rešetke, nosača duž gornje i donje tetive, vertikalnih i horizontalnih veza. U bloku su postavljeni cjevovodi za sisteme ventilacije i klimatizacije. Masa sklopljenih stabilizirajućih rešetkastih blokova dostigla je 43 tone.

Pokrivni blokovi su podignuti pomoću poprečne grede, koja je apsorbirala silu potiska iz stabilizirajućih rešetki (sl. 25).

Prije podizanja blokova rešetke prethodno su naprezali gornju tetivu svake rešetke silom od oko 1300 kN (210 MPa) i tom silom ih pričvrstili na potporne prstenove premaza.

Ugradnja prednapregnutih blokova izvedena je u fazama simetričnim postavljanjem više blokova duž polumjera istog promjera. Nakon ugradnje osam simetrično postavljenih blokova zajedno sa poprečnim odstojnicima, oni su istovremeno raspleteni uz ravnomjeran prijenos sile potiska na vanjski i unutarnji prsten.

Blok stabilizirajućih rešetki podignut je dizalicom BK-1000 i instalaterom približno 1 m iznad vanjskog prstena. Zatim je chevre premješten na mjesto ugradnje ovog bloka. Blok je otkopčan tek nakon što je bio potpuno pričvršćen za unutrašnje i vanjske prstenove kako je projektovano.

Membranska školjka teška 1569 tona sastojala se od 64 sektorske latice. Latice membrane su postavljene nakon završene instalacije stabilizacijskog sistema i pričvršćene vijcima visoke čvrstoće prečnika 24 mm.

Stigle su membranske ploče mjesto ugradnje u obliku rolni. Regali za kotrljanje nalazili su se na mjestu gdje su montirane stabilizirajuće rešetke.

Rice. 25. Šema ugradnje premaza sa uvećanim blokovima:

A– plan; b- incizija; 1 – chevre-instalater; 2 – postolje za veći sklop blokova; 3 – poprečni odstojnik za podizanje bloka i prednaprezanje gornjih tetiva rešetki polugom (5); 4 – uvećani blok; 6 – montažna dizalica BK – 1000; 7 – centralni noseći prsten; 8 – centralna privremena podrška; I – V – redoslijed postavljanja blokova i demontaže poprečnih podupirača

Ugradnja latica izvedena je redoslijedom ugradnje stabilizirajućih rešetki. Zatezanje latica membrane vršeno je pomoću dvije hidraulične dizalice sa silom od 250 kN svaka.

Paralelno sa polaganjem i zatezanjem latica membrane, izbušene su i postavljene rupe vijci visoke čvrstoće(97 hiljada rupa prečnika 27 mm). Nakon montaže i dizajna pričvršćivanja svih elemenata premaza, on je raspleten, tj. oslobađanje centralnog nosača i nesmetano uključivanje cjelokupne prostorne strukture u funkciju.