Modern geniş açıklıklı binalar ve yapılar. Sivil ve endüstriyel binalar için uzun açıklıklı çatı yapıları. Büyük panel duvarlar

Düzlemsel yapılar

A

DERS 7. ENDÜSTRİYEL BİNALARIN YAPISAL SİSTEMLERİ VE YAPISAL ELEMANLARI

Çerçeveler endüstriyel binalar

Tek katlı binaların çelik çerçevesi

Tek katlı binaların çelik çerçevesi, betonarme ile aynı elemanlardan oluşur (Şek.)

Pirinç. çelik çerçeve bina

Çelik kolonlarda iki ana parça ayırt edilir: çubuk (dal) ve taban (ayakkabı) (Şek. 73).

Pirinç. 73. Çelik sütunlar.

A- konsollu sabit bölüm; B- ayrı tip.

1 - sütunun vinç kısmı; 2 - üst sütun, 3 - üst sütunun ek yüksekliği; 4 - çadır dalı; 5 - vinç dalı; 6 - ayakkabı; 7 - vinç kirişi; 8 - vinç rayı; 9 - çiftliği örtün.

Ayakkabılar yükü kolondan temele aktarmaya yarar. Korozyonu önlemek amacıyla kolonların zemine temas eden pabuçları ve alt kısımları betonlanır. Aşırı sütunların temelleri arasındaki duvarları desteklemek için prefabrik betonarme temel kirişleri monte edilmiştir.

Çelik vinç kirişleri sağlam ve kafeslidir. En yaygın olarak kullanılanlar, I kesitli masif vinç kirişleridir: asimetrik, 6 metrelik sütun aralığıyla kullanılır veya simetrik, 12 metrelik aralıklarla kullanılır.

Binalarda kaplamaların ana taşıyıcı yapıları Çelik çerçeveöyle çatı makasları(Şek. 74).

Pirinç. 74. Çelik kafes kirişler:

A- paralel kayışlarla; B- Aynı; V- üçgensel; G– çokgen;

e – çokgen bir kafesin yapısı.

Ana hatlarıyla paralel kayışlarla, üçgen, çokgen olabilirler.

Paralel kuşaklı çiftlikler binalarda kullanılmaktadır. düz raflar ve kirişler.

Üçgen kafes kirişler, örneğin asbestli çimento levhalardan büyük eğimler gerektiren çatılı binalarda kullanılır.

Çelik çerçevenin sağlamlığı ve rüzgar yüklerinin ve vinçlerden gelen atalet etkilerinin algılanması bağlantı cihazı tarafından sağlanmaktadır. Dikey bağlantılar, uzunlamasına sıralardaki sütunlar arasına yerleştirilir - çapraz veya portal. Yatay enine destekler, üst ve alt akorların düzlemlerine ve dikey olanlar - destek direklerinin eksenleri boyunca ve açıklığın ortasındaki bir veya daha fazla düzleme yerleştirilir.

genleşme derzleri

İÇİNDE çerçeve binalar genleşme derzleri bina çerçevesini ve buna dayalı tüm yapıları ayrı bölümlere ayırır. Enine ve boyuna dikişler vardır.

Enine genleşme derzleri, bir dikişle kesilmiş binanın bitişik bölümlerinin yapılarını destekleyen ikiz sütunlar üzerinde düzenlenmiştir. Dikiş aynı zamanda tortul ise, eşleştirilmiş sütunların temellerinde de düzenlenir.

Tek katlı binalarda enine genleşme derzinin ekseni, sıranın enine merkez ekseni ile birleştirilir. Çok katlı binaların tavanlarındaki genleşme derzleri de çözülmektedir.

Betonarme çerçeveli binalardaki boyuna genleşme derzleri, iki uzunlamasına sütun sırası üzerinde ve çelik çerçeveli binalarda bir sıra sütun üzerinde çözülür.

Endüstriyel binaların duvarları

Çerçevesiz ve tamamlanmamış çerçeveli binalarda dış duvarlar taşıyıcı olup tuğla, büyük blok veya diğer taşlardan yapılmıştır. Tam çerçeveli binalarda, duvarlar aynı malzemelerden yapılmış olup, temel kirişleri veya panel boyunca kendinden destekli veya kendinden destekli veya menteşelidir. Dış duvarlar dıştan sütunlar, binaların iç duvarları temel kirişlerine veya şerit temellere dayanmaktadır.

Duvarların önemli bir uzunluğu ve yüksekliği olan çerçeve yapılarında, ana çerçevenin elemanları arasında stabiliteyi sağlamak için, bazen yardımcı bir çerçeve oluşturan enine çubuklar olmak üzere ek raflar eklenir. fachwerk.

Kaplamalardan dış drenaj ile endüstriyel binaların boylamasına duvarları kornişlerle, uç duvarları ise parapet duvarlarıyla yapılır. İç drenaj ile binanın tüm çevresine parapetler dikilir.

Büyük panel duvarlar

Betonarme nervürlü paneller ısıtılmayan binalar ve yüksek üretim ısı emisyonuna sahip binalar için tasarlanmıştır. Duvar kalınlığı 30 mm.

Isıtmalı binalar için paneller yalıtımlı betonarme veya hafif hücresel beton kullanılır. Betonarme yalıtımlı panellerin kalınlığı 280 ve 300 milimetredir.

Paneller sıradan (boş duvarlar için), atlama panelleri (pencere açıklıklarının üstüne ve altına montaj için) ve korkuluklara ayrılmıştır.

Şek. Şekil 79, şerit camlı bir çerçeve panel binasının duvarının bir parçasını göstermektedir.

Pirinç. 79. Büyük panellerden yapılmış bir duvar parçası

Panel binalarda pencere açıklıklarının doldurulması esas olarak şerit cam şeklinde yapılmaktadır. Açıklıkların yüksekliği 1,2 metrenin katları olarak alınır, genişlik ise duvar kolonlarının aralığına eşittir.

Daha küçük genişlikteki ayrı pencere açıklıkları için standart bağlama ölçülerine uygun olarak 0,75, 1,5, 3,0 metre ölçülerinde duvar panelleri kullanılmaktadır.

Pencereler, kapılar, kapılar, ışıklar

Fenerler

Pencerelerden uzak işyerlerine aydınlatma sağlamak ve endüstriyel binalardaki binaların havalandırılması (havalandırılması) için fenerler düzenlenmiştir.

Fenerler hafif, havalandırmalı ve karışık tiptedir:

Sadece odaların aydınlatılmasına hizmet eden, kör camlı kapaklarla aydınlatılan;

Binaların aydınlatılması ve havalandırılması için kullanılan camlı kapıların açılmasıyla ışık havalandırması;

Camsız havalandırma, yalnızca havalandırma amacıyla kullanılır.

Fenerler dikey, eğimli veya yatay camlı çeşitli profillerde olabilir.

Profile göre fenerler dikey camlı dikdörtgen, eğimli camlı trapez ve üçgen, tek taraflı dikey camlı pürüzlüdür. Endüstriyel inşaatlarda genellikle dikdörtgen fenerler kullanılır. (Şek. 83).

Pirinç. 83. Işık ve ışık havalandırma lambalarının temel şemaları:

A- dikdörtgen; B- yamuk; V- dişli; G- üçgensel.

Binanın eksenine göre konumuna göre boyuna ve enine fenerler bulunmaktadır. En yaygın kullanılan uzunlamasına ışıklar.

Fenerlerden su drenajı harici ve dahili olabilir. Dış mekan 6 metre genişliğindeki fenerlerle veya binada iç drenaj sisteminin bulunmadığı durumlarda kullanılır.

Fenerlerin tasarımı bir çerçevedir ve kirişlerin veya çatı kirişlerinin üst kirişlerine dayanan bir dizi enine çerçeveden ve bir uzunlamasına destek sisteminden oluşur. Fenerlerin yapısal şemaları ve parametreleri birleştirilmiştir. 12, 15 ve 18 metre açıklıklar için 6 metre genişliğinde, 24, 30 ve 36 metre açıklıklar için 12 metre genişliğinde fenerler kullanılır. Fenerin çitleri bir kapak, yan ve uç duvarlardan oluşur.

Fener kapakları 6000 milimetre uzunluğunda, 1250, 1500 ve 1750 milimetre yüksekliğinde çelikten imal edilmektedir. Bağlamalar güçlendirilmiş veya pencere camı ile sırlanmıştır.

Havalandırmaya doğal, kontrollü ve düzenlenmiş hava değişimi denir.

Havalandırma eylemi aşağıdakilere dayanmaktadır:

İç ve dış hava arasındaki sıcaklık farkından kaynaklanan termal durgunlukta;

Yükseklik farkında (egzoz ve besleme açıklıklarının merkezleri arasındaki fark);

Binayı esen rüzgarın etkisiyle rüzgar altı tarafında hava seyrelmesi meydana gelir (Şek. 84).

Pirinç. 84. Binaların havalandırma şemaları:

A- rüzgar yokluğunda havalandırmanın etkisi; B- rüzgarın hareketi için de aynı şey geçerlidir.

Hafif havalandırmalı fenerlerin dezavantajı, kirli havanın rüzgar tarafından çalışma alanına geri üflenmesi nedeniyle bağlamaların rüzgar tarafından kapatılması gerekliliğidir.

Kapılar ve kapılar

Endüstriyel binaların kapıları, sivil binaların panel kapılarından tasarım açısından farklı değildir.

Kapılar binanın içine girmek için tasarlanmıştır Araç ve geniş insan kitlelerinin geçişi.

Kapının boyutları taşınan ekipmanın boyutlarına göre belirlenir. Yüklü durumdaki demiryolu taşıtlarının boyutlarını genişlikte 0,5-1,0 metre ve yükseklikte - 0,2-0,5 metre aşmalıdırlar.

Kapılar açılma şekline göre salıncaklı, sürgülü, kaldırmalı, perdeli vb. şekillerde yapılır.

salıncak kapısı kapı çerçevesindeki halkalar vasıtasıyla asılan iki panelden oluşur (Şek. 81). Çerçeve ahşap, çelik veya betonarme olabilir.

Pirinç. 81. Salıncak kapıları:

1 - açıklığı çerçeveleyen betonarme çerçevenin rafları; 2 - çapraz çubuk.

Tuvalleri sürmek için yer olmadığında kapılar kayar hale getirilir. sürgülü kapı tek ve çifttir. Kanvasları, döner kapılara benzer bir yapıya sahiptir, ancak üst kısımda, kapıyı açıp kapatırken betonarme bir çerçevenin enine çubuğuna tutturulmuş bir ray boyunca hareket eden çelik makaralarla donatılmıştır.

Kaldırma kapılarının örtüleri tamamen metaldir, kablolara asılır ve dikey kılavuzlar boyunca hareket eder.

Perde kapılarının paneli, kaldırıldığında açıklığın üst kısmının üzerine yatay olarak yerleştirilmiş dönen bir tambur üzerine sarılan çelik bir perde oluşturan yatay elemanlardan oluşur.

Kaplamalar

Tek katlı endüstriyel binalarda, çatı ve çitin ana taşıyıcı elemanlarından oluşan çatılar çatı katı olmadan yapılır.

Isıtılmamış binalarda ve endüstriyel ısı emisyonlarının aşırı olduğu binalarda, kaplamaların kapalı yapıları yalıtılmamış, ısıtılmış binalarda yalıtımlı hale getirilmiştir.

Soğuk kapağın tasarımı bir taban (döşeme) ve bir çatıdan oluşur. Yalıtımlı kaplama buhar bariyeri ve yalıtım içerir.

Döşeme elemanları küçük boyutlu (1,5 - 3,0 metre uzunluğunda) ve büyük boyutlu (6 ve 12 metre uzunluğunda) olarak ayrılmıştır.

Küçük boyutlu elemanlardan yapılmış çitlerde, bina boyunca kirişler veya çatı makasları boyunca yer alan rayların kullanılması gerekli hale gelir.

Büyük ebatlı döşemeler ana taşıyıcı elemanlar boyunca döşenir ve bu durumda kaplamalara akmaz denir.

zemin kaplaması

Koşmak yok betonarme güverteler öngerilmeli betonarme malzemeden yapılmıştır nervürlü plakalar 1,5 ve 3,0 metre genişliğinde ve kirişlerin veya kafes kirişlerin eğimine eşit uzunlukta.

Yalıtımsız kaplamalarda levhaların üst kısmı düzenlenmiştir çimento süzgeciüzerine haddelenmiş çatının yapıştırıldığı.

Yalıtımlı kaplamalarda izolasyon olarak düşük ısı ileten malzemeler kullanılır ve ilave buhar bariyeri düzenlenir. Buhar bariyeri özellikle odaların üzerindeki kaplamalarda gereklidir. yüksek nem hava.

Küçük boyutlu döşemeler betonarme, betonarme veya güçlendirilmiş hafif ve hücresel beton olabilir.

Haddelenmiş çatılar ruberoidden yapılmıştır. Haddelenmiş çatıların üst katmanında düzenlenmiştir koruyucu katman bitümlü mastiğe gömülü çakıl.

Döşemeler de kullanılıyor yapraklı malzemeler.

Bu döşemelerden biri kirişler üzerine (6 metrelik kafes kiriş adımlarında) veya kafes kirişler (12 metrelik basamaklarda) üzerine döşenen galvanizli çelik profilli döşemedir.

Eğimli soğuk kaplamalar genellikle asbestli çimentodan yapılır oluklu levhalar 8 milimetre kalınlığında güçlendirilmiş profil.

Ayrıca oluklu cam elyafı levhalar ve diğer sentetik malzemeler kullanılmaktadır.

Kaplamalardan drenaj

Drenaj binanın ömrünü uzatır, onu erken yaşlanmaya ve tahribata karşı korur.

Endüstriyel binaların kaplamalarından drenaj harici ve dahili olabilir.

Tek katlı binalarda, dış drenaj düzensiz olarak ve çok katlı binalarda drenaj boruları kullanılarak düzenlenir.

İç drenaj sistemi, su giriş hunilerinden ve binanın içinde bulunan ve suyu binaya tahliye eden bir boru ağından oluşur. fırtına kanalizasyonu(Şek. 82).

Pirinç. 82. İç drenaj:

A- su giriş hunisi; B- dökme demir palet;

1 – huni gövdesi; 2 - kapak; 3 - branşman borusu; 4 - boru yakası; 5 - dökme demir palet; 6 - branşman borusu için delik; 7 - bitüm ile emprenye edilmiş çuval bezi; 8 - rulo çatı kaplama; 9 - erimiş bitümle doldurma; 10 - betonarme döşeme levhası.

İç drenaj düzenlemesi:

Çok eğimli çatılara sahip çok açıklıklı binalarda;

Yüksekliği büyük olan veya bireysel açıklıkların yükseklikleri arasında önemli farklılıklar olan binalarda;

Büyük üretim ısı emisyonlarına sahip binalarda zemindeki karların erimesine neden olur.

zeminler

Endüstriyel binalardaki zeminler, üzerlerindeki üretim etkilerinin niteliği ve bunlara uygulanan operasyonel gereklilikler dikkate alınarak seçilir.

Bu gereksinimler şunlar olabilir: ısı direnci, kimyasal direnç, su ve gaz geçirimsizliği, dielektriklik, ışıltılı darbe, artırılmış mekanik dayanıklılık ve diğerleri.

Gerekli tüm gereksinimleri karşılayan zeminleri bulmak bazen imkansızdır. Bu gibi durumlarda aynı oda içerisinde farklı tipteki zeminlerin kullanılması gerekmektedir.

Zemin yapısı bir kaplamadan (giysiler) ve altta yatan bir katmandan (hazırlık) oluşur. Ayrıca zemin yapısında çeşitli amaçlara yönelik katmanlar da bulunabilmektedir. Alttaki katman, kaplama aracılığıyla zeminlere iletilen yükü algılar ve tabana dağıtır.

Alttaki katmanlar sert (beton, betonarme, asfalt betonu) ve sert değildir (kum, çakıl, kırma taş).

Katlar arası tavanlara zemin döşerken, zemin döşemeleri taban görevi görür ve alttaki katman ya tamamen yoktur ya da rolü ısı ve ses yalıtım katmanları tarafından oynanır.

Zemin katlar Düşen ağır nesnelerden veya sıcak parçalarla temastan kaynaklanan darbelere maruz kalabilecekleri depolarda ve sıcak atölyelerde kullanılır.

taş zeminlerÖnemli şok yüklerinin mümkün olduğu depolarda veya paletli araçların çalıştığı alanlarda kullanılırlar. Bu zeminler sağlamdır ancak soğuk ve serttir. Bu tür zeminler genellikle kaldırım taşlarıyla kaplıdır (Şek. 85).

Pirinç. 85. Taş zeminler:

A- parke taşı; B- büyük kaldırım taşlarından; V- küçük kaldırım taşlarından;

1 - parke taşı; 2 - kum; 3 - kaldırım taşları; 4 - bitümlü mastik; 5 - beton.

Beton ve çimento zeminler Zeminin sürekli neme veya harekete maruz kalabileceği odalarda kullanılır mineral yağlar(Şek. 86).

Pirinç. 86. Beton ve çimento zeminler:

1 - beton veya çimento kıyafetleri; 2 - beton alt tabaka.

Asfalt ve asfalt beton zeminler yeterli mukavemete, suya karşı dayanıklılığa, suya karşı dayanıklılığa, esnekliğe sahiptirler ve kolayca onarılırlar (Şek. 87). Asfalt zeminlerin dezavantajları arasında artan sıcaklıkla yumuşamaları ve bunun sonucunda sıcak atölyelerde memnun kalmamaları yer almaktadır. Uzun süreli konsantre yüklerin etkisi altında içlerinde oyuklar oluşur.

Pirinç. 87. Asfalt ve asfalt beton zeminler:

1 - asfalt veya asfalt betonu kıyafetleri; 2 - beton alt tabaka.

İLE seramik zeminler klinker, tuğla ve fayans zeminleri içerir (Şek. 88). Bu zeminler yüksek sıcaklıklara, asitlere, alkalilere ve mineral yağlara karşı dayanıklıdır. Şok yüklerin olmadığı durumlarda yüksek temizlik gerektiren odalarda kullanılırlar.

Pirinç. 88. Seramik karo zeminler:

1 – seramik karo; 2 - çimento harcı; 3 - beton.

metal zeminler sadece sıcak nesnelerin zemine temas ettiği ve aynı zamanda düz, sert bir yüzeye ihtiyaç duyulan belirli alanlarda ve şiddetli şok yüklerinin olduğu atölyelerde kullanılırlar (Şek. 89).

Pirinç. 89. Metal zeminler:

1 - dökme demir fayanslar; 2 - kum; 3 - toprak tabanı.

Zeminler endüstriyel binalarda da kullanılabilir tahta kaldırımlar ve itibaren sentetik materyaller. Bu tür zeminler laboratuvarlarda, mühendislik binalarında, idari binalarda kullanılmaktadır.

Altta sert bir katman bulunan zeminlerde, çatlamayı önleyecek şekilde genleşme derzleri düzenlenir. Çizgiler boyunca yerleştirilirler genleşme derzleri binalarda ve farklı tipteki zeminlerin buluştuğu yerlerde.

Zeminlerde mühendislik iletişiminin döşenmesi için kanallar düzenlenmiştir.

Döşemelerin duvarlara, kolonlara ve makine temellerine birleştirilmesi serbest yerleşimi sağlayacak şekilde boşluklarla yapılır.

Islak hacimlerde sıvıların drenajı için zeminlere merdiven adı verilen dökme demir veya beton su girişlerine doğru eğimlerle kabartma verilmektedir. Kanalizasyonlar kanalizasyona bağlıdır. Duvarlar ve sütunlar boyunca süpürgeliklerin ve filetoların yerleştirilmesi gerekmektedir.

merdiven

Endüstriyel binaların merdivenleri aşağıdaki tiplere ayrılır:

- temel,çok katlı binalarda katlar arasında kalıcı iletişim ve tahliye amacıyla kullanılır;

- resmi,çalışma platformlarına ve asma katlara giden yol;

- yangınla mücadele açık havada 10 metreden fazla bina yüksekliğinde zorunludur ve itfaiye ekiplerinin çatıya tırmanması için tasarlanmıştır (Şekil 90).

Pirinç. 90. Yangın merdiveni

- acil durum açık Ana merdiven sayısı yetersiz olan kişilerin tahliyesi için düzenlenmiş (Şek. 91);

Pirinç. 91. Acil durum merdiveni

Yangın bariyerleri

Binaların ve tesislerin patlama ve yangın tehlikesine göre sınıflandırılması gerekliliği belirlemek için kullanılır yangın Güvenliği yangın olasılığının önlenmesi ve güvenliğin sağlanması amaçlanmaktadır. yangın koruması Yangın durumunda insanlar ve mallar. Patlama ve yangın tehlikesine göre tesisler A, B, C1-C4, D ve D kategorilerine, binalar ise A, B, C, D ve D kategorilerine ayrılmıştır.

Bina ve bina kategorileri, tesislerdeki yanıcı madde ve malzemelerin türüne, bunların miktarına ve yangın tehlikesi özelliklerine, ayrıca tesisin alan planlama kararlarına ve gerçekleştirilen teknolojik süreçlerin özelliklerine göre belirlenir. onların içinde.

Yangın durumunda yangının bina geneline yayılmasını önlemek amacıyla yangın bariyerleri kurulur. Yangına dayanıklı tavanlar çok katlı binalarda yatay bariyer görevi görür. Yangın duvarları (güvenlik duvarları) dikey bariyerlerdir.

Güvenlik duvarı Yangının bir oda veya binadan bitişik oda veya binaya yayılmasını önlemek için tasarlanmıştır. Güvenlik duvarları yanmaz malzemelerden (taş, beton veya betonarme) yapılır ve en az dört saatlik yangına dayanıklılığa sahip olmalıdır. Güvenlik duvarları temeller üzerine inşa edilmelidir. Güvenlik duvarları, yanıcı ve yanmaz kaplamaları, tavanları, fenerleri ve diğer yapıları ayırarak binanın tüm yüksekliğine kadar yapılır ve yanıcı çatıların üzerinde en az 60 santimetre, yanmaz çatıların üzerinde ise 30 santimetre kadar yükselmelidir. Güvenlik duvarlarındaki kapılar, büyük kapılar, pencereler, rögar kapakları ve açıklıkların diğer dolguları en az 1,5 saat yangına dayanıklı olmalı ve yangına dayanıklı olmalıdır. Güvenlik duvarları, yangın sırasında tavanların, kaplamaların ve diğer yapıların tek taraflı çökmesi durumunda stabilite sağlayacak şekilde hesaplanır (Şekil 92).

Pirinç. 92. Güvenlik duvarları:

A- yanmaz dış duvarları olan bir binada; B- yanıcı veya yavaş yanan dış duvarları olan bir binada; 1 - güvenlik duvarı tarağı; 2 - son güvenlik duvarı.

Kontrol soruları

1. Endüstriyel binaların tasarım şemalarını adlandırın.

2. Endüstriyel binalar için ana çerçeve türlerini adlandırın.

3. Endüstriyel bina duvar çeşitleri nelerdir?

DERS 8. TARIMSAL BİNA VE YAPILARIN YAPISAL SİSTEMLERİ VE YAPISAL ELEMANLARI

Seralar ve seralar

Sera ve seralar gerekli iklim ve toprak koşullarının yapay olarak oluşturulduğu, erkenci sebze, fide ve çiçek yetiştirilmesine olanak sağlayan sırlı yapılardır.

Sera binaları esas olarak gömülü parçaların kaynaklanmasıyla birbirine sabitlenen prefabrik betonarme camlı panellerden inşa edilir.

Seranın tasarımı, seranın uzunluğu boyunca zemine monte edilen prefabrik betonarme çerçevelerden ve çerçeve konsolları üzerine döşenen prefabrik betonarme küreklerden (seranın boyuna yatağı) oluşur. Çıkarılabilir camlı sera çerçeveleri ahşaptan yapılmıştır (Şek. 94).

Pirinç. 94. Prekast beton elemanlardan yapılmış sera:

1 - betonarme çerçeveler; 2 - kuzey betonarme paruben; 3 - aynı, güney;

4 - kum; 5 - besleyici toprak katmanı; 6 - bir kum tabakasındaki boruların ısıtılması;

7 - sırlı ahşap çerçeve.

KULLANILAN LİTERATÜR LİSTESİ

1. Maklakova T.G., Nanasova S.M. Sivil bina inşaatları: Ders kitabı. – M.: DIA Yayınevi, 2010. – 296 s.

2. Budasov B.V., Georgievsky O.V., Kaminsky V.P.İnşaat çizimi. Proc. üniversiteler için / Genel kapsamında. ed. O. V. Georgievsky. – M.: Stroyizdat, 2002. – 456 s.

3. Lomakin V. A. İnşaat işinin temelleri. - M.: Yüksekokul, 1976. - 285 s.

4. Krasensky V.E., Fedorovsky L.E. Sivil, endüstriyel ve tarımsal binalar. - M.: Stroyizdat, 1972, - 367 s.

5. Koroev Yu.Iİnşaatçılar için çizim: Proc. prof. Proc. kuruluşlar. - 6. baskı, Sr. - M.: Daha yüksek. okul, ed. Merkez "Akademi", 2000 - 256 s.

6. Chicherin I. I. Genel inşaat işi: başlangıç ​​için bir ders kitabı. prof. Eğitim. - 6. baskı, Sr. - M .: Yayın Merkezi "Akademi", 2008. - 416 s.

DERS 6. UZAYLI KAPLAMALI GENİŞ AÇIKLI BİNA YAPILARI

Tasarım şemasına ve statik çalışmaya bağlı olarak taşıyıcı yapılar kaplamalar düzlemsel (aynı düzlemde çalışan) ve uzaysal olarak ayrılabilir.

Düzlemsel yapılar

Bu yük taşıyan yapı grubu kirişleri, makasları, çerçeveleri ve kemerleri içerir. Prefabrik ve monolitik betonarme ile metal veya ahşaptan yapılabilirler.

Kirişler ve kafes kirişler, sütunlarla birlikte, aralarındaki uzunlamasına bağlantı çatı plakaları ve rüzgar bağları tarafından gerçekleştirilen enine çerçevelerden oluşan bir sistem oluşturur.

Prefabrik çerçevelerin yanı sıra, benzersiz nitelikteki birçok binada, artan yüklere ve geniş açıklıklara sahip monolitik betonarme veya metal çerçeveler kullanılmaktadır (Şekil 48).

Pirinç. 48. Geniş açıklıklı yapılar:

A- betonarme monolitik çift menteşeli çerçeve.

40 metrenin üzerindeki açıklıkları kapatmak için kemerli yapıların kullanılması tavsiye edilir. Kemerler yapısal olarak iki menteşeli (desteklerde menteşeli), üç menteşeli (desteklerde menteşeli ve açıklığın ortasında) ve menteşesiz olarak ayrılabilir.

Kemer esas olarak sıkıştırmayla çalışır ve yalnızca dikey yükü değil aynı zamanda yatay basıncı (itme) desteklere aktarır.

Kirişler, makaslar ve çerçevelerle karşılaştırıldığında kemerler daha hafiftir ve malzeme tüketimi açısından daha ekonomiktir. Kemerler yapılarda tonoz ve kabuklarla birlikte kullanılır.

DERS NOTLARI

Makeyevka 2011

UKRAYNA EĞİTİM VE BİLİM, GENÇLİK VE SPOR BAKANLIĞI

DONBAS ULUSAL İNŞAAT VE MİMARLIK AKADEMİSİ

İşletme Ekonomisi Bölümü

Geliştiren: Ph.D., Doç. Zakharchenko D.A.

DERS NOTLARI

"İnşaat sektörünün temelleri" kursunda

uzmanlık öğrencileri için 6.030504 "İşletme Ekonomisi"

Kod Numarası _______

Bakanlık toplantısında onaylandı

"İşletme ekonomisi"

PROTOKOL No. __ / _______2011 s.

Makeyevka 2011

KONU 4. GENİŞ AÇIKLIKLI BİNALAR VE YAPILAR

Büyük açıklıklı yapılar arasında 40-80 m'den daha geniş açıklıklara sahip olanlar bulunmaktadır Nispeten yakın zamanda, bu tür yapılar benzersiz kabul edildi ve şu anda bilim ve teknolojinin hızlı gelişmesi ve buna büyük ihtiyaç duyulması nedeniyle son derece nadiren inşa edildi. Sanayi ve eğlence ve eğlence alanındaki yapılar, birçok ülkede bu tür yapıların yoğun şekilde inşa edilmesini önceden belirlemiştir.

Yükü birbirine aktaran ayrı, bağımsız yük taşıyan elemanlardan oluşmayan, ancak tek bir yapıyı temsil eden mekansal yapılar özellikle ilgi çekicidir. entegre sistem yapının çalışma kısımları.

Dünya çapında inşaatta yaygın olarak kullanılan yapıların böylesine mekansal karakteri, 20. yüzyılın inşaat ekipmanlarının bir simgesidir. Ve bazı mekansal yapı türleri - kubbeler, haçlar ve tonozlar - antik çağlardan beri bilinmesine rağmen, bunlar ne malzemelerin uygulanabilirliğine ne de yapıcı çözümlere karşılık gelmiyor. modern gereksinimlerÇünkü önemli açıklıkları kaplamalarına rağmen son derece ağır ve devasaydılar.

Mekansal yapılar çekicidir ve mimarinin işlevsel ve estetik gereksinimlerini en iyi şekilde karşılama yetenekleri vardır. Örtüşen kapsamların ölçeği, esnek planlama olanağı, çeşitlilik geometrik şekiller, malzemeler, mimari ifade - bu çok uzak tam liste Bu yapıların özellikleri.

İşlevsel, teknik, sanatsal ve estetiğin birleşimi, mekansal yapılara geniş bir perspektif sağlar; bunların kullanımının inşaat malzemelerinde büyük tasarruf elde etmenize olanak tanıdığı gerçeğinden bahsetmiyorum bile - binaların ve yapıların malzeme tüketimini% 20-30 oranında azaltın.

Düzlemsel geniş açıklıklı yapılar kirişleri, çerçeveleri, kafes kirişleri, kemerleri içerir. Düzlemsel yapılar yük altında her biri kendi düzleminde otonom olarak çalışır. Binanın bir kısmını kaplayan düzlemsel yapıların taşıyıcı elemanı (döşeme, kiriş, kafes kiriş) bağımsız olarak çalışır ve bitişik olduğu elemanların çalışmasına katılmaz. Bu, düzlemsel elemanların mekansal olanlara kıyasla daha düşük mekansal sertliğine ve taşıma kapasitesine, ayrıca bunların daha yüksek kaynak yoğunluğuna, özellikle de artan malzeme tüketimine neden olur.

Pirinç. 4.1. Geniş açıklıklı yapılar için yapısal çözümler

a - düz yapılar; b - mekansal yapılar; c - asılı yapılar; g - pnömatik yapılar; 1- çiftlikler; 2 - çerçeveler; 3-4 menteşeli kemer; 5 - silindirik kabuklar; 6 - çift eğrilikli kabuklar; 7- kubbeler; 8 - yapılar; 9- Kablo destekli yapılar; 10 - membran yapıları; 11 - tente yapıları; 12 - pnömatik destek yapıları; 13 - pnömatik çerçeve yapıları;

Sağlam yapı çerçevelerinin montajı iki adet kendinden tahrikli pergel vinç ile gerçekleştirilir. İlk olarak, geçici bir desteğe dayalı olarak temel üzerine enine çubuğun bir kısmına sahip çerçeve rafları monte edilir ve ardından enine çubuğun orta kısmı monte edilir. Çapraz çubuğun parçalarının bağlantısı, kaynakla veya güçlü olarak geçici destekler üzerinde yapılır. İlk çerçevenin montajından sonra yapılar çatlaklarla sabitlenir.

Bazı durumlarda çerçeve yapılarının kaydırılarak monte edilmesi tavsiye edilir. Bu yöntem, çerçeve yapılarının tasarım konumuna hemen monte edilememesi durumunda kullanılır (içeride çalışmalar devam ediyor veya vinçlerin yerleştirilmesine izin vermeyen yapılar zaten inşa edilmiş).

Blok, binanın sonunda 2-3 veya 4 çiftlikten özel bir iletkenle monte edilir. Birleştirilen ve sabitlenen blok, raylar boyunca tasarım konumuna kaldırılır. Krikolarla veya hafif vinçlerle monte edin.

Kemerli yapılar 2 tiptir: puflu 2 menteşeli kemer ve 3 menteşeli kemer şeklinde. Kemerli yapıları çift menteşeli kemer şeklinde bir yatak parçasıyla monte ederken, kendinden tahrikli pergel vinçler kullanılarak çerçeve yapılarının kurulumuna benzer şekilde gerçekleştirilir. Ana gereksinim, beşinci (destek) menteşenin destekle hizalanmasını garanti eden yüksek montaj doğruluğudur.

Üç menteşeli kemerlerin montajı, üst menteşenin varlığıyla ilgili bazı özelliklerle ayırt edilir. İkincisinin montajı, açıklığın ortasına monte edilen geçici bir montaj desteği kullanılarak gerçekleştirilir. Montaj dikey kaldırma, kaydırma veya döndürme yöntemleriyle gerçekleştirilir.

Pirinç. 4.3. Çerçeve montajı

a - tamamen iki vinçle kurulum; b - çerçevelerin geçici destekler kullanılarak parçalara montajı; c - çerçevelerin döndürülerek montajı; 1-montaj vinci; 2 çerçeveli düzenek; 3 parçalı çerçeve; 4-geçici destekler; 5 vinç; 6-montaj okları.

Her yarım kemer ağırlık merkezine asılır ve topuk menteşesi desteğe, ikinci ucu ise geçici desteğe getirilecek şekilde monte edilir. Diğer yarı kemer ile aynı. Topuk menteşesindeki dönüş, üst menteşenin kilit deliklerinin eksenlerinin eşleştirilmesiyle sağlanır.

Mekansal yapılarda tüm unsurlar birbiriyle bağlantılıdır ve çalışmaya katılmaktadır. Bu, birim alan başına metal tüketiminde önemli bir azalmaya yol açar. Ancak yakın zamana kadar bu tür mekansal sistemler (kubbe, kablolu, yapısal, kabuklar) imalat ve kurulumun yüksek karmaşıklığı nedeniyle geliştirilememişti.

Pirinç. 4.4. Kubbenin geçici bir merkezi destekle monte edilmesi

A - kubbe kesme sistemi; B - kubbenin montajı; 1-çatlak izleriyle geçici destek; 2-radyal paneller; 3-destek halkası;

Kubbe sistemleri ayrı çubuklardan veya ayrı plakalardan monte edilir. Tasarım çözümüne bağlı olarak kubbe yapılarının montajı, geçici sabit bir destek kullanılarak, menteşeli bir şekilde veya bir bütün olarak da gerçekleştirilebilir.

Küresel kubbeler halka katmanları halinde asılı olarak dikilir. Bu tür katmanların her biri komple montaj istatistiksel stabilite ve taşıma kapasitesidir ve üstteki kademenin temelini oluşturur. Prefabrik kubbeler, iletken cihazlar ve geçici donanımlar (Kiev'deki sirkin kubbesi) kullanılarak monte edilebilir veya kubbe tamamen zemine monte edilir ve daha sonra bir vinç, pnömatik taşıma veya bir asansörle tasarım ufkuna kaldırılır. Aşağıdan yetiştirme yöntemi kullanılır.

Asma yapılar 19. yüzyılın 2. yarısından itibaren kullanılmaya başlandı. Ve ilk örneklerden biri, 1896'da yapılan Tüm Rusya Nijniy Novgorod Fuarı pavyonunun kaplamasıdır. seçkin Sovyet mühendisi Shukhov.

Bu tür sistemleri kullanma deneyimi, yüksek mukavemetli çeliklerin ve plastik ve alüminyum alaşımlardan yapılmış hafif bina kaplamalarının maksimum kullanımına izin verdiğinden, büyük açıklıklar için kaplamalar oluşturmayı mümkün kıldığından, ilerlemelerini kanıtlamıştır.

Pirinç. 4.5. Asma yapıların montajı

1 kule vinci; 2-travers; 3 kablolu yarı çiftlik; 4-merkezi tambur; 5 kez destek; 6 monteli yarı çiftlik; 7- destek halkası.

İÇİNDE Son zamanlardaçerçeve asma yapıları yaygın olarak kullanıldı. Asma yapıların cihazının özelliği, ilk olarak, adamların dişlerinden gelen gerilimi algılayan bir destek konturunun yerleştirildiği yatak desteklerinin dikilmesidir. Tam yerleşimden sonra kaplama, tam tasarım yükü dikkate alınarak geçici bir yük ile yüklenir. Bu öngerilme yöntemi, çalışma sırasında tam yükten sonra kabuktaki çatlakların görünümünü ortadan kaldırır.

Membran kaplamalar çeşitli asılı kablo askılı yapılardır. Membran kaplama, betonarme bir destek konturu üzerine gerilmiş ince metal sac yapı formundaki bir asma sistemidir. Rulonun bir ucu destek konturuna sabitlenir ve rulo özel bir travers kullanılarak tam uzunluğuna kadar açılır, vinçler tarafından çekilir ve destek konturunun karşı kısmına sabitlenir.

Membran kaplamaların dezavantajı, ince tabakaların uzunluk boyunca kaynaklanması ve montaj elemanlarının 50 mm'lik bir örtüşme ile birbirine kaynaklanması gerekliliğidir. Aynı zamanda, ana metal ile eşit mukavemette bir dikişin kaynaklanmasıyla elde edilmesi pratik olarak imkansızdır, bu nedenle tabakanın kalınlığı yapay olarak fazla tahmin edilmektedir. Bu sorun, geçmeli alüminyum alaşımlı kayışlardan oluşan bir sistemle bir dereceye kadar çözülmektedir.

İlk uzun silindirik kabuklar ilk kez 1928'de kullanıldı. Kharkov'da postanenin inşaatı sırasında.

Uzun silindirik kabuklar sahada tamamen tamamlanmış veya büyütülmüş olarak tedarik edilir. 3x12 montaj elemanlarının ağırlığı yaklaşık 4 tondur. Kaldırmadan önce, hareketli bir iletkende iki plaka genişletilerek tek bir eleman halinde sıkıştırılır. Büyütüldüğünde, gömülü parçalar bağlantı noktasına kaynak yapılır, gerginlik ve monolitik dikişler sıkılır.

24 m'lik bir açıklık oluşturan 8 adet genişletilmiş bölüm monte edildikten sonra delikler çakışacak şekilde hizalanır, daha sonra tüm gömülü parçalar ve uzunlamasına donatı çıkışları kaynak yapılır, donatı gerilir ve derzler betonlanır. Beton sertleştikten sonra kabuk açılır ve iskeleler yeniden düzenlenir.

İnşaat pratiğinde mekansal, çapraz, nervürlü ve çubuk yapılar genellikle yapısal yapılar adı altında birleştirilir.

Dikdörtgen ve çapraz ızgaralara sahip çeşitli yapısal kaplama biçimlerinin çapraz sistemleri, 20. yüzyılın ikinci yarısından bu yana ABD, Almanya, Kanada, İngiltere ve eski SSCB gibi ülkelerde nispeten yakın zamanda yaygınlaştı.

Belirli bir süre, imalattaki yüksek emek yoğunluğu ve yapının kurulum özellikleri nedeniyle yapısal yapılar geniş bir gelişme göstermedi. Tasarımın özellikle bilgisayar kullanımıyla iyileştirilmesi, hat içi üretime geçişi sağlamayı, hesaplamalarının karmaşıklığını azaltmayı, doğruluğunu ve dolayısıyla güvenilirliği artırmayı mümkün kıldı.

Şekil 4.6. Bir binanın büyük boyutlu levhalardan kaplanması

1 plakalı boyut 3x24 m; 2 uçaksavar lambası; 3 kirişli kafes; 4 sütunlu.

Çapraz çubuk sistemleri temel bir geometrik şekle dayanmaktadır. Ayırt edici özellik farklı yapısal yapı türleri - bu yapıların imalatı ve montajının karmaşıklığını büyük ölçüde belirleyen çubukların mekansal bir birleşimi.

Yapısal yapıların, çerçeve ve kiriş şeklindeki geleneksel düzlemsel çözümlere kıyasla bir takım avantajları vardır:

• katlanabilir ve tekrar tekrar kullanılabilir;
• Yüksek tipleme ve birleştirme ile kolaylaştırılan üretim otomasyon hatlarında üretilebilir yapısal elemanlar(çoğunlukla bir tür çubuk ve bir tür düğüm gereklidir);
• montaj yüksek nitelik gerektirmez;
• kompakttır ve taşıması kolaydır.

Belirtilen avantajların yanı sıra, yapısal yapıların bir takım dezavantajları vardır:

• genişletilmiş montaj, önemli miktarda el emeği kullanılmasını gerektirir;
• belirli yapı türlerinin sınırlı taşıma kapasitesi;
• kurulum için gelen yapıların düşük fabrika hazırlığı.

Pnömatik yapılar geçici barınak olarak veya bazı yardımcı amaçlarla kullanılır; örneğin destekleyici yapılar kabukların ve diğer mekansal yapıların yapımında.

Pnömatik kaplamalar hava destekli ve hava taşıyıcılı olmak üzere 2 tip olabilir. İlk durumda, yapının yumuşak kabuğuna hafif bir aşırı basınç uygulanması, gerekli şeklin elde edilmesini sağlar. Ve bu şekil, hava beslemesi ve gerekli aşırı basınç korunduğu sürece korunacaktır.

İkinci durumda, destekleyici yapı, elastik malzemeden yapılmış hava dolu borulardır ve sanki yapının çerçevesini oluşturur. Bazen yüksek basınçlı pnömatik yapılar olarak da anılırlar çünkü borulardaki hava basıncı, hava destek filminin altındakinden çok daha yüksektir.

Hava destek yapılarının inşası, beton veya asfaltın döşeneceği alanın hazırlanmasıyla başlar. Yapının konturu boyunca ankraj ve sızdırmazlık cihazlarını içeren bir temel düzenlenmiştir. Hava basıncının etkisi altında kabuk düzleşir ve tasarım şeklini alır.

Hava destekli veya pnömatik çerçeveli yapılar, hava destekli yapılara benzer şekilde inşa edilir; tek fark, havanın kompresörden kauçuk borular aracılığıyla beslenmesi ve özel valfler aracılığıyla yapı çerçevesi adı verilen kapalı kanallara pompalanmasıdır. Sayesinde yüksek basınç odalarda, çerçeve tasarım konumunu (çoğunlukla kemer şeklinde) işgal eder ve etrafındaki kumaşı arkasına kaldırır.

Mimari görünüm geniş açıklıklı binalar büyük ölçüde çevredeki kentsel gelişimin bir bölümünün bileşimindeki rolleri, binaların işlevsel özellikleri ve uygulanan kaplama yapılarıyla belirlenir.

Salon tipi binaların kamusal işlevleri, önlerinde aşağıdakiler için çeşitli amaçlara yönelik önemli boş alanların tahsis edilmesini gerektirir: gösterinin başlangıcından önce veya bitiminden sonra (gösteri veya gösteri spor tesislerinin önünde) büyük seyirci akışını hareket ettirmek; serginin açık kısmının yerleştirilmesi (sergi pavyonlarının önüne): mevsimlik ticaret (kapalı pazarların önünde), vb. Bu binaların herhangi birinin önünde, bireysel araçların park edilmesi için alanlar da bulunmaktadır. Böylece binanın amacı ne olursa olsun, imar içerisinde yer alması, yapının hacminin uzak bakış açılarından bütünsel olarak algılanmasını mümkün kılmaktadır. Bu durum, binaların mimarisi için genel kompozisyon gereksinimlerini belirler: görünüşlerinin bütünlüğü ve anıtsallığı ve hacmin ana bölümlerinin ağırlıklı olarak büyük ölçeği.

Şehir planlama rolünün bu özelliği kamu binaları Görünümlerinin bileşiminde genellikle salon tipi dikkate alınır. Ayrı hacimlere yerleştirilebilen, ana hacime (örneğin, St. Petersburg'daki Yubileiny Spor Sarayı'nda olduğu gibi) yerleştirilebilen yardımcı ve hizmet binaları, çoğunlukla bloke etmez, ancak ana hacme sığar. bina. Bunu yapmak için, spor binalarının yardımcı ve hizmet binaları alt katlarda veya stantların altındaki alanda, kapalı çarşı ve sergi pavyonlarının binalarında - bodrum katlarında ve bodrum katlarında vb.

Bina düzenine ilişkin böyle bir alan planlama ilkesinin uygulanmasının tipik örnekleri, Moskova'daki Luzhniki'deki evrensel Olimpiyat Salonu "Druzhba" ve Niigata'daki (Japonya) Takamatsu Eyaletinin spor merkezinin binası gibi dışa doğru farklı nesnelerdir.

Druzhba salonunda, tüm yarışmaların optimum görünürlüğüne sahip (maksimum 68 m mesafe) 12 spor için tasarlanmış 42X42 m'lik bir arenaya sahip, 1,5-4 bin seyirci kapasiteli (dönüşümlü) bir ana gösteri salonu bulunmaktadır. Salon, prefabrik monolitik katlanmış çift eğrilikli kabuklardan yapılmış 28 eğimli destekle desteklenen, hafif eğimli küresel bir kabukla kaplıdır. Desteklerin eğimli düzeni, birinci katın boyutlarının arttırılmasını ve buna bağlı olarak dört eğitim salonu ve dört eğitim salonunun yerleştirilmesini mümkün kılmıştır. Spor sahaları belirgin bir tektonik mimari forma sahip, merkezi olarak simetrik tek bir hacimde yazılıdır ( ).

Her iki örnek de kaplamanın yapısal formunun mimari form üzerindeki etkisini göstermektedir. Kaplamanın tasarımı binaların dış çitlerinin% 60 ila 100'ünü oluşturduğundan bu tesadüf değildir.

İşlevsel parametrelerden kapsama biçiminin seçimi en çok benimsenen plandan, kapasiteden, seyirci koltuklarının yerleşiminin niteliğinden (spor ve eğlence binalarında) ve kapsama alanlarından etkilenir ( ). Dünya pratiğinde sergi, çok işlevli oditoryumlar ve spor salonları için sınırlı sayıda plan formu kullanılıyor: dikdörtgen, yamuk, oval, daire, çokgen.

Ancak salonun planının şekli ve açıklıklarının boyutu, kapağın şeklini kesin olarak önceden belirlemez. Büyük etki sadece plan değil, aynı zamanda işlevsel özelliklere göre belirlenen binanın şekli de kendi seçimine sahiptir. Bildiğiniz gibi gösteri spor salonlarında tribünlerin kapasitesi ve konumu, kaplama şekli seçiminin koordine edilmesi gereken binanın asimetrik veya merkezi simetrik kompozisyonunu belirler. Asma çatılar binanın asimetrik şekli ile iyi bir uyum içindedir, hem tonozlu hem de asma çatılar eksenel simetrik şekil ile iyi bir uyum içindedir. Plan olarak merkezi olan binalar için merkezli çatı yapıları uygulanabilir ( , ).

Kaplama şeklinin nihai seçimi, fonksiyonel olanların yanı sıra yapıcı, teknolojik, teknik, ekonomik, mimari ve sanatsal gereksinimlere göre belirlenir. İkincisine göre, benzersiz tasarımı geniş açıklıklı bina Anlamlı, tektonik, bireysel, büyük ölçekli bir mimari formun yaratılmasına katkıda bulunmalıdır. Mekansal askı yapılarının ve sert kabuk yapılarının kullanıma sunulması, benzeri görülmemiş ve çok değişkenli mimari olanaklar sağlamıştır. Bir mimar, çeşitli tür, sayı ve boyuttaki temel kabukları bir kurucunun yardımıyla birleştirerek, formun gerekli büyük ölçekli artikülasyonunu ve görünümünün kişiselleştirilmesini sağlayabilir ve tavandaki ışık açıklıklarını özgün bir şekilde yerleştirebilir.

Dolayısıyla, örneğin, yalnızca planda üçgen olan bir odayı kaplamak için, dışbükey bir kontur üzerinde sığ bir kabuk, planda pozitif eğrilik üçgeni olan dört kabuğun, üçü negatif ve biri pozitif eğriliğin vb. birleştirilmiş bir kaplaması olabilir. kullanılan yapı ve mimari formda etkileyici, Paris'teki sergi binasının, üçgen planlı, 206 m açıklığa sahip üç tepsiden oluşan tonoz şeklinde birleşik bir kabukla kaplanmasıdır.Tepsiler iki dalgalı kabuktan oluşur , her üç dalgayı da sertleştirici diyaframlarla destekledi. Dalgalı bir şeklin kullanılması, yalnızca tamamen yapıcı bir sorunu çözmeyi mümkün kılmakla kalmadı (ince bir kabuğun stabilitesini sağlamak için), aynı zamanda bunun bileşiminin ölçeğini de sağladı. benzersiz bina ve taş mimari için geleneksel olan kapalı tonoz sistemi, bireysel ve keskin bir şekilde modern tektonik bir yorum aldı. Grenoble'daki kapalı Olimpiyat buz pateni pisti binasının kare planı üzerindeki çatının betonarme çapraz tonozunun kompozisyon yorumu da aynı derecede bireysel ve moderndi.

Bununla birlikte, dalgalı kubbeler ve tonozlar biçiminde yalnızca kendilerine özgü olan geometrik şekillerin kombinasyonlarının, negatif eğrilik yüzeylerine sahip temel veya birleşik kabuk parçalarının veya keyfi geometrik şekle sahip kabukların kombinasyonlarının, yapıya en modern karakteri vermesi doğaldır. betonarme sert kabuklu geniş açıklıklı çatıların mimarisi.

Asma çatı sistemlerinin mimari ve kompozisyon olanakları doğrudan yapısal formlarıyla, bireyselleştirme olanaklarıyla ve binanın hacimsel formunda tektonik tespitle ilgilidir. Bu bağlamda, çadır tipi asma çatılar, mekansal konturdaki çatılar ve kombine asma sistemleri için çeşitli seçenekler en büyük potansiyele sahiptir. Kapalı bir mekansal hat üzerinde asılı kaplamaların kullanılmasıyla sağlanan binaların dış görünüşünün aşırı çeşitliliği, Moskova'daki bu tür Olimpiyat tesislerinin kapalı bisiklet parkuru ve Izmailovo'daki bir spor salonu olarak karşılaştırılması ile görülebilir. Ne yazık ki, yuvarlak veya eliptik binalar üzerinde yatay halka şeklinde destek konturuna sahip bir veya iki kuşaklı sistemler gibi teknik açıdan en verimli askı yapılarının kullanımı, binanın dış görünüşünün bireyselliğine çok az katkıda bulunmaktadır. Küçük bir sarkmaya sahip taşıyıcı yapı, binanın dış formunda ortaya çıkmaz ve iç kısımda genellikle asma tavanlar veya aydınlatma tesisatları ile gizlenir. Bu tip kaplamalara sahip binalar genellikle saçakları destekleyici konturun halkası olan yuvarlak bir peripter şeklinde bir bileşime ve onu destekleyen sütunlara sahiptir (Yubileiny Spor Sarayı ve St. Petersburg'daki Olimpiyat Salonu, Olimpiyat Salonu). Moskova'daki Prospekt Mira'daki Spor Sarayı vb.).

Çatıların taşıyıcı yapılarının yanı sıra, dış, kural olarak, yük taşımayan duvarlar da kapalı kamu binalarının bileşiminde önemli bir rol oynamaktadır. Taşıyıcı olmayan işlevlerinin mecazi bir ifadesi, binaya karakteristik bir siluet veren (aşağı doğru sivrilen veya genişleyen) dikeyden hafif bir sapma ile gerçekleştirilmeleri olabilir.

Salon binalarının dış duvarlarının yüzeyinin önemli bir kısmı yarı saydam vitray yapılarla kaplıdır. Profil ve cam levha gibi iki veya üç yarı saydam malzeme tasarımda birleştirildiğinde bileşim özellikleri ve bölümleri zenginleşir.

Yapıcı kararlar metal kaplamalar uzun açıklıklı binalar kirişli, kemerli, mekansal, asma Byte, membran vb. olabilir. Bu tür yapılarda ana yükün kendi ağırlığı olduğu göz önüne alındığında, yüksek mukavemetli çelikler ve alüminyum kullanılarak elde edilen onu azaltmaya çalışmak gerekir. alaşımlar.

Kiriş sistemleri (genellikle kafes kirişler) enine çerçevelere dahil edilir ve bu da statik çalışma düzenini geliştirir. 60-80 m'den fazla açıklıklarda kemerli kaplamaların kullanılması tavsiye edilir (Şekil 1). Bu tür kaplamaların geniş açıklıklı öngerilmeli olarak tasarlanması tavsiye edilir. Şekil 2'de gösterilen kemerli kaplamada. Şekil 2'de üst kiriş sert olarak sağlanırken, alt kiriş ve kemer kafesi kablolardan yapılmıştır. Kemerin kurulumundan sonra, destek düğümleri dışarı doğru zorlanır, bu da alt akorda ve kemer desteklerinde ön gerilmeye neden olur.

Resim 1. 1 - kemer; 2 - nefes; 3 - sabit mafsallı destek; 4 - hareketli menteşe desteği

Şekil 2.1 - kablo; 2 - sert kemer

Kaplamaların uzaysal kafes yapıları düz iki katmanlı (iki ağlı) ve eğrisel tek katmanlı (tek ağlı) veya iki katmanlı olabilir. Çift ağ yapılarında iki paralel ağ yüzeyi kafes bağlarıyla birbirine bağlanır.

Düzenli bir yapıya sahip ağ sistemlerine yapısal denir ve kural olarak düz kaplamalar şeklinde kullanılır. Onlar temsil eder çeşitli sistemlerçapraz çiftlikler (Şekil 3). Yapısal düz tavanlar, yüksek mekansal sağlamlıkları nedeniyle küçük bir yüksekliğe (1/16-1/20 açıklık) sahiptirler, büyük açıklıkları kapsayabilirler. Destek hattının arkasındaki konsol çıkıntıları cihazı, bükülme momentlerinde ve kaplamanın ağırlığında bir azalma sağlar.

Figür 3 1,2 - üst ve alt kemer ağları; 3 - diş telleri; 4 - tetrahedron; 5 - oktahedron; 6 - destek sermayesi

Eğrisel uzaysal kaplamalar kural olarak silindirik veya kubbeli bir yüzeye sahiptir.

Silindirik kaplamalar tek ağ veya çift ağ (eğrisel yapılar) olabilir. Genişlemesi duvarlar veya nefesler tarafından algılanan bir tonoz olarak enine yönde çalışırlar.

Kubbe kapakları nervürlü (veya nervürlü halka) tasarım şemasına (Şekil 4a) veya ağ örgüsüne (Şekil 4b) sahip olabilir. Nervürlü kubbelerde, radyal olarak düzenlenmiş nervürler halka şeklindeki aşıklarla birbirine bağlanır. İkincisi kaburgalarla tek bir katı uzaysal sistem oluşturursa, halka şeklindeki aşıklar yalnızca yerel bükülme için çalışmakla kalmaz, aynı zamanda kubbe sisteminin bir parçası olarak halka şeklindeki sıkıştırma veya çekme kuvvetlerini de algılarlar. Kafes kubbelerde, kirişlere ve halka elemanlarına ek olarak yapı, çubukların yalnızca eksenel kuvvetlerle çalıştığı koşulları yaratan destekler içerir.

Şekil 4 a - nervürlü; b - ağ

Asma kapaklar, bir destek konturundan ve gergiyle çalışan adamlar veya ince çelik saclar şeklindeki ana yük taşıma elemanlarından oluşur. Kaplamanın ana elemanları gerilim altında çalıştığından, yük taşıma kapasiteleri dayanıklılıkla (stabiliteyle değil) belirlenir, bu da yüksek mukavemetli halatların veya çelik sacların etkili bir şekilde kullanılmasını mümkün kılar. Bu tür kaplamalar çok ekonomiktir ancak artan deforme olabilirlik, kaplamalarda kullanımlarını sınırlamaktadır. endüstriyel binalar. Ayrıca bu tür sistemlerin geniş açılımları göz önüne alındığında, şeklin yuvarlak, oval veya çokgen şeklinde alınması tavsiye edilir, bu da genişlemenin algılanmasını kolaylaştırır. Bu bakımdan ağırlıklı olarak spor binaları, kapalı pazar yerleri, sergi pavyonları, depolar, garajlar ve diğer geniş açıklıklı binaların kaplanmasında kullanılırlar.

Kablo askılı askı kapakları, radyal yönde (Şekil 5a), dik yönlerde (Şekil 5b) veya bir yönde birbirine paralel (Şekil 6) yerleştirilmiş esnek destekleri (çelik halatlar veya takviye çubukları) içerir. Eğrisel kapalı destek konturları esas olarak sıkıştırmada çalışır ve merkezi halka- esnemek için. Bu durumlarda sadece düşey kuvvetler destekleyici yapılara (duvarlar, kolonlar, çerçeveler) aktarılır. Bunun aksine, açık devrelerde, itme kuvveti, dışarı çekmeye çalışan ankraj temellerinin veya payandalı duvarların vs. kurulmasını gerektiren binanın destek yapılarına aktarılır. Polimer yalıtımlı hafif beton veya metal levhalar, üç katmanlı vb.

Şekil 5 a - kabloların radyal düzeni; b - dik; 1 - beyler; 2 - referans konturu; 3 - merkezi halka

Şekil 6 1,2 - sırasıyla ortada ve sonunda adamlar; 3 - referans konturu; 4 - betonarme döşemeler; 5 - çapa temeli

Asma kablo sistemleri çok çeşitlidir. Çoğu zaman, merkezi halkanın sütuna dayandığı ve destekleyici konturdan daha yüksek bir yüksekliğe yükseldiği çadırlı bir kablo askılı sistem kullanılır.

Böyle bir sistemin bir örneği, Kiev'deki 161 m çapındaki otobüs filosunun kapsama alanıdır. Yukarıda açıklanan sistemler tek bölgelidir. Bunlara ek olarak kaplamanın ters eğrilik konturu kullanılarak stabilize edildiği iki bantlı sistemler de kullanılır (özellikle yüksek rüzgar yüklerinde). Bu tür sistemlerde yük taşıyan adamların aşağıya doğru bir eğimi vardır, stabilizasyon adamlarının ise yukarıya doğru bir eğimi vardır. Üzerine döşeme monte edilmiş stabilizasyon örtüleri, yük taşıyanların üzerine yerleştirilebilir, bu da ara parçaların sıkışmasına neden olur (Şekil 7a). Dengeleme kabloları taşıyıcı kabloların altına yerleştirildiğinde aralarındaki bağlantılar gerilecektir (Şekil 7b). Taşıyıcı ve stabilizasyon kablolarının kesiştiği ve direklerin kaplamanın orta kısmında sıkıştırıldığı ve uç kısımlarda gerildiği üçüncü bir seçenek de mümkündür (Şekil 7b).

Şekil 7 1 - stabilize edici örtüler; 2 - raflar; 3 - yük taşıyan adamlar

Askılı sac sistemleri - membran kaplamalar - yurt içi ve yurt dışı uygulamalarda da yaygınlaşmıştır.

İnce kumaşlardan yapılmış mekansal bir yapıdırlar. metal levha(çelik veya alüminyum alaşımı) birkaç milimetre kalınlığında, destek konturunun çevresine sabitlenmiştir. Avantajları, artan endüstriyel üretimin yanı sıra, taşıma ve mahfaza fonksiyonlarının birleşiminden kaynaklanmaktadır. Bazı durumlarda kaplama, sürekli bir membran yerine, birbirine bağlı olmayan ayrı ince çelik şeritlerden oluşur. Karşılıklı olarak iki dik yönde bulunan bantlar iç içe geçebilir, bu da delaminasyonlarını önler.

Moskova'daki Prospekt Mira'daki boyutları 183x224 m'ye ulaşan evrensel stadyuma sürekli membran kaplama başarıyla uygulandı (Şekil 8).

Şekil 8. Moskova'daki Prospekt Mira'daki evrensel stadyumun kaplamasının yapısal şeması (5 mm kalınlığında çelik membran): bir plan; b - boyuna kesit; c - enine

Bişkek'te inşa edilen spor kompleksinde, kaplaması öngerilmeli membran-kiriş asma sistemi şeklinde tasarlanmış 3 bin seyirci kapasiteli bir salon bulunmaktadır (Şekil 9). Binanın çerçevesi, çevre boyunca 42.5x65.15 m boyutlarında yer alan çapraz kirişler şeklinde yekpare betonarme bir binadan yapılmıştır.Kaplama 2 mm kalınlığında gerçek membran, uzunlamasına kirişler ve enine oluşur. kirişler - payandalar. Mineral yünü paspaslar şeklindeki yalıtım, membranın alt kısmından asılır, tavan ekstrüzyonlu alüminyum elemanlardan yapılır.

Membran kaplamalar aynı zamanda diğer birçok geniş açıklıklı binalarda da kullanılmaktadır. Yani St.Petersburg'da 160 m çapında evrensel bir spor salonu 6 mm kalınlığında membran kabukla kaplanmıştır. Bu tür mermiler aynı zamanda Izmailovo'da (Moskova) 5 bin seyirci için 66x72 m boyutlarında evrensel spor salonunu, Kharkov'da 30x63 m boyutlarında Pioneer yüzme havuzunun binasını vb.

Katlanmış çatı tonozları - metalden (çelik, alüminyum alaşımları), betonarme, plastikten yapılabilen mekansal bir yapı.

Alüminyum alaşımlarından yapılan bu tür kaplamalar özellikle etkilidir. İkincisindeki ana yapısal eleman, daha büyük bir köşegen boyunca bükülmüş elmas şeklinde bir tabaka olabilir (Şek. 10). Elmas şeklindeki elemanların birbirleriyle eşleştirilmesi silindirik menteşeler veya sert flanş bağlantıları kullanılarak gerçekleştirilebilir. Kaplamanın uzaysal sağlamlığını arttırmak için (özellikle menteşeli montaj ilişkilerinde),

katlanmış kemerin çıkıntılı düğümleri boyunca uzunlamasına nefeslerin kurulumunu sağlayın.

Şekil 9 1 - bina çerçevesi; 2 - membran kirişli asma sistemi

Şekil 10.

Modern mühendislik ve inşaat teknolojileri, benzersiz geniş açıklıklı yapılar ve taşıyıcı destekler arasındaki mesafeler 40 metreden fazla olan mekansal yapılar inşa etmeyi mümkün kılarak onları güvenilir ve işlevsel hale getirir. Çoğu zaman bunlar fabrika makine yapımı ve gemi inşa atölyeleri, hangarlar, otoparklar, stadyumlar, istasyon binaları, tiyatrolar ve galerilerdir.

Uzun açıklıklı metal yapılar esnekliğe sahiptir, etkileyici geometrik şekiller ve her karmaşıklıkta mimari çözümler oluşturmak için çeşitli türde konjugasyonlar oluşturmanıza olanak tanır. Aynı zamanda birçok stres yoğunlaştırıcı içerirler. Yüksek taşıma yükünün yapısal elemanlar arasında doğru ve eşit dağılımı önemlidir, çünkü yapının doğal yerçekiminin etkisi altında ve sallantıdadır. dış faktörler tehlikeli hasar meydana gelebilir.

İnşaat sırasında ve işletme sırasında uzun açıklıklı kirişlere dayanan yapılar, daha sonra yıkıma yol açan belirli bir deformasyon ve çatlak riskine maruz kalır. Bu nedenle, güvenlik koşullarını sağlamak için durumlarının sürekli olarak gerçek zamanlı izlenmesine ve izlenmesine ihtiyaç duyarlar.

Geniş açıklıklı binalarda sorun yaratan tipik nedenler:

• okuma yazma bilmeyen jeofizik ve jeodezik araştırmalar, deneysel hesaplamaların modelleme ile değiştirilmesi;
• tasarım hataları, geometrik merkezlerin yüklerini ve konum noktalarını belirlemede yanlış hesaplamalar, eksenlerin yer değiştirmesi, elemanların düzlük veya sağlamlık ilkelerinin ihlalleri;
• imalat teknolojilerinin veya yapıların kurulumuna ilişkin kuralların ihlali, yanlış düğüm bağlantıları, uygun olmayan yapı malzemelerinin kullanılması (örneğin, belirli koşullar için uygun olmayan bir çelik tipinin seçilmesi);
• temellerin, destekleyici elemanların, tonozların ve tavanların stabilitesini ve bütünlüğünü etkileyen düzensiz tortul süreçler;
• uygunsuz çalışma, anormal yükler ve acil durum etkileri;
• geçici aşınma;
• olumsuz doğal faktörlerin etkisi (rüzgar basıncı, toprak katmanlarının yer değiştirmesi ve hareketi) yeraltı suyu sismik süreçler, metal yapı elemanlarının paslanmasının meydana geldiği sıcaklık ve nem koşulları, beton tahribatı vb.);
• trafik ve yakındaki inşaat işlerinden kaynaklanan titreşimler.

Bu faktörlerin ve nedenlerin etkisi sonucu ana mesnetlerde deformasyonlar ve taşıma kapasitelerinin kaybı, açıklık kirişlerinde sehim ve yer değiştirmeler ve ilerleyici tahribat meydana gelir. Bu, insanların hayatları için tehlike oluşturur ve kazalardan kaynaklanan hasarların telafi edilmesi ve onarım yapılması ihtiyacından kaynaklanan ekonomik kayıplara yol açar.

Nesne durumu izleme

Geniş açıklıklı binaların ve yapıların izlenmesi, fiziksel aşınma ve yıpranmayı, mühendislik yapılarının taşıma kapasitesindeki azalmayı izlemenize, olumsuz değişiklikleri, kusurların ve hasarların görünümünü belirlemenize, tehlikeli gerilim-gerinim durumlarını tespit etmenize, bunların sınırlarının ötesine geçişlerini kontrol etmenize olanak tanır. proje tarafından sağlanan sınır değerler, belirlenen güvenilirlik faktörlerinin aşımına ve gözlemlenen parametrelerdeki izin verilen maksimum sapma değerlerine zamanında dikkat edin.

İzleme, özel yüksek hassasiyetli ölçüm cihazları kullanılarak gerçekleştirilir, kontrol araçları, kayıt memurları önemli parametreler Elektromanyetik ve ultrasonik titreşimleri yakalayan güvenilirlik göstergeleri, sensörler ve jeodezik işaretleyiciler, bilgisayarlı sevk konsolları, otomatik ekipman Ve sinyalizasyon sistemleri uyarılar.
Geniş açıklıklı binalar donatılmıştır mühendislik sistemleri Acil Durumlar Bakanlığı'nın görev başındaki sevk hizmetleriyle bilgisel olarak bağlantılı olan izleme ve kontrol. Bu tür sistemler, birçok vericiden aynı anda ve farklı parametreler için veri toplanmasına olanak sağlar. Bu bilgi tek bir merkeze akar, entegre edilir, belirlenen algoritmalar kullanılarak analiz edilir ve bunun sonucunda incelenen yapının durumunu gösteren şematik ve görsel olarak tasarlanmış bir sonuç verilir.

Buna dayanarak, izleme uzmanları, mevcut kusurları ve istikrarsızlaştırıcı faktörleri ortadan kaldırmak, acil durum risklerini ve tehditlerini en aza indirmek, bunlardan kaçınmak ve hasarı önlemek için makul nesne teşhisi, öneriler ve etkili önlem programları ile sonuçlar, tahminler ve raporlar hazırlayabilir. Acil durumlarda ve acil durumlarda kurtarma ekiplerine anında bilgi verilir.

Mühendislik ve inşaat izleme uzmanları

SMIS Expert şirketi, geniş açıklıklı yapıların güvenlik açığını değerlendirmek ve sorunlarını teşhis etmek, çeşitli amaçlarla binaların inşası ve işletilmesine yönelik desteğin izlenmesi için sistem çözümleri geliştirmektedir. Kapsamlı deneyime ve yüksek nitelikli uzmanlarımıza sahibiz. Modern bilimsel bilgiyi ve yenilikçi teknolojileri kullanıyoruz. Güvenilirlik, emniyet ve dayanıklılık derecelerini belirlemek için her türlü nesnenin profesyonel jeodezik izlemesini ve araştırmasını sağlıyoruz. Yüksek hassasiyetli ölçüm ekipmanları ve cihazları satıyoruz.