Контрольная работа по "Архитектуре"

 

В промышленном строительстве первые плоские крыши появились во второй половине прошлого века. В настоящее время плоские крыши, сконструированные на основе новейших технических знаний, применяются для покрытия больших производственных цехов, представляя в некоторых случаях единственное целесообразное решение.

 

В гражданском строительстве плоские  крыши также с каждым годом  все более внедряются в нашу строительную практику. Основным назначением плоской  крыши, как и крыши любого другого  вида является защита здания от атмосферных  осадков. Это назначение выполняет кровля, состоящая из водо-изолирующего ковра и защитного (облицовочного) слоя.

 

Водоизолирующий ковер плоской  крыши обычно устраивается из битумных или дегтевых кровельных материалов. Вследствие пластичности этих материалов ковер точно следует за поверхностью основания, на которое он уложен; при деформации основания (продавливании или выпучивании) он соответственно изменяет свою форму и может при этом получить разрывы, нарушающие его герметичность. Поэтому основание под водоизолирующим ковром должно быть ровным и достаточно жестким.

 

Кроме своего основного назначения - защиты здания от атмосферных осадков, плоская крыша почти всегда выполняет  и хозяйственные функции: она  может служить солярием, садом, спортплощадкой, террасой жилого или общественного здания и даже автотреком.

 

 

 

 

 

 

Эксплуатируемые крыши-террасы

 

Такие крыши с погребенными или утепленными кровельными  покрытиями все шире применяются  за рубежом на различных общественных зданиях, на крышах которых размещаются  кафе, рестораны, спортивные площадки. Их обычно выполняют из плоских железобетонных плит, покрываемых бетонной стяжкой, одновременно образующей уклоны к воронкам внутренних водостоков, и по ним укладывают гидроизоляционное покрытие, перекрываемое дренажным слоем песка или гравия, а затем — бетонными плитками.

 

Такое кровельное покрытие обладает рядом преимуществ, основные из которых заключаются в следующем:

 

а) покрытие защищено от ультрафиолетового солнечного облучения, что позволяет использовать тонкие полимерные полиэтиленовые и поливинилхлоридные пленки, которые на открытой поверхности  быстро стареют и разрушаются уже через два-три года. Например, в Англии на эксплуатируемых крышах-террасах применяется гидроизоляция из синтапруфа (битумно-латексной композиции), перекрываемая слоем бетона с втоп-ленными в него трубами отопления и чистым полом - она оказалась достаточно долговечной;

 

б) деформации в швах и  примыканиях кровли уменьшаются: при  динамических воздействиях и сейсмических импульсах с частотой 1—4 Гц и  амплитудой 0,6—10 мм максимальное раскрытие  швов при длине плит до 6 м может  достигать 2,2 мм, а при длине 12 м— 1,1 мм; во время зимних холодов раскрытие стыков открытых плит длиной 12 м может достигать 7,5 мм, а в погребенных кровельных покрытиях максимальное раскрытие швов 3,2 мм, что позволяет применять для них менее трещиноустойчивые и менее морозостойкие материалы.

 

Крыши-террасы создают  большие нагрузки на перекрытия, что  требует их усиления, но оно вполне компенсируется использованием площади  крыш, составляющих в современных  городах до 17% их территории.

 Кровельные материалы  при этом должны обладать повышенной биостойкостью, а потому их подвергают испытаниям. Известно, что ряд бактерий и грибков разрушают битумы; биостойкость последних обеспечивают антистарители (тиурам и неозон), вводимые в состав покровных масс полимербитумных материалов — экарбита и армобитэпа, которые одновременно являются и антисептиками. Рулонные и мастичные покрытия из других асфальтовых и полимербитумных материалов необходимо в данном случае обрабатывать антисептиками — пентахлорфенолом, кремнефтористым натрием. Следует иметь в виду, что плесневые грибки разрушающе действуют на поливинилхлорид, особенно пластифицированный, разрушая его пластификатор, в результате чего уже через год растяжимость ПВХ-пластиката снижается с 420 до 330.

 

Самые сложные условия  эксплуатации создаются на трибунах стадионов, покрытие которых одновременно служит кровлей подтрибунных помещений. Так, трибуны Центральной спортивной арены в Лужниках были гидроизолированы асбестоцементом; для изготовления листов из него на поле стадиона был построен специальный завод, и еще не успевшие затвердеть листы обжимались по ступеням стадиона; однако столь дорогое мероприятие себя не оправдало — уже при приемке стадиона было зафиксировано 367 протечек. В 1978 г. был произведен капитальный ремонт трибун и нанесено, по рекомендации НИИСПа Госстроя УССР, новое покрытие из эмульсионных мастик.

 

Такое решение не случайно — еще в 1957 г., по рекомендации ВНИИГа и проекту Ленпроекта, эмульсионные мастики хамаст были использованы для  гидроизоляции трибун стадиона имени В. И. Ленина в Ленинграде; она работает вполне удовлетворительно уже свыше 20 лет. В этом покрытии возникли протечки над швами между сборными железобетонными элементами, в примыканиях к парапетам и лестницам, где конструкция уплотнений из плоских стальных листов и рулонного гидроизола оказалась неудачной, что потребовало в 1968 г. ремонта этих мест; в мастичном же покрытии никаких повреждений не было. На основании данного опыта были устроены гидроизоляционные покрытия, с использованием эмульсионных мастик хамаст и БАЭМ, на стадионах в Петрозаводске, Волгограде, Тбилиси, Челябинске и других городах.

 

Эмульсионные мастики  послужили также для устройства погребенных кровельных покрытий на ряде уникальных памятников архитектуры  в Ленинграде. Так, на Зотовом бастионе Петропавловской крепости глиняная гидроизоляция, армированная берестой, разрушилась, что привело к затоплению расположенных в стенах казематов и образованию высолов на кирпичных стенах. В 1969 г. старое покрытие было удалено, стены покрыты бетонной подготовкой толщиной 20 см, затем гидроизоляцией из хамаста БНСХА (17—20 мм) и сверху присыпаны слоем песка и дерна (20—40 см). Вот уже свыше десяти лет это покрытие работает безупречно, причем дождевые воды отводятся из песчаного слоя в дренажную систему и далее в Неву. Аналогично выполнена гидроизоляция стилобата здания Военно-морского музея (б. Фондовой биржи), а в 1977 г. и уникального Музейного зала Монумента героическим защитникам Ленинграда; после рассмотрения нескольких вариантов Лен-ЗНИИЭП остановился на погребенном покрытии из эмульсионных мастик БНСХА как наиболее надежном.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78

 

Конструктивные решения  перекрытий

 

Перекрытия делятся  на сборные железобетонные, монолитные железобетонные, деревянные по деревянным или металлическим балкам.

 

В малоэтажном жилищном строительстве при планировке помещений  разбивку несущих стен (стена толщиной более 250 мм) обычно выполняют таким  образом, чтобы можно было перекрыть  помещение со стены на стену серийными  сборными железобетонными пустотными плитами, которые выпускаются разной длины от 3,0 до 6,3 м.

 

Опирание плит на стены  должно быть не менее 100 мм (рис. 1).

 

Плиты перекрытия укладываются на слой цементного раствора марки 100 толщиной 20 мм.

 

 

Рис. 1. Опирание железобетонной плиты на стену: 1 — сборная ЖБ плита; 2 — цементный раствор; 3 — несущая стена

 

Швы между плитами  необходимо очистить от мусора и тщательно  заполнить цементным раствором  марки 100.

 

Петли плит необходимо соединить  между собой на сварке анкерами 0 8AI, которые заделать в стену на глубину не менее 250 мм.

 

В сборных железобетонных пустотных плитах в местах прохождения  пустот разрешается выполнять отверстия  диаметром до 150 мм путем рассверливания, не нарушая ребер. Делать отверстия  с нарушением ребер запрещается, так как это может привести к обрушению плиты.

 

Монолитные железобетонные перекрытия представляют собой сплошную монолитную плиту толщиной 8—12 см из бетона марки 200, опирающуюся на несущие  стены, монолитные или сборные железобетонные балки, а также на балки из металлических прокатных профилей (уголок, швеллер, двутавр). Толщина плиты, диаметр и шаг арматуры, а также сечение балок определяются расчетом в зависимости от расстояния между балками и пролетами балок.

 

Пример монолитного  железобетонного междуэтажного перекрытия помещения с внутренним размером 6,0×7,5 м приведен на рис. 2.

 

 

Pис. 2. Пример монолитного железобетонного междуэтажного перекрытия (план) (размеры в мм): а — план; б — разрез 1 — 1: 1 — опорный лист из пластины — 250×200×4 (h) мм; 2 — металлические несущие балки из двутавра 124; 3 — верхняя рабочая арматура 0 9AI шаг 150,1 = 1000; 4 — нижняя рабочая арматура 0 8AI шаг 150,1 = 7700; 5 — распределительная арматура 0 6AI шаг 250; 6 — защитный слой — 10 мм

 

При укладке арматуры необходимо выдержать защитный слой между внешней гранью плиты (снизу и сверху) до рабочей арматуры. В данном примере защитный слой принят 10 мм.

 

Верхняя рабочая арматура (надопор-ная) укладывается над каждой балкой с вылетом по 500 мм в обе  стороны от оси балки.

 

Нижняя рабочая арматура укладывается на всю длину плиты (длина помещения плюс по 100 мм на опорную часть).

 

В данном примере для  рабочей и распределительной  арматуры принята горячекатаная  круглая арматурная сталь (условное обозначение — AI).

 

Следует отметить, что монолитные железобетонные перекрытия достаточно многодельны — надо установить опалубку, уложить и увязать арматуру с соблюдением защитного слоя, залить бетоном марки не менее 200 и ждать 28 дней, пока бетон не наберет расчетную прочность. Поэтому, как правило, железобетонные перекрытия устраивают из сборных железобетонных пустотных плит, а монолитный железобетон используют там, где сборные плиты положить затруднительно (например, монолитные участки между сборными плитами, лестничные площадки и т. д.).

 

Деревянные перекрытия устраивают по деревянным и металлическим  балкам.

 

Основными видами перекрытий в гражданских и промышленных зданиях в настоящее время  являются железобетонные. Широкое распространение  они получили благодаря долговечности, огнестойкости, высоким прочностным качествам и возможности механизированного монтажа.. По конструктивной схеме железобетонные перекрытия разделяют на балочные и безбалочные; по способу возведения — на сборные из деталей заводского изготовления, монолитные, выполняемые на месте строительства, и сборно-монолитные, в которых сборные несущие элементы (ригели и плиты) после их монтажа дополнительно усиливают слоем монолитного железобетона, укладываемого на месте.

 

Тип перекрытий выбирают в зависимости от назначения зданий с учетом экономических расчетов и наличия мощностей предприятий по производству конструкций.

 

Сборные железобетонные балочные перекрытия многоэтажных зданий выполняют из крупноразмерных плит, уложенных поверх ригелей (балок) или  на полки ригелей. Ригели опираются на колонны и стены. Направление ригелей может быть продольное (вдоль здания) или поперечное (рис. 1). Ригели вместе с колоннами образуют раму.

 

Крупноразмерные плиты, применяемые в перекрытиях промышленных зданий, часто называют настилами, а применяемые в перекрытиях гражданских зданий — панелями или также настилами.

 

Длина ригелей перекрытий промышленных зданий определяется общей  компоновкой зданий и размещением  оборудования и по существующей номенклатуре может быть 6 и 9 м при шаге колонн 6 м.

 

В промышленных зданиях  обычно применяют экономичные по расходу материалов ребристые плиты (настилы) (рис. 2). Такие плиты могут  быть оперты на ригели с полками, верх которых находится на одном уровне, или уложены поверх ригелей.

 

Для гражданских зданий шаг ригелей (балок) зависит от сетки опор, которая может быть в пределах 2,8 — 6,8 м. Пролеты панелей (настилов) назначают в зависимости от принятого шага ригелей.

 

Панели изготовляют  с круглыми или овальными пустотами  или сплошными легкобетонными, образующими гладкий потолок.

 

В гражданских зданиях  типовые панели перекрытий имеют  длину 5,86м и опираются на стены  или на ригели. Ширина типовых панелей 0,99; 1,19; 1,59 м; высота 0,22 м.

 

В крупнопанельном домостроении применяют панели перекрытий размером на комнату. Эти панели опираются по всему контуру на стены или частично на стены и частично на ригели.

 

Монолитные ребристые  перекрытия (рис. 3) состоят из плиты  и системы балок (ребер), расположенных  в одном или в двух взаимно  перпендикулярных направлениях. Балки делятся на главные и второстепенные. Главные балки служат опорами для второстепенных балок, а сами опираются на колонны или стены. Второстепенные балки являются опорами плиты. В монолитных конструкциях перекрытий балки работают совместно с опирающимися на них плитами.

 

Рис. 1. Схемы

 

Рис. 2. Конструкции сборных  ребристых плит междуэтажных перекрытий промышленных зданий

 

Пролеты плит ребристых  перекрытий или шаг второстепенных балок устанавливают в пределах 1,8—2,8 м. В этом случае толщина плит получается наименьшей (от 5 до 8 см). Это выгодно, так как наибольший расход бетона в перекрытии приходится именно на плиту, и каждый сантиметр ее толщины сильно сказывается на общем объеме бетона. Пролеты второстепенных балок должны быть в пределах 5—8 м, а их высота должна составлять 1/12—1/2о пролета. Пролеты главных балок назначают размером, равным 6—7 м; высоту главных балок принимают в пределах V10—Vld их пролета.

 

Марку бетона для балок  и плит принимают по расчету, но она  должна быть не ниже 150.

 

Безбалочные железобетонные перекрытия бывают трех типов: сборные, монолитные и сборно-монолитные.

 

В нашей стране в строительстве  гражданских и промышленных зданий (с нагрузкой до 20 кН/м2) широкое  распространение нашли сборные  и сборно-монолитные безбалочные перекрытия (рис. 4). Такие перекрытия состоят из сборных элементов: капителей или капительных плит, межколонных плит-балок и пролетных плит- панелей. Сетка колонн 6×6 м.

 

Монолитные безбалочные перекрытия представляют собой плоскую сплошную плиту, которая опирается непосредственно на колонны. В местах сопряжения с плитой колонны усиливают капителями. По контуру здания плита безбалочного перекрытия может опираться на несущие стены, контурные балки или консольно выступать за капители крайних колонн. Эти перекрытия ввиду гладкой поверхности потолка находят применение в помещениях общественных зданий, складах, холодильниках, а также в больших резервуарах.

 

В деревянных перекрытиях (рис. 5) несущими элементами являются балки, изготовляемые  из брусьев или досок хвойных пород высотой V* — V25 величины пролета и длиной до 6,5 м. Расстояние между осями балок принимают 600—1000 мм (кратное модулю 100 мм). Применяют также клееные балки, изготовляемые из маломерных досок.