Большепролетные пространственные покрытия гражданских и промышленных зданий

 

Пространственные покрытия отличаются от плоскостных тем, что тонкая плита оболочки работает преимущественно на сжатие, а растягивающие усилия воспринимают контурные элементы. Основными видами пространственных покрытий являются оболочки, складки и шатры, висячие и пневматические конструкции.

 

Оболочки бывают одинарной и двоякой кривизны {рис. 2.73). Первые представляют собой цилиндрические и конические поверхности. Оболочки двоякой кривизны могут быть и оболочками вращения с криволинейной образующей (купол, гиперболический параболоид, эллипсоид вращения и др.). По структуре они бывают гладкие, волнистые, ребристые, сетчатые. Оболочки могут быть монолитными и сборными. Гладкие железобетонные оболочки выполняются всегда монолитными. При их изготовлении наиболее сложным является подготовка криволинейной опалубки и устройство лесов. Ребристыми являются те оболочки, в которых тонкая криволинейная стенка усилена ребрами. Сетчатые оболочки состоят только из ребер или из стержней, промежутки между которыми заполняют ненесущим материалом (стеклопластиком, пленкой). Сферические оболочки представляют собой часть поверхности шара и чаще всего имеют форму купола, опирающегося на столбы, установленные по периметру.

Складки и шатры - пространственные покрытия, образованные плоскими взаимно пересекающимися элементами (рис. 2.74). Складки обычно состоят из ряда повторяющихся в определенном порядке поперек пролета элементов, опирающихся по краям на диафрагмы жесткости. Шатры перекрывают прямоугольное в плане пространство смыкающимися к верху с четырех сторон плоскостями. Толщина плоского элемента складки должна быть не менее 1/200 пролета, высота - не менее 1/20, а ширина грани не менее 1/5 пролета. Их применяют для зданий пролетом до 40 м.

Висячие покрытия (рис. 2.75) отличаются наиболее экономичным расходом стали и представляют собой систему тросов диаметром 40 мм (несущих и предварительно напряженных стабилизирующих), по которым укладывают железобетонным плиты размером 1,5x1,5 м. Тросы крепят к жестким опорным железобетонным контурам или опорным аркам, которые удерживают с помощью оттяжек. Перекрываемые такими конструкциями пролеты достигают 100 м и более.

 

Пневматические покрытия (рис. 2.76) позволяют перекрывать пролеты до 30 м и бывают трех основных видов: воздухоопорные оболочки, пневматические каркасы и пневматические линзы. Воздухоопорные оболочки представляют собой баллоны из прорезиненной ткани, внутри которых создается давление воздуха 0,002 - 0,005 МПа, Эксплуатируемое помещение находится внутри этого баллона и попасть в него можно только через шлюз. Дискомфорт от избыточного давления люди обычно не испытывают. Этот вид покрытия применяют для устройства спортивных сооружений, полевых лабораторий. Пневматические каркасы, представляющие собой удлиненные баллоны с избыточным давлением воздуха 0,03-0,07 МПа, изготавливают в виде арок, которые расставляют с шагом 3-4 м. По верху арок натягивают водонепроницаемую ткань. Пневматические линзы представляют собой большие подушки, надутые воздухом с избыточным давлением 0,002-0,005 МПа, подвешенные своими краями к жесткой каркасной конструкции. Их используют для устройства летних театров и других зрелищных сооружений временного или передвижного характера.

 

 

Фонари промышленных зданий

 

Фонарями называют остекленные или частично остекленные надстройки на покрытии здания, предназначенные для верхнего освещения площадей, удаленных от оконных световых проемов, а также для необходимого воздухообмена в помещениях.

По назначению фонари подразделяют на световые, аэрационные и комбинированные (светоаэрационные). По профилю сечения фонари бывают прямоугольные, трапециевидные, треугольные, бедовые, зенитные (рис. 2 77). Обычно фонари располагают вдоль здания, и они не доходят до торцов на 6 или 12 м. Отвод воды проектируют наружный или внутренний. По конструктивному решению различают рамные фонари и зенитные.

Рамные фонари выполняют в виде легкой металлической надстройки. Несущий каркас состоит из поперечных конструкций (ферм) и боковых панелей. Для повышения жесткости в контур фонаря вводят раскосы и устанавливают связи между рамами фонаря. Сверху на рамы укладывают ребристые железобетонные плиты. Переплеты выполняют стальными высотой от 1250 до 1750 мм, которые по длине фонаря образуют ленточное

остекление. Переплеты должны открываться до 70° от вертикали.

 

Зенитные фонари бывают точечные, устанавливаемые отдельно по плоскости покрытия, и секционного типа (рис. 2.78). Секции к несущим элементам прикрепляют шурупами. Купола зенитных фонарей имеют размеры 1400x1600 мм, а панели из органического стекла- 1600x6200 мм

 

 

Полы промышленных зданий

 

При выборе вида и конструкции пола промышленного здания необходимо учитывать характер производственных воздействий на пол и требований, выполнение которых обеспечит эксплуатационную надежность и долговечность пола. В связи с этим полы промышленных зданий должны удовлетворять следующим требованиям: быть прочными, иметь ровную и гладкую поверхность, не скользить, быть малоистираемыми и не пылить, иметь хорошую эластичность, быть бесшумными, обладать малым коэффициентом теплоусвоения, быть водонепроницаемыми и влагостойкими, иметь стойкость против возгорания и стойкость против химических агрессивных веществ, легко очищаться и долго сохранять красивый внешний вид.

Уровень пола первого этажа должен быть выше планировочной отметки территории на 150 Мм. При высоком уровне грунтовых вод разность отметок пола и планировки земли может составлять 500 мм.

В зависимости от конструкции и способа устройства покрытия различают полы из штучных материалов и сплошные (монолитные). В одноэтажных зданиях полы устраивают по грунту, в многоэтажных - на перекрытиях. В состав пола на грунте входят следующие конструктивные элементы: основание, подстилающий слой, покрытие. Основанием обычно служит естественный грунт, подстилающий слой (подготовка) выполняются из бетона толщиной от 80 до 250 мм.

К сплошным полам относятся глинобетонные, гравийные и щебеночные, бетонные, мозаичные покрытия, а к полам из штучных материалов -брусчатые, торцовые (из деревянных шашек из пихты, березы, дуба, бука высотой 60 или 80 мм), плиточные (из бетонных, цементно-песчаных, асфальтобетонных, керамических плиток), металлические (из чугунных или стальных плит размером 248x248, 298x298, 300x300 мм). Конструкция различных полов приведена на рис. 2.79.