Structuri portante ale clădirilor și structurilor cu deschidere mare. Clădiri cu deschidere mare

Inginerie modernă și tehnologii de constructii permit construirea de structuri unice cu deschidere mare și structuri spațiale, care au o distanță între suporturile de rulment de peste 40 de metri, făcându-le fiabile și funcționale. Cel mai adesea acestea sunt magazine de inginerie și construcții navale, hangare, parcări, stadioane, clădiri de gară, teatre și galerii.

Structurile metalice cu deschidere mare au elasticitate, vă permit să creați diverse tipuri de interfețe pentru construirea de forme geometrice expresive și soluții arhitecturale de orice complexitate. Mai mult, ele conțin mulți concentratori de stres. Distribuția corectă și uniformă a sarcinilor portante mari între elementele structurale este importantă, deoarece pot apărea daune periculoase sub influența greutății naturale a structurii și a oscilației factorilor externi.

Structurile bazate pe grinzi cu deschidere mare în timpul construcției și în timpul funcționării sunt supuse unui risc deosebit de deformare și fisuri, care ulterior duc la distrugere. Prin urmare, acestea necesită monitorizare constantă în timp real și monitorizarea stării lor pentru a asigura condiții de siguranță.

Cauze tipice care cauzează probleme în clădirile cu deschidere mare:

• sondaje geofizice și geodezice efectuate analfabet, înlocuirea calculelor experimentale cu modelare;
• erori de proiectare, calcule greșite în determinarea sarcinilor și punctelor de amplasare a centrelor geometrice, deplasarea axelor, încălcarea principiilor dreptatei sau rigidității elementelor;
• încălcarea tehnologiilor de fabricație sau a regulilor de asamblare a structurilor, conexiuni nodale incorecte, utilizarea unor materiale de construcții(de exemplu, alegerea unui tip de oțel care nu este potrivit pentru condiții specifice);
• procese sedimentare neuniforme care afectează stabilitatea și integritatea fundațiilor, elementelor de susținere, bolților și planșeelor;
• funcționare necorespunzătoare, sarcini anormale și impacturi de urgență;
• uzură temporară;
• influența factorilor naturali nefavorabili (presiunea vântului, deplasarea straturilor de sol și mișcarea apelor subterane, procesele seismice, condițiile de temperatură și umiditate în care are loc ruginirea elemente metalice structuri, distrugeri de beton etc.);
• vibrații din trafic și lucrări de construcție din apropiere.

Ca urmare a influenței acestor factori și cauze, apar deformații ale suporturilor principale și pierderea capacității portante a acestora, deformari și deplasări ale grinzilor de deschidere și distrugere progresivă. Acest lucru creează un pericol pentru viața umană și duce la pierderi economice asociate cu necesitatea de a compensa daunele produse de accidente și de a efectua reparații.

Monitorizarea stării obiectelor

Monitorizarea clădirilor și structurilor cu deschidere mare vă permite să urmăriți uzura fizică, scăderea capacității portante a structurilor de inginerie, identificarea modificărilor nefavorabile, apariția defectelor și a daunelor, detectarea stărilor de efort-deformare periculoase, controlul depășirii valorilor limită. ​prevăzuți de proiect, se constată din timp că sunt depășiți factorii de fiabilitate stabiliți și valorile maxime admisibile.valorile abaterilor parametrilor observați.

Monitorizarea se realizează folosind instrumente speciale de măsurare de înaltă precizie, dispozitive de control, înregistratoare de parametri semnificativi și indicatori de fiabilitate care captează vibrațiile electromagnetice și ultrasonice, senzori și markeri geodezici, console computerizate de expediere, echipamente automate și sisteme de avertizare a semnalelor.
Clădiri cu deschidere mare echipat sisteme de inginerie monitorizare și control, care au legătură informațională cu serviciile de dispecerat de urgență ale Ministerului Situațiilor de Urgență. Astfel de sisteme fac posibilă colectarea datelor simultan de la mai multe transmițătoare și în funcție de diferiți parametri. Această informație curge în un centru, se integrează, se analizează folosind algoritmii specificați, iar ca urmare, se emite un rezultat schematic și vizualizat, indicând starea structurii studiate.

Pe baza acesteia, specialiștii în monitorizare pot întocmi concluzii, prognoze și rapoarte cu diagnostice rezonabile ale instalațiilor, recomandări și programe de măsuri eficiente pentru eliminarea defectelor și factorilor destabilizatori existenți, minimizarea riscurilor și amenințărilor. Situații de urgență, evitându-le și prevenind deteriorarea. În caz de urgențe și situații de urgență, serviciile de salvare sunt informate cu promptitudine despre acestea.

Specialisti in monitorizarea constructiilor

SMIS Expert dezvoltă soluții de sistem pentru evaluarea vulnerabilității și diagnosticarea problemelor structurilor cu deschidere mare, monitorizarea suportului pentru construcția și exploatarea clădirilor în diverse scopuri. Avem o vastă experiență și specialiști cu înaltă calificare. Folosim cunoștințe științifice moderne și tehnologii inovatoare. Oferim monitorizare geodezică profesională și cercetare a tuturor tipurilor de obiecte pentru a determina gradul de fiabilitate, siguranță și durabilitate a acestora. Vindem echipamente si instrumente de masura de inalta precizie.

Structuri plane

A

CURTEA 7. SISTEME STRUCTURALE ȘI ELEMENTE STRUCTURALE ALE CLĂDIRILOR INDUSTRIALE

Cadre de clădiri industriale

Cadru de oțel al clădirilor cu un etaj

Cadrul de oțel al clădirilor cu un etaj este format din aceleași elemente ca și betonul armat (Fig.)

Orez. Cadrul de oțel al clădirii

În stâlpii de oțel se disting două părți principale: o tijă (ramură) și o bază (pantof) (Fig. 73).

Orez. 73. Coloane de otel.

A- sectiune constanta cu cantilever; b- tip separat.

1 - partea de macara a coloanei; 2 - carcasă, 3 - înălțime suplimentară a carcasei; 4 - ramură șold; 5 - ramura macaralei; 6 - pantof; 7 - grinda macaralei; 8 - șină de macara; 9 - fermă acoperire.

Pantofii sunt folosiți pentru a transfera sarcina de la coloană la fundație. Încălțămintea și părțile inferioare ale stâlpilor în contact cu solul sunt acoperite cu beton pentru a evita coroziunea. Pentru a susține pereții dintre fundațiile stâlpilor extremi, se instalează grinzi de fundație prefabricate din beton armat.

Grinzile de oțel ale macaralei sunt solide și zăbrele. Cea mai mare cerere a fost primită de grinzile macarale continue cu secțiune în I: asimetrice, utilizate cu pasul coloanei de 6 metri, sau simetrice cu pasul de 12 metri.

Principalele structuri portante ale acoperirilor din clădirile cu un cadru de oțel sunt fermele de acoperiș (Fig. 74).

Orez. 74. Ferpile din oțel:

A- cu curele paralele; b- de asemenea; v- triunghiular; G- poligonală;

e - construcția unei ferme poligonale.

În contur, pot fi cu curele paralele, triunghiulare, poligonale.

Ferpile cu curele paralele sunt utilizate în clădirile cu acoperișuri plate, precum și în ferme.

Ferpile triunghiulare sunt utilizate în clădirile cu acoperișuri care necesită pante mari, de exemplu, din foi de azbociment.

Rigiditatea cadrului de oțel și percepția sarcinilor vântului și a influențelor inerțiale de la macarale este asigurată de dispozitivul de conectare. Legăturile verticale sunt plasate între coloane în rânduri longitudinale - cruce sau portal. Legăturile transversale orizontale sunt plasate în planurile coardelor superioare și inferioare, iar cele verticale - de-a lungul axelor stâlpilor de susținere și în unul sau mai multe planuri la mijlocul travei.

Rosturi de dilatare

V cladiri cu cadru rosturile de dilatație sunt dezmembrate în secțiuni separate ale cadrului clădirii și toate structurile bazate pe acesta. Există cusături transversale și longitudinale.

Rosturile de dilatație transversale sunt dispuse pe stâlpi perechi care susțin structurile secțiunilor adiacente, tăiate cu cusături ale clădirii. Dacă cusătura este în același timp sedimentară, atunci este dispusă în fundațiile coloanelor pereche.

În clădirile cu un etaj, axa rostului de dilatare transversală este aliniată cu axa centrală transversală a rândului. Se rezolvă și rosturile de dilatație din etajele clădirilor cu mai multe etaje.

Rosturile de dilatație longitudinale în clădirile cu cadru din beton armat se rezolvă pe două rânduri longitudinale de coloane, iar în clădirile cu cadru din oțel - pe un rând de coloane.

Pereții clădirilor industriale

La cladirile fara cadru si cu rama incompleta, peretii exteriori sunt portanti si sunt din caramizi, blocuri mari sau alte pietre. În clădirile cu cadru complet, pereții sunt realizați din aceleași materiale, autoportante de-a lungul grinzilor sau panoului de fundație - autoportante sau cu balamale. Pereții exteriori sunt amplasați pe exteriorul coloanelor, pereții interiori clădirile sunt sprijinite pe grinzi de fundație sau fundații în bandă.

În clădirile cu cadru, cu o lungime și o înălțime semnificativă a pereților, pentru a asigura stabilitatea între elementele cadrului principal, se introduc rafturi suplimentare, uneori traverse, formând un cadru auxiliar, numit pe jumătate din cherestea.

Cu scurgere exterioară a acoperirilor, pereții longitudinali ai clădirilor industriale sunt executați cu cornișe, iar pereții de capăt cu pereți parapet. Cu un sistem de drenaj intern, se ridică parapeți de-a lungul întregului perimetru al clădirii.

Pereți mari cu panouri

Panourile nervurate din beton armat sunt destinate clădirilor neîncălzite și clădirilor cu producție de căldură mare. Grosimea peretelui 30 milimetri.

Panourile pentru clădirile încălzite sunt utilizate pentru beton armat izolat sau beton celular ușor. Panourile izolate din beton armat au o grosime de 280 si 300 de milimetri.

Panourile sunt împărțite în panouri obișnuite (pentru pereții goali), panouri de buiandrug (pentru instalarea deasupra și dedesubtul deschiderilor ferestrelor) și panouri de parapet.

În fig. 79 prezintă un fragment de perete al unei clădiri cu panouri de cadru cu geam în bandă.

Orez. 79. Fragment de perete din panouri mari

Umplerea deschiderilor ferestrelor din clădirile cu panouri se realizează în principal sub formă de geamuri în bandă. Înălțimea deschiderilor se ia ca multiplu de 1,2 metri, lățimea este egală cu treapta stâlpilor de perete.

Pentru deschiderile individuale de ferestre de lățime mai mică, se folosesc panouri de perete cu dimensiuni de 0,75, 1,5, 3,0 metri în conformitate cu dimensiunile legăturilor standard.

Ferestre, uși, porți, lumini

felinare

Pentru a asigura iluminarea locurilor de muncă îndepărtate de ferestre și pentru aerisirea (aerisirea) spațiilor din clădirile industriale, sunt amenajate felinare.

Lampioanele sunt de tip luminoase, de aerare și mixte:

Cele usoare cu rame vitrate oarbe, servind doar la iluminarea incintei;

Aerisire usoara cu usi vitrate care se deschid, utilizate pentru iluminarea si ventilarea spatiilor;

Unități de aerare fără vitrare, utilizate numai în scopuri de aerare.

Lampioanele pot fi de diverse profile cu geam vertical, înclinat sau orizontal.

De-a lungul profilului, felinarele sunt dreptunghiulare cu geam vertical, trapezoidal și triunghiular cu geam înclinat, zimțat cu geam vertical unilateral. În construcțiile industriale, se folosesc de obicei felinare dreptunghiulare. (fig. 83).

Orez. 83. Scheme de bază ale felinarelor cu aerare luminoasă și ușoară:

A- dreptunghiular; b- trapezoidal; v- dinţat; G- triunghiular.

După amplasarea față de axa clădirii, se disting felinarele longitudinale și transversale. Cele mai răspândite sunt luminile longitudinale.

Drenajul apei din felinare poate fi extern și intern. În exterior se folosește cu felinare de 6 metri lățime sau în absența unui sistem de drenaj intern în clădire.

Structura luminatoarelor este un cadru și este alcătuită dintr-un număr de cadre transversale sprijinite pe coardele superioare ale grinzilor sau grinzilor de acoperiș și un sistem de bretele longitudinale. Schemele de proiectare ale felinarelor și parametrii acestora sunt unificate. Pentru deschideri de 12, 15 și 18 metri se folosesc felinare cu lățimea de 6 metri, pentru deschideri de 24, 30 și 36 de metri - o lățime de 12 metri. Incinta luminator este formată dintr-un capac, pereți laterali și de capăt.

Legăturile pentru lămpi sunt realizate din oțel cu o lungime de 6000 de milimetri și o înălțime de 1250, 1500 și 1750 de milimetri. Legăturile sunt vitrate cu geam armat sau geam.

Schimbul de aer natural, controlat și reglat se numește aerare.

Acțiunea de aerare se bazează pe:

Pe spatele termice care rezultă din diferența de temperatură dintre aerul interior și cel exterior;

La o diferență de înălțime (diferența dintre centrele orificiilor de evacuare și de alimentare);

La acțiunea vântului, care sufla peste clădire, se creează o rarefacție a aerului pe partea sub vânt (Fig. 84).

Orez. 84. Scheme de aerare pentru clădiri:

A- actiunea de aerare in lipsa vantului; b- la fel si sub actiunea vantului.

Dezavantajul felinarelor cu aerare ușoară este necesitatea de a închide legăturile din partea de vânt, deoarece aerul poluat poate fi suflat înapoi în zona de lucru de vânt.

Uși și porți

Ușile clădirilor industriale nu diferă ca design de ușile cu panouri ale clădirilor civile.

Porțile sunt concepute pentru a intra vehiculele în clădire și pentru a trece mase mari de oameni.

Dimensiunile portilor se determina in functie de dimensiunile utilajului transportat. Acestea trebuie să depășească dimensiunile materialului rulant încărcat cu 0,5-1,0 metri în lățime și 0,2-0,5 metri în înălțime.

După metoda de deschidere, porțile sunt batante, glisante, de ridicare, cortină etc.

Porțile batante sunt formate din două panouri, articulate cu balamale în tocul ușii (Fig. 81). Cadrul poate fi din lemn, oțel sau beton armat.

Orez. 81. Porti batante:

1 - stâlpi dintr-un cadru din beton armat care încadrează deschiderea; 2 - bară transversală.

În lipsa spațiului pentru deschiderea pânzelor, porțile se fac culisante. Porțile culisante sunt cu o singură față și cu două fețe. Pânzele lor au o structură asemănătoare cu cele batante, dar în partea superioară sunt echipate cu role de oțel, care, la deschiderea și închiderea porții, se deplasează de-a lungul unei șine atașate de bara transversală a unui cadru din beton armat.

Canapele ușii suspendate sunt integral metalice, suspendate pe frânghii și se deplasează de-a lungul ghidajelor verticale.

Foaia ușii cortinei constă din elemente orizontale care formează o perdea de oțel, care, atunci când este ridicată, se înfășoară în jurul unui tambur rotativ situat orizontal deasupra vârfului deschiderii.

Acoperiri

In cladirile industriale cu un etaj, invelisurile sunt realizate fara pod, formate din principalele elemente portante ale capacului si gardului.

In cladirile neincalzite si cladirile cu productie in exces de caldura, structurile de inchidere ale acoperirilor sunt realizate neizolate, in cladirile incalzite - izolate.

Structura acoperișului rece este formată dintr-o bază (punte) și un acoperiș. Învelișul izolat include barieră de vapori și izolație.

Elementele de pardoseală sunt împărțite în dimensiuni mici (1,5-3,0 metri lungime) și mari (6 și 12 metri lungime).

În gardurile realizate din elemente de dimensiuni mici, devine necesar să se utilizeze pane, care sunt plasate de-a lungul clădirii de-a lungul grinzilor sau fermelor de acoperiș.

Pe principalele elemente portante sunt așezate pardoseli de dimensiuni mari, iar acoperirile în acest caz se numesc fără rulare.

Pardoseala

Aleargă liber beton armat punțile sunt realizate din beton armat precomprimat plăci cu nervuri lățimi de 1,5 și 3,0 metri și o lungime egală cu treapta de grinzi sau ferme.

În acoperirile neizolate, deasupra plăcilor este dispusă o șapă de ciment, pe care este lipit acoperișul rulou.

În acoperirile izolate, materialele conducătoare de căldură scăzute sunt utilizate ca izolație și este aranjată o barieră suplimentară de vapori. Bariera de vapori este necesară în special în acoperirile deasupra încăperilor cu umiditate ridicată a aerului.

Plăcile de dimensiuni mici pot fi din beton armat, ciment armat sau beton ușor și celular armat.

Acoperișurile rulate sunt realizate cu pâslă de acoperiș. Un strat protector de pietriș înglobat în mastic de bitum este plasat pe stratul superior al acoperișurilor rulante.

Folosit si pardoseala din cu frunze materiale.

Una dintre astfel de punți este o tablă profilată din oțel galvanizat, așezată pe grinzi (cu un pas de 6 metri de ferme) sau de-a lungul grinzilor cu zăbrele (cu un pas de 12 metri).

Acoperirile la rece cu pitch sunt adesea realizate din foi ondulate de azbest-ciment cu profil armat cu o grosime de 8 milimetri.

În plus, se folosesc foi din fibră de sticlă ondulată și alte materiale sintetice.

Drenaj de la acoperiri

Drenajul prelungește durata de viață a clădirii, protejând-o de îmbătrânirea prematură și distrugerea.

Drenajul de la acoperirile clădirilor industriale poate fi extern și intern.

În clădirile cu un etaj, sistemul de drenaj exterior este amenajat neorganizat, iar în clădirile cu mai multe etaje - folosind conducte de scurgere.

Sistemul de drenaj intern este format din pâlnii de captare a apei și o rețea de conducte amplasate în interiorul clădirii care drenează apa în canalizarea pluvială (Fig. 82).

Orez. 82. Drenaj intern:

A- pâlnie de admisie a apei; b- palet din fonta;

1 - corp pâlnie; 2 - capac; 3 - conductă de ramificație; 4 - guler de țeavă; 5 - palet din fonta; 6 - un orificiu pentru o conductă de ramificație; 7 - pânză înmuiată în bitum; opt - acoperiș rulat; 9 - umplere cu bitum topit; 10 - placa de beton armat.

Drenajul intern este satisfăcut cu:

În clădiri cu mai multe trave cu acoperișuri înclinate;

În clădiri cu inaltime mare sau diferențe semnificative de înălțime ale traveilor individuale;

în clădiri cu emisii mari de căldură industrială, provocând topirea zăpezii la suprafață.

Etaje

Pardoselile din clădirile industriale sunt alese ținând cont de natura impactului industrial asupra acestora și de cerințele operaționale impuse acestora.

Astfel de cerințe pot fi: rezistență la căldură, rezistență chimică, etanșeitate la apă și gaz, dielectricitate, invizibilitate la impact, rezistență mecanică crescută și altele.

Uneori este imposibil să găsești podele care să îndeplinească toate cerințele necesare. În astfel de cazuri, în aceeași încăpere trebuie utilizate diferite tipuri de podele.

Structura podelei constă dintr-o acoperire (îmbrăcăminte) și un strat de bază (pregătire). În plus, structura podelei poate include straturi pentru diverse scopuri. Substratul absoarbe sarcina transmisă pardoselilor prin înveliș și o distribuie la bază.

Straturile subiacente sunt dure (beton, beton armat, beton asfaltic) si nerigide (nisip, pietris, piatra sparta).

Atunci când se construiesc podele pe podele interplanare, plăcile de podea servesc drept bază, iar stratul de dedesubt este fie absent deloc, fie rolul său este jucat de straturile de izolare termică și fonică.

Podele de murdărie folosite in depozite si ateliere fierbinti, unde pot fi lovite de obiecte grele care cad sau pot intra in contact cu piese fierbinti.

Podele din piatră Ele sunt utilizate în depozite în care sunt posibile încărcări semnificative de șoc, sau în zonele de transport pe o cale de omidă. Aceste podele sunt solide, dar reci și dure. Astfel de pardoseli sunt de obicei acoperite cu pavaj (Fig. 85).

Orez. 85. Podele din piatră:

A- pietruit; b- din pavaj grosier; v- din pavaj mici;

1 - pietruită; 2 - nisip; 3 - pietre de pavaj; 4 - mastic bituminos; 5 - beton.

Pardoseli din beton si ciment utilizat în încăperi în care podeaua poate fi expusă la umiditate constantă sau la acțiunea uleiurilor minerale (Fig. 86).

Orez. 86. Podele din beton și ciment:

1 - îmbrăcăminte din beton sau ciment; 2 - strat de bază din beton.

Pardoseli din asfalt si beton asfaltic posedă suficientă rezistență, rezistență la apă, impermeabilitate, elasticitate și sunt ușor de reparat (fig. 87). Dezavantajele pardoselilor de asfalt includ capacitatea lor de a se înmuia atunci când temperatura crește, drept urmare nu sunt mulțumiți în atelierele fierbinți. Sub influența sarcinilor concentrate prelungite, în ele se formează adâncituri.

Orez. 87. Pardoseli din asfalt si beton asfaltic:

1 - îmbrăcăminte de asfalt sau beton asfaltic; 2 - strat de bază din beton.

LA podele ceramice includ pardoseli cu clincher, cărămidă și gresie (Fig. 88). Astfel de podele rezistă bine temperatura ridicata, rezistent la acizi, alcaline si uleiuri minerale. Se folosesc in incaperi care necesita o curatenie mare, in absenta sarcinilor de soc.

Orez. 88. Pardoseli din gresie:

1 – placă ceramică; 2 - mortar de ciment; 3 - beton.

Podele metalice se folosesc numai în anumite zone, unde obiectele fierbinți ating podelele și, în același timp, este nevoie de o suprafață plană, solidă, în atelierele cu sarcini puternice de șoc (Fig. 89).

Orez. 89. Podele metalice:

1 - gresie din fonta; 2 - nisip; 3 - baza de sol.

De asemenea, în clădirile industriale pot fi folosite podele. promenada iar din materiale sintetice... Astfel de pardoseli sunt folosite în laboratoare, clădiri de inginerie și spații administrative.

La pardoselile cu un strat subiacent dur, rosturile de dilatare sunt dispuse pentru a evita apariția fisurilor. Ele sunt amplasate de-a lungul liniilor rosturilor de dilatație ale clădirii și la joncțiunile etajelor de diferite tipuri.

Pentru așezarea comunicațiilor inginerești în podele, sunt amenajate canale.

Alipirea pardoselilor cu pereții, coloanele și fundațiile mașinilor se face cu goluri pentru așezarea liberă.

În încăperile umede pentru scurgerea lichidelor, pardoselilor li se acordă un relief cu pante spre prizele de apă din fontă sau beton, care se numesc scări. Scările sunt racordate la sistemul de canalizare. Plinte și fileuri sunt necesare de-a lungul pereților și coloanelor.

Scari

Scările industriale sunt clasificate în următoarele tipuri:

- principal, utilizat în clădirile cu mai multe etaje pentru comunicare constantă între etaje și pentru evacuare;

- serviciu, care duce la șantiere și mezanin;

- pompieri în aer liber, obligatoriu la înălțimea clădirii mai mare de 10 metri și destinat ridicării pe acoperiș a pompierilor (Fig. 90).

Orez. 90. Scapă de incendiu

- urgență în aer liber, amenajat pentru evacuarea persoanelor cu un număr insuficient de scări principale (Fig. 91);

Orez. 91. Scara de urgență

Bariere de protecție împotriva incendiilor

Clasificarea clădirilor și a incintelor pentru explozie și pericol de foc este utilizat pentru stabilirea cerinţelor de securitate la incendiu menite să prevină posibilitatea unui incendiu şi să asigure protecție împotriva incendiilor persoane și bunuri în caz de incendiu. Din punct de vedere al pericolului de explozie și incendiu, spațiile sunt împărțite în categoriile A, B, B1-B4, D și D, iar clădirile în categoriile A, B, C, D și D.

Categoriile de spații și clădiri se determină pe baza tipului de substanțe și materiale combustibile din incintă, a cantității acestora și a proprietăților de pericol de incendiu, precum și pe baza soluțiilor de amenajare a spațiului incintei și a caracteristicilor proceselor tehnologice. efectuate în ele.

Barierele de incendiu sunt amenajate pentru a preveni propagarea incendiului în clădire în caz de incendiu. Plafoanele ignifuge servesc ca bariere orizontale în clădirile cu mai multe etaje. Firewall-urile (firewall-urile) sunt bariere verticale.

Firewall este destinat să prevină răspândirea incendiului dintr-o încăpere sau clădire la o încăpere sau clădire adiacentă. Pereții de foc sunt fabricați din materiale incombustibile - piatră, beton sau beton armat și trebuie să aibă o limită de rezistență la foc de cel puțin patru ore. Firewall-urile trebuie susținute de fundații. Pereții de foc se realizează pe toată înălțimea clădirii, separând acoperișurile combustibile de cele incombustibile, tavanele, felinarele și alte structuri și trebuie să se ridice deasupra acoperișurilor combustibile cu cel puțin 60 de centimetri, iar deasupra acoperișurilor incombustibile cu 30 de centimetri. Ușile, porțile, ferestrele, capacele căminelor de vizitare și alte umpluturi ale deschiderilor din firewall-uri trebuie să fie ignifuge cu o limită de rezistență la foc de cel puțin 1,5 ore. Firewall-urile sunt proiectate pentru rezistență în cazul prăbușirii unilaterale într-un incendiu a tavanelor, acoperirilor și altor structuri (Fig. 92).

Orez. 92. Firewall-uri:

A- intr-o cladire cu pereti exteriori ignifughi; b- într-o clădire cu pereți exteriori combustibili sau incombustibili; 1 - creasta firewall; Firewall cu 2 margini.

Întrebări de control

1. Numiți schemele structurale ale clădirilor industriale.

2. Care sunt principalele tipuri de cadre pentru clădirile industriale?

3. Ce tipuri de pereți de clădiri industriale există?

PRELEZA 8. SISTEME STRUCTURALE ȘI ELEMENTE STRUCTURALE ALE CONSTRUCȚILOR ȘI INSTALĂȚILOR AGRICOLE

Sere și focare

Sere și focarele sunt structuri vitrate în care condițiile climatice și de sol necesare sunt create artificial pentru a permite creșterea legume timpurii, răsaduri și flori.

Clădirile cu efect de seră sunt construite în principal din panouri vitrate prefabricate din beton armat, legate între ele prin sudarea pieselor înglobate.

Proiectarea serei constă din cadre prefabricate din beton armat instalate în pământ pe lungimea serei și slickers prefabricate din beton armat (patul longitudinal al serei) stivuite pe consola cadru. Cadrele de seră vitrate detașabile sunt realizate din lemn (Fig. 94).

Orez. 94. Sere prefabricate din beton:

1 - rame din beton armat; 2 - beton armat lad nordic; 3 - la fel, sudic;

4 - nisip; 5 - stratul nutritiv al solului; 6 - conducte de incalzireîntr-un strat de nisip;

7 - cadru din lemn smaltat.

LISTA LITERATURII UTILIZATE

1. Malakova T.G., Nanasova S.M. Construcții de clădiri civile: un manual. - M .: Editura ASV, 2010 .-- 296 p.

2. B.V.Budasov, Georgievsky O.V., Kaminsky V.P. Schiță pentru o constructie. Manual. pentru universități / Sub total. ed. O. V. Georgievski. - M .: Stroyizdat, 2002 .-- 456 p.

3. Lomakin V. A. Bazele construcției. - M .: Şcoala superioară, 1976 .-- 285 p.

4. Krasenskiy V.E., Fedorovskiy L.E. Clădiri civile, industriale și agricole. - M .: Stroyizdat, 1972, - 367 p.

5. Koroev Yu. I Desen pentru constructori: manual. pentru prof. Manual. instituţiilor. - Ed. a VI-a, Șters. - M .: Mai sus. shk., Ed. Centrul „Academia”, 2000yu - 256 p.

6. Chicherin I. I. Lucrări generale de construcție: un manual pentru început. prof. Educaţie. - Ed. a VI-a, Șters. - M .: Centrul de Editură „Academia”, 2008. - 416 p.

CURTEA 6. CONSTRUCȚII DE CÂDĂRI MARI CU ACOPERII SPATIALE

În funcție de schema structurală și munca statică, structurile de susținere ale acoperirilor pot fi împărțite în plane (lucrând în același plan) și spațiale.

Structuri plane

Acest grup de structuri de susținere include grinzi, ferme, cadre și arcade. Pot fi realizate din beton armat prefabricat și monolit, precum și din metal sau lemn.

Grinzile și fermele, împreună cu stâlpii, formează un sistem de cadre transversale, legătura longitudinală între care se realizează prin plăci de acoperire și legături de vânt.

Alături de cadrele prefabricate dintr-o serie de clădiri cu caracter unic, cu încărcături sporite și deschideri mari, se folosesc cadre din beton armat monolit sau din metal (Fig. 48).

Orez. 48. Structuri cu deschidere mare:

A- cadru din beton armat monolit cu balamale duble.

Pentru a acoperi deschideri de peste 40 de metri, este recomandabil să folosiți structuri arcuite. Arcurile pot fi împărțite structural în balamale duble (cu balamale pe suporturi), cu trei balamale (cu balamale pe suporturi și în mijlocul travei) și fără balamale.

Arcul lucrează în principal în compresiune și transferă pe suporturi nu numai sarcina verticală, ci și presiunea orizontală (împingerea).

În comparație cu grinzile, fermele și cadrele, arcurile sunt mai ușoare și mai economice din punct de vedere al consumului de material. Arcurile sunt folosite în structuri în combinație cu bolți și scoici.

Acoperișurile cu deschidere lungă sunt disponibile în tipuri plate, spațiale și pneumatice. Aceste acoperiri sunt utilizate în clădiri publice și industriale.

Structurile plate sunt realizate din grinzi, ferme, cadre, arcade, care sunt realizate din cherestea lipită, oțel laminat, beton armat monolit și prefabricat.

Grinzile din beton armat sunt folosite pentru a acoperi deschideri de până la 24 m. Grinzile folosesc secțiuni în formă de T și U.

Ferpile și cadrele (nebalamale și articulate) din lemn, oțel și acoperire din beton armat se întind până la 60 m.

Ramele fără balamale sunt încorporate rigid în fundație. Sunt foarte sensibili la precipitațiile neuniforme. Prin urmare, se folosesc pe soluri solide și omogene. Cadrele cu balamale sunt mai puțin sensibile la așezările neuniforme ale solului. Există rame cu una, două și trei balamale. Un singur pivot - balama în mijlocul travei. Balamale duble - balamale în suporturi.

Arcurile sunt structuri eficiente pentru acoperirea unor deschideri mari, deoarece forma lor poate fi aproximată cu curba de presiune și astfel materialul poate fi utilizat în mod optim. Forțele orizontale (împingerea) care apar în structurile arcuite scad odată cu creșterea razei conturului arcului. În același timp, crește boom-ul de ridicare a arcului și, în consecință, volumul de clădire al clădirii. Acest lucru duce la o creștere a costurilor de încălzire și la reducerea costurilor. Arcurile sunt larg răspândite în acoperirile clădirilor sportive de lungă durată.

Structuri spațiale - acoperișuri transversale, cupole, cochilii, acoperișuri suspendate.

Acoperirile încrucișate sunt disponibile în tipuri pliate și cu plasă.

Pentru acoperirile de deschideri mari se folosesc acoperiri pliate din beton armat (până la 50 m) și ciment armat (până la 60 m). Ele sunt formate din elemente plate care se intersectează de-a lungul travei. Pliurile sunt: ​​dreptunghiulare și cilindrice; dinți de ferăstrău; sub formă de planuri triunghiulare; tip prismatic; profil trapezoidal etc.

Acoperirile din plasă din beton armat sunt proiectate cu deschideri de până la 50 m, iar din elemente de oțel - până la 100 m. În aceste învelișuri se intersectează betonul armat și triunghiurile de oțel. Elementele lucrează în două direcții, astfel încât înălțimea lor este mai mică decât cea a grinzilor - acest lucru reduce volumul clădirii.

Structurile transversale și sistemele cu ferme plate și cadre sunt deschise spre interior. Deseori se realizează tavane false, care sunt întărite până la fundul fermelor.

Domul este cea mai veche structură. A fost folosit pentru că puteți alege astfel de contururi în care forțe de tracțiune nu apar în elementele bolții. În sălile în care este de dorit să se creeze un spațiu aerian mare (piețe, săli de sport) și unde nu există costuri mari de operare pentru încălzire, se folosesc de diverse feluri structuri cupole din beton armat monolit sau prefabricat, cupole-membrane din tabla de otel grosime 3 mm cu izolatie lipita de jos. În sălile de expoziție temporară - din structuri lipite-plastic.

Acoperișurile suspendate acoperă întinderi de până la 100 m. Elementele principale ale acestor acoperișuri lucrează în tensiune și transferă sarcinile de la acoperiș la ancore. Au formă curbată și sunt fire flexibile sau rigide, membrane sau ferme suspendate. Acoperirile suspendate se disting prin caracteristicile de design: curea dubla; hipar (paraboloizi hiperbolici) și strâns.

În acoperișurile suspendate, cablurile de oțel sunt elementele portante. Ele sunt întinse printr-un fel de structură de susținere și întărite cu fire de cablu. Avantajele structurilor suspendate sunt economia de metal și utilizarea mai eficientă a elementelor portante în comparație cu structurile cu grinzi și cadru, deoarece cablurile sunt la tracțiune. Dezavantaje: învelișurile suspendate au rigiditate scăzută, prin urmare, podeaua acoperișului este adesea deformată; este dificil să se asigure îndepărtarea umidității atmosferice.

Acoperirile cu o singură centură sunt folosite mai des decât altele, deoarece sunt ușor de fabricat și ușor de instalat. Ele pot da structurii o mare varietate de forme. Acoperirile cu o singură centură constau dintr-un sistem de bretele radiale sau încrucișate care transmit forțe orizontale cadrelor rigide, cadrelor cu bare sau grinzilor de strângere cu buclă închisă. Pe vergeturi sunt atârnate plăci, iar sub această sarcină, firele de întindere sunt întinse. În acest moment, cusăturile sunt turnate între plăci, îmbinările sunt sudate. Datorită deformărilor elastice ale firelor, plăcile sunt comprimate, iar structura începe să funcționeze ca o cochilie monolitică. În acoperirile cilindrice, se creează o ușoară curbură a capacului într-o direcție perpendiculară pe axele filamentelor. Acest lucru se face pentru a scurge apa de ploaie. Din sistemele parabolice sub forma unui dom inversat, apa intră în centrul capacului și este evacuată printr-un dren intern. Riserele sunt dispuse în jurul perimetrului halei, iar conductele de distribuție orizontale sunt ascunse în interior tavan fals... Cea mai ușoară scurgere a apei este de pe acoperișurile înclinate.

În acoperirile cu curele duble se folosesc două curele concave, legate prin fire tensionate. Cele mai frecvente sunt cele circulare din punct de vedere al construcției. Firele de-a lungul perimetrului sunt atașate de inelul exterior, iar în centru de cel interior. În funcție de înălțimea inelului central, sistemul poate fi făcut concav sau convex. Sistemul convex vă permite să ridicați partea centrală a acoperirii și, prin urmare, să dirijați apa către pereții exteriori, fără a recurge la distribuția orizontală a jgheaburilor și să aplicați un sistem de acoperire pliat.

Hypars (paraboloizi hiperbolici) sunt huse suspendate în formă de șa. Ele sunt formate în membrane reticulate prin două tipuri de filamente. Unele dintre fire sunt portante, iar al doilea sunt stresante. De-a lungul perimetrului, firele sunt sigilate într-o buclă închisă. Plăcile sau discuri sunt așezate de-a lungul firelor. Sunt monolitice, preîncărcați cu balast sau tragând cablurile portante cu mufe. După aceea, firele de tracțiune primesc cea mai mare solicitare și îmbinările plăcilor, perpendiculare pe aceste fire, se deschid. Sunt sigilate cu un mortar de ciment expansiv. Ca urmare, structura este transformată într-o carcasă rigidă. Giparas suprapun structuri cu un contur circular al planului.

Acoperirile cu brațe sunt formate din elemente întinse - cabluri; structuri în compresiune - bare şi încovoiere - grinzi, ferme, plăci şi cochilii. Aceste acoperiri pot avea nu numai o schemă structurală spațială, ci și una plană. Ei folosesc tije rectilinii - cabluri. Prin urmare, structurile de cabluri sunt mai rigide, deplasarea cinematică a elementelor lor este mai mică decât cea a altor acoperiri suspendate.

Cojile sunt de curbură simplă și dublă. Curbură unică - suprafețe cilindrice sau conice. Curbură dublă - realizată sub formă de cupolă, elipsoid. După structura cochiliei, există: neted, nervurat, ondulat, plasă, monolitic și prefabricat.

Plafoanele pneumatice sunt, de asemenea, folosite pentru a acoperi deschideri de până la 30 m. Sunt folosite pentru structuri temporare. Există trei tipuri: carcase suportate de aer; cadre pneumatice; lentile pneumatice. Carcasele suportate de aer sunt cilindri din țesături cauciucate sau sintetice. În interiorul lor se creează o presiune excesivă a aerului. Sunt folosite pentru facilități sportive, expoziții. Cadrele pneumatice sunt cilindri alungiți sub formă de arcuri separate, cu exces de presiune a aerului. Arcurile sunt conectate pentru a forma o boltă continuă cu un pas de 3-4 m. Lentilele pneumatice sunt perne mari umflate cu aer, care sunt suspendate de structuri rigide ale cadru. Folosit pentru dispozitivul circurilor de vară, teatrelor.

Clădirile cu deschidere mare includ clădiri de teatre, săli de concert și sport, pavilioane expoziționale, garaje, hangare, avioane și șantiere navale și alte clădiri cu deschideri ale structurilor portante principale de 50 m sau mai mult. De regulă, astfel de clădiri sunt proiectate ca clădiri cu o singură travă. Acestea sunt acoperite cu sisteme de grinzi (în principal ferme), cadre, arcade, suporturi de cablu (atârnate), combinate și alte structuri.

Forțe semnificative apar în tijele ferme de deschideri mari, prin urmare, în loc de secțiuni tradiționale din două colțuri, se folosesc secțiuni compozite cu doi pereți. Înălțimea fermelor este atribuită în intervalul l / s-Vis, în timp ce se dovedește a fi mai mare de 3,8 m. cale ferată este imposibil, se ridică la șantier.

Cadrele sunt folosite la acoperirile clădirilor cu deschideri de 60-120 m. structura grinzii:, Acest lucru permite nu numai reducerea ariei secțiunii transversale a coardelor, ci și a înălțimii barei transversale și, în consecință, a înălțimii clădirii. Sunt utilizate atât rame fără balamale, cât și cu două bile. Cele fără balamale sunt mai ușoare decât cele cu balamale duble, totuși necesită fundații mari și sunt mai sensibile la schimbările de temperatură și precipitațiile suporturilor. Nu este recomandat să le folosiți pentru solurile de asanare. Secțiuni în două trepte ale coardelor armatei

Arcurile sunt utilizate în acoperirile clădirilor cu deschideri mari cu deschideri de până la: 200 m. Sunt mai profitabile decât sistemele cu grinzi și cadru. Arcurile sunt: ​​solide și traversante; fără balamale, cu două bile și cu trei balamale. Arcurile fără balamale sub aceeași sarcină sunt mai ușoare decât cele cu balamale duble, dar pentru ele, precum și pentru cadrele cu balamale, sunt necesare fundații masive și așa sunt. sunt mai sensibili la schimbările de temperatură şi la tasarea suporturilor.

Cel mai adesea, se folosesc arcuri cu balamale duble cu un braț de ridicare egal cu Vs-Ve. span. Odată cu creșterea brațului de ridicare, forța longitudinală în arc scade și momentul încovoietor crește;

Secțiunile transversale ale tijelor arcului pot fi cu un singur perete sau cu perete dublu.

Stabilitatea structurilor principale de susținere (ferme, cadre, arcade) este asigurată de legături orizontale și verticale. În primul rând, trebuie instalate legături pentru a asigura curelele comprimate ale structurilor traversante.

Cadrele și arcadele sunt sisteme static nedeterminate. Cadrele și arcurile cu balamale sunt de trei ori nedeterminate static, cadrele cu două articulații sunt indefinibile static o dată. De obicei, o forță este luată ca o necunoscută de prisos - o forță, a cărei valoare aproximativă pentru rame și arcade poate fi găsită prin formulele date în manualul proiectantului.

Cunoscând tracțiunea, momentele încovoietoare M, forțele longitudinale N și transversale Q în cadru sau arc se determină ca într-o structură definibilă static, iar din acestea, forțele în tije.

Forțele din elementele cadrelor traversante și arcadelor pot fi determinate și prin reprezentarea diagramelor de forțe. În funcție de forțele obținute, se selectează secțiunile transversale ale tijelor, se calculează nodurile și matele la fel ca și pentru ferme.

Greutatea proprie a structurilor de susținere și greutatea acoperișului< 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.

Se numesc învelișuri suspendate și pe cabluri, în care firele flexibile, în principal cabluri, sunt folosite ca structură de susținere.

Principalele structuri de susținere ale sistemului de suspendare - cablurile - funcționează numai în tensiune, prin urmare, ele folosesc pe deplin capacitatea portantă a materialului.

și este posibil să se utilizeze oțel de cea mai mare rezistență.

Transportul și instalarea acestora sunt mult simplificate, ceea ce face construcția mai ieftină. Cele de mai sus reprezintă un avantaj foarte important al sistemelor de suspendare peste ferme, cadre și arcade. Cu toate acestea, structurile suspendate au și dezavantaje serioase: au o deformabilitate crescută și au nevoie de suporturi speciale pentru a compensa golul.

Pentru a reduce deformabilitatea cablurilor se folosesc diverse metode de stabilizare a acestora. De exemplu, în sistemele de cabluri cu două coarde, rigiditatea cablurilor este mărită prin dispunerea unor așa-numite cabluri de stabilizare, care sunt conectate la cablurile de susținere prin agățați și distanțiere sau o grilă de elemente flexibile precomprimate.

Litigiul depinde de raportul ///. La ///> Uy, creșterea brațului înclinat al filetului cu sarcina în creștere este nesemnificativă și poate fi neglijată. În acest caz, împingerea poate fi determinată prin formula. Prin forța T, se selectează secțiunea cablului.

Pentru cabluri, frânghii de oțel, mănunchiuri și șuvițe de sârmă de înaltă rezistență se folosesc oțel laminat la cald rotund de înaltă rezistență și table subțiri.

În sistemele combinate, forțele concentrate sunt transmise unui fir flexibil printr-un element rigid, ceea ce face posibilă reducerea semnificativă a deformabilității acestora.

Pentru clădirile cu deschidere mare, în special pentru hangare, se utilizează un sistem combinat cantilever, constând dintr-un element rigid și suspensii. O fermă] servește ca element Rigid, care redistribuie forțele concentrate între suspensii. Acestea din urmă servesc ca suporturi intermediare pentru ferme și funcționează ca o grindă continuă pe suporturi care se așează elastic. ...

Avantajul sistemului combinat cantilever este acela că un element rigid (fermă) nu necesită un suport rigid la cel de-al doilea capăt. Acest lucru facilitează crearea de uși de dimensiuni mari pentru hangare.

Clădirile cu deschidere mare pot fi acoperite și cu sisteme spațiale sub formă de bolți, falduri și cupole.

Dispoziții generale

Clădirile cu deschidere mare sunt considerate clădiri la care distanța dintre suporturile (structurile de susținere) ale acoperirilor este mai mare de 40 m.

Aceste clădiri includ:

- ateliere de fabrici de constructii de masini grele;

- ateliere de montaj de constructii navale, uzine de constructii de masini, hangare etc.;

- teatre, săli de expoziție, stadioane interioare, gări, parcări acoperite și garaje.

1. Caracteristicile clădirilor cu deschidere mare:

a) dimensiuni mari ale clădirilor în plan, depășind raza de acțiune a macaralelor de montaj;

b) metode speciale de instalare a elementelor de acoperire;

c) prezenţa în unele cazuri sub acoperire piese mariși structuri de construcții, nu numai, tribune de stadioane interioare, fundații pentru echipamente, echipamente voluminoase etc.

2. Metode de construcție a clădirilor cu deschidere mare

Se folosesc următoarele metode:

a) deschis;

b) închis;

c) combinate.

2.1. Metoda deschisă constă în faptul că mai întâi sunt ridicate toate structurile clădirii care se află sub acoperire, adică:

- altele (structură cu unul sau mai multe niveluri sub acoperirea clădirilor industriale pentru echipamente tehnologice, birouri etc.);

- structuri pentru cazarea spectatorilor (în teatre, circuri, stadioane interioare etc.);

- fundatii pentru utilaje;

- echipamente tehnologice uneori voluminoase.

Apoi aranjați capacul.

2.2. Metoda închisă constă în faptul că mai întâi capacul este îndepărtat, iar apoi sunt ridicate toate structurile de sub acesta (Fig. 18).

Orez. 18. Schema construcției sălii de sport (secțiune transversală):

1 - elemente portante verticale; 2 - acoperire cu membrană; 3 - incaperi incorporate cu standuri; 4 - macara mobila cu brat

2.3. Metoda combinată constă în faptul că în secțiuni separate (prinderi) pe fiecare, în primul rând, se execută toate structurile situate sub acoperire, iar apoi se aranjează acoperirea (Fig. 19).

Orez. 19. Fragment din planul de construcție:

1 - acoperire cladire montata; 2 - ce nu; 3 - fundații pentru echipamente; 4 - piste macarale; 5 - macara turn

Aplicarea metodelor de construcție a clădirilor cu deschidere mare depinde de următorii factori principali:

- asupra posibilitatii de amplasare a macaralelor in plan in raport cu cladirea aflata in ridicare (in afara cladirii sau in plan);

- cu privire la disponibilitatea și posibilitatea utilizării grinzilor macarale (macarale pod) pentru realizarea pieselor interioare ale structurilor clădirii;

- din posibilitatea de a construi acoperiri în prezența părților finalizate ale clădirii și a structurilor care se află sub acoperire.

La ridicarea clădirilor cu deschidere mare, o dificultate deosebită este dispozitivul de acoperire (cochilii, arcuite, cupolă, strâns, membrană).

Restul tehnologiei dispozitivului elemente structurale de obicei nu este dificil. Realizarea lucrărilor la amenajarea acestora este luată în considerare la cursul „Tehnologia proceselor de construcție”.

Este luată în considerare la cursul TSP și nu va fi luată în considerare la cursul TVZ și S și tehnologia dispozitivului de acoperire a grinzilor.

3.1.3.1. TVZ sub formă de scoici

În ultimii ani, au fost dezvoltate și implementate un număr mare de structuri spațiale de acoperiș din beton armat cu pereți subțiri sub formă de cochilii, falduri, corturi etc. Eficacitatea unor astfel de structuri se datorează mai multor consum economic materiale, greutate mai ușoară și noi calități arhitecturale. Deja prima experiență de operare a unor astfel de structuri a făcut posibilă descoperirea a două avantaje principale ale pavajelor spațiale din beton armat cu pereți subțiri:

- eficiența, care este o consecință a utilizării mai complete, în comparație cu sistemele plane, a proprietăților betonului și oțelului;

- posibilitatea utilizării raționale a betonului armat pentru acoperirea unor suprafețe mari fără suporturi intermediare.

Învelișurile din beton armat prin metoda de construcție sunt împărțite în monolitice, asamblare-monolitice și prefabricate. Scoici monolitice sunt complet betonate la șantier pe un cofraj staționar sau mobil. Prefabricat monolitic carcasele pot consta din elemente de contur prefabricate si o carcasa monolitica, betonata pe un cofraj mobil, cel mai adesea suspendat de diafragme sau elemente laterale montate. Carcase prefabricate asamblate din elemente separate, prefabricate, care, după instalarea lor, sunt îmbinate între ele; Mai mult, conexiunile trebuie să asigure transferul fiabil al forțelor de la un element la altul și funcționarea structurii prefabricate ca un singur sistem spațial.

Învelișurile prefabricate pot fi împărțite în următoarele elemente: plăci plate și curbe (netede sau nervurate); diafragme și elemente laterale.

Diafragme și elemente laterale poate fi fie din beton armat, fie din otel. Trebuie remarcat faptul că alegerea soluțiilor constructive pentru cochilii este strâns legată de metodele de construcție.

Cojile sunt duble(gaussian pozitiv) curbură, în plan pătrat, format din prefabricat din beton armat nervurat scoiciși ferme de contur... Forma geometrică a carcasei cu dublă curbură creează condiții favorabile pentru lucrul static, deoarece 80% din suprafața carcasei a carcasei funcționează numai în compresie și numai în zonele de colț există forțe de tracțiune. Învelișul scoicii are forma unui poliedru cu margini în formă de romb. Deoarece plăcile sunt plate, pătrate, forma de diamant a marginilor este obținută prin monolitizarea cusăturilor dintre ele. Plăcile tipice medii sunt formate cu dimensiuni de 2970 × 2970 mm, grosime de 25, 30 și 40 mm, cu nervuri diagonale de 200 mm înălțime și cu nervuri laterale - 80 mm. Plăcile de contur și de colț au nervuri diagonale și laterale de aceeași înălțime ca și cele din mijloc, iar la nervurile laterale adiacente marginii cochiliei se realizează îngroșări și caneluri pentru ieșiri de armare a fermelor de contur. Conectarea plăcilor între ele se realizează prin sudarea orificiilor de evacuare ale ramelor nervurilor diagonale și prin monolitizarea cusăturilor dintre plăci. În plăcile de colț este lăsată un decupaj triunghiular, care este monolit cu beton.

Elementele de contur ale carcasei sunt realizate sub formă de ferme pline sau semi-ferme diagonale precomprimate, a căror îmbinare în centura superioară se realizează prin sudarea suprapunerilor, iar în cea inferioară - prin sudarea ieșirilor armăturii tijei. cu acoperirea lor ulterioară. Este recomandabil să folosiți carcase pentru a acoperi suprafețe mari fără suporturi intermediare. Învelișurile din beton armat, care pot fi modelate practic în orice formă, pot îmbogăți soluțiile arhitecturale atât ale clădirilor publice, cât și ale clădirilor industriale.

Orez. 20. Cochilii geometrice:

A- taiere prin plane paralele cu conturul; b- taiere inel radial; v- tăierea plăcilor plate în formă de romb

În fig. 21 prezintă schemele geometrice de acoperire a clădirilor cu o grilă dreptunghiulară de coloane cu cochilii din panouri cilindrice.

În funcție de tipul de carcasă, de dimensiunea elementelor sale, precum și de dimensiunile carcasei din plan, se realizează instalarea metode diferite, deosebindu-se în principal prin prezența sau absența schelelor de asamblare.

Orez. 21. Variante ale formării cochiliilor cilindrice prefabricate:

A- din panouri curbate nervurate cu elemente laterale; b- la fel cu un element lateral; v- din plăci plane cu nervuri sau netede, grinzi laterale și diafragme; G- din panouri mari curbate, grinzi laterale si diafragme; d- din arcade sau ferme și panouri boltite sau cu nervuri plate (cochilie scurtă)

Luați în considerare un exemplu de ridicare a unei clădiri cu două trave cu un strat de opt cochilii, în plan pătrat, cu curbură gaussiană dublă pozitivă. Dimensiunile elementelor structurii de acoperire sunt prezentate în Fig. 22, A... Clădirea are două travee, fiecare dintre ele conţinând patru celule care măsoară 36 × 36 m (Fig. 22, b).

Un consum semnificativ de metal pentru susținerea schelelor în timpul instalării carcaselor cu dublă curbură reduce eficacitatea acestor structuri progresive. Prin urmare, pentru a ridica astfel de cochilii cu dimensiunea de până la 36 × 36 m, se folosesc conductori telescopici de rulare cu cercuri de plasă (Fig. 22, v).

Clădirea în cauză este un obiect omogen. Instalarea carcaselor de acoperire include următoarele procese: 1) instalarea (rearanjarea) conductorului; 2) montaj ferme de contur și panouri (montarea, așezarea, alinierea, sudarea pieselor înglobate); 3) monolit a cochiliei (umplerea cusăturilor).

Orez. 22. Montarea unei clădiri acoperite cu cochilii prefabricate:

A- structura carcasei de acoperire; b- schema de împărțire a clădirii în secțiuni; v- o diagramă a muncii dirijorului; G- succesiunea de instalare a elementelor de acoperire a unei zone; d- succesiunea de ridicare a acoperirii pe secțiunile clădirii; I – II - numere de trave; 1 - ferme de cochilie de contur, formate din două semi-ferme; 2 - o placă de acoperire cu dimensiunea de 3 × 3 m; 3 - coloane de constructii; 4 - turnuri conductoare telescopice; 5 - cercurile de plasă ale conductorului; 6 - suporturi articulate ale conductorului pentru fixarea temporară a elementelor de ferme de contur; 7 - 17 - secvența de instalare a fermelor de contur și a plăcilor de acoperiș.

Deoarece în timpul instalării acoperirii este utilizat un dispozitiv de rulare, care este mutat numai după întărirea mortarului și a betonului, atunci o celulă de deschidere este luată ca zonă de montare (Fig. 22, b).

Montarea panourilor de carcasă începe cu cele exterioare, sprijinindu-se pe conductor și ferme de contur, apoi se montează restul panourilor de carcasă (Fig. 22, G, d).

3.1.3.2. Tehnologia constructiilor cu acoperisuri cu bolta

Depinzând de solutie constructiva instalarea domurilor se realizează folosind un suport temporar, metoda cu balamale sau în ansamblu.

Domurile sferice sunt ridicate în etaje circulare din panouri prefabricate din beton armat într-un mod articulat. Fiecare dintre nivelurile inelare, după asamblarea completă, are stabilitate statică și capacitate portantă și servește drept bază pentru stratul de deasupra. In acest fel se monteaza cupole prefabricate din beton armat ale pietelor acoperite.

Panourile sunt ridicate cu o macara turn instalată în centrul clădirii. Fixarea temporară a panourilor fiecărui nivel se realizează folosind un dispozitiv de inventar (Fig. 23, b) sub formă de suport cu băieți și tendizor. Numărul de astfel de dispozitive depinde de numărul de panouri din inelul fiecărui nivel.

Lucrările se efectuează de la schela de inventar (fig. 23, v), dispuse în afara domului și mutate în timpul instalării. Panourile adiacente sunt prinse împreună. Cusăturile dintre panouri sunt sigilate cu mortar de ciment, care este mai întâi așezat de-a lungul marginilor cusăturii și apoi pompat în cavitatea sa interioară cu o pompă de mortar. O centură de beton armat este dispusă de-a lungul marginii superioare a panourilor inelului care se asambla. După ce mortarul cusăturilor și betonul centurii capătă rezistența necesară, rafturile cu bretele sunt îndepărtate, iar ciclul de instalare se repetă pe nivelul următor.

Domurile prefabricate într-un mod articulat sunt, de asemenea, montate prin asamblarea secvențială a curelelor inelare folosind un șablon de cadru metalic mobil și rafturi cu suspensii pentru susținerea plăcilor prefabricate (Fig. 23, G). Această metodă este utilizată la asamblarea cupolelor prefabricate din beton armat ale circurilor.

Pentru a monta cupola, în centrul clădirii este instalată o macara turn. Un șablon mobil este instalat pe turnul macaralei și pe calea inelară situată de-a lungul cornișei din beton armat a clădirii. Pentru a asigura o rigiditate mai mare, turnul macaralei este contravântuit cu patru bretele. În cazul în care brațul este insuficientă și capacitatea de ridicare a unei macarale, oa doua macara este instalată pe calea inelară în apropierea clădirii.

Panourile de dom prefabricate sunt montate în următoarea comandă... Fiecare panou într-o poziție înclinată corespunzătoare poziției sale de proiectare în acoperiș este ridicat de o macara turn și instalat cu colțurile inferioare pe căptușeala sudata oblic a ansamblului, iar cu colțurile superioare - pe șuruburile de fixare ale șablonului.

Orez. 23. Construcția clădirilor cu acoperișuri cu boltă:

A- design cupola; b- schema de fixare temporara a panourilor domului; v- Schema de fixare a schelelor pentru ridicarea cupolei; G- o diagramă a ansamblului domului utilizând un șablon mobil-întreprindere; 1 - jos inel de sprijin; 2 - panouri; 3 - inel de sprijin superior; 4 - raftul dispozitivului de inventar; 5 - linie de tip; 6 - tendizor; 7 - panou montat; 8 - panouri montate; 9 - suport cu orificii pentru modificarea pantei consolei schelei; 10 - suport pentru balustrada; 11 - bara transversală a suportului; 12 - ochi pentru fixarea suportului pe panou; 13 - rafturi de montare; 14 - bretele de rafturi; 15 - umerase pentru prinderea farfurii; 16 - fermă șablon; 17 - bretele macaralei; 18 - locomotiva panou

În continuare, marginile superioare ale părților înglobate ale colțurilor superioare ale panoului sunt aliniate, după care slingurile sunt îndepărtate, panoul este atașat cu suspensii de stâlpii de montaj și suspensiile sunt tensionate cu ajutorul tenditorului. Apoi șuruburile de fixare ale șablonului sunt coborâte cu 100 - 150 mm și șablonul este mutat într-o nouă poziție pentru montarea panoului adiacent. După montarea tuturor panourilor centurii și sudarea nodurilor, îmbinările sunt monolitice cu beton.

Următoarea centură a cupolei este montată după ce betonul dobândește îmbinările centurii subiacente de rezistența necesară. La sfârșitul instalării centurii superioare, pandantivele sunt îndepărtate de pe panourile centurii inferioare.

În construcții se utilizează și metoda de ridicare în formă generală a pavajelor cu diametrul de 62 m betonate pe sol cu ​​ajutorul unui sistem de cricuri instalate pe stâlpi.

3.1.3.3. Tehnologia de ridicare a clădirilor cu învelișuri de cabluri

Cel mai critic proces în construcția unor astfel de clădiri este acoperirea. Compoziția și succesiunea instalării straturilor de acoperire cu braț depinde de proiectarea acestora. Procesul de conducere și cel mai dificil este instalarea rețelei de cabluri.

Structura învelișului suspendat cu sistem de tiranți este alcătuită dintr-un contur de sprijin monolit din beton armat; rețea așezată fixată pe conturul de sprijin; plăci prefabricate din beton armat așezate pe o rețea de cabluri.

După tensiunea de proiectare a rețelei de cabluri și chituirea cusăturilor dintre plăci și cabluri, carcasa funcționează ca o singură structură monolitică.

Rețeaua de cabluri constă dintr-un sistem de cabluri longitudinale și transversale situate în direcțiile principale ale suprafeței carcasei în unghi drept unul față de celălalt. În conturul de susținere, cablurile se fixează cu ajutorul ancorelor, formate din mâneci și pene, cu care se strâng capetele fiecărui cablu.

Rețeaua de cabluri a carcasei este montată în următoarea secvență. Fiecare cablu este fixat cu ajutorul unei macarale în doi pași. În primul rând, folosind o macara, un capăt al acesteia, scos din tambur printr-o traversă, este alimentat la locul de instalare. Ancora cablului este trasă prin partea încorporată în conturul suportului, apoi partea de cablu rămasă pe tambur este fixată și rulată. După aceea, utilizați două macarale pentru a ridica cablul până la marcajul conturului suport, în timp ce trageți simultan a doua ancoră la conturul suport cu un troliu (Fig. 24, A). Ancora este trasă prin partea încorporată în conturul suportului și se fixează cu o piuliță și o șaibă. Cablurile sunt ridicate împreună cu suporturi speciale și greutăți de testare pentru alinierea geodezică ulterioară.

Orez. 24. Construcția unei clădiri cu înveliș cu tiranți:

A- schema de ridicare a cablului de lucru; b- schema tensiunii cablului simetric reciproc perpendicular; v- schema de aliniere a cablurilor longitudinale; G- detalii privind fixarea finală a cablurilor; 1 - troliu electric; 2 - linie de tip; 3 - contur suport monolit din beton armat; 4 - cablu ridicat; 5 - traversare; 6 - nivel

La finalizarea montajului cablurilor longitudinale si pretensionarea acestora la o forta de 29.420 - 49.033 kN (3 - 5 tf), verificarea geodezica a pozitiei acestora se realizeaza prin determinarea coordonatelor punctelor retelei tiranoase. Sunt întocmite în prealabil tabele, în care pentru fiecare cablu se indică distanța punctelor de atașare a greutăților de control pe manșonul de ancorare de la punctul de plecare. În aceste puncte, greutățile de testare cu o greutate de 500 kg sunt suspendate pe sârmă. Lungimile umeraselor sunt diferite si calculate in avans.

În cazul înclinării corecte a carcasei de lucru, greutățile de testare (riscurile asupra lor) ar trebui să fie la același punct.

Dupa verificarea pozitiei cablurilor longitudinale, se pot fixa pe cele transversale. Locurile de intersecție a acestora cu carcasele de lucru sunt fixate cu cleme constante. În același timp, se instalează bretele temporare pentru a fixa poziția punctelor de trecere a cablurilor. Apoi verificați din nou conformitatea cu designul suprafeței rețelei de cablu. După aceea, rețeaua de cabluri este trasă în trei etape folosind cricuri hidraulice de 100 de tone și traverse atașate la ancore-pane cu manșon.

Secvența tensiunii se determină din condițiile de tensionare a cablurilor pe grupuri, tensiunea simultană a grupurilor pe direcția perpendiculară, simetria tensiunii grupurilor față de axa clădirii.

La sfarsitul celei de-a doua etape de tensiune, i.e. la atingerea eforturilor determinate de proiect, se așează plăci prefabricate din beton armat pe rețeaua de cabluri pe direcția de la marcajul inferior spre cel superior. În același timp, pe plăci se instalează cofraje înainte ca acestea să fie ridicate pentru a chitui cusăturile.

3.1.3.4. Tehnologia de construire a membranei

LA agățat de metal acoperirile includ membrană subțire, combinând funcțiile de rulment și de închidere.

Avantajele acoperirilor cu membrană sunt adaptabilitatea lor ridicată la fabricare și instalare, precum și natura tensiunii biaxiale a acoperirii, care face posibilă acoperirea deschiderilor de 200 de metri cu o membrană de oțel cu o grosime de numai 2 mm.

Elementele întinse suspendate sunt de obicei atașate de structuri de susținere rigide, care pot fi sub forma unui contur închis (inel, oval, dreptunghi) susținut de coloane.

Să luăm în considerare tehnologia instalării acoperirii cu membrane folosind exemplul de acoperire a complexului sportiv olimpic din Moscova.

Complexul sportiv olimpic este proiectat ca o structură eliptică spațială de 183 × 224 m. De-a lungul conturului exterior al elipsei cu un pas de 20 m există 32 de coloane de zăbrele de oțel legate rigid de inelul de susținere exterior (secțiunea 5 × 1,75 m). De inelul exterior este suspendat un înveliș cu membrană - o carcasă cu un braț cedat de 12 m. Acoperirea are 64 de ferme stabilizatoare de 2,5 m înălțime, amplasate radial cu un pas de-a lungul conturului exterior de 10 m, conectate prin elemente inelare - grinzi. Petalele membranei au fost atașate între ele și de elementele radiale ale „patului” cu șuruburi de înaltă rezistență. În centru, membrana este închisă de un inel metalic interior eliptic care măsoară 24 × 30 m. Acoperirea membranei a fost atașată la inelele exterioare și interioare cu șuruburi de mare rezistență și sudură.

Instalarea elementelor de acoperire cu membrană a fost efectuată de blocuri spațiale mari cu o macara turn BK-1000 și doi instalatori (cu o capacitate de ridicare de 50 de tone), deplasându-se de-a lungul inelului de sprijin exterior. De-a lungul axei lungi, două blocuri au fost asamblate simultan pe două standuri.

Toate cele 64 de ferme stabilizatoare de acoperiș au fost combinate în perechi în 32 de blocuri de nouă dimensiuni standard. Un astfel de bloc a constat din două ferme de stabilizare radială, parcurse de-a lungul centurilor superioare și inferioare, legături verticale și orizontale. În bloc au fost montate conducte de ventilație și aer condiționat. Masa blocurilor de stabilizare asamblate a ajuns la 43 de tone.

Blocurile de pavaj au fost ridicate cu ajutorul unei traverse, care percepea forța de împingere de la fermele stabilizatoare (Fig. 25).

Înainte de ridicarea blocurilor de ferme, coarda superioară a fiecărei ferme a fost precomprimată cu o forță de aproximativ 1300 kN (210 MPa) și forțele acestora au fost fixate pe inelele de sprijin ale acoperirii.

Montarea blocurilor precomprimate s-a realizat în etape prin montarea simetrică a mai multor blocuri de-a lungul razelor de același diametru. După instalarea a opt blocuri instalate simetric împreună cu traversele-distanțiere, acestea au fost simultan descărcate cu transferul uniform al forțelor de împingere către inelele exterioare și interioare.

Blocul de ferme stabilizatoare a fost ridicat cu o macara BK-1000 și un instalator chevron la aproximativ 1 m deasupra inelului exterior. Apoi chevronul a fost mutat la locul de instalare al acestui bloc. Blocul a fost detașat doar după ce sa fixat complet pe inelele interioare și exterioare.

Învelișul membranei cu o masă de 1569 de tone era format din 64 de lobi sectoriali. Petalele membranei au fost montate după finalizarea instalării sistemului de stabilizare și fixate cu șuruburi de mare rezistență cu diametrul de 24 mm.

Foile de membrană au fost livrate la locul de asamblare sub formă de role. Rafturile pentru rafturi au fost amplasate la locul de asamblare al fermelor de stabilizare.

Orez. 25. Schema de instalare a acoperirii cu blocuri marite:

A- plan; b- incizie; 1 - chevre-installer; 2 - suport pentru pre-asamblare blocuri; 3 - traversă-strup pentru ridicarea blocului și precomprimarea coardelor superioare ale fermelor cu ajutorul unui dispozitiv de pârghie (5); 4 - bloc mărit; 6 - macara de montaj BK - 1000; 7 - inel de sprijin central; 8 - suport temporar central; I - V - secvența de asamblare a blocurilor și de demontare a traverselor

Instalarea petalelor s-a realizat în succesiunea instalării fermelelor de stabilizare. Petalele membranei au fost tensionate cu doi cricuri hidraulici cu o forță de 250 kN fiecare.

În paralel cu așezarea și tensionarea petalelor membranei, au fost forate găuri și au fost instalate șuruburi de înaltă rezistență (97 mii găuri cu diametrul de 27 mm). După asamblarea și fixarea proiectării tuturor elementelor acoperirii, acesta a fost neacoperit, adică. eliberarea suportului central și includerea lină a întregii structuri spațiale.