Конструктивные элементы зданий

Содержание

1.Описание конструктивной  системы здания, объемно-планировочные  решения здания……………………………………………………………….3          1.1 Конструктивные элементы зданий……………………………………………..3 1.1.1. Фундаменты……………………………………………………………….3 1.1.2. Стены и перегородки…………………………………………………….5 1.2. Объемно-планировочные и конструктивные решения зданий………..10  2. Подбор крана для монтажа 5-ти этажное общественное здание с конструктивной системой по типу 1…………………………………………13 3. Расчет необходимой площади складских площадок…………………….16   4. Расчет потребности во временных зданиях……………………………….17 5. Расчет потребности во временных зданиях……………………………….19 Список литературы…………………………………………………………….21

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Описание конструктивной  системы здания, объемно-планировочные  решения здания

1.1 Конструктивные элементы зданий

1.1.1. Фундаменты

Фундаменты служат для  передачи нагрузок на грунт. Они являются подземными элементами зданий и устраиваются под стенами и столбами (колоннами).            В зависимости от материала и конструктивного исполнения применяются следующие типы фундаментов:       -деревянные стулья (короткие бревна, закапываемые в землю в виде свай), используемые для легких деревянных строений;      -бутовые (столбы и ленточные). Бутовый камень изготавливают из местных известняков, доломитов, песчаников: > 70% - куски весом от 20 до 40 кг; и < 30% - куски весом более 5 кг;         -кирпичные;            -бутобетонные (бутовая кладка, залитая цементным раствором);    -бетонные блоки (сплошные и пустотелые из тяжелого бетона плотностью более 1,8 т / м³);           -сборные железобетонные (ленточные из железобетонных блоков - подушек под стены; столбчатые - под столбы и колонны);      -монолитные железобетонные (столбчатые и плитные - под колонны многоэтажных гражданских и промышленных зданий).   Фундаменты в районах вечной мерзлоты устраиваются на специально подготавливаемых естественных или свайных основаниях с применением специальных подсыпок и проведением ряда технических мероприятий. Стоимость возведения фундаментов в этих районах примерно в 4 раза выше, чем в других районах.

 

Рис. 1. Сечение монолитных фундаментов

Рис. 2. Сечение ленточного сборного фундамента

Рис. 3. Свайные фундаменты

Рис. 4. Сечения свайных фундаментов с монолитным ростверком

1.1.2. Стены и перегородки

Стены по своему назначению и месту расположения в здании делятся на наружные и внутренние. Кроме того, различают несущие и ненесущие стены.  
    Несущие (капитальные) стены воспринимают нагрузки от перекрытий и непосредственно опираются на фундаменты.       Несущими могут быть как наружные, так и внутренние стены.  
    Ненесущие внутренние стены - это обычно перегородки. Они служат для деления в пределах этажа больших ограниченных капитальными стенами помещений на более мелкие, причем под перегородки, как правило, не требуется устройства фундаментов.       Поскольку наружные стены являются основными несущими конструктивными элементами здания, именно материал наружных стен определяет тип здания:           -бревенчатое (рубленное из бревен), 1-2 этажа;      -брусчатое (из деревянных брусьев), 1-2 этажа;      -сборно-щитовое (из деревянных деталей заводского изготовления), 1 этаж;              -каркасно-засыпное (деревянный каркас, засыпаемый, например, шлаком), 1-2 этажа;            -кирпичное (из кирпича глиняного, силикатного или саманного);   -шлакобетонное (из легкого бетона на пористом заполнителе);    -блочное из легких бетонных блоков (пенобетон, газобетон, керамзит, шлакобетон и др.);            -панельное (однослойные или слоистые стеновые панели заводского изготовления).  

Рис. 5. Конструктивные элементы здания с несущими стенами 

Деление зданий на каменные и деревянные условно. Основной признак  здесь - материал наружных стен. Здание, имеющее каменные фундаменты и стены, если даже все прочие конструктивные элементы его выполнены из дерева, считается каменным.          Наружная поверхность панелей наружных стен отделывается керамическими цветными плитками или декоративным бетоном (раствором) либо подготавливается под окраску.        Внутренние поверхности изготавливаются подготовленными под окраску или оклейку обоями. В панели вмонтированы оконные и дверные блоки, навешены переплеты и двери, отделанные под окраску.      Нижняя часть наружной стены называется цоколем. Он находится в особо неблагоприятных условиях, подвергаясь воздействию дождя и талой воды при таянии прилегающего к нему снегового покрова. Эта влага способствует разрушению поверхности цоколя. Поэтому цоколь делают из влаго и морозостойких материалов.       Наружные стены и частично фундаменты являются не только несущими, но и ограждающими конструкциями, так как они ограждают внутренние объемы здания от внешней среды. Поэтому наружные ограждающие конструкции отапливаемых зданий должны обладать соответствующими теплозащитными качествами. Они определяются толщиной конструкции и теплозащитными свойствами ее материала. Чем выше теплозащитные качества, тем ниже расход топлива на отопление здания, но больше стоимость конструкции.        Наружные ограждающие конструкции, удовлетворяющие теплозащитным требованиям, обычно отвечают и требованиям изоляции помещений от внешних шумов.     В общей сметной стоимости стен и перегородок здания удельный вес стоимости капитальных стен составляет примерно 75%, перегородок - 25%. Процент стоимости для перегородок выше в общежитиях и гостиницах.       Перемычки по материалу и способу устройства делят на железобетонные (из брусков и балок), армокирпичные и армокаменные, клинчатые плоские и арочные перемычки из материала стены. Сборные железобетонные перемычки (рис. 6) могут быть несущими и ненесущими. Ненесущие перемычки маркируются: брусковые – буквой Б, плитные – буквами БП. Цифры обозначают длину перемычки в дециметрах. Брусковые перемычки имеют ширину 120 и высоту 65 мм при длине до 2,0 и высоту 140 мм при длине до 3,0 м. Несущие перемычки (БУ) имеют высоту 230 и 300 мм и ширину 120 и 250 мм при длине от 1,4 до 3,2 м. Брусковые перемычки заделывают концами в стену не менее чем на 120 мм, а несущие – на 250 мм.

Рис.6.Перемычки и прогоны  зданий

Перекрытия (междуэтажные, чердачные, подвальные) выполняют по деревянным или железобетонным балкам или с использованием железобетонного настила (сплошного, пустотного). Расстояние между балками принимается равным от 0,6 до 1,0 м в зависимости от величины перекрываемого пролёта и сечения балок. Несущая конструкция перекрытия над всеми помещениями принимается, как правило, одинаковая. В домах с мансардами перекрытие над вторым этажом (мансардой) следует выполнять по деревянным балкам независимо от принятой конструкции перекрытии над подвалом и первым этажом.         Узлы опирания плит перекрытия на кирпичную и панельную стены приведены на рис.7

Рис. 7. Узлы опирания плит перекрытия на кирпичную и панельную стены              Крыши мало- и среднеэтажных домов устраиваются, как правило, скатными, с чердаками. Общий вид чердачной крыши представлен на рис. 8. Уклон ската зависит от применяемого материала кровли и климатического района строительства. Конструкция крыши состоит из несущей части - стропил и ограждающей - кровли. Стропильные конструкции могут быть решены в виде наслонных стропил (балочная система) или висячих стропил (фермы), при отсутствии внутренних опор между несущими наружными стенами. В качестве кровельного материала применяются: рулонные материалы, асбестоцемент (волнистые листы), черепица, стальные листы.

Рис. 8. Общий вид чердачной крыши

 

1.2. Объемно-планировочные  и конструктивные решения зданий     

Объемно-планировочным решением здания называется расположение (компоновка) помещений заданных размеров в одном комплексе, подчиненное функциональным, архитектурно-художественным и экономическим требованиям.         Система расположения помещений в плане здания, при которой они соединены коридором, называется коридорной системой планировки. Эти помещения могут быть расположены по одну или по обе стороны коридора (офисные здания, гостиницы, общежития).        Если помещения соединяются друг с другом непосредственно через проемы в стенах или перегородках, то такой прием называется анфиладной системой планировки (музеи, выставочные залы и др.).  
    Зальная система планировки предусматривает одно большое (главное) помещение, вокруг которого группируются остальные необходимые помещения (кинозалы, спортивные залы и т. п.).     Ячеистая планировка предусматривает разбивку объема здания на мелкие ячейки (квартиры и комнаты в жилых домах).  
    Многие здания имеют смешанную систему планировки, объединяя различные по назначению помещения.       Основная форма помещения в плане - прямоугольная, хотя возможны и другие, более сложные формы.         Форма здания в плане обычно также прямоугольная. Здание может состоять из нескольких связанных между собой прямоугольных частей. Возможны и другие сложные формы. Например, для общественных зданий с залами форма плана и здания в целом определяется особенностями функционального процесса.           По расположению их помещений в пространстве здания делятся на:

• одноэтажные;
• малоэтажные (2-3 этажа);
• многоэтажные;
• высотные.           Этажность здания зависит от его назначения, экономических соображений, градостроительных требований и природных условий строительной площадки.        Этажность здания определяется количеством наземных этажей, в том числе мансардных, а также наличием цокольного этажа, если верх его перекрытия возвышается над уровнем тротуара или отмостки не менее чем на 2 м.      Если отдельные части здания имеют разное количество наземных этажей, его этажность определяется по наибольшему количеству этажей в здании.  
      Цокольным считается этаж, пол которого заглублен не более чем на половину расстояния от пола до потолка.  
      Подвальным считается этаж, пол которого заглублен более чем на половину этой высоты.           Мезонином называется надстройка, которая по площади менее площади нижележащего этажа и имеет с ним внутреннее сообщение.  
      Мансардой и светелкой называются жилые помещения, которые устроены в габаритах чердачного пространства и находятся под общей крышей здания.  
      Эркером называется полукруглый, треугольный, прямоугольный или многогранный застекленный выступ стены, находящийся обычно во втором этаже и выше и увеличивающий объем и освещенность внутренних помещений.  
      На планировку здания влияют расположение лестничных клеток и шахт лифтов, поскольку они должны занимать одно и то же положение в плане каждого этажа здания.            
      На планировку этажей влияет также размещение санитарных узлов, кухонь и других помещений, которые на каждом этаже всегда должны располагаться по одной вертикали друг над другом.       Вертикальные несущие конструкции (стены и колонны), так же как лестницы и шахты лифтов, должны пересекать все этажи, занимая одно и то же место в плане на каждом этаже. Только в отдельных случаях несущие стены и колонны верхних этажей могут опираться на горизонтальные несущие конструкции. Поэтому помещения с большими пролетами располагаются на верхних этажах или выносятся в одноэтажные части здания.  
      Таким образом, экономичное решение конструктивной схемы оказывает существенное влияние и на планировочное решение здания.

 

 

 

 

2. Подбор крана для монтажа 5-ти этажное общественное здание с конструктивной системой по типу 1.

Выбор крана для каждого  монтажного потока производят по техническим  параметрам. В потоке, для которого разрабатывают технологическую  карту, выбор крана, кроме того, производят по экономическим параметрам. К техническим  параметрам крана относятся: требуемая  грузоподъемность Qк, наибольшая высота подъема крюка Нк , наибольший вылет  крюка Lк . Выбор крана начинают с  уточнения массы сборных элементов, монтажной оснастки и грузозахватных устройств, габаритов и проектного положения конструкций в сооружении.    На основании указанных данных определяют группу сборных элементов, которые характеризуются максимальными монтажными техническими параметрами. Для этих сборных элементов подбирают наименьшие требуемые технические параметры монтажных кранов. Требуемая грузоподъемность крана Qк складывается из массы монтируемого элемента Qэ , массы монтажного приспособлений Qпр и массы грузозахватного устройства Qгр:         Qк ≥Qэ + Qпр + Qгр          Qк ≥ 6,48 + 0,48 = 6,96т

Расчет требуемых технических  параметров башенного крана 
Высоту подъемного крюка над уровнем стоянки башенного крана определяют:           Нк = h0 + hз + hэ + hст          Нк = 24,15 + 1,5 + 4,8 + 1,0 = 31,45м      где h0 – превышение монтажного горизонта над уровнем стоянки башенного крана, м;h0 = - 0,75 + 20,1 + 4,8 = 24,15м 
hз - запас по высоте для обеспечения безопасности монтажа (не менее 1м), м hз = 1,5м           hэ – высота или толщина элемента, м;      hэ = 4,8м,           hст – высота строповки (от верха элемента до крюка крана), м;   hст = 1м           Определяют вылет стрелы: Lс = 3,0 + (В + 0,2 + 0,2) м   Lс = 3,0 + (27 + 0,2 + 0,2) = 30,4 м       где В – ширина здания, м        По вычисленным параметрам выбираем два крана: 
1) БК-151 с грузоподъемностью 8,5÷20т, с вылетом стрелы 34,2м, высотой подъема 44м, инвентарно-расчетной стоимостью 38,7 тыс руб, стоимостью машино-смены Смаш-см = 39,28 руб.               2) КБ-504 с грузоподъемностью 9÷10т, с вылетом стрелы 40м, высотой подъема 77м, инвентарно-расчетной стоимостью 47,4 тыс руб стоимостью машино-смены Смаш-см = 30,59 руб.     Окончательно, необходимый тип крана подбираем исходя из экономического расчета по приведенным затратам.    Формулы для расчета:       Продолжительность монтажа в годовом исполнении:    Tni = Мni / (256nk) , год        где Mni – затраты машинного времени в потоке, маш-смен;  n,k – расчетные коэффициенты.      Себестоимость эксплуатации кранов:      Скр = Смаш-см * Mni         где Смаш-см – себестоимость, маш-см    Приведенные затраты по эксплуатации крана:     Пi = Скр + Ен*K1*tni , руб        где Ен – расчетный коэффициент;       К1 – инвентарная расчетная стоимость, тыс руб     Расчет по экономическому обоснованию сводим в Таблицу 1. 
Сравнение экономических характеристик кранов 
 
Таблица 4

Наименование экономического показателя	Варианты монтажных кранов
	БК - 151	КБ - 504
1. Продолжительность монтажа в  годовом исчислении, год	0,108	0,108
2. Себестоимость эксплуатации, руб	1596,876	1243,595
3. Приведенные затраты по эксплуатации  крана, руб	2220,14	2008,58
4. Трудоемкость монтажа, чел/дни	60	60

 
В результате выполненного расчета определяем тип крана  используемого при монтаже каркаса  здания – КБ-504