Building information modeling Университет минстроя о BIM част 4

Building information modeling Университет...

Направление: Направление: BIM технологии в строительстве, проектировании, эксплуатации. Building information modeling. Информационное моделирование...

ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ШВЫ И БЛОКИ ЗДАНИЙ

Деформация — изменение формы или размеров тела (части тела) под воздействием каких-либо физических факторов (внешних...ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ШВЫ И БЛОКИ ЗДАНИЙ

Деформация — изменение формы или размеров тела (части тела) под воздействием каких-либо физических факторов (внешних сил,
нагревания и охлаждения, изменения влажности). Деформация конструкции — изменение формы или размеров
конструкции под влиянием нагрузок и воздействий. Деформация здания — изменение формы или размеров, а также
потеря устойчивости (осадка, сдвиг, крен) здания под влиянием нагрузок и воздействий. Под влиянием изменения температуры окружающей среды (температурно-климатических воздействий) строительные конструкции и здание в целом претерпевают деформации. Нагреваясь солнечными лучами, конструкции увеличиваются в размерах, охлаждаясь в мороз —
уменьшаются. При таком «дыхании» в конструкциях здания возникают температурные напряжения. При больших размерах (протяженности) здания эти напряжения могут достичь высоких значений, что может служить причиной разрушения конструкций или потери ими эксплуатационных качеств.

Принцип температурных деформаций показан на рис. 25 а, б, в, г, д, е на примере одноэтажного каркасного здания: основание колонн и фундаменты расположены в зоне относительно постоянной температуры, поэтому в уровне пола размер L не изменяется: изменяются размеры по длине покрытия на величину ± ∆Lt = L, умноженное на альфа, умноженное на ∆t (∆ – коэффициент температурного линейного расширения материала; ∆t – амплитуда колебания температуры наружного воздуха, оС).
Из схемы видно, что величина прогибов крайних колонн тем больше, чем больше длина здания (L) и амплитуда колебания температуры (∆t). Чтобы предотвратить нежелательные прогибы, разрывы и другие возможные разрушения конструкций, в процессе проектирования можно установить предельные значения L. При этом необходимо учитывать строительную систему здания и расчетное значение перепада температур района строительства. На практике обычно используют рекомендации нормативных документов. В тех случаях, когда длина или ширина здания превышают эти предельно допустимые значения, здание расчленяют на отдельные объемы длиной Lt , которые называют температурными блоками (отсеками). Расчленяют все надземные конструкции здания от верха фундаментов до кровли температурным швом, как правило, в одной плоскости через все здание. Размеры температурных блоков — расстояния между температурными швами (табл. 11), зависят от применяемых материалов и конструкций (строительной системы), температуры наружного воздуха (наиболее холодной пятидневки), эксплуатационной характеристики
здания (отапливаемые, неотапливаемые), направления измерения (вдоль или поперек здания).
При усадке материалов (монолитный бетон, каменная кладка стен) необходимо учитывать усадочные деформации, что вызывает необходимость разделять здание на блоки. Размеры таких блоков нередко совпадают с размерами температурных блоков, поэтому их чаще всего объединяют, называя блоки и швы температурно-усадочными.

При неравномерной осадке здания, которая может произойти из-за разной несущей способности грунтов основания, из-за значительной разницы в нагрузке и собственного веса отдельных частей здания, из-за разницы по высоте (этажности) сопрягаемых частей здания, деформации направлены по вертикали и могут вызывать перекос, сдвиг и нежелательные напряжения в конструкциях. Для защиты здания от осадочных деформаций устраивают осадочный шов. В отличие от температурного он разрезает все конструкции здания по вертикали, включая фундаменты (рис. 25, б). Обычно при устройстве осадочных швов температурные швы совмещают с ними, устраивая температурноосадочные швы. Все рассмотренные швы (температурные, усадочные, осадочные,
температурно-усадочные, температурно-осадочные) являются деформационными швами, а части зданий, разделенные ими, деформационными блоками (отсеками).

В несущих конструкциях деформационные швы решаются с помощью:

- парных колонн в каркасных зданиях;
- парных стен;
- консолей перекрытий и покрытий;
- «вложенных пролетов»;
- пазов в кладке каменных стен.

Принципиальные устройства деформационных швов показаны на рис. 25.

В отличие от несущих конструкций, для которых первостепенной является оценка их работы от силовых нагрузок, для ограждающих
конструкций первичным являются воздействия несилового характера: влаги, температуры, звука. Для заполнения деформационных швов в ограждениях применяют гибкие и эластичные материалы и изделия: металлические и пластмассовые компенсаторы, уплотняющие прокладки, мастики, герметики, жгуты, термовкладыши. Величина деформационных швов в ограждающих конструкциях устанавливается расчетом, но, как правило, не должна быть менее 20 мм. Показать больше

ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ АКУСТИКИ

Строительная акустика — отрасль прикладной акустики, изучающая вопросы распространения звука и защиты от шума...ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ АКУСТИКИ

Строительная акустика — отрасль прикладной акустики, изучающая вопросы распространения звука и защиты от шума помещений,
зданий и населенных мест.

Возникновение и распространение шума в здании

Шумом называется всякий нежелательный для человека звук. Гигиена относит шум к санитарным вредностям. Он является помехой
человеку в определенных условиях его жизнедеятельности, может раздражать его нервную систему, понижать работоспособность, вызывать профессиональные заболевания, связанные с потерей или снижением слуха.
В зависимости от способа возбуждения и путей распространения определяют различные виды шумов.
Воздушный шум возникает при излучении звука (человеческого голоса, музыкальных инструментов, машин, оборудования) в воздушное пространство, который достигает какого-либо ограждения и вызывает его колебание. Колеблющееся ограждение излучает звук в смежное помещение, и, таким образом, воздушный шум достигает воспринимающего его человека.
Ударный шум образуется вследствие механического воздействия на конструкции зданий (ходьба, падение предметов на пол, ремонтные работы). Возникающие при этом колебания перекрытия (стены, перегородки) передаются в воздушное пространство рядом расположенного помещения.
Структурный шум возникает при контакте строительных конструкций с различным вибрирующим оборудованием (с вращающимися, колеблющимися, ударными элементами). Структурный шум распространяется по строительным конструкциям и на своих путях излучается в помещения.
Звук — волновое колебание упругой материальной среды. Колебания источника звука возбуждают в упругой среде колебания ее частиц, которые последовательно распространяются в среде волнообразно с определенной скоростью в виде звуковых волн. При этом в месте звуковой волной частицы среды не перемещаются, они только колеблются, попеременно смещаясь и занимая первоначальное положение.

Звуковая волна обладает энергией, которая определяет уровень громкости звука I (Вт/м 2 ). Минимальная сила звука, воспринимаемая человеческим ухом, называется порогом слышимости, а максимальная — болевым порогом. Сила звука у порога слышимости равна 1×10-16 Вт/см2 , а у болевого порога — около 1×10-2 Вт /см2 ; следовательно, силы этих звуков отличаются в 1014 раз. Введено понятие уровня силы звука, который выражается десятичным логарифмом отношения силы данного звука к силе звука на пороге слышимости и обозначается L. Выражают уровень силы звука в логарифмических единицах — белах (Б); 1дБ=10(Б), соответственно 1Б=0,1дБ.
При рассмотрении силы звука в упругой среде вследствие колебательных движений частиц возникает звуковое давление «р», выражаемое в паскалях (Па). Логарифмический масштаб Lp и выражается в децибелах (дБ). Падающий на поверхность звук частично отражается, частично поглощается, частично проходит через ограждение. Коэффициенты отражения, звукопоглащения и звукопроницаемости представляют собой отношения соответствующей энергии звуковой волны к энергии, падающей на поверхность звуковой волны. Эти коэффициенты зависят от материала конструкции, частоты звуковых волн и угла падения на поверхность. Законы отражения и преломления звука аналогичны законам геометрической оптики.
Борьба с шумом в зданиях и помещениях включает в себя ряд мероприятий:
- основной путь борьбы с шумом — устранение шума в самом источнике совершенствованием механизмов и оборудования;
- архитектурно-планировочные меры включают удаленность промышленных предприятий от жилых зданий, использование
зеленых насаждений и др. преград для шума, зонирование помещений;
- строительно-конструктивные меры предусматривают звукоизоляцию, звукопоглощение, что тесно связано с исполнением
ограждающих конструкций.
Звукоизоляция ограждения характеризуется его свойством ослаблять силу звука или уровень звукового давления шума, проходящего
через ограждение. Нормируемыми параметрами звукоизоляции ограждающих конструкций зданий являются индекс изоляции воздушного шума ограждающей конструкции (Iв, дБ) и индекс приведенного уровня ударного шума под перекрытием (Iу, дБ). Например, Iв межквартирных стен и междуэтажных перекрытий жилых зданий должен составлять не менее 50 дБ, а Iу для тех же перекрытий — 67 дБ.

Звукоизоляция шума ограждающими конструкциями

Проблема звукоизоляции в зданиях по-настоящему острая, поскольку в последнее время применяются, как правило, более сборные
индустриальные конструкции. Чем больше масса ограждающей конструкции, тем лучше ее звукоизолирующая способность, но это противоречит принципу современного строительства — минимум материалоемкости. Отсюда следует, что необходимо изыскивать другие конструктивные решения, обеспечивающие звуковой комфорт.

Для достижения надежной звукоизоляции помещений от воздушного и ударного шумов необходимо:

- не допускать в ограждениях щелей, отверстий, неплотностей сопряжений;
- применять двухслойные стены и перегородки со сплошной воздушной прослойкой и жесткими связями по контуру;
- применять многослойные конструкции полов с опиранием на несущие конструкции перекрытий через засыпки, упругие прокладки или сплошные слои прокладок («плавающие» полы);
- избегать зыбкости полов (деформаций, прогибов);
- избегать «акустических мостиков» при устройстве двухслойных ограждений — жестких включений, связывающих между собой слои;
- облицовывать однослойные стены гибкими слоями в виде гипсокартонных, древесноволокнистых плит толщиной не более 1,5 см с
воздушным промежутком не менее 4 см;
- предусматривать крепление плинтусов только к полу или только к стене;
- предусматривать зазор между конструкцией пола и примыкающими стенами, заполненный звукоизоляционными материалами;
- проектировать элементы ограждений из материалов, не имеющих сквозных пор;
- применять в конструкциях дверей и ворот пороги, уплотняющие прокладки в притворах, плотную пригонку полотна к коробке;
- проектировать двойные двери с тамбуром и облицовкой звукопоглощающими материалами;
- применять в конструкциях окон многослойное остекление, увеличенную толщину стекол, уплотненные притворы переплетов, закрепление стекол в переплетах упругими прокладками;
- использовать подвесные потолки с заполнением звукоизолирующими материалами;
- производить заделку проемов после прокладки через ограждения различных коммуникаций (труб, проводов, воздуховодов);
- применять системы ограждающих конструкций, устраиваемых по принципу «коробка в коробке» (для студий звукозаписи). Показать больше