Университет минстроя о Российских разработках для информационного моделирования.

Университет минстроя о Российских разработках...

Какое ПО может предложить России по BIM.

МАЛОЭТАЖНЫЕ ЗДАНИЯ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Одноэтажный одноквартирный дом с деревянными щитовыми стенами. Одноэтажный одноквартирный жилой дом предназначен для заселения одной...МАЛОЭТАЖНЫЕ ЗДАНИЯ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Одноэтажный одноквартирный дом с деревянными щитовыми стенами. Одноэтажный одноквартирный жилой дом предназначен для заселения одной семьей. Квартира состоит из трех комнат, кухни, раздельного санитарного узла, сеней, прихожей и холодной кладовой. В прихожей размещаются встроенные шкафы. Фундаменты под наружные и внутренние стены столбчатые, бутобетонные площадью сечения 0,5×0,5 м 2 , с обрезом на 0,1 м и с минимальной глубиной заложения на 0,5 м ниже уровня спланированной поверхности земли. По местным условиям фундаменты заглубляются или дополняются засыпаемой под столбы песчаной подушкой. Шаг столбов 1,8 м. По наружному периметру и средней продольной оси столбы перекрываются армированным поясом толщиной 50 мм из цементного раствора марки 50.

Выше возводится кирпичный цоколь. С наружной стороны к цоколю примыкает глинощебеночная отмостка шириной 0,7 м с уклоном 1:10 от здания. Верхний слой почвы в подполье срезается и заполняется насыпным грунтом без органических включений слоем 0,2 м. Противокапиллярная изоляция устраивается в двух уровнях: на один ряд кладки выше примыкания отмостки в виде слоя цементнопесчаного раствора состава 1:3, толщиной 20 мм и по обрезу цоколя в виде стяжки из цементно-песчаного раствора состава 1:2. Обвязка стен из антисептированных досок площадью сечения 150×30 мм 2 , связанных с кладкой стальными штырями, укладывается на обрез цоколя по прокладке из просмоленной пакли, обернутой одним слоем рубероида. Все отапливаемые помещения здания ограждаются однотипными деревянными щитами, образующими плиты цокольного и чердачного перекрытия и панели наружных и внутренних стен. Плиты перекрытий пролетом 3,6 м опираются на продольные стены.

Номинальные размеры щитов:
• основные плиты перекрытий 1,2×3,6 м, толщиной, цокольные — 215 мм, чердачные — 160мм;
• основные стеновые панели 1,2×2,5 м, толщиной, наружные — 140 мм, внутренние — 110 мм. Панели перегородок 0,3×2,5 и 0,6×2,5 м, толщиной 50 мм.

Ширина всех доборных элементов до 0,6 м. Теплоустойчивые щиты изготовляются в виде дощатой обвязки с поперечными ребрами, заполненной полужесткими минераловатными плитами и обшитой с двух сторон большеформатной фанерой, щиты перегородок — в виде обвязки из брусков, заполненной отходами древесины и оклеенной с двух сторон твердыми древесноволокнистыми плитами толщиной 4 мм. Для обшивки плит цокольного перекрытия применяется 12-миллиметровая водостойкая фанера, для лицевой стороны наружных стеновых панелей — 8-миллиметровая водостойкая фанера.

Все остальные поверхности плит и панелей могут быть обшиты 8-миллиметровой фанерой или двумя слоями твердой древесноволокнистой плиты толщиной 3,2…4 мм, склеенными полуводостойкими клеями. Для обшивки каркаса листами фанеры или древесноволокнистыми плитами используются гвозди или проволочные скобы, которые забиваются через 100 мм с помощью пистолета. Зазоры между коробками окон и дверей и каркасом панелей конопатятся антисептированной паклей.

Стыки между плитами в перекрытиях и панелями в наружных стенах выполняются «в четверть», уплотняются прокладками из пенополиуретана и просмоленной пакли и сбиваются гвоздями через 400 мм. Швы накрываются наличниками и раскладками, а под обои оклеиваются полоской марли. Стыки между стеновыми панелями и плитами перекрытий и между внутренними панелями стен и перегородок выполняются в виде заводимого в паз гребня, причем паз выбирается в обвязке панелей, а гребень пришивается из накладной рейки или вложенного в паз бруска. Крыша — двускатная по дощатым наклонным стропилам с шагом 1,2 м. Кровля из волнистых асбестоцементных листов по обрешетке из брусков площадью сечения 50×50 мм 2 с интервалом 350 мм. Фронтон, карниз и стены в уровне сопряжений с перекрытиями обшиты вагонкой.

Полы в жилых помещениях и кухне наклеиваются из линолеума в виде ковров, заготовленных размером «на комнату». В санузле — керамические плитки по цементной стяжке, армированной стальной сеткой и уложенной на рубероидный ковер, заведенный на стены.

Стены жилых помещений оклеиваются обоями. В санузле и кухне в зоне расположения оборудования стены облицовываются на высоту 1,6 м полистирольной плиткой, а выше окрашиваются эмалевыми красками. Потолки жилых помещений окрашиваются водоэмульсионной краской белого цвета, в санузле и кухне — эмалевой краской. Дом оборудован водопроводом, канализацией, горячим водоснабжением от колонки на твердом топливе и внутриквартирным отоплением от водогрейного котла КЧММ-2. Дымовентиляционные стояки из красного кирпича в месте прохода через чердачное перекрытие уширены разделкой до 380 мм «от дыма до дерева». Примыкающие к разделке деревянные конструкции дополнительно обмазываются асбестовой крошкой, смоченной в глиняном растворе.

Пол и стены в местах установки кухонной плиты и водогрейной колонки накрываются кровельной сталью по слою асбеста. Стропильная система и обрешетка обрабатываются огнезащитным составом.
Одноэтажный двухквартирный кирпичный дом со стенами из облегченной кладки. В доме две квартиры, каждая состоит из двух жилых комнат, кухни-столовой с подпольем, приспособленным для хранения продуктов, раздельного санузла, прихожей с тамбуром, веранды и холодной кладовой. Прихожая оборудована встроенными и антресольными шкафами. Из кухни — дополнительный выход на приусадебный участок. Планировка квартиры зонирована. Зона дневного пребывания может быть отделена шлюзом от спальни и санузла. Фундаменты столбчатые бутобетонные, аналогичные показанным на листах 71-72 с включением ленточного фундамента, ограждающего подполье. По армированному растворному 40-миллиметровому поясу выкладывается цоколь из кирпича марки 100 на растворе марки 50.

По обрезу цоколя — противокапиллярная изоляция из рубероида. Наружные стены из облегченной кладки с заполнением уширенного шва минераловатными лентами, толщиной 420 и 550 мм соответственно расчетной температуре 30 и 40 °С. Наружная стена ванной из сплошной кладки толщиной 510, 640 и 770 мм соответственно расчетной температуре 20, 30, 40 °С. Стены тамбура и межквартирная стена толщиной 250 мм. Кирпичные перегородки толщиной 120 и 65 мм. Кладка фронтонов толщиной 120 мм с пилястрами. Чердачное перекрытие — по дощатым балкам площадью сечения 50×150 мм 2 с черепными брусками. Балки уложены через 600 мм на наружные стены и дощатые прогоны площадью сечения 100×220 мм 2 . Прогоны расположены касательно продольным осям здания. Между балками — подбор из дощатых щитов. Пароизоляция — один слой пергамина. Утеплитель — минераловатные маты, накрытые известковопесчаной коркой.

Двускатная крыша образована дощатой стропильной системой. Кровля из волнистых асбестоцементных листов по обрешетке из брусков площадью сечения 50×50 мм через 350 мм. Полы — дощатые по лагам на кирпичных подкладках и подсыпке из прокаленной земли. В санузлах полы — из керамической плитки по цементной стяжке и бетонному подстилающему слою. Дымовентиляционные стояки на два дымовых и два вентиляционных канала расположены между кухней и ванной. В уровне чердачного перекрытия они уширены разделками. Кладка наружных стен ведется с расшивкой швов. Внутренние поверхности стен штукатурятся под оклейку обоями. Потолки подшиваются листами сухой штукатурки. В кухне и санузлах панели стен на высоту 1,8 м окрашиваются масляной краской. В ванной комнате потолок накрывается цементной штукатуркой по стальной сетке.

Предусматриваются следующие виды благоустройства: поквартирное водяное отопление от водогрейного котла КЧММ-2, водопровод, канализация или люфт-клозет с выгребом подземным накопителем фекальных стоков, горячее водоснабжение от водогрейной колонки на твердом топливе, газоснабжение от сетевого сжиженного газа. На приведенных чертежах показан вариант с выгребом. Жилой дом с брусчатыми стенами и перекрытиями по дощатым балкам выполнен в традиционных для русского зодчества конструкциях и автономен от внешних инженерных сетей. Он может быть применен при первоочередной застройке в лесных районах.

Ориентация дома — меридиональная. Он содержит шесть двухкомнатных и две трехкомнатные квартиры. Отопление жилых комнат двухэтажными печами с надсадными трубами. Отдельно стоящие коренные трубы с дымоходами кухонных очагов и вытяжными каналами из кухонь, люфт-клозетов и выгребов располагаются между кухней и уборной. Пролеты между продольными стенами 2×7,2 м. Шаг поперечных несущих стен 3,6 и 2,7 м. Последний соответствует лестничной клетке, размещенной в середине здания. Дощатые балки перекрытий уложены на поперечные стены. Фундаменты бутовые, ленточные — под наружными стенами и столбовые — под внутренними стенами, печами и прогонами перекрытия над подпольем. В фундаментах торцовых стен предусмотрены проемы для выгребов.

Выгреб с отсеками по числу обслуживаемых квартир имеет независимую от здания осадку. Стены выгреба выкладываются из кирпича марки 100 на цементном растворе марки 50; днище — бетонное с уклонами в сторону люка; перекрытие — железобетонная плита с люками в каждый отсек. Люки закрываются двойными крышками. Чтобы фекальная жидкость не просачивалась в почву, стены выгреба с внутренней стороны покрываются гидроизоляционной штукатуркой из цементнопесчаного раствора состава 1:2 с железнением поверхности, а с наружной стороны изолируются слоем жирной мятой глины. Для отвода газов отсеки присоединяются к вытяжным каналам. Верхняя часть ленточного фундамента образует цоколь здания. Вентиляция подполья — через решетки в полу первого этажа.

Толщина брусьев наружных стен 150…180 мм, в зависимости от расчетной температуры. Внутренние стены собираются из брусьев толщиной 100 мм. Высота всех брусьев принята 150 мм. Этот размер может быть изменен в соответствии с сортаментом поставляемого леса. Все деревянные части здания заготовляются на деревообделочных заводах и доставляются на место сборки в комплекте. Взаимная связь брусьев в несущих стенах обеспечивается сопряжениями на шпонках в углах, стыках по длине и в простенках с боковинами оконных и дверных коробок. Кроме этого, стены прошиваются деревянными нагелями 25 и длиной 400 мм, располагаемыми в шахматном порядке по высоте здания.

Конопатка между брусьями из пакли или мха раскладывается слоем 10 мм и впоследствии уплотняется до 3 мм при осадке здания. Свободная осадка сруба на 4 % учтена во всех сопряженных с ним конструкциях (оконные и дверные коробки, щиты перегородок, вертикальные брусья сжимов). Сжимы устанавливаются для устойчивости против выпучивания на участках, где длина брусьев короче расстояния между пересечениями стен. Они образуются одно- и двусторонними парными вертикальными брусьями. В зазоры между брусьями вставлены натяжные болты-костыли, забиваемые в каждый четвертый ряд сруба. При двусторонних сжимах болты-костыли могут быть заменены проходящими сквозь всю конструкцию натяжными болтами. При отделке помещений сжимы закрываются наличниками.

Перекрытия укладываются по дощатым балкам. Для их утепления и водонепроницаемости применяются местные материалы (глина, просеянный шлак, прокаленный песок и т. п.). Чистые полы настилаются из шпунтованных досок непосредственно по выровненным балкам. Лестничные марши на деревянных тетивах с набивными «кобылками» устанавливаются с учетом последующей осадки стен. Крыша — двускатная по наклонным дощатым стропилам с кровлей из волнистых асбестоцементных листов. Перегородки собираются из дощатых щитов, расклиненных под штукатурку. Зазоры на осадку сруба оставляются под потолком и закрываются галтелями. Штукатурка выполняется в две очереди. Сразу после сборки дома штукатурятся потолки и перегородки, а спустя год — внутренние поверхности брусчатых стен. Предварительная заводская обработка позволяет рационально использовать отходы лесоматериалов и значительно сокращает трудоемкость строительства по сравнению с аналогичными рублеными конструкциями.

Блок-квартира двухэтажная пятикомнатная со стенами и перекрытиями из ячеистобетонных панелей и плит. Двухэтажная блок-квартира рассчитана на возведение зданий различной протяженности и конфигурации для строительства в сельской местности. На первом этаже в зоне дневного пребывания размещены: жилая комната, кухня, санузел и два крыльца-лоджии перед противоположными входами, на втором этаже в интимной зоне — четыре спальни и санузел с ванной. В подполье высотой 1,8 м устраиваются продовольственные и хозяйственные кладовые. Квартира обеспечивается всеми видами современного инженерного оборудования и благодаря четкому зонированию помещений удобна для проживания большой семьи. Несущая конструкция здания образуется перекрытиями и поперечными стенами, собираемыми с перевязкой вертикальных швов из ячеистобетонных плит и панелей однотипной разрезки. Плиты перекрытий и панели формуются из автоклавного ячеистого бетона плотностью в сухом состоянии 800 кг/м3 марки 50, утолщенные плиты крыши — из того же бетона плотностью 600 кг/м3 марки 25, с каналами-продухами в подкровельной зоне.

Изделия изготовляются по резательной или литьевой технологии. Ширина изделий 1,2 или 1,6 м определяется оптимальным заполнением автоклавов соответственно диаметром 2 и 2,6 м. На монтаже здания, естественно, предпочтительна большая ширина. Лицевые грани изделий покрываются гидрофобными красками. Фундаменты — ленточные сборные из железобетонных плит и бетонных блоков. Толщина ячеистобетонных плит перекрытия 240 мм, плит крыши — 400 мм, стеновых панелей — 250 мм. Перекрытия над лоджиями дополнительно утеплены подшитыми снизу мягкими древесноволокнистыми плитами, с цементной штукатуркой по стальной сетке. Четырехслойная рубероидная кровля защищена от увлажнения изнутри вентиляцией подкровельной зоны через каналы-продухи в плитах покрытия и от механических повреждений посыпкой гравия, втопленного в горячую мастику. В зависимости от климата окна могут быть выполнены со спаренными или раздельными переплетами и с тройным остеклением последних.

Межкомнатные перегородки монтируются из ячеистобетонных «досок» высотой «на этаж», шириной, соответствующей разрезке стен, и толщиной 100 мм. Доборные элементы выпиливаются по месту из основных. Ванная и уборная выгораживаются крупноразмерными водостойкими гипсобетонными панелями толщиной 80 мм. Звукоизоляция со стороны жилых комнат обеспечивается двойными перегородками с 40 миллиметровым воздушным зазором между гипсобетонными и газобетонными панелями. Полы — из паркетных досок или линолеума по подстилающему слою из цементного раствора с ячеистобетонной крошкой, в санитарных узлах — из керамических плиток, в лоджиях перед входами — из цементного раствора с зажелезненной поверхностью, армированного стальной сеткой.

Естественная вентиляция всех помещений, включая подполье, через фрамуги оконных проемов и вытяжные каналы вентиляционного стояка. Отделка наружная: окраска гидрофобными составами, цементнолатексными покрытиями, нанесение цветных фактурных декоративных покрытий. Отделка внутренняя: в комнатах — клеевая окраска, в кухнях и санузлах — масляная окраска на высоту 1,8 м, выше — окраска водоэмульсионными красками. Использование цветовых фактурных покрытий в сочетании с проолифленной древесиной (двери, поручни, фриз) подчеркивает пространственную пластику фасадов и способствует архитектурной выразительности застройки. Показать больше

КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

Отечественное индустриальное строительство унифицированных жилых зданий имеет сравнительно недолгую, но характерную...КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

Отечественное индустриальное строительство унифицированных жилых зданий имеет сравнительно недолгую, но характерную по направлению развития историю, связанную с непрерывно увеличивающимися капиталовложениями государства в эту часть народнохозяйственного плана, с количественным ростом и развивающимися технологическими возможностями домостроительных комбинатов и с возрастающими требованиями к комфорту и эстетическим качествам отдельных зданий и селитебных ансамблей во всех звеньях социалистического общества.

Развитие индустриального строительства ведется на основе большой научной и экспериментальной работы и последующего анализа экономической эффективности конструктивных систем, принятых в данном районе застройки. Переходя к их конкретному применению, следует указать, что различные конструктивные системы при технологической необходимости могут сочетаться под одной крышей.

Например, при размещении в первом высоком этаже встроенных учреждений (магазины, ателье и т. п.) плоскостная конструктивная система (несущие стены) может быть поставлена на стержневую (каркас). Лестнично-лифтовые узлы жилого здания в этом случае пропускаются сквозь каркас и изолируются от встроенных помещений. В планировочном отношении большинство современных пятиэтажных зданий делаются с трехквартирными рядовыми и трех-, четырехквартирными торцевыми секциями. В секции входят до 10 типов малых и больших одно-, двух-, трех- и четырехкомнатных квартир жилой площадью от 15 до 60 м 2 с градациями через 3…5 м 2 , позволяющими удобно расселять семью численностью до шести человек. Ориентация зданий произвольная (за исключением южной ориентации светового фронта лестничных клеток).

Внутри квартир передние делаются шириной от 1,2 м при прямом проносе мебели и от 1,3 м при проносе мебели с поворотом. Большинство квартир не имеет проходных комнат. В квартирах, рассчитанных на семью в три человека и более, ванная и уборная раздельные. В больших квартирах планировка зонирована: санитарные узлы отнесены от кухни к спальням, что создает дополнительные удобства. Проход в кухню изолирован от жилых комнат. Площадь кухни от 6 м2 с рабочим фронтом более 2 м для размещения кухонного оборудования. Жилые комнаты, коридоры и передние оборудуются встроенными шкафами и антресолями, санитарные узлы — навесным шкафом, кухни — навесными шкафами, столом и подстольем для мойки.

Под зданием располагается полупроходное, высотой от 1,6 м, техническое подполье. В подполье размещены все трубопроводы (холодное и горячее водоснабжение, канализация, отопление, газ) и кабели электрической и слаботочных проводок. Там же находится теплоцентр — помещение с приборами, регулирующими работу инженерных сетей. Высота теплоцентра от 1,9 м. Для размещения складских помещений вместо подполья может быть устроен проходной подвал общей высотой от 1,9 м. Подвалы обеспечиваются посекционно непосредственным выходом на улицу и загрузочным люком, встроенным в один из световых приямков. В лестнично-лифтовом узле на первом этаже могут быть размещены колясочные, в зданиях с мусоропроводами — камеры мусороудаления с отдельным входом, в протяженных зданиях — один- два сквозных прохода.

В зданиях высотой до девяти этажей квартиры группируются вокруг лестничной клетки и развивающих ее «карманов». В стенах лестничной клетки расположены электротехнические панели с каналами для проводок электрической и слаботочных сетей. В более высоких зданиях квартиры группируются вокруг лифтового холла, с выходом на незадымляемую эвакуационную лестницу. Над последним этажом обычно размещен полупроходной, высотой до 1,6 м, чердак. В уровне чердака над лифтовыми шахтами расположены машинные помещения лифтов. Попадание на чердак по откидной или стационарной стремянке через люк, накрытый крышкой. С чердака — один-два выхода на крышу, соответствующих сквозным проходам через секцию. Выходы на совмещенные крыши размещены аналогично с верхних лестничных площадок. Показать больше

Регулярная структурная плита из армоцементных элементов.

Конструкция покрытия представляет собой плиту регулярной структуры, собранную из двух...Регулярная структурная плита из армоцементных элементов.

Конструкция покрытия представляет собой плиту регулярной структуры, собранную из двух основных типовых элементов: пирамидального и ребристой плиты. Пирамидальный элемент номинальным размером в плане 3×3 м и высотой 0,9 м отформован в виде четырех равносторонних пирамид. Пирамиды образуются армоцементными гранями, утолщенными армированными ребрами и уширенной вершиной, диагонально расположенной относительно основания. Углы оснований и вершины пирамид снабжены закладными пластинами, приваренными к рабочей арматуре. Закладные детали служат для соединения пирамидальных элементов между собой и с ребристыми плитами. Для восприятия опорных реакций грани и ребра опирающихся на колонну пирамид усилены. В связи с принятой раскладкой разрезка пирамидальных элементов проходит по осям колонны, и каждый из четырех стыкуемых на ней элементов имеет одну усиленную пирамиду. Рядовые ребристые плиты номинальным размером в плане 1,5×1,5 м с высотой окаймляющих ребер 0,1 м и толщиной полки 15 мм опираются срезанными углами на вершины пирамид. Усиленные надопорные ребристые плиты с высотой окаймляющих ребер 0,12 м и толщиной полки 25 мм опираются на вершины пирамид выпусками арматурных каркасов. Их ребра заходят на 20 мм в пазухи и образуют обойму, обжимающую вершину пирамиды. Они раскладываются над усиленными пирамидами.

По периметру консолей опирающегося на колонны покрытия устанавливаются окаймляющие и угловые ребристые плиты Гобразного сечения. Собранная плита высотой 1 м может перекрыть сетку колонн до 18×18 м или пролет 24 м. Грани рядовых пирамид и полки плит армируются ткаными сетками, опорных — сетками из стержневой арматуры. Сборка пространственных каркасов ведется в специальных кондукторах. Бетонирование пирамидальных элементов осуществляется методом вибролитья в двойных стальных формах. Покрытия монтируются укрупненными блоками номинальным размером до 3×12 м. При больших пролетах в проектное положение блоки устанавливаются на временные монтажные опоры, которые снимаются после замоноличивания плиты и набора бетоном 70 % расчетной прочности.

Пазухи между пирамидами используются для прокладки воздуховодов и других инженерных сетей. Структурная плита, собранная из армоцементных элементов, может применяться для покрытия зальных помещений и отдельных павильонов различного назначения. Пространственно-стержневая система типа структуры из стальных трубчатых пирамидальных элементов (на примере покрытия зала 66×60 м). Покрытие зала хоккейного катка в Санкт-Петербурге представляет собой в плане прямоугольник 66×60 м, опирающийся на колонны по контуру 66×54 м, с двумя трехметровыми консольными вылетами по бокам. Несущие конструкции запроектированы в виде металлической регулярной двухпоясной структурной плиты с квадратными ячейками решеток поясов. Стержни верхнего пояса, расположенные параллельно разбивочным осям здания, образуют квадратные ячейки с длиной стороны 3 м. Оси раскосов и стержней нижнего пояса принадлежат вертикальным плоскостям, определяемым диагоналями указанных ячеек. Высота структурной плиты в осях стержней верхнего и нижнего поясов — 2715 мм, около 1/20 54-метрового пролета.

Структурная плита опирается на 20 колонн (по шесть на продольных и по четыре на поперечных гранях зала). Структурная плита вспарушена и образует четыре ската для водостока с уклоном 2 %. Подъем вершины шатра относительно продольных граней соответственно составляет 0,6 м. Основными монтажными элементами конструкции являются решетчатые пирамиды, образованные стержнями верхнего пояса из гнутых швеллеров и четырьмя трубчатыми раскосами, и стержневые трубчатые элементы нижнего пояса. Гнутые швеллеры приняты одинаковой высоты с усилением в сильно загруженных пирамидах. Пирамидальные элементы устанавливаются в структурную плиту вершинами вниз, через шаг, в шахматном порядке. Их основания образуют решетку верхнего пояса, а вершины закрепляются в узлах решетки нижнего пояса.

В уровне верхнего пояса пирамидальные элементы соединяются между собой посредством фланцевого узла на высокопрочных болтах. Передача усилий осуществляется через площадки, обжатые этими болтами (сдвигоустойчивое соединение). В узлах, расположенных по линиям водораздела, предусмотрены клиновидные прокладки между фланцами. В некоторых узлах применена монтажная сварка. В уровне нижнего пояса вершины пирамидальных элементов развязываются трубчатыми стержнями, приваренными через горизонтальные фасонки к вертикальной крестовине вершины. Подкровельный настил образуется ребристыми железобетонными плитами номинальным размером 3×3 м, с высотой контурных ребер 180 мм, опирающимися непосредственно на узлы верхнего пояса (беспрогонное решение). Для уменьшения металлоемкости структуры эти плиты включены в ее работу. Частичная передача усилий обеспечивается сварным соединением закладных деталей плит с узловыми фасонками верхнего пояса структуры и замоноличиванием выпусков фланцев в соединениях углов четырех плит.

Геометрическая неизменяемость структурной плиты гарантируется на период монтажа жесткостью узлов верхнего пояса и постановкой временных связей, в стадии эксплуатации — жесткостью диска, образуемого железобетонными плитами крыши.

Подвижность структурной плиты на опорах под воздействием горизонтального распора предусмотрена: по продольным осям — за счет введения антифрикционной прокладки из фторопласта, по поперечным осям — за счет податливости колонн и узлов. После проявления распорной деформации от нагрузки за счет собственной массы узлы конструкции заглушаются обваркой гаек. Пирамидальные элементы изготовляются на заводе в кондукторах, фиксирующих проектное положение фланцев. Непосредственно перед сборкой поверхности, обжимаемые высокопрочными болтами, подвергаются обработке, которая обеспечивает коэффициент трения не менее 0,45. Монтаж покрытия производится укрупненными блоками на временных опорах. Величина блоков лимитируется грузоподъемностью монтажных кранов. Блоки собираются в зоне работы крана. На бойке раскладываются плети из трубчатых элементов нижнего пояса, сваренных горизонтальными узловыми фасонками. Затем устанавливаются пирамидальные элементы, центрируемые болтами М20, расположенными в их вершинах и пропускаемыми сквозь отверстия в фасонках. Далее пирамидальные элементы сбалчиваются друг с другом и с фасонками плетей.

В целях антикоррозионной защиты все стальные конструкции окрашиваются лакокрасочными покрытиями. Высокопрочные болты цинкуются с пассивированием. Поверхности, соединяемые высокопрочными болтами, грунтовке и окраске не подлежат. (См. приложение 2 — лист 68). Покрытие арочно-вантовой системой пролета с сеткой колонн 12×72 м. Для покрытия учебнотренировочного футбольного манежа Дворца спортивных игр «Зенит» в Санкт-Петербурге применены уравновешивающиеся стальные арочно-вантовые фермы. Они не требуют погашающих распор, специфических для вантовых конструкций дорогостоящих устройств в виде оттяжек, контрфорсов, анкеров или мощных балок подбора, в связи с чем сокращают удельный расход стали на 20…25 %. Несущая конструкция манежа размером в плане 72×126 м образована десятью поперечными рамами и двумя торцовыми фахверковыми стенами. Поперечную раму образует шестиметровый пространственный блок, состоящий из двух наклонных У-образных колонн-подкосов, четырех колонн-оттяжек и двух арочно-вантовых ферм.

Железобетонные колонны-подкосы трапецеидального сечения, высотой 950 мм защемлены в фундаменте и шарнирно примыкают к арочно-вантовым фермам. Железобетонные колонны-оттяжки трапецеидального сечения, переменной высотой от 484 мм по краям, до 910 мм в центре, вверху и внизу закреплены шарнирно. К колоннам-оттяжкам крепятся изнутри стальные оконные рамы, заполненные стеклопакетами. Продольная жесткость основного каркаса обеспечивается проходящими вдоль оголовков колонн стальными неразрезными ригелями, рамно соединенными с арками, и сварными прогонами покрытия, рамно соединенными с вилкообразными оголовками стоек. Фахверк торцевой стены образуют двухветвевые стальные колонны, расположенные с шагом 4×12 м между связевыми шагами 4,5 м. В связевых шагах колонны соединяются крестовыми связями и распорками. Поверху все колонны объединены ригелем, повторяющим очертания арки. Впоследствии жесткость в плоскости стены достигается связью стального фахверка с кирпичной кладкой, из плоскости — связью через диск покрытия с основным каркасом. Связевые шаги обеспечивают монтажную жесткость фахверка. Связи и распорки в них демонтируются по мере возведения торцовых стен.

Пролет перекрывает арочно-вантовая ферма, входящая как элемент в поперечную пространственную раму каркаса. В этой ферме внешние усилия распределяются между сжатым аркой верхним поясом и растянутым вантой нижним, вызывая в них при заложенных в данном проекте параметрах примерно равные усилия. Таким образом, силы распора арки уравновешиваются вантами. Этим данная система выгодно отличается от чисто вантовых конструкций, которые на прямоугольном плане требуют постановки оттяжек, контрфорсов и других дорогостоящих устройств. Предварительное напряжение вант обеспечивает значительное снижение моментов в арке, возникающих при некоторых видах нагрузок. В данном случае применяется одноступенчатый цикл натяжения. Другим приемом, обеспечивающим эффективность статической работы покрытия, является сокращение пролета фермы за счет установки наклонных колонн.

Двутавровая стальная арка, очерченная по вписанной в кривую давления ломаной линии, состоит (кроме опорной части) из прямоугольных участков высотой 900 мм с толщиной полок от 16 мм у опор, до 12 мм в шелыге. Ванты очерчены по кривой давления от постоянно действующей части нагрузки и выполнены из спиральных канатов закрытого типа с заливными анкерами. Положение вант в ферме фиксируют стойки из спаренных труб, а в местах перекрещивания с аркой развитые ребра жесткости. Канаты проходят сквозь вилкообразные оголовки в шарнирно закрепленных сжимах. Перехлест арочного и вантового поясов снижает строительную высоту фермы. По верхнему контуру арочно-вантовых ферм укладываются с шагом до 4,5 м прогоны из горячекатаных профилей, накрываемые стальным оцинкованным профилированным настилом. 12-метровые полотна настила крепятся к прогонам самонарезающими болтами и соединяются между собой комбинированными заклепками. Система связей покрытия соединяет в пространственный элемент связевые фермы у торцов и в середине здания. Его образуют фермы, соединенные попарно в плоскости крыши расположенными между прогонами крестовыми связями, в вертикальных плоскостях на изломах арки — связями в виде ферм с перекрестной решеткой. Вдоль здания эти пространственные элементы соединены распорками и расположенными в крайних шагах прогонов сдвоенными рядами крестовых связей. Система связей обеспечивает восприятие горизонтальных усилий любого направления.

Арочно-вантовая ферма собирается на наземных подмостях. После заварки стыков арки к ней шарнирно крепятся трубчатые стойки. Сквозь их вилкообразные оголовки натягиваются канаты вант. На стенде для изготовления вант осуществляются: размотка, очистка, разметка канатов, заливка анкеров, установка сжимов и другие операции. Перед заправкой каната внутренние поверхности стакана анкера тщательно зачищаются металлическими щетками и промываются бензином. Распущенные концы заправленного в анкер каната обезжириваются. Перед заливкой сплавов анкер нагревается до 150 °С и устанавливается в вертикальное положение, строго соосное канату. Выходящий из анкера канат должен быть вертикальным на длине не менее 1,5 м. В собранном виде арочно-вантовая ферма подается на проектную отметку. Затем проверяется и корректируется начальная геометрия фермы по контрольным отметкам путем регулировки анкерных устройств.

Ванты предварительно напрягаются после укладки прогонов, связей диска покрытия и стального профилированного настила. Натяжение вант ведется синхронно с обеих опор работающими от одного насоса гидравлическими домкратами грузоподъемностью 15…20 т каждый. В состоянии предварительного натяжения канаты по отношению к длине в момент заводки вытягиваются примерно на 90 мм. Натяжение фиксируется вывинчиванием муфт анкерных устройств. В конечном положении муфты закрепляются стопорными винтами. Степень натяжения контролируется величиной удлинения канатов, показаниями манометров у домкратов и окончательной геометрией фермы. Заполнения продольных стен между колоннами-оттяжками образуются стеклопакетами, установленными в стальные рамы из сдвоенных гнуто замкнутых профилей. Мощный ажурный фриз выявлен навешенными перед витражом вертикальными железобетонными брусками трапецеидального сечения.

Световой фронт фасадов заведен за углы здания и ограничивается контрастными ему глухими торцовыми стенами. Рисунок торцовых стен образует вход в здание. Над ним расположены проходящая по всему фасаду галерея с выносными наружными лестницами и эмблема в большом круглом окне, напоминающем «большую розу», центральное окно над входом в готический собор. Архитектурный облик здания в экстерьерах и интерьере лаконичен, выразителен и совокупно с интересно задуманной конструкцией покрытия гармонично подчеркивает его назначение.

Покрытие центрического здания диаметром 180 м стальной провисающей мембраной. Аксонометрический разрез покрытия представлен: столбчатым свайным фундаментом и стальной колонной основного каркаса; деталями опорного кольца и провисающей частью мембраны, подвесного технологического потолка и аэрационного фонаря.
Основной каркас центрического здания спортивно-концертного комплекса в Санкт-Петербурге образуется 56 стальными колоннами. Башмаки колонн опираются на столбчатые фундаменты в виде куста из 12 свай-оболочек длиной до 24 м с монолитным ступенчатым ростверком. Рихтовка анкерных болтов обеспечивается гильзами из асбестоцементных труб, заливаемых после установки колонн цементным раствором. Колонны связаны по высоте промежуточными, кольцевыми, решетчатыми, стальными поясами и верхним железобетонным сборномонолитным опорным кольцом.

Стальная провисающая мембрана в форме шарового сегмента радиусом 404 м, с основанием диаметром 160 м подвешивается к опорному кольцу. Опорное кольцо собирается из внешнего и внутреннего железобетонных сегментных блоков Г-образного сечения, устанавливаемых на столики колонн. Блоки соединяются между собой и с заводимыми в образуемую ими полость арматурными каркасами ванной сваркой выпусков арматуры. Замоноличивание полости до и выше уровня анкерных болтов бетоном марки 400 производится в две очереди соответственно до и после монтажа мембраны.

Для уменьшения неблагоприятных внутренних усилий на краевых участках (моментов краевого эффекта, сжимающих кольцевых усилий) примыкание мембраны к железобетонному кольцу решено монтировать по принципу допуска некоторой свободы угловых и кольцевых деформаций. Конструктивно это осуществлено расположенным по периметру мембраны поясом в 112 выпусков, образованных вырезами эллиптического очертания. Выпуски мембраны шарнирно крепятся на пальцах 160 мм, пропущенных сквозь кольца анкерных болтов. В периферийной зоне мембраны по радиусам основных колонн расположены 56 стабилизирующих полуферм. Последние образованы проходящими по нижнему поясу предварительно напряженными во время монтажа многослойными тросами 55 мм, подвешенными треугольной системой раскосов из стержней 24 мм к радиальным ребрам мембраны.

Система стабилизации завершается промежуточным стальным решетчатым кольцом 72 м, воспринимающим натяжение тросов. Это кольцо подвешивается к радиальным ребрам мембраны на качающихся подвесках длиной около 0,5 м. Стабилизирующая система воспринимает нагрузки ветрового отсоса, особенно интенсивные в периферийной зоне, выравнивает передающиеся на мембрану внешние нагрузки и улучшает динамическую устойчивость всего покрытия.

В центре покрытия расположен аэрационный фонарь. Он опирается на центральное стальное решетчатое кольцо диаметром 24 м, окаймляющее проем в мембране. Каркас фонаря образуют 14 радиальных полуферм, сходящихся в центральном цилиндре. К опорным стойкам полуферм крепится каркас ветроотбойных щитов, вписанный в окружность диаметром 26 м. Плиты покрытия фонаря — стальные, сваренные из гнутых профилей. Радиальные и кольцевые швы между плитами перекрываются стальными нащельниками. Ветроотбойные щиты обшиваются асбестоцементными волнистыми листами усиленного профиля. Собственно мембрана смонтирована из 56 стальных «лепестков» толщиной 6 мм. «Лепестки» свариваются из листовой стали на соответственно оборудованных стендах заводов, производящих рулонированные стальные конструкции для резервуаров. «Лепестки» наматываются устьем внутрь на барабан специальной конструкции. Наружные части мембраны с эллиптическими вырезами раскраиваются на заводе, проходят укрупнительную сборку и сварку на стройплощадке и затем привариваются к «лепестку» мембраны. Сварка производится на расположенном в зоне монтажного крана специальном стенде-кантователе, обеспечивающем двусторонний доступ к ответственным сварным швам.

Мембрана монтируется на заранее собранной «постели» из радиальных и кольцевых элементов. «Постель» образуют тавровые радиальные подкладки, превращающиеся впоследствии в ребра мембраны, и кольцевые прогоны из гнутых швеллеров. В период сборки эти прогоны через монтажные деревянные прокладки воспринимают массу раскатываемых «лепестков». Радиальные элементы заанкериваются в оголовке основных колонн и в центральном кольце, собираемом на временной монтажной башне. Анкера мембраны в наружном кольце первоначально имеют свободу регулировки. К стенкам тавров подвешиваются стержни треугольной решетки и стабилизирующие тросы в прямолинейном положении на монтажных подвесках. Стабилизирующие тросы по концам закрепляются на колоннах и в промежуточном кольце и натягиваются до усилия 820 кН в каждом. В этот период монтажные подвески, идущие от раскосной решетки к прямолинейно натянутым тросам, предохраняют систему от влияния ветра. Проектное положение системы «постели» выверяется геодезическим инструментом и регулируется с учетом упругих и остаточных деформаций стяжками анкеров со стороны центрального кольца.

Рулонированные «лепестки» раскатываются по двум параллельно натянутым над постелью тросам анкерными тележками, передвигающимися по наружному железобетонному опорному кольцу. По тросам катятся съемные реборды барабанов с намотанным рулоном. Барабан вращается системой тянущих и тормозящих лебедок. По мере раскатки полотнище «лепестка» крепится к «постели» монтажными болтами. При этом положение «постели» регулируется анкерными болтами. После раскатки и выверки всех полотнищ радиальные швы между ними накрываются накладками с заранее продавленными отверстиями 16 мм. Перед горячей клепкой эти отверстия рассверливаются в пакете с мембраной и тавровыми подкладками под заклепки 20 мм. После клепки обрезается участок подкладки «постели» в эллиптическом вырезе. Для снятия напряженного состояния этот участок предварительно нагревается в пламени газовой горелки до 400 °С на длине 0,5 м за местом резки. Затем вставляется и заваривается лист на участке окаймления эллиптического выреза.

На последнем этапе стабилизирующие тросы подтягиваются к узлам треугольной решетки и закрепляются сжимами. В результате подтяжки тросы приобретают параболическое очертание, а усилие в каждом достигает 1200 кН. Затем удаляются монтажные деревянные прокладки над кольцевыми прогонами, а к полкам прогонов крепятся рамки акустического потолка. Работа по сборке и регулировке мембраны, монтажу и отделке подвешенных к ней элементов покрытия производится с радиальных катучих подмостей. Конструкции фонаря монтируются укрупненными блоками в виде объединенных связями и накрытых плитами полуферм.
Конструкция мембранного покрытия рассчитана на подвеску технологических площадок, мостиков, декоративного и акустического потолков. Подвеска осуществляется в основном к радиальным ребрам мембраны, промежуточному и центральному кольцам и узлам стабилизирующих ферм. В центральной части мембраны предусмотрено 36 отверстий для водосточных воронок. Защита от коррозии основной несущей конструкции стальной мембраны сверху и на открытом периферийном участке снизу осуществляется металлизацией цинком или покрытием противокоррозионными мастиками непосредственно после клепки швов.

Поверхность мембраны, выходящая в помещение, покрывается на заводе протекторным грунтом марки ГФ-020 и масляной окраской за два раза сразу после монтажа. Сверху мембрана защищается также конструкцией кровли из многослойного рубероидного ковра, уложенного на два слоя стеклосетки по утепляющим пенополистиролцементным плитам. Выступающие наружу из опорного кольца части анкеров с пальцами металлизируются цинком при изготовлении. Тросы стабилизирующих ферм имеют внутреннюю антикоррозионную смазку. Снаружи они вместе с решеткой окрашиваются двумя слоями цинкового сурика на натуральной олифе и слоем масляной краски. Все остальные металлоконструкции защищены грунтовкой на заводе и масляной окраской за два раза на строительстве. Стальное мембранное покрытие применено впервые на круглом плане большого диаметра. Показать больше

ПОКРЫТИЯ КРУПНОПРОЛЕТНЫХ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Покрытие крупнопролетного общественного здания в каждом случае является оригинальной инженерной задачей,...ПОКРЫТИЯ КРУПНОПРОЛЕТНЫХ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Покрытие крупнопролетного общественного здания в каждом случае является оригинальной инженерной задачей, имеющей в историческом аспекте множество решений в виде разнообразных конструкций. Вместе с тем, не претендуя на исчерпывающую полноту изложения темы, можно показать некоторые типовые решения применительно к сборному железобетону и стали и индивидуальные решения, повторно применяющиеся в современной отечественной градостроительной практике, рассматривая их как исходный материал для учебного проектирования.

Сводчатое покрытие из сборных армоцементных оболочек пролетом 40 м. Свод собирается из арок номинальной шириной 1 м. Каждая арка составлена из трех однотипных армоцементных лотковых элементов длиной 13,9 м. В сборе они образуют волнообразную сводчатую поверхность. Распор свода передается подсводными балками на расположенные через 10…12 м контрфорсы или воспринимается затяжками. Толщина сечения лотковых элементов в местах перегиба волн 70 мм и по скату волн 30 мм. Армирование: две тканые сетки, расположенные у поверхностей, и сварная сетка из стержней диаметром 6 мм в середине сечения. В местах перегиба волн армирование усиливается шестью продольными стержнями диаметром 18 мм и дополнительной тканой сеткой. Сочленяемые торцы лотковых элементов снабжены арматурными выпусками, свариваемыми или связываемыми между собой, и пазами треугольного очертания, образующими растворную шпонку

Лотковые элементы торцовой арки отличаются от рядовых наличием бортового ребра и стационарных стальных затяжек, располагаемых с интервалом до 3 м. В лотковых элементах рядовых арок аналогичные затяжки устанавливаются при необходимости на монтажный период. Лотковые элементы изготовляются на виброформовочных машинах по поточно-агрегатной технологии в перемещаемых по рельсам металлобетонных формах. Бетонирование производится специальным бетоноукладчиком методом послойного виброформования. Изготовление и установка арматурного каркаса и укладка бетона в формы протекает как единый процесс, выполняемый машиной. Монтаж свода секциями из трех волн ведется с применением двух временных промежуточных опор длиной 6 м, располагаемых в третях пролета. Поднятые краном на сборку армоцементные элементы устанавливаются в проектное положение размещенными на опорах домкратами. Затем производятся армирование, сварка и замоноличивание швов секции

В поперечных швах стержни большого сечения на гребне волны свариваются встык через посредники или путем ванной сварки. Стержни малого сечения связываются внахлестку и вместе с поперечными стержнями образуют сетку, армирующую сопряжение элементов арки. Продольные швы между арками фиксируются сваркой закладных пластин в гребне волн. Свод замоноличивается цементным раствором марки 300. После набора швами 70 % расчетной прочности домкраты опускаются, и монтажные опоры перемещаются под следующую секцию. Свод накрывается рубероидной кровлей с эффективным утеплителем и пароизоляцией. В качестве утеплителя может применяться пенополистиролцемент плотностью 200 кг/м3 . Пенополистиролцементные плиты размером в плане 2×1,5 м изготовляются на той же виброформовочной машине.

Сводчатые покрытия из сборных армоцементных оболочек пролетом до 50 м применяются в покрытиях различных зальных помещений преимущественно спортивного назначения. (См. приложение 2 — лист 65). Сборные железобетонные сферические оболочки. Оболочки размером в плане 18×24 и 18×30 м представляют собой выпуклые многогранники, образованные системой цилиндрических сводов, вписанных в исходную тороидальную поверхность. Стрелы подъема и кривизна образующих дуг обусловлены максимальным уклоном рубероидной кровли 1:3 по краям оболочки. Совокупность оболочек образует многоволновое покрытие температурного отсека здания. Швы между смежными оболочками замоноличиваются только в опорной зоне на 1/7…1/8 пролета. Для обеспечения возможности краевых тангенциальных перемещений в средней части контура плиты смежных оболочек не соединяются. Конструкция работает по статической схеме отдельно стоящей оболочки.
Собирается оболочка из железобетонных ребристых плит: основных, средних и контурных, номинальным размером 3×6 м, и доборных: крайних и средних, номинальным размером 0,7×6 и 0,4×6 м .

Все плиты криволинейны в направлении наибольшего размера. Они снабжены контурными продольными и поперечными ребрами высотой соответственно 250 и 150 мм. Полки плит имеют толщину в средней части оболочки 30 мм, по контуру 40 мм и в доборных плитах 50 мм. В местах отверстий для зенитных фонарей или дефлекторов полки плит утолщены до 60 мм. Сдвигающие усилия в швах между плитами воспринимаются бетонными шпонками, образующимися в пазах треугольного профиля. При небольших площадях покрытий доборные плиты заменяются монолитными открылками в целях сокращения числа типоразмеров опалубных форм.

Конструкция основных плит предусматривает их укрупнительную сборку в арочные блоки размером 18×3м, оснащенные инвентарной съемной шпренгельной затяжкой. Плиты арочного блока соединяются сваркой закладных элементов и замоноличиваются бетоном марки 300. Жесткость оболочки обеспечивается расположенными по периметру стальными бортовыми фермами сегментного очертания. В крайних панелях верхнего пояса ферм размещены стальные упоры, воспринимающие сдвигающие усилия от оболочки. Смежные оболочки опираются на одну бортовую ферму. Монтаж оболочек начинается с установки бортовых ферм, устойчивость которых обеспечивается съемными монтажными креплениями. Затем укрупненные арочные блоки устанавливаются на бортовые фермы пролетом 24 или 30 м в направлении от 18-метровых бортовых ферм.

Оболочка замыкается в шелыге. Укрупненные арочные блоки привариваются к бортовым фермам, причем к средним бортовым фермам приваривается только оболочка, устанавливаемая первой. Блоки соседней оболочки скрепляются съемными монтажными креплениями с установленной ранее. Крепления снимаются после замоноличивания швов. Бетон замоноличивания также марки 300. Сборные железобетонные сферические оболочки в виде отдельных куполов или многоволновые применяются для перекрытия рынков, автобусных гаражей, спортивных манежей и т. п. сооружений. Показать больше