Курс лекций по дисциплине Строительное дело §1

Курс лекций по дисциплине Строительное дело
§1. Классификация СМ.
СМ разделяют на природные (естественные) и искусственные.
Природные: лесные (круглый лес, пиломатериалы), каменные плотные и рыхлые
горные породы (естественные камни, гравий, песок, глина) и др.
Искусственные: Вяжущие вещества (цемент, известь), искусственные камни (кирпич,
блоки), бетоны, растворы, металлические и тепло-гидроизоляционные материалы,
керамические плитки, синтетические краски, лаки и др. материалы,
производство которых связано с химической обработкой.
СМ классифицируют:
1) По назначению и области применения, например
Кровельные - рубероид, асбестоцемент и др.;
Стеновые - кирпич, блоки;
Отделочные - растворы, краски, лаки;
Облицовочные Гидроизоляционные и другие.
2) По технологическому признаку их изготовления, например
Керамические Синтетические и другие.
Особая группа 3) Теплоизоляционные, имеющие общее свойство - малая объемная
масса и низкая теплопроводность.
СМ которые добывают или производят в районе строящегося объекта, принято
называть местными СМ. К ним прежде всего относятся: песок, гравий, щебень, кирпич,
известь и др. При строительстве зданий и сооружений необходимо в первую очередь
использовать местные СМ, что сокращает транспортные расходы, составляющие
значительную часть стоимости материалов.
§2. Физические свойства СМ.
К физическим свойствам относят:
Плотность, объемную массу, пористость, водопоглощение, влагоотдачу, влажность,
гигроскопичность,
водопроницаемость,
морозостойкость,
воздухо-,
газо-,
и
паропропускаемость, теплопроводность, огнестойкость и огнеупорность.
Плотность - масса единицы объема вещества в абсолютно плотном состоянии без пор
и пустот.
Чтобы определить плотность
разделить на объем V:


 , г/см , кг/м , необходимо массу сухого материала m
3
3
m
;
V
где m - масса образца сухого материала Г, КГ;
V - объем этого образца без пор и пустот, см3, м 3.
Таблица №1
МАТЕРИАЛ
Гранит
Известняк
плотность, кг/м 3
2500-2700
1800-2400
Песок
Гравий
Кирпич глиняный
Бетон тяжелый
Бетон легкий
Цемент
Сталь
Дуб
Сосна
Минеральная вата
1450-1650
1400-1700
1600-1900
1800-2400
500-1800
700-1300
7800-7850
700-900
400-600
200-300
Пористостью -материала называют отношение объема пор к объему материала.
 0  (1 
0
) * 100%

величина пористости СМ колеблется от 0% ( стекло и металл ) до 95% для
пенопластов.
Плотность, плотность и пористость СМ имеют очень большое значение в
строительстве, т. к. с ними связаны такие свойства СМ, как водопоглощение,
водопроницаемость, морозостойкость, прочность, теплопроводность и др.
Водопоглощение СМ называют их способность впитывать и удерживать воду.
Определяют его по разности массы в насыщенном водой и абсолютно сухом состоянии
и выражают в процентах массы абсолютно сухого материала.
Âì àñ =
m2 -m1
100%,
m1
или в процентах объема образца,
B ì àñ=
m2 - m1
1 00 %,
V1
где m1 и m2 - массы образца соответственно сухого и насыщенного водой, V - объем
образца в естественном
состоянии, см3.
В мас для пористых теплоизоляционных материалов может быть больше 100%.
Влагоотдачей называют свойство материала отдавать влагу окружающей среде при
соответствующих условиях ( нагрев, движение воздуха ). Благодаря этому свойству СМ
высыхает
( например штукатурка ) до воздушно-сухого состояния.
Влажность материала, т. е. содержание ( по массе ) воды в см,
W
m2  m1
100%;
m1
где m1 и m2 - масса образца соответственно сухого и влажного материала.
Гигроскопичностью называют способность пористых материалов поглощать воду из
воздуха при увеличении его влажности.
Водопроницаемость - это способность материала пропускать воду под давлением.
Морозостойкость - это способность материала в насыщенном водой состоянии
выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков
разрушения и значительного снижения прочности. Измеряется количество циклов
замораживания и оттаивания. По числу выдержанных циклов замораживания и
оттаивания СМ делятся на марки: Мрз 10,15, 25, 35, 50, 100, 150, 200.
Воздухо-, газо-, и паропропускаемостью называют способность материалов
пропускать воздух, пары, газ через толщу под давлением.
Теплопроводность - свойство материала передавать через свою толщу тепловой
поток, возникающий в следствии разности температур на ограничивающий
поверхностях материала.

(лямбда) - показатель теплопроводности

=
Q * a
;
S * (t1  t 2 ) * Z
( Вт/м 0С ) единица измерения
a
Если принять:
( = толщина материала )=1мм,
S - площадь стены =1 м2,
0
( t1-t2 ) - разность температур = 1 ,
Z - время прохождения теплового потока = 1 час. Тогда получим

=
Q
, т. е. теплопроводность равна количеству теплоты ( Дж ), проходящего в течении
1 часа через образец данного материала толщиной в 1 мм и площадью поверхности 1
2
0
м при разности температур на поверхностях образца 1 .
Значение теплопроводности колеблется от 0,035 ( Дж ) у пенопластов, 0,82 ( Дж ) у
глинобитного кирпича, до 2,9 ( Дж ) у гранита.
Теплоемкостью
называют свойство материала поглощать при нагревании
определенное количество теплоты.
Огнестойкостью называют способность СМ выдерживать без разрушений действия
высоких температур в условиях пожара. По степени огнестойкости СМ делятся на 3
группы:
Несгораемые -бетон, кирпич, металл;
Трудносгораемые - асфальт;
Сгораемые - дерево, рубероид, пластмассы, краски.
Огнеупорностью называют свойство СМ выдерживать длительное воздействие
высокой температуры не расплавляясь и не деформируясь.
По степени огнеупорности СМ делятся на 3 группы:
Огнеупорные - выдерживающие действие температур выше 15800С ( шамотный
кирпич ).
Тугоплавкие - выдерживающие действие температур от 13500С до 15800С (
гжельский кирпич, гжельская керамика ).
Легкоплавкие - выдерживающие действие температур с огнеупорностью ниже
13500С ( обыкновенный глиняный кирпич ).
§3. Механические свойства СМ.
Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться
разрушительному или деформирующему воздействию внешних сил.
Механическими свойствами являются;
Прочность удару
Упругость
Пластичность
Хрупкость
Сопротивление
Твердость
Истираемость
Прочность - свойство материала сопротивляться разрушению под действием
внутренних напряжений, возникающих от внешних нагрузок, температур и других
факторов.
Упругостью - называют свойство СМ восстанавливать первоначальную форму и
размеры после снятия нагрузки, под действием которой формы материала
деформируются .
Например: резина, сталь, древесина.
Пластичность - это способность материала под влиянием действующих усилий
изменять свои формы и размеры без образования разрывов и трещин и сохранять
изменившуюся форму и размеры после снятия нагрузки.
Например: глиняное тесто, разогретый асфальт.
Хрупкость - свойство СМ мгновенно разрушатся под действием внешних сил при
незначительных деформациях.
Например: стекло, керамика.
Сопротивление удару - способность материала сопротивляться ударным
воздействиям.
Твердостью СМ нарывают свойство сопротивляться проникновению в него другого,
более твердого материала.
Например: из природных каменных материалов наименьшую твердость по десяти
бальной шкале твердости минералов имеет тальк (1), а наибольшую алмаз (10).
Истираемостью называют свойство СМ уменьшатся в объеме и массе под
воздействием истирающих условий. Это свойство учитывают при подборе СМ для
дорожных покрытий, полов промышленных зданий, для ступеней, лестниц и др.
Глава 2. Лесные СМ и изделия из них.
§1. Лесные СМ.
Древесина является одним из самых древнейших СМ.
Учитывая высокие физико-механические свойства и сравнительно небольшую
объемную массу, для строительных целей чаще применяют древесину хвойных пород:
сосна, ель, лиственница, кедр и реже древесину твердых лиственных пород: дуб, бук,
граб, клен, ясень, береза.
Для временных сооружений и вспомогательных конструкций
( опалубка, навесы, обрешетка ) используют древесину мягких лиственных пород:
осина, ольха, тополь, липа.
Таблица №2 Среднее значение физико-механических свойств основных хвойных и
лиственных пород ( при 15%-ой
влажности ).
Порода
Объемная
Предел прочности, МПа
масса, кг/м 3
При сжатии
при сгибе
при растяжении
вдоль волокон
Сосна
530
44
79
115
Лиственница
680
51
97
129
Ель
460
42
77
122
Дуб
720
52
94
129
Ясень
710
51
115
166
Бук
650
46
94
129
Береза
640
45
100
120
Лесные СМ подразделяются на Круглые лесоматериалы и Пиломатериалы.
Круглые лесоматериалы представляют собой очищенные от коры и сучков отрезки
древесных стволов и в зависимости от диаметра в верхнем торце подразделяются на,
Бревна диаметр не менее 14 см, длинна 4-6,5 м.
Подтоварник диаметр 8-13 см, длинна 3-9 м.
Жерди диаметр 3-7 см, длинна 3-9 м.
Пиломатериалы получают продольной распиловкой бревен.
По характеру обработки бывают обрезные и не обрезные.
По форме поперечного сечения пиломатериалы разделяют на:
1.
- Исходный материал: -бревно
( пиловочник ).
В зависимости от отношения ширины к толщине пиломатериалы разделяют на
доски, бруски, брусья.
Доски изготавливают толщиной от 13 до 100 мм и шириной от 80 до 250 мм, но всегда
отношение ширины к толщине более 2-х.
Бруски представляют собой пиломатериалы толщиной до 100 мм при отношении
ширины к толщине менее 2-х.
Чаще бруски имеют квадратное сечение.
Брусья имеют толщину и ширину более 100 мм.
Из древесины изготавливают строительные изделия строганые, погонажные (
доски для пола, плинтусы, наличники для дверей, поручни для перил и др.), для
паркетных полов , столярные
( окна, двери ), фанеру и др.
Природные каменные СМ и изделия из них.
§1. Природные каменные СМ и изделия из них
Бутовый камень, крупные обломки горных пород ( размер в поперечнике 15-30 см,
масса отдельных камней от 15 до 40 кг ). Получаемые при разработке
преимущественно известняков, доломитов, песчаников. Применяют для кладки
фундаментов, при возведении гидротехнических, транспортных сооружений и т.п.
Облицовочные плиты из природного камня (гранита, сиенита, диорита, кварца,
лабродорита, известняка, мрамора и др.) для лицевых поверхностей.
Природные пески широко применяют в естественном состоянии, а также в качестве
заполнителя для строительных растворов и бетонов.
Гравий - продукт естественного разрушения горных пород и представляет собой смесь
каменных зерен округлой формы размером от 5 до 70 мм.
Керамические СМ и изделия из них.
§1. Основные виды керамических СМ и изделий.
Керамическими называют искусственные каменные материалы, изготовленные
из природных глин с минеральными и органическими добавками, путем сушки и
последующего обжига.
Классификация керамических СМ и изделий,
По 1) назначению, 2) структуре, обожженного СМ и 3) качества исходного сырья.
1) По назначению керамические СМ и изделия разделяют на
1) стеновые ( кирпич, камни пустотелые ); 2) кровельные
( черепица ); 3) теплоизоляционные ( керамзит, аглопорит );
4) облицовочные ( плитки, кирпич, камни ); 5) трубы
( канализационные, дренажные ); 6) санитарно-технические
( умывальники, раковины и др. ); 7) для полов ( плитки );
8) дорожные ( клинкер-высоко прочный кирпич, получаемый из специальных глин
обжигом до спекания, используется для мощения дорог, полов в промышленных
зданиях и др.)
(“Не путать со спортивным гребным академическим судном ( из досок ) “клинкер”,
используемым в учебных целях”).
9) огнеупорные и кислотоупорные изделия.
2) По структуре: пористые ( водопоглощение > 5% )
плотные (водопоглощение < 5% ).
3) По качеству: грубые, тонкие , огнеупорные.
§2. Характеристика керамических СМ.
1) Стеновые материалы.
1. Кирпич строительный - изделие, размеры и масса которого позволяют укладывать
его в конструкции одной рукой.
65  3 мм (или
88 для модульного)
-строительный глиняный
обыкновенный
сплошной.
250
120  4 мм

6 мм
  16 ì
ì
- строительный глиняный
обыкновенный дырчатый
( для уменьшения массы ).
Из трепелов и диатомитов ( тонкопористая рыхлая осадочная порода ). Шлаковый.
2. Керамические пустотелые камни - размер 250*120*128 мм и укрупненные
250*250*138.
- пустотелость повышает
теплоизоляционные
 12 ì ì
свойства.
138
250
120
Таблица №3 Основные характеристики кирпича.
Кирпич
Марки
по Марки
прочности
морозостойкости
(циклы)
1. Глиняный:
обыкновенный
75-300
15-50
пустотелый
75-250
15-50
2. Из трепелов и
75-200
15-35
диатомитов
3. Шлаковый
25-75
10
по Объемная масса, кг/м3
1800
1300-1450
700-1300
1400
2) Кровельные материалы. Из-за большой объемной массы и хрупкости редко
применяют для кровель одноэтажных жилых и сельскохозяйственных зданий.
3) Теплоизоляционные керамические материалы.
Керамзит - объемная масса 150-180 кг/м3 .
Аглопорит - объемная масса 300-1000 кг/м3 .
Диатомит - объемная масса 100-735 кг/м3 .
Трепел - объемная масса 100-735 кг/м3 .
3
Перлит вспученный- объемная масса 100-500 кг/м .
Легкий пористый СМ в виде гравия, получаемый при обжиге легкоплавких
гранитных пород, способных вспучиваться при высокой температуре (1050-13000С ).
Диатомитовые и трепельные материалы в виде кирпичей и блоков.
Глава 5.
Минеральные вяжущие СМ.
§1. Классификация вяжущих СМ.
Строительными минеральными вяжущими материалами
называют тонко измельченные порошкообразные вещества, которые при затворении
водой образуют пластичное тесто, способное с течением времени в результате физикохимических процессов затвердевать и переходить в каменевидное состояние.
Разделяют на 1) воздушные и 2) гидравлические.
1) Воздушные
ВСМ, будучи смешанными с водой, способны затвердевать,
длительное время сохранять и повышать свою прочность только на воздухе.
Это: воздушная известь , кислотоупорный цемент, гипсовые, жидкое стекло и
др.
2) Гидравлические вяжущие - материал, способный затвердевать, длительное время
сохранять и повышать свою прочность не только на воздухе, но и в воде.
Это: гидравлическая известь, цементы ( кроме кислотоупорного ), специальные
цементы и др.
Для снижения расхода вяжущих материалов применяют Добавки. Добавки наполнители и прочие это известняк, песок, глина, изверженые горные породы, шлак,
зола и пр.
§2. Цементы.
Основной вяжущий материал. В зависимости от исходного сырья
и
составляющих добавок все цементы разделяются на:
1. Портландцемент.
2. Шлакопортландцемент.
3. Пуццолановый портландцемент.
4. Расширяющийся и безосадочный цемент.
5. Глиноземистый цемент.
6. цемент для строительных растворов.
1. Портландцемент - основное вяжущее с добавками гипса для регулирования
сроков схватывания цемента. Начало схватывания наступает через 1-2 часа конец
через 4-6 часов.
Марку цемента устанавливают по пределу прочности при сжатии и изгибе и
разделяют на марки 300, 400, 500, и 600.
Применяют для всех видов строительных конструкций, кроме, конструкций
подверженных воздействию морской, минерализованой и проточной воды.
Разновидности
портландцемента:
пластифицированый,
гидрофобный,
сульфатостойкий, быстро твердеющий, белый, цветной и пр.
2. Шлакопортландцемент. Получают путем добавления от 30 до 60% доменного
гранулированного шлака. Более водостоек, соленостоек, меньшие объемные
деформации. Марки 200, 300, 400 и 500. Стоимость ниже на 15-20%.
3. Пуццолановый. Присутствует активная минеральная добавка. Быстро
твердеет в воле. Применяют для изготовления конструкций в подводных и подземных
частях сооружений. В сухих условиях твердения практически прекращается.
5. Глиноземистый. Сырьем служит известняк и породы с высоким содержанием
глинозема Al2O3 ( Боксита ) для жаростойких бетонов. В 3-4 раза дороже обычного
портландцемента.
6. Для строительных растворов. Марки 150. Для бетонов и растворов не выше
100.
При хранении цемента всех видов, его активность, с течением времени,
снижается примерно на 5% в месяц.
§3. Известь. Гипс, жидкое стекло, магнезиальные вяжущие.
Известь. Получают путем обжига ниже температуры спекания известняков,
мела, доломита, мергелистых пород в виде комков или порошка.
Приготавливают кладочные растворы, растворы для побелки в качестве
вяжущих материалов.
Жидкое стекло. Получают при сплавлении в стекловаренных чанах чистого
кварцевого песка с содой ( Na2CO3 ) с последующим растворением паром до
консистенции вязкого раствора. По составу бывает натриевое и калиевое.
Из натриевого изготавливают жароупругие бетоны и растворы.
Из калиевого - силикатные краски, кислотостойкие бетоны и растворы.
Гипс.
Получают путем термической обработки
гипсового камня при
0
температуре 150-160 С. Воздушно вяжущие быстро схватываютывающиеся и быстро
твердеющие порошкообразное вещество белого цвета. Начало схватывания не ранее 4
мин. , а конец через 6-30 мин. от начала затворения гипсового теста.
Приготавливают штукатурные растворы, изготавливают гипсовые плиты,
панели, сухую штукатурку, декоративные
детали и др.
Магнезиальные вяжущие материалы. Получают обжигом горной породы
магнезита или доломита. Порошок. Обладает способностью прочного сцепления с
древесными опилками стружками, камышом и другими органическими заполнителями,
которые при этом в изделии не подвергаются загниванию.
Изготавливают фибролит ( теплоизоляционный материал в виде плит размером
550*240*10 см ) и кислолитовые полы ( бесшовный пол или основание под пол из
синтетических материалов ).
Глава 6.
Строительные растворы ( СР ).
§1. Классификация и свойства ( СР ).
Строительными растворами - называют затвердевшую смесь, состоящую из
вяжущего вещества, мелкого заполнителя ( песка ) и воды. Незатвердевший раствор
называют растворной смесью. СР применяют при каменной кладке, для
оштукатуривания поверхностей стен, потолков и др.
По назначению СР бывают следующих видов:
Для кладки, штукатурные,
Специальные ( декоративные, звукоизоляционные, теплоизоляционные, для защиты от
радиоактивных излучений ).
По составу: простые и сложные.
Простые состоят из одного вида вяжущего вещества и заполнителя, например
цементный раствор 1:3 ( цемент:песок );
Сложные - из нескольких вяжущих и заполнителя, например цементно-известковый
раствор 1:3:5 ( цемент:известь:песок ).

Если плотность (
) растворов будет более 1500 кг/м3, такие растворы
называются тяжелыми. Если менее 1500 кг/м3 - легкими.
Для приготовления растворов применяют различные вяжущие:
цемент, известь, гипс.
Марки СР определяются испытанием на сжатие образцов, изготовленных из
растворов в виде кубиков со стороной 7,07 см.
Марки растворов приняты следующие: 1, 4, 10, 25, 50, 75, 100, 200, 300.
Низкие марки растворов применяют для штукатурных растворов и для кладочных
растворов в малоэтажном строительстве. В многоэтажном строительстве кладку
осуществляют на СР марок 25, 50, 75 и 100. Для особенно ответственных конструкций
применяют более высокие марки растворов.
К растворной смеси предъявляются следующие требования:
1) Должны обладать подвижностью ( растекаться по поверхности камня ).
2) Пластичностью.
3) Водоудерживаемостью ( низкая водоудерживающая способность СР приводит к ее
расслаиванию при транспортировании ).
Мелкий заполнитель - песок должен иметь размер зерен не более 5 мм.
При монтаже стен из бетонных панелей горизонтальные швы заполняют СР
марок не ниже 100.
В зимнее время стены кладут способом замораживания, т. е. с применением
подогретого раствора, при этом замерзание СР происходит спустя некоторое время
после обжатия его кирпичем.
Широко применяют СР, твердеющие при отрицательной температуре. Эти растворы
подогревают с использованием химических добавок ( например поташа, нитрита
натрия, хлористого натрия ).
Глава 7.
Бетоны и железобетон.
§1. Классификация бетонов.
Бетоном
- называют искусственный каменный материал, получаемый в
результате твердения рационально подобранной, тщательно перемешанной и
уплотненной смеси минерального вяжущего вещества, воды, заполнителей и в
необходимых случаях специальных добавок.
По физико-мехоническим свойствам бетоны разделяются:
3
Особо тяжелые - плотность более 2500 кг/м .
3
Тяжелые (обычные) - плотность 1800-2500 кг/м .
3
Легкие - плотность 500-1800 кг/м .
Особо легкие и теплоизоляционные - плотность < 500 кг/м3.
Для приготовления бетонных смесей применяют питьевую или природную воду,
не содержащую вредных примесей, которые препятствуют нормальному схватыванию и
твердению бетона.
Заполнители ( песок, щебень или гравий ) занимают 80-85% объема и образуют
жесткий скелет препятствующий усадке.
К особо легким бетонам относится газобетон. Для получения газобетона в
цементное тесто вводят добавку извести-пушонки и алюминиевого порошка, в
результате чего происходит вспучивание цементного теста, которое затвердевает,
сохраняя пористую структуру. Для ускорения процесса состав подогревают до 30-500С.
При разливке газобетона в формы их заполняют на половину. Эти бетоны обладают
хорошими звукоизолирующими свойствами и огнестойкостью, легко обрабатываются.
§2. Железобетон. ( Ж/Б ).
Ж/Б. Представляет собой строительный материал в котором соединены в
монолитное целое затвердевший бетон и стальная арматура. В ж/б сжимающие
нагрузки воспринимает бетон, а растягивающие усилия - стальная арматура.
К недостаткам ж/б относят большую массу конструкций, что приводит к
увеличению транспортных расходов, повышенную звуко и тепло проводимость и низкую
трещиностойкость.
Лекция 3.
Глава 8.
Искусственные каменные материалы на основе
минеральных вяжущих веществ.
§1. Изделия на основе извести и гипса.
Кроме материалов и изделий, изготавливаемых из цементных бетонов и
раствор есть и другие виды искусственных каменных материалов, изготавливаемых на
основе различных минеральных вяжущих веществ:
Силикатный кирпич и различные силикатные изделия: на основе воздушной
извести.
Плиты, камни и гипсокартонные листы: на основе гипсовых вяжущих.
Фибролита ксилолит ( теплоизоляционные плиты ) - на основе магнезиальных
вяжущих веществ.
Асбестоцементные материалы - на основе асбеста.
Кирпич. По форме и размерам не отличается от керамического кирпича, кирпич
прессуют из известково-песчанной смеси следующего состава, %:
Чистый кварцевый песок - 92-95%,
Воздушная известь - 6-8%,
Вода - примерно 7%.
С. кирпич нельзя применять в увлажненных участках конструкций, а также для кладки
печей, дымовых труб, т. к. при действии высоких температур но разрушается.
Гипсокартонные листы, гипсобетонные панели.
Гипсовые плиты - применяют для перегородок, внутренней отделки стен,
потолков.
Асбесто бетонные изделия - основное свойство - не горит изготавливают:
асбестоцементные кровельные и обшивочные профилированые листы, кровельные
плитки, трубы.
Глава 9.
Строительные металлы.
§1. Классификация металлов.
Металлы применяемые в строительстве разделяют на 2 группы.
1) Черные.
2) Цветные.
Черные: представляют сплав железа с углеродом, кремнием и др. Чугун, сталь.
Если в сплаве железа содержится 2-4,3% углерода называется чугун. Если в
сплаве железа содержится < 2% углерода называется сталь.
Сталь классифицируется на углеродистые и легированные в зависимости от
процентного содержания углерода.
Низко углеродистые: применяются в конструкциях зданий и сооружений,
Углиродистые: применяются в мостостроении, машиностроении.
Высокоуглеролистые - известны как стали инструментальные.
Для повышения коррозийной стойкости и увеличения механических
характеристик в состав стали вводят добавки: никель, хром, марганец, медь, алюминий
и др. и такие стали называют легированные.
Цветные металлы. В чистом вине применяются очень редко. Чаще
употребляются сплавы на базе алюминия, меди, олова, свинца, цинка. очень высокая
стоимость ограничивает их применение.
§2. Металлы, применяемые в строительстве.
Изготовление стальных изделий осуществляют прокаткой, волочением, ковкой,
штампованнием и прессованнием.
Номенклатура стальных профилей приведена на Рис. №1.
1. Равнобокий угол.
5.Рифленая
2. Швеллер..
3. Двутавр.
На Рис. №2 показаны основные виды арматуры для ж/б
конструкций.
1. Гладкая стержневая.
4. Рельс.
2. Горяче катаная периодического профиля.
Марки стали по пределу прочности при растяжении в ( Мпа ) обозначают
буквами Ст. и цифрами от 0 ( 310 МПа ) до 6 ( 600 МПа ).
Наиболее часто применяются Ст. 3 ( 380-490 МПа ) с относительным удлинением 2326%.
Глава 10.
Теплоизоляционные и акустические материалы.
§1. Классификация и свойства.
Теплоизоляционными - называют материалы, применяемые в строительстве
для защиты зданий и сооружений от потери тепла и холода.
Применение теплоизоляционных материалов при строительстве гражданских и
промышленных зданий сокращает расход основных конструктивных материалов:
бетона, ж/б, кирпича и древесины, уменьшает массу конструкций зданий, что дает
возможность применять крупные сборные блоки.
Для удобства применения и правильной оценки технических свойств
теплоизоляционных материалов их целесообразно разделять в зависимости от
следующих признаков:
По основному сырью;
По внешнему виду и форме;
Структуре;
Теплопроводности;
Средней плотности;
Жесткости.
§2. Неорганические теплоизоляционные материалы.
К неорганическим теплоизоляционным материалам относятся
пено - и газобетон, керамзит, минеральная вата, стекловата, пеностекло и др.
Газобетон, и керамзит мы уже рассматривали.
Минеральная вата. Сырьем для производства этого материала являются
горные породы ( мергель, известняк и др. )
или шлаки подвергающиеся плавлению в варганках и разливанию горячего раствора в
волокна при температуре 1300-14000С.
Средняя плотность минеральной ваты 75-125 кг /м3.
Шлаковата используется для теплоизоляции ограждающих конструкций в
зданиях, утепления трубопроводов, изготовления гранулированной ваты, войлока,
матов, плит.
Стекловата - материал, используемый для теплоизоляции горячих
0
поверхностей с температурой нагрева до 450 С. Сырьем для изготовления этого
материала служит бой стекла. Технология приготовления стекловаты имеет много
общего с производством минеральной ваты. Из жидкого расплава стеклянной массы
путем раздува или продавливания через специальную сетку получают тонкие
стеклянные нити. На основе стекловаты путем прошива изготавливают маты и
полотнища. Средняя плотность стекловаты 75-125 кг/м3.
Пеностекло - материал ячеистой структуры, получаемый из вспученной
газообразователями расплавленной стекломассы.
Применяют в качестве теплоизоляции строительных конструкций.
Вспученные перлит и вермикулит - изготавливают из природных перлита и
вермикулита. Обжигом при температуре
0
900-1200 С. Используют как засыпной утеплитель, а также в качестве заполнителей
легких бетонов.
Асбестовые волокна и изделия. К ним относятся: асбестовая бумага огнестойкие листы толщиной 0,3-1,5мм,
асбестовый картон толщиной 2-12мм, асбестовый войлок
- слоистый листовой
материал толщиной 5-50мм.
Асбестовые цементные плиты:
Асбозурит - порошкообразная смесь асбестовой пыли с молотым доломитом или
трепелом.
Совелит - порошкообразная смесь асбеста с магнезиальными вяжущими.
Перечисленные материалы применяют для тепловой изоляции оборудования и
0
0
трубопроводов, работающих при температуре до 500 С, а асбозурит - до 900 С.
§3. Органические теплоизоляционные материалы.
Органические
теплоизоляционные
материалы
получили
широкое
распространение в строительстве вследствии наличия в природе сырья для их
получения и высоких теплоизоляционных свойств.
Древесноволокнистые ( ДВП ) теплоизоляционные плиты получают путем
горячего прессования с пропитками синтетическими смолами отходов древесины и др. (
соломы, камыша ). Средняя плотность их 150-250 кг/м3. Применяются для
теплоизоляции стен, потолков, перегородок, акустической изоляции театров,
концертных залов и др.
Фибролит.
Камышовые плиты. Для малоэтажной застройки. Недостаток: сгораемость,
загнивание при увлажнении.
Пенополистирол: представляет собой твердый материал с равномерно
замкнуто-пористой структурой. Средняя плотность 25 кг/м3. Плиты размером 100*500*10 см. применяют в качестве изоляции трехслойных
стеновых панелей, стен холодильников.
Пенополиуретан: может быть жестким и эластичным. Средняя плотность 30200 кг/м3. Жесткий плитный пенополиуретан
применяют в качестве утеплителя трехслойных стеновых панелей.
Большинство теплоизоляционных материалов вследствии высокой пористости
обладают способностью поглощать, что позволяет использовать их в качестве
акустических
( звукоизолирующих ) материалов для изоляции от шума.
Глава 11.
Битумные и дегтевые вяжущие и материалы
на их основе
§1. Битумные и дегтевые вяжущие.
Природные и искусственные органические вяжущие материалы, основными
признаками которых являются способность размягчаться ( разжиживаться ) при
нагревании и восстанавливать первоначальную вязкость при охлаждении, разделяют
на 2 группы: битумные и дегтевые.
Битумные вяжущие в зависимости то исходного сырья бывают:
1) Природные битумы.
2) Асфальтовые породы.
3) Нефтяные битумы.
1) Природные битумы - органические вещества черного и темно коричневого
цвета, почти лишенные запаха, в чистом виде встречаются довольно редко. Чаще они
пропитывают горные породы ( известняк, ракушечник ). Изготавливают битумные лаки.
2) Горные породы, содержащие от 5 до 20% природного битума называют
асфальтовыми. Изготавливают из асфальтовых пород измельченных до тонкого
порошка - асфальтовые мастики асфальтовые бетоны.
3) Нефтяной битум являются продуктом переработки нефти
и ее смоляных остатков.
В зависимости от вязкости битумы разделяют на твердые, полутвердые и жидкие.
Твердые и полутвердые разделяют на строительные и кровельные.
Основным недостаткам нефтяных битумов это: повышение твердости и
хрупкости с течением времени.
Из твердых и полутвердых изготавливают асфальтовые дорожные мастики и
бетоны, кровельные и гидроизоляционные рулонные материалы.
Жидкие битумы используют только для устройства дорожных покрытий.
Дегтевые вяжущие являются продуктом переработки
каменного угля или горючих сланцев.
В строительстве находят применение каменноугольный деготь
( жидкий ) и пек ( твердый ).
Применяют при строительстве дорог и для изготовления кровельного толя.
В строительстве
широко применяют рулонные, битумные и дегтевые
материалы.
Основные рулонные, кровельные материалы изготовляют из специального
картона путем пропитки его органическими вяжущими веществами.
В зависимости от вяжущего материала разделяют на битуминозные ( рубероид,
пергамин ) и дегтевые ( толь ).
Глава 12.
Стекло и изделия из него.
Стеклом называют изотропный, хрупкий, прозрачный материал. Оно хорошо
характеризуется высокой прочностью при сжатии, но малой прочностью при ударе т.е.
является хрупким материалом. Средняя плотность стекла 2500 кг/м3. Обладает низкой
теплопроводностью. Стекло выпускают в виде листовых материалов, труб, отдельных
изделий и архитектурных деталей.
Листовое:
обычное оконное, витринное, армированое, узорчатое и др.
стекло.
Обычное оконное в виде плоских листов толщиной 2-6 мм, от 250*250 до
2000*2000 мм.
Витринное стекло крупноразмерное полотно толщиной 6-10мм.
Армированое изготавливают запрессвкой в расплавленную стекломассу
металической сетки. Обладает повышенной прочностью на изгибе и огнестойкостью.
Применяют для устройства перегородок и остекления фонарей промышленных зданий
Общие сведения о зданиях.
§1. Классификация зданий.
Все, что создано человеческим трудом для обеспечения материальных и
культурных потребностей общества , принято называть сооружениями.
Разновидностью сооружений являются здания. ( Рис. №1 ).
13
11
14
12
9
9
10
8
15
7
6
5
4
3
2
1
Где:
1 - подошва фундамента,
9 - карниз,
2 - подвальное перекрытие,
10 - чердачное перекрытие,
3 - фундаменты,
11 - стропила,
4 - перегородка,
12 - кровля,
5 - внутренняя несущая стена,
13 - дымовая труба,
6 - междуэтажное перекрытие,
14 - слуховое окно,
7 - наружная несущая стена,
15 - цоколь ( нижняя часть
8 - оконный проем,
наружной стены ).
1
Здание представляет собой объем, внутреннее пространство которого
используется для различных видов человеческой деятельности.
Внутреннее пространство делится на помещения. Помещения, полы которых
расположены на одном уровне, образуют этаж.
В зависимости от 1) назначения здания подразделяют на:
1) промышленные (производственного назначения ),
2) гражданские (жилые дома, школы, общественные здания
и др.),
3) сельскохозяйственные (с/х производства).
Здания подразделяются на отапливаемые и неотапливаемые.
2) По этажности здания различают:
Одноэтажные, малоэтажные ( до 3 этажей включительно )
многоэтажные ( 4-9 этажей )
повышенной этажности ( 10-20 этажей )
высотные ( > 20 этажей ).
В зависимости от расположения различают этажи:
наземные;
цокольные; ( полуподвальные )
подвальные;
мансардные; ( чердачные )
надземные. К надземным этажам относятся все этажи, полы которых расположены не
ниже спланированной вокруг здания земли, тротуара или отмостки.
Цокольные ( полуподвальные ) и подвальные этажи загублены ниже
поверхности земли, тротуара или отмостки, причем цокольный не более чем на ½
высоты помещения ( считая от пола до потолка ), а подвальный - более чем на ½
высоты помещения. Мансардным считается этаж расположенный в пределах чердака. (
По французки мансарда чердак. )
При определении количества этажей здания учитывают только надземные
этажи.
В зданиях повышенной этажности и высотных особым видом этажа является
технический этаж, где размещается
санитарно-техническое оборудование и коммуникации, обслуживающие здание.
3) По конструкции стоек:
1) мелкоэлементные ( из кирпича, керамического камня, мелких блоков и др. );
2) крупноэлементные ( из крупных блоков, панелей );
3) из монолитного бетона.
4) По способу возведения:
1) полносборные из конструкций и деталей заводского изготовления;
2) неиндустреальные из кирпича или керамического камня.
5) По степени огнестойкости делятся на степени:
1, 2, 3 - каменные конструкции;
4 - деревянные оштукатуренные;
5 - деревянные не оштукатуренные.
Здания делят на классы в зависимости от градостроительных требований и
народнохозяйственной значимости самого здания. Каждая группа зданий по
совокупности присущих им признаков делится на 4 класса .
Для каждого класса в соответствии с видом здания устанавливают его степень
огнестойкости, долговечности, допустимую этажность и эксплуатационные требования.
Класс устанавливается проектной организацией на основании указаний СНиПа.
Например к 1 классу: относятся крупные общественные здания (театры, музеи и др.)
2 классу: школы, больницы, детские учережденения, предприятия
общественного питания и торговли.
3 классу: жилые дома до 5 этажей.
4 классу: жилые дома в 1,2 этажа и другие здания к которым
предъявляются минимальные требования.
§2. Конструктивные схемы зданий.
Элементы зданий делятся на 2 основные группы: 1) несущие 2) ограждающие.
Несущие- воспринимают на себя нагрузку от массы здания, находящихся в нем
людей, оборудования и внешние нагрузки (снег, ветер). К ним относятся следующие
элементы зданий: фундаменты, колонны или столбы, стены и перекрытия.
Ограждающие - служат для защиты помещений от атмосферных осадок, а
также для изоляции помещений одного от другого. К ним относятся наружные и
внутренние стены, перегородки, перекрытия и полы и др.
Отдельные элементы зданий (стены и перекрытия) могут выполнять
одновременно 2 функции ( 1 и 2 ). Несущие элементы здания в совокупности образуют
пространственную систему, называемую его несущим остовом. В зависимости от вида
несущего остова различают 2 основные конструктивные схемы зданий - бескаркасную
( с несущими стенами ) и каркасную.
В основе бескаркасных зданий полезную нагрузку воспринимают несущие
наружные и внутренные ( поперечные или продольные ) стены.
В каркасных зданиях все нагрузки воспринимаются системой стоек ( колонн ),
которые вместе с горизонтальными элементами
( прогонами, ригелями ) образуют каркас. Каркасные схемы зданий бывают с полным и
неполным каркасом.
Каркас называют полным, если его вертикальные элементы расположены как
по периметру наружных стен, так и внутри здания.
Одноэтажные каркасные здания.
Каркас ( одновременно с рисунком ) из ж/б или стальных колонн образующими
вместе с несущими конструкциями покрытия поперечные рамы и разного рода
продольных элементов - фундаментальных, обвязочных и подкрановых балок,
подстропильных ферм и других связей, которые придают каркасу в целом
пространственную жесткость и устойчивость.
Расстояние между колоннами каркаса в продольном направлении ( вдоль оси
здания ) называется шагом колонн ( B), а в поперечном - пролетом ( L ). размеры
пролета и шага колонн называют сеткой колонн.
Рис. №2.
1
B
2
B
3
B
4
L
А
L
В
С
Одноэтажные каркасные здания состоят из ( Рис. №2 ).
1 - колонка,
2 - ригель,
3 - стропильная ферма покрытия или ( балка ж/б),
4 - плита покрытия,
5 - стена ( панельная или кирпичная ),
6 - подкрановая балка,
7 - консоль,
8 - световой или аэрационный фонарь,
9 - мост крана,
10 - рельс или подкрановый путь,
11 - кабина,
12 - тележка с грузоподъемным механизмом.
8
3
4
2
12
10
5
6
7
1
11
Н - высота
здания
9
150 мм
В многоэтажных зданиях в продольном направлении устойчивость здания
обеспечивается стальными связями, которые устанавливают по каждому продольному
ряду колонн и в покрытии
( тогда они будут горизонтальными ).
При шаге колонн 6 м - крестовые
вертикальные связи.
Фундаментальная балка.
6м
При шаге 12 и 18 м - портальные
связи.
12, 18 м
Лекция 5.
Многоэтажные гражданские здания
Сооружают 3-х типов: Каркасно-понельные,
безкаркаснопонельные и с несущими кирпичными стенами.
Высота этажа зависит от назначения и принимают ее равной:
2,8 - для жилых домов и гостиниц.
3,3 - для административных зданий, учебных и торговых заведений.
3,6 и 4,2 - для зданий спец. назначения ( конструкторские бюро, лаборатория ).
Схемы
гражданских
зданий:
а) каркасных
1) с пространственными рамами
1 полный каркас
2) к поперечным рамам каркаса
2 в отличии от 1 могут отсутствовать
продольные связи.
3 в отличии от 1 могут отсутствовать
поперечные связи.
4) С неполным каркасом
4 каркас только в середине здания а
стены ( наружные ) несущие панельные
или кирпичные.
б) Безкаркасные панельные.
Панели
перекрытия
Ограждающие
самонесущие
1) С продольными
несущими стенами.
Продольные
несущие
Ограждающие
самонесущие
2) С поперечными несущими
стенами.
Основания и фундаменты.
§1. Основания.
Основанием называют толщу грунта или скальных пород расположенных под
фундаментом и воспринимающих нагрузку от здания или сооружения.
Прочность и устойчивость зданий и сооружений в значительной степени зависят
от правильного выбора оснований и конструктивного решения фундаментов.
Если основанием служат грунты в условиях естественного залегания, то их
называют естественными, а грунты, предварительно уплотненны и укрепленные теми
или иными способами - искусственно улучшенными основаниями сооружений.
Простейшим видом грунтовых искусственных оснований являются песчаные
подушки ( 100-150 мм ). Слой слабого грунта под будущим фундаментом удаляют и
вместо него насыпают песок
( с тщательным уплотнением ) или вместо песка ( гравий, щебень ).
К более сложным основаниям относятся основания с вяжущими материалами.
§2. Фундамент.
Фундаментом называют нижнюю подземную ( или
подвальную ) конструктивную часть сооружения, которая служит для передачи
нагрузки на основание.
1
Н-3
2
Верхняя граница фундамента и граница между его уступами называется обрез
фундамента 1;
поверхность опирания фундамента на основание называется подошва 2;
Расстояние от планировочной отметки до подошвы фундамента называется
глубина заложения 3;
1) По виду материалов фундаменты могут быть: бетонные, ж/б, бутовые.
2) В зависимости от конструктивной схемы и способа передачи нагрузок на
основание фундаменты разделяют на:
1) ленточные - в виде ленты, являющейся продолжением несущей стены здания,
3) столбчатые - в виде отдельных столбов или системы столбов и фундаментальных
балок,
3) сплошные - в виде плиты под всем зданием,
4) свайные - в виде отдельных свай, связанных между собой с помощью ростверка.
3) По способу производства работ разделяют на монолитные и сборные.
В зависимости от конструктивной схемы здания, характера и величины
действующих на фундамент нагрузок, наличия подвала, глубины промерзания грунтов
и гидрогеологических условий назначают материал, конструкцию, размер и глубину
заложения подошвы фундамента.
Глубина заложения фундаментов зависит то глубины залегания слоев грунта,
принятых за естественное основание и она должна быть не менее 0,5 м от
планировочной отметки для фундаментов под внутренние стены и для всех
фундаментов, расположенных на скальных породах;
для фундаментов под наружные стены глубину заложения во влажных грунтах
принимают на 0,5-0,25 м ниже уровня сезонного промерзания грунтов.
Подошва фундамента должна быть ниже пола подвала
на 0,4-0,45 м.
Ленточные фундаменты: создают как правило под сплошные несущие стены.
По форме в поперечном сечении бывают:
прямоугольными
трапецевидными
ступенчатыми
Бывают сборные и монолитные.
Столбчатые фундаменты: под несущие стены при небольших нагрузках.
На столбчатые фундаменты укладывают ж/б фундаментальные балки, которые
воспринимают нагрузку от стен и связывают их между собой.
Под колонны каркасных зданий столбчатые фундаменты в виде башмаков стаканного
типа, или сборные столбы.
Сплошные фундаменты: в виде монолитных ж/б плит устраивают под все
здание, когда на фундамент действует значительная нагрузка, а грунты основания
очень слабы, или когда необходимо защищать подвал от проникновения грунтовых вод
при высоком их уровни.
По характеру работы: различают сваи-стойки 1), передающие нагрузки от
здания на плотные массивы грунта и 2) висячие сваи, уплотняющие основание, которое
воспринимает нагрузку от здания за счет сил трения, возникающих на боковой
поверхности сваи от воздействия грунта.
По конструкции: различают забивные и набивные
( выполняемые на месте строительства после бурения и заполнения скважин бетонной
смесью ).
Висячие
Плотные
слои
грунта
Стена
Гидро изоляция
Раствор 400 мм ( монолитный или сброный )
(
100 мм
Выпуск арматуры
Без ростверковый фундамент. Выполняют надземные сборные головки на
сваях и по выровненной плоскости которых укладывают плиты подвального
перекрытия.
Сверху ложатся плиты
перекрытий
Стена
§4. Подвалы, подполья, их гидроизоляция.
Стены подвалов образуют помещения подземного этажа.
При высоте помещения > 2 м они образуют подвал.
При высоте < 2 м - техническое подполье.
Для защиты конструкций здания от грунтовой сырости применяют
горизонтальную и вертикальную гидроизоляцию.
Горизонтальная гидроизоляция служит препятствием капиллярному подъему
влаги в вышележащие участки стен.
Вертикальную гидроизоляцию выполняют окрашиванием наружных стен
фундамента битумной мастикой.
Для отвода атмосферных осадков вдоль наружных стен устраивают отмостку неширокую, но не < 0.5 м с уклоном от здания 2...3%, асфальтовая толщиной 20-25 мм,
а перед окнами подвальных помещений устраивают приямки. ( Рис. №1 )
Цоколь
Отмостка
Стальная
решетка
Стенки приямки выполняют из П-образных ж/б элементов или кирпича. Сверху
приямок ограничивают стальной решеткой, дно выполняют с уклоном от стены здания.
Стены.
§1. классификация стен.
Стены разделяются на наружные и внутренние.
внутренние стены, которые воспринимают нагрузки от перекрытий, ограждают
лестничные клетки и разделяют помещения с различной температурно-влажностными
условиями, называются капитальными.
По виду материалов различают стены: из кирпича, керамических, бетонных и
естественных
камней,
блочные,
панельные,
монолитные
ж/бетонные,
из
асбестоцементных и стальных листов.
В зависимости от конструктивной схемы здания стены могут быть: несущими,
которые кроме массы стен воспринимают нагрузки от перекрытий, кровли, кранов,
ветра и др.;
Самонесущими, воспринимающими нагрузки от собственной массы стен всех
этажей, а также и ветровую нагрузку;
Ненесущими ( навесными ), которые воспринимают нагрузку только от
собственной массы и от ветра в пределах одного этажа высотой не более 6 м.
§2. Конструкция стен.
Стены из кирпичных камней являются одним из наиболее распространенных
видов конструкций стен зданий.
Толщину стены принимают кратной длине кирпича или его половине и
выполняют в 1/2; 1; 1 1/2; 2; 2 1/2 и 3 кирпича.
Стены выполняют из сплошной и облегченной кладки.
Сплошная кладка. Ее выполняют из всех видов кирпича и камней. Швы кладки
заполняют раствором. Для обеспечения монолитности
стен кладку ведут с
обязательной перевязкой вертикальных швов.
Кирпичи, уложенные вдоль стены, образуют ложковые ряды, а уложенные
поперек - тычковые. Определенный порядок в чередовании тычковых и ложковых
рядов называют системой перевязки.
Сплошная кладка применяется в нижних этажах многоэтажных зданий где
действуют значительные нагрузки. Стены из камней
( бетонных и природных ) применяют в цоколях, стенах подвалов, влажных и мокрых
помещениях.
510 мм
Тычковый
ряд.
Ложковый
ряд.
Тычковый
ряд.
Облегченная кладка. В этой кладке часть конструкций из основного материала
заменяют теплоизоляционным материалом.
Различают 3 основных вида облегченной кладки:
1) Степлоизоляцилнной плитой с
внутренной стороны.
250
или
Утеплитель
380
Утеплитель.
Гибкая связь из
стальных скоб.
30
120
120
2) С теплоизоляцией внутри стены.
3) Колодцевая кладка с сыпучим утепителем
и кирпичной диафрагмой.
( для устранения пустот при осадке лучше
использовать смесь заполнителя с вяжущим. )
65
510-680
120
Облегченные кладки применяют в стенах зданий высотой:
несущих - до 5 этажей,
самонесущих - до 9 этажей,
ненесущих ( навесные ) - любой высоты.
Для ограждения помещений с влажным режимом облегченные кладки
применять нельзя.
Для повышения долговечности и архитектурной выразительности зданий
широко применяют наружную облицовку
( не толще 40 мм ) их стен.
Стены из крупных панелей.
Имеют широкое применение. Типовыми чертежами предусмотрены панели 3-х
типов:
1) Сплошные ( однослойные ) - легкобетонные,
2) Трехслойные - из 2-х тонких ж/б оболочек с утеплителем между ними,
3) Однослойные - ж/б для неотапливаемых помещений.
Легкобетонные панели для жилых домов имеют размеры на одну или 2
комнаты. Из них возводят бескаркасные и каркасные здания.
Наружные стеновые панели промышленных зданий имеют 6-12 м ширину и 0,62,4 м толщину. Толщину панелей принимают по теплотехническому проекту.
§3. Архитектурно-конструктивные элементы стен.
Индивидуальный облик зданию придают архитектурно-конструктивные элементы стен.
8
2
3
6, 11
3
5
1
Рис....
7
4
8
1) Цоколь - нижняя часть стены расположенная непосредственно на фундаменте и
выступающая из ее плоскости предназначен для защиты стены от увлажнения и от
механических воздействий.
2) Карниз - верхняя выступающая часть стены.
Кирпичный
ж/бетонный
( карнизная плита )
3) Поясок - горизонтальный выступ в стене ( кроме венчающего карниза ).
4) Пилястра ( или полуколонна ) - вертикальный выступ в стене.
5) Простенок - часть стены расположенная между оконными проемами.
6) Перемычка - конструкция, перекрывающая проем сверху.
7) Фронтон - треугольная часть стены, ограждающая чердак и обрамленная карнизом.
8) Парапет - многоугольное завершение верха стены над крышей, для безопасного
передвижения по крыше.
9) Балкон, 10) Лоджия.
11) Эркер - выступающая часть здания из плоскости наружных стен, является
закрытым балконом ограниченным стенами. Эркеры бывают консольными
начинающимися с уровня второго этажа или пристроенными к зданию т.е. опертыми на
фундамент. Увеличивают освещенность помещения (Пл. Кондратюка треугольные, в
переводе с немецкого “фонарь”.)
Экер
Деформационные швы - это вертикальные зазоры, расчленяющие стену и
заполненные эластичным материалом.
Они предохраняют конструкции стен от появления трещин при перепаде
температур и неравномерной осадки здания. Зимой и летом здание имеет разный
объем - т.е. “дышит”.
Сандрик - маленький козырек над окном или дверью.
Перекрытия.
§1. Классификация.
Перекрытия - горизонтальные ограждающие конструкции, разделяющие по
высоте объем здания на этажи; одновременно они являются и несущими, т.к.
воспринимают вертикальные нагрузки, обеспечивают устойчивость зданий.
1) По расположению в здании перекрытия разделяют на междуэтажные,
чердачные и перекрытия над подвалами.
2) По роду материалов основных несущих элементов перекрытия могут быть
ж/б, деревянными и комбинированными, в которых несущие балки ( ригели ) выполнены
из стали, а плиты перекрытий ж/б.
3) По конструктивным схемам перекрытия делятся на балочные, ребристые и
панельные ( безбалочные ).
Основными элементами перекрытий являются:
несущие конструкции ( балки, ригили и плиты );
щиты настилов;
звуко-, тепло- и гидроизоляционные прослойки;
конструктивные элементы полов зданий.
В качестве теплоизоляции перекрытий, используют пористые сыпучие ( пемзу,
керамзитовый гравий, шлак ) или плитные теплоизоляционные материалы (
минераловатные плиты и др. ).
Для повышения звукоизоляции перекрытий по плитам укладывают слой
пористых или волокнистых материалов, а также прокаленный песок, газобетон и др.
Для повышения огнестойкости деревянных конструкций их поверхности
покрывают специальными огнестойкими составами.
В перекрытиях чердачных и над неотапливаемыми подвалами создают слой
пароизоляции из рулонных материалов ( пергамин, толь ) и теплоизоляции из засыпных
или плитных утеплителей.
В перекрытиях душевых и санузлов перед устройством пола выполняют
гидроизоляцию из рулонных материалов на битумных мастиках. Слой гидроизоляции
поднимается на стены на высоту
100 мм. Качество гидроизоляции проверяют слоем води, заливаемой на поверхность
перекрытия.
плита
стена
ригель
Конструкция полов гражданских зданий классифицируют:
1) По месту устройства - уложенная на перекрытие грунт
( грунт должен быть в подвалах и на первых этажах бесподвадьных зданий ).
2) По материалу покрытия - деревянные, бетонные, керамические, из синтетических
материалов.
3) По виду покрытия - сплошные ( бесшовные ), рулонные.
4) По конструкции подполья - пустотные с вентилируемым зазором между
основанием и чистым полом, беспустотные не имеющие подпольного пространства.
Рассмотрим некоторые конструкции полов:
1) Паркетные, 2) дощатые 3) линолеумные.
1) Паркетные.
Галтель или плинтус
(для заделки зазоров между полом
и стеной)
паркет
шлако бенон
перекрытия
2) Дощатые.
Дощатый
пол
Лага
Антисептировая прокладка
2 слоя толя
Кирпичный столбик
3) Линолеумные.
Бетонная подготовка
Линолеум
Клеящая мастика
Растворная стяжка
Между этажное
перекрытие
Перегородки.
В зависимости от назначения, в гражданских зданиях, различают:
межкомнатные, межквартирные и перегородки, ограждающие санитарные узлы и кухни.
В зависимости от материала и конструкции бывают:
1) Крупнопанельные - ( гипсобетонные, гипсошлаковые и др. )
2) Плитные - ( из мелкоразмерных гипсовых,. гипсобенонных и
др. плит ).
3) Каменные - ( из кирпича, керамических камней, мелкобетонных блоков ).
4) Стеклоблочные - ( из стеклоблоков ).
5) Деревянные.
При выборе типов и конструкций перегородок необходимо учитывать техникоэкономические показатели не только по их стоимости и трудозатратам на возведение,
но и возможности сокращения сроков строительства и использования местных
строительных материалов.
Основные конструкции перегородок.
1) Крупнопанельная гипсобетонная.
монтажные петли
стальные анкеры
скобы (крепятся к
перекрытыям )
ёрш- для крепления к
стене
деревянный реечный
каркас
2) Каменная в1/2 кирпича.
Если размеры перегородки превышают высоту 3 м и
длину 5 м тогда перегородку армируют через 6 рядов кладки.
арматура для объвязки
120 мм
Перегородки нельзя устанавливать на чистые полы.
Глава 19.
Крыши.
Верхнюю конструктивную часть зданий, предназначенную для защиты от
атмосферных воздействий ( дождь, снег и т.д. ) называют крышей. Крыша состоит из
несущей и ограждающей частей.
Крыши классифицируют;
1) По геометрической форме в зависимости от очертаний и размеров зданий в
плане крыши бывают чердачные - одно-,
двух- и четырехскатные, шатровые, сводчатые, купольные, пирамидальные и др.
Двух
Четырех
Одно
Купольные
Шатровые
Ендова (разжелобок)
Фронтон
Сводчатые
Пирамидальные
Щипец
Ребро
Скат
Спуск
Вальша на
2) По
конструктивным решениям
крыши разделяют
чердачные и
бесчердачные ( совмещенные).
Конек
В тех случаях, когда устройство чердака не вызвано технологическими
требованиями и условиями эксплуатации крыши зданий могут быть бесчердачными —
совмещнными .
В многоэтажных промышленных зданиях такие крыши принято называть покрытиями.
3) По роду материалов и типу несущей конструкции крыши устраивают в виде:
деревянных и ж/б строительных систем, ферм, плит и складчатых крупных панелей.
Для облегчения отвода осадков крыши устраивают с уклоном. Уклон зависит от
материала кровли, а также от климатических условий района строительства.
4) Крыши подразделяют на скатные ( надчердачные с уклоном более 100 ),
0
пологоскатные ( с уклоном 2-10 ) и совмещенные с верхним перекрытием плоские ( с
0
уклоном до 2 ) ( в южных районах для отдыха в санаториях, больницах и др. )
Скатами называют наклонные плоскости крыши, причем треугольные скаты
именуются вальмами. Пересечение скатов, образующие выступающие углы
называются ребрами, а образующие выступающие ендовами или разжелобками.
Верхнее горизонтальное ребро называется коньком. Нижняя часть ската - спуск ( или
свес ). Верхняя вертикальная ( торцевая ) часть крыши - фронтон. Несущие
конструкции скатных крыш состоят из насланных стропил или стропильных ферм и
обрешетки устраиваемой по ним.
Обрешетка является непосредственным основанием кровли.
Насланными называются стропила, основные элементы которых ( стропильные
ноги ) имеют не менее двух опор. Устраивают их в зданиях с пролетами между опорами
не более 6м. При большой величине пролетов применяются стропильные фермы.
Простейшие насланные стропила, образующие односкатную крышу, представляют
собой наклонно уложенные мауэрлаты
( подстропильный брус ). Назначение мауэрлатов
- равномерно распределять
давление на каменную кладку стен. Такое решение применяется в зданиях шириной до
5,5 м
Стропильная нога
Маруэрлат ( подстропильный
брусок )

5.5 ì
Если от 5,5 до 8 м, м тогда подстропильные ноги поддерживаются подкосами.
прогон
стойка
подкос
лежень
до 8 м
до 12 м
Стропильные
фермы
представляют
собой
плоскую
геометрически
неизменяемую решетчатую конструкцию. Применяются в основном в гражданских
зданиях треугольной фермы.
Глава 20.
Кровли.
Кровля - это верхний элемент крыши (покрытия) , защищающий здание от
атмосферных осадков.
Различают следующие виды кровли:
1) Листовые — из кровельной стали, асбестоцементных материалов и т. д.
2) Плиточные -- из черепицы, кровельной драни и т.д.
3) Рулонные (мягкие)-- из рубероида и др. синтетических материалов.
4) Мастичные — из битумных, резинобитумных и других армированных
стеклотканью.
Ответственные места кровли — свесы; примыкание к трубам и параметрам при
виде кровельного материала отделывают кровельной сталью.
Глава 21.
Лестницы.
В зданиях ( гражданских и промышленных ) для эвакуации людей и грузов с
этажей устраивают лестницы, экскалаторы, пандусы и лифты.
Лестницы классифицируют;
1)
по
назначению
—
основные
(главные),
вспомогательные
(служебные),аварийные, пожарные, чердачные, подвальные, цокольные (от входа до
уровня пола 1-го этажа).
2) По конструктивным решениям — делят на маршевые
(1,2,3 - по числу маршей в пределах одного этажа), винтовые
(со средним опорным столбом и клинообразными ступенями), приставные и стремянки.
3) По роду материалов — ж/б, стальные, деревянные и смешанные.
Лестницы размещают в отдельном помещении , которое называют лестничной
клеткой. Лестницы состоит из наклонных элементов маршей, и горизонтальных —
лестничных площадок.
Пандусы. Иногда вместо лестницы устраивают пандусы - когда требуется
пропустить между этажами большое число людей. Пандус представляет собой
наклонную плоскость, без ступеней с уклоном от 50 до 120.
Глава 22.
Окна.
Окна должны обеспечивать естественную освещенность помещений,
устанавливаемую нормами. Надо помнить (иметь в виду),
что значительное
увеличение сверх нормы размеров
окон экономически невыгодно, т.к. при строительстве 1 м2 окна дороже 1 м2 стены.
Элементы заполнения оконного проема могут выполнятся из различных
материалов. Основное примение имеют деревянные заполнения. ( В Германии 50%
пластиковые т.к. получили широкое распространение в
послевоенный период
экономии строительных материалов ). Другие материалы более дорогостоящие.
По числу стекол окна бывают с односторонние ( юг ), двойными и тройными (
Якутия ) остекленеем.
Оконные блоки состоят из оконных коробок, остекленных переплетов и
подоконных досок.
Глава 23.
Двери.
Двери состоят из дверных коробок и навешиваемых на них открывающихся
полотен.
По положению в здании двери бывают наружные, внутренние и шкафные.
Наружные - входные и балконные.
По способу открывания - распашные, раздвижные, вращающиеся, складчатые.
Лекция 8.
Технология строительного производства.
Глава 24. Проектирование.
Всякое строительство можно осуществлять только при наличии утвержденного
проекта, который представляет собой комплекс документации в виде чертежей,
расчетно-пояснительной записки, сметы, проектов организации строительства и
производства , работ и др. материалов. Сметная документация в виде сметнофинансового расчета или сметы определяет стоимость строительства; использует ее
при планировании, финансировании, контроля фактических расходов, а также при
расчетах между заказчиками и подрядчиками.
Исходным документом для проектирования для проектирования любого
объекта служит задание на проектирование, в котором определяют назначение и
объём здания, этажность, состав помещений и их габаритность, виды санитарнотехнического оборудования, архитектурно-художественные требования, основные
строительные материалы и их конструкции.
В задании на проектирование намечают также месторасположение здания,
сроки и оч
ередность строительства. При строительстве в городских условиях составной частью
задания на проектирование является архитектурно-планировочное
задание ( АПЗ ).
Процессу проектирования предшествуют изыскательские
геодезические, геологические, гидрологические, климатологические и др. работы по
изучению строительного участка и сбору необходимых данных без которых нельзя
решать правильно задачи проектирования и строительства зданий.
Проектирование ведут по двум стадиям:
сначала составляют технический проект со сводным
сметно-финансовым расчетом в соответствии с заданием на проектирование ( первая
стадия ), а затем разрабатывают рабочие чертежи ( вторая стадия ). Для несложных
объектов допускается одностодийное проектирование.
В состав рабочих чертежей входят:
1) Генеральный план участка и проект вертикальной планировки.
2) Фасады.
3) Планы.
4) Разрезы.
5) Планы фундаментов, перекрытий и крыш.
6) Чертежи деталей конструктивных узлов.
7) Планы, разрезы и аксонаметрические схемы этажей с нанесенными санитарнотехническими сетями отопления, горячего водоснабжения и вентиляции.
8) Отдельно водопровода и канализации.
9) Планы этажей с нанесением сетей, сильных и слабых токов.
10) Схемы газификации здания.
11) Пояснительная записка и сметная документация.
На рабочих чертежах дают спецификации конструктивных
элементов
заводского изготовления, оборудования, материалов, по которым осуществляют заказы
на их поставку.
Строительство зданий ведется по индивидуальным и типовым проектам.
Здания массового назначения возводят по типовым проектам.
Типовым проектом
называют проект, наиболее совершенной по
планировочному и конструктивному решениям, в наибольшей степени удовлетворяют
требованиям экономичности и индустриализации строительства, предназначенный для
многократного использования.
Типовые проекты разрабатывают применительно к заданным географическим
районам, но без ориентировки на определенное место строительства.
Поэтому каждый типовой проект привязывают к конкретному участку ( рельефу,
грунтам, инженерным сетям, к архитектурной композиции соседних зданий и т.п. )
Т.е. привязка проекта заключается в разработке проекта фундаментов,
присоединений к сетям водоснабжения, канализации, теплофикации и т.п.
Применение типовых проектов уменьшает затраты и время на проектирование
и повышает его качество.
Модульная система. Широкое использование заводских деталей из стали,
дерева и сборного ж/б ограниченной номенклатуры, предназначенных для сборки
зданий, основывается на их стандартизации и единой модульной системе.
Модульная система базируется на основном модуле - 100 мм,
на планировочном модуле - 0,5 м
и высотном - 0,6 м.
Все элементы ограждения зданий - стеновые и оконные панели, ворота, плиты
перекрытий и т.д. - кратны по основным размерам этим модулям или их дробной части.
Сетка колонн, образуемая их разбивочными осями, кратна в направлении шага
укрупненным планировочным модулям 6 м; в направлении пролета - 6 м для
одноэтажных и 1,5 м для много этажных зданий.
В промышленном строительстве пролеты зданий устанавливают кратным 6 м (
12, 18 и т.д. ); шаг колонн в промышленных зданиях применяют 6 и 12 м.
Высотные размеры зданий имеют модуль 1,2 м.
Глава 25.
Основные положения технологии строительного производства.
§1. Технология и структура строительного
производства.
Технология строительного производства обозначает совокупность методов и
последовательность выполнения работ по укладке строительных материалов, изделий
и конструкций на строящемся объекте, в результате чего получается готовая
строительная продукция в виде зданий и сооружений.
При
строительстве
зданий
и
сооружений
приходится
выполнять
общестроительные, специализированные и монтажные работы, которые состоят из
простых или сложных строительных процессов.
Строительными
процессами
называют
производственные
процессы,
протекающие на строительной площадке, в результате выполнения которых получают
готовую строительную продукцию.
Рабочей операцией называют технологически однородную и организационнонеделимую часть строительного процесса.
Рабочую операцию выполняют неизменным составом
рабочих-исполнителей, средств и орудий труда.
По сложности выполнения различают простые и комплексные строительные
процессы. Например, кладка кирпичных стен является простым процессом, состоящим
из операций по подаче раствора на стену, раскладке и укладке кирпича, расшивки швов
и проверке на качества кладки.
Возведение дома есть процесс комплексный, т.к. при этом необходимо
выполнить ряд простых процессов по кирпичной кладке стен, монтажу перекрытий,
установку перегородок и др., которые находятся между собой в непосредственной
организационной зависимости и связаны единством конечной продукции в данном
случаи здания.
В зависимости от характера выполняемых работ строительные процессы
подразделяются на основные, вспомогательные и транспортные.
К основным относят процессы, в результате выполнения которых создаются
готовые элементы сооружений - стены, фундаменты, каркас.
Вспомогательными называют процессы, в результате которых сооружают
опалубку, устанавливают леса, укрепляют стены траншей и без которых не могу быть
выполнены основные строительные процессы.
К транспортным относят процессы по перемещению материалов и конструкций
с приобъектных складов или бетонных заводов на рабочее место.
Строительные
процессы
с
использованием
машин
называют
механизированными.
Лекция 9.
Основные положения технологии строительственного производства.
§2. Организация производства в строительстве.
Для производительного труда прежде всего должно быть правильно
организовано рабочее место.
Рабочее место - это пространство, в пределах которого находятся и
перемещаются рабочие, участвующие в выполнении определенного строительного
процесса, а также необходимые материалы, строительные машины и приспособления.
Рабочее место для звена работающих, на котором они находятся в течении
полусмены и более, называют делянкой, а для бригады - захваткой.
Звено- состоит из группы рабочих, численность которой обуславливается
эффективной организацией труда.
Звенья строительных рабочих
объединяют в бригады.
Часть объекта, отводимую для выполнения работ бригаде или звену рабочих,
называют фронтом работ.
При возведении зданий или сооружений рабочие места перемещаются нет
только по горизонтали вдоль фронта работ,
но и по вертикали по ярусам.
Ярусом называют часть здания или сооружения по высоте, которую возводят с
одного рабочего места.
Например:
при кирпичной кладке стен высота яруса из условий высокопроизводительного
труда каменщиков составляет 1-1,2 м, штукатуров -- 1,5 -1,8 м.
При разбивке зданий или сооружений на ярусы по высоте и захватки в плане
создаются условия для одновременного выполнения рабочими профессий различных
работ на отдельных участках возводимых зданий.
Например, если здание по длине разделено на три технологические захватки,
можно одновременно выполнять на первой захватке кладку стен, на второй устройство
фундаментов, а на третьей земляные работы. При этом по мере выполнения работы
бригады будет переходить с захватки на захватку и предоставлять фронт работ
последующим бригадам. Так, звено или бригада, выполнившая земляные работы на
первой захватке, передает фронт работ бригаде по устройству фундаментов, а сама
переходит на вторую. Бригада бетонщиков после устройства фундаментов на первой
захватке передает фронт работ бригаде по возведению стен, а сама переходит на
вторую захватку, где к этому времени закончены земляные работы и бригада
землекопов перешла на третью захватку.
В такой последовательности бригады будут переходить с захватки на захватку и
с объекта на объект, перемещаясь как поток. Такой способ организации работ
называется поточным.
§3. Производство работ.
В строительстве различают два периода; подготовительный и основной.
В подготовительный период выполняются работы по инженерной подготовке
строительной площадки (отводу поверхностных вод, планировке и т.д. ).
Прежде всего на площадке строительства будущего объекта создают опорную
геодезическую сеть. Она состоит из геодезических знаков, фиксирующих место
положения в плане. Их размещают вне контура строящегося здания на участках, не
занятых кранами, приобъектными складами и временными сооружениями.
Для создания высотной основы на строительной площадке устраивают не
менее двух реперов.
А также, в подготовительный период ведут очистку строительной площадки,
освобождая её от строений, предназначенных к сносу. При этом мешающие деревья
пересаживают, а сохраняемые ограждают.
Затем приступают к вертикальной планировке. Срезают растительный слой
грунта и складируют его для использования при благоустройстве. В возвышенных
местах срезают лишний грунт, которым засыпают впадины, а если нет такой
необходимости его вывозят, согласно проекта вертикальной планировки.
Одновременно с помощью бульдозеров и скреперов устраивают корыта для дорог. В
местах подсыпки грунт уплотняют.
Затем строительную площадку ограждают, прокладывают дороги и сети водо-,
электро- и теплоснабжения устанавливают монтажные краны, монтируют временные
здания и сооружения для нужд строительства объекта. Все эти работы и другие (одним
словом) выполняют в соответствии с заранее разработанным стройгенпланом.
Значит Стройгенплан — это масштабная схема, показывающая место
положения строящегося здания, приобъектных складов, временных дорог и
подъездных путей, работающих
кранов и т.д.
Основной период.
Основной период: Включает возведение подземной и надземной частей здания и
отделочные работы.
Работы по возведению подземной части здания называются нулевым циклом.
В этот цикл входит: отрывка котлована, монтаж фундаментов и перекрытия над
подвалом, а также устройство вводов водо-, газо- и электро снабжения, выпусков
канализации и других сетей, подводимых в здание.
Отрывку котлованов и траншей выполняют экскаваторами. Часть грунта,
необходимого для засыпки пазух - пространства между откосами котлована и стенами
подвала, складируют на строительной площадке. Излишки грунта используют для
подсыпки пониженных мест на строительной площадке или вывозят в отвал.
Монтаж подземной части здания из сборных ж/б конструкций ведут с
помощью самоходных кранов ( автомобильных, пневмоколесных, гусеничных ).
К работам нулевого цикла относят устройство полов и кладку перегородок в
подвале, устройство горизонтальной и вертикальной гидроизоляции. Эти и другие
работы выполняют до монтажа перекрытия над подвалом, затем в подвале монтируют
трубопроводы и другие коммуникации.
После монтажа надподвального перекрытия пазухи засыпают грунтом и
уплотняют его.
Одновременно оконные проемы в подвале заполняют блоками и ведут
электромонтажные работы. Работы подземного цикла завершаются устройством
отмостки вокруг здания.
Возведение надземной части здания начинают после завершения работ
нулевого цикла.
Строительство надземной части включает устройство стен, перекрытий,
лестниц, крыши и выполнение комплекса других общестроительных работ.
Эти работы ведут по совмещенному графику.
Например: в кирпичных зданиях на одной половине здания
( захватке ) ведут укладку кирпича, на другой - монтируют сборные ж/б конструкции.
Одновременно с кладкой и монтажом сборных конструкций заполняют оконные
и дверные блоки, штукатурят ниши.
Затем устанавливают стояки трубопроводов и приборы отопления,
прокладывают скрытую электропроводку и монтируют электрощиты.
После этого заделывают отверстия в стенах и укладывают полы.
Растворные стяжки под полы ( для защиты то атмосферных осадков )
выполняют под защитой не менее двух междуэтажных перекрытий.
На чердачном перекрытии до устройства крыши складируют утепляющие и
другие материалы.
Подачу материалов выполняют монтажным краном. После устройства кровли
монтажный кран демонтируют и приступают к работам по благоустройству.
Отделочные работы: начинают после устройства кровли и при наличии
нескольких междуэтажных перекрытий.
Штукатурят обычно кирпичные стены внутри помещений.
На ж/б поверхности междуэтажных перекрытий ( потолки ) наносят тонкий слой
раствора и заделывают стыки конструкций. Штукатурные работы т.е. нанесение
выравнивающего слоя раствора на поверхности стен и перегородок, выполняют после
твердения стяжки подполы.
Прокладку трубопроводов в кирпичных зданиях совмещают со штукатурными
работами.
Облицовку стен и полов ведут в помещениях санитарных узлов, кухонь, холлов
и др. Сан.тех. узлы облицовывают керамической плиткой одновременно со
штукатурными работами, после устройства гидроизоляции в основании пола.
Малярные работы начинают после устройства не менее одного слоя кровли, их
выполняют в помещениях, где закончены штукатурные, санитарно-технические и
электромонтажные работы.
При отделке жилых домов малярные работы включают: окраску потолков —
водно-известковыми составами,
стен — клеевой краской или оклейку их обоями, окон, дверей и
сан.технических устройств — маслянистыми составами.
Завершают малярные работы окраской дощатых полов.
Отделка внутренних помещений заканчивается устройством верхнего покрытия пола,
т.е. укладкой паркета или линолеума.
Устройство полов из линолеума и синтетических плиток относят к
облицовочным работам.
Строительство здания или сооружений завершают разборкой временных
сооружений, окончанием планировки и благоустройства участка, прокладкой
постоянных дорог, тротуаров и озеленением.
ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ
Краткая характеристика предприятий различных отраслей промышленности.
Промышленные предприятия по основному признаку их деятельности делятся на предприятия
обрабатывающей промышленности и предприятия добывающей промышленности.
Предприятия обрабатывающей промышленности. К ним относятся заводы
черной и цветной металлургии. Металлургические заводы большой мощности
занимают территорию 500 га и более, на которой располагается 300-400 зданий
при длине цехов до 1000 м и ширине 300 м. Значительные площади за
пределами завода занимают отвалы шлака, золоотвалы и хвостохранилища
(хвосты- пустая порода, отделяемая в процессе обогащения руды). Основной
вид транспорта на территории металлургических заводов является сеть
железнодорожных путей. Общая длина путей достигает 150- 250 км.
Энергетическое
хозяйство
заводов
состоит
из
электростанций,
теплоэлектроцентралей,
котельных,
трансформаторных подстанций,
компрессорных установок, складов энергетического топлива, газогенераторных
станций, систем прямоточного и оборотного водоснабжения. Заводы имеют
развитое складское хозяйство.
Заводы цветной металлургии
(медеплавильные, алюминиевые, свинцовые, никелевые и др.) по сравнению с
заводами черной металлургии занимают меньшие территории, меньшая сеть
железнодорожных путей.
Машиностроительные и металлообрабатывающие заводы характерны незначительностью
внутризаводских
железнодорожных перевозок. Все
внутризаводские перевозки
осуществляются по безрельсовому, подвесному и стационарному механическому транспорту.
Судостроительные заводы характерны обязательным наличием водной поверхности,
необходимой для размещения вдоль ее берега мест достройки судов и стапелей.
Химические заводы характеризуются раздельным выполнением некоторых производств. Они
обязательно должны быть удалены от жилого района. На таких предприятиях имеется очень
сложная сеть подземных и наземных трубопроводов для транспортирования жидких и
газообразных продуктов производства.
Предприятия строительной промышленности (заводы цементные, кирпичные, стекольные,
деревообрабатывающие, металлоконструкций и др.)
занимают небольшую территорию.
Большое применение имеет автомобильный транспорт. Большое значение для предприятий
строительной промышленности имеет обширное по территории
складское хозяйство,
преимущественно открытого типа.
Предприятия лесной и бумажной промышленности связаны с потреблением большого
количества леса, а следовательно, с наличием больших территорий, занятых лесными складамибиржами. Располагаются такие предприятия по берегам сплавных рек.
Текстильные предприятия часто располагаются в пределах городской черты. Характерным
является значительная плотность многоэтажной застройки.
Предприятия пищевой промышленности разнообразны по роду производства, занимают
небольшие площади. Предприятия пищевой промышленности имеют преимущественно
малоэтажную
застройку.
Сети
инженерных
коммуникаций
развиты
слабо.
Предприятия добывающей промышленности. Предприятия добывающей промышленности
(угольной, железорудной, добычи цветных металлов, минеральных удобрений и др.) связаны с
добычей и предварительной обработкой сырья. Большинство предприятий добывающей
промышленности имеет развитую сеть транспортных и погрузоразгрузочных устройств.
Большая часть территории занята складами полезных ископаемых, крепежного леса,
различными мастерскими, отвалами пустых пород. Для предварительной обработки и
обогащения добытых материалов устраиваются дробильные и сортировочные установки,
обогатительные и агломерационные фабрики.
(Обогащение
Агломерат)
КОНСТРУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Основой формирования производственных зданий служат следующие факторы:
технологические процессы; подъемно-транспортные средства; санитарно-техническая система;
методы строительства; противопожарные мероприятия; градостроительные условия;
социальные факторы.
Технологические процессы обусловлены характером производства.
Технологическое оборудование, размещаемое в производственных зданиях
разнообразно, как по геометрическим размерам, так и по условиям
эксплуатации. Одни из крупных габаритов достигают десятков метров высотой,
например атомные реакторы, котельные установки на ТЭЦ, печи горнообогатительных комбинатов, такие установки размещают только в
большепролетных одноэтажных или двухэтажных зданиях.
На других
производствах применяется мелко станочное
оборудование, которое
размещается
в
многоэтажных
зданиях
(например,
часовые,
приборостроительные заводы, швейные фабрики).
На заводах среднего
машиностроения, текстильных фабриках оборудование и станки размещаются в
помещениях высотой 6-12м.
Производства, характеризуемые избытками явного тепла (более 23 Вт/м3) получили название
«горячих цехов», в них допускается нормами температура воздуха до 33о С.
К таким относятся, например, цеха литейные, сталеплавления, трубопрокатные и т.п. В
помещениях с нормальными температурно-влажностными условиями в зависимости от
категории выполняемой работы – легкая, средней тяжести, тяжелая – оптимальной в
помещениях признана температура воздуха соответственно 20-22, 17-19 и 16-180 С. Для
термоконстантных производств (радиоэлектроника, прецизионное станкостроение) требуется
температура 200С с допускаемыми колебаниями 0,10С.
Для ряда производств характерна
повышенная влажность (цехи целлюлозно-бумажной промышленности, пищевые предприятия).
Метеорологические условия установлены разделом II Санитарных норм проектирования
промышленных предприятий – СН 245-71.
Технологические процессы многих предприятий протекают без выделения
вредных веществ. На химических, нефтехимических и т.п. предприятиях
технологический процесс сопровождается
выделением значительного
количества вредностей. Предельно допустимые концентрации вредных веществ
в воздухе рабочей зоны приведены в СН 245-71.
Предельно допустимыми концентрациями вредных веществ в воздухе рабочей зоны считаются
такие концентрации, которые при ежедневной работе в пределах 8ч. в течение всего рабочего
стажа не могут вызвать у работающих заболеваний или отклонений в состоянии здоровья,
обнаруживаемых современными методами исследования.
ПОДЬЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА
Технологические процессы связаны с соответствующими данному производству
подьемно-транспортными средствами.
По характеру работы подьемно- транспортные средства разделяют на
непрерывного
(трубопроводные,
пневматические,
конвейерные)
и
периодического действия (железнодорожные, автомобильные, электрокарные,
крановые и д.р.)
На предприятиях
тяжелого,
среднего и
легкого машиностроения,
металлургии, строительной индустрии и других отраслей применяют подвесное
крановое оборудование и опорные электрические мостовые краны. В зданиях с
опорными мостовыми кранами нагрузки от кранов передаются на подкрановые
балки, опираемые на колонны.
Грузоподъемность кранов в производственных зданиях разделяется следующим
образом:
малой грузоподъемности – до 5 т; средней – до 50т; большой – до 500т.
Встречаются производства, требующие краны с большей грузоподъемностью,
например, на заводе «Атоммаш» установлены краны грузоподъемностью 1200т
при пролете здания 42м.
САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Санитарно-техническая система производственных зданий
включает
разделы:
отопление
и вентиляция; кондиционирование воздуха; пылегазоочистка;
утилизация отходящего тепла; водоснабжение и канализация; установки по
использованию солнечной энергии.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Несущие конструкции – фундаменты, колонны, фермы, балки(ригели), плиты
перекрытий и покрытий, фахверковые колонны. Ограждающие конструкции –
стены, полы, перегородки, кровли, окна, двери, ворота, фонари. В строительстве
производственных зданий наиболее часто применяют сборные железобетонные
элементы. Габаритные схемы и параметры зданий определены ГОСТ 23838-89
«Здания предприятий. Параметры». Основные объемно-планировочные
параметры
назначаются в соответствии с укрупненными модулями и
приведены в таблице.
Таблица
Элементы зданий
Применяются
Допускаются
Пролеты, м
Шаги колонн, м
Высоты этажей,
м
9;12;15; 18; 24; 30
6; 9; 12; 15; 18
3; 3.3; 3.6; 4.2; 4.8; 5.4; 6; 6.6; 7.2; 7.8; 8.4; 9;
9.6; 10.2; 10.8; 11.4; 12; 12.6; 13.2; 13.8; 14.4;
15; 15.6; 16.2; 16.8; 17.4; 18
10.5;13.5;16.5;21;27
7.5; 10.5; 13.5; 16.5
2.8; 3.9; 4.5; 5.1; 5.7; 6.3; 6.9; 7.5; 8.1; 8.7;
9.3; 9.9; 10.5; 11.1; 11.7; 12.3; 12.9; 13.5;
14.1; 14.7; 15.3; 15.9; 16.5; 17.1; 17.7
ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
Нормативные документы, используемые
при проектировании противопожаных мероприятий производственных зданий:
Противопожарные нормы–СниП 2.01.02–85; Производственные здания - СниП
2.09.02-85; Общесоюзные нормы технологического проектирования – ОНТП 2486 МВД СССР; Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций,
пределов распространения огня по конструкции и групп возгораемости
материалов (М., 1985, 62с.).
Эвакуационные выходы из помещений проектируют в соответствии с
вышеуказанными документами. Выходы считаются эвакуационными, если они
ведут из помещений наружу непосредственно или через коридор, вестибюль,
лестничную клетку. Число эвакуационных выходов должно быть не менее двух,
они должны располагаться рассредоточенно. Категории помещений по
взрывоопасной и пожарной опасности приведены в таблице.
Таблица
Категория
помещения
А
ВзрывоПожароопасная
Б
ВзрывоПожароопасная
Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении
В
Пожароопасная
Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в
том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой,
кислородом воздуха или друг с другом только гореть при условии, что помещения , в которых они
имеются в наличии не относятся к категории А или Б.
Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс
Г
Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 280С.
Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом
воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва
превышает 5 кПа.
Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28
0
С, в таком количестве что могут образовывать взрывоопасные или паровоздушные смеси, при
воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении,
превышающее 5 кПа.
Д
обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы,
жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии
ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ
Многие виды производств с гибкой технологией и мелко станочным
оборудованием могут размещаются как в одноэтажных, так и многоэтажных
зданиях.
Окончательный
выбор
объемно-планировочных
решений
производственных зданий, особенно при их реконструкции,
должен
осуществляются с учетом градостроительных ситуаций. При этом расширяется
практика строительства многоэтажных зданий, со стороны улиц и проездов
располагаются
наиболее
привлекательные
по
внешнему
облику
производственные корпуса.
ТИПЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
По этажности производственные здания подразделяют на одноэтажные,
двухэтажные и многоэтажные. Основные преимущества одноэтажных зданий:
- достаточная простота в организации технологических процессов, в
организации систем контроля и управления производственными
процессами;
- равномерная освещенность рабочих мест через светоаэрационные или
зенитные фонари;
- возможность применения крупных сеток колонн и расположения на
грунте тяжелого и вызывающего вибрацию оборудования;
- простота
осуществления
строительно-монтажных
работ
и
реконструктивных мер в процессе эксплуатации предприятий.
Наиболее существенными недостатками одноэтажных производственных
зданий по сравнению с многоэтажными являются:
- большой расход земли;
- увеличение протяженности горизонтальных инженерных коммуникаций;
- трудность расположения зданий на сложном рельефе;
- дорогостоящие эксплуатационные затраты на отопление и защиту от
перегрева вследствие большой площади покрытия;
- непривлекательность архитектурного облика в виду большой
протяженности здания и малой их высоты.
В зависимости от характера производств одноэтажные здания бывают:
- однопролетные;
- многопролетные с одинаковыми и разными пролетами;
- ячейковой структурой, с квадратной сеткой колонн и пространственной
системой покрытий (своды-оболочки) и т.д.
Для двухэтажных и многоэтажных зданий сокращается территория застройки,
уменьшаются эксплуатационные расходы, вследствие сокращения площади
покрытия, сокращаются расстояния между цехами и т.д.
Многоэтажные
производственные здания применяют в приборостроении, электронной,
электротехнической, швейной, обувной, пищевой и других отраслях
промышленности.
АДМИНИСТРАТИВНО-БЫТОВЫЕ (ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ) ЗДАНИЯ
И ПОМЕЩЕНИЯ
предназначены для размещения в них помещений
социальных служб предприятий промышленности, сельского хозяйства,
транспорта, связи, материально технического снабжения, заготовок,
коммунального хозяйства и бытового обслуживания. В состав помещений
культурно-бытового назначения входят санитарно-бытовые, здравоохранения,
общественного питания,
торговли, службы быта, культуры. К
числу
административных относятся помещения управления, конструкторских и
технологических бюро, информатики и вычислительной техники, учебных
занятий, общественных организаций.