Напрягаемые арматурные изделия

Укрупненными арматурными изделиями — сетками и плоскими и пространственными каркасами — армируют конструкции ненапрягаемые. Для предварительно напряженных элементов используют канаты (Рис. 1) и арматурные пучки (Рис. 2). Натяжение арматурных изделий осуществляют тремя способами: на упоры, на бетон, электромеханическим.

Натяжение на упоры применяют в производствах сборных железобетонных элементов. Перед бетонированием арматурные изделия натягивают на специальные упоры или формы до заданной величины. Фиксируют с помощью зажимов. После застывания бетонной смеси и достижения бетоном мощности, предусмотренной проектом, арматура освобождается от фиксаторов.

Для осуществления второго способа в опалубке устанавливают каналообразователи, в качестве которых используют трубы, стержни, резиновые рукава с металлическим сердечником. Диаметр каналообразователей на 10-15 мм превышает диаметр арматурного изделия. Извлекают их из бетона через 2-3 часа после окончания бетонирования конструкции. После набора бетоном проектной прочности в отверстия вставляются арматурные изделия, которые затем натягиваются.

Электромеханический метод натяжения заключается в пропускании через арматурные изделия переменного тока определенной частоты. В результате эффекта теплового расширения арматура удлиняется, фиксируется, а при остывании снова укорачивается и передает на бетон сжимающие усилия.

Предварительно напряженные железобетонные элементы обладают высоким сопротивлением динамическим нагрузкам и долговечностью.

Прочие арматурные изделия

Хомуты используются при создании пространственных каркасов. Эти детали принимают на себя часть усилий при эксплуатации конструкции. Хомуты изготавливаются отдельными или из арматурных сеток. Могут иметь форму замкнутых или открытых с одной стороны четырехугольников, охватывают рабочую арматуру с наружной стороны. Изготавливают хомуты на гибочном оборудовании из стержневой или бунтовой арматурной стали.

Монтажные петли, которые устанавливаются для удобной строповки железобетонных изделий, производят в арматурных цехах на гибочных станках из арматурной стали повышенной пластичности.

Закладные детали применяют для соединения сборных железобетонных изделий. Изготавливают из листового, полосового, иногда фасонного — углового — проката. К ним приваривают тавровым или нахлесточным швом нормальные или касательные анкеры, которые служат для крепления арматурного изделия в бетоне. Закладные детали могут изготавливаться с отверстиями, снабжаться упорами для возможности работы на сдвиг, коротышами для фиксирования положения детали или рабочей арматуры. Размер закладных пластин и диаметр анкеров определяется видом стыкуемых элементов и воспринимаемых ими нагрузок. При изготовлении пластин значительных размеров, находящихся сверху при формовании, в них проделывают отверстия для выхода воздуха и возможности контроля качества бетона.

 

 8.Особые требования и конструктивные решения для зданий и сооружений, возводимых в сейсмически опасных районах

При проектировании зданий и сооружений для сейсмических районов необходимо руководствоваться следующими принципами: снижением сейсмических нагрузок путем применения рациональных конструктивных схем, а также облегченных несущих и ограждающих конструкций, обеспечивающих максимальное снижение массы проектируемых зданий и сооружений. Объемно-планировочное и конструктивное решения зданий и сооружений должны удовлетворять условиям симметрии и равномерного распределения масс и жесткостей (рис. 20.1);

Рисунок-20.1 Схема распределения жесткостей в плане здания: а) рекомендуемая симметричная; б) нерекомендуемая ассиметричная; в) то же, с изломом внутренних стен

в тех случаях, когда по архитектурно-планировочным соображениям нельзя избежать сложного очертания здания в плане, его следует разделять антисейсмическими швами на отсеки простой формы (квадрат, прямоугольник) без входящих углов (рис. 20.2);

Рисунок- 20.2 Схема разрезки здания со сложной конфигурацией в плане на самостоятельные отсеки: а) нерекомендуемое решение; б) рекомендуемое решение

Фундаменты здания или его отсеков, как правило, надлежит закладывать на одном уровне. Под несущие каменные стены надо применять ленточные фундаменты при устройстве свайных фундаментов следует отдавать предпочтение железобетонным сваям-стойкам. Ростверки необходимо заглублять в грунт.

В каркасных зданиях и сооружениях конструкцией, воспринимающей горизонтальную сейсмическую нагрузку, может служить каркас, каркас с заполнением, каркас с вертикальными связями или диафрагмами жесткости.

Узлы железобетонных каркасов необходимо усиливать посредством установки арматурных сеток или замкнутой поперечной арматуры.

Диафрагмы и связи, воспринимающие горизонтальную нагрузку, следует устраивать всю высоту зданий, располагая их симметрично и равномерно.

В качестве ограждений каркасных зданий надо применять легкие навесные панели.

Кладка заполнения каркаса должна быть связана с его стойками арматурными выпусками длиной не менее 70 см, располагаемыми через 50 см по высоте.

Кладка самонесущих стен должна иметь гибкие связи с каркасом. Высота таких стен в районах сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов не должна превышать 18, 16 и 9м соответственно.

Крупнопанельные здания необходимо сооружать преимущественно с продольными и поперечными стенами, воспринимающими сейсмические нагрузки. Их конструкции должны обеспечивать совместную пространственную работу всех стен и перекрытий. Для этого следует панели стен и перекрытий проектировать возможно более крупногабаритными; в соединениях панелей стен и перекрытий предусматривать устройство уширенных армированных швов, замоноличиваемых бетоном с пониженной усадкой и другими способами; предусматривать по возможности одинаковую жесткость стен, воспринимающих сейсмическую нагрузку.

Расстояния между поперечными стенами не должны быть более 6,5 м. Стеновые панели должны армироваться двойной арматурой в виде пространственных каркасов или сварных сеток.

Соединение панелей следует выполнять посредством сварки выпусков рабочей арматуры или специально заделанных анкерных стержней с нанесением слоя антикоррозионной защиты и замоноличиванием стыков бетоном.

В зданиях с несущими стенами из каменной кладки рекомендуется в пределах отсека конструкцию и материал принимать одинаковыми, простенки и проемы делать одинаковой ширины.

Конструкции должны воспринимать одновременное действие как горизонтально, так и вертикально направленных сил.

Высота этажей зданий с несущими каменными стенами не должна превышать при сейсмичности 7, 8 и 9 баллов соответственно 6, 5 и 4 м, а отношение высоты этажа к толщине стены не должно быть более 12.

С целью максимального снижения массы в покрытиях производственных и общественных зданий с сейсмичностью 8 и 9 баллов при пролетах 18 м и более необходимо, как правило, применять металлические фермы и алюминиевые панели или стальной профилированный настил. В этих случаях могут применяться также асбестоцементные волнистые листы усиленного профиля. В качестве утеплителя рекомендуется применять эффективные материалы (пенополистирол и др.). В уровне перекрытий необходимо предусматривать устройство антисейсмических поясов (как правило, на всю ширину стены) по всем продольным и поперечным стенам, выполняемых обычно в монолитном железобетоне с непрерывным армированием. Высота пояса должна быть не менее 15 см.

В сопряжениях стен необходимо укладывать арматурные сетки.

Покрытия и перекрытия зданий должны быть жесткими в горизонтальной плоскости и связаны с вертикальными несущими конструкциями.

Сборные железобетонные перекрытия и покрытия необходимо замоноличивать: устройством железобетонных антисейсмических поясов с заанкериванием в них панелей перекрытий и заливкой швов между панелями цементным раствором;

устройством монолитных обвязок с заанкериванием панелей перекрытия в обвязке и применением связей между панелями, воспринимающих сдвигающие усилия;

без устройства антисейсмических поясов, но с применением между панелями, а также между панелями и элементами каркаса связей в виде армированных шпонок, выпусков петель, анкеров и др.

 

Специальные требования при проектировании зданий, находящихся в зонах с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов:

· обеспечивать равномерное распределение жесткостей и масс применяя симметричные конструктивные схемы;

· избегать перепада высот при наличии пролетов, проектируя здания прямоугольной формы без архитектурных изысков в виде эркеров;

· обеспечение монолитности и однородности конструкций из сборных элементов, располагая стыки вне зоны максимальных усилий;

· наименьшее значение сейсмических нагрузок обеспечат правильно выбранные строительные материалы;

· предусматривать условия, обеспечивающие общую устойчивость здания и облегчающие развитие пластических деформаций в соединениях.

·

· В зданиях до 9 этажей включительно конструкции фундаментов, стен подвалов и подземных этажей могут выполняться как в сборных конструкциях, так и в монолитном железобетоне.

· В зданиях выше 9 этажей конструкции фундаментов, стен подвалов и подземных этажей следует выполнять в монолитном железобетоне.

Антисейсмические швы в зданиях со стеновой конструктивной системой устраиваются в виде двойных несущих стен, в каркасных зданиях – установкой двойных рам.

9.Особые требования и конструктивные решения для зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах, над горными выработками.

Просадочные грунты

Конструктивные мероприятия применяют обычно только при строительстве зданий и сооружений на просадочных грунтах со II типом грунтовых условий по просадочности, возводимых с использованием комплекса мероприятий, и назначают, как правило, по расчету конструкций зданий и сооружений на неравномерные просадки грунтов оснований. Мероприятия объединяют в три основные группы, направленные на:
а) повышение прочности и общей пространственной жесткости зданий и сооружений;
б) увеличение податливости зданий и сооружений за счет применения гибких или податливых конструкций;
в) обеспечение нормальной эксплуатации зданий и сооружений при возможных неравномерных просадках грунтов оснований.
Выбор одной из групп мероприятий или их сочетания зависит от конструктивных особенностей зданий и сооружений, а также от их технологического назначения и условий эксплуатации.
Мероприятия первой группы применяются обычно для относительно жестких зданий и сооружений. Мероприятия второй группы, связанные с увеличением податливости зданий и сооружений, применяются, как правило, для податливых и гибких зданий. Мероприятия третьей группы обычно применяются в сочетании с мероприятиями первой или второй группы для зданий и сооружений, оборудованных специальными технологическими устройствами, и направлены на обеспечение нормальной эксплуатации этих устройств при возможных неравномерных просадках грунтов в основаниях и, в случаях необходимости, на восстановление их нормального эксплуатационного положения.
Мероприятия по повышению прочности и общей пространственной жесткости зданий и сооружений включают: разрезку зданий и сооружений осадочными швами на отдельные отсеки;»устройство железобетонных поясов или армированных швов; повышение вида и степени армирования отдельных железобетонных элементов; усиление прочности стыков между отдельными элементами конструкций; устройство жестких горизонтальных диафрагм из сборных железобетонных элементов; усиление фундаментно-подвальной части зданий и сооружений путем применения монолитных или сборно-монолитных фундаментов.
Здания и сооружения в плане целесообразно проектировать простой конфигурации, при которой обеспечивается возможность их разрезки осадочными швами на отдельные достаточно жесткие и прочные отсеки прямоугольной формы в плане. Осадочные швы, как правило, должны располагаться в местах резкого изменения высоты и нагрузок на фундаменты; изменения толщины слоя просадочных грунтов и конструкции фундаментов; у поперечных стен и т. п. Расстояние между осадочными швами назначается по расчету конструкций на изгиб и ориентировочно принимается для жилых, гражданских и промышленных многоэтажных зданий равным 20—40 м, а для промышленных одноэтажных зданий — 40—80 м.
Железобетонные пояса и армированные швы устраивают с целью повышения прочности стен и увеличения общей жесткости зданий. В крупнопанельных зданиях поэтажные пояса выполняют путем выпуска и стыкования на сварке верхней арматуры панелей, расположенной в надпроемных перемычках. В крупноблочных зданиях поэтажными поясами служат поясные и перемычные блоки, соответствующим образом армируемые и соединяемые между собой путем сварки арматуры с последующим замоноличиванием стыков. В кирпичных зданиях поэтажные пояса совмещаются с надоконными и наддверными перемычками или устраиваются армированные швы над перемычками.
Мероприятия по увеличению податливости зданий и сооружений за счет применения гибких и разрезных конструкций включают: обеспечение гибкой связи между отдельными элементами конструкций; повышение площади опирания отдельных конструкций элементов; увеличение устойчивости элементов конструкций при повышенных деформациях оснований; повышение влаго- и водонепроницаемости стыков между отдельными взаимноперемещающимися элементами конструкций.
Обеспечение нормальной эксплуатации зданий и сооружений при возможных просадках и горизонтальных перемещениях грунтов в основаниях достигается:
применением таких конструктивных решений отдельных узлов и деталей, которые позволяют в короткие сроки восстановить после неравномерных просадок нормальную эксплуатацию кранов, лифтов и т. д.
увеличением габаритов между отдельными конструкциями {например, между мостовыми кранами и элементами покрытия, размеров лифтовых шахт и т. п.), обеспечивающими восстановление нормальной эксплуатации оборудования.

Подрабатываемые территории

4.29. (5.17). Здания и сооружения для строительства на подрабатываемых территориях могут проектироваться по жесткой, податливой или комбинированной конструктивным схемам.

Жесткая конструктивная схема здания осуществляется путем объединения несущих элементов в единую пространственно-жесткую систему. При этом несущие элементы здания, их соединения и сопряжения должны быть рассчитаны на дополнительные усилия, вызванные неравномерными осадками основания в обычных условиях, а также неравномерными оседаниями и горизонтальными деформациями земной поверхности при горных подработках.

4.30. (5.15). Основной конструктивной мерой защиты зданий от неравномерных осадок и горизонтальных смещений основания является разрезка его на замкнутые прямоугольные отсеки поперечными деформационными швами. Деформационные швы должны располагаться на границах планировочных секций.

Дополнительной конструктивной мерой в случае необходимости является усиление конструкций замкнутых отсеков в соответствии с расчетом.

4.31. (5.17). При проектировании по жесткой конструктивной схеме кроме разрезки на отсеки рекомендуется применение следующих мер защиты:

усиление отдельных элементов несущих конструкций и связей между ними;

объединение несущих конструкций в жесткие пространственные системы;

устройство фундаментных и поэтажных железобетонных поясов - для бескаркасных и связей-распорок - для каркасных зданий;

устройство фундаментов в виде сплошных железобетонных плит, перекрестных балок, балок-стенок, фундаментных связей-распорок и т.п.

4.32.(5.17). При проектировании по податливым конструктивным схемам рекомендуется кроме разрезки на отсеки применение следующих защитных мероприятий:

устройство в фундаментной части зданий горизонтального шва скольжения;

введение шарнирных и податливых сопряжений между элементами несущих и ограждающих конструкций;

снижение жесткости несущих конструкций;

введение гибких вставок и компенсационных устройств.

4.33. При проектировании по комбинированной конструктивной схеме могут применяться сочетания мер защиты, рекомендуемых для жесткой и податливой схем.

При этом различные мероприятия могут применяться для подземной и надземной частей зданий, для их продольных и поперечных конструкций, при защите от горизонтальных и вертикальных деформаций основания,

4.34. Мероприятия, снижающие неблагоприятное воздействие деформаций земной поверхности на фундаменты и конструкции зданий, должны предусматриваться в проектах зданий и сооружений в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83.

4.35. Для каждой длины отсека в типовом или повторно применяемом проекте необходимо установить на основании расчетов область возможного применения в зависимости от расчетных характеристик грунтов, величин прогнозируемых деформаций (вертикальных и горизонтальных) основания, особенностей принятого архитектурно-планировочного решения и этажности здания.

Длину рядовых и торцевых секций в типовых проектах рекомендуется принимать по возможности одинаковой. В случае если отсеки одного типа здания будут иметь различную протяженность, область применения такого проекта должна определяться по отсеку, имеющему наибольшую длину.

Назначаемая длина отсеков должна соответствовать требованиям унификации конструкций. Типовой проект здания должен содержать сведения о допустимой области его применения при различных вариантах блокировки.

4.36. Высоту зданий в пределах отсека рекомендуется принимать одинаковой. В местах изменения этажности здания необходимо устройство деформационных швов с разрезкой фундаментов.

При компоновке отсека несущие стены необходимо располагать, как правило, симметрично относительно продольной и поперечной осей зданий и обеспечивать по возможности относительно равномерное распределение жесткостей по длине и ширине отсека, простенки и проемы - принимать одинаковых размеров, распределяя их равномерно по длине и высоте отсека. Поперечные стены рекомендуется проектировать сквозными на всю ширину здания. В случае если по планировочным требованиям нарушается сквозное расположение поперечных стен, необходимо предусматривать устройство их связей с внутренней продольной стеной, которые должны обеспечить совместную работу продольных и смещенных поперечных стен как единой перекрестной системы.

4.37. Подвалы и подполья располагают, как правило, под всей площадью отсека на одном уровне. Отступление от этого требования в каждом отдельном случае должно быть обосновано расчетом, подтверждающим экономическую и техническую целесообразность принятого решения.

4.38 (5.24). При проектировании зданий для строительства на подрабатываемых территориях особое внимание должно уделяться мерам защиты подземных конструкций от действия горизонтальных подвижек грунтового основания.

Кроме разрезки здания на замкнутые отсеки в качестве конструктивной меры защиты, снижающей дополнительные усилия от воздействия горизонтальных деформаций основания, рекомендуется предусматривать устройство горизонтального шва скольжения, разделяющего надземную и фундаментную части здания.

При этом по контуру всех несущих стен здания над швом скольжения, а при необходимости по верху стен подвала предусматривается непрерывный пояс.

4.39 (5.24). Глубина заложения фундаментов назначается минимально возможной в соответствии с требованиями главы СНиП 2.02.01-83. При этом необходимо стремиться к уменьшению контакта боковых поверхностей фундаментов с грунтом.

 

10. Особые требования и конструктивные решения для зданий и сооружений, возводимых в суровых условиях Севера при вечной мерзлоте, в сухом и жарком климате, в отдаленных, неосвоенных труднодоступых районах.

 

Вечномерзлые грунты могут быть различны: твердомерзлые, сыпучемерзлые, пластично-мерзлые.

На твердомерзлых грунтах возводят объекты без учета мерзлого состояния грунтов.

В зависимости от природных условий и особенностей объекта используют два способа возведения объектов:

1. грунты основания используются в мерзлом состоянии в течение всего срока эксплуатации;

2. грунты основания используются в оттаивающем и оттаявшем состоянии.

При проектирование по первому способу для сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии и обеспечения их расчетного теплового режима, предусматривают холодное подполье (вентилируемого в течение всего года) или холодный весь первый этаж, охлаждающие каналы или трубы в основании пола, теплоизолирующие слои под постройкой.

Холодное подполье принимают не менее 1 м, на отдельных участках, например на лестничных клетках высоту допускается снижать до 0,3 м. Холодные подполья делятся на открытые и закрытые. Открытые вентилируются через зазор между фундаментной балкой и поверхностью грунта. Закрытые – через продухи в цоколе или вытяжные трубы. Боковые ограждения закрытого подполья монтируются из навесных ж/б плит.

Холодный первый этаж, температура в котором не должна быть ниже 0^о. В летний период в неотапливаемых помещениях положительная температура и происходит сезонное оттаивание грунта. Фундаменты закладывают ниже этого сезонного возможного оттаивания. Зимой тепло, поступающего через перекрытия второго этажа и из промерзающего слоя грунта, отводится через стены и окна неотапливаемого здания.

Охлаждающие каналы и трубы объединяют коллекторами, по которым зимой попадает в системуи отводитсяхолодный наружный воздух. В период положительных температур охлаждающую систему закрывают. В зимнее время подсыпка, оттаявшая летом от поступающего из помещения тепла, промерзает под влиянием холодного воздуха, проходящего по трубам. Трубы принимают диаметром 0,2-0,4 м. рекомендуется трубы укладывать параллельно короткой стороне здания. Количество, расстояние между трубами и глубину заложения в подполье определяют расчетом. В зависимости от осадки грунтов естественного сезоннооттаивающего слоя можно допускать оттаивание в летнее время только грунтов подсыпки или частичное оттаивание грунтов сезоннооттаивающего слоя.

Когда охлаждающий зимний наружный воздух не обеспечивает сохранность грунтов основания в мерзлом состоянии, а допускать оттаивание не экономично, предусматривают искусственное охлаждение грунтов основания с помощью специальных охлаждающих установок.

Термоизолирующие насыпи из крупнообломочных и песчаных грунтов, шлаков, горелых пород и т.п. Толщину насыпи определяют расчетом.

 

Проектирование по второму принципу, когда в качестве основания используют грунты в оттаивающем и оттаянном состоянии. Постепенное оттаивание вечномерзлых грунтов в процессе строительства и эксплуатации допускается, когда деформации оттаивающего основания не превышают предельных значений. В противном случае принимается предварительное искусственное оттаивание вечномерзлого грунта (в случае необходимости с уплотнением или закреплением его) до возведения зданий; при этом грунты в оттаявшей зоне частично уплотняются и величина деформация основания во время строительства значительно уменьшается. Можно использовать метод замены льдонасыщенных грунтов талыми песчаными или крупнообломочными грунтами.

Объемно-планировочные решения зданий.

При проектирование промышленных зданий в северных районах предпочтение отдается многоэтажным зданиям сблокированного типа с наиболее простым объемно-планировочным решением. Такие здания имеют меньшую площадь застройки, позволяя сокращать количество фундаментов и протяженность коммуникаций, облегчая сохранение грунта в мерзлом состоянии и улучшая условия эксплуатации. Многоэтажные здания целесообразны при жесткой конструктивной схеме. Одноэтажные здания рекомендуют с укрупненной сеткой колонн.

В зданиях, проектируемых по 1 принципу строительства, не рекомендуют устраивать подвалы и цокольные этажи, подземные каналы и галереи. При строительстве по 2 принципу высоты помещений, проемы назначают с запасом, учитывая величину возможной осадки.

Покрытия должны иметь простой профиль, без выступающих и западающих участков, которые могут вызвать завихрения снеговетровых потоков и отложение снега. Многоскатные здания располагают вдоль доминирующих зимних ветров. Водоотвод обычно неорганизованный наружный.

Входа в отапливаемые здания оборудуют двойными тамбурами, въезды – тепловыми воздушными завесами и шлюзами-тамбурами.

Фасады не должны иметь ниш, поясков и других элементов, задерживающих снег и влагу.

Конструктивные решения зданий. Конструкции рекомендуют сборные с минимальными построечными затратами.

При строительстве по 1 принципу проектируют без учета осадочных деформация.

По второму принципу возможны два случая: деформации в оттаивающим и оттаявшем состоянии не превышают предельных величин; деформации основания могут превышать предельные значения. В первом случае конструктивную схему зданий выбирают без учета особенностей строительства в северных районах, во втором приспосабливают конструкцию зданий к восприятию повышенных деформация и обеспечивают устойчивость, прочность и эксплуатационную надежность зданий. Для этого применяют:

· жесткую конструктивную схему, при которой конструкции зданий не могут иметь взаимных перемещений (многоэтажные, одноэтажные с пролетами до 12 м);

· податливую конструктивную схему, при которой возможно взаимное перемещение шарнирно связанных между собой конструкций без нарушения их устойчивости и прочности, эксплуатационной пригодности (одноэтажные пролетом более 12 м).

Здания, возводимые по 2 принципу, проектируются с осадочными швами.

Основными типами фундаментов являются свайные и сборные столбчатые – для 1 принципа возведения; ленточные, сплошные плитные и столбчатые, сваи-стойки – для 2 принципа.

Ограждающие конструкции стен и покрытия рекомендуют облегченные панели.

Жара

В зависимости от влажности наружного воздуха жаркий климат может быть сухим или влажным, и соответственно этому наружные ограждающие конструкции зданий должны обеспечивать надёжную защиту помещений от неблагоприятных воздействий, при этом в первом случае – от перегрева, сухости и пыли, а во втором случае – от перегрева и высокой влажности. Для защиты от сухого жаркого воздуха требуется обеспечение закрытого режима помещений, а защита от жаркого влажного воздуха требует открытого режима помещений, т. е. обеспечения условий для проветривания, воздухообмена и движения воздуха в помещениях.

Ниже рассматриваются некоторые варианты возможных решений конструктивных элементов зданий для обоих случаев.

Фундаменты зданий при строительстве в сухом жарком климате целесообразно применять ленточные, а здания строить с развитыми подвальными и полуподвальными помещениями, так как в заглублённые части зданий из грунта поступает некоторое количество влаги и прохлады, что способствует защите помещений от сухости и перегрева.

Во влажном жарком климате целесообразны отдельно стоящие фундаменты (столбчатые или свайные), позволяющие приподнять здание над поверхностью влажного грунта. При этом обеспечивается обтекание здания воздухом снизу и защита его от грунтовой влаги, грызунов и насекомых.

Наружные стены зданий, строящихсяв сухом жарком климате, следует выполнять массивными, имеющими высокие теплозащитные характеристиками и требуемую теплоустойчивость, т. е. способность сохранять на внутренней поверхности стен примерно постоянную температуру в течение суток, что обеспечивает смягчение воздействия на внутренний микроклимат помещений резких суточных температурных перепадов наружного воздуха. Для наружной поверхности стен желательна окраска светлых тонов, смягчающих тепловое воздействие солнечных лучей.

Во влажном климате наружные стены зданий целесообразно устраивать лёгкими перфорированными, свободно трансформирующимися и раскрывающими помещения во внешнюю среду, что способствует свободному движению воздуха и сквозному проветриванию помещений. Однако такие стены необходимо оборудовать средствами защиты от проникания насекомых в примыкающие помещения.

Окна зданий в сухом жарком климате должны иметь минимально допустимые размеры, удовлетворяющие требованиям освещённости и защиты от проникания пыли, и их расположение и конструкции должны снижать поступление тепла в помещения зданий. Во влажном жарком климате окна и их размещение должны обеспечивать максимальный воздухообмен в примыкающих помещениях.

Полы в помещениях зданий, строящихся в районах с жарким климатом, должны иметь высокое теплоусвоение (мраморные, керамические, террацевые, мозаичные и др.), а в сухом жарком климате полы первых этажей можно устраивать непосредственно на грунте.

Покрытия зданий в районах с жарким климатом воспринимают сильное тепловое воздействие от солнечного облучения и вследствие этого в сухом климате целесообразны плоские эксплуатируемые покрытия, используемые для отдыха и сна, а также тяжёлые покрытия с уложенным грунтом, покрытия-ванны и др. Кроме плоских покрытий в этих условиях для зальных помещений могут применяться купольные или сводчатые покрытия, повышающие теплоотдачу и теплозащиту примыкающих помещений из-за большого объёма воздуха, находящегося под куполом либо сводом.

 

Во влажном жарком климате покрытия (кроме защиты от солнечного воздействия) служат для водоотвода и их выполняют вентилируемыми двускатными или зонтичными с далеко выступающими свесами крыш.

Лестницы зданий в районах жаркого климата, как правило, устраивают открытые, вынесенные за пределы зданий, что исключает аккумуляцию тепла и передачу его в помещения. От дождя и солнца лестницы защищают специальными решётками типа жалюзи.

11. Основные этапы развития методов расчета строительных конструкций. Методы расчета по допускаемым напряжениям, по разрушающим нагрузкам, по предельным состояниям. Связь и принципиальное различие между этими методами.

Расчет строительных конструкций производят для обеспечения заданных условий в процессе их возведения и эксплуатации при минимальных расходах материалов, денежных ресурсов и наименьших затратах труда. В истории развития методов расчета строительных конструкций выделяют три основных периода:

 1. Расчет строительных конструкций по допускаемым напряжениям применялся в СССР до 1938 г.;

2. Расчет строительных конструкций по разрушающим усилиям официально использовался для конструкций из всех материалов в период с 1938 г. по 1955 г.;

 3. Расчет строительных конструкций по предельным состояниям применяется с 1955 г. по настоящее время.

  

Первые нормативные документы на проектирование железобетонных конструкций, основанные на расчете по допускаемым напряжениям, появились в России в 1907 – 1908 гг. Данный метод применялся в нашей стране до 1938 г. Согласно этому методу бетон рассматривался как упругий материал. В основу расчетных зависимостей были положены закон Гука и гипотеза плоских сечений. Вместо действительного сечения железобетонного элемента в расчете применялось приведенное бетонное сечение, в котором арматура заменялась эквивалентным по прочности количеством бетона, при этом сопротивлением бетона растянутой зоны пренебрегали. В результате расчета определялись напряжения в бетоне и арматуре от эксплуатационных нагрузок. Полученные напряжения не должны были превышать допустимые значения. Величина допускаемых напряжений определялась как доля от предела прочности с учетом обобщенного коэффициента запаса. Однако у данного метода расчета были серьезные недостатки: не учитывались пластические свойства железобетона; не было возможности определять действительные напряжения; находить разрушающую нагрузку и т.д. Таким образом, сама практика заставила исследователей искать теоретические основы, отражающие действительную работу железобетонных элементов. Так, в 20-е годы в нашей стране появились принципиально новые методы расчета железобетонных элементов с учетом неупругих деформаций. В результате исследований, проведенных советскими учеными (А.Ф Лолейт, А.А Гвоздев и др.), в начале 30-х годов был разработан метод, позволивший учесть упругопластические свойства железобетона. Данная методика расчета строительных конструкций по разрушающим нагрузкам была положена в основу норм проектирования железобетонных конструкций в 1934 – 1938 гг.

Метод расчета сечений железобетонных элементов по разрушающим нагрузкам основывался на работе конструктивного элемента в III стадии напряженно-деформированного состояния, при этом соблюдалось условие, что напряжения в бетоне и арматуре достигают предельных значений. В рассматриваемом методе по принятым напряжениям в сечении, установленным экспериментальными исследованиями, определялось значение разрушающего усилия. Метод позволял назначать общий для всего сечения коэффициент запаса. Допускаемая нагрузка находилась путем деления разрушающей нагрузки на принятый коэффициент запаса. Данный метод более точно отражал действительную работу сечений железобетонных элементов, подтверждался экспериментально и считался огромным прорывом в развитии теории железобетона. Однако и этот метод имел ряд недостатков: использовался единый коэффициент запаса, который лишь весьма приближенно учитывал многообразие факторов, влияющих на работу конструкции; отсутствовала возможность оценки работы железобетонных конструкций на стадиях, предшествующих разрушению.

 Дальнейшее развитие теории железобетона привело к появлению в России в 1955 г. единого метода расчета строительных конструкций по предельным состояниям, положенного в основу Строительных норм и правил. Данный метод заключается в следующем: если на конструкцию действуют максимально возможные нагрузки, а прочность бетона и арматуры минимальна и условия эксплуатации неблагоприятны, конструкция остается прочной, не разрушается и не получает недопустимых прогибов или трещин. При обеспечении этого условия возможно получение более экономичного решения, нежели при расчете по ранее применявшимся методам.