Строительные конструкции

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Строительные конструкции»

Выполнил:

Студент 3 курса                                                                   группа: СтСД-353                                                   

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

Сатка-2011.

Оглавление

Введение 3

Теоретическая Часть. 4

Плиты перекрытия 4

Железобетонные колонны 6

Фундамент 8

Практическая часть. 10

Список литературы 16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В совершенствовании промышленного  и жильщьно гражданского строительства  большое значение имеют рациональные выборы применяемых  строительных коннструкций и их совершенствование.Строительные конструкции разделяются на несколько видов:

• Металические
• Каменные
• Армокаменные
• Бетонные
• Железобетонные
• Деревянные

Металические конструкции.Метал в строительных конструкциях ужу с начала XII в. применялся для связей и затяжек в уникальных по тому времени сооружений.

В  XVII-XVIII вв. применялись наслоёные металические стропила.Стержни конструкции выполняли из кованных брусков и соеденяли на замках и скрепках горновой сваркой.

В начале XVIII в. появились чугунные мосты и конструкции перекрытия граждаских и промышленных сданий.Первой чугунной конструкцией  в России считается считается перекрытие крыльца Невьяновской башни на Урале.

Во второй половине XIX в. значительное развитие в нашей стране получило металлическое мостостроение.

Всё дальнейшее  совершенствование  металических конструкций  связано с внедрением сталей повышенной и высокой прочности,лёгких алюминиевых сплавов и т.д.

Каменные конструкции.В течение многих веков основным строительным материалом был камень.Известно,что ещё в каменном веке были сооружения из  необработаных естественных камней.Позже для каменных конструкий применяли естественный камень, кирпич-сырец и обожжонный кирпич.Каменные конструкции возводят из имеющихся на местах материалов.Они просты в изготовлении,обладают большой долговечностью и огнестойкостью.

Однако возведение каменных конструкций связано со значительными  трудовыми затратами.Чтобы сократить  их, применяют крупные кирпичные  блоки и виброкирпичные панели заводского изготовления.

Железобетонные  конструкции.Они начали применяться со второй половины XIX в.

В связи с развитием  промышленности и транспорта.Первые ЖБК появились в 1860 году,но в Росси они начали применяться с 1886 г.Широкое практическое применение ЖБ приходится на конец XIX и начало XX в. В 1925-1932 гг. были спроектированы и построены сооружения-Центральный телеграф,Дом промышленности и д.р.

В 1928г. Появились пространственные конструкции,в тоже время внедряется сборный ЖБ. В настоящее время  ЖБК занимают ведущее место в  строительстве.

Деревянные конструкции.Они применяются на ряду с каменными конструкциями.

 

 

 

 

 

 

Теоретическая Часть.

Плиты перекрытия

Перекрытие – это конструкция, разделяющая этажи здания. В прошлом  при строительстве жилых зданий использовались деревянные перекрытия, однако они не отличались достаточной  надежностью и долговечностью. По таким характеристикам как прочность, пожаробезопасность и влагостойкость деревянные конструкции имеют довольно низкие показатели, поэтому от их применения для устройства перекрытий практически  отказались. Дерево уступило место  железобетону, из которого в настоящее  время строятся сборные, монолитные и сборно-монолитные перекрытия.

Плиты перекрытий – ЖБИ, которые служат для устройства сборных  перекрытий при строительстве зданий. Одна сторона междуэтажной плиты  становится элементом потолка помещения, другая – элементом основания  пола помещения, расположенного выше этажом. Различают также чердачные и  подвальные плиты перекрытий, которые  используют при строительстве чердаков и подвалов соответственно.

Габариты плит ПК варьируются  в большом диапазоне (их длина  может составлять от 1,2 метра до 9 метров с шагом в десять сантиметров), чем обеспечивается достаточная  гибкость их применения для строительства  перекрытий на самых разных объектах.

Плиты перекрытия пустотные

Обычно при строительстве  зданий в нормальных условиях применяются  плиты перекрытий пустотные. Железобетон  имеет не только преимущества, но и  недостатки, как то: большая масса  и высокая теплопроводность. И  тот и другой недостаток удается  свести к минимуму, если изготавливать  ЖБИ с пустотами. Пустоты значительно  снижают показатели теплопроводности и массу железобетонных изделий.

Использование плит перекрытий пустотных приводит к снижению затрат на строительство: меньшая нагрузка на стены зданий позволяет снизить  требования к их несущей способности, кроме того, сама плита перекрытия с пустотами дешевле полнотелой, так как на ее производство требуется  меньше сырья. Плиты перекрытия ЖБИ  с пустотами способствуют теплосбережению, что сказывается на стоимости отопления зданий и приводит к экономии средств при их эксплуатации. Можно говорить и о лучших показателях звукоизоляции пустотных плит по сравнению с полнотелыми.

Плиты перекрытия ПК

Пустотные плиты перекрытия ПК используются при строительстве  любых зданий, и в первую очередь - зданий высокой этажности. Однако их преимуществом является не только наличие пустот, благодаря которым  оптимизируется масса изделий. В  производстве плит применяется предварительно напряженная стальная арматура,  за счет которой максимальная допустимая нагрузка на плиту может достигать 1200 кг/см2.

Очевидно, что к качеству плит перекрытий ПК должны предъявляться  самые жесткие требования. Недопустимы  отклонения от норм таких показателей, как жесткость и прочность  и/или наличие трещин, ведь даже под  огромным весом плита не должна прогибаться, провисать или иным образом деформироваться.

Предварительно напряженные длиной от 5,1 до 7,2 метра, шириной 1,0; 1,2; 1,5 метра. Ненапряженные длиной от 2,4 до 4,8 метра, шириной 1,0; 1,2; 1,5 метра. Высота: 220 мм. Рабочая арматура предварительно напряженных плит – А-V, A-IV, A-500, ненапряженных – А-III, А-400, петли – A-I.

 

 

Железобетонные колонны

Колонны — это вертикально  стоящие строительные конструкции, размеры поперечного сечения  которых малы по сравнению с высотой, которую также называют длиной. Они  называются стержневыми сжатыми  элементами. В большинстве случаев  они служат опорами для других строительных конструкций, таких, как  балки, ригели, прогоны, и передают нагрузки с них дальше вниз. При этом речь идет преимущественно о сжатии в  направлении длины колонны, которое  называется нормальной силой (N). Кроме  того, колонны могут работать на изгиб за счет горизонтальных нагрузок, например ветровых и динамических (ударных).

По виду нагрузки различают  центрально сжатые и вне-центренно сжатые колонны. В случае стройных колонн с небольшим сечением дополнительно имеет место опасность продольного изгиба.

Продольным изгибом называют внезапное боковое искривление колонны под нагрузкой. Продольный изгиб может возникнуть под нагрузкой, при которой напряжение в бетоне еще далеко не достигло своего предельного значения напряжения на сжатие.

В качестве критерия опасности  продольного изгиба служит в основном стройность колонны, которая определяется как отношение высоты или длины  колонны к ее толщине. В колоннах вместо длины используется понятие  свободной длины продольного  изгиба. Свободная длина продольного  изгиба (sk) принимается в зависимости от того, защемлена ли колонна или шарнирно оперта. В железобетонных конструкциях шарнирами называются такие соединения, которые на основе их армирования передают только усилия сжатия или растяжения на другие элементы, но не передают изгибающие моменты.

В зависимости от изготовления, независимо от нагрузки и опасности  продольного изгиба предписываются минимальные толщины колонн. Колонны  могут быть не армированными, армированными  с хомутами, ошнурованными или армированными спиральной арматурой.

В надземном строительстве  применяются в основном колонны армированные с хомутами. Арматура состоит из продольной арматуры и хомутов. Бетонное сечение колонны несет нагрузку совместно с арматурными стержнями и хомутами. Хомуты имеют задачу предотвратить продольный изгиб продольных стержней.

В случае колонн высотой  на этаж продольная арматура оканчивается в оголовнике колонны и заанкеривается в присоединяемой строительной конструкции. В случае колонн, проходящих насквозь через несколько этажей, по крайней мере, угловые продольные стержни должны быть пропущены через перекрытие в качестве соединительной арматуры с вышележащей колонной. Необходимые для этой цели стержни должны быть отогнуты. Непосредственно под и над балками или плитами на высоте, равной наибольшему размеру сечения, и при стыках внахлест продольных стержней с dsl > 14 мм расстояние между хомутами sv следует уменьшить с коэффициентом 0,6.

Виды колонн.

К вертикальным опорам можно  отнести колонну, столб, пилястр, атланта, кариатиду, а также колонну вотивную, гаторическую, канделябровую, ростральную, триумфальную колонну, связанную, служебную, ордерный столб, трехчетвертную колонну.

Пилястр (фр. piastre, от лат. pila – столб) – плоский вертикальный выступ стены, повторяющий колонну в основных пропорциях и формах.

Канделябровая колонна – имеет различное сечение: то увеличивается, то суживается. Появилась в эпоху Ренессанса.

Ростральная колонна (лат. columna rostrata – украшенная частями трофейных кораблей) – отдельно стоящая колонна, ствол которой украшен носами кораблей или их скульптурными изображениями. Воздвигались в честь морских побед или как символ могущества страны. Возникла в Древнем Риме в честь победы над Карфагеном и установлена на Римском форуме.

Связанная колонна – выступающая из плоскости стены только на часть своего диаметра. Является несущей опорой или декоративным элементом. Связанная колонна, к которой относятся полуколонна и трехчетвертная колонна, известна уже в архитектуре классической Греции, но широкое распространение в архитектуре получает позже.

Трехчетвертная  колонна – связанная колонна, выступающая из стены более чем наполовину своей предполагаемой толщины.

Геометрически правильные колонны, появившиеся в период Древнего царства, встречаются нескольких типов.

 

 

Фундамент

Основными требованиями, предъявляемыми к фундаментам, являются: прочность, устойчивость, сопротивляемость влиянию  атмосферных условий и отрицательных  температур, долговечность, соответствующая  эксплуатационному сроку службы надземной части зданий и сооружений, индустриальность устройства конструкций, экономичность.

Возведение любого дома начинается с устройства фундамента.  На сегодняшний  день в малоэтажном строительстве  используют фундаменты нескольких типов. тип и характеристики фундамента будут зависеть от целого ряда факторов:

• конкретного места строительства (рельеф),
• грунта
• параметров здания (этажность)
• материалов, которые будут использоваться при возведении дома или других сооружений.

Главная задача фундамента - выдержать вес постройки и  не допустить проседания, деформации и разрушения.

По форме в плане  фундаменты делятся на ленточные, столбчатые, сплошные и свайные. Ленточные фундаменты выполняют в виде непрерывных стен, столбчатые — в виде системы отдельно стоящих столбов и сплошные — в виде сплошной плиты прямоугольного или ребристого сечения под все здание.

По виду материала фундаменты бывают железобетонные, бетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные и деревянные. Под все ответственные здания и сооружения, как правило, устраивают железобетонные фундаменты.

По характеру работы под  нагрузкой фундаменты делят на жесткие  и гибкие, по   способу   производства (изготовления) — на сборные и  монолитные.

 

Под железобетонные колонны  применяют железобетонные сборные  и монолитные фундаменты стаканного типа. Сборные фундаменты могут состоять из одного железобетонного блока (башмака) стаканного типа или из железобетонного  блока-стакана и одной или нескольких опорных плит под ним. Монолитные железобетонные фундаменты имеют симметричную ступенчатую форму с двумя  или тремя прямоугольными ступенями  и подколенником, в котором размещен стакан для колонны. Дно стакана, как правило, располагается на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны, чтобы иметь возможность компенсировать неточности размерах и заложении  фундаментов. Фундаменты под колонны  проектируют из бетона классов В10, В12,5, В15. Армирование их осуществляют в соответствии с расчетом, В качестве рабочей арматуры применяют чаще всего горячекатаную, сталь класса A-IL

 

Фундаменты под стены. Под стены зданий и сооружений различного назначения устраивают столбчатые, ленточные или свайные фундаменты.

 

Столбчатые фундаменты под  стены устраивают при небольших  нагрузках и прочных основаниях. Их применяют, как указывалось выше, в основном в промышленном строительстве  в каркасных зданиях. В жилых  и гражданских их проектируют, как  правило, в малоэтажных зданиях  без подвалов. Столбчатые фундаменты выполняют в виде деревянных стульев  и в форме столбов квадратного, прямоугольного и трапецеидального сечений из керамического кирпича, бута, бетона, железобетона и других материалов.