Матеріали для будівельних конструкцій

Класифікація будівельних конструкцій

План

Лекція №6

Тема: Класифікаціябудівельних конструкцій.

1.Класифікація будівельних конструкцій.

2.Матеріали для будівельних конструкцій.

Будівельні конструкції різноманітні по своєму значенню та застосуванню. Тим не менш їх можна об’єднати по деяким ознакам спільності тих чи інших якостей, тобто про класифікувати, поточивши при цьому деякі визначення. Можливі різноманітні підходи до класифікації конструкцій.

Будівельні конструкції класифікують за такими ознаками:

1) За геометричними ознаками конструкції прийнято розділяти на масиви, бруси, плити, оболонки(рис.1) і стрижневі системи (рис.3).

Рисунок 1 – Класифікація будівельних конструкцій за геометричними ознаками: а – масив; б – брус; в – плита; г – оболонка.

Масив – конструкція, в якій всі розміри одного порядку, наприклад у фундамента розміри можуть бути такими: а =1,8м; b =1,2м; h= 1,5м. Розміри можуть бути і іншими, але порядок їх один – метри.

Брус – елемент, в якому два розміри у декілька разів менші третього, тобто вони різного порядку: b<< l, h<<l. Наприклад, у залізобетонній балці вони можуть бути такими: b = 20см, h = 40см, аl = 600см, тобто вони можуть відрізнятися один від одного на цілий порядок (у 10 і більше разів).

Брус із зламаною віссю прийнято називати простою рамою, а з криволінійною віссю – аркою(рис.2).

Рисунок 2 – Різновиди брусів: а – рама; б – арка.

Плита – елемент, у якого один розмір у декілька разів менше двох інших: h<а, h<l. В якості прикладу можна привести ребристу залізобетонну плиту)поле плити), в якій товщина самої плити h може бути 3-4 см, а довжина і ширина може бути 150 см.

Стрижневі системи уявляють собою геометрично незмінні системи стрижнів, що зєднані між собою шарнірно або жорстко. До них відносять будівельні ферми (балочні і консольні) (рис.3).

Рисунок 3 – Приклади простих стрижньових систем: а – балочна; б – консольна.

2)З точки зору статики конструкції розділяють на статичні визначаємі та статичні невизначаємі. До перших відносять системи (конструкції), зусилля або напруження в яких можуть бути визначені лише з рівняння статики (рівняння рівноваги), до других – такі, для яких одних рівнянь статики недостатньо.

3)За видом використовуємих матеріалів конструції діляться на сталеві, деревяні, залізобетонні, бетонні, камяні (цегляні).

4)З точки зору напружено-деформуємого стану, тобто станів, які виникають в конструкціях внутрішніх зусиль, напружень і деформацій під дією зовнішніх навантажень, умовно можна поділяти на три групи: найпростіші, прості і складні.

Будівельна практика має справу з великою номенклатурою будівельних матеріалів, як конструкційних, так і теплоізоляційних і обробляючих. Найбільше поширені у якості конструкційних матеріалів, тобто застосовуються для несучих конструкцій, сталь, залізобетон, деревина і цегла (камінь).

Матеріали, для будівель, що проектуються, приймаються з врахуванням рекомендацій будівельних норм і правил(БНіП). Будівельні норми і правила, згідно яких виконують розрахунок будівельних конструкцій, складаються з декількох глав у відповідності з розглядаємим матеріалом.

Вибір матеріалів для несучих конструкцій залежить від багатьох умов: капітальності, довговічності, економічності тощо. При цьому немає необхідності кожний раз виконувати порівняння варіантів та еконмічне обгрунтування, тому що у будівельній практиці за визначеними видами конструкцій давно закріпилися відповідні матеріали. Більш того, деякі матеріали не лише недоцільно, але й неможливо використовувати для ряду конструкцій. Наприклад, сталь, залізобетон, деревину можна використовувати для стиснутих та гнутих конструкцій (колони, балки), а камінь (цегла) широко використовується у якості згинаємих конструкцій. Далеко не всі матеріали можна застосовувати для розтягнутих елементів і т.д.

Сталь широко застосовується для будівництва великопрогонних та висотних будівель (L > 24м, H >10м), а також при важких і рухомих навантаженнях у промислових цехах, де важко знайти їй заміну. Вона має широке поширення і у невеликих будівлях, особливо у тих випадках, коли ставлять за мету зменшити вагу конструкцій або підкреслити їх архітектурну виразність. У металевих конструкціях застосовується: прокатна сталь – більше 95%, відливки з сталі та чорного чавуна – менше 1%, алюмінієві сплави – менше 5%.

Залізобетон, особливо збірний, у вітчизняній будівельній практиці, застосовується на одному рівні із сталлю, за виключенням тих галузей, де його використовувати недоцільно або неможливо. Вихідними матеріалами для залізобетону є бетон і арматура. Для звичайних, ненапружених залізобетонних конструкцій найбільш часто використовують бетони В15, В20, В25, В30; стрижнева арматура А-ІІІ, А-ІІ, А-І; проволочна арматура Вр-І

Цегла (камінь) має переваги перед іншими матеріалами тому, що є одночасно несучим, теплоізоляційним та матеріалом для обробки. І у той же час задовільняє вимогам пожежної безпеки, капітальності та легкості зведення. БНіП рекомендує застосування дев’ятнадцяти марок цегли, бетонних і природних каменів марок від 4 до 1000 і восьми марок розчинів – від 4 до 200. У більшості будівель і споруд використовуються марки цегли 50, 75, 100, 125, і розчина – 50, 75, 100.

Деревина є одним з стародавніх будівельних матеріалів, має ряд цінних якостей: простота заготовки і обробки, високі теплотехнічні якості, висока стійкість до більшості видів хімічної агресії, можливість склеювання маломірних дощечок і фанери. Деревина і вироби з неї мають порівняно високі показники міцності пр невеликій вазі.

Дата добавления: 2014-01-11