В современном строительстве монтаж сборных конструкций стал основным ведущим процессом. Удельный вес полносборного строительства в 1974 г. составил более 30% в общем объеме строительно-монтажных работ, В промышленном строительстве сборка стальных конструкций всегда определяла темпы строительства. В настоящее время оно характеризуется сочетанием сборных стальных и железобетонных конструкций. В гражданском строительстве сборные железобетонные конструкции широко применяются для возведения большинства зданий.

Сооружения возводятся для различной деятельности людей. Сооружения, в которых нет помещений для проживания или работы людей (или эти помещения не определяют главного назначения), называются инженер' ными (специальными). Сооружения с внутренними помещениями, предназначенными для различной деятельности людей, называют зданиями. Здания предназначаются для производственной и культурной деятельности, проживания людей, отдыха, лечения и т.

В некоторых зданиях есть помещения во внутреннем объеме чердака — мансардные. Каждое здание должно соответствовать своему назначению; при проектировании учитывается необходимость создания в нем наилучших условий труда, производственного процесса, быта. Основные требования, предъявляемые к зданию, следующие: прочность и устойчивость под воздействием нагрузок, капитальность, зависящая от огнестойкости и долговечности.

Сгораемые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются и тлеют и продолжают гореть и тлеть после удаления источника огня; это органические материалы, не отвечающие требованиям, предъявляемым к несгораемым или трудносгораемым материалам. Конструкции из сгораемых материалов, будучи защищены несгораемыми материалами, становятся трудносгораемыми или несгораемыми. Пределы огнестойкости конструкций определяются временем в часах от начала испытания конструкции на огнестойкость до возникновения в конструкции сквозных трещин, или повышением температуры на необогревае-мой поверхности до 140—180° С, или обрушением конструкции.

Здания и сооружения возводят из различных материалов. Наиболее часто применяют бетон, железобетон (монолитный и сборный), сталь, алюминий и его сплавы, кирпич, дерево, полимерные материалы. Изделия из бетона и железобетона поступают на строительную площадку с заводов-изготовителей в виде готовых сборных элементов; это фундаментные блоки, колонны, ригели, стропильные и подстропильные фермы и балки, подкрановые балки, плиты покрытий и перекрытий, стеновые панели.

Каждое здание состоит из взаимосвязанных архитектурно-конструктивных элементов (частей), выполняющих определенные функции. Части зданий и отдельные элементы подразделяются на несущие, которые воспринимают все действующие на здание нагрузки (собственный вес постоянных частей здания и сооружения, вес оборудования, нагрузки от снега, ветра, людей); ограждающие, которые изолируют внутренние помещения от колебаний температуры наружного воздуха, ветра, шума и разделяют здание на отдельные помещения; совмещающие несущие и ограждающие функции.

К фундаменту предъявляют ряд требований — он должен быть прочным и устойчивым, сопротивляться воздействию грунтовых и агрессивных вод, быть морозостойким, долговечным. Глубина заложения фундамента указывается в проекте с учетом указаний СНиП II — 15-74. Фундаменты бывают ленточные (рис. 2, а, б), столб- -чатые (рис. 2, в, г), сплошные плитные, свайные (рис. 2, д, е). Ленточные фундаменты, выполняемые в виде непрерывной стенки, воспринимают нагрузку от стены.

На ростверк опираются несущие конструкции здания или сооружения. По способу передачи нагрузки на грунт сваи подразделяются на висячие (см. рис. 2,д), которые при забивке уплотняют рыхлый грунт, не доходя до плотного, и передают нагрузку от сооружения главным образом за счет трения боковой поверхности сваи о грунт; сваи-стойки (см. рис. 2, е), которые проходят через слабые' грунты и опираются нижним концом на плотный.

Стены, которые разделяют помещения, называются перегородками .9, а сплошные стены, отделяющие части здания для предотвращения распространения пожара, — брандмауерными. Стены должны обладать прочностью, жесткостью и устойчивостью, сопротивлением теплопередаче и проникновению звука, быть воздухонепроницаемыми, обладать долговечностью и огнестойкостью (назначаемыми в зависимости от срока службы здания и степени огнестойкости).

Расстояние между температурными швами делают 50—200 м в зависимости от возможных температурных колебаний и материала стены. Участок здания между температурными швами называют температурным блоком. Нижняя уширенная часть наружной стены, переходящая от фундамента к наземной части, называется цоколем 1 (см. рис. 1). Цоколь предохраняет стену от воздействия влаги и механических повреждений.

Эркер (рис. 6,6) имеет несущие и ограждающие конструкции — две однопро-летные балки 3 с консолями укладываются на наружную и внутреннюю стены и перекрываются железобетонной плитой. На эти конструкции опирается стенка эркера. Лоджии — это внутренние, не выступающие за пределы наружной стены помещения, открытые с одной стороны. Отдельными опорами называются колонны 3, 4 (рис. 7), предназначенные для поддержания перекрытий, крыши, стен и передачи нагрузки от них на фундаменты.

Ригели и фермы (рис. 9) бывают с параллельными поясами, полигонального очертания, сегментные, с фонарем или без фонаря. Фермы и ригели располагаются через 6 м, если шаг колонн (расстояние между колоннами в одном ряду)! равен 6 м; при шаге колонн 12 м фермы устанавливаются через 12 м или при наличии между колоннами подстропильных балок или ферм — через 6 м, и в этом случае стропильные фермы опирают на подстропильную конструкцию.

Для перекрытий многоэтажных промышленных зданий выпускают унифицированные железобетонные плиты с ребрами. Покрытия и крыши защищают здание сверху от атмосферных осадков, солнечных лучей, ветра. Верхняя водонепроницаемая оболочка крыши называется кровлей. Крыша вместе с чердачным перекрытием образует покрытие здания.

Фонари располагают, как правило, вдоль пролета непрерывно или с разрывами. Поперечные очертания фонарей показаны на рис. 12. Основные элементы фонарей (рис. 13) изготовляют из прокатного металла; их сваривают и получают фонарную ферму (раму). Фонарные фермы связывают между собой системой связей в вертикальной и горизонтальной плоскостях, на боковых поверхностях устанавливают одну, две или три ленты фонарных переплетов остекления, которые крепят к горизонтальным прогонам 7.

В промышленных одноэтажных и двухэтажных зданиях делают наружные металлические пожарные лестницы с выходом наружу, вертикальные или наклонные. В специальных сооружениях также устанавливают металлические лестницы — наружные приставные и шахтные (например, в резервуарах), многомаршевые, аварийные. Индустриальное строительство ведется с применением железобетонных деталей заводского изготовления полной заводской готовности и механизированной сборки их на строительной площадке.

Шаг колонн в жилых зданиях составляет 4; 3,6; 3,2; 2,8; 2,4 м; в школах и больницах он соответствует расстоянию между поперечными стенками. Пролеты жилых зданий—6; 5,6; 5,2; 4,8; 4,4; школ и больниц —6,4; 6; 5,6; 5,2 м. Типовые изделия из железобетона для сборного строительства выпускают по «Общесоюзному каталогу индустриальных железобетонных изделий, обязательному для применения в промышленном строительстве» и «Единому каталогу унифицированных железобетонных изделий для жилищного строительства».

Стены служат одновременно несущими и ограждающими конструкциями. В этих зданиях вертикальные нагрузки воспринимаются стенами /, а горизонтальные — перекрытиями 3 и поперечными стенами 2. Каркасные здания имеют несущий остов из сборных колонн и ригелей. В зданиях с полной каркасной системой (рис. 17) колонны 2 устанавливают во всех точках пересечения осей планировочной схемы; в зданиях с неполной каркасной системой (рис.

Наружные стеновые панели бывают однослойные из легкого или ячеистого бетона (рис. 20, а), двухслойные (рис. 20, б), трехслойные (рис. 20, в). Панели внутренних стен обычно делаются однослойные сплошные или пустотелые. В зданиях из крупных панелей вертикальные нагрузки воспринимаются поперечными и продольными несущими стенами; ветровые нагрузки — перекрытиями и поперечными стенами. собирают из блоков коробок размерами на одну-две комнаты.

К зданиям ячейкового, типа (рис. 22) относятся здания с шедовым покрытием и с плоской крышей (см. рис. 7), уложенной на железобетонные плиты, опирающиеся на стропильные фермы с параллельными поясами. Как правило, эти здания не оснащаются мостовыми кранами и отличаются большими размерами в плане; отдельные ячейки их имеют размеры от 9X12 до 24X24 м. В таких зданиях размещают механосборочные цехи, производства приборостроения.

Железобетонные подкрановые балки поставляют на монтаж однопролетные таврового сечения; их приваривают через закладные части к колоннам и между собой и соединение замоноличивают. Покрытия промышленных зданий выполняют из разнообразных конструкций: ферм с криволинейными, полигональными и параллельными поясами; стропильных балок двухскатных и с параллельными поясами таврового и двутаврового сечения и т.

В зданиях смешанной этажности (напри мер, в зданиях ТЭЦ) колонны имеют большую высоту и массу. Их изготовляют на заводе или полигоне в виде нескольких отдельных частей, которые собирают и соединяют на монтажной площадке. Многоэтажные промышленные здания из сборных железобетонных элементов сооружают обычно шириной от 18 до 36 м и высотой 16—30 м; высота этажей от 4,2 до 4,8 м, реже несколько выше. В продольном и поперечном направлениях шаг колонн делают 6 м.

Безбалочные перекрытия (рис. 24, б) собирают из ребристых плит-балок 4 и плит-панелей 5. Плиты-балки опираются на капители колонн, а плиты-панели — на плиты-балки и капители 6. Кессонное перекрытие (рис. 24, в) состоит из тавровых прогонов-ригелей, опирающихся на консоли колонн / (и образующих в плане квадрат), и многопустотных плит настила 7. Плиты настила укладывают на выступы тавровых прогонов и приваривают к прогонам и между собой; затем соединение замоноличивают.

Через воронку материал самотеком разгружается из бункера. Бункера собирают из ребристых или плоских плит с предварительно напряженной арматурой. Сборные элементы бункера крепят к ригелям сваркой, а ригели приваривают к закладным деталям колонн. Плиты стенок и днища бункера сваривают между собой. Все соединения после окончания сварки замоноличивают бетоном или раствором. Над бункерами устанавливают защитные металлические решетки из рельсов, связанных между собой поперечными стержнями круглой или полосовой стали.

Мосты из сборного и монолитного железобетона возводят с небольшими пролетами. Железобетонные мосты с пролетами более 40—50 м неэкономичны. Сборные элементы для мостов изготовляют на заводах или полигонах, расположенных у места строительства. Наиболее часто железобетонные сборные мосты возводят на автомобильных дорогах и городских магистралях. Железобетонные мосты бывают балочные, рамные и арочные. Балочные мосты при пролетах 2—8 м строят в виде сплошной плиты — плитные пролетные строения, а при пролетах более 8 м — ребристые пролетные строения.

Плитные и ребристые пролетные строения длиной до 10—12 м укладывают на опоры с прокладкой двух слоев толя. Для пролетов более 12 м опорные части делают из одного и двух стальных листов. При пролетах более 16 м применяют тангенциальные опорные части, а для пролетов более 20 м—тангенциальные и катковые опоры. Промежуточные опоры сборных балочных мостов выполняют в виде свай, тонких железобетонных стен, железобетонных столбов (рис.

На оголовиики колонн опирают однопролетные балки 3, идущие в поперечном и продольном направлениях резервуара. В каждой ячейке, образованной четырьми балками, устанавливают пять плит покрытия 4. Стыки между стеновыми панелями и угловые сопряжения стен бетонируют. Все соединения после сварки замоноличивают, швы между плитами покрытия заделывают. Заглубленные железобетонные резервуары траншейного типа имеют вместимость 5, 10 и 20 тыс.

Швы стеновых панелей бетонируют расширяющимся цементом. В стыках плит покрытия бетон уплотняют виброножами. С и л о с ы используют для хранения сыпучих материалов— цемента, зерна, суперфосфата. Силосы делают круглыми, квадратными, многогранными с коническими или пирамидальными днищами. Высота стенок их несколько меньше поперечного сечения силоса. Силосы являются основными элементами силосных корпусов элеваторов.

Размеры профилей, размеры и форма поперечного сечения зависят от длины элементов, величины и характера нагрузок, действующих на эту часть конструкций, вида соединения и назначаются в проекте. Металлические каркасы о д н о э т а ж н ы х промышленных зданий (рис. 36) состоят из колонн 1, подкрановых балок 2, элементов фахверка, подстропильных 7 и стропильных 8 ферм, светоаэрационных фонарей 5. Колонны, фермы, фонари для придания им устойчивости раскрепляют вертикальными и горизонтальными связями 6, 9, распорками.

Наиболее часто шаг колонн назначается 6, 12, 18 или 24; ширина пролета 12, 18, 24, 30 и 36 м. Металлические колонны бывают одноветвевые из одного прокатного профиля или из одного стержня составного сечения; двухветвевые (рис. 37, а,б), когда два стержня соединяются решеткой 6. Наиболее часто металлические колонны сплошного сечения бывают Н-образные двутавровые. Для опирания подкрановых балок на колоннах устраивают консоль или уступ.

К колоннам крайних рядов крепят балки фахверка, предназначенные для поддержания стен и стеновых переплетов. В продольном направлении колонны связывают подстропильными фермами, на которые опираются стропильные фермы. Стропильные фермы устанавливают через 6—12 м (иногда более) друг от друга — шаг стропильных ферм. Фермы, кроме особо тяжелых под большую нагрузку, выполняют с поясами, раскосами, стойками из двух равнобоких или неравнобоких уголков, соединенных между собой прокладками (сухарями) на сварке.