имараттардың конструктивті желілері

Ғимаратта іргетастар, қабырғалар, бөлек тіректер, ригельдер, жабындар негізгі күш көтеруші контрукциялар болып табылады және жиынтықта ғимараттар-дың негізгі қаңқасын құрастырады. Негізгі қаңқа ғимаратқа ықпал ететін жүктеу-лерді қабылдауы және барлық мүмкін ыңғайсыз комбинацияларда әсерлі күштерге оның кеңістікті қаттылығы мен тұрақтылығын қамтамасыз етуі тиісті.

Негізгі қаңқа түріне байланысты көбінесе қолданылатын ғимараттардың конструктивті желілері келесідей бөлінеді:

- сыртқы және ішкі жүктеу көтеруші қабырғалы ғимараттар;

- қаңқалы ғимараттар, бұларда барлық жүктеуді тіректер жүйесі (бағаналар) қабылдайды.

Соңғылар көлденең байланыстармен бірге (арқалықтар, белағаштар) жиынтықта ғимарат қаңқасын құрастырады.

Бұл негізгі желілерден басқа аралық және құрастырылған желілер бар.

Конструктивті желілерді бірнеше үлгілерде қарастырып көрейік.

Күштеу көтеруші сыртқы және ішкі қабырғалы көп қабатты ғимараттың конструктивті желісі 1.1 суретте көрсетілген.

Бұндай ғимараттардың күштеу көтеру қаңқасы, көлденең және тік диафрагма құрайтын, жабындар және ішкі (әсіресе көлденең) қабырғалар арқасында кеңістік қаттылықты қамтамасыз ететін, қорап тәрізді болады. Бұндай күштеу көтеру қаңқаның тұрақтылығы қабырғалар тұрақтылығына, жабындар қаттылығына және осы элементтердің тиісті байланыстарына тәуелді болады.

Бұндай ғимараттардың әдетте кездесетін енінде (9-18 м) олардың жабулары-на ішкі аралық тіректерді міндетті түрде қою қажет, себебі олардың күш көтеруші элементтерінің тіреулері арасындағы қашықтық темірбетон жабындары үшін 5-7 м, ал ағаш жабындар үшін 4,5-6 м шамадан аспауы тиісті (болмаған жағдайда эко-номикалық тұрғыдан жабындар қымбат болады).

Жабулар үшін арналған аралық тіректер ретінде:

1) ішкі көлденең қабырғалар;

2) ішкі бой қабырғалары;

3) бөлек тұратын тіректер (бағаналар) қызмет ете алады.

Жабулар сүйенуінің бірінші түрі (1.2 сурет, «а») ішкі қабырғалардың жалпы бойлығын үлкейтуді талап етеді. Бірақ оны қолдану бір қатар жағдайларда ақтал-ған болып табылады, өйткені бұл жағдайда сыртқы бой қабырғалар жабындардан жүктеу қабылдамайды, сондықтан конструкцияны едәуір жеңілдетуге болады. Келешекте жоғары әсерлі қабырғалық материалдардың өндірісі дамыған сайын бұл нұсқа кең тарау алу тиісті.

 

1.2 сурет. Күштеу көтеруші сыртқы және ішкі қабырғалы ғимараттардың желілері:

а - көлденең күштеу көтеруші қабырғалы; б - бой күштеу көтеруші қабырғалы; 1- іргетас;

2- көлденең күштеу көтеруші қабырға; 3- өзін өзі көтеруші бой қабырға; 4- бой күштеу көтеруші қабырға; 5- көлденең қабырға; 6- жабын панелі; 7- үй асты қабат едені

Екінші нұсқада ішкі көлденең қабырғаларды, тек бой қабырғаларының тұрақтылықтарын қамтамасыз ету үшін, ал жабындарды сүйеу үшін, бір немесе екі ішкі қабырғалар орналастырылады (1.2 сурет «б»).

1.3 суретте, ішкі қабырғалардың орнына жабындарды тірейтін, бөлек тұрған белағаштар сүйенетін бағанар қойылған ғимарат бейнеленген. Бұндай ғимараттар-да ішкі қабырғалар тек сыртқы қабырғалардың тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін қажетті жерге, саты торларын қоршау үшін немесе түтін және желдету түтік-терін орнату үшін ұйымдастырылады. Бұл нұсқа кең тараған, өйткені ішкі қабыр-ғаларды бағаналарға ауыстыру материалдардың үнемділігін және бөлмелердің пайдалы ауданын арттыруға қол жеткізеді.

Қабаттың ішкі кеңістігі бір үлкен бөлме болуы керек болса, ішкі қабыр-ғалардан бастартуға тура келеді. Бұл жағдайда жабындарды сүйеу үшін тіреулер торы деп аталатын, бағаналардың орталықтары арқылы өткізген білігі жоспарда тікбұрышты тор құратын, паралельді қатарлармен орналасқан бағаналар жүйесі жасалады (1.4 сурет). Тіректердің бойлай қатарлары арасындағы ара қашықтықты аралық деп, ал қатардағы бағаналар біліктерінің қашықтығын бағаналар қадамы деп атайды.

1.3 сурет. Бір қатар бағаналар орнатылған ішкі қаңқалы ғимарат: 1- бағаналар; 2- аралықтар; 3- бағаналар элементтерінің жапсары; 4- жабын панелі; 5- сыртқы күштеу көте-руші қабырғалар; 6- саты торының қабырғасы; 7- үй асты едені

 

Ғимараттың күштеу көтеруші қаңқасы бұл жағдайда іргетастардан, сыртқы күштеу көтеруші қабырғалардан, ішкі қаңқадан және жабын элементтерінен тұра-ды. Ішкі қабырғалар жоқ болу салдарынан, бұндай ғимараттарда сыртқы қабырға-лардың тұрақтылығын негізінде қаңқа элементтері мен жабындар қамтамасыз ете-ді.

Сондықтан оларды қабырғалармен өте сенімді бекіту керек. Конструктивті желінің бұндай шешімі (күштеу көтеруші қабырғалы және ішкі қаңқалы ғимарат-тарда) маңызды динамикалық жүктеуі жоқ көп қабатты азаматтық және өнеркәсіп-тік ғимараттарда қолданылады.

1.5 суретте көпқабатты қаңқалы ғимараттың конструктивті желісі көрсетіл-ген. Ғимараттың едәуір биіктігіне немесе үлкен, әсіресе динамикалық, күштеу кө-теруге лайықты, ал кейде қолдануға жалғыз мүмкін, қаңқалық желі болып табыла-ды.

Қаңқалы ғимараттарда қаңқа тіреулері ғимараттардың ішкі жағында да, сыртқы қабырғалар периметрі бойынша да қойылады. Олар көлденең байланыс-тармен (арқалықтармен, белағаштармен) бірге кеңістік қатты жүйені құрастыра-ды. Бұндай қаңқаның ішкі (толық емес) қаңқадан айырмашылығы толық деп аталады.

Қаңқалы ғимараттың түбегейлік айырмашылығы, мұнда күш көтеруді қаңқа қабылдайды, ал қабырғалар қаңқа элементтерінің толтырғышы болып табылады. Олар тек қоршау функциясын атқарады.

 

 

1.4 сурет. Сыртқы күштеу көтеруші және үш қатар бағаналы ішкі қаңқасы бар көп қабатты ғимарат: 1- сыртқы күштеу көтеруші қабырғалар; 2- ішкі қаңқа бағаналары;

3- арқалық; 4 –қабат аралық жабындар; 5- саты торының қабырғалары

 

 

 

1.5 сурет. Қаңқалы ғимарат желісі: 1- сыртқы қатар тіреулері (бағаналар);

2- ішкі тіреулер (бағаналар); 3-қаңқа белағашы (арқалық); 4- жабын панельдері;5-қабырғалар

 

Қабырғалар бұл жағдайда өзін өзі көтеруші де, көтермейтін де бола алады. Өзін өзі көтеруші қабырғаларда (салыстырма ауыр материалдардан, мысалы кірпіштен қаланған) қаңқа күшті тек жабындар мен жабулардан қабылдайды, ал қабырғалар бөлек іргетасқа немесе іргетас арқалығына ұштарымен іргетас бағана-ларына сүйеніп орналастырылады.

Өзін өзі көтермейтін (аспалы) қабырғалар әрбір қабатта қаңқаның шеткі (бүйір) элементтеріне бекітіледі және сөйтіп өзінің салмағын сыртқы қатар тіреулеріне береді

Бір қабатты өнеркәсіп ғимараттары өзінің конструктивті шешімдері бойынша көп жағдайларда ­азаматтық ғимараттардан да, көп қабатты өнеркәсіп ғимараттарынан да едәуір ерекшеленеді. Бұл едәуір мөлшерде, оларда болатын технологиялық процестердің ерекшелігімен ескеріледі. ­ Бірқабатты өнеркәсіп ғимараттарына келесі мінездемелер тән: ірігабаритті қондырғылар мен бұйымдарды орналастыру үшін қажетті үлкен және биік бөлмелер; ғимарат ішіндегі арнайы көтеру-көлік жабдықтар; керек болған жағдайда кең бөлмелерді жоғарғы жарықпен (күн тартарлар арқылы) жарықтандыруды қамтамасыз ететін шатырсыз жабулар.

Бір қабатты өнеркәсіп ғимараттары, аралықтар ені 36 м дейін және одан жоғары, және бағалардың бой қадамы 6, 12 м дейін және одан жоғары болса, бір аралықты және көп аралықты болады. Бір қабатты өнеркәсіп ғимараттарының биіктігі сондай-ақ кең шектерде (3,6-дан 30 м дейін) қолданылады.

Бір қабатты өнеркәсіп ғимараттарда жабулардың көтеруші элементтерінен, сондай-ақ кран жабдықтарынан түсетін динамикалық (тік және көлденең) шоғыр-ланған салмақ күштері едәуір мөлшерге жетеді. Сондықтан бұндай ғимараттарда көтеруші қаңқа үлкен кеңістік қаттылыққа ие болуы тиісті, және іс жүзінде қаңқа жүйесінде қолданылады.

 

1.

 

1.7 сурет. Бірқабатты біраралықты өнеркәсіп ғимараттарының көлденең қималары: а –аспалы краны бар қаңқалы; 6 –көпірлі кранмен жабдықталған қаңқалы; в –көтеруші қабырғалы, қаңқасыз; 1 – бағаналар іргетастары; 2 – қаңқа бағаналары; 3 – жабудың көтеруші конструкциясы (бөрене); 4 - жабудың көтеруші конструкциясы, (ферма); 5 – шатырсыз жабу; 6 - қабырғалар; 7- іргетас бөренелері; 8 – кранасты бөренелері; 9 – байлау бөренелері; 10 – көтеруші қабырға; 11 - аспалы кран-бөрене; 12 – көпірлі кран

 

Бір қабатты, аспалы көтеру-көлікпен жабдықталған ғимараттың үлгісі 1.7,а суретте, ал бір қабатты, көпірлі кранмен жабдықталған ғимараттың үлгісі 1.7, б су-ретте келтірілген.

Бұндай ғимараттардың қаңқасы темірбетон немесе, ауыр крандардың, көте-руші жабу конструкцияларының көлденең бағытта өзара байланыстырылған болат бағаналарынан (тіреулерден) түзеледі. Бұл жағдайда тіреулер мен көтеруші жабу элементтері (бағаналар, фермалар) қаңқаның бой бағытында өзара байланысқан көлденең раманы құрастырады. Бұндай бой байланыстары, жабу элементтері – тақталар, прогондар, арнайы «жел» байланыстары, ал сыртқы қабырға кеңістігінде – көпір крандарының рельстерін орналастыратын кран асты бағаналар, сонымен қатар қабырға толтырғыштарын сүйемелдейтін, байланыс бағаналар (1.7, а суре-тіне қара) болып табылады. Бұл жағдайда қабырғаның астыңғы бөлігі іргетасқа сүйенеді.

1.7, а суретте көрсетілген үлгіден, 1.7, б суреттің айырмашылығы, сыртқы қабырға өзінің жүктеуін темірбетон бағаналарға бермей, іргетас бөренелері арқы-лы іргетас бағаналарына (немесе кейде дербес іргетасқа) сүйеніп, өзін-өзі көтеру-ші болып табылады. Қабырғаның тұрақтылығы оның қаңқа тіреулерімен байланыстыру арқылы ­қамтамасыз етіледі.

 

1.8. сурет. Көпаралық бір қабатты ғимарат: 1- бағананың іргетастары; 2 - сыртқы бағаналар қаңқасы; 3 - ішкі бағаналар қаңқасы; 4 -көтеруші жабу контрукциялары; 5 - жабудың қоршау бөлімдер тақталары; 6 - өзін өзі көтеруші қабырға; 7- іргетас бөренелері; 8 - кран асты бөренелері; 9 – қабырғаның бүйір жақ бағаналары

 

1.9 сурет. Темірбетон қаңқалы көп аралық ғимараттың көлденең кесіндісі: а –көп құламалы төбемен; б - жалпақ төбемен; 1- іргетастар; 2- қаңқа бағаналары; 3- жабудың көтеруші элементтері; 4- кран асты бөренелер; 5- қабырғалар; 6 – іргетас бағаналары; 7- шатырсыз жабу; 8- ішкі су ағарлар; 9- көпірлі крандар; 10- коммуникацияларды өткізуге арналған тесік; Н- бөлменің толық биіктігі; Н_s- еден деңгейінен кран асты рельстің үстіңгі деңгейіне дейінгі биіктік

 

Кейбір жағдайларда ҚР құрылыс жөніндегі Комитетінің рұқсатымен аралығы 12 м аспайтын крансыз ғимараттар қаңқасыз көтеруші сыртқы қабырғалы болып жобалануы мүмкін (1.7, в сурет). Керек болған жағдайда бұндай қабырғалар жабулар көтеруші элементтерінің сүйенетін жерлерінде орналасатын жуандаулар-мен (пилястрлармен) күшейтіледі.

Бір қабатты өнеркәсіп ғимараттарда жүретін технологиялық процестер ерек-шеліктеріне байланысты, кейде өте кең цехтер салу қажет болады. Осы жағдайда көп аралық ғимараттарды салу тиімді болып табылады. Олардың үлгілері 1.8 және 1.9 суреттерде келтірілген. Бұндай ғимараттардың жабуы көп құламалы немесе жайпақ болып жасалады. Су жабындардан арнайы шұңқырлар арқылы және ішкі су ағатын құбырлармен нөсерлі канализациялық жүйелерге ағызып жіберіледі.

Бір қабатты өнеркәсіп ғимарат әр түрлі ен аралықты және биіктікті болуы мүмкін. Металлургиялық, химиялық және басқа саладағы цехтер арасына арнал-ған, бұндай конструктивті желі, технология және жабдықтарды орналастыру та-лаптарына тән қасиет. Сонымен бірге ол бөлмелерді желдетуге (әсіресе үлкен өн-дірістік жылу, түтін немесе газ шығаратын цехтерге маңызды) қолайлы жағдай жасайды.

Өнеркәсіптік ғимараттардың жаңа алдыңғы қатарлы шешімдерінің негізінде келесі принциптер жатыр:

1) Негізгі және қосылқы цехтерді, сонымен қатар жалпы технологиялық процестермен байланысқан көршілес өндірістерді бір төбе астына біріктіру. Бұндай ғимараттың, жоғарыда қаралған жеңіл құрылыстардан айырмашылығы, блок-талған деп аталады. Оларды қолдану едәуір өнеркәсіп мекемелерінің аумағын қыс-қартады.

2) Жұмыста қолдануы күрделі, конструкциясы қымбат тұратын және цехтерде күндізгі жасанды жарықпен (люминесценциямен жарықтандыру) жарықтандыру-мен жабдықтаудан бас тарту;

3) Бағаналар торларын ірілендіру;

4) Құламалы төбелерді құрудан бас тарту және аз еңісті немесе еңісі жоқ жалпақ төбелер салуға көшу;

5) Әсерлі құрылыс материалдары мен конструкция материалдарының берік-тік қасиеттерін барынша толық қолдану, конструкция салмағын азайту, еңбек шы-ғынын қысқарту және жергілікті құрылыс материалдарын қолдану. ­

Келтірілген азаматтық және өнеркәсіптік ғимараттардың конструктивтік желілері ғимараттар және негізгі элементтердің міндеттері туралы тек алдын ала жалпы ұғым береді. Бұл үлгілермен конструктивті шешімдердің әр түрлілігі шек-телмейді, себебі олар құрылыс ғылымының дамуына сәйкес өзгереді және жетілді-ріледі, мысалы, ғимараттардың фермааралық қабаттары.