Лекция 7 Покрытия
Покрытия промышленных зданий состоят из несущей и ограждающей частей.
В состав ограждающей части покрытия могут входить: несущий настил (железобетонные плиты, стальной профилированный настил); пароизоляция (слой битумной мастики или рубероида);
теплоизоляция (легкие бетоны, минераловатные плиты);
выравнивающая стяжка из цементного раствора или асфальта; кровля из рулонных или листовых материалов;
защитный слой из крупнозернистого песка или мелкозернистого гравия на битумной мастике.
Различают два конструктивных типа покрытий:
• плоскостные, состоящие из ограждающих элементов, уложенных по балкам или фермам;
пространственные, представляющие собой тонкостенную конструкцию криволинейной формы и выполняющие несущие и ограждающие функции.
Рис. 36. Железобетонные плиты покрытия (вид снизу).
Детали крепления: а — основные (6 х 3 м); б — доборные (6 х 1,5 м);
в — с отверстиями в полке; г — основные (12 х 3 м);
д _ доборные (12 х 1,5 м); е — опирание плиты на стропильную конструкцию;
ж — опирание плит у торцовых стен или деформационных швов;
з — заделка швов при укладке плит на сегментную ферму;
и — заделка швов шириной до 60 мм; 1 — стропильная балка или ферма;
2 — закладная деталь; 3 — стальная подкладка; 4 — закладная деталь
ребра плиты; 5 — выносная опорная планка; 6 — бетон или раствор М 200;
7 — деревянный брусок; 8 — доска
В зависимости от температурно-влажностного режима помещений покрытия могут быть утепленные и холодные. Утепленные покрытия устраивают в отапливаемых помещениях, а также в зданиях с незначительными избыточными тепловыделениями (термические цехи, цехи горячей штамповки и др.), когда тепловыделения не превышают 23 Вт/(м2 • °С). Над неотапливаемыми помещениями, а также в горячих цехах со значительными тепловыделениями устраивают холодные покрытия, в которых отсутствуюттеплоизоляционный слой и пароизоляция.
Покрытия зданий массового строительства выполняют из железобетонных ребристых плит (рис. 36). Используют плиты размерами 6 х 1,5; 6 х 3; 12 х 1,5; 12 х 3 м. В местах пропуска вентиляционных шахт, расположения зенитных фонарей и участков легкосбрасыва-емого покрытия укладываются плиты с отверстиями в полке. Плиты шириной 1,5 м предназначены для участков с большими нагрузками (в местах перепада высот, у фонарей), их используют также в качестве доборных элементов. Крайний ряд плит, расположенный по периметру здания, крепится к стропильным конструкциям по четырем углам, остальные — по трем.
Плита имеет два продольных ребра высотой 300 мм при длине 6 м и 450 мм при длине 12 м. Поперечные ребра жесткости высотой до 150 мм располагаются подлине через 1 м при ширине 3 м и через 1,5 м при ширине 1,5 м. Все ребра поверху объединяются сплошным настилом толщиной 30—35 мм. Плиты изготовляют из бетона класса В30, В40, армируют стержневой, проволочной или прядевой напрягаемой арматурой в виде каркасов и сеток, которые расположены в ребрах и в настиле плиты.
Комплексные плиты покрытия изготовляют в заводских условиях. По железобетонной ребристой плите устраивают пароизоляцию, утеплитель и один-два слоя гидроизоляции. После монтажа заделывают швы, заполняя их керамзитом или гравием, поверху укладывают цементную или асфальтовую стяжку, затем полосу рубероида, после чего по всей поверхности плит — верхний слой гидроизоляции и защитный слой.
Покрытия из длинномерных настилов опирают на балки, уложенные по колоннам продольных рядов (вдоль пролета).
Плиты-оболочки КЖС (крупноразмерные, железобетонные, сводчатые) (рис. 37, а) применяют для покрытий промышленных зданий с пролетами 12, 18 и 24 м. Ширина основных плит Зм, доборных — 1,5 или 2 м. КЖС представляет собой пологую предварительно напряженную короткую цилиндрическую оболочку с двумя ребрами — диафрагмами сегментного очертания. Диафрагмы — стенки облегченной конструкции, имеющие вертикальные ребра жесткости. В нижней, утолщенной зоне диафрагм располагается напрягаемая арматура плиты, играющая роль затяжек оболочки. Плиты-оболочки выполняют из бетона класса В25-В45. Опирают плиты-оболочки на продольные несущие конструкции — стены или железобетонные балки прямоугольного сечения при шаге колонн 6 м; на предварительно напряженные двутавровые балки или на фермы при шаге колонн 12 м. Плиты крепят к этим конструкциям с помощью листовых шарниров, обеспечивающих возможность поворота сечения плиты в вертикальной плоскости.
Плиты коробчатого типа (рис. 37,6), выполняемые из двух гнутых асбестоцементных листов толщиной 10 мм и соединенных по продольным краям алюминиевыми заклепками, относятся к бескаркасным конструкциям. Жесткость плиты в опорном сечении обеспечивают бобышки из антисептированной древесины. В качестве утеплителя применяют мягкие и полужесткие минераловатные плиты на битумном связующем. Для использования плит в покрытиях над помещениями с относительной влажностью воздуха до 80% над утеплителем предусматривают воздушную прослойку, которая сообщается с наружным воздухом. Плиты к прогонам крепят кляммера-ми, а между собой — стальными накладками. По плитам устраивают рулонную или мастичную кровлю.
Покрытия из стального профилированного листа, волнистых асбестоцементных листов. Стальной оцинкованный настил (рис. 38) изготовляют из рулонной стали толщиной 0,8—1 мм, высотой 40, 60, 80 мм, шириной 680-845 мм. Длина настила может быть от 2 до 12 м.
Рис. 37. Конструкции покрытия с плитами «пролет»:
а — общий вид фрагмента здания с плитами типа КЖС; б — то же с плитами коробчатого сечения; в — плита типа КЖС;
г — то же коробчатого типа; д.— то же П-образного вида; е — подстропильные ферма и балка;
1 — основные колонны каркаса (крайние и средние); 2 — фахверковая колонна; 3 — подстропильная балка;
4 — плита КЖС размером 3 х 18 с отверстием 2,5 х 6 м для светоаэрационного фонаря; 5 — светоаэрационный фонарь
шириной 6 м и покрытием из ребристых железобетонных плит; 6 — несущая балка подвесного крана
Рис. 38. Покрытие из профилированного листа, выполняемое в построечных условиях:
а — фрагмент покрытия; б — комбинированная заклепка; в — самонарезающий болт; 1 — стальной прогон;
2 — оцинкованный стальной лист толщиной 1 мм; 3 — пароизоляция; 4 — плитный утеплитель, наклеенный на горячем битуме; 5 — трехслойный кровельный ковер; 6 — защитный слой из гравия; 7 — самонарезающий болт; 8 — заклепка из алюминиевого сплава; 9 — стальной стержень; 10 — болт Мб
Стальной оцинкованный настил укладывают по верхним поясам основных несущих конструкций покрытия или по прогонам, которые имеют шаг 3 м, и прикрепляют к ним самонарезающими болтами диаметром 6 мм. Между собой элементы настила соединяют специальными заклепками диаметром 5 мм. По настилу располагают плитный утеплитель (пенопласт, пенополистирол) с приформован-ными слоями рубероида, играющего роль пароизоляции, и рулонный гидроизоляционный ковер.
Примыкание рулонной кровли к парапету осуществляется в зависимости от его высоты. Если парапет низкий, то гидроизоляционный ковер заводят за парапет; если парапет высокий, то его крепят к стене на высоте 250—300 мм.
Асбестоцементные листы используют в покрытиях неотапливаемых зданий. Их укладывают внахлестку и закрепляют крюками к стальным прогонам, расположенным с шагом 1,5 м. Крепежные детали устанавливают на гребне второй волны, а при большом ветровом отсосе и на гребне пятой волны каждого листа. В коньке покрытие перекрывают переходными и лотковыми деталями.
Крупноразмерные асбестоцементные листы с приформованным слоем пенопласта применяют в покрытиях отапливаемых зданий. Их укладывают внахлестку и прикрепляют к прогонам крюками с винтовой нарезкой. Водонепроницаемость в местах крепления обеспечивается штампованными шайбами с упругими прокладками, плотно прилегающими к листу.