Отдельные опоры зданий опираются на фундаменты
Обновлено: 17.05.2024
ЛЕКЦИИ АРХ КОНСТР ЗИС и ТЕОРИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ / Раздел 1 Конструктивные элементы гражданских зданий
Всякая значительная постройка различного вида и назначения, признанная в административном порядке пригодной для использования по конкретному назначению, соответствующему землеотводной и проектной документации, называется строением или сооружением. В разновидность строений (сооружений) включается и понятие "здание".
Зданием называют наземное сооружение, имеющее внутреннее пространство, предназначенное для определенного вида человеческой деятельности.
В практической деятельности, все, что не относится к зданиям, принято называть инженерными сооружениями. Они, в основном, выполняют сугубо технические функции. К ним относятся: мосты, тоннели, станции метро, телевизионные и радиопередающие мачты, градирни, дымовые трубы, башни, резервуары, монументы, обелиски и т.д.
По функциональному назначению здания подразделяют на:
- гражданские (жилые и общественные), предназначенные для обеспечения бытовых потребностей и общественной деятельности людей;
- промышленные, предназначенные для ведения разнообразной производственной деятельности;
- сельскохозяйственные, предназначенные для различных отраслей сельскохозяйственного производства.
Здания защищают среду внутри себя от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды (температуры, солнечной радиации, ветра, атмосферных осадков) и создает определенный микроклимат в помещении, соответствующий виду человеческой деятельности (рис. 1.1).
1.2. Конструктивные элементы гражданских зданий
Все конструктивные элементы здания можно подразделить на:
- ограждающие, отделяющие помещение от внешнего пространства, или одно от другого;
- несущие, воспринимающие действующие в здании нагрузки;
- совмещающие обе эти функции.
Каждое здание состоит из отдельных взаимосвязанных частей (конструктивных элементов), имеющих определенное назначение. Основными конструктивными элементами гражданского здания являются:
Рис. 1.1. Схема взаимодействия окружающей среды с микроклиматом
окна, двери, балконы и лоджии.
На аксонометрическом разрезе здания (рис. 1.2) показаны его основные конструктивные элементы.
Фундаменты - это подземная конструкция, воспринимающая всю нагрузку от здания и передающая ее на основание.
Стены – это вертикальные конструктивные элементы здания. В зависимости от расположения в здании стены подразделяются на наружные и внутренние. Наружные стены ограждают помещения от внешней среды. Внутренние стены разделяют пространство этажа на отдельные помещения и подразделяются на продольные и поперечные. В зависимости от конструктивной системы
Рис. 1.2. Гражданское здание и его элементы:
1 - фундамент; 2,- наружная стена; 3 - внутренняя стена; 4 - цоколь;
5 - междуэтажное перекрытие; 6 - перекрытие чердачное; 7 - перегородка; 8 - крыша; 9 - лестница; 10 - пол подвала; 11 - приямок; 12 - вход в здание; 13 - балкон; 14 - слуховые окна
здания и характеру статической работы, наружные стены подразделяются на несущие, самонесущие и ненесущие (навесные), а внутренние - на несущие и самонесущие (перегородки).
Несущие стены - это конструкции, воспринимающие нагрузки от собственного веса, веса опирающихся на них вышележащих конструкций всех этажей здания (перекрытий, крыши), ветровые нагрузки. Все эти нагрузки стены передают на фундамент (рис. 1.3 а).
Самонесущие стены – это конструкции, также опирающиеся на фундаменты, но несущие нагрузку только от собственного веса всех этажей здания и нагрузку от давления ветра (рис. 1.3 а).
Ненесущие (навесные) стены - это конструкции, воспринимающие нагрузку от собственного веса, ветровую нагрузку только в пределах одного этажа или
Рис. 1.3 Классификация стен по характеру статической работы:
а - несущие и самонесущие; б - навесные; 1 - несущие кирпичные;
2 - самонесущие; 3 - панели междуэтажного перекрытия; 4 - навесная панельная стена; 5 - колонна; 6 - ригели
своей высоты и передающие их на несущие элементы здания (стойки, колонны, столбы, ригель, обвязочные балки, перекрытия) (рис. 1.3 б).
Перегородки - это внутренние самонесущие стены, разделяющие пространство этажа на отдельные помещения и опирающиеся на перекрытия.
Отдельные опоры – это несущие вертикальные элементы (стойки, колонны, столбы), передающие нагрузку от перекрытий и других элементов здания на фундамент. При этом перекрытия опираются на балки или ригели, а последние в, свою очередь, опираются на колонны. Расположенные внутри здания отдельные опоры, ригели и перекрытия образуют пространственный каркас здания.
Перекрытия - это горизонтальные ограждения, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи и несущие нагрузкb, как постоянную (от собственного веса), так и временную (от веса людей, предметов и оборудования) и передающие ее на несущие горизонтальные и вертикальные конструкции. В зависимости от места расположения в здании перекрытия подразделяются на:
- междуэтажные - разделяющие смежные этажи;
- чердачные - перекрывающие верхний этаж и отделяющие его от чердака;
- совмещенные (покрытия) - перекрывающие верхний этаж и совмещенные с крышей;
- цокольные - отделяющие нижний этаж от подполья или подвала.
Крыша - это конструкция, выполняющая несущую и ограждающую функцию, защищающая здание сверху от атмосферных осадков, ветра и перегрева солнечными лучами. Она состоит из водонепроницаемой оболочки - кровли и поддерживающих ее несущих элементов.
Крыши бывают чердачные - имеющие чердачное пространство между крышей и перекрытием верхнего этажа, и бесчердачные (совмещенные), в которых верхнее перекрытие и кровля объединены в одну конструкцию. В последнем случае верхнее перекрытие называют покрытием.
Окна - это конструктивный элемент здания, предназначенный для освещения, инсоляции и проветривания помещения.
Балкон - это открытая площадка с ограждением, выступающая за плоскость наружной стены (рис.1.4 а).
Лоджии представляет собой открытое пространство, примыкающее к внешней стороне наружной стены и огражденное с трех сторон (кроме фасада) стенами и имеющими по фасаду перила ограждения (рис. 1.4 б). По расположению относительно плоскости стены здания (рис. 1.4 в) лоджии подразделяются:
- западающие, полностью расположенные в габаритах здания;
- частично западающие, частично заглубленные внутрь здания;
- навесные (выносные), полностью выступающие за плоскость фасада.
Рис. 1.4. Общий вид балкона и лоджии:
А - балкон; Б - лоджия; В - типы лоджий: В-1 – западающая; В-2 - частично западающая; В-3 - навесная; 1 - несущая железобетонная плита; 2 - стены лоджии; 3 - ограждения балкона и лоджии
Эркер представляет собой вынесенную из плоскости фасада часть жилой комнаты, огражденную наружной стеной с оконными проемами. В плане эркеры могут иметь прямоугольную, трапециевидную, треугольную формы (рис. 1.5). Эркеры могут начинаться с первого этажа или занимать по высоте один или несколько этажей.
Рис. 1.5. Общий вид различных типов эркеров:
а - эркер, совмещенный с балконом; б - эркер на всю высоту здания;
в - треугольный эркер на несколько этажей
Козырек. Над входами в здания устраивают козырьки, защищающие входные двери и входную площадку от дождя и снега. Козырек обычно представляет собой железобетонную плиту, которая при небольших вылетах заделывается и заанкеривается в кладке стены или опирается на опоры (рис. 1.6).
Приямки. Для освещения и проветривания подвалов в их наружных цокольных стенах устраивают окна, расположенные на уровне или ниже уровня земли, а перед окнами - колодцы, называемые приямками (рис. 1.2).
Рис. 1.6. Козырек над входом в здание
Фундаменты под отдельные опоры.
Фундаменты. Фундамент, являясь подземной частью здания, предназначен для передачи на грунт веса здания со всеми действующими на него нагрузками.
Естественный плотный грунт, воспринимающий вес здания с действующими на него нагрузками, или искусственно укрепленный слабый грунт служат основанием, на которое фундамент опирается своей нижней плоскостью, называемой подошвой.
Конструкция фундамента зависит от конструкции стен и отдельных опор, от величины и характера действующих на фундамент нагрузок и от свойств грунтов (оснований).
Как правило, фундаменты имеют уширенное книзу сечение, так как большая площадь подошвы позволяет распределять действующие на фундамент нагрузки на большую площадь основания. При определении глубины заложения фундамента учитывают характер грунта, глубину его промерзания и насыщенность водой. При замерзании влажные глинистые грунты выпучиваются, что может привести к повреждению здания.
Фундаменты делают деревянными, каменными, бетонными, бутобетонными и железобетонными.
Отдельные опоры. В ряде случаев нагрузки от перекрытий передаются не на стены, а на отдельные опоры в виде каменных столбов, железобетонных или стальных колонн. Отдельные опоры целесообразно возводить вместо внутренних капитальных стен для экономии строительных материалов.
Проезды, пешеходные дорожки, тропинки при разработке усадьбы малоэтажных жилых домов.
Улицейназывается полоса территории города, ограниченная застройкой и предназначенная для движения транспорта и пешеходов. Городские дорогислужат для движения транспорта районами, для связи улиц с загородными дорогами и т.д., в зависимости от назначения улицы и дороги подразделены на категории.
Категории:
v Городские скоростные дороги - автомагистрали высшего класса предназначены для пропуска транзитных потоков, транспортная связь селитебных, промышленных районов, с аэропортами, загородными зонами отдыха и т.д.
v Магистральные улицы и дороги: а) общегородского значения; б) районного значения (разделяет на микрорайоны]
Магистральные дороги устраивают с пересечением с другими дорогами в одном уровне с регулируемым движением не чаще чем через 0,5 км. и в разных уровнях.
v Улицы и дороги местного значения: а) жилых районов- транспортная и пешеходная связь микрорайонов и отдельных групп зданий с магистральными дорогами. б) промышленных и складских районов- связь отдельных предприятий и складов с магистральными дорогами
v Проезды - связь внутри микрорайона с улицами местного движения, подъезды к отдельным объектам.
Ширину улиц в пределах красной линии следует принимать не менее:
o магистральные общегородского значения-45 м., к-во полос-4, ширина полосы-3.5-3.75 м.
o районного значения-35 м., количество полос-4,ширина полосы 3.5 м.
o улиц местного движения при многоэтажной застройки- 25 м., к-во полос -2, ширина полосы-3 м.
o при малоэтажной -15 м., количество полос .-2,ширина полосы 2,5 м.
В состав улицы входит наземное и подземное хозяйство. К наземной относят: дорожные одежды проезжей части и тротуаров, конструктивные элементы освещения, связи и городского электрического транспорта, указатели остановок транспорта, устройства и знаки регулирования уличного движения, киоски, зеленые насаждения и т.д. Подземное хозяйство состоит из сети трубопроводов и кабелей различного назначения.
Каркасная система.
Полный каркас применяется в зданиях любой этажности. Основные элементы каркаса выявляются в зависимости от схемы его разрезки и представляют собой стойки (колонны) и балки (ригели). Стойки могут быть высотой на один, два и более этажей. Стыки стоек с ригелями могут осуществляться в плоскости колонн или быть выдвинутыми в пролет в зону наименьшего момента. В последнем случае колонны имеют консоли. Можно укрупнить элементы каркаса в П-образные рамы. При этом сокращается число монтируемых элементов и стыков, но возникают неудобства при изготовлении и транспортировании крупногабаритных элементов.
В гражданских зданиях (учебных, лечебных, административных и др.) и сходных по назначению производственных зданиях (административно-бытовых комплексах) применяются связевые каркасы, состоящие из колонн, ригелей, ригелей-распорок, настилов-распорок, панелей перекрытий, диафрагм жесткости, панелей наружных стен ленточной разрезки и стаканов сборных фундаментов. Колонны здесь имеют скрытые консоли, что уменьшает высоту выступающего в помещение ригеля и тем улучшается интерьер. Колонны проектируют высотой в один-два этажа. Стыки колонн располагают на высоте 0,7 м над перекрытием.
Ригели имеют тавровое поперечное сечение. Низ ригеля имеет полки для опирания настилов перекрытия. Ригели-распорки и настилы-распорки обеспечивают жесткость каркаса из плоскости рам. Кроме того, наличие настилов-распорок корытообразной формы позволяет пропускать через перекрытие инженерные коммуникации (трубопроводы, каналы).
Колонны применяются двух основных типов: с консолями для пролетов с мостовыми кранами и без консолей для бескрановых пролетов.
В зависимости от высоты здания, пролетай грузоподъемности крана колонны могут быть сплошного или сквозного сечения (двухветвевые).
Несущие элементы покрытия проектируют в виде плоских линейных (фермы, балки) или пространственных элементов (оболочки, своды). Унифицированные конструкции балок применяют для пролётов до 18 м. Они бывают одно и двухскатными, таврового и двутаврового сечения. Для уменьшения их массы в стенках балок устраивают сквозные отверстия.
Фермы применяют для пролетов более 18 м. Они бывают полигональными, сегментными и с параллельными поясами. Сейчас широко применяют сегментные фермы с без раскосной решеткой. При шаге колонн 12 или 18 м, превышающем длину стандартных плит покрытия, применяют подстропильные конструкции, служащие для опирания на них промежуточных ферм покрытия.
Подкрановые балки используются для передвижения по ним мостовых кранов. Одновременно они выполняют роль продольных связей между рамами. При грузоподъемности кранов до 30 т применяются железобетонные подкрановые балки, при большей грузоподъемности - металлические. Балки имеют тавровое поперечное сечение при шаге колонн 6 м и двутавровое при шаге колонн 12 м.
7. Классификация здании, требования, предъявляемые к ним.
Наземные постройки с помещениями для отдыха, учебы, работы называют зданиями. К ним относят жилые дома, школы, кинотеатры, вокзалы, заводские цехи, теплицы и т.д.
В соответствии с назначением здания могут быть объединены в следующие группы:
· жилые — для постоянного или временного проживания (квартирные дома и общежития);
· общественные — для социального обслуживания и размещения административных учреждений (школ, кинотеатров, поликлиник, заводоуправлений и т.д.);
· промышленные — для размещения производств (цехи, депо, мастерские, гаражи и т.п.);
· сельскохозяйственные — для обслуживания потребностей сельскохозяйственного производства (коровники, птичники, овощехранилища и т.д.).
Жилые и общественные здания составляют группу, называемую гражданскими зданиями. Постройки технического назначения (мосты, плотины, дымовые трубы, галереи и т.д.) называют сооружениями. Нередко в некоторых сооружениях размещают помещения торгового назначения (например, в подземных переходах — магазины, в телевизионной башне — ресторан и т.д.).
Классификация (систематизация) зданий:
· по назначению — гражданские, промышленные, сельскохозяйственные;
· по этажности — малоэтажные (до 5 этажей), средней этажности (5-12 этажей), высотные (более 12 этажей);
· по конструкции стен — мелкоэлементные (из кирпича, керамического камня, мелких блоков и др.), крупноэлементные (из крупных блоков, панелей, объемных блоков);
· по способу возведения — полносборные, монтируемые из конструкций и деталей заводского изготовления, и неиндустриальные, выкладываемые из мелкоштучных изделий (кирпича, керамического камня);
· по степени долговечности (т.е. по способности конструктивных элементов сохранять требуемые эксплуатационные качества) —на четыре степени: I — со сроком службы более 100 лет, II — 50-100, III — 20-50, IV — до 20 лет (временные здания);
· по степени огнестойкости (т.е. по возможности частей здания сохранять при пожаре функции несущих и ограждающих элементов): I—III — с каменными конструкциями, IV — с деревянными оштукатуренными, V — с деревянными неоштукатуренными.
По совокупности требований, касающихся степени долговечности, огнестойкости и других эксплуатационных качеств, все здания делятся на четыре класса:
ü I — крупные промышленные и общественные здания, жилые дома в 9 этажей и более с повышенными эксплуатационными и архитектурными требованиями;
ü II — большинство небольших промышленных и общественных зданий, жилые дома до 9 этажей;
ü III — здания со средними эксплуатационными и архитектурными требованиями, жилые дома до 5 этажей;
ü IV — временные здания с минимальными эксплуатационными и архитектурными требованиями.
Возводимые здания должны наиболее полно отвечать их назначению и удовлетворять следующим требованиям:
ü функциональным, отражающим соответствие размеров и расположения помещений назначению здания;
ü техническим, обеспечивающим защиту помещений от воздействий внешней среды, а также достаточную прочность, устойчивость, долговечность и огнестойкость основных конструкций здания;
ü эстетическим, выполнение которых формирует внешний облик здания (путем выбора соответствующих строительных материалов), обеспечивает их высокое качество и гармоничную связь здания с окружающей средой;
ü противопожарным, учет которых гарантирует при подборе соответствующих конструкций достаточную степень огнестойкости;
ü экономическим, предусматривающим уменьшение затрат труда, материалов и сокращение сроков возведения здания.
Рассмотренные требования к зданиям взаимосвязаны (в отдельных случаях противоречивы) и предполагают в ходе проектирования и строительства объекта выбор наилучших решений.
Важнейшая народнохозяйственная задача — снижение стоимости зданий в результате экономичного решения плана здания, выбора соответствующих материалов и конструкций с учетом их стоимости, долговечности и эксплуатационных качеств, применения высокопроизводительных технологий, сокращения сроков и повышения качества строительства.
Балконы, эркеры, лоджии.
Балконы, эркеры и лоджии – это архитектурно-конструктивные элементы зданий, за плоскостью наружных стен способствующие улучшению их эксплуатационных качеств и внешнего облика. Они предназначены для связи с внешним миром, для отдыха людей на свежем воздухе, а также для хозяйственных целей.
Балкон – это площадка, выступающая за пределы плоскости стены и опирающаяся на наружную стену с одной стороны, с трёх сторон имеющая ограждения. Несущей конструкцией балкона является заделанная в стену плита, которая имеет небольшой уклон от здания.
В зависимости от эксплуатационного назначения балконы имеют различные формы и размеры. В большинстве гражданских зданий вынос балконов не превышает 1…1,2м. По плитам балкона укладывают гидроизоляцию и выполняют пол из керамических плиток или цементного раствора. Полы балконов имеют уклон 1…2% от стены. Гидроизоляцию и одежду пола балкона поднимают по стене бортиком высотой 15см. Порог балконной двери делают выше пола балкона на 10…12см.
Лоджия представляет собой открытое с одной стороны помещение (ниша) на фасаде здания и отличается от балконов наличием боковых стен. Несущей конструкцией лоджии служит железобетонная плита, ограждённая перилами с фасадной стороны. По конструктивной схеме различают лоджии встроенные и выступающие, для опирания которых устраивают крупнопанельные или кирпичные пилоны (щёки).
Внутренний контур встроенной лоджии образуют наружные стены и перекрытия , а в выступающих - стены лоджий и перекрытия. В целях избежания образования «мостиков холода» междуэтажные перекрытия лоджий отделяют от основных перекрытий зазором или устраивают теплоизоляционную вставку.
Полы лоджий имеют уклон наружу до 2% и по конструкции аналогичны полам балконов. Ограждения лоджий с фасадной стороны здания может быть в виде стальной решётки, парапета или навесных асбестоцементных листов по типу ограждений балконов.
Эркерами называют часть помещения, ограждённую наружными стенами за внешней плоскостью фасадных стен. В плане они имеют прямоугольное, трапециевидное и треугольное очертание. По конструкции эркеры бывают консольными, расположенные на уровне второго этажа или пристроенными к зданию, т.е. опёртыми на фундамент. Несущей конструкцией эркера является железобетонная плита перекрытия; наружное ограждение такое же, как и у стен здания.
Стены эркеров современных зданий индустриальной конструкции выполняют в виде стеновых панелей из материалов плотностью до 500 кг/м3 (пенобетон, пеносиликат, пластмассы и др.). Нижнее перекрытие висячего эркера может быть в виде самостоятельной конструкции, так как оно должно быть и прочным, и выполнять функции защиты помещения эркера от холода. Верхнее перекрытие эркера решается по типу совмещённых покрытий , иногда по типу чердачного перекрытия с маленьким чердаком и скатной крышей.
Эркеры увеличивают площадь и улучшают облучение комнат, выходящих окнами на север.
Конструктивные элементы зданий
-надподвальные, отделяющие подвальный или цокольный этаж;
Многоэтажные, преимущественно, жилые или общественные здания могут иметь летние помещения, которые обеспечивают связь внутренних помещений на этажах с внешним пространством. К ним относятся балконы, лоджии и эркеры, а также террасы, веранды.
Другие архитектурно-конструктивные элементы зданий:
Гражданские здания и их конструкции. Отдельные опоры и прогоны
Отдельные опоры и прогоны относятся к основным конструктивным элементам здания.
Отдельными опорами называют столбы, или колонны, которые поддерживают перекрытия, крышу, а в некоторых случаях и стены и передают нагрузки от них на фундамент.
В качестве опор для конструкций перекрытий или покрытий зданий со стенами из мелкоразмерных элементов могут служить отдельные столбы из кирпича или камня, железобетонные, металлические и асбестоцементные стойки.
Сечение вертикальных опор из кирпича принимается в зависимости от величины передаваемой нагрузки, расстояний между опорами, этажности здания, его назначения и общего конструктивного решения. Минимальное сечение несущего кирпичного столба принимают 510 х 380 мм. Кладка столбов ведется из кирпича марки не ниже 100, на растворе марки более 50, с обязательной перевязкой швов в каждом ряду (рис. 1). Для увеличения несущей способности столбов кладку армируют сеткой диаметром 5—6 мм, с размерами ячеек 100—150 мм, через 2—4 ряда кладки.
Нередко для повышения несущей способности таких опор их заключают в сварной каркас из уголков и полос стали с последующим оштукатуриванием по металлической сетке. На каждом этаже, на уровне конструкций перекрытий и прогонов на кладку столба укладывают железобетонные плиты.
При значительных нагрузках вместо каменных столбов применяют железобетонные колонны, которые вместе с прогонами образуют каркас здания. Колонны могут быть прямоугольного и круглого сечения.
Значительные нагрузки, при небольших размерах поперечного сечения, способны воспринимать стойки из асбестоцементных труб с внутренней полостью, заполненной бетоном и арматурой.
Прогоны — это горизонтальные несущие элементы прямоугольного или таврового сечения. Опирают прогоны на колонны, либо на железобетонные подушки в кирпичных стенах или столбах, путем приваривания стальных деталей заведенных в тело колонны и ригеля. Концы прогонов на столбах соединяют стальными накладками. В наружных стенах имеются Г-образные анкеры, которые заделывают в кладку.
Прогоны могут быть железобетонные, металлические и деревянные. В зданиях каркасного типа железобетонные элементы унифицированы.
Строительство гражданских и промышленных зданий
Основные конструктивные элементы гражданских зданий — это фундаменты, стелы, перекрытия, отдельные опоры, крыши, лестницы, окна, двери и перегородки (рис. 3.1).
Фундаменты являются подземной конструкцией, воспринимающей всю нагрузку от здания и передающей ее на грунт.
Стены по своему назначению и месту расположения в здании делятся на наружные и внутренние и являются вертикальными ограждениями и одновременно часто выполняют несущие функции. В зависимости от этого делятся на несущие и ненесущие. Несущими могут быть как наружные, так и внутренние стены. Ненесущие стены — это обычно перегородки. Они служат для деления в пределах этажа больших, ограниченных капитальными стенами помещений на более мелкие, причем для опирания перегородок не требуется устройства фундаментов. Наружные стены, кроме того, могут быть самонесущими, которые опираются на фундаменты и несут нагрузку только от собственной массы, и ненесущими (навесными), которые являются только ограждениями и опираются в каждом этаже на другие элементы здания.
Отдельные опоры — несущие вертикальные элементы (колонны, столбы, стойки), передающие нагрузку от перекрытий и других элементов здания на фундаменты.
Перекрытия опираются на уложенные по колоннам специальные балки, называемые прогонами или ригелями, а иногда и непосредственно на колонны. Расположенные внутри здания отдельные опоры и балки образуют внутренний каркас здания. Перекрытия представляют собой горизонтальные несущие конструкции, опирающиеся на несущие стены или столбы и воспринимающие передаваемые на них постоянные и временные нагрузки.
Рис. 3.1. Основные конструктивные элементы здания с кирпичными несущими стенами: 1 — подошва фундамента, 2 — подвальное перекрытие, 3 — фундаменты, 4 — потолок, 5 - нижнее перекрытие, 6 — подполье, 7 — перегородка, 8 — нагрузка от собственной массы, людей и оборудования, 9 - междуэтажное перекрытие, 10 — продольная внутренняя стена; 11 — стена; 12 — оконный проем, 13 — карниз, 14 — чердачное перекрытие, I5 — чердак, 16 — стропильная балка, 17 — кровля, 18 — дымовая труба, 19 — зонт, 20 — коньковый прогон, 21 — подкос, 22— стойка, 23 — конек, 24 — слуховое окно, 25 — снег, 26 — карниз; 27 — мауэрлат, 28 — оконный переплет, 29 — дверное полотно, 30 — крыльцо, 31 — цоколь, 32 — подвал, 33 — грунтовая влага
Одновременно перекрытия, связывая между собой стены, значительно повы-шают их устойчивость и увеличивают пространственную жесткость здания в целом. В зависимости от месторасположения в здании перекрытия делится па междуэтажные (разделяющие смежные этажи), чердачные (между верхним этажом и чердаком), подвальные (между первым этажом и подвалом) и нижние (между первым этажом и подпольем).
Крыша является конструктивным элементом, защищающим помещения и конструкции здания от атмосферных осадков. Она состоит из несущих элементов и ограждающей части. Крыша, совмещенная с перекрытием верхнего этажа,т. е. без технического этажа (или чердака), называется совм&ценной крышей или покрытием. Хорошо выполненные плоские совмещенные крыши дешевле скатных как в строительстве, так и в эксплуатации. Кроме того, плоские крыши можно использовать в качестве площадок для отдыха и других целей.
Окна устраивают для освещения и проветривания помещений; они состоят из устанавливаемых в проемах рам или коробок и оконных переплетов.
Таблица 3.1. Ориентировочное распределение стоимости конструктивных элементов жилого дома
Наименование конструктивных элементов
Стоимость. % к
обшей стоимости
здания
Фундаменты
Стены
Перекрытия
Перегородки
Полы
Окна и двери
Крыша
Лестницы
Прочие конструкции
Отделочные работы
В табл. 3.1 приведено распределение стоимости конструктивных элементов 9-этажного панельного жилого дома. Поэтому необходимо иметь в виду, что при проектировании здания правильный выбор конструктивных элементов существенно влияет не только на качество объемно-планировочного решения здания, но и на общие технико-экономические показатели, Фундаменты, стены, отдельные опоры и перекрытия — основные несущие элементы здания. Они образуют остов здания — пространственную систему вертикальных и горизонтальных несущих элементов. Остов определяет так называемую конструктивную схему здания, В зависимости от характера опирания горизонтальных несущих элементов (перекрытий) на вертикальные несущие элементы (стены, отдельные опоры и балки между ними) различают следующие конструктивные схемы гражданских зданий (рис. 3.2): с несущими продольными стенами; с несущими поперечными стенами; с неполным каркасом; с полным каркасом. Кроме того, существуют здания, отдельные части которых состоят из различных конструктивных схем. В зданиях с несущими продольными стенами (рис. 3.2, а) последние устраивают из тяжелых материалов, имеющих надлежащую прочность. Кроме того, на-ружные стены также должны удовлетворять теплозащитным требованиям. По такой конструктинной схеме строят чаще кирпичные и крупноблочные дома. Устойчивость такой конструктивной схемы в поперечном направлении обеспечивается специально устраиваемыми по-перечными стенами, которые не несут нагрузки от перекрытия. Такие поперечные стены возводятся лишь для ограждения лестничных клеток и в местах, где они нужны для придания устойчивости наружным стенам. Применение указанной конструктивной схемы дает большие воз-можности для решения планировки помещений, т. е. имеется большая свобода в решении планировочных вопросов. При данной конструктивной схеме требуется меньшее число типоразмеров сборных изделий.
В зданиях с поперечными несущими стенами (рис 3.2, б) обеспечивается большая жесткость системы, однако увеличивается общая протяженность несущих внутренних стен. Тем не менее такое решение в ряде случаев является рациональным, так как при этом к конструкциям наружных продольных стен предъявляются только теплозащитные требования и для их устройства можно использовать легкие эффективные материалы. Иногда применяют смешанный вариант, при котором опорами для перекрытий служат продольные И поперечные стены.
Если вместо внутренних продольных или поперечных стен устраивают систему столбов с опирающимися на них горизонтальными балками (прогонами), на которые, в свою очередь, опираются перекрытия, то такая схема соответствует зданию с неполным каркасом (рис, 3.2, в, г). Если вместо несущих наружных стен применены столбы, образующие вместе с внутренними столбами и балками (прогонами) как бы скелет здания, то такая конструктивная схема определяет здания с полным каркасом (рис. 3.2).
Рис, 3,2. Конструктивные схемы зданий: 1 — внутренняя продольная стена, 2 — внутренние поперечные стены, 3 - панели перекрытии, 4 — столбы и прогоны, 5 - прогоны (или распорки), 5 - стойки каркаса, 7 — ненесущне наружные стены
В этом случае наружные стены выполняют только ограждающие функции и могут быть самонесущими или навесными. Самонесущие стены опираются на фундаменты или фундаментные балки и не воспринимают никаких нагрузок, кроме собственной массы. Навесные стены опираются на горизонтальные элементы на уровне каждого этажа. По характеру работы каркасы бывают рамные, связевые и рамно-связевые.
Рис. 3.3. Схемы каркасов здания; 1 — элементы каркаса, 2 — жесткие узлы, 3 — горизонтальные диафрагмы, 4 — вертикальные поперечные и продольные диафрагмы
Столбы и балки рамного каркаса (рис, 3.3,а) соединяются между собой жесткими узлами, образуя поперечные и продольные рамы, воспринимающие все действующие вертикальные и горизонтальные нагрузки. В зданиях со связевым каркасом (рис, 33,6) узлы между столбами и балками нежесткие, поэтому для восприятия горизонтальных нагрузок необходимы дополнительные связи. Роль этих связей выполняют чаще всего перекрытия, образующие диафрагмы и передающие горизонтальные нагрузки на жесткие вертикальные диафрагмы (стены лестничных клеток, железобетонные перегородки, шахты лифтов и др,).
В практике строительства находят применение здания с комбинированным типом каркаса, который насыпают рампосшпевым. В нем в одном направлении ставят рамы, а в другом — связи. В гражданском строительстве наибольшее распространение получили здания со связевыми каркасами. Необходимо отметить, что применение каркасной конструктивной схемы наиболее целесообразно для строительства крупнопанельных высотных жилых и общественных зданий. Материалом для конструкций каркаса является железобетон, сталь, а для малоэтажных зданий столбы нередко вы-кладывают из кирпича. Для деревянных зданий каркас также выполняют из дерева. В настоящее время широкое распространение получило строительство зданий из объемных элементов (блок-коробок), в которых остов здания образуется коробчатыми элементами заводского изготовления.
Читайте также: