Здания в которых основными вертикальными несущими элементами служат стены
Обновлено: 17.05.2024
Основные несущие элементы каркасных зданий.
Несущие конструкции воспринимают нагрузки, возникающие в здании и действующие на него извне (от конструкций самого здания, оборудования, снега, ветра, людей); ограждающие — предназначены для изоляции внутренних объемов в зданиях и сооружениях от внешней среды или между собой с учетом нормативных требований по прочности, теплоизоляции, гидроизоляции, пароизоляции, воздухопроницаемости, звукоизоляции, светопрозрачности. Те ограждающие конструкции, которые могут воспринимать передаваемые на них нагрузки, относятся к совмещающим несущие и ограждающие функции. Такие конструкции должны удовлетворять соответствующим требованиям по несущей способности, а также по теплопроводности, влаго- и воздухопроницаемости, звукоизоляции.
К основным конструктивным элементам зданий (1) относятся: фундаменты, стены, перекрытия, перегородки, крыша, лестница, окна, двери.
Фундамент представляет собой опорную часть, через которую передается нагрузка от здания на грунт — основание. Основание называют естественным, когда грунт под подошвой фундамента находится в состоянии его природного залегания; если грунт предварительно искусственно укрепляют, то такое основание называют искусственным. Фундаменты подвержены воздействию грунтовых вод, нередко агрессивных, и переменной температуры, поэтому для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водо- и морозостойкостью: железобетон, бетон, бутовый камень. В массовом строительстве фундаменты под стены зданий сооружают, как правило, сборными: из железобетонных плит и блоков. Обычно фундаменты, имеющие плоскую подошву, подразделяют на ленточные, которые закладывают под стены, или столбчатые — в виде прямоугольных, трапециевидных и других типов отдельных опор под отдельно стоящие колонны или столбы. Фундаменты бывают и свайные, когда здание опирается на погруженные в грунт деревянные, бетонные или железобетонные сваи.
Стены по назначению и расположению в здании подразделяют на наружные и внутренние. Наружные стены 5 (1) ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий, внутренние 7 — отделяют одни помещения от других. Как наружные, так и внутренние стены воспринимают ветровые нагрузки на здание, обеспечивают звуко- и теплоизоляцию помещений, защиту их от внешних климатических воздействий.
Стены бывают несущими, самонесущими и ненесущими. Несущие стены и воспринимают, и передают на фундаменты нагрузки не только от собственного веса, но и от других конструкций (перекрытия, крыши, лестницы), а также ветровые нагрузки. Самонесущие стены передают на фундаменты нагрузки только от собственного веса. На такие стены не опираются перекрытия или другие конструкции здания.
Стены, которые только ограждают помещения зданий от внешнего пространства и передают собственный вес в пределах каждого этажа на другие несущие конструкции, называются ненесущими. Такие же стены, навешиваемые на вертикальные конструкции каркаса здания, принято называть навесными.
Верхняя часть наружной стены, выступающая за плоскость стены, называется карнизом. Вынос карниза, т. е. расстояние от стены до края карниза, назначают по проекту. При этом учитывают необходимость защиты стен от воды, стекающей с крыши, и архитектурные особенности здания. Здания со стенами без карниза имеют парапет 13, который является ограждающей частью крыши.
Междуэтажные перекрытия 6 совмещают ограждающие и несущие функции и разделяют здание по высоте на этажи. Перекрытия 9 над верхним этажом — чердачные. Перекрытия в каменных зданиях выполняют из сборных железобетонных панелей, в малоэтажных домах — иногда из деревянных балок, к которым прикрепляют детали потолка из фанеры, древесностружечных плит или гипсокартонных листов.
В бескаркасных зданиях основными вертикальными несущими элементами служат стены, в каркасных — отдельные опоры (колонны, столбы), в зданиях с неполным каркасом — и стены, и отдельные опоры.
Крыша совмещает ограждающие и несущие функции и служит для защиты здания от атмосферных осадков и удаления их за его пределы; состоит из железобетонных панелей, опирающихся на наружные и внутренние стены и уложенных с уклоном для организации водоотвода. Между панелями крыши и чердачными перекрытиями образуется пространство, которое называют чердаком 10. В малоэтажных зданиях крышу делают из деревянных стропил, по которым из досок устраивают обрешетку, к которой прикрепляют кровельное покрытие из асбестоцемент-ных и других листов или кровельного железа.
Металлические конструкции каркасов одноэтажных зданий.
Основу каркаса здания являются поперечные рамы, которые состоят из колонн, обычно жестко закрепленных в фундаменте, и ригелей (стропильных ферм), жестко или шарнирами соединенных с колоннами. В продольном направлении на поперечные рамы опираются подкрановые конструкции и элементы покрытия. Жесткость и устойчивость каркаса и его отдельных элементов обеспечивается связями по колоннам и шатру здания.
Для поддержания стен, переплетов остекления и ворот устанавливают элементы стенового каркаса — фахверк, который также крепят к поперечным рамам. Большое влияние на работу каркаса здания оказывают воздействия мостовых кранов.
Основные параметры каркасов зданий:
Пролеты от 12 до 36 метров;
Высота от пола до низа конструкций покрытия от 6 до 15 метров;
Шаг колонн от 6 до 12 метров.
Конструкции каркасов выполняются из гофробалок (двутавров с гофрированной стенкой). Монтажные соединения выполняются болтовыми.
Элементы конструкций из гофробалок изготавливаются на полностью автоматизированной линии (производства Zeman, Австрия), что обеспечивает высокое качество каркаса.
Конструкции перегородок из мелкоразмерных материалов.
Применяют кирпич, мелкие блоки, камни и т.д.
Кирпичные перегородки толщиной 1/2 и 1/4 кирпича (120 и 65 мм).
Перегородки в пол кирпича должны иметь высоту не более 3м. В противном случае их армируют стальными стержнями через 6 рядов. Концы арматуры связываются с основными стенами.
Перегородки в 1/4 кирпича для устойчивости армируют в горизонтальном и вертикальном направлении. Арматура образует сетку с ячейкой 525х525.
Модернизация зданий массовой застройки устаревших серий.
Модернизация — усовершенствование, улучшение, обновление объекта, приведение его в соответствие с новыми требованиями и нормами, техническими условиями, показателями качества.
Тема модернизации панельных зданий в России, где возведенные индустриальным методом дома составляют до 80 процентов фонда недвижимости, имеет исключительное значение.
НЕСУЩИЙ ОСТОВ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ
НЕСУЩИЙ ОСТОВ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ.
НЕСУЩИЙ ОСТОВ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ.
Основные конструктивные элементы здания – горизонтальные (перекрытия, покрытия), вертикальные (стены, колонны) и фундаменты, взятые вместе, составляют единую пространственную систему – несущий остов здания.
Основное назначение несущего остова – конструктивной основы здания – состоит в восприятии нагрузок, действующих на здание, работе на усилия от этих нагрузок с обеспечением конструкциям необходимых эксплуатационных качеств в течение всего срока их службы.
Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жёсткость и устойчивость. Горизонтальные конструкции – перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальны и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние, в свою очередь, передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты основанию. Выбор конструктивных систем – один из основных вопросов, решаемых при проектировании зданий.
Различают три основные конструктивные системы зданий: бескаркасная, каркасная и комбинированная (с неполным каркасом.
Бескаркасная система (с несущими стенами), предусмотренная данным проектом, представляет собой жёсткую, устойчивую коробку из взаимосвязанных наружных и внутренних стен и перекрытий. Наружные и внутренние стены воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий.
Этот тип зданий, в свою очередь, подразделяется на здания с продольными несущими стенами (плиты перекрытий лежат поперёк здания), с поперечными несущими стенами (плиты перекрытий лежат вдоль здания) и перекрёстные с продольными и поперечными несущими стенами (плиты перекрытий с размерами в плане, равными размерам ячейки между четырьмя стенами, опираются по контуру.
Бескаркасная система является основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности. Размеры жилых ячеек, необходимость членений стенами и перегородками с обеспечением звукоизоляции квартир и другие особенности обуславливают техническую целесообразность и экономическую оправданность применения бескаркасных зданий при строительстве жилищ, а также тех гражданских зданий, в которых преобладает многоячейковая планировочная структура (санатории, больницы, общежития и т.п.). В зданиях с продольным расположением несущих стен применение большепролётных перекрытий (с пролётом 9 и 12 м) приводит к опиранию перекрытий только на наружные стены и переходу от традиционных трёх- и четырёхстенных систем к двустенной системе. Это позволяет обеспечить высокую свободу планировочных решений жилых домов и встроенных предприятий системы обслуживания, а также простоту модернизации и перепрофилирования зданий.
Каркасная система. Несущими элементами в таких зданиях являются колонны, ригели и перекрытия, а роль ограждающих элементов выполняют наружные стены. Различают четыре типа конструктивных каркасных систем: с поперечным расположением ригелей; с продольным расположением ригелей; с безригельным каркасом, при котором ригели отсутствуют, а плиты перекрытий опираются или на капители колонн, или непосредственно на колонны.
Каркасная система является основной в строительстве массовых общественных зданий, её используют для возведения высотных зданий, а также в тех случаях, когда необходимы помещения значительных размеров, свободные от внутренних опор.
При выборе конструктивной системы каркасных зданий учитывают объёмно – планировочные требования: она не должна связывать планировочные решения. Ригели каркаса не должны пересекать плоскость потолков помещений, а должны проходить по их границам и т.д. Поэтому каркас с поперечным расположением ригелей применяют преимущественно в зданиях с регулярной планировочной структурой (гостиницы, общежития, пансионаты и т.п.), совмещая шаг поперечных перегородок и шаг несущих конструкций. Каркас с продольным расположением ригелей применяют, проектируя общественные здания сложной планировочной структуры (школы, лечебно – профилактические учреждения и др.
Комбинированная система (с неполным каркасом). В таких зданиях наряду с внутренним рядом колонн нагрузку от междуэтажных перекрытий воспринимают наружные стены. Различают два типа конструктивных систем: с продольным и поперечным расположением прогонов.
Неполный каркас применяют в случае использования наружных стен в качестве несущих.
Основные конструктивные элементы Жилых и общественных зданий.
Здание, это многофункциональный объект, возводимый с целью обеспечения комфортного проживания и различного рода деятельности человека.
Здания и сооружения подразделяются на жилые, общественные и производственные, и имеют определённые конструктивные элементы.
· 18. лестничная площадка.
Фундамент, это подземная часть зданий и сооружений, который воспринимает всю нагрузку строительного объекта. Фундаменты бывают ленточными или столбчатыми. Ленточный фундамент закладывается, следуя по всему периметру стены, а столбчатый фундамент в виде отдельных опорных элементов.
Стены разделяют по назначению и расположению на наружные, внутренние и несущие элементы зданий. Назначение наружных стен заключается в защите помещений от воздействий окружающей среды. Внутренние стены разделяют помещения в самом здании согласно проекту. Несущие стены передают общую нагрузку от перекрытий, крыши и своего собственного веса на фундамент. Помимо несущих стен, существует ещё навесные и самонесущие стены. Самонесущими стенами считаются соответствующие части зданий которые передают нагрузку только собственного веса. Навесные стены, в виде отдельных плит или панелей, крепятся на колоннах и передают им нагрузку от собственного веса.
Перегородки . это внутренние планировочные конструкции, разделяющие смежные помещения внутри здания.
Цоколь . это нижняя часть наружной стены, которая располагается непосредственно на фундаменте.
Отмостка предназначена для отвода влаги, при выпадении атмосферных осадках от стен здания.
Перекрытие . это горизонтальная конструкция, которая располагается внутри здания и разделяет его по высоте на этажи. Перекрытия бывают междуэтажные, цокольные, надподвальные, цокольные, чердачные.
Покрытие . это верхний элемент строения, ограждающий помещения здания от воздействия окружающей среды и защищающий их от атмосферных осадков. Этот конструктивный элемент совмещает функциональное назначение потолка и крыши.
Кровля – верхний водоизоляционный слой крыши или покрытия здания.
Стропила – несущие части кровельного покрытия в виде балки опирающейся на стены и внутренние опоры.
Лестничный марш – наклонная конструкция, которая, как правило, имеет не менее восемнадцати ступеней.
Косоуры . это железобетонные или стальные балки, располагаемые под наклоном и своими окончаниями опирающиеся на площадки. Эти конструктивные элементы служат основой для крепления ступеней лестниц.
Окна – светопрозрачные ограждения, предназначенные для освещения и проветривания помещения; они состоят из устанавливаемых в проёмах коробок и оконных переплётов.
Подвесной потолок – декоративно-отделочный экран, закреплённый к перекрытию здания. В современном интерьере общественных зданий подвесные потолки способствуют решению как архитектурных, так и функционально – технологических задач.
Основные конструктивные элементы промышленных зданий.
К основным конструктивным элементам промышленного здания относятся.
Фундаменты воспринимают нагрузку от здания и передают ее грунтам основания.
Фундаментные балки воспринимают нагрузку от стен здания и передают ее на фундаменты.
Колонны основного каркаса воспринимают нагрузку от покрытия здания и передают ее на фундаменты; к ним также крепят конструкции стен, опирают подкрановые балки.
Колонны фахверковые служат для крепления к ним конструкций стен и перегородок, для придания им устойчивости.
Подкрановые балки их укладывают на консоли колонн основного каркаса, а на них рельсы для мостовых кранов.
Обвязочные балки поддерживают кладку стен над проемами.
Основные несущие конструкции покрытий — устанавливаются на колонны основного каркаса сверху и служат для опирания на них несущих элементов ограждающей части покрытия.
Подстропильные конструкции — устанавливаются на колонны основного каркаса сверху и служат для опирания на них стропильных конструкций, если шаг колонн крайнего ряда не совпадает с шагом колонн среднего ряда.
Покрытие защищает здание от атмосферных воздействий, от перегрева летом и от потерь тепла зимой.
Фонари устраиваются в покрытии и служат для верхнего освещения удаленных от окон участков цехов, помещений.
Стены - отделяют помещения от внешней среды.
Перегородки разделяют внутреннее пространство здания на отдельные помещения.
Связи обеспечивают пространственную жесткость каркаса.
Окна, двери, ворота, полы выполняют те же функции, что и в гражданском здании.
Классификация зданий. Основные конструктивные элементы зданий. Нагрузки.
- по назначению (гражданские, промышленные, сельскохозяйственные, специальные.
- по этажности (одноэтажные, малоэтажные-высотой до 3х этажей, средней этажности- 4-5 этажей, повышенной этажности 6-9 эт. многоэтажные-от 10 до 25 этажей, высотные-более 25 этажей.
- По капитальности (определяется степенью долговечности, огнестойкости, благоустройству, качеству отделки, степенью оснащения инженерных и санитарно-технических систем.) все здания делятся на 4 класса.
1 класс здания удовлетворяют повышенным требованиям (любой этажности.
2 класс жилые и общественные здания до 9 этажей массового строительства.
3 класс жилые и общественные здания средней этажности до 5 этажей.
4 класс здания, которые удовлетворяют минимальным требованиям, до 2 этажей.
Для каждого класса в зависимости от назначения здания нормами предусмотрены определенные степени долговечности, огнестойкости, эксплуатационные нормы, а также учитывается степень влагостойкости, морозостойкости и т. д.
- по огнестойкости. Предел огнестойкости- время в минутах до наступления признаков одного или нескольких предельных состояний: потери несущей способности(R), потери целостности(Е),потери теплоизолирующей способности (I).Пожарная опасность материалов характеризуется горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени, дымообразующей способностью, токсичностью.
Строительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г), которые имеют 4 группы: Г1-слабогорючие.
Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется по классам пожарной опасности конструкций, всего четыре класса: С0, С1, С2,С3.
Здания и сооружения класса С0 являются лучшими с противопожарной точки зрения. Все конструкции здесь выполнены из негорючих материалов, которые в условиях пожара не горят, не повреждаются, не дают теплового эффекта, не образуют токсичных дымовыделений. В зданиях класса С1 допускается применять ряд конструкций из трудногорючих материалов. А к большинству конструкций класса С3 (кроме конструктивных элементов лестниц, стен, лестничных клеток и противопожарных преград) вообще не предъявляются никакие противопожарные требования.
В соответствии с этим определяется степень огнестойкости здания 1,II,III,IV,V.
Класс функциональной пожарной опасности определяется функциональным назначением здания и контингентом находящихся в нем людей.
Ф1-здания с постоянным и временным проживанием людей-жилые дома, общежития, гостиницы, детские дошкольные учреждения, спальные корпуса и др.
Ф2 – зрелищные и культурно-просветительные учреждения с массовым пребыванием посетителей в определенные периоды времени.
(театры, музеи, цирки, спортивные сооружения, библиотеки и др.
Ф3 – предприятия по обслуживанию населения ( с большей численностью посетителей, чем обслуживающего персонала.
Ф4 – здания, в которых находится постоянный, привыкший к местным условиям контингент людей определенного возраста и физического состояния (учебные заведения, административные здания, пожарные депо и др.
Ф5 производственные и складские здания и сооружения.
Промышленные здания классифицируются по категориям пожаровзрывоопасности.
К категории А относятся предприятия, технология которых связана с применением материалов, жидкостей, паров и газов, взрыв которых возможен при t до 28°С.
К категорииБ относятся предприятия в которых имеется наличие горючей пыли, волокон, легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки от 29° до 61°С. Они образуют взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси.
К категорииВ1–В4 – относятся производства связанные с обработкой горючих материалов, веществ в горячем состоянии, способных при взаимодействии с водой или кислородом только гореть.
К категорииГ – относятся производства с обработкой негорючие веществ и материалов в горячем, раскалённом или расплавленном состоянии, когда процесс сопровождается выделением лучистого тепла, искр, пламени, горючих газов и жидкости.
К категорииД относятся производства с обработкой негорючих материалов и веществ в холодном состоянии.
Классификация по классам капитальности. Классы капитальности определяются по совокупности вышеприведенных показателей, их 4 класса I, II, III, IV. К первому классу капитальности предъявляются повышенные архитектурно-строительные требования, а к IV классу – пониженные.
1.2. Физико-технические требования к зданиям сводятся к основным разделам: тепловая защита зданий, строительная акустика и светотехника.
Тепловая защита зданий рассматривает теплотехнические качества ограждающих конструкций, выбор материалов их в зависимости от климатических воздействий, а также санитарно-гигиенические условия проектирования ограждающих конструкций.
Одной из важных задач при проектировании ограждающих конструкций является защита помещений от шума, проверка звукоизолирующей способности перекрытий, стен, перегородок, окон, дверей и выбор конструктивных решений элементов здания.
Основная задача строительной светотехники – определение естественной освещенности помещения, по коэффициенту естественного освещения.
Понятие об инсоляции. Инсоляция – облучение помещения прямыми солнечными лучами. Требования к необходимой инсоляции жилых зданий изложены в [СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01.
Назначение конструкций – восприятие силовых и несиловых воздействий на здание.
К силовым относят следующие виды нагрузок и воздействий.
-постоянные нагрузки от собственной массы конструкций здания и давления грунта основания на его подземную часть.
-длительно действующие временные нагрузки от технологического оборудования, перегородок, длительно хранимых грузов (книгохранилища и т.п.), воздействия неравномерных деформаций грунтов основания и т.п.
-кратковременные нагрузки и воздействия от массы подвижного оборудования, людей, мебели, снега, ветра и т.п.
-особые воздействия от сейсмических явлений, просадочности лессового или протаявшего мерзлого грунтового основания здания, воздействия деформаций земной поверхности в районах влияния горных выработок и т.п.
-воздействия, возникающие при чрезвычайных ситуациях взрывы, пожары и пр.
К несиловым относят воздействия.
-переменных температур наружного воздуха, вызывающих линейные (температурные) деформации изменения размеров наружные конструкций здания или температурные усилия в них при стесненности проявления температурных деформаций вследствие жесткого закрепления конструкций.
-атмосферной и грунтовой влаги на материал конструкций, приводящие к изменениям физических параметров, а иногда и структуры материалов вследствие их атмосферной коррозии, а также воздействие парообразной влаги воздуха помещений на материал наружных ограждений, при фазовых переходах влаги в их толще.
-солнечной радиации, влияющей на световой и температурный режим помещений и вызывающей изменение физико-технических свойств поверхностных слоев конструкций (старение пластмасс, плавление битумных материалов и т.п.
В соответствии с характером воспринимаемых воздействий конструкции зданий различают на несущие (воспринимающие силовые воздействия) фундаменты, несущие стены, каркас, перекрытия и ограждающие – изолирующие пространство здания от неблагоприятных (атмосферные осадки, отрицательные температуры воздуха, шум и пр.) воздействий внешней (или внутренней) среды – наружные стены здания, крыша, перегородки и пр.
В соответствии с назначением здания его конструктивное решение предусматривает четкое разделение его элементов на несущие и ограждающие (большинство промзданий), либо совмещение несущих и ограждающих функций.
Иногда здания рассекают на отдельные отсеки деформационными швами, благодаря чему каждый отсек здания получает возможность независимых деформаций.
Необходимость устройства деформационных швов определяется различными воздействиями: изменчивостью температуры наружного воздуха, просадочностью грунтов основания, разностью осадок фрагментов здания имеющих разную этажность, сейсмичностью территорий и т.д.
Деформационные швы делятся на.
Температурно-усадочные швы устраиваются для предотвращения образования в наружных стенах здания трещин и перекосов, вызываемых концентрацией усилий от воздействия переменных температур и усадки материала (каменной кладки, монолитных и сборных бетонных конструкций и др). Температурно-усадочные швы рассекают конструкции только наземной части здания. Расстояние между этими швами назначают в соответствии с климатическими условиями и физико-механическими свойствами стеновых материалов.
Для наружных стен из глиняного кирпича марки М50 и более расстояние между температурно-усадочными швами принимают от 40 до 100 метров. Для наружных стен из бетонных панелей – от 75 до 150 метров. Меньшее расстояние назначают в наиболее суровых климатических условиях, наименьшая ширина шва 20 мм.
Швы необходимо защищать от продувания, промерзания, сквозных протечек с помощью металлических компенсаторов, герметизации, утепляющих вкладышей.
Осадочные швы предусматривают в местах резких перепадов высоты здания, а также при значительной неравномерности деформаций основания по длине здания, вызванной особенностями геологического строения основания. Осадочные швы разрезают здание на всю длину: от конька крыши до подошвы фундамента.
Антисейсмические швы расчленяют здание на отсеки элементарной прямоугольной формы (при сложной конфигурации плана) и по длине здания.
Основные элементы и конструктивные схемы гражданских зданий
Основные элементы и конструктивные схемы гражданских зданий.
от admin 26 июня 2008.
Основные элементы . Здания состоят из ограниченного числа взаимосвязанных архитектурно-конструктивных элементов (частей.
По функциональному назначению их подразделяют на несущие, ограждающие и совмещающие обе эти функции. Несущие элементы воспринимают нагрузки, возникающие в здании и действующие на него извне (нагрузки от конструкций самого здания, оборудования, снега, ветра, людей). Ограждающие элементы разделяют здание на отдельные помещения и защищают их и здание в целом от атмосферных воздействий. Ограждающие конструкции также воспринимают передаваемые на них нагрузки. Элементы, совмещающие несущие и ограждающие функции, должны удовлетворять соответствующим требованиям по несущей способности, а также по теплопроводности, влаго- и воздухопроницаемости и звукоизоляции.
К основным конструктивным элементам гражданских зданий (рис. 1) относятся: фундаменты. стены, перекрытия. перегородки. крыша. лестницы. окна, двери, балконы.
Фундаменты передают нагрузку от здания на грунт — основание. Основание называют естественным, когда грунт под подошвой фундамента находится в состоянии его природного залегания; если грунт искусственно уплотняют или укрепляют, то такое основание называют искусственным.
Фундаменты подвержены воздействию грунтовых вод. Поэтому для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водо- и морозостойкостью: железобетон, бетон, бутовый камень.
Фундаменты, имеющие плоскую подошву, подразделяются на ленточные 1, которые закладывают под стены, и столбчатые — под отдельно стоящие колонны или столбы. Фундаменты бывают также свайные, когда здание опирается на погруженные в грунт бетонные или железобетонные сваи.
Стены здания наружные 5 ограждают помещения от внешней среды, внутренние 12 — отделяют одни помещения от других.
Стены бывают несущие, самонесущие и ненесущие. Несущие стены 5 и 12 воспринимают нагрузку от собственного веса и других конструкций (перекрытий, крыш, лестниц). Самонесущие стены передают на фундаменты не только нагрузку от собственного веса, но и ветровую; на такие стены не опираются перекрытия или другие конструкции здания. Стены, которые только ограждают помещения зданий от внешнего пространства и передают собственный вес в пределах каждого этажа на другие несущие конструкции здания, называют ненесущими. Такие же стены, навешиваемые на вертикальные конструкции каркаса здания, принято называть навесными.
Рис. 1. Конструктивная схема многоэтажного здания: 1 — фундамент, 2— стены подвала, 3 — гидроизоляция, 4 — отмостка, 5 — наружные стены, 6 — облицовочные плиты, 7 — кровельное покрытие, 8 — обрешетка, 9 — деревянные стропила, 10 — карниз, 11 — чердачное перекрытие, 12 — внутренние стены, 13 — лестничные площадки, 14 — лестничные марши, 15 — санитарно-технические блоки. 16 — вентиляционный блок, 17 — перегородки, 18 — междуэтажные перекрытия, 19 — ригели, 20 — перекрытие над подвалом.
Верхняя часть наружной стены, выступающая за плоскость стены, называется карнизом 10. Вынос карниза, т. е. расстояние от стены до края карниза, назначают по проекту. При этом учитывают необходимость защиты стен от воды, стекающей с крыши, и архитектурные особенности здания.
Перекрытия совмещают ограждающие и несущие функции. Междуэтажные перекрытия 18 разделяют в здании смежные по высоте помещения. Перекрытия 20 над подвалом называют цокольными, а над верхним этажом — чердачным 11. Перекрытия выполняют из сборных железобетонных панелей.
Перегородки 17 — ограждающие элементы, которые разделяют внутреннее пространство здания в пределах одного этажа на отдельные помещения. Их возводят из гипсовых плит, керамических и других пустотелых камней, кирпича и других материалов. Перегородки опираются на перекрытия.
Крыша совмещает ограждающие и несущие функции и служит для защиты здания от атмосферных осадков и удаления их за его пределы. Она состоит из стропил 9, к которым прикреплена обрешетка 8 кровельного покрытия 7. В качестве покрытия, называемого кровлей, используют асбестоцементные волнистые листы, черепицу, рубероид, стеклорубероид, кровельную сталь. Применяют также мастичные покрытия. В некоторых зданиях делают покрытия, в которых совмещены функции крыши и потолка.
Такое покрытие называют бесчердачным.
Конструктивные схемы зданий . Основные несущие элементы (фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия и покрытия) составляют несущий остов здания. Совокупность этих элементов должна обеспечивать восприятие всех нагрузок, воздействующих на здание, а также пространственную неизменяемость (жесткость) и устойчивость здания.
По конструктивной схеме несущего остова здания подразделяют на бескаркасные, каркасные и с неполным каркасом. В бескаркасных зданиях основными вертикальными несущими элементами служат стены, в каркасных — отдельные опоры (колонны, столбы), в зданиях с неполным каркасом — и стены, и отдельные опоры.
Бескаркасные здания из кирпича и мелких камней возводят с продольными несущими наружными и внутренними стенами (рис. 2, а). Поперечные стены в таких зданиях устраивают преимущественно в лестничных клетках, в местах, где должны проходить дымовые и вентиляционные каналы, а также в промежутках между ними. В бескаркасных зданиях с поперечными несущими стенами продольные наружные стены самонесущие, а перекрытия опираются на поперечные стены.
Рис. 2. Конструктивные схемы бескаркасных зданий: а — с продольными несущими стенами, б — с поперечными и продольными несущими стенами.
Возводятся также бескаркасные здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены (рис. 2, б). В таких зданиях панели перекрытий размером на комнату опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.
Бескаркасные крупноблочные здания со стенами из бетонных и других блоков имеют преимущественно конструктивную схему с поперечными несущими стенами. Общественные многоэтажные здания чаще возводят с продольными несущими стенами (рис. 3). В зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренние продольные стены.
Рис. 3. Конструктивная схема крупноблочного здания с продольными несущими стенами: 1 — фундаменты, 2 — стены подвала, 3 — перекрытия, 4 — внутренние стены, 5 — наружные стены, 6 — лестничная площадка, 7 — лестничный марш, 8 — внутренняя продольная стена, 9 — балкон, 10 — межкомнатная перегородка.
Бескаркасные крупнопанельные здания бывают с тремя продольными несущими стенами и с поперечными несущими стенами, устанавливаемыми с малым или большим шагом друг от друга.
В крупнопанельных домах с тремя продольными несущими стенами (две наружные, одна внутренняя) наружные стеновые панели делают трехслойными из тяжелого бетона с утеплителем или однослойными из легкого или ячеистого бетона.
Для внутренних стен в домах этого типа используют сплошные железобетонные панели высотой в этаж и толщиной 120 160 мм. Междуэтажные перекрытия в этом случае, как правило, делают из многопустотных или сплошных плит-панелей шириной 1200 2400 мм, опираются они на наружные и внутренние несущие стены. Перегородки устанавливают на перекрытия. Панели перегородок в таких домах самонесущие из гипсобетона или других материалов.
Рис. 4. Конструктивная схема крупнопанельного дома с несущими стенами: 1 — наружные панели, 2 — санитарно-технические кабины, 3 — ненесущие перегородки, 4 — внутренние несущие поперечные стены, 5 — панели перекрытия, 6 — цокольные панели, 7 — блоки фундаментов.
В крупнопанельных домах с поперечными несущими стенами (рис. 4) все основные элементы несущие: поперечные стены-перегородки, внутренняя продольная и наружные стены. Панели перекрытий в этих домах имеют опоры со всех четырех сторон. При этом наружные стеновые панели 1, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считают также несущими. Перегородочные панели и панели для внутренней продольной стены в таких домах изготовляют из тяжелого бетона. Толщина панелей 140 180 мм. Вместо бетонных применяют также виброкирпичные панели. Панели перекрытий 5 делают толщиной 120 160 мм, размером на комнату. Изготовляют их сплошными из тяжелого бетона.
В крупнопанельных домах санитарно-технические узлы монтируют, как правило, из готовых кабин 2, оборудованных всеми приборами. Кровельные покрытия в жилых и общественных зданиях устраивают в виде чердачных крыш из железобетонных плит-панелей с полупроходным вентилируемым чердаком.
Рис. 5. Конструктивная схема каркасного здания: 1 — колонны, 2 — ригели, 3 — рядовые плиты перекрытий, 4 — связевая плита перекрытий, 5 — навесные стеновые панели.
Каркасными (рис. 5) сооружают общественные и административные здания.
Несущий каркас таких зданий состоит из колонн 1 и ригелей 2, выполненных в виде балок с четвертями для опирания конструкций перекрытий. Колонны и ригели образуют несущие рамы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки здания. Наружные стены каркасных зданий могут быть самонесущими. В этом случае они опираются непосредственно на фундаменты или на фундаментные балки, устанавливаемые по столбчатым фундаментам. Несущие стены в виде навесных панелей 5 прикрепляют к наружным колоннам каркаса.
Рис. 6. Схема дома из блоков — комнат.
Объемно блочные здания (рис. 6) возводят из крупноразмерных элементов — объемных блоков, которые представляют собой готовую часть здания, например комнату.
Объемно-блочные дома имеют две конструктивные схемы: блочную и блочно-панельную.
Блочные здания (надземная часть) состоят только из объемных блоков, устанавливаемых вплотную друг к другу.
В блочно-панельных зданиях объемные блоки устанавливают с такими разрывами, что между ними образуются комнаты, перекрываемые панелями.
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:
Основные несущие элементы каркасных зданий.
Несущие конструкции воспринимают нагрузки, возникающие в здании и действующие на него извне (от конструкций самого здания, оборудования, снега, ветра, людей); ограждающие — предназначены для изоляции внутренних объемов в зданиях и сооружениях от внешней среды или между собой с учетом нормативных требований по прочности, теплоизоляции, гидроизоляции, пароизоляции, воздухопроницаемости, звукоизоляции, светопрозрачности. Те ограждающие конструкции, которые могут воспринимать передаваемые на них нагрузки, относятся к совмещающим несущие и ограждающие функции. Такие конструкции должны удовлетворять соответствующим требованиям по несущей способности, а также по теплопроводности, влаго- и воздухопроницаемости, звукоизоляции.
К основным конструктивным элементам зданий (1) относятся: фундаменты, стены, перекрытия, перегородки, крыша, лестница, окна, двери.
Фундамент представляет собой опорную часть, через которую передается нагрузка от здания на грунт — основание. Основание называют естественным, когда грунт под подошвой фундамента находится в состоянии его природного залегания; если грунт предварительно искусственно укрепляют, то такое основание называют искусственным. Фундаменты подвержены воздействию грунтовых вод, нередко агрессивных, и переменной температуры, поэтому для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водо- и морозостойкостью: железобетон, бетон, бутовый камень. В массовом строительстве фундаменты под стены зданий сооружают, как правило, сборными: из железобетонных плит и блоков. Обычно фундаменты, имеющие плоскую подошву, подразделяют на ленточные, которые закладывают под стены, или столбчатые — в виде прямоугольных, трапециевидных и других типов отдельных опор под отдельно стоящие колонны или столбы. Фундаменты бывают и свайные, когда здание опирается на погруженные в грунт деревянные, бетонные или железобетонные сваи.
Стены по назначению и расположению в здании подразделяют на наружные и внутренние. Наружные стены 5 (1) ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий, внутренние 7 — отделяют одни помещения от других. Как наружные, так и внутренние стены воспринимают ветровые нагрузки на здание, обеспечивают звуко- и теплоизоляцию помещений, защиту их от внешних климатических воздействий.
Стены бывают несущими, самонесущими и ненесущими. Несущие стены и воспринимают, и передают на фундаменты нагрузки не только от собственного веса, но и от других конструкций (перекрытия, крыши, лестницы), а также ветровые нагрузки. Самонесущие стены передают на фундаменты нагрузки только от собственного веса. На такие стены не опираются перекрытия или другие конструкции здания.
Стены, которые только ограждают помещения зданий от внешнего пространства и передают собственный вес в пределах каждого этажа на другие несущие конструкции, называются ненесущими. Такие же стены, навешиваемые на вертикальные конструкции каркаса здания, принято называть навесными.
Верхняя часть наружной стены, выступающая за плоскость стены, называется карнизом. Вынос карниза, т. е. расстояние от стены до края карниза, назначают по проекту. При этом учитывают необходимость защиты стен от воды, стекающей с крыши, и архитектурные особенности здания. Здания со стенами без карниза имеют парапет 13, который является ограждающей частью крыши.
Междуэтажные перекрытия 6 совмещают ограждающие и несущие функции и разделяют здание по высоте на этажи. Перекрытия 9 над верхним этажом — чердачные. Перекрытия в каменных зданиях выполняют из сборных железобетонных панелей, в малоэтажных домах — иногда из деревянных балок, к которым прикрепляют детали потолка из фанеры, древесностружечных плит или гипсокартонных листов.
В бескаркасных зданиях основными вертикальными несущими элементами служат стены, в каркасных — отдельные опоры (колонны, столбы), в зданиях с неполным каркасом — и стены, и отдельные опоры.
Крыша совмещает ограждающие и несущие функции и служит для защиты здания от атмосферных осадков и удаления их за его пределы; состоит из железобетонных панелей, опирающихся на наружные и внутренние стены и уложенных с уклоном для организации водоотвода. Между панелями крыши и чердачными перекрытиями образуется пространство, которое называют чердаком 10. В малоэтажных зданиях крышу делают из деревянных стропил, по которым из досок устраивают обрешетку, к которой прикрепляют кровельное покрытие из асбестоцемент-ных и других листов или кровельного железа.
Металлические конструкции каркасов одноэтажных зданий.
Основу каркаса здания являются поперечные рамы, которые состоят из колонн, обычно жестко закрепленных в фундаменте, и ригелей (стропильных ферм), жестко или шарнирами соединенных с колоннами. В продольном направлении на поперечные рамы опираются подкрановые конструкции и элементы покрытия. Жесткость и устойчивость каркаса и его отдельных элементов обеспечивается связями по колоннам и шатру здания.
Для поддержания стен, переплетов остекления и ворот устанавливают элементы стенового каркаса — фахверк, который также крепят к поперечным рамам. Большое влияние на работу каркаса здания оказывают воздействия мостовых кранов.
Основные параметры каркасов зданий:
Пролеты от 12 до 36 метров;
Высота от пола до низа конструкций покрытия от 6 до 15 метров;
Шаг колонн от 6 до 12 метров.
Конструкции каркасов выполняются из гофробалок (двутавров с гофрированной стенкой). Монтажные соединения выполняются болтовыми.
Элементы конструкций из гофробалок изготавливаются на полностью автоматизированной линии (производства Zeman, Австрия), что обеспечивает высокое качество каркаса.
Конструкции перегородок из мелкоразмерных материалов.
Применяют кирпич, мелкие блоки, камни и т.д.
Кирпичные перегородки толщиной 1/2 и 1/4 кирпича (120 и 65 мм).
Перегородки в пол кирпича должны иметь высоту не более 3м. В противном случае их армируют стальными стержнями через 6 рядов. Концы арматуры связываются с основными стенами.
Перегородки в 1/4 кирпича для устойчивости армируют в горизонтальном и вертикальном направлении. Арматура образует сетку с ячейкой 525х525.
Модернизация зданий массовой застройки устаревших серий.
Модернизация — усовершенствование, улучшение, обновление объекта, приведение его в соответствие с новыми требованиями и нормами, техническими условиями, показателями качества.
Тема модернизации панельных зданий в России, где возведенные индустриальным методом дома составляют до 80 процентов фонда недвижимости, имеет исключительное значение.
Читайте также: