§ 1 Что такое архитектура? Функциональные, технические, эстетические и экономические качества архитектуры

Несмотря на то, что зарождение архитектуры относится ко времени первобытнообщинного строя, четкого определения, что такое архитектура не существует. Архитектура есть сложное и многостороннее явление. В переводе с древнегреческого слово «архитектор» означает «главный строитель».
Несколько приближенным определением архитектуры может быть следующее: архитектура, это система зданий и сооружений, формирующих пространственную среду для жизни и деятельности людей, а также само искусство создавать эти здания и сооружения в соответствии с законами красоты.
Архитектура тесно связана с искусством, так как здания и сооружения, будучи материальными, являются объектами, воздействующими на эмоции (чувства) человека.
Основным качеством любого архитектурного сооружения должна быть польза, прочность, красота. Эти положения объединяются обобщенным экономическим показателем. В современном понимании польза означает правильный выбор размеров и форм зданий или помещений, создание оптимальных условий для осуществления человеком соответствующих функциональных процессов. Прочность и устойчивость зависят от конструктивного построения зданий или сооружений, применяемых материалов и способности конструкций воспринимать силовые и несиловые воздействия.
Архитектурно-художественные требования относятся к внутренним пространствам зданий, равно как и к их внешнему виду. Особое значение имеет соразмерность частей (система пропорций) и соразмерность целого (зданий, сооружений) и их отдельных форм. Архитектурно-художественные качества любого сооружения определяются критериями красоты.

§ 2 Цели конструирования

Непрерывно развивающийся процесс возникновения новых типов зданий и сооружений сопровождается развитием соответствующих областей строительной техники и, прежде всего, конструкций и стройматериалов, как основных средств воплощения всякого архитектурно-строительного замысла в натуре.
В общей взаимосвязанной системе поиска целесообразных конструктивных решений могут быть определены три основных уровня подсистем:
– на 1, высшем уровне в масштабе города, жилого района или микрорайона решается выбор основных типов зданий, их этажность, конструктивные системы, архитектурный облик;
– на 2, промежуточном уровне, определяются типы и конструкции зданий для конкретной площадки строительства, подчинённого общему замыслу;
– на 3 уровне выявляются функциональные связи отдельных элементов зданий между собой, оцениваются условия их работы, выбираются материалы, формы и размеры, конструкции проектируемого элемента.
В итоге весь процесс проектирования отдельных конструктивных элементов здания сводится к выявлению конкретных условий, в которых они находятся в составе здания, на основе оценки всех местных возможностей выбора их архитектурно – конструктивных решений, обеспечивающих высокую надёжность и экономичность элемента.

§ 3 Основные положения в области градостроительства

Градостроительство – комплекс мероприятий по планировке и благоустройству новых и существующих населенных мест. Это круг вопросов социально-экономических, санитарно-гигиенических, имеющих в своем составе инженерное и архитектурное содержание.
Социально-экономические требования предусматривают создание благоприятных условий жизни населения, а также рациональное использование городской территории.
Санитарно-гигиенические требования сводятся к обеспечению в населенных местах здоровых условий: нормального микроклимата, чистого воздушного бассейна и водных пространств, инсоляции помещений и проветривание территорий застройки.
К вопросам инженерной подготовки городских территорий относят инженерное оборудование и организацию городского транспорта и дорожной сети.
Архитектурно-художественное содержание предусматривает создание целостной объемно-пространственной композиции каждого населенного места с использованием и обогащением местного ландшафта.
Градостроительство решает следующие проблемы:
1. Размещение производительных сил и расселение населения.
2. Формирование городов на основе градообразующих факторов.
3. Размещение градостроительных объектов в процессе формирования районной планировки.
4. Формирование структурных единиц городов и поселков (районы, микрорайоны, кварталы и другие повторяющиеся структурные элементы).
5. Инженерная подготовка и защита территорий.
6. Инженерное оборудование городов и поселков.
7. Сеть автомобильных дорог и магистральных улиц.
8. Реконструкция и восстановление городов и поселков.
Общая композиционная идея формирования городов или поселков определяется генеральным планом.
Вопросы архитектуры и градостроительства тесно связаны и взаимодополняемы.

Глава 2 Виды зданий и предъявляемые к ним требования

§ 1 Классификация гражданских зданий

Гражданские здания по назначению делятся на жилые и общественные. К жилым домам относят дома квартирного типа; общежития; гостиницы; дома-интернаты и др.
В число общественных входят здания, предназначенные для всех видов социальной и бытовой жизнедеятельности людей. К общественным зданиям, обслуживающим повседневные нужды людей относятся детские сады, ясли, школы, магазины, кафе, столовые, предприятия бытового обслуживания и т.д. К общественным зданиям эпизодического посещения относят театры и кинотеатры, музеи, крупные рестораны, стадионы, дворцы культуры и спорта.
По этажности различают гражданские здания:
– малоэтажные (до 2-х этажей);
– средней этажности (3-5 этажей);
– повышенной этажности (6-9 этажей);
– многоэтажные (10-25 этажей);
– высотные (более 25 этажей).
Здания классифицируются по основному материалу стен: каменные, бетонные, железобетонные, металлические, деревянные.
По способу возведения: из мелкоразмерных элементов; из крупноразмерных элементов; монолитные.
По огнестойкости здания подразделяются на пять степеней:
К I степени относят здания, несущие и ограждающие конструкции которых выполнены из камня, бетона или ж/бетона с применением листовых и плитных негорючих материалов.
В зданиях II степени допускается применять незащищенные стальные конструкции покрытий.
В зданиях III степени несущие и ограждающие конструкции выполняются из каменных, бетонных и ж/бетонных материалов с использованием трудногорючих материалов.
К IV степени огнестойкости относятся деревянные здания с защитой от воздействия огня и высоких температур (штукатурка, листовые или плитные негорючие материалы).
К конструкциям зданий Y степени не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня.
Здания классифицируются по долговечности, которая определяется сроком сохранения эксплуатационных качеств основных конструктивных элементов. Здания подразделяются на три степени долговечности: I степень -срок службы более 100 лет; II – в пределах 50-100 лет; III – менее 20 лет.
В зависимости от назначения и значимости здания делят на четыре класса капитальности. Каждому классу соответствует своя степень долговечности, огнестойкости, благоустроенности, качества отделки и степень оснащенности инженерными и санитарно-техническими системами. К первому классу относятся здания, удовлетворяющие повышенным требованиям; ко второму – средним, к третьему и четвертому – средним, пониженным и минимальным требованиям. Здания первого класса не ограничиваются по этажности; предельная этажность зданий второго класса – 9, третьего – 5, четвертого – 2.

§ 2 Требования, предъявляемые к зданиям и конструктивным элементам

В общем случае к конструктивному элементу здания предъявляются следующие требования:
– прочность и устойчивость, т.е. способность надёжно выдерживать действующие нагрузки и сопротивляться опрокидыванию или сдвигу;
– долговечность, определяемая сроком службы конструкции без потери эксплуатационных качеств, особенно при агрессивных воздействиях;
– огнестойкость, достигаемая приданием конструкции требуемого предела огнестойкости и предела распространения огня, что особенно важно в зданиях, в которых возможно скопление большого числа людей;
– архитектурная выразительность, т.е. придание элементу благоприятного внешнего облика, подчиняющегося общему художественному замыслу здания в целом;
– функциональная целесообразность, достигаемая приданием элементу необходимых изолирующих качеств и обеспечивающих тепловлажностный, акустический и светотехнический комфорт;
– удобство эксплуатации, определяемое возможностью доступа ко всем ответственным местам для системной уборки, осмотра и проведения профилактических работ;
– технологичность, обеспечивающая возможность осуществления строительства высокоиндустриальными методами, не зависящими от природно-климатических условий строительства;
– экономическая целесообразность, определяемая размером приведённых затрат.
Предъявляемые к зданиям эксплуатационные требования, требования долговечности и огнестойкости определяются СНиПами.
Любое здание как искусственно созданная среда оказывает этическое и эстетическое воздействие на человека. Организация внутреннего пространства должна соответствовать этическим требованиям общества. Внешний облик здания, его интерьеры должны формироваться по законам архитектурной композиции.
Принятые конструктивные решения отображаются на чертежах, что является завершающим этапом конструирования.
К силовым воздействиям относятся следующие виды нагрузок:
1. Постоянные нагрузки (вес частей зданий, давление грунтов).
2. Временные длительные нагрузки (вес перегородок, стационарного оборудования).
3. Кратковременные нагрузки (вес людей, мебели, снега, ветра).
4. Особые нагрузки (нагрузки от землетрясений и возможных аварий).
Возможны различные сочетания вышеперечисленных воздействий (они регулируются положениями СНиП «Нагрузки и воздействия»). К несиловым воздействиям относятся:
1. Воздействие влаги на строительные материалы и конструкции.
2. Воздействие лучистой энергии солнца (солнечная радиация).
3. Биологические воздействия (микроорганизмы, насекомые).
4. Химические воздействия.

Глава 3 Объёмно-планировочные решения зданий

Внутренний объём здания состоит из пространственных ячеек (помещений) различного назначения, расположенных в определённом порядке. Каждое такое помещение (жилая комната, кухня, лестничная клетка и т.д.) отличается от другого площадью, формой, а иногда и высотой.
Объёмно-планировочное решение – это система размещения помещений в здании. Пространственные ячейки называют объёмно-планировочными элементами. В жилых зданиях такими элементами будут: комнаты, кухни, лестничные клетки и другие помещения, образованные конструктивными элементами этого здания (стенами, перекрытиями и др.).
Этажи – помещения, расположенные между перекрытиями.
В зависимости от местоположения этажей различают: надземные – при расположении пола выше уровня грунта (тротуара), подвальные – при заглублении пола более чем наполовину высоты помещения ниже уровня грунта; полуподвальные (цокольные) – с заглублением пола (ниже грунта) менее чем на половину высоты помещения; мансардные – с помещениями, расположенными внутри чердака.
Таким образом, объёмно-планировочные элементы разделяют внутреннее пространство зданий на отдельные этажи и помещения.
Объёмно-планировочной структурой здания называется система объединения главных и вспомогательных помещений избранных размеров и формы в целостную единую композицию. По признакам расположения и взаимосвязи помещений различают несколько объёмно-планировочных систем зданий.
Анфиладная система предусматривает непосредственный переход из одного помещения в другое, через проемы в их стенах. Эта система позволяет создать здание очень компактной и экономичной структуры в связи с отсутствием или минимальным объёмом коммуникационных помещений. Все основные помещения в здании при анфиладной системе являются проходными, поэтому она применима лишь в зданиях экспозиционного характера – музеях, картинных галереях, выставочных павильонах и др.
Система с горизонтальными коммуникационными помещениями предусматривает связь между основными помещениями через коммуникационные – коридоры или галереи. Это позволяет главные помещения проектировать непроходными. Система планировки с горизонтальными коммуникационными помещениями широко применяется в проектировании гражданских зданий различного назначения – общежитий, гостиниц, школ, больниц, административных зданий и т.п.
Секционная система заключается в компоновке здания из одного или нескольких однохарактерных фрагментов (секций) с повторяющимися поэтажными планами, причем помещения всех этажей каждой секции связаны общими вертикальными коммуникациями – лестницей или лестницей и лифтами. Секционная система – основная в проектировании многоквартирных жилых домов средней и большой этажности.
Зальная система строится на подчинении относительно небольшого числа подсобных помещений главному зальному, которое определяет функциональное назначение здания в целом. Наиболее распространена зальная система в проектировании зрелищных, спортивных и торговых зданий – спортивный зал, крытый плавательный бассейн, кинотеатр, крытый рынок и др. Зальную систему применяют для зданий с одним или несколькими залами.
Атриумная система – с открытым или крытым двором, вокруг которого размещены основные помещения, связанные с ним непосредственно через открытые (галереи) или закрытые (боковые коридоры) коммуникационные помещения. Помимо традиционного использования в южном жилище она широко применяется в проектировании малоэтажных зданий с крупными залами – крытых рынках, музеях, выставках, а также в зданиях школ, многоэтажных гостиниц и административных зданиях. Преимущества системы при открытых дворах – тесная связь между необходимыми по технологической схеме открытыми и закрытыми пространствами.
Смешанная (комбинированная) система, включающая элементы различных систем, встречается преимущественно в многофункциональных зданиях.
Разработка объёмно-планировочного решения осуществляется на основе схемы функциональных процессов, происходящих в здании, при этом следует предусматривать наиболее удобные связи между помещениями и их минимальный объём.

Глава 4 Конструктивная структура зданий

Конструктивной структурой здания называют совокупность взаимосвязанных конструктивных элементов – фундаментов, стен, перекрытий, крыши и др., выполняющих в здании различные функции.
К конструктивным элементам зданий предъявляются следующие требования: прочность и устойчивость; функциональная целесообразность; долговечность и огнестойкость; архитектурная выразительность; удобство эксплуатации; технологичность; экономическая целесообразность.
Фундаменты – это часть зданий, расположенная ниже отметки дневной поверхности грунта. Их назначение – передача всех нагрузок от здания на основание.
Основными опорными элементами являются стены (наружные, внутренние), колонны, столбы, пилястры. Они несут нагрузки от вышерасположенных элементов, в том числе от перекрытий и элементов крыш.
Перекрытия представляют собой горизонтальные диски, разделяющие здания на этажи и обеспечивающие их пространственную жесткость.
Крыши являются ограждающими элементами зданий. Они предназначены для защиты зданий от снеговых и дождевых осадков, влажности наружного воздуха, солнечной радиации, химических примесей воздушной среды, активного и пассивного ветрового потока.
Лестницы, как средство вертикального сообщения между этажами, должны удовлетворять требованиям пропускной способности, пожарной безопасности, а также гарантировать малую утомляемость людей при подъеме.
Перегородки представляют собой внутренние вертикальные ограждения отдельных помещений в пределах зданий. Они подразделяются на межквартирные, межкомнатные, а также для санитарных узлов и кухонь.
Окна предназначены для освещения и инсоляции, а также для вентиляции и зрительной связи с внешней средой.
Двери обеспечивают связи между отдельными помещениями.

1 – фундаменты; 2 – отмостка; 3 – наружные стены; 4 – надподвальное перекрытие; 5 – внутрение стены; 6 – междуэтажные перекрытия; 7 – перегородка; 8 – чердачное перекрытие; 9 – чердак; 10 – крыша; 11 – двери; 12 – лестница; 13 – окна; 14 – крыльцо.
Рисунок 4.1-Поперечный разрез гражданского здания

Глава 5 Единая модульная система

§ 1 Унификация, типизация, стандартизация

Заводское изготовление конструкций и деталей может стать эффективным только при условии сведения к минимуму количества их типоразмеров, т.е. разнообразия видов и размеров каждого из них. При этом следует стремиться к сокращению типоразмеров элементов не только для одного вида здания, но и для зданий различного назначения.
Такое ограничение количества типоразмеров строительных деталей и приведение их в соответствие с основными параметрами зданий называется унификацией.
Благодаря такой взаимосвязи конструкции и детали приобретают очень важное свойство взаимозаменяемости, что дает возможность, не меняя проекта, заменять в случае необходимости одни конструкции другими. Это имеет особое значение при строительстве по одним и тем же проектам в районах, имеющих разную строительную базу, основанную на использовании местных строительных материалов.
Все элементы и объемно-планировочные параметры зданий унифицируются на основе единой модульной системы (ЕМС), обеспечивающей кратность всех размеров определенной единице измерения, называемой модулем.
В качестве основного модуля (М) принята величина 100 мм. Все размеры зданий, имеющие значение для унификации, должны быть кратны М. Для повышения степени унификации, устанавливаются производные модули: укрупненные и дробные. Укрупненным модулем называется величина основного модуля, увеличенная в целое число раз: 2М, ЗМ, 6М, 12М, 15М, 30М и 60М. Укрупненный модуль применяется для назначения размеров зданий по горизонтали и вертикали, а также размеров крупных конструкций и изделий.
Для назначения относительно малых размеров конструктивных элементов и деталей применяется дробный модуль. Он составляет часть основного модуля: 1/2М, 1/5М, 1/10М, 1/20М, 1/50М, и 1/100М.
На основании унификации параметров и элементов производится типизация зданий определенного назначения. Для них разрабатываются типовые проекты.
Стандарт в широком смысле слова «образец». Разрабатывается на все виды строительных материалов и конструкций, которые являются унифицированными на основе модуля и не допускает отклонений в габаритных и прочностных показателях. Это делает возможным поставку на различные объекты с различных заводов-изготовителей разнообразных деталей и конструкций.

§ 2 Типы размеров в строительстве

Для точного определения и взаимного расположения вертикальных и горизонтальных элементов несущего остова зданий (стен, столбов, перекрытий) и помещений на чертежах и в строительстве применяют систему модульных разбивочных осей. Линии продольных осей, идущих по ширине здания (обычно параллельными линиями снизу вверх чертежа плана), принято обозначать (маркировать) заглавными буквами русского алфавита; линии поперечных осей, (идущих перпендикулярно длине здания) арабскими цифрами. Марки осей обозначают в кружках диаметром 6-12 мм. Разбивочные (модульные) оси проходят там, где должны быть по проекту капитальные стены, столбы, другие опоры, имеющие фундаменты.
Привязку конструктивных элементов к разбивочным осям и размеры элементов назначают с использованием следующих терминов:
– номинальный (модульный) размер – проектное расстояние между разбивочными осями; для конструктивного элемента (например, балки, плиты перекрытия) – условный размер, включающий соответствующие части швов и нормативных зазоров, необходимых при стыковании этих элементов;
– конструктивный размер – величина элемента, изделия, отличающаяся от номинального размера, как правило, на величину нормативного зазора между изделиями;
– натурный размер – фактический размер изделия. Он отличается от конструктивного на величину допуска, установленного для данного изделия (например, для кирпича ± 3-5 мм в зависимости от его сорта); фактическое расстояние между разбивочными осями построенного здания.

Глава 6 Конструктивные системы зданий

Конструктивная система представляет собой совокупность взаимосвязанных конструктивных элементов многоэтажных зданий, обеспечивающих их прочность, устойчивость и необходимый уровень эксплуатационных качеств. В конструктивной системе совмещаются несущие конструкции, воспринимающие силовые воздействия и выполняющие функции защиты внутреннего пространства зданий от несиловых воздействий. Несущие конструкции состоят из вертикальных и горизонтальных элементов.
Вертикальные несущие конструкции воспринимают все вертикальные нагрузки и передают их основанию. Горизонтальные конструкции (покрытия и перекрытия) играют в зданиях роль горизонтальных диафрагм жесткости, воспринимающих поэтажно горизонтальные нагрузки и воздействия (ветровые, сейсмические).
Передача горизонтальных нагрузок на вертикальные несущие конструкции решается в проектировании двояко: с распределением их либо на все вертикальные конструкции, либо на отдельные специальные вертикальные конструкции жесткости (диафрагмы жесткости, связи или стволы жесткости). Возможно промежуточное решение с распределением в различных пропорциях горизонтальных нагрузок между элементами жесткости и конструкциями, работающими преимущественно на восприятие вертикальных нагрузок.
Наиболее широко применяются следующие конструктивные системы: каркасная, бескаркасная (стеновая), оболочковая и ствольная.

I – стеновая; II – каркасная; III – ствольная; IV – оболочковая; V – объемноблочная; 1 – несущая конструкция; 2 – ненесущая конструкция; 3 – несущий объемный блок.
Рисунок 6.1 – Основные конструктивные системы гражданских зданий

Выбор типа вертикальных несущих конструкций и характера распределения горизонтальных нагрузок и воздействий между ними является одним из основных вопросов при компоновке конструктивных систем. Он также оказывает влияние на планировочное решение, архитектурную композицию и экономичность проекта.
Помимо основных типообразующих признаков конструктивной системы, которыми являются вертикальные несущие элементы, существуют дополнительные классификационные признаки внутри каждой из конструктивных систем. Ими служат признаки размещения вертикальных несущих конструкций в здании и расстояния между ними. Так, например, в зависимости от расположения несущих стен в бескаркасном здании различают перекрестно-стеновой и продольно-стеновой варианты конструктивной системы (рисунок 6.2).
1. Схема с перекрестным расположением внутренних стен при малом шаге поперечных стен. Ей присущи малые размеры (до 20 м 2) конструктивно-планировочных ячеек, что исключает свободу планировочных решений.
2. Схема с чередующимися размерами (большим и малым) шага поперечных несущих стен и отдельными продольными стенами жесткости. Эту схему принято называть схемой со смешанным шагом. Эта схема в некоторой мере позволяет исключать планировочные недостатки предыдущей схемы.
3. Схема с редко расположенными поперечными несущими стенами и отдельными продольными стенами жесткости (с большим шагом поперечных стен). Она позволяет сокращать номенклатуру сборных изделий. Обладает также преимуществом в построении планировочного пространства.
4. Схема с продольными наружными и внутренними несущими стенами и редко расположенными поперечными стенами – диафрагмами жесткости.

I – перекрестно-стеновая с малым шагом; II – поперечно-стеновая со смешанным шагом; III – поперечно-стеновая с большим шагом; IV – продольностеновая.
Рисунок 6.2 – Варианты бескаркасной конструктивной системы

Глава 7 Строительные системы зданий

Понятие – строительная система – является комплексной характеристикой конструктивного решения здания по признакам материала и технологии возведения его несущих конструкций. Различают четыре группы конструкционных материалов – камень (включая кирпич), бетон, металл и дерево и два основных технологических метода возведения – традиционный и индустриальный. Например, для кирпичных зданий традиционна технология ручной кладки несущих стен, а для деревянных – применение рубленых бревенчатых стен. Наиболее распространенным является использование одной строительной системы при возведении здания. Такие строительные системы называют основными. Схема их классификации дана на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 – Классификация основных строительных систем

Здания имеют следующие строительные системы:
Система с несущими стенами из кирпича и керамических блоков. Она основана на возведении стен в технике ручной кладки и применяется для зданий различной этажности в пределах до 16 этажей.
Крупноблочная строительная система. Применяется в строительстве зданий высотой до 16 этажей. Установка крупных блоков осуществляется по основному принципу возведения каменных стен – горизонтальными рядами на растворе с взаимной перевязкой блоков.
Панельная система. Применяется для строительства зданий высотой до 30 этажей в обычных условиях и до 12 этажей в сейсмических условиях. Панели несущих стен выполняются высотой в этаж и протяженностью на 1 – 2 конструктивно-планировочных шага при массе элементов до 8 – 10 тонн.
Каркасно-панельная система с несущим железобетонным каркасом и наружными стенами из легкобетонных панелей. Применяется для строительства зданий высотой до 30 этажей.
Объемно-блочная система. Предусматривает строительство зданий из крупных объёмно-пространственных железобетонных блоков, содержащих в себе жилую комнату или другой фрагмент здания.
Монолитная и сборно-монолитная система. Применяется для возведения многоэтажных зданий с несущими железобетонными стенами в инвентарной металлической опалубке. Она по жесткости превосходит панельные и кирпичные и поэтому целесообразна при многоэтажном строительстве в сейсмических районах.

Понятие о гражданских зданиях и их классификация

По назначению гражданские здания подразделяются на жилые и общественные.

К жилым домам относятся:

Многоквартирные жилые дома;

Индивидуальные жилые дома;

Жилые дома усадебного типа;

Общежития - для длительного проживания людей;

Гостиницы - для кратковременного проживания;

Дома - интернаты.

К общественным зданиям относятся:

1. Здания предназначенные для всех видов жизнедеятельности людей:

Детские сады;

Больницы;

Магазины и др.

2. Здания государственного или большого культурного значения:

Здания правительственных учреждений;

Дворцы культуры;

Спортивные сооружения.

По этажности гражданские здания различают в зависимости от расположения пола к тротуару или отмостке:

Этаж, пол которого расположен не ниже тротуара или отмостки, называют надземным этажом;

Этаж, пол которого расположен ниже тротуара или отмостки, но не более чем на половину высоты помещения называют цокольным или полуподвальным;

Этаж, пол которого ниже тротуара или отмостки более чем на половину, называют подвальным;

Этаж, встроенный в пространство чердака называют мансардным.

Основные требования, предъявляемые к зданиям:

1) функциональная целесообразность (полное соответствие назначению здания);

2) прочность;

3) устойчивость;

4) долговечность (по СНИПу существует 3 степени долговечности: срок службы здания 100 лет; 50 лет; 20 лет);

5) По классу ответственности

7) огнестойкость (в Беларуси существует 8 степеней огнестойкости);

8) эксплутационные требования - создание условий труда, быта, находящихся в здании;

9) экономичность (зависит от рационального выбора материалов и методов работ);

10) архитектурно - художественные требования.

По роду материала наружных стен здания подразделяются на деревянные и каменные.

По этажности здания бывают:

Малоэтажные (до 2 эт.);

Средней этажности (3-5 эт.);

Повышенной этажности (6-9 эт.);

Многоэтажные здания (10-25 эт.);

Высотные здания (более 25 эт.)/

Все здания делятся на 4 класса:

□ класс - здания удовлетворяют повышенным требованиям (любой этажности);

□ класс - жилые и общественные здания до 9 этажей массового строительства;

□ класс - жилые и общественные здания средней этажности до 5 этажей;

□ 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, огнестойкости и т. д.

Основные положения модульной системы

Размеры строительных конструкций должны быть скоординированы и взаимно увязаны.

Совокупность правил, порядок координации и назначение размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов, изделий и оборудования составляет Единую модульную систему в строительстве - ЕМС.

Цель применения ЕМС - создание основы для унификации, типизации и стандартизации в проектировании, производстве строительных конструкций и изделий. Модуль = 300

Применяются укрупненные и дробные модули (см. рис.2).

Для точного определения взаимного расположения вертикальных элементов несущего остова здания (стен и колонн) в архитектурных и конструктивных чертежах применяют систему модульных разбивочных осей. Линий продольных осей обычно маркируют буквами, линии поперечных - цифрами.

Номинальный (модульный) размер обозначает проектное расстояние между модульными разбивочными осями здания или условный размер конструктивного элемента, включающий соответствующий части швов и зазоров, назначенный в соответствии с правилами модульной системы.

Конструктивный размер - проектный размер конструктивного элемента, строительного изделия или оборудования, отличающийся от номинального размера, как правило, на величину нормативного зазора.

Натурный размер - фактическое расстояние между разбивочными осями построенного здания и сооружения или фактические размеры его частей или элементов (см. рис.3).

Укрупненные модули применяют для назначения размеров зданий и сооружений - ширины, длины и высоты зданий, шагов колонн, расстояний между несущими конструкциями, высот этажей, размеров пролетов (ферм, балок, плит). Основные и дробные - для обозначения толщины плитных и листовых материалов, размеров зазоров между элементами, сечение колонн, балок, перемычек, элементов конструкций и деталей.

Совокупность таких элементов как фундаменты, стены отдельные опоры перекрытия носит название несущего остова здания. В зависимости от вида несущего остова различают основные конструктивные схемы зданий:

1. Здания с несущими стенами (бескаркасные);

2. Здания с неполным каркасом;

3. Каркасные здания.

В зданиях с несущими стенами нагрузку от перекрытий, крыши и др. воспринимают стены: продольные, поперечные или одновременно и продольные и поперечные.

В каркасных зданиях вся нагрузка передается на каркас, то есть систему связанных между собой вертикальных элементов (колонн) и горизонтальных (прогонов и ригелей).

Конструктивные схемы бескаркасных зданий

А) несущие продольные стены (см. рис.4);

Б) поперечные несущие стены (см. рис.4);

Конструктивные схемы со смешанным каркасом

А) продольное расположение ригелей (см. рис. 5);

Б) поперечное расположение ригелей (см. рис. 5).

Конструктивные схемы каркасных зданий

А) с продольным расположением ригелей (см. рис.6);

Б) с поперечным расположением ригелей (см. рис. 6);

В) с перекрестным расположением ригелей (см. рис. 6);

Г) безригельное решение (см. рис. 6).

Рис. 1.

МОДУЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАЦИИ РАЗМЕРОВ

Рис. 2 .

а - пространственная система модульных плоскостей; б - взаимосвязь укрупненных модулей в плоскости

МАРКИРОВКА КООРДИНАЦИОННЫХ (РАЗБИВОЧНЫХ) ОСЕЙ

И ПРИВЯЗКА КОНСТРУКЦИЙ

Рис. 3. а - маркировка осей; б - привязка стен; в, г - привязка колонн

(в - «нулевая» привязка наружных граней колонн; г - их привязка на расстоянии а)

ЗДАНИЯ С НЕСУЩИМИ СТЕНАМИ

ПРОДОЛЬНЫМИ ПОПЕРЕЧНЫМИ

Рис. 4.

ЗДАНИЯ С НЕПОЛНЫМ КАРКАСОМ

ПРОДОЛЬНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ПОПЕРЕЧНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ

РИГЕЛЕЙ РИГЕЛЕЙ

Рис. 5.

КАРКАСНЫЕ ЗДАНИЯ

Рис. 6.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования города Москвы

МОСКОВСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ

Домашняя контрольная работа

по дисциплине «Архитектура зданий»

Студента Шрамченко Павла Юрьевича

Москва 2014

1. Основные элементы и конструктивные схемы гражданских зданий

Основные элементы зданий. При всем разнообразии зданий по назначению, объемно-планировочным и конструктивным решениям все они состоят из ограниченного числа взаимосвязанных частей или элементов, которые иногда называют архитектурно-конструктивными элементами.

К основным конструктивным элементам гражданских зданий относятся: фундаменты, стены, перекрытия, перегородки, крыша, лестницы, окна, двери, балконы.

Фундаменты являются опорной частью, через которую передается нагрузка от здания на грунт. Фундаменты подвержены воздействию грунтовых вод, нередко агрессивных и переменной температуры. Поэтому для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водостойкостью и морозостойкостью: железобетон, бетон, бутовый камень. В массовом строительстве фундаменты под стены зданий сооружают, как правило, сборными: из железобетонных подушек и блоков. Фундаменты также бывают свайные, когда здание опирается на погруженные в грунт деревянные, бетонные или железобетонные сваи, или обычные, имеющие плоскую подошву. Обычные фундаменты по форме подразделяются на ленточные, которые закладывают под стены, или столбчатые --под отдельно стоящие колонны или столбы.

Стены по назначению и расположению в здании бывают наружными и внутренними. Наружные стены ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий, а внутренние отделяют одни помещения от других. Как наружные, так и внутренние стены воспринимают ветровые нагрузки на здание, обеспечивают звуко- и теплоизоляцию помещений.

Стены бывают несущими, самонесущими и ненесущими. Несущие Стены и воспринимают нагрузку не только от собственной массы, но и от других конструкций (перекрытий, крыш, лестниц). Самонесущие стены передают на фундаменты только нагрузку от собственного веса и ветровую. На такие стены не опираются перекрытия или другие конструкции здания. Несущие стены должны обладать необходимой прочностью, устойчивостью, капитальностью. Их возводят из кирпича, искусственных и природных камней и блоков, сборных бетонных и других панелей. Последние применяют в крупнопанельных зданиях. Стены, которые только ограждают помещения зданий от внешнего пространства и передают собственный вес в пределах каждого этажа на другие несущие конструкции здания, называют не несущими.

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.

Перекрытия совмещают ограждающие и несущие функции. Они бывают междуэтажные, чердачные, цокольные. Междуэтажные перекрытия разделяют в здании смежные по высоте помещения. Перекрытия над подвалом называют цокольными, а над верхним этажом -- чердачными. Перекрытия обычно выполняют из сборных железобетонных плит -- настилов или панелей. В малоэтажных домах перекрытия устраивают иногда из деревянных балок со щитами наката по черепным брускам.

Перегородки -- ограждающие элементы, которые разделяют внутреннее пространство здания в пределах одного этажа на отдельные помещения. Их возводят из гипсовых, гипсошлакобетонных, фибролитовых и керамических пустотелых плит и камней, а также из кирпича с последующей отделкой. Перегородки опираются на перекрытия и на них передают свой вес.

Крыша совмещает ограждающие и несущие функции и служит для защиты здания от атмосферных осадков и удаления их за его пределы. Она обычно состоит из стропил, к которым прикреплена обрешетка кровельного покрытия. В качестве покрытия, называемого кровлей, используют асбестоцементные листы, керамические и бетонные плитки, черепицу, толь, рубероид, кровельную сталь. В некоторых зданиях делают покрытия, в которых совмещены функции крыши и потолка. При этом кровлю настилают по утепленному покрытию верхнего этажа. Такое покрытие называют безчердачным. Оно имеет соответствующую защиту от промерзания.

Лестницы служат для сообщения между этажами. Располагают их в помещениях с капитальными стенами в лестничных клетках. Часть лестницы между площадками называется маршем, В лестничных клетках в большинстве случаев располагают также лифты.

Конструктивные схемы зданий. Основные несущие элементы (фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия и покрытия) составляют несущий остов или несущий каркас здания. Совокупность этих элементов должна обеспечивать восприятие всех нагрузок, воздействующих на здание, и. передачу их на основание (массив грунта под фундаментами здания), а также пространственную неизменяемость (жесткость) и устойчивость здания.

По конструктивной схеме несущего остова здания подразделяются 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.

Жилые и общественные здания строят из штучных кирпичей и камней и из крупноразмерных деталей и элементов: крупноблочные, крупнопанельные и объемно-блочные.

В бескаркасных зданиях несущие стены вместе с перекрытиями образуют коробку, пространственная жесткость которой обеспечивается совместной работой стен и перекрытий.

Бескаркасные здания из кирпича и мелких камней возводят обычно е продольными несущими. стенами наружными и внутренними. Поперечные стены в таких зданиях устраивают только в лестничных клетках в местах, где должны проходить дымовые и вентиляционные каналы, а также в промежутках между ними для придания большей устойчивости продольным стенам и зданию в целом. В бескаркасных зданиях с поперечными несущими стенами продольные наружные стены являются самонесущими, а перекрытия опираются на поперечные- стены. Возводятся также бескаркасные здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены. В таких зданиях панели перекрытий размером на комнату опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.

Бескаркасные крупноблочные дома со стенами из бетонных и других крупных блоков имеют преимущественно такую же конструктивную схему с тремя продольными несущими стенами, что и кирпичные дома. Эту схему применяют также при возведении общественных многоэтажных зданий. При этом в зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренних продольных стены.

Бескаркасные крупнопанельные дома бывают: с тремя продольными несущими стенами, с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемыми с малым шагом друг от друга; с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемыми с большим шагом.

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. Многослойные панели состоят из наружного слоя железобетона толщиной 50 мм; среднего слоя теплоизоляции из минераловатных плит, пенобетона или других легких материалов; внутреннего несущего и отделочного слоя. Общая толщина такой панели 240--360 мм. Толщина панелей из легких бетонов зависит от их прочности, плотности и теплопроводности. Для внутренних продольных стен в домах этого типа используют сплошные железобетонные панели высотой в этаж и толщиной от 140 до 180 мм. Междуэтажные перекрытия в этом случае опираются на наружные и внутреннюю несущие стены. Перегородки устанавливают на перекрытия; панели перегородок в таких домах самонесущие, из гипсошлакабетона или других материалов.

В крупнопанельных домах с поперечными несущими стенами-перегородками все основные элементы несущие: поперечные перегородки, внутренняя продольная и" наружные стены. Панели перекрытий в этих домах имеют опоры ее всех четырех сторон. При этом наружные стеновые панели, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считают самонесущими. Перегородочные панели в таких домах изготовляют из тяжелого бетона. Толщина панелей от 140 до 180 мм. Вместо бетонных применяют также виброкирпичные панели. Из таких же панелей возводят внутреннюю продольную стену. Панели перекрытий в домах с поперечными несущими перегородками делают толщиной 100--140 мм размером на комнату. Изготовляют их сплошными из тяжелого бетона. ,

В крупнопанельных домах санитарно-технические узлы монтируют из готовых кабин, оборудованных всеми приборами. Изготовляют санитарные кабины на заводах сборного домостроения и в подготовленном к монтажу виде доставляют на строительные площадки.

Каркасными, как правило, сооружают многоэтажные гражданские административные здания. В последние годы начали строить и каркасные многоэтажные жилые дома.

Конструктивные схемы каркасных многоэтажных зданий приведены на. Несущий каркас таких зданий состоит из колонн и ригелей, выполняемых в виде балок. Колонны и жестко или шарнирно скрепленные с ними ригели образуют несущие рамы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки здания. Наружные стены каркасных зданий могут выполняться как самонесущие. В этом случае они опираются непосредственно на фундаменты или, на фундаментные балки, устанавливаемые со столбчатым фундаментом. Ненесущие стены в виде навесных панелей прикрепляют к наружным колоннам каркаса.

Каркасно-панельные здания в отличие от крупнопанельных, кроме панелей стен и перегородок, лестничных маршей, балконов и плит перекрытий, имеют еще элемент каркаса, который воспринимает усилия, действующие на здание Каркас образуется колоннами и опирающимися на них в уровне перекрытий ригелями, по которым укладывают настилы или панели перекрытий.

Здание может иметь неполный каркас, когда колонны расположены лишь по внутренним осям, а ригели укладывают не только между колоннами, но и между колоннами и наружными стенами. При полном каркасе панели наружных стен служат лишь в качестве ограждения, так как элементы каркаса на них не опираются. В этом случае панели наружных стен навесные.

Объемно-блочные здания возводят из крупноразмерных элементов -- объемных блоков, имеющих наибольшую степень заводской готовности. Блок представляет собой готовую часть здания например комнату. Размеры объемных блоков зависят от схемы разрезки здания: на блоки-комнаты или на блоки, равные ширине дома. При второй схеме разрезки в каждом блоке размещаются две комнаты. Размеры объемных блоков зависят также от массы, которая ограничивается грузоподъемностью транспортных и монтажных средств.

Объемно-блочные дома имеют две основные конструктивные схемы; блочные и блочно-панельные.

В зданиях блочной схемы их наземную часть монтируют только из объемных блоков, устанавливаемых вплотную друг к другу. Иногда между блоками таких домов устраивают небольшие разрывы для коридоров и шахт инженерных коммуникаций.

В зданиях с блочно-панельной схемой объемные блоки устанавливают один на другой, а между ними укладывают панели перекрытий. Объемные блоки можно также размещать в шахматном порядке.

Объемные блоки изготовляют из бетона, при этом для наружных стен возможно использование керамзито и керамзито-перлитобетона. По технологии изготовления блоки бывают сборными и сборно-монолитными. Сборные объемные блоки делают из готовых плоских железобетонных панелей, которые соединяют с помощью сварки в колдукторах. Сборно-монолитные объемные блоки имеют обычно пять монолитно связанных плоскостей. Шестую (пол или наружную) стену делают отдельно и соединяют с монолитной частью блока сваркой закладных частей.

Единая модульная система. Размеры строительных конструкций, изделий и деталей гражданских зданий, а также членение самих зданий на отсеки должны быть скоординированы и взаимно увязаны, чтобы обеспечить возможность унификации, типизации и стандартизации в проектировании и производстве строительных конструкций и изделий. Совокупность правил, порядок координации и назначения размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов зданий, конструкций и изделий составляет единую модульную систему в строительстве -- ЕМС.

В качестве основного модуля по ЕМС, обозначаемого буквой М, принята величина, равная 100 мм, в соответствии с которой назначаются все основные размеры несущего остова (каркаса) здания и номинальные размеры конструкций.

Разнообразие сооружаемых объектов с применением сборных деталей и конструкций вызывает соответственно большое разнообразие самих деталей и конструкций. Проектирование их для каждого строящегося объекта потребовало бы огромных затрат инженерного труда, большого расхода материалов на изготовление оснастки и приспособлений для выпуска сборных изделий, нерационального использования предприятий строительной индустрии. Чтобы избежать этого, снизить стоимость сборных деталей и конструкций в строительстве, провели их унификацию и типизацию.

Унификация предусматривает максимально возможное приведение к единообразию, устранение необоснованных не вызываемых необходимостью индивидуальных различий формы, размеров и других конструктивных особенностей сборных деталей. В частности, благодаря унификации большинство изделий из железобетона (фундаментные блоки, плиты перекрытий и многие другие) в равной мере используют для строительства жилых домов, общественных и других зданий.

Типизация предусматривает возможность серийного производства ограниченного количества типов изделий для строительства. Так, в качестве типовых для строительства промышленных зданий разрешено применять лишь ограниченное количество железобетонных ферм. При этом их размеры (длина пролета) могут быть только 18;24 м.

Высшей стадией типизации и унификации конструкций является их стандартизация, т. е. установление единых общеобязательных требований. Стандартизируются лишь наиболее массовые виды изделий. В настоящее время утверждены стандарты на железобетонные шпалы, трубы, ступени, перемычки, многие типы плит перекрытий и покрытий, некоторые керамзитобетонные и другие панели, а также ряд других видов изделий.

В целях сокращения типов сборных изделий для жилых и общественных зданий массового строительства вводится единый сортамент деталей, построенный на использовании единого укрупненного модуля 600 мм (6М) с дополнительным модулем (для особых случаев) 300 мм (ЗМ). В соответствии с этим для планировочной сетки жилых зданий принят ряд модульных размеров 1U2; 1,8; 2,4; 3,0; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0; 6,6 м, а высота этажей от пола до пола 2,8 м; для северных районов 3 м. Для планировочных решений общественных зданий принят ряд модульных размеров 1,2; 2,4; 3,6; 4,8; 6,0; 7,2; 9,0; 12,0; 15,0; 18,0; 24,0 м при высотах этажей 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 6,0 м.

конструктивный здание лестница крупнопанельный

2. Лестницы, их основные элементы и конструктивные решения

Лестницы представляют собой конструктивные элементы, предназначенные для организации сообщения между этажами здания. Как правило, в соответствии с требованиями пожарной безопасности лестницы заключаются в специальные помещения, огражденные стенами, - лестничные клетки. Конструктивные решения лестниц выбирают, исходя из назначения здания, интенсивности людского потока, величины нагрузок на лестничный марш и т.д. Соответственно лестницы бывают:

· Железобетонные (монолитные или сборные из крупноразмерных и малоразмерных элементов)

· Металлические

· Деревянные

Лестницы делятся по назначению

· основные лестницы, которые служат для ежедневного использования и размещаются в лестничных клетках;

· лестницы вспомогательные -- для служебного пользования;

· аварийные наружные -- для быстрой эвакуации;

· пожарные лестницы;

Лестницы включают в себя марши и площадки.

По конструктивному решению марш состоит из поддерживающих наклонных балок (или плит), ступеней и ограждения.

Балки опирания называют косоурами, когда ступеньки опираются на них сверху

Тетивами, когда ступеньки располагаются сбоку от них.

Несущие элементы маршей опираются на несущие элементы площадок - площадочные балки.

Площадки бывают этажные, находящиеся на уровнях этажей и промежуточные.

Исходя из числа маршей в промежутке высоты этажа, лестницы подразделяются

· одномаршевые

· двухмаршевые

· трехмаршевые

Чаще всего используются двухмаршевые лестницы -- как наиболее компактные в плане и экономичные. Если лестница трехмаршевая, то между её маршами часто располагают шахты лифтов.

К лестницам предъявляют ряд требований -- это безопасность и удобное хождение по ним. Лестница по конструктивному решению должна отвечать требованиям жесткости и прочности.

Проектировщики руководствуются нормами СНиП и учитывают некоторые правила:

· уклон лестничного марша должен приниматься: основные лестницы 1:2 -- 1: 1,75; вспомогательные лестницы - 1: 1,25;

· количество ступеней в лестничном марше должно иметь не более 16 шт. и не менее 3;

· ступени марша должны быть одинакового размера.

· ограждение маршей и площадок выполняется перилами на высоту 0,85м;

· проход под маршами, площадками выполняется высотой не менее 2 метров;

· на лестничных клетках должно быть предусмотрено естественное освещение;

· лестницы должны быть несгораемыми;

· лестничные клетки должны иметь выход на чердачное помещение. Возможен выход на чердак по вертикальной металлической лестнице с устроенной площадкой перед дверью чердака. В зданиях и сооружениях до 5 этажей включительно - через люк в плите перекрытия размером 0,6х0,8м;

· ширина марша, определяющая пропускную способность лестницы определяется расчетом, но не менее нормативных значений. Это зависит от этажности сооружения, от его назначения, от числа людей, находящихся на самом людном этаже; Лестничная площадка по ширине не должна быть больше ширины лестничного марша

· для основных лестниц не менее 1,2 м;

· площадки перед входом в лифт не менее 1,6 м;

· площадок больничных зданий не менее 1,9 м;

3. Выполнить узлы крепления стеновых панелей к колоннам каркаса

Узлы крепления стеновых панелей к колоннам

а - с опиранием на столик и при помощи стержней, б - сцепом уголков; I - вариант крепления (вид со стороны колонны); 1 - колонна, 2 - закладная деталь колонны, 3 - опорный столик, 4 - стеновая панель, 5 - закладная деталь панели, 6 - стержень, 7 - сцеп из уголков.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Преимущества строительства объемно-блочных зданий, целесообразность применения метода. Технология монтажа элементов, его последовательность; монтажные механизмы. Технологическая последовательность производства работ, герметизация стыков наружных панелей.

реферат , добавлен 25.12.2009


Ознакомление с видами конструктивных систем каркаса: стоечно-балочной и рамной. Рассмотрение элементов каркаса одноэтажных промышленных зданий. Изучение классификации фундаментов. Определение и характеристика особенностей оснований для фундаментов.

презентация , добавлен 05.08.2017


Характеристика гражданских зданий и их конструктивных решений. Проектирование общественных, производственных сооружений, повышение архитектурного качества городской застройки. Изучение особенностей элементов крупнопанельного дома с крупноблочными стенами.

реферат , добавлен 16.12.2014


Общие сведения о зданиях и сооружениях. Технико-экономическая оценка проектов жилых и общественных зданий и сооружений. Объемно-планировочные и конструктивные решения жилых зданий. Основания и фундаменты зданий. Инженерное оборудование зданий.

курс лекций , добавлен 23.11.2010


Производство изделий сборного железобетона для строительства зданий и сооружений на основе сборно-монолитного каркаса. Номенклатура продукции компании "МЖБК Гидромаш-Орион". Панели из лёгких бетонов на пористых заполнителях для наружных стен зданий.

отчет по практике , добавлен 08.03.2015


Типология и классификация гражданских зданий. Основные требования, предъявляемые к зданиям. Основные положения модульной системы. Конструктивные схемы бескаркасных, каркасных зданий и зданий со смешанным каркасом. Модульная система координации размеров.

реферат , добавлен 15.01.2011


Работа под нагрузкой обрешетки настила подшивки. Нагрузки, действующие на здание. Понятие о работе конструкции зданий из дерева под нагрузкой. Понятие о работе под нагрузкой несущих стеновых панелей панельных зданий. Расчет шага обрешетки и длины кровли.

контрольная работа , добавлен 18.05.2011


Проектирование промышленного здания, их конструкции, рекомендуемые к применению. Подбор конструктивных элементов производственных объектов в соответствии с параметрами объемно-планировочных решений. Пространственная жесткость и устойчивость зданий.

курсовая работа , добавлен 27.02.2015


Конструктивные решения возводимого здания. Земляные работы, устройство фундаментов. Монтаж колонн, подкрановых балок, плит покрытия, стеновых панелей. Устройство бетонных полов. Разработка технологической схемы монтажа. Выбор основных машин и механизмов.

курсовая работа , добавлен 09.01.2012


Составные элементы конструктивных систем и их назначение. Технологические решения и основные типы фундаментов. Конструктивные системы остова многоэтажных зданий. Типы лестничных клеток и лестнично-лифтовых блоков. Проектирование фасадных систем и крыш.

Архитектура

Классификация фундаментов гражданских зданий по конструктивному решению, материалам и методам возведения.

По конструктивной схеме фундаменты разделяются на: ленточные, столбчатые или отдельно стоящие, сплошные и свайные

Классификация фундаментов по материалу:

Каменный фундамент

Бутовый каменный фундамент

Бетонный каменный фундамент

Кирпичный каменный фундамент

Железобетонный фундамент

Сборный железобетонный фундамент

Монолитный железобетонный фундамент

Деревянный фундамент

Ячеистобетонный фундамент

По величине заглубления:

Мелкого заложения(менее 5м)

Глубокого заложения(более 5 м)

Ленточные фундаменты

Монолитные ленточные фундаменты (рис. 9.).

В простейшем случае - прямоугольные. В большинстве случаев для передачи давления на основание, не превышающего нормативного давления на грунт, приходится уширять подошву фундамента (рис.10). Глубина заложения фундаментов должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который можно принять за естественное основание. Необходимо также учитывать глубину промерзания грунта. Нормативная глубина промерзания указана в СниПе. При пучинистых грунтах глубину заложения фундаментов следует считать ниже на 100 мм глубины промерзания. В непучинистых грунтах глубина заложения фундамента не зависит от глубины промерзания. Фундаменты из бутового камня не отвечают требованиям индустриального строительства (затруднена механизация работ, снижаются темпы строительства, особенно в зимнее время). Применение бутобетонных и бетонных фундаментов позволяют шире использовать механизацию при их возведении.

Сборные ленточные фундаменты : (рис. 11.)

Для наружных стен 400, 500, 600мм;

Высота фундаментного блока - 580 мм;

Шов для блоков - 20 мм

От одной глубины заложения монолитного ленточного фундамента кдругой переходят постепенно с устройством уступов.

Отношение высоты уступа к его длине должно быть не более 1:2, причем высота уступа должна быть не больше 0,5м, а длина - не менее 1м. На более прочных грунтах отношение высоты уступа к его длине допускается не более 1:1, а высота уступа - не более 1м.

Если здание возводится на сборных фундаментах, высоту уступа можно принимать равной высоте унифицированного блока, т.е. 0,6м; в этом случае длина уступа должна быть не менее 1,2 м.

Расстояние между осями швов - 600 мм (по высоте).

Блоки укладываются с перевязкой швов в шахматном порядке. Длина - 1180 мм; 2380 мм (собачки) дополнительная толщина - 180 мм. Фундаментные блоки со швами с железобетонным раствором, на железобетонных подушках высотою - 300 мм, шириною до 2.80 м (рис. 12).

Прерывистые фундаменты под несущие стены (рис.8-б).

Монолитные железобетонные пояса в районах с повышенной сейсмичностью. Арматурные стержни + заливка бетоном 5-6 см.Фрагменты монолитных участков: на углах в местах расположения коммуникаций.

Ленточные панельные фундаменты (рис.14.).

В крупнопанельных зданиях отдельные блоки фундаментов и стен подвалов целесообразно заменять крупноразмерными элементами. Они состоят из сквозных бескаркасных ферм (панелей и блоков или ребристых панелей - подушек).

По форме : ленточные, отдельно стоящие, плитные, свайные. По материалу : деревянные, бутовые, каменные, бутобетонные, бетонные, металлич. По технологии : сборные, сборно–монолитные, монолитные (бетонные, бутобетон., бутовые). Требования к фунд.: прочность, долговечность, устойчивость на оп­рокидывание и на скольжение, стойкость к воздействию грунтовых вод, химической и био­логической агрессии. Ленточные фундаменты устраи­вают под все капитальные стены, а в некото­рых случаях под рядами колонн в виде сплошной ленты (рис а,б). Отдельностоящие фундаменты - отдельные плиты с установленными на них подколонниками или башмаками колонн. Их устраивают для кар­касных зданий. Разновидностью отдельностоящих фундаментов являются столбчатые, ко­торые проектируют для малоэтажных зданий (рис в,г). Сплошные фундаменты - монолитная плита под всей площадью здания или его частью, примен-ся при больших нагрузках на стены и при непрочных грунтах в основании (д,е). Свайные фундаменты (ж) приме­няют на слабых грунтах, при глу­боком залегании прочных материковых пород, больших нагрузках и т. д. Получили широкое рас­пространение для обычных оснований, так как это дает экономию объемов земляных работ и затрат бетона. Свайные фундаменты бывают: висячие, сваи-стойки. Бывают: заводского изготовления, бетонные, буро набивные. По сечению: круглые, квадратные, кольцевые. Бывают с ростверком (монолитный, сборный), без ростверка. Выбор определяется конструктивной схемой, нагрузкой. Расположение свай однорядное, двухрядное в шахм. парядке. При сборном ростверке на сваю добивают оголовок и затем укладывают ростверк.

По методу возведения: индустриальные и неиндустриальные. По величине заглубления в грунт: мелкого (менее 5м) и глу­бокого (более 5м) заложения.

а-лент.под стены; б-под колонны; в-столбч.под стены; г- стаканный под колонну; д-сплошной безбалочный; е-сплошной балочный;ж-свайный

1-стена;2-лент.ф-т;3-жб колонна;4-жб фундаментная балка;5-столбч.ф-т;6-ростверк свайного ф-та;7-жб фунд.плита;8-сваи

Требования, предъявляемые к полам гражданских зданий. Классификация полов по материалам и области их применения.

К полам, помимо требований звукоизоляции, предъявляются требования износостойкости, малого теплоусвоения; санитарно-гигиенические, декоративные и экономические (в эксплуатации, так и производстве).
В зависимости от назначения помещений к полам предъявляются дополнительные требования: несгораемость; водонепроницаемость, бесшумность, биостойкость и др.
В конструкции пола могут быть выделены следующие слои:

· покрытие - верхний слой. По материалу из которого он выполняется, определяется наименование пола (дощатый, паркетный, плиточный и т.п.);

· прослойка - промежуточный слой, связывающий покрытие с нижележащим слоем;

· основание - слой, распределяющий нагрузку на несущую часть перекрытия;

· стяжка - слой пола служащий его основой и выравнивающий поверхность нижележащего слоя или придания уклона покрытию пола;

· гидроизоляционный слой, препятствующий проникновению влаги в конструкцию перекрытия;

· теплоизоляционный слой, устраивается в тех случаях, когда перекрытие играет роль наружного ограждения (над проездами, подпольями, помещениями холодильных камер, в перекрытиях холодных чердаков);

· пароизоляционный слой, укладывают в утепленных перекрытиях с целью препятствия конденсации водяного пара в теплоизоляционном слое. Слой пароизоляции выполняют из рулонных материалов (рубероид, пергамин и др.) и устанавливают на пути теплового потока перед теплоизоляционным слоем (рис. 19.11);

· звукоизоляционный слой - понижающий уровень ударного и воздушного шумов конструкции перекрытия.

Рис. 19.12. Структурная система устройства полов >

Устройство пола начинается с укладки звукоизоляционного слоя (рис. 19.12) непосредственно на несущую конструкцию перекрытия или (при его неровности) на сухую засыпку из мелкого помола керамзитового песка. Кроме того засыпка дополнительно снижает уровень ударного шума на 3-5 дБ при толщине в 3-10 мм. Звукоизоляционный слой отделяет источник шума от несущей конструкции перекрытия, колебания которого и являются причиной возникновения шума в помещении. Роль звукоизоляционного слоя не допустить или ослабить эти колебания.

Для предотвращения образования звуковых мостиков, основание раздельного пола должно быть надежно изолировано не только от несущей части перекрытия, но и от примыкающих строительных конструкций (стен, колонн). С этой целью вдоль стен крепится на ребро кромочная упругая лента.

Функцию ослабления колебаний перекрытий в современных конструктивных решениях выполняет эластифицированный (прошедший обработку обжатием) пенололи-стирол толщиной 20-30 мм. Снижение уровня колебаний жестких несущих конструкций достигается за счет значительно более низкого динамического модуля упругости слоя эластифицированного пенополистирола.

По звукоизоляционному слою устраивают (по слою прокладочного рубероида) выравнивающие наливные или сборные стяжки, служащие основой для покрытия пола.

Рис.19.13. Схемы конструкций полов >

Традиционной является стяжка из цементно-песчаного раствора, но в настоящее время для устройства наливных стяжек широко применяется смесь сухого гипса с добавками, которые после затвердения водой, гораздо быстрее, чем цементно-песчаная стяжка набирает прочность. Кроме того гипс является экологически чистым материалом.

Сборные стяжки выполняют из гипсоволокнистых листов, склееваемых клеем ПВА и скрепляемых специальными самонарезными шурупами. По стяжке укладывают покрытие пола в виде - паркета, ламината, линолеума, ковровых настилов, керамических или ПВХ-плиток и т.д.

Полы, в зависимости от типа и материала покрытия разделяют на:

A) штучные - выполняемые из штучных материалов (клепок и щитов паркета, керамических плиток, бетонных с мозаичным покрытием плит и др.);

Б) рулонные - из линолеума, синтетических ковров, релина и др.

B) наливные - бетонные, мозаичные, цементные, асфальтобетонные и др.

Монолитные (бесшовные) полы . К ним относят полы цементные, террацевые, асфальтовые, ксилолитовые, мастичные и глинобитные.

Цементные полы устраивают из цементного раствора состава 1:1 1:3 слоем 20 мм по бетонному основанию. Эти полы применяют и основном в нежилых помещениях, так как пылят, теплопроводны и недекоративны.

Террацевые полы устраивают часто в общественных зданиях. Они являются двухслойными - нижний слой толщиной не менее 15 мм выполняют из цементного руст вира по бетонному основанию, а верхний - из цементного раствора с мраморной крошкой состава 1:2. После затвердения пол шлифуют специальными машинами до образования гладкой поверхности, что придает им красивый внешний вид.

Асфальтовые полы выполняют в виде монолитного слоя литого асфальта толщиной 20...25 мм по бетонной или уплотненной щебеночной подготовке толщиной 100... 120 мм. Асфальтовые полы настилают в подвалах и иногда в коммуникационных помещениях (коридорах, лестничных клетках, переходах и др.) общественных зданий,

Ксилолитовые полы представляют собой покрытие из смеси каустического магнезита, водного раствора хлористого магния и мелких древесных опилок. Их изготовляют по бетонной подготовке или железобетонным плитам в два слоя общей толщиной 20 мм. Иногда в смесь добавляют краситель t позволяющий получать различную окраску покрытия пола. Ксилолитовые полы устраивают в коридорах жилых и общественных зданий и других сухих нежилых помещениях.

Мастичные (наливные) полы устраивают из синтетических материалов. Мелкий песок с добавлением поливинилацетатной эмульсии, которая является вяжущим веществом, образует высокопрочное и эластичное покрытие пола, имеющее стоимость почти в два раза ниже, чем покрытие из линолеума. Мастичное покрытие толщиной 2...3 мм устраивают по шлакобетонной, цементной или ксилолитовой стяжке или по древесноволокнистым или древесностружечным плитам.

Глинобитные полы делают по уплотненному грунту из смеси увлажненной глины с песком и щебнем. Их толщина составляет 120... 150 мм. Устраивают эти полы во вспомогательных помещениях гражданских зданий, но крайне ограниченно.

Полы из рулонных и штучных материалов позволяют повысить индустриальность строительства (рис. 6.13).

Плиточные полы , для устройства которых используют керамические плитки толщиной 10 и 13 мм, имеющие квадратную, прямоугольную или восьмиугольную форму. Их укладывают по бетонному основанию на цементную стяжку толщиной 10...20 мм. Применяют также покрытия из ковровой мозаики, состоящие из мелких керамических плиток толщиной 6...8 мм, размерами 23 х 23 и 28 х 28 мм. На строительную площадку эти покрытия чаще всего поступают картами размером 300 х 500 или 500 х 800 мм, изготовляемыми на заводе по заданному рисунку и наклеенными плитками лицевой стороной на листы плотной бумаги. После укладки таких карт на стяжку бумагой кверху ее смачивают теплой водой и снимают, а швы между плитками заполняют жидким цементным раствором. Полы из керамических плит устраивают в санитарных узлах, вестибюлях на лестничных площадках и др.

Рис, 6.13. Конструкции полов:
а - из линолеума, б, к - из керамических (метлахских) плиток, в, и - паркетные, г, л - дощатые, д - иэ линолеума по гипсобетонной плите, е, ж - из тапифлекса, м, н - из древесностружечных плит, 1 - утрамбованный грунт, 2 - бетонная подготовка, 3 - стяжка из цементного раствора, 4 - слой рубероида или толя на мастике, 5 - линолеум, 6 - керамические плитки, 7 - цементный раствор, 8 - паркет, 9 - асфальт, 10 - смазка горячим битумом, 11 - дощатый пол, 12 - лага, 13 - два слоя толя, 14 - кирпичный столбик, 15 - антисептированная прокладка, 16 - известково-щебеночная подготовка, 17 - гипсо-бетонная плита, 18- панель перекрытия, 19 - звукоизоляционная прокладка, 20 - тапифлекс, 21 - раздельное перекрытие иэ вибропрокатных панелей, 22 шлакобетон, 23 - древесно волокнистая плита, 24 - клеящая мастика, 25 - монолитная стижка, 26 - звукоизоляционный слой, 27 - гипсовый раствор, 28 - древесностружечная плита, 29 - сборная стяжка

Широкое распространение получили полы из полимерных плиток, имеющих различные размеры, на основе полихлорвинила, фенолига и отходов резины. Такие плитки укладывают по бетонному, асфальтобетонному и ксилолитовому основанию или по древесностружечным или древесноволокнистым плитам и приклеивают специальными мастиками.
Дощатые полы устраивают из шпунтованных досок толщиной 29 мм, прибиваемым к лагам. Лаги опирают на балки или ребра перекрытий с обязательной прокладкой упругих звукоизоляционных прокладок, а при устройстве полов первого этажа по грунту - на кирпичные столбики сечением 250 х 250 мм, располагаемые на расстоянии 800... 1000 мм.
Могут быть и двухслойные дощатые полы, состоящие из черного пола в виде диагонально расположенного настила из нестроганых досок и чистого пола из строганых шпунтованных досок толщиной 29 мм.

Паркетные полы устраивают из небольших прямоугольных дощечек (клепок), изготовленных на заводах. Паркетные полы настилают по бетонному или дощатому основанию.

Для устранения скрипа паркетных полов при ходьбе и обеспечения лучшей звукоизоляции между паркетом и деревянным основанием прокладывают тонкий картон или два слоя толстой бумаги. Индустриальными являются паркетные полы, устраиваемые из изготовленных на заводе паркетных досок и щитов.
В бетонное основание укладывают деревянные рейки и паркетные клепки наклеивают на них водостойким синтетическим клеем на фенолформальдегидной, мелановой или резорциновой основе.

Полы из рулонных материалов устраивают из синтетических материалов: поливинилхлоридного линолеума (на тканевой основе, безосновный, одно- и многослойный); полиэфирного (глифталевого) линолеума (на тканевой основе); коллоксилинового (безосновного); резинового линолеума - релина (двухслойного материала); рулонных материалов на пористой или войлочной основе.

Линолеумные покрытия устраивают по основаниям из досок, твердых древесноволокнистых и древесностружечных плит или по цементным стяжкам. Приклеивают линолеум к основанию специальным клеем на основе синтетических, казеиновых или битумных смол. Основание должно быть тщательно подготовлено, так как в противном случае возможно отслоение линолеума (местные вздутия).
В строительстве все большее применение находят полы из теплозвукоизоляционного линолеума на мягкой пористой основе. Рулоны укладывают непосредственно по железобетонным плитам. Этот вид покрытия весьма индустриалеи и имеет хорошие физико-механические, гигиенические и декоративные качества.
Хорошие звукоизоляционные свойства имеют линолеумные полы, устраиваемые по крупноразмерным прокатным бетонным панелям толщиной 50 мм размером на комнату (рис. 6.14). Панели армируют деревянным каркасом (рис. 6.14, в), представляющим собой решетку с ячейками 200 х 200 мм. Для обеспечения звукоизоляции панели опирают на несущие конструкции перекрытия с установкой между ними ленточных звукоизоляционных прокладок толщиной не менее 25 мм из мягких древесноволокнистых плит или минерал о ватных матов. Расстояние между прокладками принимают до 600 мм.

Функциональное назначение покрытий и кровель. Требования, предъявляемые к покрытиям гражданских зданий.

Кровля предназначена для отвода атмосферных осадков (дождя, снега), а также для защиты нижележащих помещений от резких колебаний наружного воздуха, ветра и солнечных лучей.

В гражданских зданиях устраивают скатные крыши – чердачные и бесчердачные. Слово «крыша» более присуще гражданским зданиям и там, где она выполняет ограждающую функцию. При совмещении ограждающей и несущей функции крыша может называться покрытием.

Формы скатных покрытий зависят от конфигурации и архитектурных особенностей здания. Покрытий бывают односкатные, двускатные, четырехскатные (вальмовые), шатровые, мансардные (рис.2.21.)

Рисунок 2.21 Различные формы крыши. а – общий вид в разрезе; б – четырехскатная; в – двухскатная; г -шатровая; д –мансардная; ж–односкатная.

Покрытием называется совокупность конструктивных элементов, завершающих здание и защищающих его от внешней среды. Наклонны плоскости покрытий, отводящие атмосферную воду, образуют скаты. Различают следующие виды покрытий:

· - по величине уклона: скатные, имеющие уклон более 10°; плоские уклоном менее 10°;

· - по конструктивному решению: чердачные, полупроходные (с высотой чердака 1-1,2м), с микрочердаком, бесчердачные (совмещенные);

· - по условиям эксплуатации:

· - крыши-террасы, предназначенные для размещения на них спортивных площадок, соляриев, садов и т. д.;

· - крыши-«ванны», наполняемые водой в летний период и за счет этого уменьшающие перегрев помещений верхних этажей;

· - неэксплуатируемые, устраиваемые в большинстве граждански зданий.

Покрытия зданий должны отвечать требованиям:

· - водонепроницаемости и атмосферостойкости;

· - прочности и устойчивости;

· - долговечности, огнестойкости;

· - индустриальности;

· - экономичности.

По конструктивному устройству плоские покрытия бывают: бесчердачные , с полу проходными чердаками и чердачные (рис.2.22, 2.23). Последние имеют повышенную стоимость, однако чердак (технический этаж) используется для размещения вентиляционных шахт, инженерных коммуникаций и для наблюдения за состоянием покрытия. Для безопасности эксплуатации на плоских покрытиях устраивают ограждения.

Эксплуатируемые крыши-террасы устраивают, как правило, над бесчердачными крышами с рулонной гидроизоляцией. Пол крыши-террасы имеет горизонтальную поверхность, а кровля - уклон до 25%. Пол эксплуатируемых крыш служит защитным слоем для гидроизоляции. Его выполняют из каменных или железобетонных (иногда облицованных керамической плиткой) плит, свободно уложенных на железобетонные прокладки, установленные на кровле на асфальтовых маяках или по слою кварцевого песка толщиной не менее 30 мм. Для гидроизоляции крыш-террас применяют наиболее долговечные рулонные материалы (гидроизол и др.), а число слоев изоляции назначают на один большим, чем при неэксплуатируемых крышах. По поверхности рулонного ковра наносят сплошной 2-х мм слой горячей мастики. Битумные мастики антисептируют гербицидами, препятствующими прорастанию растений из случайно занесенных на крышу семян и спор. Покрытия могут быть утепленными и холодными.
Покрытия промышленных зданий устраивают как плоскими, так и скатными с уклоном от 5 до 30%. Плоские покрытия могут быть охлаждаемыми в летнее время для этого их заливают водой на 50-100мм.

Водоотвод совмещенных покрытий может быть:

· - неорганизованным - со свободным сбросом воды по свесу кровли; применяется как наиболее дешевый в зданиях до трех этажей, но ведет к увлажнению стен, образованию наледей и сосулек на карнизе;

· - наружным организованным - с уклоном крыши в сторону наружных стен и с системой желобов и водосточных труб;

· - внутренним организованным - с уклоном крыши в сторону водоприемных воронок со стояками, отводящими воду в ливневую канализацию.

К покрытиям предъявляют следующие основные требования. Конструкция покрытия должна обеспечивать восприятие постоянной нагрузки (от собственной массы), а также временных нагрузок (от снега, ветра и возникающихь при эксплуатации покрытия). Ограждающая часть покрытия (кровля), служащая для отвода осадков, должна быть водонепроницаемой, влагоустойчивой, стойкой против воздействия агрессивных химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе и выпадающих в виде осадков на покрытие, солнечной радиации и мороза, не подвергаться короблению, растрескиванию и расплавлению. Конструкции покрытия должны иметь степень долговечности, согласованную с нормами и классом здания.

Важными требованиями к покрытиям являются экономичность их устройства и обеспечение расхода минимальных денежных средств на их эксплуатацию. Особое значение имеет применение индустриальных методов при устройстве покрытий, что снижает трудозатраты на строительной площадке и способствует повышению качества строительно-монтажных работ.

Для обеспечения отвода осадков покрытия устраивают с уклоном. Уклон зависит от материала кровли, а также климатических условий района строительства. Так, в районах с сильными снегопадами уклон определяется условиями снегоотложения и удаления снега; в районах с обильными дождями уклон кровли должен обеспечивать быстрый отвод воды; в южных районах уклон покрытия, а также выбор материала кровли определяются с учетом солнечной радиации.

Конструкции лестниц

1. Лестницы на стальных балках:

Выполняют с железобетонными ступенями. Ступени из природного камня, например гранита, применяют в основном для наружных лестниц и для лестниц с особо интенсивным движением (рис. 105, 106).

2. Железобетонные лестницы:

Монолитные железобетонные лестницы: эти лестницы очень прочны, но требуют сложной опалубки и задерживают ход строительства. Поэтому их применяют очень редко.

Сборная железобетонная: лестница из мелкоразмерных элементов: связь достигается сваркой закладных элементов. Ступени укладываются по косоурам на цементном растворе. Ограждения из стальных стоек (заделываемых в ступени) и наклонных решеток.

Железобетонные лестницы из крупноразмерных элементов получили очень широкое распространение. Элементы (марши и площадки, изготовленные на заводе) лестниц краном устанавливаются на место и скрепляются сваркой закладных деталей.. Такие лестницы изготавливаются или с фактурными поверхностями ступеней и площадок или с накладными проступями (рис. 106, 107, 109).

В лестничных клетках не должно быть складских или иного назначения помещений, выходов из шахт грузоподъемников, промышленных газопроводов и трубопроводов с горючими жидкостями.

Для достаточного прохода в лестничной клетке поднимают уровень пола 1 го этажа над уровнем пола входной площадки на 0.5-1.0м (рис.101).

Основные требования, предъявляемые к лестницам

Это безопасность движения и удобство ходьбы по ним. С этой целью, кроме обеспечения прочности и жесткости конструкций, при проектировании лестниц необходимо соблюдать ряд правил.

Уклон марша должен приниматься согласно СНиП (в зависимости от назначения и этажности здания) для основных лестниц 1:2 - 1:1.75, а для вспомогательных до 1:1,25; все ступени в марше должны иметь одинаковые, удобные для ходьбы размеры. А марши по возможности должны быть унифицированы. Число ступеней в марше назначается не более 18, но и не менее трех. Обычно марши имеют от 10 до 13 ступеней.

Марши и площадки ограждаются перилами высотой 0.9м; высота проходов под площадками и маршами делается не менее 2м; лестничные клетки должны иметь естественное освещение.

Ширина лестничных маршей принимается по противопожарным требованиям из расчета не менее 0.6м на 100 человек. Там, где есть лифты, требования иные.

Ширина площадки лестничной клетки должна быть не менее ширины марша.

Для жилых этажей в 10 и более этажей должно быть не менее двух эвакуационных путей или необходимо устройство так называемых «незадымляемых лестниц».

Незадымляемость лестничной клетки обеспечивается созданием при входе в нее открытой воздушной зоны в виде балкона или лоджии, что предотвращает распространение дыма в другие этажи зданий. При этом вместо двух обычных лестниц может быть запроектирована одна незадымляемая (рис. 111).

Другой прием: создание искусственного подпора воздуха исключающего проникновение дыма в лестничную клетку; выносимые лестницы, сообщаются через холодный шлюз.

В лестничной клетке наружные входные двери открываются в сторону выхода из здания. Входные двери в квартиры с лестницы должны открываться внутрь.

Ступени лестниц подразделяются на рядовые и фризовые, примыкающие к площадкам; верхняя и нижняя фризовые ступени.

Горизонтальная плоскость называется - проступь, вертикальная -подступенок. Высота ступени 130-200мм, ширина не менее 250мм.

Прочность и надежность сопряжений сборных железобетонных конструкций лестниц достигается сваркой закладных деталей, которые располагают в соединяемых элементах соответственно один против другого.

Внутриквартирные лестницы устраиваются деревянными. Отдельные ступени укладываются на косоуры или врезаются в тетивы, начиная с нижней фризовой и кончая верхней фризовой. Ограждения лестниц выполняют также деревянными.

Во внутриквартирных лестницах допускается устройство забежных ступеней и винтовых лестниц.

Пожарные и аварийные лестницы в общественных и жилых зданиях выносят наружу.

Пожарные лестницы на крышу делают прямыми и не доводят до уровня земли на 2,5 м. Ширина пожарных лестниц принимается не менее 0,6м.

Аварийные лестницы конструктивно аналогичны пожарным, но к ним предъявляют дополнительные требования: уклон лестниц должен быть не более 45° ширина принимается не менее 0,7м. На каждом этаже предусматриваются специальные площадки.

Лестищы из мелкоразмерных элементов (рис. 10,3) состоят из отдельно устанавливаемых железобетонных сборных площадочных балок, сборных железобетонных косоуров, ступеней, железобетонных плит площадок и ограждений с поручнями. Для сопряжения косоуров с площадочными балками в последних предусмотрены гнезда, в которые заводятся концы косоуров. Связь между элементами лестниц достигается, как правило, сваркой закладных деталей. Ступени укладывают по косоурам на цементном растворе.

Рис. 183. Монолитные пространственные блоки: а - типа «колпак»; б - типа «стакан»; в - типа «труба»; г - узел блоков типа «стакан»; 1 - панель пола; 2 -панель потолка; 3 - объемный блок; 4 - шпонка; 5 - раствор; 6 - жгут «изол» на мастике «изол»

Рис, 184. Конструкции стыков здания из сборных объемных элементов: а и в - вертикальные стыки; б - горизонтальный стык; 1 - уплотнитель шва; 2 - пластмассовый нащельник; 3 - пластмассовый фартук; 4 - керамзитобетон; 5 - просмоленный канат; 6 - цементный раствор; 7 - пергаминовая или резиновая трубка; 8 - полоса из поропласта; 9 - жгут из пороизола; 10 - герметизирующая паста; 11 - рубероид

Некоторые решения таких стыков показаны на рис. 184.

В сборных объемных элементах все шесть граней блока делают преимущественно из часторебристых панелей, изготавливаемых на заводах. Сопряжение панелей производят сваркой закладных деталей.

При монтаже зданий из объемных элементов в местах опирания верхних блоков на нижние укладывают упругие изоляционные прокладки. Сопряжение блоков между собой осуществляют сваркой закладных деталей.

Наиболее ответственным местом здания из крупных объемных блоков является наружный шов на стыке, плохое решение или выполнение которого может повлечь за собой продувание и протекание стен.

В настоящее время стык улучшен введением в шов уплотнительных прокладок, пластмассовых нащельников и фартуков (рис. 184, а, б).

Строительные конструкции

Преимущества.

В предварительно напряженных конструкциях представляется возможность использовать высокоэкономичную стержневую арматуру повышенной прочности и высокопрочную проволочную арматуру, позволяющих в среднем до 50% сокращать расход дефицитной стали в строительстве. Предварительное обжатие растянутых зон бетона значительно отдаляет момент образования трещин в растянутых зонах элементов, ограничивает ширину их раскрытия и повышает жесткость элементов, практически не влияя на их прочность.

Предварительно напряженные конструкции часто оказываются экономичными для зданий и сооружений с такими пролетами, нагрузками и условиями работы, при которых применение железобетонных конструкций без предварительного напряжения технически невозможно или вызывает чрезмерно большой перерасход бетона и стали для обеспечения требуемой жесткости и несущей способности конструкций. Применение предварительного напряжения позволяет наиболее рационально выполнять стыки сборных элементов конструкций, обжимая их напрягаемой арматурой. При этом существенно сокращается расход дополнительного металла в стыках или совсем отпадает необходимость в его применении.

Предварительное напряжение позволяет расширить использование сборных и сборно-монолитных конструкций составного течения, в которых бетон повышенной прочности применяется только в заранее изготовленных предварительно напряженных элементах, а основная или значительная часть конструкций выполняется из тяжелого или легкого бетона, не подвергаемого предварительному напряжению.

Предварительное напряжение, увеличивающее сопротивление конструкций образованию трещин, повышает их выносливость при работе на воздействие многократно повторяющейся нагрузки. Это объясняется уменьшением перепада напряжений в арматуре и бетоне, вызываемого изменением величины внешней нагрузки. Правильно запроектированные предварительно напряженные конструкции безопасны в эксплуатации, так как показывают перед разрушением значительные прогибы, предупреждающие об аварийном состоянии конструкций.

С возрастанием процента армирования сейсмостойкость предварительно напряженных конструкций во многих случаях повышается (особенно при тавровых сечениях с полкой в сжатой зоне и легких бетонах). Это объясняется тем, что благодаря применению более прочных и легких материалов сечения предварительно напряженных конструкций в большинстве случаев оказываются меньшими по сравнению с железобетонными конструкциями без предварительного напряжения той же несущей способности, а следовательно, более гибкими и легкими. Повышению сейсмостойкости способствует также пространственная работа зданий и сооружений в целом, получаемая обжатием их отдельных частей предварительно напряженной арматурой. Наиболее сейсмостойкими являются напряженные конструкции, обладающие существенным превышением несущей способности над пределом трещиностойкости.

Недостатки. Предварительно напряженные конструкции характеризуются повышенной трудоемкостью проектирования и изготовления. Они требуют большей тщательности в расчете и конструировании, при изготовлении, хранении, транспортировании и монтаже, так как еще до приложения внешних нагрузок в сечениях их элементов могут возникнуть недопустимые сжимающие или растягивающие напряжения, способные привести в аварийное состояние. Например, в торцах предварительно напряженных конструкций при сосредоточенном и неравномерном приложении усилий обжатия могут возникнуть продольные трещины, существенно снижающие их несущую способность. Если не учитывать специфические особенности создания предварительного напряжения, то условия работы под нагрузкой всей конструкции или отдельных ее частей могут ухудшаться.

Большие усилия, передаваемые напрягаемой арматурой на бетон конструкции в момент отпуска натяжных устройств, могут привести к полному разрушению ее в процессе обжатия или местному повреждению, к проскальзыванию напрягаемой арматуры вследствие нарушения ее сцепления с бетоном. Поэтому нормы требуют в обязательном порядке тщательно проверять прочность предварительно напряженных конструкций в стадии обжатия, при хранении, транспортировке и монтаже и выполнять предусмотренные конструктивные требования. Предварительно напряженные конструкции требуют усложнения и повышения металлоемкости опалубки, трудоемкости армирования, увеличения расхода металла на закладные детали и на монтажную арматуру.

За счет применения материалов повышенной прочности масса предварительно напряженных конструкций оказывается значительно меньше массы железобетонных конструкций без предварительного напряжения, однако она остается выше массы металлических и особенно деревянных конструкций. Широкое внедрение в практику строительства конструкций из легких и ячеистых бетонов, армоцемента, ажурных тонкостенных пространственных, сетчатых и висячих конструкций позволяет значительно приблизить массу предварительно напряженных конструкций к массе металлических конструкций.

Большая тепло- и звукопроводность железобетона требует усложнения конструкции и дополнительного применения прокладок из тепло- и звукоизолирующих материалов.

Усиление предварительно напряженных конструкций не сложнее усиления железобетонных конструкций, но значительно сложнее усиления стальных и особенно деревянных конструкций. Производство работ по усилению предварительно напряженных конструкций отличается большой сложностью, трудоемкостью и стоимостью.

Предварительно напряженные конструкции несгораемы, но их огнестойкость ниже огнестойкости железобетонных конструкций без предварительного напряжения. Это связано с тем, что критические температуры, до которых возможно безопасное нагревание предварительно напряженной арматуры, ниже по сравнению с ненапрягаемой арматурой. Например, прочность высокопрочной проволоки, подвергнутой холодной обработке (имеющей наклеп), начиная с температуры 200°С, заметно понижается и при 600°С составляет около 2/3 первоначальной прочности. Стержневая арматура периодического профиля, упрочненная вытяжкой, теряет наклеп при температуре свыше 400 °С. Таким образом, при пожаре огнестойкость предварительно напряженных конструкций окажется обеспеченной, если не будет превышена критическая температура для данного типа арматуры. Достичь этого возможно только при увеличении защитного слоя бетона.

РАЗДЕЛ 1. Конструктивные элементы гражданских

зданий

1.1. Понятия о зданиях и сооружениях

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:

Фундаменты;

Рис. 1.1. Схема взаимодействия окружающей среды с микроклиматом

помещений

Отдельные опоры;

перекрытия;

• лестницы;

  перегородки;

  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.

Лестницы - это конструкции, служащие для сообщения между этажами, а также для эвакуации в экстренных случаях. Лестницы бывают внутренние и наружные (рис.1.2).

Окна - это конструктивный элемент здания, предназначенный для освещения, инсоляции и проветривания помещения.

Двери - это подвижные ограждающие конструкции, предназначенные для сообщения между смежными по горизонтали помещениями (внутренние двери), а также наружные, обеспечивающие вход и выход из здания.

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

Входы в подвальные этажи. Входы устраивают обычно в виде открытых наружу одномаршевых лестниц, располагаемых в особых приямках, примыкающих к наружной стене здания и огражденных подпорной стенкой (рис.1.7 а). Для защиты от атмосферных осадков такой приямок, чаще всего, накрывают крышей или ограждают пристройкой, имеющей не только крышу, но и легкие стены (рис. 1.7 б).

Рис.1.7. Наружный вход в подвал:

а - открытый; б - с закрытой пристройкой