к какой части здания относят фундамент стены отдельные опоры перекрытия и покрытия
Основные части зданий
Здания состоят из отдельных частей, называемых конструктивными элементами. К нихм относятся: фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, крыши, окна и двери, лестницы и др.
Конструктивные элементы зданий имеют различное назначение. Их можно подразделить на ограждающие и несущие.
Ограждающие элементы предназначаются для обеспечения надежной защиты внутренних помещений от атмосферных воздействий (осадков, низких и высоких температур, ветра и др.) и внешнего шума.
К ограждающим конструктивным элементам относятся наружные стены, крыши, окна и др.
Несущие конструктивные элементы зданий предназначаются для восприятия ими постоянных и временных нагрузок и передачи их на другие конструктивные элементы и на основание. К таким конструктивным элементам относятся: наружные и внутренние стены, столбы, колонны, фундаменты, перекрытия, крыши, лестницы и др.
Одни и те же конструктивные элементы могут являться одновременно и ограждающими и несущими (стены, крыша и др.).
На рис. 14 показан разрез жилого каменного здания и его основные части.
Рис. 14. Разрез жилого здания из сборных элементов и его основные части (с целью упрощения чертежа окружающий грунт не показан)
Фундаменты. Фундамент, являясь подземной частью здания, предназначен для передачи на грунт веса здания со всеми действующими на него нагрузками.
Естественный плотный грунт, воспринимающий вес здания с действующими на него нагрузками, или искусственно укрепленный слабый грунт служат основанием, на которое фундамент опирается своей нижней плоскостью, называемой подошвой.
Конструкция фундамента зависит от конструкции стен и отдельных опор, от величины и характера действующих на фундамент нагрузок и от свойств грунтов (оснований).
Как правило, фундаменты имеют уширенное книзу сечение, так как большая площадь подошвы позволяет распределять действующие на фундамент нагрузки на большую площадь основания. При определении глубины заложения фундамента учитывают характер грунта, глубину его промерзания и насыщенность водой. При замерзании влажные глинистые грунты выпучиваются, что может привести к повреждению здания.
Фундаменты делают деревянными, каменными, бетонными, бутобетонными и железобетонными.
Стены. Стены являются основной надземной частью здания. Они бывают наружными и внутренними. Стены, особенно в казенных зданиях, имеют значительный собственный вес и воспринимают различные нагрузки. Через стены нагрузки от других частей здания передаются на фундаменты. Такие стены называют несущими.
Наружные стены являются основным вертикальным ограждением внутренних помещений здания от атмосферных осадков (дождя, снега), ветра и температурных воздействий, поэтому они должны обладать достаточными теплозащитными свойствами. Толщина стен проектируется, с одной стороны, с учетом этого требования и в зависимости от климатических условий района строительства, а с другой — с учетом обеспечения необходимой прочности и устойчивости.
Нижняя часть наружной стены называется цоколем. Вверху наружные стены заканчиваются венчающим карнизом.
Внутренние стены разделяют смежные помещения друг от друга, связывают противоположные наружные стены и вместе с ними создают в целом устойчивую коробку здания, чему способствует также наличие связанных со стенами перекрытий.
Конструкции стен весьма разнообразны, как и строительные материалы, из которых они возводятся. В качестве таких материалов употребляют дерево, кирпич, естественные и шлакобетонные камни, бетонные блоки, железобетонные панели и др.
В последнее время в строительстве широко применяются стены из крупных блоков.
Перегородки служат для разделения внутреннего пространства здания между капитальными стенами на более мелкие помещения. Перегородки бывают междукомнатные и междуквартирные. Они должны быть прочными и звуконепроницаемыми. Их делают из дерева, кирпича, керамических, шлакобетонных и гипсолитовых плит и других материалов.
Отдельные опоры. В ряде случаев нагрузки от перекрытий передаются не на стены, а на отдельные опоры в виде каменных столбов, железобетонных или стальных колонн. Отдельные опоры целесообразно возводить вместо внутренних капитальных стен для экономии строительных материалов.
Сайт инженера-проектировщика
Свежие записи
Конструктивные элементы зданий
Проектирование конструктивных элементов зданий
Конструктивные элементы зданий разделяют на ограждающие, которые отделяют помещения от внешней среды или друг от друга; несущие, принимающих нагрузки, действующие в здании; и элементы, которые совмещают ограждающие и несущие функции. Основные конструктивные элементы зданий — это фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, перегородки, лестницы, крыши (рис. 1).
Рис. 1. Объемно-планировочные и конструктивные элементы здания: 1 — лестничная клетка; 2 — комната; 3 — фундамент; 4 — перекрытие над подвалом; 5 — внутренняя стена; 6 — перегородка; 7 — межэтажное перекрытия; 8 — наружная стена; 9 — чердачное перекрытие; 10 — крыша; 11 — окно; 12 — лестницы; 13 – двери
Фундаменты — это подземные части зданий, воспринимающих нагрузки от расположенных выше конструкций, которые передают их на основание (грунт). Нижнюю плоскость фундамента, которая соприкасается с основанием (грунтом), называют подошвой. Фундаменты являются несущими конструкциями, а если они применяются для образования подвалов, то одновременно и ограждающими.
Стены — вертикальные конструкции, отделяющие помещения от внешнего пространства (наружные стены) или от других помещений (внутренние). В этом заключается их ограждающая функция. Если стены несут нагрузку только от собственного веса, они — самонесущие, они выполняют только ограждающую (защитную, изолирующую и т.п.) функцию. Когда стены воспринимают еще нагрузки от перекрытий и крыши, которые опираются на них, тогда их называют несущими, хотя одновременно они выполняют и ограждающую функцию. Если стены сами опираются на колонны или на междуэтажные перекрытия, они выполняют лишь ограждающую функцию и является навесными. По своему местонахождению в здании, стены могут быть продольными и поперечными; последние, если они внешние, называют торцевыми. Также стены могут быть внутренними и наружными.
Перекрытия — горизонтальные конструкции, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи и предназначенные для размещения на них людей, мебели и оборудования. Они воспринимают эти нагрузки и передают их на вертикальные несущие конструкции (стены, столбы, колонны). Как структурные части здания, перекрытия выполняют также и ограждающую функцию (сверху и снизу смежных помещений). Кроме того, они имеют важное значение в обеспечении пространственной устойчивости и жесткости зданий. В зависимости от местонахождения в здании перекрытия бывают:
— нижние, отделяющие первый (нижний) этаж от грунта;
-надподвальные, отделяющие подвальный или цокольный этаж;
— межэтажные, разделяющие смежные по высоте этажи;
— чердачные или верхние (при отсутствии чердака), т.е. отделяют чердак и верхний этаж.
Функции их, как ограждающих конструкций, разные: межэтажные являются внутренними ограждающими конструкциями и их основная функция с точки зрения строительной физики — звукоизоляционная, другие перекрытия являются внешними, и их основная функция — теплоизоляция помещений. Сверху перекрытия обычно имеют пол — конструктивный элемент в виде настила, по которому ходят.
Отдельные опоры — это стойки (колонны, столбы) для поддержки перекрытий, стен или крыши; они передают их нагрузки на фундаменты. Перекрытия опираются на колонны, но чаще — на положенные по колоннам балки перекрытий (прогоны или ригели). Колонны и балки образуют каркас зданий, который для обеспечения геометрической неизменяемости имеет вертикальные связи или железобетонные диафрагмы (т.е. тонкие жесткие стенки), соединенные с колоннами и балками. При отсутствии связей или диафрагм узлы сопряжения между колоннами и балками должны быть жесткими (не шарнирными). Все элементы каркаса являются несущими.
Крыша — верхняя часть здания, отделяющая его внутреннее пространство от внешней среды, она защищает здание от атмосферных осадков и других нагрузок и действий сверху. Для водоотведения, крышу выполняют со склонами (наклонными плоскостями), которые образуют верхнюю водонепроницаемую оболочку — кровлю. Под ней крыша имеет внутреннее пространство — чердак. Нагрузки на крышу воспринимают ее несущие элементы — стропила. Таким образом, крыша соединяет несущую и ограждающую функции, а кровля выполняет только ограждающую функцию. Крыша вместе с чердачным перекрытием называется покрытием. Во многих зданиях крыша не имеет чердака. Тогда функции чердачного перекрытия и крыши сочетают в одной конструкции — совмещенном покрытии.
Перегородки — тонкие внутренние стенки, разделяющие внутреннее пространство в пределах одного этажа на отдельные помещения. Перегородки опираются на перекрытия и никакой нагрузки (кроме собственного веса) не несут, поэтому являются ограждающей частью здания.
Лестницы служат для сообщения между этажами, выдерживают нагрузку от веса людей и другие. Их, как правило, располагают в отдельных помещениях — лестничных или лестнично-лифтовых клетках. Поэтому лестницы являются несущими конструкциями, а клетки — совмещают несущие и ограждающие функции. При этом лестничные или лестнично-лифтовые клетки образуют пространственную жесткую конструктивную и объемно-планировочную структурную часть здания, которая называется ядром жесткости.
Для естественного освещения помещений и их проветривания служат окна — застекленные конструкции вставляются в оконные проемы внешних или (реже) внутренних стен. Сообщение между помещениями на одном этаже, а также между помещениями и внешним пространством осуществляют с помощью дверей — глухих или частично (иногда целиком) остекленных конструкций, которые вставляют в дверные проемы внутренних и внешних стен.
Многоэтажные, преимущественно, жилые или общественные здания могут иметь летние помещения, которые обеспечивают связь внутренних помещений на этажах с внешним пространством. К ним относятся балконы, лоджии и эркеры, а также террасы, веранды.
Балконы — это вынесены за плоскость наружной стены пространства, которые ограждены консольно (то есть без опор на свободных концах) площадками.
Лоджии, в отличие от балконов, имеют по боковым сторонам глухие опоры — стены на всю ширину площадки (выносные лоджии) или являются открытыми, отгороженными внутренними помещениями (встроенные лоджии).
Эркеры — это частично вынесены за плоскость наружной стены внутренние помещения, имеющие с трех сторон окна.
Террасы — крытые или открытые площадки, пристроенные к одноэтажным домам или устроены на плоских покрытиях многоэтажных зданий.
Веранды — неотапливаемые застекленные помещения перед входом в основные помещения малоэтажных преимущественно приусадебных домов.
Другие архитектурно-конструктивные элементы зданий:
—отмостки — асфальтовые полосы, выполненные вплотную вокруг здания с уклоном наружу для отвода воды (дождевой, талой)
—фонари верхнего естественного света — остекленные конструкции, которые устраивают в покрытиях;
—тамбуры — небольшие огороженные помещения на первом этаже с двумя парами дверей внутри или снаружи зданий, служащих для сохранения в них тепла в зимний период при открывании дверей;
— козырьки — небольшие навесы над входными дверями зданий, а также над верхними балконами и лоджиями;
—крыльца — входные площадки для наружных дверей; тому подобное.
Тест с ответами на тему Архитектура зданий и сооружений
Здания, которые служат для осуществления в них производственных процессов различных отраслей промышленности – это:
Сколько этажей в зданиях повышенной этажности?
Ко второму классу зданий согласно СНиП относят:
А) жилые здания повышенной этажности, уникальные промышленные здания
Б) временные здания
В) жилые здания до 5 этажей, общественные здания небольшой вместимости, вспомогательные здания промышленных предприятий
Г) многоэтажные жилые здания, основные корпусы промышленных предприятий, общественные здания массового строительства +
Прочность здания – это:
А) способность к разрушению, в какие бы условия эксплуатации оно не попадало +
Б) степень занятости материалов конструкции, из которых оно сооружено
В) уменьшение затрат стоимости и трудоемкости материалов, снижения массы здания и трудовых затрат на возведение
Г) все ответы правильные
К какой части здания относят фундамент, стены, отдельные опоры, перекрытия и покрытия?
А) к объемно-планировочным элементам
Б) к конструктивным элементам +
В) строительные изделиям, из которых складываются конструктивные элементы
Г) нет верного ответа
… — совокупность всех факторов и процессов, формирующих тепловой внутренний микроклимат здания в процессе эксплуатации.
А) тепловая защита здания
Б) теплотехнический расчет
В) тепловой режим здания +
Г) воздушная прослойка
Какой шум образуется вследствие механического воздействия на конструкции здания?
Для чего предназначена общая комната?
А) для приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых процессов
Б) для сна, занятий, хранения одежды, белья
В) для проведения к жилым комнатам
Г) для отдыха, общения семьи или приема гостей +
Условная линейная единица измерения, применяемая для координации размеров зданий и сооружений, их элементов, строительных конструкций, изделий и элементов оборудования – это…
В) укрупненный модуль
… — это здания для размещения административно-конторских помещений, помещений общественных организаций, бытовых помещений и устройств (душевых, гардеробных и пр.)
В) здания транспортно-складского хозяйства
Кошка как подъемно-транспортное оборудование – это:
А) оборудование, которое выполняются с ручным приводом или электроприводом, стационарными или передвижными, с открытыми и закрытыми кабинами или без них
Б) таль, закрепленную на тележке, которая может передвигаться по нижней полке двутавровой балки (монорельсу) при помощи ручной цепной передачи +
В) кранбалка, которую применяют при пролетах зданий до 30м и небольшой массе поднимаемого груза
Г) устройство, которое применяют в основном в одноэтажных промышленных зданиях
Специальные краны бывают: (отметить лишнее)
Часть здания с размерами, равными высоте этажа, пролету и шагу – это:
А) объемно — планировочный элемент +
Б) планировочный элемент
В) температурный блок
К каким грунтам относят песчаники?
… — это часть здания, расположенная ниже отметки поверхности грунта
Г) стены и перегородки
Что обеспечивается морозостойкостью материалов, применяемых для внешней кладки?
В) теплозащитная способность
Какие бетонные панели выполняют из легких и ячеистых бетонов?
Каких перекрытий не существует? (выбрать лишнее)
Какой долговечностью обладают рубероидные кровли?
Какого типа водостока не бывает?
Г) нет верного ответа +
Площадка, с трех сторон окруженная стенами и только с одной стороны – ограждением – это:
Вынесенная за плоскость фасадной стены часть помещений – это:
Для чего минимальный зазор между маршами должен быть 100мм?
А) для обеспечения эвакуации
Б) для пропуска пожарных рукавов +
Г) все ответы правильные
Назовите основной светопрозрачный материал:
А) алюминиевые материалы
В) силикатные стекла +
Г) металлические материалы
Каких типов фонарей не существует?
Г) все типы из перечисленных выше существуют +
Подъемно-поворотные (секционные) ворота 4,85,4м – для:
А) всех видов напольного транспорта
Б) горячих цехов и складов
В) в цехах различного назначения
Г) пропуска железнодорожного транспорта +
Для населенных мест добывающих районов с гористой местностью и большими водоемами применяется … тип населенного места
… — часть селитебной территории, ограниченная общегородскими и селительными проездами
Землетрясения до VI баллов:
А) причиняют вреда обычным зданиям и сооружениям +
Б) в стенах каменных зданий и сооружений появляются трещины
В) появляются значительные повреждения
Г) приводят к сильным повреждениям, обвалам
Классификация и основные части зданий
Классификация зданий.
По назначению здания подразделяются на жилые, общественные (школы, больницы, клубы, магазины), промышленные (электростанции, корпуса фабрик, заводов, мастерские, депо), сельскохозяйственные (коровники, теплицы, птичники, зернохранилища).
По числу этажей здания бывают одноэтажные, мало- и многоэтажные, высотные.
По капитальности здания подразделяются на группы в зависимости от их долговечности и огнестойкости.
Степени долговечности зданий.
Для ограждающих конструкций зданий установлены следующие степени долговечности:
Конструкции, срок службы которых менее 30 лет, считаются недолговечными и их применяют только для временных сооружений. Огнестойкость определяется степенью возгораемости материалов, применяемых для строительства здания.
Основные части зданий (рис. 1). Каждое здание состоит из фундамента, стен, перекрытий, крыши, перегородок, окон, дверей, лестниц и других конструктивных элементов.
По конструкции фундаменты бывают ленточные, имеющие вид непрерывных стен; столбчатые в виде системы отдельно стоящих столбов; сплошные в виде плиты под всей площадью здания и свайные, состоящие из отдельных стоек, связанных между собой железобетонным ростверком (плитой, поясом или балкой).
Обычно стены здания делают тоньше фундамента, поэтому с фасадной стороны он несколько выступает из плоскости стены, образуя цоколь (22). Цоколь больше других частей стены подвержен влиянию сырости и механическим повреждениям. Поэтому наружную поверхность его оштукатуривают цементным раствором или облицовывают стойкими к атмосферным воздействиям материалами. Чтобы по фундаменту влага не проникала на стены, в цоколе на высоте 15-20 см от уровня земли устраивают гидроизоляцию из водонепроницаемых материалов. Если здание запроектировано с подвалом, то устраивают еще один гидроизоляционный слой на 10 см ниже уровня пола подвала. При необходимости фундаменты с наружной и внутренней сторон изолируют дегтевыми мастиками, на которые наклеивают толь.
Стены, отделяющие помещения здания от внешнего пространства, называют наружными (23), а те, которые делят внутреннее пространство здания на отдельные помещения, внутренними (2). Стены могут воспринимать не только собственную силу тяжести, но и нагрузку от перекрытий, крыши, т. е. выполнять несущие функции. Если стены не несут никакой нагрузки, они называются ненесущими.
Часто вместо внутренних ненесущих стен устраивают тонкие перегородки (5). Это дает возможность увеличить полезную площадь здания. Однако толщина перегородок должна быть такой, чтобы они были не звукопроводными и нетеплопроводными.
В стенах устраивают проемы (4 )для окон и дверей. Та часть стены, которая перекрывает проем, называется перемычкой (24). Участки стен, расположенные между проемами, называются простенками. Простенки бывают рядовые (между проемами) и угловые (между проемом и углом здания). Нишами называются углубления в стенах, которые служат для размещения приборов отопления, устройства стенных (встроенные) шкафов и т. д.
К завершающим элементам стен, расположенным выше венчающего карниза, относятся парапеты, фронтоны и щипцы.
Перекрытия делают деревянные, из монолитного железобетона, сборных железобетонных плит, гипсошлаковых блоков и т. д. Их опирают непосредственно на колонны или на деревянные, стальные и железобетонные балки.
Двери делают в стенах и перегородках. Для этого устраивают проемы, в которых укрепляют коробки с дверным полотном. Наружные и внутренние дверные проемы, как и оконные, имеют откосы, а при двойных коробках и заглушины.
Общие сведения об архитектуре и зданиях
Общие положения
В курсе архитектуры изучаются методы, а также технические и художественные приемы проектирования зданий и сооружений и их комплексов.
В строительной практике различают понятия «здание» и «сооружение». В зданиях, объединяющих различные помещения, люди живут, работают, учатся, отдыхают. Иначе говоря, здания с его помещениями служат для выполнения людьми определенных процессов труда и быта, называемых технологическими пли функциональными. Сооружения же предназначаются для выполнения каких-либо сугубо технических задач (например, мост, плотина, набережная, доменная печь). С другой стороны, понятие «сооружение» нередко применяют как обобщающий термин, т. е. здания тоже иногда относят к сооружениям. Учитывая это, мосты, плотины и т. п. обычно принято называть инженерными сооружениями.
В настоящей книге мы будем рассматривать только здания.
Приступая к изучению курса, прежде всего необходимо дать определение предмета архитектуры, включающего в себя весьма сложные и многообразные понятия.
Архитектурой, или зодчеством, в широком смысле называют систему материальных структур (здания и их комплексы), формирующую пространственную среду, искусственно создаваемую для осуществления различных процессов человеческой деятельности (быта, труда, культуры). С другой стороны, под архитектурой понимают также совокупность определенных художественно-композиционных качеств, присущих тому или иному зданию и оказывающих эмоциональное воздействие на сознание людей. Таким образом, архитектура является частью материальной культуры и одновременно искусством.
Неотъемлемым качеством архитектуры здания является соответствие его практическому утилитарному назначению, т. е. соответствие функциональному процессу или характеру той деятельности, которая будет происходить в здании.
Создание наиболее удобной и благоприятной среды для деятельности человека составляет первую и основную функциональную сторону архитектуры.
Как произведение искусства, архитектура здания выражает в художественной форме определенное идейное содержание, отражает характер общественных отношений людей, их идеологию и художественные вкусы. В этом состоит вторая сторона архитектуры — художественная.
Наряду с требованиями функциональной целесообразности и художественной выразительности архитектура зданий должна также удовлетворять требованиям прочности, долговечности и экономики.
Учитывая сказанное выше, архитектуру можно рассматривать с трех сторон: функциональной, художественной и инженерно-экономической. Об этих трех сторонах архитектуры еще две тысячи лет тому назад древнеримский зодчий Витрувий в своем трактате «Десять книг об архитектуре» писал, что архитектура должна заключать в себе три элемента: пользу, прочность и красоту. Это выражение называют триадой Витрувия.
Поскольку в понятие «польза» Витрувий включал и удобства, и экономичность, его формулировка достаточно полно охватывает основные стороны архитектуры и не потеряла своей актуальности и в наше время.
Все стороны архитектуры — удобство, прочность, экономичность и красота — должны быть тесно связаны между собой, находиться в органическом единстве, однако практическое назначение архитектуры (польза) должно быть главным.
Рассматривая три стороны архитектуры — функциональную, художественную и инженерно-экономическую, надо иметь в виду, что все они изменяются в процессе исторического развития. На всех этапах развития общества архитектура зависит от уровня производительных сил, от формы производственных отношений и классовой борьбы. Она отражает идеи господствующего класса и особенности культуры данного народа. В архитектуре зданий и населенных мест находят свое отражение также природно-климатические условия, национальные особенности народа и черты, свойственные общественному строю.
В процессе проектирования здания все многочисленные требования, предъявляемые к его архитектуре, необходимо тщательно учитывать, гармонически сочетать для создания единого организма. Достигается это путем использования различных средств архитектурной композиции.
Архитектурной композицией называется такое сочетание частей и форм здания (или комплекса зданий) и соотношение их между собой, которое служит целям создания реалистического архитектурного сооружения, удовлетворяющего как функциональным, так инженерно-техническим и художественным требованиям. В узком смысле под архитектурной композицией понимают весь творческий процесс проектирования архитектурного сооружения.
Проектирование всякого здания имеет конечной целью создание того или иного композиционного решения, т. е. сочетание всех требований и элементов здания в гармонически связанное и законченное единое целое.
В процессе проектирования здания можно различать несколько стадий композиции:
Структурные части зданий
Рис. 1. Конструкции многоэтажного жилого дома с кирпичными стенами Каждое здание состоит из отдельных взаимосвязанных структурных частей или элементов, имеющих определенное назначение. К ним относятся фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, крыши или покрытия, лестницы, перегородки, окна и двери (рис. 1).
Фундаменты являются нижними частями здания, предназначенными для передачи и распределения нагрузки от здания на грунт. Верхнюю поверхность фундамента, на которую опирается здание, называют обрезом. Кроме того, обрезами называют горизонтальные площадки уступов фундамента.
Плоскость, которой фундамент опирается на грунт, называют подошвой фундамента. Вертикальное расстояние от низшего уровня поверхности земли в период эксплуатации здания до подошвы фундамента называется глубиной заложения фундамента. Если здание имеет подвал, то элементы фундамента, расположенные выше его пола, образуют стены подвала.
Стены ограждают помещения от внешнего пространства (наружные стены) или отделяют их от других помещений (внутренние стены). Стены могут быть несущими, когда они кроме собственного веса воспринимают нагрузку от других частей здания (перекрытий и крыши), самонесущими, если они несут нагрузку только от собственного веса степ всех этажей здания, и ненесущими, когда они воспринимают собственный вес только в пределах одного этажа и передают его поэтажно на другие элементы здания.
Все разновидности стен воспринимают ветровую нагрузку.
Внутренние огнестойкие стены из несгораемых материалов, являющиеся противопожарными преградами и запроектированные в соответствии с требованиями противопожарных норм, называют брандмауэрами. Брандмауэры должны возвышаться не менее чем на 0,3 м над несгораемыми кровлями и на 0,6 м — над сгораемыми.
К отдельным опорам здания относят столбы или колонны (кирпичные, железобетонные, стальные и деревянные), которые воспринимают нагрузку от перекрытий н крыши или поддерживают наружные стены. Под столбы и колонны обычно устраивают отдельные фундаменты.
Перекрытиями называют горизонтальные конструкции, делящие внутреннее пространство здания на этажи и предназначенные для восприятия кроме собственного веса полезной (временной) нагрузки, т. е. веса людей, предметов обстановки и оборудования помещений, и передачи его на стены или отдельные опоры. Перекрытия являются горизонтальными диафрагмами жесткости, которые выполняют важную роль в обеспечении пространственной неизменяемости здания.
В зависимости от их месторасположения в здании перекрытия подразделяют на междуэтажные, располагаемые между двумя смежными этажами, чердачные — между верхним этажом и чердаком, надподвальные — между первым этажом и подвалом и нижние — между первым этажом и подпольем.
Крыша завершает здание и защищает его от атмосферных осадков. Верхнюю водонепроницаемую оболочку крыши называют кровлей. Если здание строят без чердака, то его крыша выполняет одновременно функции крыши и чердачного перекрытия; в этом случае ее называют покрытием. Когда нижняя поверхность пологого покрытия образует потолок помещений верхнего этажа, такое покрытие принято называть совмещенной крышей.
Лестницы служат для сообщения между помещениями, расположенными в разных этажах. Лестницы в большинстве случаев по противопожарным соображениям размещают в отдельных помещениях, называемых лестничными клетками.
Перегородки представляют собой тонкие ненагруженные ограждении, устанавливаемые на перекрытиях и разделяющие внутреннее пространство здания на отдельные помещения.
Окна служат для освещения помещений естественным светом и для их проветривания, а двери — для сообщения между смежными помещениями или между помещениями и наружным пространством. Размеры дверей, их количество и расположение в здании определяют с учетом назначения здания и отдельных его помещений. Эти размеры должны удовлетворять требованиям быстрой эвакуации людей из помещений в случае возникновения пожара.
Фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия и крыша, воспринимающие нагрузили от веса находящихся в здании людей, оборудования, от снега и ветра или от других частей здания, на них опирающихся, в совокупности образуют пространственную систему, которую называют несущим остовом здания.
Различают также ограждающие конструкции зданий, которые отделяют помещения от внешней среды или одни помещения от других. К ограждающим конструкциям относят наружные и внутренние стены, перекрытия и полы, перегородки, покрытия и кровли, окна и двери.
Ограждающие конструкции должны обладать стойкостью против атмосферных и других физико-химических воздействий, а также надежными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами.
Некоторые части зданий выполняют одновременно несущие и ограждающие функции (например, стены, перекрытия и покрытия).
Классификация зданий
Здания в зависимости от их назначения принято подразделять на гражданские, промышленные и сельскохозяйственные.
К гражданским относят здания, предназначенные для обслуживания бытовых и общественных потребностей людей. Эти здания разделяют на жилые и общественные (административные, учебные, детские учреждения, культурно-просветительные, торговые, коммунальные и др.).
Промышленными называют здания, сооруженные для размещения орудий производства и выполнения трудовых процессов, в результате которых получается промышленная продукция (например, заводы, фабрики, электростанции, насосные станции и т. п.).
Сельскохозяйственные здания предназначены для нужд сельского хозяйства (например, здания для содержания скота и птицы, для хранения и ремонта сельскохозяйственных машин, теплицы и т. п.).
Гражданские здания, которые строит в населенном пункте в большом количестве и в основном по типовым проектам, относят к зданиям массового строительства (жилые дома, школы, больницы, ясли, детские сады).
Общественные здания государственного или большого культурного значения, которые возводит в крупных населенных пунктах (например, театры, музеи, здания правительственных учреждений, дворцы культуры и др.), называют уникальными и строят обычно по индивидуальным проектам.
В зависимости от материала, из которого выполнены стены, здания подразделяют на каменные, деревянные и др. По виду и размеру строительных изделий различают здания из мелких штучных элементов и здания из крупноразмерных элементов (крупноблочные и крупнопанельные).
Рис. 2. Конструкции многоэтажного жилого дома с крупноблочными стенами Строительство зданий, полностью монтируемых из крупных элементов с высокой степенью заводской готовности при комплексной механизации строительного процесса, позволяет сократить сроки возведения домов и снизить трудоемкость, а также стоимость строительства. Особенно большой эффект в этом отношении достигнут домостроительными комбинатами Москвы, которые изготовляют сборные конструкции, монтируют из них дома и сдают в эксплуатацию, неся полную ответственность за качество зданий. Объединение в составе домостроительного комбината работников заводов сборного железобетона, транспортных и строительно-монтажных организаций, ранее организационно и хозяйственно разобщенных, позволило создать единый непрерывный технологический процесс возведения зданий.
Рис. 3. Конструкции многоэтажного жилого дома с крупнопанельными стенами Крупнопанельными (рис. 3) называют здания, монтируемые из заранее изготовленных на заводе крупноразмерных плит, называемых панелями, из которых собирают наружные и внутренние стены, перекрытия, перегородки, балконные площадки.
Крупная стеновая панель представляет собой по сравнению с крупным стеновым блоком элемент гораздо большей площади и примерно в 2 раза меньшей толщины. В отличие от крупных стеновых блоков стеновые панели не обладают самостоятельной устойчивостью и поэтому во время монтажа их временно закрепляют специальными приспособлениями, а затем окончательно крепят к поперечным стенам, перекрытиям или элементам каркаса постоянными соединительными стальными креплениями (электросваркой или на болтах).
Особенностями элементов крупнопанельного дома являются их большие размеры и высокая степень заводской готовности. Стеновые панели изготовляют на заводах с полной отделкой наружной поверхности и подготовленной под окраску или оклейку обоями внутренней поверхностью, с установленными в цапель оконными переплетами и дверями. Готовые стеновые панели монтируют при помощи кранов.
Панели перекрытий должны поступать на стройку с отделанной поверхностью потолка и гладкой поверхностью для настилки пола из линолеума или другого материала, панели перегородок — подготовленными под окраску или оклейку обоями, лестничные марши и площадки — тоже полностью отделанными.
По этажности гражданские здания условно подразделяют на малоэтажные (высотой до трех этажей), многоэтажные (от четырех до восьми этажей), здания повышенной этажности (от 9 до 25 этажей) и высотные (более 25 этажей). При определении этажности здания учитывают только надземные этажи, уровень пола которых расположен не ниже отметки отмостки или тротуара.
Этаж, пол которого заглублен ниже отмостки или тротуара, но не более чем на половину высоты помещения, называют цокольным, или полуподвальным. Если заглубление пола превосходит указанный размер, то этаж называют подвальным. Этаж, расположенный в пределах чердака относительно высокой крыши (обычно двускатной), называют мансардой.
Этаж, предназначенный для размещения инженерных сетей и оборудования дома при необходимости зонирования санитарно-технических систем в жилых зданиях высотой 17 этажей и более, называют техническим. Высота его должна быть не менее 1,9 м до низа перекрытия без учета выступающих конструкций.
В зависимости от вида несущего остова различают две основные конструктивные схемы зданий — с несущими стенами и каркасную. В зданиях с несущими стенами (см. рис. 1) нагрузку от перекрытий и крыши воспринимают стены: продольные, поперечные или одновременно те и другие.
Рис. 4. Схема каркасного здания В каркасных зданиях все нагрузки передаются на каркас, т. е. на систему связанных между собой вертикальных элементов — колонн и горизонтальных балок (прогонов или ригелей). Если колонны каркаса располагают и по периметру наружных стен, и внутри здания, то такой каркас называется полным (рис. 4, а).
Помимо схем зданий с несущими стенами и каркасной применяется также схема с несущими наружными стенами и внутренним каркасом, колонны и столбы которого заменяют внутренние несущие стены. В этом случае каркас называют неполным (рис. 4, б).
Требования, предъявляемые к зданиям
Здания должны удовлетворять следующим требованиям: соответствовать своему назначению, т. е. создавать наилучшие условия для быта и труда людей; быть прочными, устойчивыми, долговечными; безопасными в пожарном отношении; удовлетворять санитарно-гигиеническим, экономическим и архитектурным требованиям.
Качество зданий определяется степенью их долговечности и огнестойкости, эксплуатационными качествами и характером предъявляемых к ним архитектурных требований.
Долговечность зданий зависит от долговечности конструкций, которая обеспечивается применением материалов, имеющих надлежащую стойкость (морозо-, влаго- и биостойкость, стойкость против коррозии, высокой температуры, циклических температурных колебаний и других разрушающих воздействий окружающей среды), а также специальными конструктивными решениями.
Долговечность ограждающих конструкций определяется сроком их службы без потери требуемых эксплуатационных качеств.
Строительными нормами установлено три степени долговечности ограждающих конструкций:
Пределом огнестойкости конструкции называется время (в часах) от начала Огневого испытания до появлении одного из следующих признаков: сквозных трещин, обрушения, повышения температуры на необогреваемой поверхности более чем на 140° в среднем, или на 180° в любой точке по сравнению с температурой до испытания, или более чем па 220° независимо от температуры до испытания.
Предел огнестойкости кирпичной стены толщиной в 1 кирпич равен 5,5 ч, тогда как незащищенных стальных колонн — всего 0,25 ч.
Здания по степени огнестойкости подразделяют на пять степеней. К зданиям I, II и III степеней огнестойкости относят каменные, к IV степени — деревянные оштукатуренные, к V — деревянные неоштукатуренные.
В зданиях I и II степеней огнестойкости стены, опоры, перекрытия и перегородки предусматривают несгораемые, причем предел огнестойкости этих элементов в зданиях I степени выше, чем во II. В зданиях III степени огнестойкости стены и опоры возводят несгораемые, перекрытия и перегородки трудносгораемые.
Деревянные здания IV и V степени огнестойкости по противопожарным требованиям строят высотой не более 2 этажей.
Эксплуатационные качества гражданских зданий характеризуются составом помещений, нормами их площадей и объемов, качеством наружной и внутренней отделки и уровнем инженерного оборудования. При этом ограждающие конструкции здания, как было указано в § 2, должны быть стойкими против атмосферных и других физико-химических воздействий, а также обладать надежными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами.
По совокупности показателей долговечности и огнестойкости основных конструктивных элементов и эксплуатационных качеств здания подразделяют на четыре класса. К I классу относят здания, к которым предъявляют повышенные требования, а к IV классу — здании, которые удовлетворяют минимальным требованиям долговечности, огнестойкости и эксплуатации.
Для зданий различного назначения требования, определяющие их класс, устанавливают разные. Эти требования изложены в нормах проектирования соответствующих зданий.