проблемы. Андреева строительная экология 2015. Андреева строительная экология 2015

• Название: Андреева строительная экология 2015
• Анкор: проблемы
• Дата: 02.09.2019
• Размер: 2.97 Mb.
• Имя файла: Андреева строительная экология 2015.docx
• Тип: Документы; #85694
• страница: 18 из 44

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

Конструктивные элементы зданий

Основные конструктивные элементы гражданских зданий - это фундаменты, стены, перекрытия, отдельные опоры, крыши, лестницы, окна, двери и перегородки (рис. 8.1).

Фундаменты - подземная конструкция, воспринимающая всю нагрузку от здания и передающая ее на грунт.

Отдельные опоры - несущие вертикальные элементы (колонны, столбы, стойки), передающие нагрузку от перекрытий и других элементов зданий на фундаменты.

Перекрытия опираются на уложенные по колоннам специальные балки, называемые прогонами, а иногда и непосредственно на колонны. Расположенные внутри здания отдельные опоры и балки образуют внутренний каркас здания.

Перекрытия представляют собой горизонтальные несущие конструкции, опирающиеся на несущие стены или столбы и воспринимающие передаваемые на них постоянные и временные нагрузки. Одновременно перекрытия, связывая между собой стены, значительно повышают их устойчивость и увеличивают пространственную жесткость здания в целом. В зависимости от месторасположения в здании перекрытия делятся на междуэтажные (разделяющие смежные этажи), чердачные (между верхним этажом и чердаком), подвальные (между первым этажом и подвалом) и нижние (между первым этажом и подпольем).

Стены по своему назначению и месту расположения в здании делятся на наружные и внутренние, являются вертикальными ограждениями, одновременно часто выполняя несущие функции. Несущими могут быть как наружные, так и внутренние стены. Ненесущие стены - это обычно перегородки. Они служат для деления в пределах этажа больших, ограниченных несущими стенами помещений на более мелкие, причем для опирания перегородок не требуется устройства фундаментов. Наружные стены могут быть самонесущими (они опираются на фундаменты и несут нагрузку только от собственной массы) и ненесущими (являются только ограждениями и опираются в каждом этаже на другие элементы здания).

Крыша - конструктивный элемент, защищающий помещения и конструкции здания от атмосферных осадков. Она состоит из несущих элементов и ограждающей части. Крыша, совмещенная с перекрытием верхнего этажа, т.е. без технического этажа (или чердака), называется совмещенной крышей, или покрытием. Хорошо выполненные плоские совмещенные крыши дешевле скатных как в строительстве, так и в эксплуатации. Кроме того, плоские крыши можно использовать в качестве площадок для отдыха и других целей.

Лестницы служат для сообщения между этажами, а также для эвакуации людей из здания. Помещения, в которых располагаются лестницы, называются лестничными клетками. Конструкция лестниц в основном состоит из маршей (наклонных элементов со ступенями) и площадок. Для безопасности передвижения по лестницам марши ограждаются перилами.



Рис. 8.1. Основные конструктивные элементы здания с кирпичными несущими стенами:

• 
  1 - подошва фундамента; 2 - подвальное перекрытие; 3 - фундаменты; 4 - потолок; 5 - нижнее перекрытие; 6 - подполье; 7 - перегородка; 8 - нагрузка от собственной массы, людей, оборудования; 9 - междуэтажное перекрытие; 10 - подпольная внутренняя стена; 11 - стена; 12 - оконный проем; 13 - карниз; 14 - чердачное перекрытие; 15 - чердак; 16 - стропильная балка; 17 - кровля; 18 - дымовая груба; 19 - зонт; 20 - коньковый прогон; 21 - подкос;
  
• 
  22 - стойка; 23 - конек; 24 - слуховое окно; 25 - снег; 26 - карниз; 27 - мауэрлат; 28 - оконный переплет; 29 - дверное полотно; 30 - крыльцо; 31 - цоколь; 32 - подвал; 33 - грунтовая влага
  

Окна устраивают для освещения и проветривания помещений; они состоят из устанавливаемых в проемах рам или коробок и оконных переплетов. Двери служат для сообщения между помещениями. Состоят из устанавливаемых в проемах стен и перегородок дверных коробок и дверных полотен.

В гражданских зданиях могут быть и другие конструктивные элементы (входные тамбуры, козырьки над дверьми, балконы и др.). Для обеспечения необходимых эксплуатационных и санитарно-гигиенических условий гражданское здание оборудуют санитарно-техническими и инженерными устройствами. К ним относятся отопление, горячее и холодное водоснабжение, вентиляция, канализация, мусороудаление, газификация, энергоснабжение, телефонизация и др. Оборудование ими зданий рассматривается в специальных курсах.

В зависимости от типа здания, его основных параметров, района строительства изменяется доля затрат на устройство того или иного конструктивного элемента.

В табл. 8.1 приведено распределение стоимости конструктивных элементов 9-этажного панельного жилого дома. При проектировании здания правильный выбор конструктивных элементов существенно влияет не только на качество объемнопланировочного решения, но и на общие технико-экономические показатели.

Таблица 8.1

Ориентировочное распределение стоимости конструктивных элементов жилого дома

Конструктивный элемент Фундаменты Стены Перекрытия	Стоимость, % к общей стоимости здания 9,5 20,4 18,2
Перегородки	9,6
Поля	6,8
Окна и двери	3,6
Крыша	4,2
Лестницы	3,2
Прочие конструкции	18,4
Отделочные работы	6,1

Конструктивные схемы зданий

Фундаменты, стены, отдельные опоры и перекрытия - это основные несущие элементы здания. Они образуют остов здания - пространственную систему вертикальных и горизонтальных несущих элементов.

Остов определяет так называемую конструктивную схему здания. В зависимости от характера опирания горизонтальных несущих элементов (перекрытий) на вертикальные несущие элементы (стены, отдельные опоры и балки между ними) различают следующие конструктивные схемы гражданских зданий (рис. 8.2): с несущими продольными стенами; с несущими поперечными стенами; с неполным каркасом; с полным каркасом.

Кроме того, существуют здания, отдельные части которых состоят из различных конструктивных схем.

В зданиях с несущими продольными стенами (рис. 8.2, а) последние устраивают из тяжелых материалов, имеющих надлежащую прочность. Наружные стены также должны удовлетворять теплозащитным требованиям. По такой конструктивной схеме строят чаще кирпичные и крупноблочные дома.

Устойчивость такой конструктивной схемы в поперечном направлении обеспечивается специально устраиваемыми поперечными стенами, которые не несут нагрузки от перекрытия. Они возводятся лишь для ограждения лестничных клеток и в местах, где они нужны для придания устойчивости наружным стенам. Применение указанной конструктивной схемы дает большие возможности для решения планировки помещений. При данной схеме требуется меньшее число типоразмеров сборных изделий.

В зданиях с поперечными несущими стенами (рис. 8.2, б) обеспечивается большая жесткость системы, однако увеличивается общая протяженность несущих внутренних стен. Тем не менее такое решение в ряде случаев является рациональным, так как при этом к конструкциям наружных продольных стен предъявляются только теплозащитные требования и для их устройства можно использовать легкие эффективные материалы. Иногда применяют смешанный вариант, при котором опорами для перекрытий служат продольные и поперечные стены. Если вместо внутренних продольных или поперечных стен устраивают систему столбов с опирающимися на них горизонтальными балками (прогонами), на которые опираются перекрытия, то такая схема соответствует зданию с неполным каркасом (рис. 8.2, в, г). Если вместо несущих наружных стен применены столбы, образующие вместе с внутренними столбами и балками (прогонами) как бы скелет здания, то такая конструктивная схема определяет здания с полным каркасом (рис. 8.2, д). В этом случае наружные стены выполняют только ограждающие функции и могут быть самонесущими или навесными. Самонесущие стены опираются на фундаменты или фундаментные балки и не воспринимают никаких нагрузок, кроме собственной массы. Навесные стены опираются на горизонтальные элементы на уровне каждого этажа.

Столбы и балки рамного каркаса (рис. 8.3, а) соединяются между собой жесткими узлами, образуя поперечные и продольные рамы, воспринимающие все действующие вертикальные и горизонтальные нагрузки. В зданиях со свя- зевым каркасом (рис. 8.3, б) узлы между столбами и балками нежесткие, поэтому для восприятия горизонтальных нагрузок необходимы дополнительные связи. Роль этих связей выполняют чаще всего перекрытия, образующие диафрагмы и передающие горизонтальные нагрузки на жесткие вертикальные диафрагмы (стены лестничных клеток, железобетонные перегородки, шахты лифтов). В практике строительства также возводят здания с комбинированным типом каркаса, который называют рамно-связевым. В нем в одном направлении ставят рамы, а в другом - связи. В гражданском строительстве наибольшее распространение получили здания со связевыми каркасами.



Рис. 8.2. Конструктивные схемы зданий: 1 - внутренняя продольная стена;

2 - внутренние поперечные стены; 3 - панели перекрытий; 4 - столбы и прогоны; 5 - прогоны (или распорки); 6 - стойки каркаса; 7 - несущие наружные стены



Рис. 8.3. Схемы каркасов зданий: I - элементы каркаса; 2 - жесткие узлы;

3 - горизонтальные диафрагмы; 4 - вертикальные и продольные диафрагмы

По характеру работы каркасы бывают рамные, связевые и рамно-связевые.

Каркасная конструктивная схема целесообразна для строительства крупнопанельных высотных жилых и общественных зданий. Материалом для конструкций каркаса служат железобетон, сталь, а для малоэтажных зданий столбы нередко выкладывают из кирпича. Для деревянных зданий каркас также выполняют из дерева.

В настоящее время развито строительство зданий из объемных элементов (блок-коробок), в которых остов здания образуется коробчатыми элементами заводского изготовления.