Классификация зданий. лекция 2- классиф зданий, элементы. Лекция 2 общие сведения о зданиях и сооружениях план лекции. Классификация зданий. Основные элементы зданий
 Скачать 2.54 Mb.
|
|
ЛЕКЦИЯ №2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ План лекции. 1. Классификация зданий. 2. Основные элементы зданий. 3. Нагрузки и воздействия на здание и его конструктивные элементы. 4. Основные требования, предъявляемые к зданиям и их элементам. Классификация зданий. 1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Зданиями называются наземные строения с помещениями для жилья и общественных нужд. Сооружения отличаются от зданий тем, что обычно не имеют помещений и предназначены для каких-либо целей (мосты, тоннели, доменные печи и т.п.). 1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ. 1. По назначению - здания подразделяются на основные типы: Жилые здания предназначены для постоянного или временного пребывания людей – жилые дома, общежития, гостиницы. Общественные здания предназначены для временного пребывания людей в связи с осуществлением в них различных функциональных процессов (занятия умственным трудом, питание, зрелище, спорт и пр.) Промышленные здания служат для осуществления в них производственных процессов различных отраслей промышленности. Они подразделяются на производственные, подсобные, энергетические, складские. Сельскохозяйственные здания, в которых осуществляются процессы, связанные с сельским хозяйством. 2. По этажности здания – разделяют на одноэтажные, малоэтажные (1-3 этажа), многоэтажные (4-9 этажей), повышенной этажности (10-20 этажей), высотные (20 и более). 3. По степени распространенности различают здания массового строительства уникальные. 4. По народнохозяйственному значению и градостроительным положениям здания разделяют на четыре класса. Класс здания определяется строительными нормами и правилами (СНиП). К зданиям: 1 класса принадлежат большие общественные здания, жилые здания повышенной этажности, уникальные промышленные здания; 2 класса – многоэтажные жилые здания, основные корпуса промышленных предприятий, общественные здания массового строительства; 3 класса – жилые здания до 5 этажей, общественные здания небольшой вместимости, вспомогательные здания промышленных предприятий; 4 класса – временные здания. К зданиям первого класса предъявляют повышенные требования долговечности, огнестойкости и комфортности, а к зданиям 4 класса – наименьшие требования. Разделение зданий по классу необходимо, чтобы выявить для них планировочные и конструктивные решения 5. По материалам основных конструкций здания разделяют на: деревянные, каменные, железобетонные, из легких металлических конструкций и пластмасс. 6. По видам и размерам используемых изделий разделяют здания из: мелкоразмерных элементов (кирпич, тесанный камень, мелкие блоки), большеразмерных элементов (панели, укрупненные объемные блоки и др.). 7. По способам возведения разделяют здания сборные, монолитные, сборно-монолитные. 2. Основные элементы зданий. Здание складывается из отдельных взаимосвязанных меж собой частей. Части эти разделяются на три основные группы: объемно-планировочные элементы – этаж, лестницы, терраса, чердак, мансарда и т.д.; конструктивные элементы – фундамент, стены, отдельные опоры, перекрытия и покрытия и т. д.; строительные изделия , из которых складываются конструктивные элементы (стены кладут из кирпичей, лестницы – из ступеней и косоуров, перекрытия из отдельных плит, балок и т. д. Рассмотрим подробнее каждую из групп. Объемно-планировочные элементы. Внутреннее пространство зданий складывается из отдельных функционально связанных помещений. Совокупность таких помещений, полы которых расположены на одном уровне, создают этаж. В зависимости от расположения в здании этажи бывают: мансардный – этаж, в котором помещения расположены в объеме чердака, при этом площадь горизонтальной части потолка помещений должна быть не менее половины площади пола, а высота стен до низа наклонной части потолка – не менее 1,6м; надземный – этаж, отметка пола помещений которого не ниже планировочной отметки земли; подвальный – этаж, отметка пола помещений которого ниже планировочной отметки земли более чем на половину высоты помещений; подземный – этаж, отметка потока которого ниже уровня планировочной отметки земли; технический – этаж для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций; может быть расположен в нижней (в том числе техническое подполье), верхней (в том числе технический чердак) или в средней части здания; цокольный – этаж, отметка пола помещений которого ниже планировочной отметки земли на высоту не более половины высоты помещений, расположенных в нем; чердак – пространство между конструкциями кровли (наружных стен) и перекрытием верхнего этажа. Конструктивные элементы. Каждое здание состоит из отдельных взаимосвязанных конструктивных элементов или частей, имеющих определенное назначение (стены, фундаменты, крыши и т.д.), рис. 2.1. Конструктивные элементы либо собираются из более мелких заранее изготовленных элементов – строительных изделий, которые поставляют на строительную площадку в готовом виде (панели стен и перекрытий, лестничные площадки и марши и т.п.), либо возводится на месте из строительных материалов (кирпича, бетона и т.п.).  Рис. 2.1. Основные конструктивные элементы гражданских зданий. 1 – фундаменты; 2 – отмостка; 3 – наружные стены; 4 – надподвальное перекрытие; 5 – внутренние стены; 6 – междуэтажные перекрытия; 7 – перегородка; 8 – чердачное перекрытие; 9 – чердак; 10 – крыша; 11 – двери; 12 – лестница; 13 – окна; 14 – крыльцо. Конструктивные элементы подразделяются на несущие и ограждающие. Такое подразделение связано с назначением этих элементов, с “условиями их работы” в структуре здания при восприятии тех или иных нагрузок и воздействий, которым подвержено здание и его элементы как в ходе строительства, так и в процессе эксплуатации. Назначение несущих конструктивных элементов зданий (или, как принято говорить, несущих конструкций) – воспринимать все виды нагрузок и воздействий силового характера, которые могут возникать в здании и передавать их через фундаменты на грунт. Назначение ограждающих конструктивных элементов здания (или ограждающих конструкций) – изолировать пространство здания от внешней среды, разделять это пространство на отдельные помещения и защищать (“ограждать”) эти помещения и пространство здания в целом от всех видов воздействий несилового характера. Примеры несущих конструкций: фундаменты, колонны, балки и т.п.; ограждающих: перегородки, кровли, окна, двери и т.п. Многие конструктивные элементы являются одновременно и несущими и ограждающими – в них несущие и ограждающие функции совмещаются.  Рис.2.2. Виды наружных стен. а – несущие; б,в – несущие – самонесущие (б) и навесные (в); 1 – плита перекрытия; 2 – ленточный фундамент; 3 – колонна; 4 – ригель; 5 – фундаментная балка; 6 – столбчатый фундамент. Наиболее характерным примером такого совмещения функций являются наружные и внутренние несущие стены, которые одновременно могут являться и ограждающими конструкциями и вертикальными опорами для размещаемых на них горизонтальных конструктивных элементов. Если стены выполняют только ограждающие функции, их называют несущими. При этом различают самонесущие стены и навесные. К первым относятся стены высотой в один или несколько этажей, опирающиеся на фундамент и передающие ему вертикальные нагрузки только от их собственной массы. Навесными называют стены, расчлененные на отдельные элементы и навешиваемые на несущие вертикальные или горизонтальные конструкции зданий (рис.2.2.). Другой тип вертикальных несущих конструкций – отдельно стоящие вертикальные опоры. Так называю вертикальные опоры, один размер которых (высота) значительно превышает два других – толщину и ширину: колонны или стойки, столбы. Основанием называется грунт, непосредственно воспринимающий нагрузки. Оно может быть естественным (грунты в природном состоянии) и искусственным (грунты с искусственно измененными свойствами за счет уплотнения, укрепления и т.п.). Фундаменты – подземные конструктивные элементы зданий, воспринимающие все нагрузки от выше расположенных вертикальных элементов несущего остова и передающие эти нагрузки на основание. Они могут выполняться в виде сплошных стен (лент) – ленточные фундаменты, отдельных столбов – столбчатые фундаменты. В домах с подвалами ленточные фундаменты являются одновременно и стенами этих подземных помещений, испытывая дополнительно к другим нагрузкам горизонтальное давление грунта. Каркас – остов, элемент здания или сооружения; стержневая несущая система, которая воспринимает нагрузки и воздействия и обеспечивает прочность и устойчивость здания или сооружения. Перекрытия – горизонтальные конструкции, разделяющие здание на этажи; одновременно выполняют несущие и ограждающие функции, так как предназначены для размещения людей, оборудования, мебели, нагрузку от которых перекрытия воспринимают и передают на вертикальные опоры. Различают перекрытия: междуэтажные(разделяют смежные этажи), чердачные (разделяют последний этаж и чердак), надподвальные, над проездами и т.д. Изолирующие слои и другие элементы, входящие в состав этих перекрытий различны. Нижняя поверхность перекрытий называется потолком; тот же термин относится к самостоятельным элементам, при необходимости входящим в состав перекрытий или применяемым автономно: акустический потолок, подвесной, декоративный и т.п. Крыша – верхняя конструкция, отделяющая помещения здания от внешней среды и защищающая их от атмосферных осадков и других внешних воздействий. Состоит из несущей части (стропил) и изолирующих (ограждающих) частей, в том числе – наружной водонепроницаемой оболочки – кровли. Крыши устраивают чердачные и бесчердачные. Чердачные (над чердаком) бывают холодными (теплозащитные функции выполняет чердачное перекрытие) и утепленными. Утепленная или, как говорят, “теплая” крыша устраивается при наличии и при отсутствии чердака, когда функции чердачного перекрытия и кровли совмещаются (в последнем случае применяются названия:совмещенная крыша, совмещенное покрытие, бесчердачное перекрытие). Эти термины присущи в основном жилищно – гражданскому строительству. В промышленном строительстве в том же смысле употребляется термин покрытие. В производственных зданиях чердаки обычно не приняты, а термин “крыша” чаще всего ассоциируется с наклонными поверхностями (скатами) крыш жилых зданий, которые правильнее называть скатные крыши. Перегородки – вертикальные ограждающие конструкции, отделяющие одно помещение от другого. Они опираются на междуэтажные перекрытия или на пол первых этажей. Лестницы – наклонные ступенчатые конструктивные элементы, предназначенные для вертикальных коммуникаций в зданиях и сооружениях. Часто в целях их защиты от огня и задымления лестницы отгораживают от остальных помещений несгораемыми вертикальными стенами. Эти стены, пространство, выгороженное ими и расположенные в нем лестницы и площадки называют лестничной клеткой. Объемно- планировочный элемент здания, включающий лестничную клетку, примыкающие к ней шахты лифтов (стены, в которых расположен лифт) и обслуживающие их площадки, называют лестнично-лифтовым узлом. Элементы стен и перегородок – оконные и дверные проемы – заполняют оконными и дверными блоками. Оконные блоки состоят из коробок и оконных переплетов; дверные – из коробок и дверных полотен. Значительные по площади проемы в стенах, заполненные ограждающей светопрозрачной конструкцией, называют витражами. Все виды ограждающих светопрозрачных поверхностей называют светопрозрачными ограждениями. К конструктивным элементам зданий относятся также ряд дополнительных, многие из которых будут рассмотрены, а именно: эркеры, лоджии, балконы, веранды, трибуны, фонари и т.п.; к ним относятся также санитарно- технические устройства и инженерное оборудование зданий. Основные конструктивные элементы здания – горизонтальные (перекрытия, покрытия), вертикальные (стены, колонны) и фундаменты, - взятые вместе, составляют единую пространственную систему – несущий остов здания, - надежно обеспечивающую восприятие и передачу на основание всех видов нагрузок и механических (силовых) воздействий, возникающих в процессе эксплуатации здания. 3. Нагрузки и воздействия на здание и его конструктивные элементы. В процессе строительства и эксплуатации здание испытывает на себе действие различных нагрузок. Внешние воздействия можно разделить на два вида: силовые и несиловые или воздействия среды. К силовым воздействиям относятся различные виды нагрузок: постоянные – от собственного веса (массы) элементов здания, давления грунта на его подземные элементы; временные (длительные) – от веса стационарного оборудования, длительно хранящихся грузов, собственного веса постоянных элементов здания (например, перегородок); кратковременные – от веса (массы) подвижного оборудования (например, кранов в промышленных зданиях), людей, мебели, снега, от действия ветра; особые – от сейсмических воздействий, воздействий в результате аварий оборудования и т.п. К несиловым относятся: температурные воздействия, вызывающие изменения линейных размеров материалов и конструкций, которое приводит в свою очередь к возникновению силовых воздействий, а также влияющие на тепловой режим помещения; воздействия атмосферной и грунтовой влаги, а также парообразной влаги, содержащейся в атмосфере и в воздухе помещений, вызывающие изменение свойств материалов из которых выполнены конструкции здания; движения воздуха вызывающее не только нагрузки (при ветре), но и его проникновение внутрь конструкции и помещений, изменение их влажностного и теплового режима; воздействие лучистой энергии солнца (солнечная радиация) вызывающие в результате местного нагрева изменение физико-технических свойств поверхностных слоев материала, конструкций, изменение светового и теплового режима помещений; воздействие агрессивных химических примесей, содержащихся в воздухе, которые в присутствии влаги могут привести к разрушению материала конструкций здания (явлении коррозии); биологические воздействия, вызываемые микроорганизмами или насекомыми, приводящие к разрушению конструкций из органических строительных материалов; воздействие звуковой энергии (шума) и вибрации от источников внутри или вне здания. По месту приложения усилий нагрузки разделяются на сосредоточенные (например, вес оборудования) и равномернораспределенные (собственный вес, снег). По характеру действия нагрузки могут быть статическими, т.е. постоянными по величине во времени и динамическими (ударными). По направлению – горизонтальные (ветровой напор) и вертикальные (собственный вес). Т.о. на здание действует самые различные нагрузки по величине, направлению, характеру действия и месту приложения.  Рис. 2.3. Нагрузки и воздействия на здание. Может получится такое сочетание нагрузок, при котором все они будут действовать в одном направлении, усиливая друг друга. Именно на такие неблагоприятные сочетания нагрузок рассчитывают конструкции здания. Нормативные значения всех усилий, действующих на здание, приведены в ДБН или СНиПе. Следует помнить, что воздействия на конструкции начинаются с момента их изготовления, продолжаются при транспортировке, в процессе возведения здания и его эксплуатации. 4. Основные требования предъявляемые к зданиям и их элементам. Здания образуют материально-пространственную среду для осуществления людьми различных социальных процессов быта, труда и отдыха. Поэтому они должны отвечать ряду требований, основные из них: |