Общие сведения о зданиях и сооружениях

  Выделяют три основные строительные системы, которые отличаются применяемыми методами проектирования и строительства.

 

  1. Традиционная строительная система.

 В основном предусматривает  строительство индивидуальных зданий  и сооружений, которые отличаются  уникальными архитектурными, объемно-планировочными, конструктивными решениями. Основана на традиционных приемах (кирпичная кладка, деревянное зодчество). Для этой системы характерна относительно небольшая доля применяемых методов современного индустриального строительства. Система применяется там, где нельзя или нецелесообразно используются типовые решения зданий. В то же время система не исключает частичного использования строительных элементов и деталей заводского изготовления.

  2. Полносборная строительная система.

Ориентирована на строительство  типовых гражданских зданий, а  также зданий производственного  назначения со 100%-ным использованием строительных элементов, а также  деталей заводского изготовления. Основная область применения – крупнопанельное  домостроение. Такие дома часто имеют встроенные или пристроенные предприятия торговли или бытового обслуживания. Разновидностью полносборной системы является объемно-блочная система. Она ориентирована на монтаж жилых многоэтажных домов из объемных блоков. Такие блоки включают:

 

 – железобетонные  стены;

 – перекрытия;

 – элементы отделки;

 – проемы;

 – инженерные коммуникации

 

 

 

 

 

 

  2.2  Монолитная строительная система.

 

 Базируется на применении  монолитного железобетона. Конструкция  здания может быть либо полностью монолитной, либо сборно-монолитной.

 

В первом случае все несущие  конструктивные элементы здания выполняются  путем заливки бетонного раствора в скользящую или переставную  опалубку. В опалубке расположен арматурный каркас.

 

 Во втором случае  монолитными изготавливаются только фундаменты и каркас здания. Остальные несущие элементы являются сборными или заводского изготовления.

 

 Монолитная система  применяется тогда, когда нельзя  воспользоваться сборными элементами  из-за местных условий, больших  нагрузок, архитектурно-планировочных особенностей и сейсмической опасности.

 

 

2.3  Объемно-планировочные решения зданий

 

Объемно-планировочным  решением здания называется расположение или компоновка помещений заданных размеров в одном комплексе. Такое  расположение должно быть подчинено определенным функциональным, архитектурно-художественным и экономическим требованиям.

 

 Выделяют следующие  объемно-планировочные решения.

 

1. Коридорная система  планировки – это такая система  расположения помещений в плане  здания, при которой они соединены коридором. Помещения могут располагаться как по одну, так и обе стороны коридора (гостиницы, общежития, офисные здания).

2. Анфиладная система  планировки – при этой системе  помещения соединены друг с  другом непосредственно через  проемы в стенах или перегородках (музеи, выставочные залы).

3. Зальная система  планировки предусматривает одно  большое помещение, которое называется  главным, вокруг этого помещения  группируют остальные необходимые  помещения.

4. Ячеистая планировка  предусматривает разбивку объема здания на мелкие ячейки (квартиры и комнаты в жилых домах).

 

 Многие здания имеют  смешанную систему планировки. Как  правило, основная форма помещения  прямоугольная, хотя возможны  и более сложные формы. Форма  здания в плане, как правило, является прямоугольной. Здания могут состоять из нескольких связанных между собой отдельных частей. Возможны и более сложные формы зданий. Как правило, для общественного здания форма плана и здания в целом определяется особенностью функционального процесса.

 

 По расположению  помещений в пространстве здания  делятся на следующие виды:

 

1. Одноэтажные;

2. Малоэтажные (2–3  этажа);

3. Многоэтажные;

4. Высотные.

 

 Этажность здания  зависит от его назначения, экономических  соображений, градостроительных  требований, природных условий. Этажность здания определяется количеством наземных этажей, в том числе мансардных. Цокольный этаж входит в расчет этажности, если верх его перекрытия возвышается над уровнем тротуара не менее чем на 2 метра. Если отдельные части здания имеют разное количество этажей, то его этажность определяется по наибольшему количеству этажей в здании.

 

Цокольным считается  этаж, пол которого заглублен не более чем на половину расстояния от пола до потолка.

 Подвальный этаж  – это этаж, пол которого заглублен более чем на половину этой высоты.

 Мезонин – это надстройка, которая по площади меньше площади ниже лежащего этажа и имеет с ним внутреннее сообщение.

 Мансарда – жилое помещение, которое устроено в габаритах чердачного пространства и находится под общей крышей здания.

 Эркер – это полукруглый, треугольный, прямоугольный или многогранный застекленный выступ стены. Обычно находится на втором этаже и выше и увеличивает объем и освещенность внутренних помещений.

 На планировку здания влияют  расположение лестничных клеток и шахт лифтов, так как в плане каждого этажа они должны занимать одно и то же место.

 Современные жилые  здания в плане состоят из  секций, которые разделены глухими  несущими стенами и включают  лестнично-лифтовый узел с мусоропроводом (характерно для зданий свыше  5 этажей). В зданиях с количеством  этажей более 9 лестнично-лифтовый  узел планируют с двумя лестничными клетками, одна из которых является незадымляемой и проходит через балконы и лоджии.

 На планировку этажей  так же влияет расположение  санузлов и кухонь, которые на  каждом этаже должны располагаться  по одной вертикали друг над  другом.

 Вертикальные несущие  конструкции (стены и колонны)  должны пересекать все этажи  здания и занимать одно и  тоже место в плане на каждом  этаже. Только в отдельных случаях  несущие стены и колонны верхних  этажей могут опираться на  горизонтальные несущие конструкции. Поэтому помещения с большими пролетами располагают на верхних этажах, либо выносят в одноэтажные части здания.

 

2.4 Конструктивные решения зданий

 

Конструктивное решение  зданий должно быть функциональным и  техническим целесообразным, экономичным в строительстве и эксплуатации.

 

 Конструктивные элементы  здания, размещенные в строго  определенном порядке, образуют  конструктивную систему, которая  способна воспринимать все внешние  силовые воздействия и передавать  их на основание здания.

 Простейшими конструктивными системами являются балка и стойка.

 

Балка – прямой брус, который опирается на две или  большее количество опор. Если балка  свободно лежит на двух опорах и  перекрывает один пролет, то она  называется разрезной однопролетной. Если балка лежит на нескольких опорах и перекрывает несколько пролетов, то она называется неразрезной многопролетной. Балка, жестко заделанная в опору одним концом, и со свободным вторым концом, называется консолью. Балки воспринимают только поперечные (вертикальные) нагрузки и передают их на опоры. Балки работают на изгиб.

 Вторая простейшая  конструктивная система – стойка  – прямой брус, который используют  в качестве вертикальной опоры  (столб, колонна). Стойка воспринимает  продольную (вертикальную) нагрузку  и передает ее на фундамент. Стойка работает на сжатие и одновременно на изгиб.

 Ели балки или  стойки расположены вплотную  друг к другу и жестко связаны  между собой, то они образуют  простейшие плоские конструктивные  системы. Первая такая система  – плита (горизонтальная панель), вторая – стена (вертикальная панель).

 В практике строительства  наиболее распространены следующие  конструктивные системы зданий.

 

1. Каркасная система состоит из несущих вертикальных элементов (стоек, столбов, колонн), а также горизонтальных элементов (балок, ригелей). Образовавшийся каркас обладает пространственной жесткостью, то есть способностью сопротивляться внешним нагрузкам и воздействиям в обоих направлениях. На элементы каркаса либо навешивают панели стен и плиты перекрытий, либо производится кирпичное заполнение стен.

 

2. Бескаркасная система со сплошными несущими стенами представляет собой коробчатую пространственную систему, состоящую из несущих железобетонных панелей или кирпичных стен и плит перекрытий. Например, многоэтажные крупнопанельные дома и кирпичные дома, в которых несущие продольные и(или) поперечные стены, а также перекрытия выполнены из железобетонных настилов.

 

3.  Каркасно-панельная система включает в себя сборный железобетонный каркас, разработанный по связевой расчетной схеме. В этой схеме роль горизонтальных диафрагм жесткости выполняют диски сборных железобетонных перекрытий. Роль вертикальных диафрагм выполняют продольные пилоны, выполненные из железобетонных панелей. Пилон – мощная опора, которая поддерживает перекрытия, своды стен и арки. Каркасно-панельная система применяется в многоэтажных общественных зданиях.

 

 Понятие конструктивной  системы определяется методами  проектирования и производства  строительно-монтажных работ. В  отличие от нее конструктивная  схема здания определяется способом передачи полезных нагрузок от перекрытий на опоры.

 

 Примеры конструктивных  схем зданий:

 

1. Конструктивная схема  с продольными несущими стенами.

2. Конструктивная схема  с поперечными несущими стенами.

3. Конструктивная схема с плитами, опертыми по контуру.

 

 

4. Конструктивные элементы  жилых зданий  и их техническая  эксплуатация

 

 

3.  Фундаменты

 

 

Служат для передачи нагрузок на грунт. Они являются подземными элементами зданий и устраиваются под  стенами и колоннами. В зависимости от материала и конструктивного исполнения выделяют следующие типы фундаментов:

 

1. Деревянные стулья  – короткие бревна, которые закапывают  в землю в виде свай. Используют  для легких деревянных строений.

2. Бутовые фундаменты  – бутовый камень изготавливают из местных известняков, доломитов и песчаников. На 70% это куски камня весом от 20 до 40 кг, оставшиеся 30% это куски камня весом около 5 кг.

3. Кирпичные фундаменты.

4. Бутобетонные фундаменты  – бутовая кладка, залитая цементным  раствором.

5. Бетонные блоки – делают как сплошными, так и пустотелыми из тяжелого бетона.

6. Сборные железобетонные  фундаменты (ленточные выполняют  в виде подушек под стены,  столбчатые – под столбы и  колонны).

7. Монолитные железобетонные  фундаменты. Бывают столбчатыми и плитными. Устанавливают под колонны многоэтажных гражданских и промышленных зданий.

 

 Фундаменты делят  на столбчатые и ленточные.

 

 На столбчатые фундаменты  опираются фундаментные балки  (ранд-балки). На них опираются  кирпичные стены или стеновые  панели.

  На ленточные фундаменты опираются непосредственно несущие стены (стеновые панели).

 В крупнопанельных  зданиях наибольшее распространение  получили ленточные сборные железобетонные  фундаменты. Они состоят из железобетонных  подушек и бетонных панелей  технического подполья.

 Плоскость, которой  фундамент опирается на грунт,  называется подошвой фундамента.

 Грунт, на который  передается нагрузка от фундамента, называется основанием.

 Глубина заложения  фундамента определяется инженерным  расчетом прочности основания (с учетом глубины промерзания грунта и уровня грунтовых вод). Основание для фундамента может быть естественными (грунт или песчаная подготовка толщиной 10 см) или свайными. Свайное основание состоит из железобетонных свай длиной 6–9 м и более.

    Если здание имеет подвал, то фундаменты одновременно являются и подвальными стенами. В этом случае глубина заложения фундамента зависит от высоты подвальных стен. В районах вечной мерзлоты фундаменты устраивают на специально подготовленных естественных или свайных основаниях. При этом применяют специальные подсыпки.

 

 

3.1  Стены и перегородки

 

 

По назначению и месту  расположения в здании стены делятся  на наружные и внутренние. Кроме  того, различают несущие и ненесущие  стены.

        Несущие (капитальные) стены воспринимают нагрузки от перекрытий и непосредственно опираются на фундамент.

        Ненесущие внутренние стены (перегородки) служат для деления в пределах этажа больших ограниченных капитальными стенами помещений на более мелкие. Как правило, под перегородки не требуется устраивать фундамент.

 

 Так как наружные  стены являются основными несущими  конструктивными элементами здания, то материал, из которого они  изготавливаются, определяет тип  здания.

 

 Типы зданий по  виду материала:

 

1. Бревенчатые (рубленные из бревен), 1–2 этажа.

2. Брусчатые здания  – выполняют из деревянных  брусьев, 1–2 этажа.

3. Сборно-щитовые здания  – из деревянных деталей заводского  изготовления, 1 этаж.

4. Каркасно-засыпные  здания – из деревянного каркаса,  засыпанного, например, шлаком, 1–2 этажа.

5. Кирпичные здания  – выполняют из глиняного,  саманного или силикатного кирпича.