15
НЕСУЩИЙ ОСТОВ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ.
НЕСУЩИЙ ОСТОВ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ.
Основные конструктивные элементы здания – горизонтальные (перекрытия, покрытия), вертикальные (стены, колонны) и фундаменты, взятые вместе, составляют единую пространственную систему – несущий остов здания.
Основное назначение несущего остова – конструктивной основы здания – состоит в восприятии нагрузок, действующих на здание, работе на усилия от этих нагрузок с обеспечением конструкциям необходимых эксплуатационных качеств в течение всего срока их службы.
Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жёсткость и устойчивость. Горизонтальные конструкции – перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальны и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние, в свою очередь, передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты основанию. Выбор конструктивных систем – один из основных вопросов, решаемых при проектировании зданий.
Различают три основные конструктивные системы зданий: бескаркасная, каркасная и комбинированная (с неполным каркасом.
Бескаркасная система (с несущими стенами), предусмотренная данным проектом, представляет собой жёсткую, устойчивую коробку из взаимосвязанных наружных и внутренних стен и перекрытий. Наружные и внутренние стены воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий.
Этот тип зданий, в свою очередь, подразделяется на здания с продольными несущими стенами (плиты перекрытий лежат поперёк здания), с поперечными несущими стенами (плиты перекрытий лежат вдоль здания) и перекрёстные с продольными и поперечными несущими стенами (плиты перекрытий с размерами в плане, равными размерам ячейки между четырьмя стенами, опираются по контуру.
Бескаркасная система является основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности. Размеры жилых ячеек, необходимость членений стенами и перегородками с обеспечением звукоизоляции квартир и другие особенности обуславливают техническую целесообразность и экономическую оправданность применения бескаркасных зданий при строительстве жилищ, а также тех гражданских зданий, в которых преобладает многоячейковая планировочная структура (санатории, больницы, общежития и т.п.). В зданиях с продольным расположением несущих стен применение большепролётных перекрытий (с пролётом 9 и 12 м) приводит к опиранию перекрытий только на наружные стены и переходу от традиционных трёх- и четырёхстенных систем к двустенной системе. Это позволяет обеспечить высокую свободу планировочных решений жилых домов и встроенных предприятий системы обслуживания, а также простоту модернизации и перепрофилирования зданий.
Каркасная система. Несущими элементами в таких зданиях являются колонны, ригели и перекрытия, а роль ограждающих элементов выполняют наружные стены. Различают четыре типа конструктивных каркасных систем: с поперечным расположением ригелей; с продольным расположением ригелей; с безригельным каркасом, при котором ригели отсутствуют, а плиты перекрытий опираются или на капители колонн, или непосредственно на колонны.
Каркасная система является основной в строительстве массовых общественных зданий, её используют для возведения высотных зданий, а также в тех случаях, когда необходимы помещения значительных размеров, свободные от внутренних опор.
При выборе конструктивной системы каркасных зданий учитывают объёмно – планировочные требования: она не должна связывать планировочные решения. Ригели каркаса не должны пересекать плоскость потолков помещений, а должны проходить по их границам и т.д. Поэтому каркас с поперечным расположением ригелей применяют преимущественно в зданиях с регулярной планировочной структурой (гостиницы, общежития, пансионаты и т.п.), совмещая шаг поперечных перегородок и шаг несущих конструкций. Каркас с продольным расположением ригелей применяют, проектируя общественные здания сложной планировочной структуры (школы, лечебно – профилактические учреждения и др.
Комбинированная система (с неполным каркасом). В таких зданиях наряду с внутренним рядом колонн нагрузку от междуэтажных перекрытий воспринимают наружные стены. Различают два типа конструктивных систем: с продольным и поперечным расположением прогонов.
Неполный каркас применяют в случае использования наружных стен в качестве несущих.
Основные конструктивные элементы Жилых и общественных зданий.
Здание, это многофункциональный объект, возводимый с целью обеспечения комфортного проживания и различного рода деятельности человека.
Здания и сооружения подразделяются на жилые, общественные и производственные, и имеют определённые конструктивные элементы.
· 18. лестничная площадка.
Фундамент, это подземная часть зданий и сооружений, который воспринимает всю нагрузку строительного объекта. Фундаменты бывают ленточными или столбчатыми. Ленточный фундамент закладывается, следуя по всему периметру стены, а столбчатый фундамент в виде отдельных опорных элементов.
Стены разделяют по назначению и расположению на наружные, внутренние и несущие элементы зданий. Назначение наружных стен заключается в защите помещений от воздействий окружающей среды. Внутренние стены разделяют помещения в самом здании согласно проекту. Несущие стены передают общую нагрузку от перекрытий, крыши и своего собственного веса на фундамент. Помимо несущих стен, существует ещё навесные и самонесущие стены. Самонесущими стенами считаются соответствующие части зданий которые передают нагрузку только собственного веса. Навесные стены, в виде отдельных плит или панелей, крепятся на колоннах и передают им нагрузку от собственного веса.
Перегородки . это внутренние планировочные конструкции, разделяющие смежные помещения внутри здания.
Цоколь . это нижняя часть наружной стены, которая располагается непосредственно на фундаменте.
Отмостка предназначена для отвода влаги, при выпадении атмосферных осадках от стен здания.
Перекрытие . это горизонтальная конструкция, которая располагается внутри здания и разделяет его по высоте на этажи. Перекрытия бывают междуэтажные, цокольные, надподвальные, цокольные, чердачные.
Покрытие . это верхний элемент строения, ограждающий помещения здания от воздействия окружающей среды и защищающий их от атмосферных осадков. Этот конструктивный элемент совмещает функциональное назначение потолка и крыши.
Кровля – верхний водоизоляционный слой крыши или покрытия здания.
Стропила – несущие части кровельного покрытия в виде балки опирающейся на стены и внутренние опоры.
Лестничный марш – наклонная конструкция, которая, как правило, имеет не менее восемнадцати ступеней.
Косоуры . это железобетонные или стальные балки, располагаемые под наклоном и своими окончаниями опирающиеся на площадки. Эти конструктивные элементы служат основой для крепления ступеней лестниц.
Окна – светопрозрачные ограждения, предназначенные для освещения и проветривания помещения; они состоят из устанавливаемых в проёмах коробок и оконных переплётов.
Двери – подвижные ограждения для сообщения между помещениями; состоят из дверных коробок и дверных полотен.
Подвесной потолок – декоративно-отделочный экран, закреплённый к перекрытию здания. В современном интерьере общественных зданий подвесные потолки способствуют решению как архитектурных, так и функционально – технологических задач.
Основные конструктивные элементы промышленных зданий.
К основным конструктивным элементам промышленного здания относятся.
Фундаменты воспринимают нагрузку от здания и передают ее грунтам основания.
Фундаментные балки воспринимают нагрузку от стен здания и передают ее на фундаменты.
Колонны основного каркаса воспринимают нагрузку от покрытия здания и передают ее на фундаменты; к ним также крепят конструкции стен, опирают подкрановые балки.
Колонны фахверковые служат для крепления к ним конструкций стен и перегородок, для придания им устойчивости.
Подкрановые балки их укладывают на консоли колонн основного каркаса, а на них рельсы для мостовых кранов.
Обвязочные балки поддерживают кладку стен над проемами.
Основные несущие конструкции покрытий — устанавливаются на колонны основного каркаса сверху и служат для опирания на них несущих элементов ограждающей части покрытия.
Подстропильные конструкции — устанавливаются на колонны основного каркаса сверху и служат для опирания на них стропильных конструкций, если шаг колонн крайнего ряда не совпадает с шагом колонн среднего ряда.
Покрытие защищает здание от атмосферных воздействий, от перегрева летом и от потерь тепла зимой.
Фонари устраиваются в покрытии и служат для верхнего освещения удаленных от окон участков цехов, помещений.
Стены - отделяют помещения от внешней среды.
Перегородки разделяют внутреннее пространство здания на отдельные помещения.
Связи обеспечивают пространственную жесткость каркаса.
Окна, двери, ворота, полы выполняют те же функции, что и в гражданском здании.
Классификация зданий. Основные конструктивные элементы зданий. Нагрузки.
- по назначению (гражданские, промышленные, сельскохозяйственные, специальные.
- по этажности (одноэтажные, малоэтажные-высотой до 3х этажей, средней этажности- 4-5 этажей, повышенной этажности 6-9 эт. многоэтажные-от 10 до 25 этажей, высотные-более 25 этажей.
- По капитальности (определяется степенью долговечности, огнестойкости, благоустройству, качеству отделки, степенью оснащения инженерных и санитарно-технических систем.) все здания делятся на 4 класса.
1 класс здания удовлетворяют повышенным требованиям (любой этажности.
2 класс жилые и общественные здания до 9 этажей массового строительства.
3 класс жилые и общественные здания средней этажности до 5 этажей.
4 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 и т. д.
- по огнестойкости. Предел огнестойкости- время в минутах до наступления признаков одного или нескольких предельных состояний: потери несущей способности(R), потери целостности(Е),потери теплоизолирующей способности (I).Пожарная опасность материалов характеризуется горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени, дымообразующей способностью, токсичностью.
Строительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г), которые имеют 4 группы: Г1-слабогорючие.
Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется по классам пожарной опасности конструкций, всего четыре класса: С0, С1, С2,С3.
Здания и сооружения класса С0 являются лучшими с противопожарной точки зрения. Все конструкции здесь выполнены из негорючих материалов, которые в условиях пожара не горят, не повреждаются, не дают теплового эффекта, не образуют токсичных дымовыделений. В зданиях класса С1 допускается применять ряд конструкций из трудногорючих материалов. А к большинству конструкций класса С3 (кроме конструктивных элементов лестниц, стен, лестничных клеток и противопожарных преград) вообще не предъявляются никакие противопожарные требования.
В соответствии с этим определяется степень огнестойкости здания 1,II,III,IV,V.
Класс функциональной пожарной опасности определяется функциональным назначением здания и контингентом находящихся в нем людей.
Ф1-здания с постоянным и временным проживанием людей-жилые дома, общежития, гостиницы, детские дошкольные учреждения, спальные корпуса и др.
Ф2 – зрелищные и культурно-просветительные учреждения с массовым пребыванием посетителей в определенные периоды времени.
(театры, музеи, цирки, спортивные сооружения, библиотеки и др.
Ф3 – предприятия по обслуживанию населения ( с большей численностью посетителей, чем обслуживающего персонала.
Ф4 – здания, в которых находится постоянный, привыкший к местным условиям контингент людей определенного возраста и физического состояния (учебные заведения, административные здания, пожарные депо и др.
Ф5 производственные и складские здания и сооружения.
Промышленные здания классифицируются по категориям пожаровзрывоопасности.
К категории А относятся предприятия, технология которых связана с применением материалов, жидкостей, паров и газов, взрыв которых возможен при t до 28°С.
К категорииБ относятся предприятия в которых имеется наличие горючей пыли, волокон, легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки от 29° до 61°С. Они образуют взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси.
К категорииВ1–В4 – относятся производства связанные с обработкой горючих материалов, веществ в горячем состоянии, способных при взаимодействии с водой или кислородом только гореть.
К категорииГ – относятся производства с обработкой негорючие веществ и материалов в горячем, раскалённом или расплавленном состоянии, когда процесс сопровождается выделением лучистого тепла, искр, пламени, горючих газов и жидкости.
К категорииД относятся производства с обработкой негорючих материалов и веществ в холодном состоянии.
Классификация по классам капитальности. Классы капитальности определяются по совокупности вышеприведенных показателей, их 4 класса I, II, III, IV. К первому классу капитальности предъявляются повышенные архитектурно-строительные требования, а к IV классу – пониженные.
1.2. Физико-технические требования к зданиям сводятся к основным разделам: тепловая защита зданий, строительная акустика и светотехника.
Тепловая защита зданий рассматривает теплотехнические качества ограждающих конструкций, выбор материалов их в зависимости от климатических воздействий, а также санитарно-гигиенические условия проектирования ограждающих конструкций.
Одной из важных задач при проектировании ограждающих конструкций является защита помещений от шума, проверка звукоизолирующей способности перекрытий, стен, перегородок, окон, дверей и выбор конструктивных решений элементов здания.
Основная задача строительной светотехники – определение естественной освещенности помещения, по коэффициенту естественного освещения.
Понятие об инсоляции. Инсоляция – облучение помещения прямыми солнечными лучами. Требования к необходимой инсоляции жилых зданий изложены в [СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01.
Назначение конструкций – восприятие силовых и несиловых воздействий на здание.
К силовым относят следующие виды нагрузок и воздействий.
-постоянные нагрузки от собственной массы конструкций здания и давления грунта основания на его подземную часть.
-длительно действующие временные нагрузки от технологического оборудования, перегородок, длительно хранимых грузов (книгохранилища и т.п.), воздействия неравномерных деформаций грунтов основания и т.п.
-кратковременные нагрузки и воздействия от массы подвижного оборудования, людей, мебели, снега, ветра и т.п.
-особые воздействия от сейсмических явлений, просадочности лессового или протаявшего мерзлого грунтового основания здания, воздействия деформаций земной поверхности в районах влияния горных выработок и т.п.
-воздействия, возникающие при чрезвычайных ситуациях взрывы, пожары и пр.
К несиловым относят воздействия.
-переменных температур наружного воздуха, вызывающих линейные (температурные) деформации изменения размеров наружные конструкций здания или температурные усилия в них при стесненности проявления температурных деформаций вследствие жесткого закрепления конструкций.
-атмосферной и грунтовой влаги на материал конструкций, приводящие к изменениям физических параметров, а иногда и структуры материалов вследствие их атмосферной коррозии, а также воздействие парообразной влаги воздуха помещений на материал наружных ограждений, при фазовых переходах влаги в их толще.
-солнечной радиации, влияющей на световой и температурный режим помещений и вызывающей изменение физико-технических свойств поверхностных слоев конструкций (старение пластмасс, плавление битумных материалов и т.п.
В соответствии с характером воспринимаемых воздействий конструкции зданий различают на несущие (воспринимающие силовые воздействия) фундаменты, несущие стены, каркас, перекрытия и ограждающие – изолирующие пространство здания от неблагоприятных (атмосферные осадки, отрицательные температуры воздуха, шум и пр.) воздействий внешней (или внутренней) среды – наружные стены здания, крыша, перегородки и пр.
В соответствии с назначением здания его конструктивное решение предусматривает четкое разделение его элементов на несущие и ограждающие (большинство промзданий), либо совмещение несущих и ограждающих функций.
Иногда здания рассекают на отдельные отсеки деформационными швами, благодаря чему каждый отсек здания получает возможность независимых деформаций.
Необходимость устройства деформационных швов определяется различными воздействиями: изменчивостью температуры наружного воздуха, просадочностью грунтов основания, разностью осадок фрагментов здания имеющих разную этажность, сейсмичностью территорий и т.д.
Деформационные швы делятся на.
Температурно-усадочные швы устраиваются для предотвращения образования в наружных стенах здания трещин и перекосов, вызываемых концентрацией усилий от воздействия переменных температур и усадки материала (каменной кладки, монолитных и сборных бетонных конструкций и др). Температурно-усадочные швы рассекают конструкции только наземной части здания. Расстояние между этими швами назначают в соответствии с климатическими условиями и физико-механическими свойствами стеновых материалов.
Для наружных стен из глиняного кирпича марки М50 и более расстояние между температурно-усадочными швами принимают от 40 до 100 метров. Для наружных стен из бетонных панелей – от 75 до 150 метров. Меньшее расстояние назначают в наиболее суровых климатических условиях, наименьшая ширина шва 20 мм.
Швы необходимо защищать от продувания, промерзания, сквозных протечек с помощью металлических компенсаторов, герметизации, утепляющих вкладышей.
Осадочные швы предусматривают в местах резких перепадов высоты здания, а также при значительной неравномерности деформаций основания по длине здания, вызванной особенностями геологического строения основания. Осадочные швы разрезают здание на всю длину: от конька крыши до подошвы фундамента.
Антисейсмические швы расчленяют здание на отсеки элементарной прямоугольной формы (при сложной конфигурации плана) и по длине здания.
Тема необъятна, читайте еще.
*