ГлавнаяСтатьи

Основные конструктивные элементы зданий

Все здания и сооружения независимо от материалов, из которых они выполнены, их назначения и внешнего вида состоят из конструктивных элементов, выполняющих определенные функции. К основным конструктивным элементам относятся: несущие, воспринимающие на себя основные нагрузки, возникающие в самом здании или сооружении, и внешние нагрузки (ветровая и снеговая нагрузки, сейсмические нагрузки), ограждающие, отделяющие одно помещение внутри здания или сооружения от другого, защищающие их от атмосферных воздействий и обеспечивающие в них необходимые температурные и звукоизоляционные условия, а также конструкции, совмещающие несущие и ограждающие функции. Основными элементами здания или сооружения являются: фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, крыша, перегородки, лестницы, окна и двери, фонари.

Фундаментом называют подземную конструкцию, которая воспринимает нагрузки от здания и передает ее основанию — грунту. Плоскость, которой фундамент опирается на грунт, называется подошвой фундамента. Расстояние по вертикали от поверхности земли до подошвы фундамента называют глубиной заложения фундамента.

Стены, отделяющие помещения от внешнего пространства — наружные — или от соседних помещений — внутренние, бывают: несущими, т. е. воспринимающими кроме собственного веса нагрузку от перекрытий и крыши, давление ветра и передающими эти нагрузки фундаменту; самонесущими, т. е. воспринимающими кроме собственного веса давление ветра и передающими эти нагрузки фундаменту; ненесущими, т. е. опирающимися на каркас и воспринимающими только собственный вес в пределах одного этажа. Огнестойкая, преимущественно глухая стена, проходящая через все элементы сооружения, называется брандмауэром.

Отдельными опорами называют столбы, или колонны, которые поддерживают перекрытия, крышу, а в некоторых случаях и стены и передают нагрузки от них на фундамент. Перекрытиями называют конструкции, разделяющие здание или сооружение по высоте на этажи. Перекрытия принимают и передают на стены и отдельные опоры нагрузки от людей, оборудования и других предметов, а также обеспечивают пространственную жесткость здания или сооружения. Перекрытие над подвалом называют подвальным-, перекрытия, разделяющие наземные этажи, называют междуэтажными, а отделяющие верхний этаж от чердака — чердачными. Крыша является верхним ограждением здания или сооружения, защищающим его от атмосферных воздействий и ветра. Водонепроницаемую оболочку крыши называют кровлей. Пространство между крышей и верхним перекрытием здания называют чердаком. В некоторых случаях чердачное перекрытие объединяют с крышей в одну конструкцию, которую называют бесчердачным покрытием, или совмещенной крышей.

Перегородками называют внутренние стены, которые делят этажи на отдельные помещения. Перегородки могут быть несущими и ненесущими, когда кроме собственного веса они другой нагрузки не несут. Лестницы служат для сообщения между этажами. В основном лестницы размещают в помещениях, огражденных стенами и называемых лестничными клетками. Окна служат для освещения естественным светом и для проветривания помещений. Для сообщения между соседними помещениями предназначаются внутренние двери, а между помещениями и наружным пространством — наружные двери. В промышленных и некоторых других зданиях для доставки в помещения оборудования и материалов устраивают ворота. Если для освещения и проветривания промышленных зданий недостаточно окон, в ряде случаев в покрытиях зданий устраивают фонари. Кроме перечисленных в состав здания входят и другие конструктивные элементы (крыльца, балконы).

В зданиях и сооружениях предусматривают санитар-но-технические устройства (отопление, вентиляцию, иногда кондиционирование воздуха, газоснабжение, печные очаги, холодное и горячее водоснабжение, канализацию, мусоропроводы), а также искусственное освещение.

Несущие элементы — фундаменты, стены, отдельные опоры, прогоны, перекрытия — в совокупности составляют несущий остов здания, обеспечивающий его прочность и устойчивость. По виду несущего остова различают здания с несущими наружными и внутренними стенами и каркасные. В некоторых случаях применяют комбинированные схемы — коробчатую с несущими наружными стенами и внутренним каркасом и др.

В зданиях, с несущими стенами нагрузку от перекрытий и крыши воспринимают продольные и поперечные стены; пространственную жесткость здания обеспечивают перекрытия, внутренние стены и лестничные клетки. Плиты перекрытий в зданиях с продольными несущими стенами располагают поперек зданий с передачей нагрузки на наружные и внутренние стены. В зданиях с поперечными несущими стенами плиты перекрытий размещают вдоль здания. Наружные стены в этом случае несут нагрузку от собственного веса, крыши и ветра.

В каркасных зданиях несущий остов состоит из стоек-колонн, размещаемых по периметру и внутри здания, и горизонтальных связей (прогонов, балок, ригелей), на которые опираются перекрытия. Такой каркас называют полным, т. е. воспринимающим нагрузки. Наружные и внутренние стены, служащие заполнением каркаса, в этом случае являются только ограждением. Если стойки-колонны расположены только внутри здания с несущими наружными стенами, каркас называется неполным.

Расстояние между осями колонн в продольном направлении здания называют шагом, а поперек здания — пролетом.

В крупнопанельных зданиях иногда продольные и поперечные стены являются несущими, а вместе с перекрытиями, выполняемыми из крупных размером на комнату панелей, образуют коробчатый несущий остов здания.

При проектировании одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий применяют, как правило, каркасную схему. Конструктивными элементами этих зданий являются колонны, подкрановые балки, подстропильные фермы, балки или-фермы, прогоны и плиты покрытий и панели. Стойки (колонны) и несущие элементы покрытия (балки, фермы) образуют поперечные рамы каркаса, которые в продольном направлении связаны элементами покрытия — плитами и прогонами, а в плоскости наружных стен крепятся с помощью подкрановых и обвязочных балок. В некоторых случаях преимущество отдается миогопролетным зданиям с плоскими покрытиями, которые носят название блокированных. Малопролетные здания в основном бывают павильонного типа и только в отдельных случаях сблокированными.

Рис. 1. Части многоэтажно
1 — фундаменты под колоннами;
2 — колонны наружного ряда;
3 — колонны внутреннего ряда;
4 — подкладка;
5 — фундаментная балка;
6 — гидроизоляция;
7 — подкрановая балка;
8 — консоли колонн;
9 — несущие элементы покрытия;
10 — бесчердачное покрытие;
11 — колонны торцовой стены;
12 — самонесущая стена

Рис. 2. Одноэтажное промышленное здание с железобетонным каркасом и самонесущей стеной ражданского здания
1 — фундамент; 2 — стена подвала; 3— наружная несущая стена; 4 — внутренняя несущая стена; 5 — перекрытия: а — междуэтажные, б —чердачные, з — подвальные; 6—крыша; 7 —оконный проем; 8 — дверной проем; 9—перегородки

Здания должны прежде всего соответствовать своему назначению, а также удовлетворять требованиям прочности и устойчивости, необходимой капитальности, экономичности и архитектурной выразительности. Прочность здания определяется его пространственной жесткостью, т. е. прочностью совокупности его конструктивных элементов и надежностью связей между ними. Экономичность здания зависит в основном от соответствия его размеров заданной технологии и от применения рациональных конструкций и материалов, отвечающих эксплуатационным требованиям. Конструкции всех зданий должны быть индустриальными и обеспечивать возможность высокопроизводительных способов производства работ. Архитектурную выразительность современным зданиям придают простые и строгие архитектурные формы (без излишних декоративных украшений), пропорционалыюсть отдельных частей и качественное выполнение работ.

Рис. 3. Одноэтажное промышленное здание со стальным каркасом

Все здания независимо от рода материалов, из которых они выполнены, назначения и класса состоят из определенного числа конструктивных элементов. К основным элементам зданий относят: фундаменты, колонны или столбы, стены, перегородки, перекрытия и подвесные потолки, покрытия, кровли, лестницы и лифты, окна, двери, ворота, фонари, инженерное оборудование и санитарно-тех-нические устройства. В зданиях отдельных видов устраивают балконы, лоджии, эркеры и др.

Элементы зданий делятся на две основные группы:
— несущие, воспринимающие на себя нагрузки от массы здания, находящихся в нем людей, оборудования и внешние нагрузки от снега, ветра и др. Основными несущими конструктивными элементами являются фундаменты, колонны или столбы, стены и перекрытия зданий;
— ограждающие, которые служат для защиты помещений от атмосферных воздействий, а также для изоляции помещений одного от другого. Ограждающими элементами зданий являются наружные и внутренние стены, перегородки, перекрытия и полы, покрытия, оконные и дверные заполнения и фонари.

Отдельные элементы зданий (стены, перекрытия) могут выполнять одновременно функции несущих и ограждающих конструкций.

Фундаментами называют подземные конструкции, предназначенные для передачи нагрузок от зданий на основание — грунт. На фундаменты опираются стены и колонны зданий.

Стены разделяют на наружные, отделяющие помещения от внешнего пространства, и внутренние, предназначенные для членения зданий на отдельные помещения, а также для восприятия нагрузок от перекрытий, если стены несущие.

Колонны или столбы представляют собой опоры квадратного, прямоугольного, круглого или многогранного очертания в плане и предназначены для передачи нагрузок от перекрытий, покрытий зданий, а в промышленных зданиях и от подкрановых балок и мостовых кранов на фундаменты.

Горизонтальные конструкции здания, разделяющие его внутреннее пространство на этажи и несущие кроме собственной массы полезную нагрузку (от людей, оборудования и др.), называют перекрытиями. Перекрытие над верхним этажом называют чердачным, а в случае отсутствия чердака оно является покрытием.

В современных промышленных и гражданских зданиях широко применяют подвесные потолки, предназначенные для экранирования конструкций перекрытий и покрытий с целью повышения эксплуатационных качеств зданий, а в ряде случаев и для создания технических этажей, где размещается инженерное и сантехническое оборудование.

Покрытия служат для защиты зданий от атмосферных осадков, от потерь тепла в зимнее время и перегрева солнечными лучами летом. Несущими конструктивными элементами покрытий служат ригели, балки, фермы, своды-оболочки; ограждающими — плиты. Верхняя водонепроницаемая оболочка покрытия называется кровлей.

Для разделения пространства этажа на отдельные помещения устраивают сравнительно тонкие самонесущие внутренние стены, называемые перегородками.

Нижняя горизонтальная ограждающая конструкция одноэтажных зданий, а также верхний конструктивный элемент междуэтажных перекрытий называется полом зданий.

Для сообщения между этажами устраивают лестницы, лифты, эскалаторы, пандусы. Лестницы в основном размещают в специальных помещениях, огражденных стенами и называемых лестничными клетками. Лифты монтируются в специальных лифтовых шахтах.

Для сообщения между соседними помещениями и наружным пространством предназначены двери: внутренние для сообщения между смежными помещениями, наружные и балконные для сообщения между помещениями и наружным пространством. В промышленных зданиях также для этих целей служат ворота.

Для освещения помещений естественным светом и их проветривания служат окна, а в промышленных зданиях — также и фонари.

В большинстве зданий предусматриваются санитарно-технические устройства: отопительные и вентиляционные системы, установки кондиционирования воздуха, системы водоснабжения, канализации, газоснабжения, а также инженерное оборудование по энергоснабжению, пожаротушению, сигнализации и связи.



Читать далее:
Покрытие полов рулонными, мастичными и плиточными материалами
Малярные и обойные работы
Теплоизоляционные работы
Кровли из рулонных и мастичных материалов
Кровли из асбестоцементных материалов, черепицы и листовой стали
Монтаж стальных конструкций промышленных зданий
Монтаж железобетонных конструкции промышленных зданий
Монтаж конструкции гражданских зданий
Методы и способы монтажных работ
Бетонные работы



Ваш отзыв