ТехЛиб СПБ УВТ

Наземные постройки, имеющие помещения для работы, отдыха, учебы и т. д., называются зданиями. Зданием называют наземное сооружение, имеющее внутреннее пространство, предназначенное и приспособленное для того или иного вида человеческой деятельности (например, жилые дома, заводские корпуса, вокзалы и т. д.). Гражданские здания предназначаются для проживания и обеспечения бытовых, общественных и культурных потребностей человека.

Гражданские здания, в свою очередь, подразделяются на две подгруппы: жилые и общественные. К жилым относятся предназначенные для постоянного проживания квартирные дома, общежития, интернаты. К общественным — здания учебно-воспитательных и научных учреждений, зрелищные, лечебно-профилактические, коммунальные и т. п.

Особенностью жилых зданий и многих видов общественных является большое количество отдельных помещений небольшой площади.

 

К общественным зданиям относятся здания предназначенные для всех видов жизнедеятельности людей: школы; детские сады; ясли; больницы; магазины и др. А также здания государственного или большого культурного значения: театры; музеи; здания правительственных учреждений; дворцы культуры; спортивные сооружения.

В общественных зданиях и сооружениях размещают различного рода организации, учреждения и предприятия. В зависимости от их назначения, общественные здания подразделяют на административные, торговые, общественного питания, учебные, лечебные, культурно-просветительные, зрелищные, спортивные, коммунальные.

Предприятия общественного питания представляют собой важную часть торгового обслуживания. Они размещаются в массивах жилой застройки, в местах приложения труда, а также в местах отдыха.

Предприятия общественного питания делятся на две основные группы: заготовочные и доготовочные. К заготовочным предприятиям, производящим пищевые полуфабрикаты относятся:

• комбинат полуфабрикатов
• фабрика кухня
• цех полуфабрикатов
  

К доготовочным относятся предприятия общественного питания, доготавливающие полуфабрикаты до готовых блюд и реализующие их. К ним относятся:

• домовые кухни;
• столовые;
• кафе;
• закусочные;
• рестораны
  

Столовые общедоступные, размещаются:

• на селитебной территории,
• в составе торговых центров,
• при различных общественных зданиях и в зонах отдыха.

Подвальный этаж – заглублен в землю более чем на половину высоты помещения	Цокольный (полуподвальный) — уровень пола этажа расположен менее чем половина высоты помещения
Чердачный – этаж расположен над верхним перекрытием под крышей	Мансардный – возможное расположение помещения в объеме чердака

 По этажности гражданские здания различают в зависимости от расположения пола к тротуару или отмостке: 

• этаж, пол которого расположен не ниже тротуара или отмостки, называют надземным этажом;
  
• этаж, пол которого расположен ниже тротуара или отмостки, но не более чем на половину высоты помещения называют цокольным или полуподвальным;
  
• этаж, пол которого ниже тротуара или отмостки более чем на половину, называют подвальным;
  
• этаж, встроенный в пространство чердака называют мансардным.
  

При определении этажности учитывают только надземные этажи.

Конструктивные элементы крупноблочного здания: 1-фундаменты, 2 — гидроизоляция, 3-надподвальное перекрытие, 4-междуэтажное перекрытие, 5-внутренняя несущая продольная стена, 6-наружная несущая стена из крупных блоков, 7-настил покрытия, 8-сборный карниз, 9-люк-выход на крышу, 10-утеплитель, 11-цементная стяжка, 12-совмещенная крыша, 13-пароизоляция покрытия, 14-перегородка, 15-пол (линолеум), 16-цоколь, 17-пол по грунту, 18 — стена подвала, 19-покрытие, 20-стойки

Фундаменты предназначены для передачи нагрузки от здания на грунт. Верхнюю горизонтальную поверхность фундаментов называют обрезом, нижнюю— подошвой. Расстояние по вертикали от поверхности земли до подошвы называют глубиной заложения фундамента.

Стены (вертикальные элементы) служат для восприятия нагрузки от горизонтальных элементов (балок, настилов, плит перекрытий, лестничных площадок и маршей и др.) – для передачи ее на фундаменты здания. По конструктивному решению стены бывают несущими, если они воспринимают нагрузку от других частей здания, самонесущими, если они воспринимают нагрузку только от собственной массы здания, и ненесущими (навесными), если они расчленены на элементы, каждый из которых передает собственную нагрузку на другие элементы здания. Наружные стены ограждают внутреннее пространство здания, внутренние разделяют помещения.

Наряду со стенами, для передачи нагрузки с горизонтальных элементов на фундаменты — применяют стержневые вертикальные элементы: отдельные опоры-колонны, столбы, или пилоны, воспринимающие нагрузку от перекрытий и покрытия, иногда от ненесущих или самонесущих стен здания.

Вертикальные элементы, опирающиеся на перекрытия (горизонтальные элементы), выполненные враспор с перекрытиями – называются перегородками. Они применяются в качестве внутренних ограждающих конструкций сооружения. Перегородки разделяют внутреннее пространство здания на отдельные помещения. Это ненагруженные элементы, их устанавливают на перекрытия. Перегородки не являются преградой огню (брандмауэрами).

Перекрытия разделяют здание на этажи, воспринимают и передают на стены или опоры нагрузку от массы перегородок, оборудования, мебели и людей. Перекрытия, расположенные между смежными этажами, называют междуэтажными, между верхним этажом и чердаком-чердачным, между первым этажом и подвалом или подпольем-надподвальными.

Крыша — верхняя часть здания, защищает его от атмосферных осадков. Если чердака нет, то конструкцию, совмещающую функции чердачного перекрытия и крыши, называют покрытием. Верхнюю, водонепроницаемую часть крыши или покрытия называют кровлей.

Лестницы предназначены для обеспечения связей между этажами. Отдельное помещение, занятое лестницей, называют лестничной клеткой. 

Фундаменты	Стены
Перекрытия	Перегородки
Крыша	Лестницы

Гражданские здания разделяются

по материалу стен: на каменные; бетонные; железобетонные; металлические; деревянные

по способу возведения: из мелкоразмерных элементов; из крупноразмерных элементов (крупнопанельные, блочные); монолитные

по этажности: малоэтажные до 2-х этажей; средней этажности от 3-х до 5 этажей; повышенной этажности от 6 до 9 этажей; многоэтажные здания от 10 до 25 этажей; высотные более 25 этажей

по долговечности:1-ая степень срок службы более 100 лет; 2-ая степень от 50 до 100 лет; 3-ая степень от 20-50 лет; 4-ая до 20 лет (временные здания)

долговечность зависит от: морозостойкости; влагостойкости; коррозионной стойкости; биостойкости; качества содержащихся конструкций

по огнестойкости здания делят на 5 категорий в зависимости от минимальных пределов огнестойкости в часах:
1-ая степень: здания из камня, бетона, железобетона с применением листовых и плитно-горючих материалов;
2-ая степень: применяются незащищенные стальные конструкции, фермы и балки;
3-я степень: то же самое, но допускается применять деревянные конструкции для перекрытий;
4-ая степень: деревянное здание (с защитой в виде обкладки кирпичом, штукатурки или обшивки листовыми материалами), а также здания со стальным каркасом, не защищенным обшивкой (облицовкой) негорючими материалами и изделиями;
5-ая степень: здания, к конструкциям которых не предъявляются требования по огнестойкости

Конструктивные элементы здания: 1 – фундаменты, 2 – стены подвала, 3 – перекрытия, 4 – внутренние поперечные стены, 5 – наружные стены, 6 – лестничная площадка, 7– лестничный марш, 8 – внутренняя продольная стена, 9 – перегородка, 10 – отмостка

Требования предъявляемые к зданиям

 Функциональные и технологические: здание должно быть удобно для тех нужд для которых оно предназначено;

Технические: направлены на защиту внутреннего объема здания от воздействия внешней среды и на обеспечение прочности, устойчивости и долговечности;

Прочность: способность воспринимать внешние воздействие без разрушения и существенных остаточных деформаций;

Устойчивость: способность сооружения сохранять равновесие при внешних воздействиях;

Жесткость: способность несущего остова сохранять заданную форму и положение под действием нагрузок, в течение всего срока эксплуатации;

Надежность: безотказная работа зданий в заданных условиях силовых и природно–климатических воздействий в течение срока эксплуатации;

Экономические: при минимальных затратах средств труда и времени на постройку получить максимум полезной площади;

Экологические: здание должно обеспечивать среду, наиболее отвечающие санитарно-гигиеническим требованиям;

Архитектурно-художественные: форма и архитектурный облик здания должны соответствовать его функциональному назначению.

Параметры среды здания внутренней среды здания

Качество среды зависит от следующих факторов: пространство; состояние воздушной среды.
Микроклимат: tВ =20-22ºС – температура внутреннего воздуха;
j =55% — относительная влажность воздуха;
чистота воздуха;
Звуковой режим – должны быть обеспечены условия слышимости и защита от шума;
Световой режим – степень освещенности помещения и цветовые характеристики среды;
Технология – для производственных зданий;
Загазованность – для производственных зданий;
Естественное освещение (инсоляция) для зданий 3 ч – 4 ч;
Освещенность в жилых зданиях площадь окна/площади пола 1/5,5 – 1/8;
Кратность воздухообмена – 0,5 объема помещения в час;
Скорость движения воздуха – 0,005-0,007 (в холодный период); 0,1-0,15 (в теплый период).
Конструктивная система – это взаимосвязанная совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые, воспринимая все приходящиеся на него нагрузки и воздействия, совместно обеспечивают прочность, пространственную жесткость и устойчивость сооружения.

Конструктивная схема многоэтажного дома: 1 — железобетонные блоки ленточного фундамента, 2 — бетонные блоки стен подвала, 3 — сборные железобетонные приямки, 4 — колонны сборного железобетонного каркаса. 5 — перекрытие над подвалом, 6 — перемычки, 7 — ригели каркаса, 8 — вкладыши, 9 — панели междуэтажных перекрытий, 10 — стык колонн каркаса, 11— наружные стены, 12 — облицовка плитами, 13 — перегородка, 14 — сборные железобетонные площадки, 15 — лестничные марши, 16 — санитарно-технические блоки, 17 — мусоропровод, 18 — вентиляционный блок, 19 — деревянные стропила, 20 — щитовая обрешетка кровли, 21 — карниз, 22 — внутренние стены, 23 — чердачное перекрытие

Конструктивную схему зданий определяет система передачи нагрузки с горизонтальных элементов – на вертикальные. Выбор конструктивной системы определяет роль каждого несущего конструктивного элемента в пространственной работе здания.
Горизонтальные несущие конструкции (покрытия и перекрытия) воспринимают все приходящиеся на них вертикальные нагрузки и передают их вертикальным несущим конструкциям (стенам, колоннам и др.), которые, в свою очередь, передают нагрузки через фундамент на грунт (основание здания). Горизонтальные несущие конструкции, как правило, играют в здании роль жестких дисков – горизонтальных диафрагм жесткости. Они воспринимают и перераспределяют горизонтальные нагрузки и воздействия (ветровые, сейсмические) между вертикальными несущими конструкциями.

Горизонтальные несущие конструкции гражданских зданий высотой более двух этажей, как правило, однотипны и представляют собой железобетонный диск – сборный (из отдельных железобетонных сплошных, многопустотных или ребристых плит), сборно-монолитный или монолитный. Также в многоэтажных промышленных зданиях (реже – в гражданских зданиях) используют перекрытия по металлическим балкам (балочные) и профилированному стальному настилу. Исходя из противопожарных требований в ряде случаев такие перекрытия впоследствии омоноличивают бетоном с применением обвязки асбестовыми и цементно-песчаными листами (ЦСП).

Вертикальные несущие конструкции по сравнению с горизонтальными более разнообразны. Различают следующие виды вертикальных несущих конструкций:

• стержневые (стойки каркаса);
• плоскостные (стены, диафрагмы);
  
• объемно-пространственные элементы высотой в этаж (объемные блоки);
  
• внутренние объемно-пространственные полые стержни (открытого или закрытого сечения) на высоту здания (стволы жесткости);
  
• объемно-пространственные внешние несущие конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения (оболочки).
  

Вертикальные элементы: 1 – панели ограждения; 2 – колонны; 4 – внутренние стены; Горизонтальные элементы: 3 – ригели, балки; 5 – плита перекрытия; 6 – плиты покрытия; 7 – балконные плиты; 8 – лестничные марши и площадки

В зависимости от вида несущего остова здания, способа передачи нагрузки от горизонтальных элементов на вертикальные, — различают основные, наиболее распространенные в практике строительства две основные конструктивные схемы зданий:

• Здания с несущими стенами (так называемые стеновые, то есть бескаркасные сооружения);
  
• Каркасные здания, в которых выделяют две большие группы: здания с полным каркасом и неполным каркасом.
  

В зданиях с несущими стенами нагрузку от перекрытий, крыши и др. воспринимают стены: продольные, поперечные или одновременно и продольные и поперечные. При использовании в системе горизонтальных и вертикальных конструкций стержневых элементов, усложняется и способ передачи нагрузки с горизонтальных элементов сооружения – на вертикальные.

В современной практике строительства выделяют пять основных конструктивных систем зданий:

• бескаркасная (стеновая);
  
• каркасная;
  
• объемно-блочная;
  
• ствольная;
  
• оболочковая.
  

Наряду с основными конструктивными системами, широко применяют комбинированные конструктивные системы. В этих системах вертикальные несущие конструкции компонуют, сочетая различные виды несущих элементов – стены и колонны, стены и объемные блоки и др.

В соответствии с функциональными требованиями к объемно-планировочному решению в зданиях могут сочетаться различные структуры пространственных ячеек. Это влечет за собой и сочетание различных конструктивных систем в одном здании, например, бескаркасной для фрагмента здания ячеистой структуры и каркасной – для зальных помещений. Такое решение называется смешанной конструктивной системой здания.

Выбор конструктивной системы при проектировании основан на объемно-планировочных, архитектурно-композиционных и экономических требованиях, в соответствии с которыми определились области рационального применения каждой из конструктивных систем.

 

Конструктивные схемы гражданских зданий:

а – основные; б – комбинированные; в – схемы взаимосвязей основных и комбинированных систем; 1 – стеновая (диафрагмовая); каркасная; 3 – ствольная; 4 – оболочковая; 5 – объемно-блочная

Представленные на рисунке схемы вертикальные элементов здания в плане — распределяются по комбинированным конструктивным схемам зданий следующим образом:

• 1, 2 – каркасно-стеновая;
  
• 1-3 – ствольно-стеновая;
  
• 1-4 – оболочно-диафрагмовая;
  
• 1-5 – объемно-блочно-стеновая;
  
• 2-3 – каркасно-ствольная;
  
• 2-4 – каркасно-оболочковая;
  
• 2-5 – каркасно-объемно-блочная;
  
• 3-4 – ствольно-оболочковая;
  
• 3-5 – ствольно-объемно-блочная
  

Важным качеством конструктивной системы является пространственная жесткость, то есть способность отдельных элемен­тов и всего здания не деформироваться при действии приложенных сил, сохранять геометрическую неизменяемость формы.

В бескаркасных зданиях пространственная жесткость обеспечи­вается устройством внутренних поперечных стен и стен лестничных клеток, связанных с продольными (наружными) стенами, а также междуэтажных перекрытий, связывающих стены между собой и рас­членяющих их на отдельные ярусы по высоте.

В каркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивает­ся за счет: многоярусной рамы, образованной пространственным со­четанием колонн, ригелей и перекрытий и представляющей собой геометрически неизменяемую систему; стенок жесткости, устанав­ливаемых между колоннами (на каждом этаже); стен лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса; плит-распорок, уложенных в междуэтажных перекрытиях (между колон­нами); надежного сопряжения элементов каркаса в стыках и узлах.

Строительная система – это комплексная характеристика конструктивного решения здания по признаку материала и технологии возведения его основных несущих конструкций.

Строительные системы: панельная; каркасно-панельная; объемно-блочная и объемно-блочно-стеновая; крупноблочная; строительная система зданий со стенами ручной кладки из кирпича или мелких блоков; монолитная бетонная; из дерева и прочих материалов.

Полносборные жилые и общественные здания возводят из типовых деталей заводского изготовления. Это возможно благодаря унификации основных параметров зданий – шага колонн, пролетов (расстояние между колоннами в смежных рядах) и т. д., стандартизации элементов, обеспечивающей взаимозаменяемость и сокращение числа типоразмеров конструкций.

Унификация и стандартизация элементов сборных конструкций обеспечивается единой модульной системой ЕМС. Этой системой взаимно увязываются размеры элементов с размерами частей зданий.

Читать по теме:

• Гражданские здания
• Бескаркасная (стеновая) система
• Каркасная система