Здания – различные наземные строения, предназначенные для жилья, производственных, культурно-бытовых и других целей.
По назначению здания делят на следующие группы: жилые и общественные (жилые дома, театры, клубы, учебные заведения и т.п.); промышленные (здания теплоэлектростанций, цехов, заводских, насосных станций и др.); сельскохозяйственные (животноводческие постройки, хранилища и др.).
По количеству этажей здания делятся на одно- и многоэтажные, в том числе высотные.
Сооружения – строения специального назначения (мосты, плотины, шахты и др.). Все сооружения в зависимости от объемно-планировочного решения разделяют на линейные (трубопроводы, линии электропередач, дороги), площадочные (спортзалы, стадионы, аэродромы), подземные и глубинные сооружения (метрополитены, хранилища, скважины, колодцы и др.).
Здания и сооружения резделяют на каменные (из кирпича, камней), бетонные и железобетонные, деревянные и смешанные.
Всякое здание и сооружение должно быть спроектировано и построено рационально, с учетом достижений строительной науки и техники, быть долговечным и экономичным, удовлетворять эстетическим требованиям.
По долговечности (сроку службы) различают строительные конструкции трех степеней: первой – срок службы более 100 лет, второй – более 50 лет, третьей – более 20 лет.
Огнестойкость зданий определяется группой возгораемости и пределом огнестойкости основных его конструкций. В этом отношении конструкции делятся на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.
Здания состоят из конструктивных элементов: фундаментов, колонн, стен, перегородок, перекрытий, покрытий, кровли, лестниц и лифтов, окон, дверей и ворот. Все элементы зданий делятся на две группы: несущие, воспринимающие нагрузки от веса других элементов здания, оборудования, людей и внешних нагрузок (ветер, снег и др.), и ограждающие, которые служат для ограждения (изоляции) помещений одного от другого и защиты от атмосферных воздействий.
Несущие элементы: фундаменты, колонны или столбы, стены и перекрытия зданий; ограждающие – наружные и внутренние стены; перегородки и перекрытия и полы, покрытия, оконные и дверные заполнения и фонари.
Прочность и устойчивость зданий и сооружений зависят от правильности выбора оснований и конструктивного решения фундаментов. Для проектирования оснований и фундаментов необходимо знать несущую способность грунта, принятого в качестве основания, глубину его промерзания и режим грунтовых вод. Основания могут быть как естественные, так и искусственно улучшенными (песок, супеси, суглинки, глины, скальные породы).
Естественные основания должны иметь необходимую прочность, небольшую и равномерную сжимаемость, не вымываться грунтовыми водами, не подвергаться пучению при промерзании. Слой несущего грунта должен быть достаточной мощности и неподвижен.
Искусственные основания устраивают в том случае, когда грунт имеет недостаточную несущую способность. Такие основания создают путем уплотнения, закрепления грунта различными связующими материалами, замены слабого грунта грунтом с большей несущей способностью или путем передачи нагрузки на заглубленные слои грунта при помощи специальных инженерных устройств (свай, спускных колодцев и др.). Поверхностное уплотнение грунта осуществляется катками, пневматическими трамбовками или трамбовочными плитами. Глубинное уплотнение слабых грунтов выполняют при помощи грунтовых или песчаных свай.
Несущая способность основания определяется нагрузкой, при которой осадка под сооружением соответствует нормам. Осадка основания зависит не только от нагрузки и степени его сжимаемости, но и от формы и размеров подошвы фундамента.
Фундаменты – подземные конструкции, предназначенные для передачи нагрузок от зданий на основание – грунт. На них опираются стены и колонны зданий (см. поз.5 рис. 11.1).
Фундаменты должны удовлетворять требованиям прочности, устойчивости, морозостойкости, сопротивления воздействию грунтовых и агрессивных вод, по долговечности отвечать сроку службы здания или сооружения, быть индустриальными и экономичными.
Различают фундаменты бетонные, железобетонные, бутовые. По способу производства работ их разделяют на монолитные и сборные. В зависимости от конструктивной схемы и способа передачи нагрузок на основание фундаменты разделяют на ленточные, на которые опираются несущие стены здания, как правило, сплошные; столбчатые – в виде отдельных столбов под колонны каркасных зданий и под несущие стены при небольших нагрузках; сплошные– в виде плиты под всем зданием, когда на фундамент действует значительная нагрузка, а грунты основания очень слабые; свайные – в виде отдельных свай, связанных между собой с помощью ростверка – балки или плиты, обеспечивающей равномерную передачу нагрузки от сооружения на группу (куст) свай.
Сваи и свайные фундаменты в современном строительстве получили широкое распространение, так как их применение позволяет значительно уменьшить объем землянных работ и расход материалов.
Стены – вертикальные ограждающие конструкции зданий, расположенные над фундаментом. Они разделяются на наружные и внутренние. Различают стены из кирпича, керамических, бетонных и естественных камней, блочные, панельные, а также монолитные железобетонные. Кроме того, стены могут деревянными, из асбестоцементных или стальных листов. В зависимости от конструктивной схемы здания стены могут быть несущими, которые воспринимают нагрузки от перекрытий, кровли и др.; самонесущими, воспринимающими нагрузку от собственного веса вышележащих стен здания; несущими (навесными), которые воспринимают нагрузку только от собственного веса (в пределах одного этажа). Наружные стены должны удовлетворять требованиям прочности, теплозащиты, звукоизоляции, морозостойкости, атмосфероустойчивости и архитектурной выразительности и индустриальности, а внутренние – требованиям прочности и звукоизоляции. Конструкции и материалы стен должны отвечать определенной степени огнестойкости, как самих стен, так и здания или сооружения в целом.
Стены из кирпича и камней являются одной из наиболее распространенных конструкций стен зданий различного назначения (1/2; 1; 11/2; 2; 2 1/2 и 3 кирпича). Кладка стен бывает сплошной и облегченной.
Сплошную кладку выполняют из кирпича всех видов, керамических, бетонных и природных камней. Швы кладки заполняют раствором. Для обеспечения монолитности стен кладку ведут с перевязкой вертикальных швов. Сплошная кладка из кирпича целесообразна в нижних этажах многоэтажных зданий, керамические камни с щелевидными пустотами – в верхних.
Облегченной кладкой выполняют стены зданий высотой до 5 этажей, самонесущие – высотой до 9 этажей, несущие – любой высоты. В облегченной кладке часть конструкций из основного материала заменяют теплоизоляционные плиты, легкие бетоны, воздушные прослойки или минеральные засыпки.
Камни природные и из тяжелого бетона применяют главным образом в цоколях, стенах подвалов, влажных и мокрых помещений, а также неотапливаемых зданий. В помещениях с нормальной влажностью воздуха стены выполняют из легкобетонных камней.
Для повышения долговечности и архитектурной выразительности зданий широко применяют наружную облицовку стен.
В строительстве зданий различного назначения используют конструкции стен из крупных блоков заводского изготовления. Толщина стен из крупных блоков – 200, 300, 400, 500 и 600 мм. Крупные стеновые блоки бывают из природных камней (ракушечник, туф), цементных и силикатных тяжелых и легких бетонов, кирпича и керамических камней сплошной и облегченной кладки. Стены из крупных блоков выполняют с перевязкой вертикальных швов между блоками перемычечными или поясными армированными блоками, которые скрепляют между собой стальными связками. Вертикальные стыки между блоками тщательно заполняют бетоном или раствором для обеспечения монолитности стен и их непродуваемости.
Трудоемкость возведения стен из крупных блоков в 2…2,5 раза ниже, чем стен из кирпича.
В настоящее время в большинстве случаев жилые дома собирают из крупных панелей заводского изготовления. Широко применяют стеновые панели также в гражданском и промышленном строительстве. В типовых проектах используется стеновые панели трех типов: сплошные (однослойные) из бетона на легких заполнителях – легкобетонные; трехслойные – из двух тонких железобетонных оболочек с утеплителем между ними; однослойные железобетонные для неотапливаемых зданий. В промышленном строительстве применяются легкие трехслойные панели с двумя облицовочными слоями из алюминиевого листа и эффективного пенопластового утеплителя плотностью 30…60 кг/м 3 , в сельскохозяйственном строительстве – трехслойные стеновые панели из двух асбестовых листов с эффективным утеплителем между ними.
Легкобетонные панели для жилых домов имеют размеры на одну или две комнаты. Из них возводят бескаркасные и каркасные здания. Панели устанавливают на слой раствора или опорные столики, приваренные к колоннам каркаса, и скрепляют между собой путем приварки накладок к стальным закладкам – деталям в панелях. Швы между панелями заполняют герметиками и раствором. Легкие навесные панели крепят болтами к конструкциям каркаса зданий.
Здания возводят и из объемных элементов заводского изготовления. На строительную площадку поступают с заводов блок – комнаты и блок – квартиры, в которых выполнена отделка, установлены и остеклены оконные блоки, навешены двери, смонтирована встроенная мебель и санитарно-технические устройства, электрические, газовые и другие приборы. Возведение зданий из объемных элементов позволяет в десятки раз сократить трудозатраты на строительной площадке и продолжительность строительства
Элементы каркаса выполняются в виде отдельно стоящих опор-столбов или колонн (см. поз.9 рис. 11.1), на которые непосредственно опираются элементы перекрытий. Нагрузки от вышележащих конструкций передаются на опоры через специальные балки, называемые прогонами или ригелями. Опоры и прогоны жестко соединяются между собой.
Полный каркас обычно монтируется из сборных железобетонных элементов. Монолитный железобетон применяется только при строительстве уникальных зданий, а стальной каркас – при строительстве высотных зданий при значительных нагрузках на перекрытия (более
2,5х 10 4 Н/м 2).
В большинстве случаев каркасы зданий выполняют из сборных унифицированных железобетонных элементов заводского изготовления. По высоте колонны изготовляют на один или два этажа. Ригели сопрягаются со стоками путем опирания их на консоли последних. По ригелям каркасных зданий укладывают сборные железобетонные плиты перекрытий и покрытий. При неполном каркасе панели перекрытий с одной стороны опираются на стены, двумя противоположными углами – на колонны.
Перекрытия – горизонтальные ограждающие конструкции, разделяющие здания по высоте на этажи. Они воспринимают вертикальные нагрузки от людей, оборудования и материалов, находящихся на них (см. поз. 11 рис. 11.1).
По расположению в здании перекрытия разделяют на междуэтажные, чердачные и перекрытия над подвалами. Перекрытия могут быть железобетонными, деревянными и комбинированными.
По конструктивным схемам различают перекрытия балочные ребристые и панельные.
Основными элементами перекрытий являются: несущие конструкции (балки, ригели, плиты); настилы; звуко-, тепло- и гидроизоляционные прослойки; конструктивные элементы полов. Перекрытия, в зависимости от назначения, должны удовлетворять, кроме обязательных требований к прочности, жесткости, индустриальности и экономичности, еще и дополнительным требованиям по тепло- и звукоизоляции, огнестойкости, газо-, паро-, и водонепроницаемости.
В гражданских и промышленных зданиях в настоящее время применяются в основном железобетонные перекрытия, которые разделяют на балочные и безбалочные (по конструктивной схеме); сборные, монолитные и сборно-монолитные (по способу возведения).
В строительстве гражданских и промышленных зданий широкое распространение получили сборные и сборно-монолитные безбалочные перекрытия. Они представляют собой плоскую сплошную плиту, которая опирается непосредственно на колону или на несущие стены.
Одним из основных конструктивных элементов здания являются полы. К ним предъявляются следующие требования: они должны быть прочными, не деформироваться под воздействием механических нагрузок, не выделять пыли, не искрить при ударах, быть бесшумными и обеспечивать необходимую звукоизоляцию всего перекрытия, легко очищаться от загрязнения. Полы должны быть экономичными и индустриальными в изготовлении.
Конструкции полов включают в себя следующие основные элементы: покрытия – верхний элемент пола; прослойки – промежуточный слой, связывающий покрытие пола с нижележащим элементом или же служащий основанием для покрытия; стяжка – слой, образующий жесткую и плотную корку на нежестких или пористых элементах перекрытия; подготовка (жесткий подстилающий слой) – элемент пола на грунте, распределяющий нагрузку на основание; гидроизоляционные и теплоизоляционные слои, препятствующие проникновению в помещение влаги и уменьшающие потери тепла в них. Различают полы сплошные (цементные, бетонные, асфальтные, мастичные, мозаичные), из рулонных материалов (линолеума и синтетических ковров), из искуственных материалов (плиточные полы); деревянные (дощатые и паркетные).
В промышленных зданиях в основном устраивают сплошные полы. В жилых и общественных зданиях получили наибольшее распространение полы дощатые, паркетные, из древесностружечных плит, синтетических материалов (линолеума, поливинилхлоридных плит), керамических и шлакоситалловых плит.
Вертикальные тонкостенные конструктивные элементы зданий, разделяющие пространство на одном этаже зданий на отдельные помещения, называют перегородками.
Перегородки гражданских зданий (см. поз.14 рис. 11.1) в зависимости от назначения делят на межкомнатные, межквартирные и перегородки, ограждающие санитарные узлы и кухни; по виду материалов – на деревянные, кирпичные, из гипсобетонных, керамзитобетонных и шлакобетонных панелей, из фибролитовых плит, стекляных изделий.
В настоящее время широкое применение получили перегородки из гипсобетонных, керамзитобетонных и шлакобетонных панелей заводского изготовления размером на комнату.
Перегородки гражданских зданий должны иметь хорошие звукоизоляционные свойства, малую массу, быть огнестойкими. Поверхность перегородок должна быть гладкой, не иметь трещин и щелей. Как и другие элементы зданий, перегородки должны быть индустриальны и экономичны.
Перегородки промышленных зданий по назначению разделяются на межкомнатные; межцеховые; ограждающие санитарные узлы, душевые; для вентиляционных камер и помещений специального назначения. В промышленных зданиях могут устанавливаться перегородки из тех же материалов, что и в гражданских зданиях, и, кроме того, перегородки из листового металла, асбестоцементных листов и пр.
К перегородкам промышленных зданий предъявляют дополнительные требования по прочности, газонепроницаемости и коррозионной стойкости.
Верхнее ограждение здания, предназначенное для защиты его от атмосферных воздействий, называют крышей , а водонепроницаемую оболочку крыши – кровлей .
По конструктивным решениям крыши разделяют на чердачные и бесчердачные (совмещенные). Чердачные крыши, в свою очередь, можно разделить на одно-, двух- и четырехскатные, бесчердачные – на утепленные и неутепленные (холодные).
Крыши всех видов должны удовлетворять требованиям прочности и устойчивости, огнестойкости, атмосферостойкости и долговечности, экономичности и индустриальности.
В современных гражданских зданиях часто устраивают чердачные крыши. Поверхность крыши должна иметь определенный уклон для обеспечения стока воды с кровли. Чердачное перекрытие для предупреждения оседания конденсата на чердачных конструкциях утепляют теплоизоляционными материалами со слоем пароизоляции.Несущие конструкции чердачных крыш делают в виде стропил, ферм (деревянных, стальных, железобетонных) или железобетонных панелей по прогонам. По деревянным стропилам и фермам устраивают обрешетку из деревянных брусков или настил из досок, а по ним настилают кровлю. На железобетонные панели наносят пароизоляционный слой, при необходимости укладывают утеплитель и наклеивают рулонное кровельное покрытие.
В тех случаях, когда устройство чердака не вызывается технологическими требованиями и условиями эксплуатации, крыши зданий могут быть бесчердачными– совмещенными. Это наиболее индустриальный вид покрытий, состоящих из сборных крупноразмерных железобетонных несущих панелей и кровли из рулонных материалов.
В многоэтажных промышленных зданиях крыши и их конструктивные решения аналогичны совмещенным крышам гражданских зданий. Такие крыши принято называть покрытиями .
Кровли выполняют из рулонных материалов, асбестоцементных и металлических листов, черепицы.
Кровли из рулонных материалов (рубероида, толя в 2….4 слоя) имеют небольшую массу, нетрудоемки и просты в выполнении, водонепроницаемы, но неогнестойки и их содержание связано со значительными эксплуатационными расходами.
Большой долговечностью, огнестойкостью, малой массой отличаются асбестоцемнтные кровли из волокнистых листов. Металлические кровли применяются только в исключительных случаях. Черепичные кровли также не имеют широкого распространения, так как неиндустриальны и имеют большую массу, хотя и экономичны в эксплуатации, долговечны и огнестойки.
В последние годы получают широкое распространение безрулонные плоские мастичные кровли. Их выполняют по подготовленному основанию из холодных кровельных мастик с асбестовым или стекловолокнистым наполнителем. Их устройство может быть полностью механизировано.
Основные требования предъявляются к водонепроницаемости, долговечности, огнестойкости, экономичности кровель.
Лестницы служат для сообщения между этажами зданий. Для тех же целей устраиваются лифты, эскалаторы (подвижные лестницы), пандусы (наклонные плоскости без ступеней). Лестницы в основном размещают в специальных помещениях, огражденных стенами и называемых лестничными клетками. Лифты монтируют в специальных лифтовых шахтах.
Лестницы делят на основные, предназначенные для постоянного сообщения между этажами, вспомогательные, аварийные, чердачные, подвальные, пожарные.
Лестницы должны обеспечивать необходимую (расчетную) пропускную способность для своевременной эвакуации людей со все х этажей, отвечать требованиям пожарной безопасности, иметь естественное освещение через окна в наружных стенах и удобные выходы; быть достаточно прочными при перемещении толпы людей и грузов; конструктивные элементы лестниц должны быть индустриальными и экономичными.
Лестница состоит из наклонных элементов (маршей) и горизонтальных (лестничных площадок). Лестничные марши в свою очередь состоят из несущих балок, ступеней и перильных ограждений с поручнями.
Различают лестничные площадки этажные, расположенные на уровне пола каждого этажа, и междуэтажные. Площадки опираются на стены лестничных клеток или на колонны.
Лифты устраивают в жилых домах высотой более 5 этажей, в многоэтажных гражданских и промышленных зданиях для подъема людей и грузов. Их делят по назначению на пассажирские, грузовые и грузопассажирские. Лифты размещают в лестничных клетках зданий или в специальных пристройках к зданиям – шахтах. Над шахтами размещают помещения машинного отделения – приводов лифтов. Сейчас есть современные и качественные лифты otis neva .
Окна служат для освещения помещений естественным светом и их проветривания. Они относятся к ограждающим конструкциям зданий и должны иметь определенные теплотехнические и звукоизоляционные качества. Окна могут иметь одинарное, двойное, а иногда и тройное остекление, стыки элементов оконных заполнений тщательно герметизируются. Размеры окон определяются из расчета необходимого естественного освещения помещений. Например, в жилых помещениях световая площадь окон должна составлять 1/8…1/5 от площади пола в зависимости от географической широты и ориентации зданий по сторонам света.
Заполнение оконного проема состоит из оконной коробки, оконных переплетов и подоконной доски. В практике индустриального строительства широко используют оконные блоки, состоящие из оконных коробок и переплетов с прирезанными оконными приборами (навесами, ручками и шпингалетами). Сборку оконных блоков, первичную окраску их и остекление осуществляют на заводах, их устанавливают одновременно с кладкой стен.
Двери как конструктивные элементы относятся к ограждающим конструкциям помещений. Их по назначению делят на наружные, внутренние и балконные; по способу открывания – на распашные, раздвижные, вращающиеся и с качающимися полотнами; по числу дверных полотен – на однопольные, двупольные и полуторные. Двери должны обеспечивать необходимую звукоизоляцию помещений, а наружные и балконные – и теплозащиту. Размеры дверей рассчитывают по требуемой их пропускной способности при эвакуации людей из зданий, а также с учетом габаритов мебели и оборудования. Двери состоят из дверной коробки и открывающегося дверного полотна.
Несущие элементы здания образуют пространственную систему, называемую его несущим остовом. Несущий остов должен иметь достаточную прочность и обеспечивать пространственную жесткость и устойчивость здания.
В зависимости от вида несущего остова различают здания двух основных конструктивных схем – бескаркасные с несущими стенами и каркасные.
Общие принципы организации строительства
Строительство зданий и сооружений любого назначения осуществляется только по соответствующим проектам. Проект – это технический документ, состоящий их двух частей: графической и расчетно-текстовой (чертежей, расчетных и пояснительных записок и смет).
Технология строительного производства – это совокупность методов и последовательность выполнения работ на строящемся объекте. Под строительной продукцией понимают готовые здания и сооружения. При их возведении выполняются общестроительные, специализированные и монтажные работы.
Строительство – это производственный процесс на строительной площадке, в результате которого получают готовую продукцию – здания и сооружения. В зависимости от характера работ строительные процессы подразделяют на подготовительные, транспортные, основные, вспомогательные и заключительные. По степени механизации разделяют процессы механизированные, полумеханизированные и ручные.
Организация труда в строительстве должна обеспечивать рациональное использование трудовых ресурсов, разделение и кооперацию труда, его нормирование и стимулирование, правильную организацию рабочих мест и их обслуживание, техническое обеспечение безопасных условий труда.
Для рабочих каждой профессии и квалификации устанавливаются технически обоснованные производственные нормы времени и выработки. Оплата труда рабочих основана на принципах материальной заинтересованности работающего в результатах своего труда. Широкое распространение в строительстве получил бригадный подряд, при котором бригада заключает с администрацией договор на выполнение определенного объема работ или на строительство всего объекта.
Организация строительного производства предусматривает, прежде всего, рациональное обеспечение рабочих мест. Рабочее место – это пространство, в пределах которого находятся и перемещаются рабочие, строительные машины и материалы в процессе строительства. Рабочее место для звена работающих называют делянкой, для всей бригады – захваткой, а часть объекта, отводимую для их работы – фронтом работ.
В процессе строительства рабочие места перемещаются не только по горизонтали вдоль фронта работ, но и по вертикали – по ярусам при возведении многоэтажных зданий.
Поточный метод организации строительства обеспечивает непрерывность и ритмичность выполнения работ, равномерность потребления ресурсов и выпуска готовой продукции в виде готовых зданий и сооружений. Если, например, строится несколько корпусов, то бригада, выполнившая земляные работы на одном корпусе, передает фронт работ бригаде по устройству фундаментов, а сама переходит на второй корпус. Бригада бетонщиков после устройства фундаментов передает фронт работ бригаде по возведению стен, а сама переходит на корпус, где закончены земляные работы и т.д.
При поточном методе строительства величину захватки называют шагом потока, а промежуток времени, через который бригады меняются на данной захватке, ритмом потока. Темп потока в целом характеризуется количеством готовой продукции.
В строительных нормах СН предусмотрено следующее разделение зданий и сооружений на группы в зависимости от их назначения:
По функциональному назначению:
жилые здания
общественные здания (детские сады, учебные заведения, магазины, больницы и поликлиники, санатории, спортивные сооружения, пожарные депо, бани, прачечные, кинотеатры, гостиницы, театры). К этой же группе относятся не предусмотренные СН, проектируемые по специальным нормам предприятия общественного питания и бытового обслуживания, здания административных учреждений и проектных организаций
производственные здания и вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий, а также проектируемые по СН предприятия, здания и сооружения различных отраслей промышленности
сельскохозяйственные здания и сооружения (животноводческие и птицеводческие здания и сооружения, теплицы и парники, склады минеральных удобрений, силосохранилища, здания и сооружения для хранения картофеля и овощей)
складские здания и сооружения, резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, зерносклады и элеваторы и подземные хранилища различного назначения.
По огнестойкости все здания и сооружения, согласно главе СН "Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений", подразделены на пять групп (степеней). Степень огнестойкости зданий и сооружений характеризуется группой возгораемости и пределом огнестойкости основных строительных конструкций. Строительные материалы и конструкции по возгораемости разделены на три группы:
Несгораемые -выполнены из несгораемых материалов (кирпича, бетона и др.)
Трудносгораемые - выполненные из трудносгораемых материалов, а также конструкции из сгораемых материалов, защищенные снаружи облицовками из несгораемых материалов (например, штукатуркой)
Сгораемые - выполненные из сгораемых материалов, не защищенных от огня или высоких температур.
По долговечности (длительности сопротивления конструкций и материалов различным механическим или физико-химическим воздействиям без потери прочности и устойчивости) наружных ограждающих конструкций здания подразделяют (по сроку службы) на три категории:
более 100 лет
от 50 до 100 лет
более 20 лет (относят к разряду временных сооружений)
По этажности гражданские здания:
Одноэтажные
малоэтажные (2-3 этажа)
многоэтажные (до 10 этажей)
высотные (более 10 этажей)
Промышленные здания
Одноэтажные
Многоэтажные
Смешанной этажности
По тепловому решению:
Отапливаемые
Неотапливаемые
Все здания и сооружения делятся на четыре класса (I-IV). К. каждому классу предъявляются определенные эксплуатационные требования - состав помещений, площади, объемы, наружная и внутренняя отделки, техническое оборудование, а также требования к долговечности и огнестойкости основных элементов. При определении класса здания или сооружения необходимо учитывать народнохозяйственное значение объекта, градостроительные требования, концентрацию в объекте материальных ценностей, оборудования, запасов сырьевых ресурсов и моральную амортизацию.
Основное требование, предъявляемое к зданию:
функциональная целесообразность (полное соответствие своему назначению). Этому требованию должно подчиняться как объемно-планировочное решение (состав и размеры помещений, их взаимосвязь), так и конструктивное решение (конструктивная схема здания, материал основных конструкций, отделочные материалы). Функциональное назначение здания определяет требования к освещенности, температуре, звукоизоляции, вентиляции, отоплению, водо- и газоснабжению, канализации, лифтам, бытовому оборудованию, теле- и радиофикации, к отделке помещений и благоустройству здания и др.
Прочность – способность материала сопротивляться усилию без осадочных деформаций
Жесткость – способность конструкции под действием нагрузки деформироваться не более чем на нормативную величину
Устойчивость – способность конструкции сохранять свою форму под действием нагрузок
Огнестойкость – способность материала сопротивляться высоким температурам определенное время без потери несущей способности
Долговечность (морозостойкость, био-, кислото- и щелочестойкость, сопротивление коррозии)
Эстетические требования (архитектурная выразительность
Экономичность строительства (влияют этажность зданий, планировочная и конструктивная схемы, протяженность здания, площадь квартир, плотность застройки, благоустройство, в том числе инженерные коммуникации, улицы, дороги, транспорт, общегородские подводящие сети, зеленые насаждения)
Понятия о зданиях и сооружениях
Здания – наземные постройки, предназначенные для отдыха, работы, учебы и т.д.
Сооружения – постройки технического назначения, функционирование которых не связано с пребыванием людей (кроме эксплуатации и обслуживания: мосты, плотины, дымовые трубы, подстанции.
Классификация зданий и сооружений
Классификация зданий:
1) По назначению:
а) гражданские;
б) промышленные;
в) сельскохозяйственные.
Гражданские здания включают в себя жилые , предназначенные для временного или постоянного пребывания людей и общественные , предназначенные для временного пребывания людей в связи с осуществлением в них различных функциональных процессов (отдых, спорт, медицинское обслуживание и др.)
2) По этажности:
а) одноэтажные;
б) малоэтажные (2-3 этажа);
в) многоэтажные (4-9 этажей);
г) повышенной этажности (10 и более этажей);
д) высотные (более 20 этажей).
Этаж - помещение, расположенное между плитами перекрытия.
Этажи подразделяются на:
а) надземные (при расположении пола выше уровня грунта)
б) подземные (при заглублении пола на половину высоты помещения ниже уровня грунта)
в) технические предназначены для размещения инженерного оборудования высотой более 2-х метров. Может быть расположен в нижней, верхней или средней части здания. Технический этаж, расположенный в уровне отметок подвального, цокольного или надземного этажа, называется техническим подпольем , а при расположении в верхней части – техническим чердаком ;
г) мансардные (эксплуатируемые чердачные помещения).
3) По способу возведения:
а) сборные;
б) монолитные;
в) сборно-монолитные.
4) По конструкции стен:
а) каменные (кирпичные, бетонные, железобетонные, панельные);
б) деревянные.
5) По степени огнестойкости (т.е. по способности конструкции сохранять при пожаре несущие и ограждающие функции) здания подразделяют согласно строительных норм РБ на восемь степеней в зависимости от класса пожарной опасности и предела огнестойкости конструкций. Первая степень характеризует наибольшую огнестойкость, восьмая – наименьшую.
6) По степени долговечности (т.е. по способности конструктивных элементов сохранять требуемые эксплуатационные качества):
а) 1 – со сроком службы более 100 лет;
б) 2 – со сроком службы 50-100 лет;
в) 3 – со сроком службы 20-50 лет (жилые дома);
7) По степени распространенности:
а) здания массового строительства, возводимые повсеместно по типовым проектам;
б) уникальные, возводимые по специальным проектам.
8) Способность зданий сохранять требуемые эксплуатационные качества характеризует его класс:
а) I – крупные промышленные и общественные здания, жилые дома (9 и более этажей), к которым предъявляются повышенные архитектурные и эксплуатационные требования;
Здания и сооружения образуют искусственно соз-данную среду, предназначенную для проживания или пребывания людей в зависимости от функционального назначения и для выполнения различного вида производственных процессов.
Сооружения предназначены для выполнения производст-венных процессов, хранения материалов, изделий, оборудова-ния и т.д.
По назначению здания подразделяются: на жилые (квартир-ные дома, общежития), общественные (государственные и ад-министративные учреждения, клубы, школы, больницы, сто-ловые), промышленные (заводы, фабрики, электростанции, шахты, а также подсобные и вспомогательные здания) и сельскохозяйственные (коровники, птичники, овоще- и зернохра-нилища и проч.).
Здания подразделяются:
- по роду материалов, используемых для строительства, - на де-ревянные, каменные (кирпичные, бетонные и железобетон-ные) и смешанные;
- по этажности — на одноэтажные и многоэтажные;
- по конструкции — со сплошными стенами и каркасами, запол-ненными различными утеплительными материалами.
Каждое здание должно обладать необходимой прочностью и устойчивостью, а также долговечностью и огнестойкостью. Планировка помещений должна соответствовать их назначе-нию и условиям эксплуатации.
Под прочностью и устойчивостью подразумевается надеж-ное восприятие нагрузок, действующих на здание и его конст-рукцию.
Долговечность — сохранение зданием длительное время прочности и устойчивости при атмосферных, температурных и других воздействиях.
В зависимости от требований, предъявляемых к зданиям по степени капитальности (в отношении их долговечности), зда-ния разделяются на три основных класса:
- I класс — здания большой долговечности, имеющие общест-венное значение, - музеи, театры, дворцы культуры, крупные здания учреждений;
- II класс — многоэтажные жилые и общественные здания мас-сового строительства, а также промышленные здания;
- III класс — жилые и общественные здания массового строи-тельства, возводимые в небольших городах, поселках и сель-скохозяйственных населенных пунктах, а также некоторые промышленные здания.
Огнестойкость характеризуется сопротивляемостью мате-риалов и конструкций здания воздействию огня и высоких температур до потери ими прочности и устойчивости во время пожара.
По огнестойкости здания подразделяются на пять степе-ней:
- здания I, II и III степеней огнестойкости - несгораемые зда-ния, в которых все части выполнены из несгораемых материа-лов;
- IV степень огнестойкости — здания, основные части которых выполнены из трудносгораемых материалов, а также из сгорае-мых материалов, защищенных от огня штукатуркой или обли-цовкой из несгораемых материалов; - V степень огнестойкости — сгораемые здания, основные части которых построены из сгораемых материалов, не защищенных штукатуркой или несгораемой облицовкой.
Каждое здание состоит из отдельных взаимосвязанных конструктивных элементов (частей). Строительными конст-рукциями называют элементы здания, выполняющие несущие и ограждающие функции. Несущие конструкции воспринима-ют основные нагрузки и обеспечивают прочность, жесткость и устойчивость здания. Ограждающие конструкции служат для изоляции внутренних объемов в зданиях и сооружениях от внешней среды или между собой.
К основным конструктивным элементам здания относятся: фундаменты, стены, перекрытия, перегородки, покрытие, ле-стницы, окна, двери, балконы.
Фундаментом называют подземную часть здания, через ко-торую передается нагрузка на грунт основания. Фундамент устраивается только под несущими элементами здания - сте-нами, колоннами. Нижняя поверхность фундамента называет-ся подошвой. Нижняя часть стены, опирающаяся непосредст-венно на фундамент, называется цоколем, а венчающая часть стены — карнизом. Здания строят с подвалом, подпольем и без них. Если в здании устраивается подвальный этаж, то конст-рукция фундамента одновременно становится и его стеной.
В промышленных зданиях, где большие расстояния между капитальными стенами, устраивают дополнительные опоры под балками или фермами - колонны (столбы кирпичные, бе-тонные, железобетонные, металлические и др.) с фундамента-ми, опирающимися на прочный грунт.
Стены, перегородки, перекрытия, покрытие— ограждающие конструкции здания:
- стены ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий;
- внутренние перегородки разделяют смежные помещения в здании;
- перекрытия — внутренние горизонтальные конструкции, кото-рые бывают междуэтажные, чердачные, подвальные и др.;
- покрытие состоит из крыши и чердачного перекрытия; про-странство между ними образует чердак;
- крыша включает в себя несущую конструкцию (плиту, стропи-ла, обрешетку) и кровлю из влагостойкого материала (черепи-цы, асбестоцементных листов, рубероида и т.д.).
Лестницы, соединяющие этажи здания, состоят из лестнич-ных площадок и лестничных маршей со ступенями. Лестничные площадки, размещенные на уровне этажей, называются основ-ными, размещенные между этажами — промежуточными.
Лестничная клетка — огражденное капитальными стенами помещение лестницы, в котором также располагаются лифты. В малоэтажных зданиях лестницы могут быть открытыми.
В здание могут входить дополнительные элементы — балко-ны, эркеры (остекленная часть помещения, выступающая за плоскость наружной стены), лоджии, ниши, навесы и т.д.
В помещении — ограниченном внутреннем пространстве — создаются оптимальные условия для человека в соответствии с различными формами его жизни и деятельности - трудом, от-дыхом, лечением, обучением. В помещении должен быть уста-новлен требуемый (в зависимости от назначения) звуковой ре-жим (условие слышимости), обеспечена защита от шумов (зву-ков), как проникающих извне, так и местных, внутренних. Микроклимат — совокупность параметров воздушной среды помещения (температуры, относительной влажности, скоро-сти движения воздуха, степени чистоты) — должен соответст-вовать физиологическим потребностям человеческого орга-низма при совершении той или иной работы, а также требова-ниям технологического процесса. Температуру в помещении следует поддерживать на уровне, соответствующем условиям теплового комфорта (18-23 °С).
В отдельные помещения должны подаваться энергия (газ, топливо, электроэнергия), вода, воздух, удаляться загрязнен-ные воды и воздух, мусор.
Поддержание в помещении комфортных условий, опреде-ляющих степень его благоустройства, обеспечивается инже-нерным оборудованием здания: системами отопления, венти-ляции, водоснабжения, канализации, энергоснабжения (газо- и электроснабжения), вертикальным транспортом (лифты, подъемники, эскалаторы).
Классификация зданий и сооружений
Все проектируемые, строящиеся и реконструируемые объекты подразделяются на здания и сооружения .
Наземные постройки, имеющие помещения для работы, отдыха, учебы и т.д. называются зданиями.
Постройки технического назначения, такие как мосты, плотины, заводские трубы, газопроводы и др. относятся к сооружениям.
По назначению здания делятся на две основные группы: и промышленные . В соответствии с основным функциональным процессом здания делятся на различные типы, представленные на рис. 1.1.
Рис. 1.1. Классификация зданий по назначению
Необходимые качества здания достигаются техническими средствами, применение которых регламентируется общегосударственными Строительными нормами и правилами (СНиП). В этой регламентации используются различные виды классификаций. Рассмотрим далее некоторые основные из них.
По этажности:
- малоэтажные – высотой до двух этажей включительно;
- средней этажности – 3 ÷ 5 этажей;
- повышенной этажности – 6 ÷ 9 этажей;
- многоэтажные – 10 ÷ 25 этажей;
- высотные – 26 этажей и выше.
При этом различают следующие виды этажей:
надземный этаж – этаж при отметке пола помещений не ниже планировочной отметки земли;
подвальный этаж – этаж при отметке пола помещений ниже планировочной отметки земли более чем на половину высоты помещений;
цокольный этаж – этаж при отметке пола помещений ниже планировочной отметки земли не более половины высоты помещений;
технический этаж – этаж для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций. Может быть расположен в нижней (техническое подполье), верхней (технический чердак) или средней части здания;
мансарда (мансардный этаж) – жилые помещения, расположенные в объеме чердака.
При определении этажности здания в число этажей включаются все надземные этажи, технический этаж, мансардный этаж, а также цокольный этаж, если верх его перекрытия находится выше средней планировочной отметки земли не менее чем на 2 м.
Здания классифицируют также по основному материалу стен :
- каменные (из кирпича и естественного камня);
- бетонные (из искусственного камня, бетонных и легкобетонных блоков);
- железобетонные ;
- металлические ;
- деревянные .
По способу возведения здания различают:
- из мелкоразмерных элементов (мелкоразмерные элементы – это конструктивные элементы зданий, перемещаемые на строительной площадке вручную или с помощью средств малой механизации);
- из крупноразмерных элементов (для монтажа этих элементов применяют мощные подъемные механизмы, краны)
- монолитные (предварительно приготовленная бетонная смесь укладывается в форму (опалубку) непосредственно на строительной площадке, где и происходите ее твердение).
Здания классифицируют по долговечности , которая определяется сроком сохранения эксплуатационных качеств основных конструктивных элементов (фундаментов, стен, перекрытий и покрытий и т.п.). Материалы этих конструкций должны иметь достаточную прочность на длительные силовые статические и динамические воздействия, морозо-, влаго-, био- и термостойкость, стойкость против коррозии и различных агрессивных воздействий. Практических инженерных методов расчета долговечности зданий пока не создано, поэтому в строительных нормах и правилах здания по долговечности условно разделяются на три степени:
- I степень – срок службы более 100 лет;
- II степень – срок службы от 50 до 100 лет;
- III степень – срок службы менее 20 лет.
К III степени относятся, например, здания с деревянными наружными стенами. Однако на срок службы здания, независимо от материалов влияют условия, в которых и оно находится качество содержания.
В зависимости от назначения, значимости и долговечности здания подразделяются на четыре класса по капитальности :
- здания I класса , удовлетворяющие повышенным требованиям – ключевые здания в городской застройке, рассчитанные на срок службы более 70 лет (театры, музеи, Дворцы культуры, вокзалы и т.д.). Сюда же относят уникальные здания государственного значения, рассчитанные на срок службы более 100 лет (Кремлевский Дворец съездов, Храм Христа Спасителя и др.);
- здания II класса , удовлетворяющие средним требованиям – здания массового строительства, составляющие основу городской застройки и рассчитанные на срок службы не менее 50 лет (многоэтажные жилые дома, гостиницы, административные здания и т.д.);
- здания III класса , удовлетворяющие средним и пониженным требованиям – облегченные здания пониженной капитальности со сроком службы 25-50 лет.
- здания IV класса – с минимальными требованиями.
Крупные общественные здания и жилые комплексы относятся к I классу (нет ограничения в этажности). Большинство гражданских зданий относится главным образом ко II классу, небольшие жилые дома до 5 этажей – к III классу.
В соответствии с классом сооружения выбираются и строительные материалы. Для более высоких классов используют наиболее долговечные, надежные и огнестойкие материалы и конструкции, обеспечивающие бесперебойную долговременную эксплуатацию без частых ремонтов.
Загрузка...