Конструктивные элементы гражданских зданий.

В основу планировочного решения здания должно быть положено осуществление функционального процесса. При составлении проекта плана здания необходимо, прежде всего, установить состав отдельных помещений, их форму и размеры в зависимости от характера размещения людей и оборудования.

Помещения, составляющие объем здания, по их роли в функциональном процессе подразделяются на группы:

– основные – соответствуют основным функциям здания (жилые ком­наты жилых домов, школьные классы и кабинеты, зрительные залы театров и кино, торговые залы магазинов);

– вспомогательные – предназначены для обеспечения основных функций здания, но не определяют их (конференц-залы, архивы, фойе и кулуары театров, подсобные помещения магазинов и музеев и др.);

– обслуживающие – повышающие комфорт и санитарно-гигиеничес­кие условия, но не имеющие прямого отношения к основной функции здания (вестибюли, холлы, санитарные узлы, буфеты общественных зданий);

– коммуникационные – необходимы для связи внутри здания (лестницы, лифты, эскалаторы, коридоры, галереи);

– технические – иногда целые этажи – предусматривают для размещения инженерно-технического оборудования (машинные отделения лифтов, камеры мусоросборные, вентиляционные и кондиционирования).

Соответствующий функциям здания набор помещений в процессе архитектурного проектирования складывается в объем определенной формы. Общую форму здания, основанную на простых или сложных геометрических телах, расчленяют разнообразные элементы: ризалиты, эркеры, балконы, лоджии, оконные и дверные проемы, ниши, раскреповки, колонны, пилястры, карнизы, пояса, швы, цоколи, пилястры, тяги, карнизы, аттики, фронтоны, сандрики, порталы и т.д.

Форма здания и его элементов непосредственно связана с конструктивной структурой. Основные конструктивные элементы или части здания – фундаменты, стены и отдельные опоры, перекрытия, полы, крыши и кровли, лестницы, окна и двери, перегородки и др.

Здание состоит из отдельных взаимосвязанных между собой час­тей, имеющих определенное назна­чение. Эти части подразделяются на три основные группы: объемно-планировочные элементы — крупные части, на которые можно разделить весь объем здания (этаж, лестничная клетка, веранда, чердак, мансарда и т. д.); конструктивные элементы — отдельные части здания, которые определяют структуру здания, составляют его скелет (фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, лестницы и др.); строительные изделия — сравнительно мелкие элементы, из которых слага­ются конструктивные элементы (стены выкладываются из отдель ных кирпичей, лестницы — из сту­пеней и косоуров, перекрытия — из отдельных плит и балок и т. д.). По своему назначению все конструктивные элементы здания подразделяются на несущие и ограждающие.

Несущие конструктивные элементы воспринимают все нагруз­ки, возникающие в здании или действующие на здание, ограждающие отделяют помещения от внешнего пространства и одно помещение от другого. В ряде случаев конструктивные элементы выполняют и несущую и ограждающую функции од­новременно.

Основными конструктивными элементами здания являются: фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, крыши, лестницы, пе­регородки, двери, окна.

Фундаменты представляют собой нижние, подземные части здания, которые воспринимают на себя всю нагрузку от здания и действующих на него сил (ветер, снег и др.) и распределяют эту нагрузку на грунт.

Стены — вертикальные ограждающие конструкции, бывают наружные и внутренние. Часто они выполняют и несущую функцию. В зависимости от этого их разделяют на несущие, самонесущие и ненесущие (навесные). Несущие стены воспринимают нагрузку от перекрытий и крыши здания и передают их вместе с собственным весом на фундамент.

Самонесущие стены тоже опираются на фундамент, но передают ему лишь собственный вес, так как являются только ограждающими конструкциями и не воспринимают нагрузок от перекрытий и крыши. Навесные стены — только ограждаю­щие конструкции, но опираются не на фундамент, а на колонны или перекрытия с помощью специальных конструктивных деталей.

Отдельные опоры (колонны, стойки, столбы) — вертикальные несущие элементы, воспринимающие нагрузку от пере­крытий и других элементов здания (например, от навесных стен), и передающие эту нагрузку вместе с собственным весом на фундамент.

Перекрытия представляют собой горизонтальные ограждения, разделяющие внутреннее пространство здания на отдельные этажи. Кроме того, они являются и несущими конструкциями, воспринимающими всю полезную нагрузку (массу людей, оборудования, мебели) и передаю­щими ее на стены или отдельные опоры. Перекрытия, разделяющие надземные этажи, называют междуэтажными. Перекрытие между первым этажом и подвалом — надподвальное, а между верхним этажом и чердаком — чердачное.

Крыша — конструкция, защищающая здание от атмосферных осадков. Крыша со­стоит из водонепроницаемой оболочки — кровли и поддерживающих ее несущих конструкций. При отсутст­вии чердака верхнее перекрытие называют совмещенным покрытием.

Лестница — конструкция, которая служит средством сообщения между этажами. Лестницы бывают внутренние и наружные. Внутренние лестницы по противопожарным требованиям ограждают со всех сторон несгораемыми стенами. Это помещение называется лестничной клеткой.

Перегородки — вертикальные ограждающие конструкции, отделяю­щие одно помещение от другого. Перегородки опираются на междуэтажные перекрытия и этим отличаются от внутренних стен, которые опираются на фундамент.

Двери — проемы в стенах и перегородках для сообщения между отдельными помещениями — заполняют, как пра­вило, деревянными конструкциями. которые, называются дверным блоком. Дверной блок состоит из ко­робки и дверного полотна.

Окна — проемы в наружных стенах, преду­смотренные для обеспечения помещений естественным освещением, для зрительной связи внутреннего пространства с наружным и для проветривания помещений. Проемы заполняют ограждающей светопрозрачной конструкцией, которая на­зывается оконным блоком, состоя­щим из коробки и переплетов.

Существуют и другие конструктивные элементы зданий: балконы, козырьки, шахты лифтов, фонари и др. Но, не являясь обязательными для каждого здания, они не входят в состав основных конструктивных элементов. В состав здания также входят санитарно-технические уст­ройства и инженерное оборудование для нужд отопления, вентиляции, водоснабжения, мусороудаления, тепло-, электро- и газоснабжения и др.

Унификация объемно-планировочных параметров зданий, размеров конструкций и строительных изделий осуществляется на основе Единой модульной системы (ЕМС).

ЕМС – совокупность правил координации размеров объемно-плани­ровочных и конструктивных элементов зданий, размеров строительных изделий и оборудования на основе кратности этих размеров установленной единице, то есть модулю (М).

В соответствии со строительными нормами объемно-планировоч­ный элемент – часть объема здания с размерами, равными шагу, пролету и высоте этажа.

Конструктивным элементом считают отдельную относительно самостоятельную конструктивную часть здания (например, лестничный марш, перекрытие, заполнение оконного или дверного проема).

В качестве основного модуля (М) принята величина 100 мм. Все размеры здания должны быть кратными М. Для повышения степени унификации приняты производные модули: укрупненные и дробные.

Укрупненные модули 6000, 3000, 1500, 1200, 600, 300, 200 мм, обозначаемые соответственно: 60М, 30М, 15М, 12М, 6М, 3М, 2М.

Они предусмотрены для уменьшения количества объемно-планиро­вочных параметров зданий (шагов, пролетов, высот этажей) и соответственно количества типоразмеров унифицированных конструкций.

Дробные модули 50, 20, 10, 5, 2, 1 мм, обозначаемые соответственно: 1/2М, 1/5 М, 1/10М, 1/20М, 1/50М, 1/100М.

Применяются для назначения размеров относительно небольших сечений конструктивных элементов, толщины плитных и листовых материалов.

Взаимное расположение объемно-планировочных элементов здания в пространстве устанавливают с помощью трехмерной пространственной системы плоскостей (рис. 5).

Конструктивные элементы производственного здания приняты с учетом района строительства.

Для города Пензы: глубина промерзания грунта – 1, 3 м; глубина закладки фундамента – 1, 7 м.

Фундаменты для колонн сечением 400х400 – сборные железобетонные стаканного типа, ступенчатые. Фундаментные балки – железобетонные, длиной 6 м, под панельные навесные стены и кирпичные несущие противопожарные стены.

Колонны сборные железобетонные с консолями сечением 400х400 мм для производственных зданий.

Покрытие балочное сборное. Балки покрытия железобетонные, двутаврового сечения, плоские, длиной 17, 96 м, высотой 1500 мм.

Плиты покрытия железобетонные, размером 6х3 м.

Наружные стены панельные, однослойные, железобетонные, навесные.

Конструкции полов приняты в соответствии со СНиП 2.03.13-88, покрытие полов в помещениях В и Д– устойчивые к воздействию воды и щелочных растворов, с малым пылеотделением.

Оконные проемы – отдельные, двойного остекления, стеклопакеты, шириной, 3, 0м, 1, 5м и 1, 0м. Двери открываются наружу. Наружные двери имеют тепловой шлюз. В здании установлены лестницы сборные железобетонные по УГС. Ширина площадок и маршей стандартная. Высота марша – 1, 2 м. Лестничная клетка выполнена из кирпича, толщина стен – 380 мм. Имеются 1грузовой лифт

Лифт расположен в специальной шахте, огражденной кирпичными стенами. Конструкция кровли – приняты балки покрытия плоские (i=0) с параллельными поясами пролетом 18 м. Предусмотрен внутренний водоотвод. Кровля для помещений В и Д:

- плита покрытия;

- 2 слоя битумной мастики (пароизоляция);

- Керамзитобетон;

- выравнивающий слой;

- водоизоляционный ковер для плоской кровли;

- пароизоляция;

- цементный раствор;

- керамзитобетон

Кровля для категории Б состоит из следующих элементов:

- плита покрытия с отверстиями, железобетонная, ребристая;

- арматурная сетка;

- асбестоцементные волнистые листы усиленного профиля;

- шлаковая засыпка;

- цементно-песчаный слой;

- водоизоляционный ковер для плоской кровли.

Компоновка оборудования Технологическое оборудование располагается правильными рядами с соблюдением необходимых расстояний между рядами с соблюдением необходимых расстояний между аппаратами и строительными конструкциями с учетом удобства монтажа, обслуживания и ремонта. С той же целью предусмотрены обслуживающие и несущие площадки, снабженные металлическими лестницами с перилами. Основные проходы по цехам выполнены в соответствии с действующими нормами.

63. Строительная архитектура – неотъемлемая часть строительной культуры. В современной архитектуре можно выделить следующие направления – неомодернизм, постмодернизм, эклектика и хай-тек. Эклектика представляет собой смешение нескольких архитектурных стилей. Эклектизм требует от архитектора композиционного мастерства и виртуозности. Но единый стиль в архитектуре отсутствует.

Основными строительными материалами являются сталь, стекло, железобетон, полиматериалы, бетон. В конце 19 века появился стиль модерн, который пришел на смену эклектике. Существовал этот стиль на протяжении двадцати лет. Целью модерна является создание нового синтетического стиля – от усложненных форм архитекторы переходят к более простым конструкциям. Для модерна характерны несимметричные планы, объемные здания, использовалось очень большое количество декора. С течением времени, модерн стал более рациональным – отказались от украшения фасадов архитектурными рисунками.

Среди новых строительных материалов – глазурные плитки и облицовочный кирпич. Именно в это время начинают делать выносные конструкции – козырьки и навесы, а также появилась возможность покрывать фасады зданий стеклом. В современном строительстве роль стекла сложно переоценить. Его используют в промышленном, жилищном и гражданском строительстве. В послевоенное время в архитектуру приходит новый стиль – постмодернизм, в котором используются необычные материалы и конструкции. Основной чертой модернизма стала глобализация в архитектуре. Такой стиль нельзя обвинить в одинаковости, наоборот, модернизм - это многообразие. К середине 20 века появился стиль минимализм, который характеризуется отсутствием декора и поиском новых колористических решений. На смену минимализму пришел стиль хай-тек.

Это стиль высоких технологий, который пропагандирует эстетику материала. Применение комбинированных систем их тросовых и жестких элементов, которые подчеркивают " техничность" композиции – отличительная черта хай-тека. В настоящее время, современность в архитектуре проявляется в очень смелых решениях, поэтому, иногда просто невозможно отличить промышленный объект от жилого дома. Объяснить это можно тем, что быстро развивается техника, растут города, а как следствие, увеличилась потребность в строительстве.

Современная архитектура – это еще и новые строительные технологии, поэтому ее качество зависит от того, насколько хорошо архитектор разбирается в новейших строительных технологиях, новых конструктивных решениях и умеет использовать новые приемы в синтезе искусств.

Строи́ тельные материа́ лы — материалы для возведения и ремонта зданий и сооружений.

Наряду со «старыми» материалами, такими как древесина, камень и кирпич, с началом промышленной революциипоявились новые стройматериалы — бетон, сталь, стекло и пластмасса. В настоящее время широко используютпредварительно напряжённый железобетон и металлопластик.

В процессе строительства, эксплуатации и ремонта зданий и сооружений строительные изделия и конструкции, из которых они возводятся, подвергаются различным физико-механическим, физическим и технологическим воздействиям. От инженера-строителя требуется со знанием дела правильно выбрать материал, изделия или конструкцию которая обладает достаточной стойкостью, надёжностью и долговечностью для конкретных условий.

Строительные материалы и изделия, в соответствии с теорией ИСК, делятся на: ^[1]

· Природные (естественные) — без изменения состава и внутреннего строения:

· неорганические (каменные материалы и изделия);

· органические (древесные материалы, солома, костра, камыш, лузга, шерсть, коллаген).

· Искусственные:

· Безобжиговые (твердение при нормальных условиях) и автоклавные (твердение при температуре 175—200 °C и давлении водяного пара 0, 9-1, 6 МПа);

· неорганические (клинкерные и клинкеросодержащие цементы, гипсовые, магнезиальные и др.);

· органические (битумные и дектевые вяжущие вещества, эмульсии, пасты);

· полимерные (термопластичные и термореактивные);

· комплексные:

· смешанные (смешения нескольких видов минеральных веществ);

· компаундированные (смеси и сплавы органических материалов);

· комбинированные (объединение минерального с органическим или полимерным).

· Обжиговые — твердение из огненных расплавов:

· шлаковые (по химической основности шлака);

· керамические (по характеру и разновидности глины и др. компонентов);

· стекломассовых (по показателю щелочности шихты);

· каменное литье (по виду горной породы);

· комплексное (по виду соединяемых компонентов, например: шлакокерамические, стеклошлаковые).

По применению классифицируются на две основные категории. К первой категории относят — конструкционные: кирпич, бетон, цемент, лесоматериалыи др. Их применяют при возведении различных элементов зданий (стен, перекрытий, покрытий, полов). Ко второй категории — специального назначения: гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические, отделочные и др.