Архитектура гражданских и промышленных зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРС ЛЕКЦИЙ

АРХИТЕКТУРА ГРАЖДАНСКИХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

Бендеры

2012

1. Понятия о зданиях и сооружениях. Требования к ним. Классификация зданий по параметрам

Понятие об индустриализации строительства. Унификация, типизация и стандартизация сборных конструкций и деталей. Единая модульная система (ЕМС) в строительстве.

Здания -- это наземные сооружения, имеющие внутреннее пространство, предназначенное для проживания, труда, удовлетворения тех или иных нужд человека и общества (жилые дома, производственные корпуса, клубы, больницы и т. п.).

Инженерные сооружений или, для краткости, просто сооружения-наземные, подземные и подводные сооружения, не имеющие внутреннее пространство (мосты, транспортные эстакады, градирни, тоннели, плотины, заводские дымовые трубы, подземные переходы, метрополитены, телебашни и т. п.).

Требования к зданиям и сооружениям.

При проектировании и строительстве в зданий и сооружений , согласно действующим строительным нормам и правилам и условиям эксплуатации, предъявляются следующие требования:

-функциональная целесообразность(технологические требования): здания должны соответствовать своему назначению.

Здание соответствует своему назначению, если количество и ширина пролетов, шаг колонн, размеры внутренних помещений, материал конструкций соответствуют общественно-бытовым и производственным условиям, для которых ее построено и позволяет создать наилучшие условия труда и быта.

-технические: быть прочными и устойчивыми, долговечными и огнестойкими.

Прочность и устойчивость здания обеспечиваются прочностью выбранных конструкций, материалов и надежностью их соединений и созданием такой пространственной жесткости здания, которое может сопротивляться нагрузкам (ветровым, крановым и др.), действующих на нее.

Долговечность - это способность здания сохранять основные свои свойства в процессе эксплуатации.

Огнестойкость строения - зависит от применяемых стройматериалов, которые делятся на группы возгораемости (несгораемые, трудносгораемые, и сгораемые) и их пределом огнестойкости - длительностью сопротивления стройматериала высокой температуре и открытому пламени.

- архитектурно-художественные: требования, обусловливающие соответствие внешнего облика, интерьеров, применяемых материалов и отделки здания его назначению, а также высокое качество изготовления элементов и деталей и выполнения строительно-монтажных работ.

- экономические: требования, обусловленные нормативными объемно-планировочными, техническими и стоимостными показателями, обеспечивающие минимальные затраты на строительство и эксплуатацию здания.

Классификация зданий:

-по назначению -- гражданские, промышленные, сельскохозяйственные;

-по этажности -- малоэтажные (до 5 этажей), средней этажности (5-12 этажей), высотные (более 12 этажей);

-по конструкции стен -- мелкоэлементные (из кирпича, керамического камня, мелких блоков и др.), крупноэлементные (из крупных блоков, панелей, объемных блоков);

-по способу возведения -- полносборные, монтируемые из конструкций и деталей заводского изготовления, и неиндустриальные, выкладываемые из мелкоштучных изделий (кирпича, керамического камня);

-по степени долговечности (т.е. по способности конструктивных элементов сохранять требуемые эксплуатационные качества) --на четыре степени: I -- со сроком службы более 100 лет, II -- 50-100, III -- 20-50, IV -- до 20 лет (временные здания);

-по степени огнестойкости --(т.е. по возможности частей здания сохранять при пожаре функции несущих и ограждающих элементов): I--III -- с каменными конструкциями, IV -- с деревянными оштукатуренными, V -- с деревянными неоштукатуренными.

- по классу капитальности - по совокупности требований, касающихся степени долговечности, огнестойкости и других эксплуатационных качеств, все здания делятся на четыре класса:

I класс-- крупные промышленные и общественные здания, жилые дома в 9 этажей и более с повышенными эксплуатационными и архитектурными требованиями;

II класс -- большинство небольших промышленных и общественных зданий, жилые дома до 9 этажей с высокими эксплуатационными и архитектурными требованиями;

III класс -- здания со средними эксплуатационными и архитектурными требованиями, жилые дома до 5 этажей;

IV класс -- временные здания с минимальными эксплуатационными и архитектурными требованиями.

Класс здания устанавливает проектная организация, разрабатывающая рабочие чертежи, указания по отнесению проектируемых зданий и сооружений к тому или иному классу, а также эксплуатационные требования, степень долговечности и огнестойкости их основных конструктивных элементов приведены в нормах проектирования соответствующих зданий и сооружений.

Индустриализация строительства

В современных условиях здания возводят на основе широкого использования сборных конструкций и деталей, выпускаемых предприятиями строительной индустрии; комплексной механизации строительных работ; организации поточного строительства с применением электронно-вычислительной техники.

Таким образом, индустриализация строительства -- ЭТО комплексно-механизированный процесс возведения зданий и сооружений.

Унификация, типизация и стандартизация сборных конструкций и деталей.

Унификация, т. е. предельное ограничение типоразмеров сборных конструкций и деталей, упрощает технологию заводского изготовления и ускоряет производство монтажных работ. Унификация строительных конструкций основывается на уменьшении разнообразия объемно-планировочных параметров здания. Наиболее совершенные конструкции по архитектурным, техническим и экономическим требованиям и пригодные для многократного использования в строительстве утверждаются в качестве типовых.

Типизация -- это отбор из числа унифицированных наиболее экономичных конструкций и деталей, пригодных для их многократного использования в строительстве. Таким образом, типизация позволяет не только сократить число типоразмеров строительных конструкций и зданий, но и значительно упрощает и удешевляет строительство.

Стандартизация -- это завершающий этап унификации и типизации строительных конструкций и деталей. Типовые конструкции, прошедшие проверку в эксплуатации и получившие широкое распространение, утверждают в качестве стандартов (образцов). Размеры, форма и качество таких конструкций устанавливаются стандартами.

Единая модульная система (ЕМС) в строительстве -- это совокупность правил взаимного согласования размеров зданий и сооружений, а также размеров и расположения их элементов, строительных конструкций, изделий и элементов оборудования.

Основным принципом ЕМС является кратность размеров некоторой величины, называемой модулем.

Применение ЕМС способствует уменьшению количества типов и размеров строительных изделий, благодаря чему сокращаются сроки проектирования и возведения зданий и сооружений, улучшается качество и снижается стоимость строительства.

Основным модулем ЕМС является размер 100 мм, который обозначается М. Производные модули, превышающие основной, называют у к р у п н е н н ы м и. Кратными им назначают размеры основных объемно-планировочных параметров зданий (пролетов, шагов, высоты этажей) и номинальные -- размеры крупных строительных изделий (стеновых панелей и блоков, панелей и плит перекрытий и др.).При проектировании рекомендуется оперировать следующими укрупненными модулями мм: 200 (2 М), 300 (3 М), 600 (6 М), 1200 (12 М), 3000 (30 М), 6000 (60 М).Производные модуля, являющиеся частью основного, называют дробными. Кратными им назначают размеры элементов строительных изделий, толщину плитных и. листовых материалов и др.

ЕМС предусматривает три вида размеров (рис.1):

-- номинальные (Lн )-- проектные размеры между разбивочными осями здания, а также размеры конструктивных элементов и строительных изделий между их условными гранями; эти размеры всегда назначаются кратными модулю;

-- конструктивные (Lк)-- проектные размеры элементов и изделий между их действительными гранями; они, как правило, меньше номинальных размеров на величину необходимых швов или размеров;

-- натурные (Lф)-- фактические размеры элементов и конструкций, получившиеся в процессе изготовления или постройки; они могут отличаться от проектных в пределах установленных допусков.

2. Понятие о проекте. Состав и содержание проектной документации. Стадии проектирования. Типовое и индивидуальное проектирование. Привязка типовых проектов к местным условиям

Проект - комплект технических документов, полностью характеризующих намеченное к строительству здание, сооружение или их комплекс.

В состав проекта здания входят:

пояснительная записка - включает краткое описание всех конструкций и принятых решений, необходимые расчеты, спецификации и ведомости элементов, технические указания и др.;

основные чертежи здания - схема генерального плана, ситуационный план, планы подвала, типового и неповторяющихся этажей, фасады, характерные разрезы, необходимые чертежи по технологии и организации строительства;

сметы ;

демонстрационные материалы (если таковые требуются).

Стадии проектирования . Проектирование может осуществляться в две и одну стадию.

1. Двухстадийное проектирование применяют для составления типовых проектов и индивидуальных сложных зданий и сооружений:

На первой стадии разрабатывают собственно проект со сводным сметным расчетом. (служит для рассмотрения и оценки архитектурно-планировочного и конструктивного решения здания, его общей сметной стоимости и основных технико-экономических показателей, а также принятия решения об его утверждении. Может быть разработано несколько вариантов решений здания, что позволяет осуществлять многоаспектный поиск наиболее рационального решения здания.

На второй стадии на основе утвержденного проекта разрабатывают рабочую документацию со сметами, по которым и будут осуществлены все строительномонтажные работы.

2. Одностадийное проектирование осуществляется для зданий с несложным техническим решением и при привязке типовых проектов к условиям места строительства. При этом на основе задания на проектирование составляют рабочий проект со сводным сметным расчетом.

Типовое и индивидуальное проектирование.

Типовое проектирование - разработка типовых проектов предприятий, зданий и сооружений, предназначенных для многократного применения . (проекты жилых домов, школ, детских садов, яслей, общежитий и др.)

Индивидуальное проектирование - разработка проектов для уникальных зданий ( театров, клубов, кинотеатров, зданий цирка, выстовочных центров, вокзалов и др.

Привязка типовых проектов к местным условиям. Типовые проекты гражданских зданий разрабатывают без учета конкретных условий строительства. Такие проекты местные проектные организации привязывают, т. е. приспосабливают к условиям участка застройки.

При привязке типового проекта:

Перерабатывают конструкции фундаментов с учетом гидрогеологических и топографических условий площадки.

Уточняют высоту цокольного этажа в зависимости от рельефа местности.

Проектируют подключения к сетям водоснабжения, теплофикации, канализации и другие.

Уточняют толщину ограждающих конструкций, число отопительных приборов в зависимости от расчетной зимней температуры.

Заменяют отдельные конструктивные элементы на индустриальные конструкции и детали, выпускаемые местными предприятиями стройиндустрии.

Уточняют сметную стоимость объекта в соответствии с условиями привязки.

Чертежи типового проекта в процессе привязки корректируют. При небольших изменениях в соответствующие листы проекта вносят необходимые уточнения. При значительных изменениях, например замене ленточных фундаментов свайными, выполняют расчеты и разрабатывают новые чертежи. После завершения привязочных работ откорректированные чертежи передают строительной организации.

3. Нагрузки и воздействия на элементы зданий и сооружений, их классификация

Здания в целом и их отдельные части испытывают различные влияния от нагрузок (механических усилий) и воздействий, например от изменения температуры наружного и внутреннего воздуха. Под влиянием этих нагрузок и воздействий в материалах конструкций зданий возникают внутренние силы, величина которых, приходящаяся на единицу площади (интенсивность внутренних сил), называется напряжением.

Классификация нагрузок.

1. В зависимости от продолжительности действия нагрузки делят на:

-постоянные - нагрузки от веса несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, массы и давления грунтов, воздействия предварительного напряжения железобетонных конструкций.

-временные: длительные, кратковременные, особые.

Длительными являются нагрузки от веса стационарного оборудования на перекрытиях -- станков, аппаратов, двигателей, емкостей и т. п.; давление газов, жидкостей, сыпучих тел в емкостях; нагрузки в складских помещениях, холодильниках, архивах библиотеках и подобных зданиях и сооружениях; установленная нормами часть временной нагрузки в жилых домах, служебных и бытовых помещениях; длительные температурные технологические воздействия от стационарного оборудования; нагрузки от одного подвесного или одного мостового крана

Кратковременными являются нагрузки от веса людей, деталей, материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования -- проходах и других свободных от оборудования участках; часть нагрузки на перекрытиях жилых и общественных зданий; нагрузки, возникающие при изготовлении, перевозке и монтаже элементов конструкций; нагрузки от подвесных и мостовых кранов, используемых при возведении или эксплуатации зданий и сооружений; снеговые и ветровые нагрузки; температурные климатические воздействия.

К особым нагрузкам относятся: сейсмические и взрывные воздействия; нагрузки, вызываемые неисправностью или поломкой оборудования и резким нарушением технологического процесса (например, при резком повышении или понижении температуры и т. п.); воздействия неравномерных деформаций основания, сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта (например, деформации просадочных грунтов при замачивании или вечномерзлых грунтов при оттаивании), и др.

2. По характеру действия нагрузки делятся на:

статические (меняющиеся постепенно) ;

динамические (ударные, быстро и периодически изменяющиеся).

Все эти факторы, воздействуя на здание в отдельности и в совокупности, могут вызывать те или иные разрушения конструкций и изменять параметры внутренней среды производства. Сюда относятся: снижение несущей способности конструкций вследствие изменения структуры материалов, потеря теплозащитных качеств ограждений из-за увлажнения, переохлаждения или перегрева помещений, химическая коррозия материалов конструкций, разрушение покрасок и облицовок, образование трещин в конструкциях и др.

При проектировании зданий учитывают как все отдельные факторы, так и комплексное воздействие их в наиболее неблагоприятных сочетаниях.

4. Многоэтажные гражданские здания, их функциональные схемы. Основные конструктивные элементы многоэтажных зданий, предъявляемые к ним требования

Внешний облик здания зависит от его функциональных особенностей.

И функциональные, и художественные задачи архитектуры материализуются в конкретных конструктивных формах, обеспечивающих прочность, надежность, долговечность зданий, сооружений и их элементов.

Функциональная схема дает информацию о структуре функциональных связей объекта и о последовательности происходящих функциональных процессов.

Один и тот же функциональный процесс может иметь несколько рациональных схем организации внутреннего пространства или объемно-планировочных схем. Выбор той или иной планировочной схемы определяется характером самих функциональных процессов, но во всех случаях структура среды должна соответствовать структуре функций.

Известные возможные сочетания пространств внутри здания сводятся к шести основным схемам: ячейковой, коридорной, анфиладной, зальной, павильонной и смешанной или комбинированной

Ячейковая схема состоит из частей, в которых функциональные процессы проходят в небольших равновеликих пространственных ячейках (например, детские и школьные здания, лечебные и административные учреждения).

Коридорная схема складывается из сравнительно небольших ячеек, вмещающих части единого процесса и связанных общей линейной коммуникацией, коридором. Ячейки могут располагаться с одной или с двух сторон связывающего их коммуникационного коридора.

Анфиладная схема представляет собой ряд помещений, расположенных друг за другом и объединенных между собой сквозным проходом. Анфиладная схема применяется и зданиях музеев, выставок, некоторых типов магазинов и предприятий службы быта (салонный тип).

Зальная схема основана на создании единого пространства для функции, требующих больших нерасчлененных площадей, вмещающих массы посетителей. Зальная схема характерна для зрелищных, спортивных зданий, крытых рынков и т. п.

Павильонная схема построена на распределении помещений или их групп в отдельных объемах павильонах, связанных между собой единым композиционным решением (генеральным планом), например, павильонный рынок, состоящий из павильонов «овощи фрукты», «мясо», «молоко»; дома отдыха с павильонами спальных корпусом и т. п.

Комбинированные схемы - сочетание и совместное использование перечисленных выше схем. Таковы, например, клубы, библиотеки, дворцы культуры, в которых смешанная схема вызывается сложностью функциональных процессов.

Многоэтажные гражданские здания -- это главным образом жилые дома, здания гостиниц, общежитий, больниц, административные здания и т. п.

Наиболее общие требования к многоэтажным зданиям всех типов -- обеспечение огнестойкости и долговечности конструкций.

Многоэтажные здания относятся обычно к I, II классам по капитальности. Это означает, что степени огнестойкости и долговечности конструкций гражданских зданий должны быть не ниже П класса; поэтому для зданий выше пяти этажей номенклатура строительных материалов несущего остова ограничена каменными, бетонными, железобетонными материалами.

Многоэтажные гражданские (жилые и общественные) и производственные здания имеют следующие конструктивные элементы:

Фундаменты -- подземная часть здания, воспринимающая нагрузки от вышележащих элементов и передающая их на грунт. Фундаменты подвержены воздействию грунтовых вод, нередко агрессивных и переменной температуры. Поэтому для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водостойкостью и морозостойкостью: железобетон, бетон, бутовый камень.

По конструктивному решению различают ленточные, столбчатые, сплошные и свайные фундаменты.

Ленточные фундаменты выполняют в виде сплошной полосы под стенами здания; их монтируют из железобетонных плит и блоков стен подвала. Столбчатые фундаменты имеют квадратную или прямоугольную форму в виде отдельных опор, расположенных под колоннами здания; такие фундаменты изготовляют из бетонной смеси, уложенной в опалубку (форму). Сплошные фундаменты представляют собой бетонную плиту, расположенную под всей площадью здания. Фундаменты также бывают свайные, когда здание опирается на погруженные в грунт деревянные, бетонные или железобетонные сваи, или обычные, имеющие плоскую подошву. здание многоэтажный стена элемент

Стены (наружные и внутренние) -- вертикальные ограждения, защищающие помещения здания от воздействия внешней среды и отделяющие одно помещение от другого. По конструктивному решению различают мелкоэлементные, крупноблочные и крупнопанельные стены. Как наружные, так и внутренние стены воспринимают ветровые нагрузки на здание, обеспечивают звуко- и теплоизоляцию помещений. Несущие стены должны обладать необходимой прочностью, устойчивостью, капитальностью.

Мелкоэлементные стены выкладывают из кирпича, керамического камня, мелких блоков. Крупноблочные стены монтируют на высоту этажа из двух рядов блоков (угловых, перемычечных, подоконных). Крупнопанельные стены монтируют из крупноразмерных элементов размером на одну или две комнаты.

Опоры выполняют в виде кирпичных столбов, железобетонных колонн (прямоугольного, квадратного или круглого сечения), стоек из асбестоцементных труб, заполненных бетоном. Все виды опор заменяют внутренние стены и воспринимают нагрузки от вышерасположенных конструктивных элементов.

Ригели -- горизонтальные конструктивные элементы, являющиеся опорой для панелей междуэтажного перекрытия.

Перекрытия -- горизонтальные элементы, разделяющие здание на этажи и передающие нагрузку на стены или колонны; их выполняют из многопустотных или сплошных сборных железобетонных панелей.

В зависимости от места расположения перекрытия называют междуэтажными (разделяют смежные этажи в здании), надподвальными (отделяют первый этаж от подвала) и чердачными (отделяют верхний этаж от чердака).

Перегородки -- вертикальные ограждения, разделяющие смежные помещения и не воспринимающие нагрузок от вышележащих конструктивных элементов. Их устанавливают на междуэтажном перекрытии. Перегородки выкладывают из кирпича, гипсобетонных плит, мелких блоков, а также монтируют из крупнопанельных гипсобетонных или железобетонных панелей.

Лестницы -- конструктивные устройства для сообщения между этажами здания. В современных зданиях лестницы монтируют из сборных железобетонных площадок и маршей. Ступени маршей, примыкающие к площадкам, называют фризовыми. Горизонтальную плоскость лестничных ступеней называют проступью, а вертикальную -- подступенком.

Крыша -- конструктивный элемент, завершающий здание и защищающий его от воздействия внешней среды. По конструктивному решению различают крыши чердачные , имеющие пространство -- чердак между перекрытием верхнего этажа и крышей, и бесчердачные, объединяющие в один конструктивный элемент перекрытие верхнего этажа и кровлю.

В качестве покрытия, называемого кровлей, используют асбестоцементные листы, керамические и бетонные плитки, черепицу, толь, рубероид, кровельную сталь.

Окна -- светопрозрачные ограждения, используемые для освещения и проветривания помещений. Их заполняют стеклом, ' стеклоблоками, профильным стеклом.

Двери -- подвижные ограждения, обеспечивающие связь между помещениями, а также вход и выход из здания.

5. Основания, их виды. Требования, предъявляемые к грунтам оснований. Способы упрочнения оснований

Прочность и устойчивость любого сооружения прежде всего зависят от надежности основания и фундамента.

Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения.

Основания бывают естественными и искусственными.

1. Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения. Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения. К грунтам, пригодным для устройства естественных оснований, относятся скальные и нескальные.

2. Искусственными основаниями называют грунты, которые по механическим свойствам в своем природном состоянии не могут выдерживать нагрузки от зданий и сооружений. Поэтому для упрочнения слабых грунтов необходимо выполнять различные инженерные мероприятия. К слабым относятся грунты с органическими примесями и насыпные грунты.

Грунты с органическими примесями включают: растительный грунт, ил, торф, болотный грунт. Насыпные грунты образуются искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки. Перечисленные грунты неоднородны по своему составу, рыхлые, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью. Поэтому в качестве оснований их используют только после укрепления уплотнением, цементацией, силикатизацией, битумизацией или термическим способом.

Требования, предъявляемые к грунтам оснований.

Естественные основания должны:

а) обладать небольшой и равномерной сжимаемостью. В естественном состоянии между частицами грунта существуют поры, которые под действием нагрузки уменьшаются, и грунты уплотняются. Это явление вызывает равномерную осадку здания, не представляющую для него опасности.

б) иметь достаточную несущую способность (прочность), которая определяется физико-механическими свойствами грунтов;

в) избежать пучения, возникающего когда замерзшие грунты увеличивают свой объем, а при оттаивании, наоборот, уменьшают. Такое явление вызывает неравномерную осадку здания и появление в нем трещин, если оно не учтено при конструировании здания;

г) противостоять действию грунтовых вод и обладать неподвижностью-движение воды может растворять отдельные породы или выносить из толщи грунта мельчайшие частицы. Это увеличивает пористость основания и снижает его несущую способность.

Деформацию основания, при которой происходит коренное изменение структуры грунтов, называют просадкой. Просадка возможна также при недостаточной толщине слоя плотных грунтов, если ниже залегают слои слабых грунтов.

Способы упрочнения оснований.

Методы искусственного улучшения оснований делятся на: механические, физические и химические.

К механическим методам относятся глубинное уплотнение грунтовыми и песчаными сваями, трамбование и виброуплотнение грунтов, замена грунтов основания более прочными грунтами, применение шпунтовых ограждений.

К физическим методам относятся уплотнение грунтов при помощи понижения уровня грунтовых вод и вертикальный дренаж грунтов основания.

К химическим методам относятся цементация, электрохимическое и термическое закрепления грунтов, однорастворный и двухрастворный химические методы закрепления грунтов.

6. Фундаменты, предъявляемые к ним требования. Классификация фундаментов. Конструктивные особенности фундаментов

Фундамент- подземная часть здания, которая воспринимает все нагрузки от здания и передает их на грунт основания.

Требования к фундаментам:

1) прочность;

2) устойчивость, на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента;

3) устойчивость к агрессивным грунтовым водам;

4) стойкость к атмосферным факторам (морозостойкость; пучение грунтов при замерзании);

5) соответствие по долговечности сроку службы здания;

6) индустриальность;

7) экономичность.

Стоимость фундаментов от общей стоимости здания составляет: с бесподвальным решением 8-10%; с подвалом 12-15%, а трудоемкость составляет 10-15%.

Классификация фундаментов:

- По конструктивной схеме фундаменты разделяются на: ленточные, столбчатые или отдельно стоящие, сплошные и свайные;

По материалу - бутовые, бутобетонные, бетонные, железобетонные а так же из метеллических и деревянных свай;

По глубине залегания - мелкие ( до 5 м.) и глубинные (белее 5 м.);

По характеру работы - жесткие, работающие на сжатие, и гибкие, работающие на сжатие и изгиб;

Конструктивные особенности фундаментов.

Монолитная плита - это сплошной фундамент из армированного бетона под всей площадью здания. Такой вид строительства фундамента применяется когда необходимо возвести строение на слабых, влажных, неоднородных грунтах с высоким уровнем стояния грунтовых вод. Так же этот вид фундамента подойдет при создания водонепроницаемой защиты подвалов. Монолитный фундамент является самым прочным, так как в отличии от сборных не имеет никаких швов и заделок. Такой незаглубленный, «плавающий» монолитный армировано-бетонный фундамент будет наилучшим вариантом при близости воды и весенних паводках.

Достоинства: - простота сооружения; возможность их выполнения в тяжелых пучинистых, подвижных и просадочных грунтах.

Недостатки:- достаточно дороги (из-за большого расхода бетона и металла на арматуру).

Свайные фундаменты- фундаменты, состоящие из отдельных свай, перекрытых сверху бетонной или железобетонной плитой или балкой (ростверком).Свайные фундаменты являются очень дорогими и трудоемкими в выполнении, поэтому в индивидуальном строительстве встречаются крайне редко. Свайный фундамент используется в случаях, когда на слабый грунт необходимо передать большие нагрузки. При этом нагрузка от здания передается на более плотные грунты, залегающие на глубине.

По типу материала сваи могут быть деревянными, бетонными, железобетонными, стальными и комбинированными.

По методу изготовления и погружения в грунт сваи подразделяются на забивные (опускаемые в грунт в готовом виде) и набивные (изготовляемые непосредственно в грунте, в пробуренных каналах).

По типу поведения в грунте выделяют сваи-стойки, имеющие под собой прочный грунт и передающие на него давление, и висячие сваи, используемые в случаях, когда глубина залегания прочного грунта достаточно велика (несущая способность таких свай определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи).

Деревянные сваи наиболее экономичны, но если они находятся во влажном грунте, они быстро гниют.

Сваи из железобетона стоят дороже, но они более долговечны и способны выдерживать большие нагрузки.

Достоинства: дают меньшую усадку; экономичны (снижают расход материалов, например, бетона v на 40%25);менее трудоемки (при их сооружении значительно уменьшается объем земляных работ); возможность сооружения на грунтах, обладающих низкой несущей способностью.

Недостатки: необходимость использования специальной техники.

Столбчатые фундаменты Наиболее распространенными и дешевыми являются столбчатые фундаменты. Особенно эффективны столбчатые фундаменты в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании. Ограничено их применение на слабонесущих грунтах при строительстве домов с тяжелыми стенами. Кроме того, при столбчатых фундаментах возникают сложности с устройством цоколя: если при ленточных фундаментах цоколь образуется как бы сам собой, являясь их продолжением, то при столбчатых заполнение пространства между столбами, стеной и землей - сложное и трудоемкое дело. Столбчатые фундаменты подводят под дома с легкими стенами (деревянные рубленые, каркасные, щитовые). Этот тип фундаментов по расходу материалов и трудозатратам в 1,5-2 раза экономичнее ленточных. Столбы возводятся во всех углах, местах пересечения стен, под простенками, под опорами тяжело нагруженных прогонов и других точках сосредоточения нагрузок. Расстояние между столбами принимается 1,2-2,5 м. По верху столбов должны быть уложены обвязочные балки для создания условий совместной их работы.

Фундаменты стаканного типа используют под каркасные здания, и состоят из блок-стаканов (сборные или монолитные).В блок-стаканы монтируются колонны и замоноличиваются. Под блок-стаканы устраивается песчаная подготовка.

Достоинства: экономичны; не трудоемки.

Недостатки:- недостаточная устойчивость в горизонтально подвижных грунтах; ограниченное применение на слабонесущих грунтах при строительстве зданий с тяжелыми стенами; сложность с устройством цоколя.

Ленточные фундаменты -фундаменты, возводимые непосредственно под стены дома или под ряд отдельных опор. В первом случае они имеют форму непрерывных подземных стен, во втором - состоят из железобетонных перекрестных балок

Ленточные фундаменты подводят под дома с тяжелыми стенами (бетонными, каменными, кирпичными и т. п.) или с тяжелыми перекрытиями. Их закладывают под все наружные и внутренние капитальные стены. Наличие под домом подвалов, теплых подполий, гаража или цокольного этажа делают просто необходимым выбор именно этого типа фундамента.

Для этого типа фундамента характерны большие объемы земляных работ и используемых материалов, значительный вес и трудоемкость возведения. Несмотря на это, ленточные фундаменты получили довольно широкое распространение, в основном благодаря простой технологии.

Ленточные фундаменты бывают монолитными и сборными (из крупных фундаментных бетонных или железобетонных блоков).

Достоинства ленточных монолитных : прочность; надежность; могут быть использованы для зданий любой формы;

Достоинства ленточных из железобетонных блоков: значительное сокращение сроков возведения; простота сооружения.

Недостатки ленточных из железобетонных блоков: менее практичны (пропускают воду в местах своего соединения);пригодны для зданий простых форм (при сложных архитектурных формах блоки, выпускаемые стандартных размеров, приходится обрезать).

Недостатки всех ленточных: увеличение срока строительства за счет производства земляных работ, заполнения бетоном опалубки; массивны; не экономичны; трудоемки;

7. Стены и перегородки из мелких и крупных элементов. Деформационные швы

По роду применяемых материалов стены могут быть каменные (из искусственных и естественных камней), деревянные, грунтовые и из синтетических материалов, По характеру работы стены бывают несущими, самонесущими и навесными.

Кирпич является одним из основных стеновых материалов. В современном строительстве свыше 40% гражданских зданий возводят из кирпича, при этом создаются большие возможности использования архитектурно-художественных качеств этою материала. Стандартный кирпич имеет размеры 120 х 65 х 250 мм. Кирпичные стены могут иметь следующие толщины: 120, 250, 380, 510, 640, 770 мм и более, что соответствует 1/2, 1, 11/2, 2; 21/2 кирпича и более.

Существенным недостатком стен из полнотелого кирпича (керамического или силикатного) является его большая плотность и относительно большая теплопроводность, обусловливающая необходимость возведения наружных стен в районах среднего климатического пояса толщиной 21/2 кирпича. Несущую способность массивных стен из керамического кирпича можно полностью использовать только в нижних этажах многоэтажных зданий и сооружений, Для экономии кирпича целесообразно применение так называемых облегченных кирпичных стен, в которых кирпич частично заменен эффективными теплоизоляционными материалами.

Стены из легкобетонных камней по сравнению с кирпичными имеют меньшую плотность и теплопроводность, Эти качества позволяют несколько сократить толщину стены .Они имеют размеры 390 х 190 х 188 мм.

Стены из природного камня целесообразно возводить при наличии в районе строительства горных пород с пористой структурой, обладающих малой плотностью и легко подвергающихся механической обработке. Из пористых пород изготовляют камни размером 390 х 190 х 188 мм.

Для устройства стен из крупных элементов применяются крупные стеновые панели однослойные и многослойные, а так же крупные стеновые блоки для двух.,трех., и четырехрядной разрезки. Кладка блоков ведется с перевязкой вертикальных швов.

Переход от кладки стен из штучных камней к монтажу из крупных блоков, а от них -- к крупным панелям в сочетании с другими сборными укрупненными элементами и далее к монтажу зданий из объемных элементов (блоков) дает возможность в значительной мере уменьшить объем работ, выполняемых непосредственно на строительной площадке, сократить сроки и снизить стоимость строительства. Достигается это как за счет повышения индустриализации строительства в целом, так и благодаря более целесообразной организации заводского изготовления конструкций, применению совершенной технологии, более широкому и эффективному использованию механизмов

Деформационные швы

Во избежание появления в стенах зданий трещин от неравномерной осадки фундаментов или вследствие деформации материала стены при колебаниях температуры устраивают деформационные швы:

Осадочные швы устраивают в случае различной этажности частей здания или если залегающие в основании грунты имеют различные физико-механические свойства. В этом случае шов разрезает здание полностью на отсеки, которые могут самостоятельно работать под нагрузкой, т.е. шов разрезает и стены и фундаменты.

Температурные швы как бы перерезают стену от верха до фундамента, расчленяя ее на отдельные отсеки, которые могут иметь размеры от 50 до 200 м в зависимости от материала стены и района строительства. Отсеки стен в деформационном шве сопрягаются обычно в виде паза (штробы) и гребня (рис. 5.16, а) с прокладкой между ними двух слоев толя и утеплением шва просмоленной паклей или гернитовым шнуром. Нередко используют устройство специальных компенсаторов (рис. 5.16,6) из гибких металлических пластинок, между которыми помещают утеплитель.

Антисейсмические швы. В районах, подверженных землетрясениям, здания для независимой осадки их отдельных частей разрезают на отдельные отсеки антисейсмическими швами. Эти отсеки должны представлять собой самостоятельные устойчивые объемы, для чего по линиям антисейсмических швов располагаются двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в несущий остов соответствующего отсека. Эти швы проектируются в соответствии с указаниями СНиПа. Антисейсмические швы также совмещаются с температурными при необходимости последних.

Усадочные швы делают в стенах, возводимых из монолитного бетона различных видов. Монолитные стены при твердении бетона уменьшаются в объеме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе твердения монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается; по окончании усадки стен швы наглухо заделывают.

8. Элементы перекрытия и покрытия гражданских зданий. Перекрытия по балкам и фермам. Лестницы, предъявляемые к ним требования. Классификация лестниц и их конструкции. Ограждения лестниц

По величине перекрываемого шага поперечных или пролета продольных стен (до 4,5; 7,2 и 15 м) различают три группы конструкций плит.

Плиты первой группы изготовляют в основном сплошными, размером «на комнату», с опиранием по трем или четырем сторонам, толщиной до 120 мм, из конструктивного или легкого бетона с ненапряженным армированием.

Плиты второй группы -- многопустотные, сплошные и шатровые размером «на комнату», с опиранием по трем или четырем сторонам или образующие замоноличенные настилы -- многопустотные и сплошные шириной до 2,4 м, с опиранием по двум коротким сторонам. Они формуются из конструктивного бетона марки не ниже 200 с напряжением рабочей арматуры электротермическим способом.

В настоящее время в кирпичных домах наибольшее распространение получили настилы из многопустотных плит толщиной 220 мм. Их приведенная высота 120 мм, масса 300 кг/м2, расход стали 4,4 кг/м2.

Настилы из сплошных плит толщиной 160 мм, с расходом стали 7 кг/м2 соответственно дороже, но значительно менее трудоемки в целом, включая устройство полов (см. лист. 8.07). Они широко применяются в панельных полносборных зданиях.

Шатровые плиты с толщиной полки 70 мм и высотой ребер 300 мм позволяют снизить высоту перекрытия на 100--150 мм, но ребрами фиксируют размеры помещений, препятствуя свободной компоновке плана. В связи с этим их применение в панельных зданиях сокращается.

К третьей группе могут быть отнесены плиты ТТ-образного сечения, шириной 3 м, с высотой ребер до 600 мм, опирающиеся в их торцах.

Они формуются из конструктивного бетона марки 300, 400 и армируются в растянутой зоне высокопрочной проволочной арматурой, напрягаемой механическим способом. Эти плиты применяются в отдельных случаях при возведении общественных зданий.

Разновидностями первой и второй групп служат специальные плиты балконов, лоджий и эркеров и плиты с отверстиями для прохождения сантехнических стояков.

В зависимости от конструктивного peшения, перекрытия бывают:

балочные, где основной несущий элемент -- балки, на которые укладывают настилы, накаты и другие элементы покрытия;

плитные, состоящие из несущих плит или настилов, опирающихся на вертикальные несущие опоры здания или на ригели и прогоны;

безбалочные, состоящие из плиты, связанной с вертикальной опорой несущей капителью.

В зависимости от используемого материала основных несущих элементов, непосредственно передающих нагрузки на стены и прогоны, перекрытия бывают железобетонные, деревянные и по стальным балкам. Применение последних в настоящее время крайне ограничено.

Междуэтажное перекрытие по металлическим балкам включает стальные конструкции каркаса, конструкции пола и подвесного потолка.

Для изготовления элементов стального каркаса применяются стальные оцинкованные холодногнутые профили.

Каркас перекрытия, показанный ниже, состоит из бортовых балок, прикрепляемых к стойкам каркаса, балок перекрытия.

Балки перекрытия опираются через бортовые балки на несущие стены сбоку при контактном стыке панелей стен или сверху панелей стен. По верху балок укладывается профилированный настил толщиной 0,6 мм, который развязывает верхний пояс балок из их плоскости, служит основанием под полы и образует горизонтальную диафрагму, воспринимающую поперечную ветровую нагрузку и передающую ее на поперечные стены. Настил крепят к бортовым балкам и к балкам перекрытия самосверлящими самонарезающими винтами.

Для устройства стального каркаса перекрытия при пролетах более 5м рекомендуется применять стальные фермы с параллельными поясами.

Сечение балок и элементов ферм перекрытия для обеспечения несущей способности и жесткости перекрытия должны рассчитываться в зависимости от шага и пролета балок или ферм и от передаваемой на перекрытие нагрузки.

Путями сообщения между этажами зданий служат лестницы, пандусы и механические средства (лифты и эскалаторы). Лестницы являются также путями для эвакуации людей из зданий и сооружений в аварийных условиях.

Лестницы должны удовлетворять требованиям :прочности, долговечности, создания необходимых удобств и безопасности при движении людей, пожарной безопасности.

Размещение лестниц в плане здания, их число и размеры зависят от назначения, габаритов и компоновки здания с учетом обеспечения удобной и в заданное время эвакуации людей.

Лестница состоит из маршей и площадок. Марш представляет собой конструкцию, состоящую из ступеней, поддерживающих их косоуров (располагаемых под ступенями) или тетив (примыкаемых к ступеням сбоку).

Лестничные площадки бывают этажными (на уровне этажа) и междуэтажными (промежуточными). Для безопасности и удобства движения лестничные марши и площадки оборудуют ограждениями с поручнями высотой 0,9 м.

По назначению лестницы подразделяют на основные, или главные, служащие для постоянного использования и эвакуации, вспомогательные -- для служебного сообщения между этажами и аварийные (наружные эвакуационные лестницы, пожарные),

По числу маршей в пределах высоты одного этажа лестницы делят на одно-, двух-, трех- и четырехмаршевые. В ряде зданий, когда лестницей пользуется небольшое число людей (например, в квартирах в двух уровнях), применяют винтовые лестницы.

Уклон лестничных маршей принимают по СНиПу (в зависимости от назначения а этажности зданий) для основных лестниц 1:2--1:1,75.

Ширина площадок должна быть не менее ширины марша (из условия обеспечения одинаковой пропускной способности), причем ширина лестничных площадок основных лестниц -- не менее 1200 мм. Высоту и ширину ступеней лестницы назначают таким образом, чтобы было обеспечено удобство движения людей.

По конструкции лестницы бывают из мелкоштучных элементов и крупноразмерные.

1. Конструкции лестниц из мелкоштучных элементов - состоят из отдельных железобетонных ступеней, площадок, балок и косоуров ,применяют для тех зданий, где не проходят по габаритам крупноразмерные сборные изделия (для наружных входов, для цокольных маршей, внутри вестибюлей и др.), а также в зданиях, возводимых по индивидуальным проектам с нетиповыми габаритами.

Косоуры лестниц изготавливаются из стальных двутавровых или швеллерных балок или железобетонными.

2. Конструкции лестниц из крупных элементов - состоят из лестничных маршей и лестничных площадок. Так же к ним относят объемные элементы - лестничные марши с полуплощадками.

Типовые лестничные конструкции позволяют устраивать двухмаршевые лестницы для большинства стандартных высот этажей (2,7; 2,8; 3; и 3,3 м).

Ограждения лестницы должны выдерживать боковую нагрузку примерно 100 кг, чтобы взрослый человек мог на них опереться. Балясины устанавливают с шагом «в просвете» максимум 150 мм. Такой своеобразный частокол (рис. 17) не позволит ребенку просунуть между балясин голову. При ширине лестницы более 1100 мм желательно сделать дополнительное ограждение по стене, используя пристенный поручень. Рекомендуемая высота ограждения -- 900 мм, при высоте лестницы более 6 м -- 1100 мм. Высота ограждения наружных входных лестниц при подъеме на три и более ступени должна быть не менее 800 мм.

9. Чердачные крыши и предъявляемые к ним требования. Формы скатных крыш. Конструкции крыш: несущая и ограждающая части. Современные кровельные материалы. Организация водоотвода с чердачных крыш. Совмещенные крыши, их конструктивные особенности. Ограждающая часть совмещенных крыш. Современные кровельные материалы. Водоотвод с совмещенных крыш

Чердачные крыши и предъявляемые к ним требования.

Крышей называется совокупность конструктивных элементов, завершающих здание и защищающих его от внешней среды.

Чердачная крыша, представляет собой нежилое помещение, расположенное между кровлей и чердачным перекрытием и называемое чердаком. Такой вид крыши дает гарантию многолетней эксплуатации (в сравнении с совмещенными), так как предусматривает вентиляцию пространства между панелями перекрытия и кровельного покрытия дома, за счет чего на чердаке поддерживается определенная температура, препятствующая выпадению конденсата и образованию инея на нижней поверхности кровельного покрытия.

Крыши зданий должны удовлетворять требованиям:

- водонепроницаемости и атмосферостойкости;

- прочности и устойчивости;

- долговечности, огнестойкости;

- индустриальности;

- экономичности.

Формы скатных крыш. Формы скатных крыш зависят от конфигурации и архитектурных особенностей здания.

Треугольные скаты крыши называются вальмами. Нижняя часть ската называется спуском, а нижняя кромка ската - обрезом кровли. Пересечение скатов в виде выступающего двугранного угла, образующие ребра, и западающий угол в пересечении скатов называются разжелобком (ендовой).Горизонтальные ребра скатов называются коньком .

Конструкции крыш: несущая и ограждающая части.

Несущей конструкцией чердачных скатных крыш является пространственная стропильная система, которая состоит из мауэрлата, стропильных ног, прогонов, стоек, лежня , раскосов и затяжек.

Мауэрлат- брус, равномерно распределяющий на наружные стены давление от стропил, обрешетки и кровли.

Так же несущей частью чердачных крыш могут быть деревянные или металические фермы.

Ограждающая конструкция крыши состоит из кровли, устраиваемой по сплошному (настил) или разреженному (обрешетка) основанию.

Современные кровельные материалы.

Какие же требования предъявляются к кровле в настоящее время? Помимо привычных требований защиты от атмосферных воздействий, долговечности и негорючести, за последнее десятилетие все более актуальными становятся вопросы защиты от шума, статического электричества, ультрафиолетового, космического и теплового излучения, стойкость к биологическому и химическому воздействиям.

Мягкая битумная черепица.

Битумный волнистый лист: «Ондулин» или говоря проще - битумный шифер.

Металлочерепица "Lorica" : Профилированный металлический материал кровли выпускается в виде листов большого формата и малоформатных модулей.

Керамическая черепица: Наиболее долговечный материал кровли. Технология укладки черепицы очень строга и проверена веками.

Так же широко используются и другие кровельные материалы, такие как: профлисты, битумные рулонные материалы кровли, рубероид, оцинкованные листы и др.

Организация водоотвода с чердачных крыш.

Отвод воды с кровель чердачных крыш (дождевой и талой) бывает неорганизованным и организованным. При неорганизованном водоотводе вода стекает с кровли на всем ее протяжении. Такой водоотвод допускается лишь в малоэтажных домах при условии, что стекающая вода не попадает на тротуары. При организованном водоотводе вода, стекающая с кровли, по желобам отводится к наружным водосточным трубам.

Совмещенные крыши, их конструктивные особенности.

Совмещенная крыша представляет собой конструкцию, объединяющую вместе чердачное перекрытие и кровлю. По сравнению с чердачными такие крыши стоят дешевле, требуют при возведении меньших затрат труда и поэтому широко распространены в современном строительстве.

Совмещенные крыши бывают:

невентилируемые, отличающиеся простотой устройства, но требующие в построечных условиях защиты утеплителя от увлажнения;

частично вентилируемые через поры или каналы в толще панели;

вентилируемые, имеющие каналы (прослойки), предназначенные для сушки утеплителя и предупреждения вздутий рулонного ковра кровли.

Ограждающая часть совмещенных крыш. Современные кровельные материалы.

К кровельным материалам для плоских крыш относятся все битумные рулонные материалы, рубероид на картонной основе, рулонные кровельные материалы на основе стеклохолоста и стеклоткани и т.д.

К новым строительным кровельным материалам можно отнести еще: