Основные конструктивные элементы зданий

Основные конструктивные элементы зданий

Все конструктивные элементы здания можно разделить на несущие и ограждающие.

Назначение несущих конструкций здания - воспринимать все виды нагрузок и воздействий силового характера, возникающих в здании, и передавать их через фундаменты на грунт. Такими конструкциями являются, например, фундаменты, стены.

Назначение ограждающих конструкций здания — изолировать пространство здания от внешней среды, разделять пространство на отдельные помещения и защищать их от всех видов воздействий несилового характера.

В курсовом проекте здание бескаркасное с несущими стенами.

Бескаркасная система (с несущими стенами) представляет собой жесткую, устойчивую коробку из взаимосвязанных наружных и внутренних стен и перекрытий. Наружные и внутренние стены воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий. Этот тип зданий, в свою очередь, подразделяется на здания с продольными несущими стенами (плиты перекрытий лежат поперек здания), с поперечными несущими стенами (плиты перекрытий лежат вдоль здания) и перекрестные с продольными и поперечными несущими стенами (плиты перекрытий с размерами в плане, равными размерам ячейки между четырьмя стенами, опираются по контуру).

 

Бескаркасная система зданий: а - с продольным расположением несущих стен; б - с поперечным расположением несущих стен; в - перекрестная; 1 - наружные и внутренние несущие стены; 2 - плиты междуэтажных перекрытий; 3 – наружные самонесущие стены; 4 - торцовая несущая стена; 5 - продольные и поперечные несущие стены; 6 - плиты перекрытия, опертые по контуру.

Бескаркасная система является основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности.

 

2.2 Фундамент

 

Фундамент – это подземная или подводная часть сооружения, которая передает его грунтовому основанию, статическую нагрузку, создаваемую весом сооружения, и дополнительные статические нагрузки, создаваемые ветром, либо движением воды, людей, оборудования или транспорта. Правильно спроектированный фундамент передает все нагрузки грунту, таким образом, что исключается возможность недопустимой осадки и разрушения сооружения. Как правило, это достигается распределением нагрузки по достаточно большой площади, выемкой грунта до уровня крепких пород, залегающих на большой глубине, применением свай, погруженных в слой слабых пород до слоя более крепких или более укрепление поверхностного слоя слабого грунта. Если всю площадь опоры образует скальный грунт, то осадка будет ничтожно малой. Трудности возникают, когда сооружение требуется возвести на грунте с высокой сжимаемостью, особенно если она меняется.

По конструкции фундаменты бывают:

столбчатыми,

ленточными (монолитными или сборными),

плитными

свайными.

 

проектирование бескаркасное здание фундамент

В курсовом проекте фундамент ленточный сборный.

Ленточные фундаменты устраивают под несущими стенами бескаркасных зданий. По способу устройства бывают монолитные и сборные.

 

Применение ленточных фундаментов (блочных и крупнопанельных) вызывает значительный объем земляных работ, из которых около 25% приходится выполнять вручную. Стены подполья и фундаменты требуют большого расхода бетона при недостаточном использовании его прочности. Продолжительность работ по устройству нулевого цикла 5-этажного дома при ленточных или столбчатых фундаментах составляет почти половину времени, затрачиваемого на монтаж коробки здания.

Ленточные фундаменты: а) – монолитный; б) – сборный сплошной; в) – сборный прерывистый; 1 – армированная лента; 2 – фундаментная стена; 3 - стена здания; 4 – фундаментная подушка; 5 – стеновой блок.

 

2.4 Стены

 

Стена — строительное сооружение, огораживающее что-либо или отделяющее некоторую часть территории, а также боковая поверхность этого сооружения.

Стена здания — несущий и (или) ограждающий элемент здания. Конструктивно наружные стены могут быть однослойной или слоистой конструкции. Важной частью конструкции стен являются температурно-усадочные швы.

По условиям работы:

Несущая — Воспринимает нагрузки от вышележащих перекрытий и конструкций;

Самонесущая — воспринимает свой вес (наружные стены в каркасных зданиях);

Ограждающая — ограждающие стены из лёгких материалов, защищающие от атмосферных осадков;

Навесные — наружные панели в некоторых типах панельных зданий. Навешиваются к перекрытиям.

Ненесущие — стены, опирающиеся на смежные внутренние конструкции здания (перекрытия, стены, каркас).

Требования к стенам:

Быть прочными и устойчивыми; соответствовать степени огнестойкости здания; обеспечивать необходимый температурно-влажностный режим в помещениях; обладать звукоизоляцией; быть экономичными; отвечать архитектурно-художественному решению.

Стены классифицируют:

по местоположению: наружные и внутренние;

по характеру работы: несущие, самонесущие, навесные.

по конструкции и способу возведения стены делят на четыре группы: из мелкоштучных элементов (кирпич), из крупных камней (блоков), монолитные, крупнопанельные;

по роду применяемых материалов: каменные, деревянные, из синтетических материалов.

Кладка из кирпича

Кладкой называют конструкцию, выполненную из отдельных камней (естественных или искусственных), швы между которыми заполняются строительным раствором (известково-цементным, цементно-глиняным или цементным). Прочность кладки зависит от прочности камня и раствора, от системы перевязки вертикальных швов между камнями, а также от воздействия влаги, температур, ветра, коррозии.

Кирпичные стены выполняют из керамического и силикатного кирпича. Стандартный кирпич имеет размеры 120х65х250 мм. Применяют также полуторный кирпич, имеющий высоту 88 мм.

Определенный порядок укладки камней в кладке называют системой перевязки. При цепной кладке тычковые ряды чередуются ложковыми. При многорядной кладке несколько ложковых рядов перекрываются одним тычковым. Многорядная кладка несколько проще, чем двухрядная, поэтому производительность труда каменщиков при этой системе выше.

 

Сплошная кирпичная кладка: а - двухрядная; 6 - шестирядная; 1 - тычок; 2 - ложок; 3 - ряд наружной версты; 4 - забутка; 5 - ряд внутренней версты.

 

 

2.3 Крыша

 

Крыша - важнейший элемент конструкции дома, обеспечивающий защиту от воздействий окружающей среды и во многом определяющий внешний облик здания. Поэтому архитекторы и строители уделяют особенное внимание проектированию и монтажу кровли. Несмотря на это, при сооружении конкретной кровли возникает огромное количество трудностей. Но многолетний опыт работы позволяет специалистам успешно решать большинство вопросов, возникающих при строительстве частных домов. Среди многообразия современных кровельных материалов человеку, не являющемуся специалистом в этой области, трудно сориентироваться.

Конструкция крыши и выбор кровельного материала определяется на стадии проекта и зависит от дизайна фасада здания и технологии настила кровли.

Крыша – это верхняя ограждающая конструкция здания, выполняющая несущие, гидроизолирующие и, при бесчердачных (совмещенных) крышах и теплых чердаках, теплоизолирующие функции.

Кровля – это верхний элемент крыши (покрытие), предохраняющий здания от всех видов атмосферных воздействий.

Разновидности форм крыши:

Односкатная (рис. 1) опирается своей несущей конструкцией (системой стропил, фермой и др.) на наружные стены, находящиеся на разных уровнях. Односкатные крыши применяются чаще всего при строительстве веранд и террас, хозяйственных построек, складских помещений.

Двухскатная (рис. 2) является самой распространённой классической конструкцией. Её еще называют щипцовой. Существуют варианты крыш с висячими стропильными формами или с наклонными стропилами. К многочисленным вариантам данного типа надо отнести крыши с равномерным или неравномерным углом наклона ската или же размером карнизного свеса.

Шатровая (рис. 3). Все скаты такой крыши, в виде равнобедренных треугольников, сходятся в одной точке. Определяющим элементом в ней является симметричность. Применяется для строений в форме квадрата или равностороннего многоугольника.

Вальмовая (рис. 4) . Она четырехскатная: два ската представляют собой трапеции, а два других, со стороны торцевых стен, - треугольники (они называются вальмами). Разновидностью вальмовой крыши является полувальмовая.

Многощипцовая (рис. 5). Её устраивают на домах со сложной многоугольной формой плана.

Плоские крыши (рис. 6) находят наиболее широкое применение как в гражданском, так и в промышленном строительстве. В отличие от скатных крыш, на плоских крышах не применяют в качестве кровельных штучные и листовые материалы.

 

Рис. 1 Рис.2 Рис. 3 Рис. 4 Рис.5

 

В курсовом проекте имеется двухскатная крыша.

Скат – наклонная плоскость. Угол наклона зависит от конструкции здания.

 

Формы скатных крыш: а - односкатная; б - двускатная; в - с изломом ската (мансардная); г -вальмовая (четырехскатная); д -шатровая; е - пирамидальная; ж, з - элементы скатной крыши; и, к - типы полувальмовых крыш; 1 - чердачное окно; 2 - фронтон с треугольным тимпаном; 3 - слуховое окно; 4 - конек; 5 - щипец; б - карниз; 7 - вальма; 8 - ребро; 9 - ендова (разжелобок); 10 - скат; 11 - полувальма.

 

Скат крыши малоэтажного здания возможно устраивать со свободным стоком воды по периметру свесов крыши. В зданиях высотой 3 - 5 этажей вода отводится с крыши по наружным водосточным трубам, что исключает замачивание стен. В зданиях высотой более 5 этажей устраивают плоские крыши с внутренним водостоком.

 

2.5 Перекрытия

 

Перекрытие — горизонтальная внутренняя защитная конструкция, которая разделяет по высоте смежные помещения в здании.

Виды перекрытий.

По назначению:

1.междуэтажные

2.подвальные

3.чердачные

Материал перекрытий:

Своды бывают каменные, кирпичные, железобетонные.

Деревянные перекрытия в настоящее время используются редко и в основном во время строительства одноэтажных зданий.

Большое распространение в строительстве получили железобетонные перекрытия, которые используются в виде сборных конструкций, монолитных и сборно-монолитных. Сборные железобетонные перекрытия выполняются с настилом по балкам — ригелям, а также с безбалковыми конструкциями перекрытия.

Характеристики перекрытий:

Перекрытия характеризуются прочностью и долговечностью.

Во время перепланировки помещений нередко допускаются повреждения конструкций свода или полное их снесение, связанное с необходимостью увеличения общей площади помещений, которая приводит к ускорению сноса перекрытия, которое конструктивно связано с его сводчатой частью.

Требования к перекрытиям:

Конструкции перекрытия должны отвечать нормативным требованиям относительно прочности и огнестойкости (в соответствии с назначением домов), а также требованиям звукоизоляции и теплоизоляции. Защита от попадания влаги во внутренние конструкции перекрытия во влажных помещениях (санитарных узлах) обеспечивается устраиванием специального гидроизоляционного слоя.

В проектируемом здании железобетонные плиты.

Сборные перекрытия из железобетонных плит

Железобетонные перекрытия являются наиболее надежными и долговечными. По способу устройства они бывают сборными, монолитными, сборно-монолитными.

Многопустотные железобетонные плиты изготовляются из бетонов класса В15, В25, длиной 2,4—6,3 м (с градацией 300 мм), шириной 1; 1,2; 1,5; 1,8 м, толщиной 220. Плиты изготовляют с круглыми и овальными пустотами. Их укладывают на несущие стены по слою раствора. Концы уложенных плит опирают на кирпичные стены глубиной не менее 90—120 мм, на панельные стены на 50—70 мм. Плиты пролетом 12 и 9 м толщиной 300 и 220 мм используют в перекрытиях общественных зданий. Для предохранения концов плит от раздавливания вышележащей стеной, а также улучшения тепло- и звукоизоляции на концах плиты заделывают легким бетоном. Швы между длинными сторонами плит в целях придания перекрытиям свойств жесткой монолитной диафрагмы тщательно заполняют цементным раствором. Концы плит на наружных стенах заанкеривают в кладку, а на внутренних стенах и прогонах скрепляют анкерами между собой. Цель анкеровки — создание связи перекрытия со стенами для придания им устойчивости и увеличения общей жесткости здания.

 

 

2.6 Окна

 

Окно — проём, специально создаваемый в ограждающих конструкциях здания в процессе строительства. Через окна в комнаты поступает свет; также они могут служить для вентиляции помещений. Окна являются главным (до 50 %) источником теплопотерь в зданиях.

Классификация:

по назначению: наружные, внутренние (над дверями, передаточные окна между смежными помещениями);

по количеству створок: одно-, двух- и трехстворчатые;

по способу открывания створок: с глухими или открывающимися переплетами, имеющими вертикальную или горизонтальную подвеску;

по устройству вентиляции: через форточки, вентиляционные короба, узкие вертикальные створки;

по числу рядов остекления: с одинарным - применяются в южных районах или внутри помещения, с двойным - в районах умеренного климата, с тройным - на верхних этажах высотных зданий и в районах Севера;

по виду светопрозрачного материала: из обычного стекла толщиной 2 - 6 мм, из специального стекла (солнцезащитного, светорассеивающего. декоративного), из профилированного стекла, из стеклоблоков;

по материалу конструкций окон: деревянные, металлические, железобетонные, пластмассовые.

 

Виды окон и их элементы: 1 - форточка; 2 - глухая фрамуга; 3 - вертикально-навесная створка переплета; 4 - средник; 5 - открывающаяся фрамуга; 6 - импост; 7 - неостекленные дверцы для проветривания.

 

2.7 Двери

 

Дверь — подвижная конструкция в составе комплекса ограждений пространства, предназначенная для ограничения доступа к этому пространству. Первопричиной возникновения дверей принято считать защиту жилища человека от внешних угроз и неблагоприятных природных явлений.