Основные требования к зданиям

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«основы проектирования и конструирования зданий и сооружений»

 

Для специальностей ЕП, МО

 

 

Содержание

 

стр.

Лекция №1. Архитектура и ее задачи.

Общие понятия о зданиях и сооружениях.. ……………………… ….. 3

Лекция №2. Основы строительной физики…………………………. 9

Лекция №3. Общие сведения о модульной координации

размеров в строительстве ……………………………………………. 17

Лекция №4. Общее положение о проектировании жилых и

общественных зданиях…………………………………………………. 24

Лекция №5. Конструктивные элементы зданий и

системы сооружений............................................................    ………….. 30

Лекция №6. Основания и фундаменты…………………………………    39

Лекция №7. Стены и перегородки..………………………………….. 46

Лекция №8. Перекрытия, полы………………………………………. 58

Лекция №9. Покрытия………………………………………………… 64

Лекция №10. Лестницы, балконы, пандусы…………………………...    65

Лекция №11. Здания из монолитного железобетона,

купнопанельные и крупноблочные здания…………………….……… 76

Лекция № 12. Дефекты и обследование технического состояния

основных несущих конструкций жилых зданий………..…………….. 88

Лекция №1

АРХИТЕКТУРА И ЕЕ ЗАДАЧИ. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ

План лекции:

1. Общие понятия об архитектуре.

2. Общие сведения о зданиях и сооружениях.

3. Классификация зданий.

4. Основные требования к зданиям.

5. Основные части и конструктивные элементы зданий.

6. Технико-экономическая оценка конструкций.

1. Общие понятия об архитектуре.

Архитектура - искусство строить здания и их комплексы, при этом решая практические и идейно-художественные задачи. Как область строительной деятельности архитектура проявляет уровень развития науки и техники, который определяет ее возможности, как искусство архитектура в художественных образах определяет отдельное идейное содержание. Основой художественного образа является архитектурная композиция.

Архитектурная композиция – взаимосвязь объемно – пространственных и планировочных элементов здания (сооружения) или элементов среды связанных идейной задумкой и назначением. Художественная выразительность здания построена на законах архитектоники.

Архитектоника – художественный способ композиции, построенный на единстве конструктивной и художественно-образной формы.

2. Общие сведения о зданиях и сооружения

Зданиями называют надземные строения с помещениями х. для жилья и общественных нужд. Сооружения отличаются от зданий тем, что помещений обычно не имеют и предназначаются для каких-либо технических целей (мосты, тоннели, дымовые трубы, резервуары и др.)

Внутренне пространство зданий складывается из отдельных функционально связанных помещений, которые являются основой архитектурно планировочных схем.   

Система функционально – связанных помещений, полы которых находятся на одном уровне, создают этаж.

В зависимости от размещения в здании этажи бывают подвальными, цокольными, надземными и мансардными. Если заглубление этажа составляет менее половины высоты помещения, то этаж называют цокольным. При большем заглублении подвальным. Все этажи, уровень пола которых выше от уровня земли относятся к надземным. Верхний этаж надземной части здания называют чердачным, а помещение которое расположено в чердачном пространстве, имеют название мансарда. В многоэтажных зданиях имеют место технические этажи, предназначенные для размещения сложного инженерного оборудования и прокладки коммуникаций.

Технический этаж может размещаться под зданием, над верхним этажом, а также в одном или нескольких средних этажах многоэтажного здания.

Классификация зданий.

По назначению - здания подразделяются на основные типы:

· Жилые здания предназначены для постоянного или временного пребывания людей – жилые дома, общежития, гостиницы.

· Общественные здания предназначены для временного пребывания людей в связи с осуществлением в них различных функциональных процессов (занятия умственным трудом, питание, зрелище, спорт и пр.)

· Промышленные здания служат для осуществления в них производственных процессов различных отраслей промышленности. Они подразделяются на производственные, подсобные, энергетические, складские.

· Сельскохозяйственные здания, в которых осуществляются процессы, связанные с сельским хозяйством.

По этажности здания – разделяют на одноэтажные, малоэтажные (1-3 этажа), многоэтажные (4-9 этажей), повышенной этажности (10-20 этажей) и высотные (20 и более).

По степени распространенности различают здания массового строительства и уникальные.

По народнохозяйственному значению и градостроительным положениям здания разделяют на четыре класса. Класс здания определяется строительными нормами и правилами (СНиП). К зданиям:

· 1 класса принадлежат большие общественные здания, жилые здания повышенной этажности, уникальные промышленные здания;

· 2 класса – многоэтажные жилые здания, основные корпусы промышленных предприятий, общественные здания массового строительства;

· 3 класса – жилые здания до 5 этажей, общественные здания небольшой вместимости, вспомогательные здания промышленных предприятий;

· 4 класса – временные здания.

К зданиям первого класса предоставляют повышенные требования долговечности, огнестойкости и комфортности, а к зданиям 4 класса – наименьшие требования. Разделение зданий по классу необходимо, чтобы выявить для них планировочные и конструктивные решения

По материалам основных конструкций здания разделяют на деревянные, каменные, железобетонные, из легких металлических конструкций и пластмасс.

По видам и размерам используемых изделий разделяют здания из мелкоразмерных элементов (кирпич, тесанный камень, мелкие блоки), больше размерных элементов (панели, укрупненные объемные блоки и др.)

По способам возведения разделяют здания сборные, монолитные и сборно-монолитные.

Основные требования к зданиям.

К зданиям предоставляют ряд требований на эксплуатационный период. Основные из них: функциональная целесообразность, архитектурная выразительность, долговечность, экономичность и индустриальность.

Функциональная целесообразность здания заключается в полном соответствии ее своему назначению. Этому требованию отвечают объемно-планировочные (состав и размеры помещений, их взаимосвязь) и конструктивные решения (конструктивная схема здания, материал основных конструкций, ограждающие материалы). Относительно функционального значения к некоторым помещениям здания предъявляют требования по освещенности, температурно-влажностному режиму и звукоизоляции. Все это обеспечивает нормальные условия эксплуатации помещений.

Требования к архитектурной выразительности связаны с понятием красоты в архитектуре, которая достигается взаимосвязью элементов объемно-пространственной и планировочной композиции.

Долговечность здания зависит от целого ряда факторов, важными из которых есть прочность, стойкость, жесткость, огнестойкость.

Прочность здания – это ее способность к разрушению, в какие бы условия эксплуатации оно не попадало. В понятие прочности входят стойкость здания (т.е. сопротивляемость опрокидыванию и скольжению), жесткость здания (т. е. неизменность его геометрических форм и размеров).

Огнестойкость здания характеризуется степенью занятости материалов конструкции, из которых оно сооружено. По огнестойкости здание разделяют на 5 степеней.

Долговечность зависит от качества выполняемых работ и соблюдения правил эксплуатации. Установлено 3 степени долговечности:

1 - для зданий со сроком службы не менее 100 лет;

2 - для зданий со сроком службы 50 – 100 лет;

3 - для зданий со сроком службы 20 – 50 лет.

Экономичность строительства – одно из самых важных требований. Оно предполагает уменьшение затрат стоимости и трудоемкости материалов, снижения массы здания, трудовых затрат на возведение, сокращения длительности строительства.

5. Основные части и конструктивные элементы зданий.

Здание складывается из отдельных взаимосвязанных меж собой частей. Части эти разделяются на три основные группы:

· объемно-планировочные элементы – этаж, лестницы, терраса, чердак, мансарда и т.д.;

· конструктивные элементы – фундамент, стены, отдельные опоры, перекрытия и покрытия и т. д.;

· строительные изделия, из которых складываются конструктивные элементы (стены кладут из кирпичей, лестницы – из ступеней и косоуров, перекрытия из отдельных плит, балок и т. д.

Конструктивные элементы здания могут быть несущими и ограждающими. Несущие конструктивные элементы, возникают в здании или дают на него внешние нагрузки (от массы самих конструкций, оборудования, людей, снега, ветра).

Ограждающие - отделяют помещения от наружного пространства и одно помещение от одного, защищают здание от наружных атмосферных воздействий, обеспечивают в помещениях необходимый температурно-влажностный режим, а также звукоизоляцию.

В ряде случаев конструктивные элементы совмещают выполняют и несущими и ограждающими.

К основным несущим и конструктивным элементам зданий принадлежат фундаменты стены, балки и фермы, плиты покрытий и перекрытий, лестницы. К ограждающим элементам принадлежат стены, перегородки, окна и двери.

Основные несущие конструктивные элементы здания могут быть бескаркасные, каркасные и с неполным каркасом.

В бескаркасных зданиях основными несущими элементами являются вертикальные диафрагмы (стены) и горизонтальные диафрагмы – элементы перекрытий и покрытий.

Каркас здания – несущая основа взаимосвязанных конструктивных элементов, которые обеспечивают восприятие нагрузок, которые действуют на здание. Также каркас обеспечивает пространственную неизменность (жесткость) и стойкость здания.

В зданиях с неполным каркасом по периметру располагаются несущие стены, а внутри находится каркас.

Каркасные конструктивные схемы состоят из плоских рам, расположенные в поперечном или в продольном или во взаимно-перпендикулярных направлениях. Составной частью рам являются ригели и колонны, которые соединены жестко или шарнирно. Если элементы имеют жесткую схему связи, то такие каркасы называются рамной конструктивной схемой, если взаимосвязь шарнирная, то такие схемы могут быть рамно-связевыми.

Рамные конструктивные схемы являются несущей конструктивной основой для крупнопанельных и объемно-блочных зданий, в которых панели и блоки выполняют самонесущими, ограждающие функции, а рама несет все нагрузки.

Подземной частью всех конструктивных схем являются фундаменты. По конструктивной схеме они могут быть или ленточными или столбчатыми, или в виде перекрестных ленточных, или в виде монолитных сплошных плит.

6. Технико-экономическая оценка конструкций.

Конструктивное решение элементов и схемы здания в целом выбирают на основе вариантного проектирования. Проектные решения анализируют, определяют техническую целесообразность конструкций и оценивают технико-экономические показатели. Степень технической целесообразности определяется соответствием отличительных признаков конструктивного решения архитектурному замыслу сооружения, его планировочной и объемной композиции.

Проектные решения выбирают, сравнивая технико-экономические показатели. Основными из них являются: степень заводской готовности, число типоразмеров, масса элементов, расход материалов, трудоемкость, приведенные затраты и сборность конструкций.

Степень заводской готовности, число типоразмеров, масса элементов – эти показатели важны в производстве. Большое количество типоразмеров усложняет изготовление. Применение деталей с разной массой приводит к неполному использованию грузоподъемности кранов и др. подъемно-транспортных машин.

Показатель расхода материалов определяет их количество, необходимое для изготовления конструкции, отнесенное к ее единице (м³ – объема, м² – поверхности, м – линейного размера).

Удельная трудоемкость характеризует количество труда, необходимого на изготовление единицы продукции.

Показатель приведенных затрат определяют при сравнении вариантов конструктивных решений отдельных элементов здания. Наилучший вариант выбирают по минимуму приведенных затрат.

Коэффициент сборности определяется отношением сметной стоимости конструкций, смонтированных из сборных деталей, к сметной стоимости строительства – формула (1):

 

К_сб = С_сб/С,  где                                   (1)

 

С_сб ^– стоимость конструктивных элементов здания, выполненных из сборных деталей;

С – сметная стоимость строительства сооружения без стоимости земляных работ.

 

Литература

1. Архитектура: Учеб. для студентов сантехн. специальностей строит. вузов / Орловский Б.Я., Магай А.А., Бабаян Г.А., Сербинович П.П.; Под ред. Б.Я. Орловского.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1984.- с. 48 – 51.

2. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Учебник для вузов. В 5 т. Под общ. ред. В.М. Предтеченского. Т. II. Основы проектирования. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1976. с. 17 – 22.

3. Сербинович П.П. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Гражданские здания массового строительства. Учеб. для строительных вызов. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Высшая школа, 1975. с. 7 – 14.

4. Архитектурное проектирование: Учеб. для техникумов / М.И. Тосунова, М.М. Гаврилова, И.В. Полещук; Под ред. М.И. Тосуновой. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1988. – с. 34 – 44.

Лекция №2