Общие сведения о зданиях

Глава 2. КОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ

Все здания состоят из ограниченного количества основных элементов. Эти элементы могут быть разделены на две группы:

- несущие конструкции, которые воспринимают нагрузки, возникающие в здании, а также силы, действующие на него (например, давление ветра);

- ограждающие конструкции, которые предназначены защищать помещения от атмосферных воздействий, отделять их друг от друга и обеспечивать создание в помещениях необходимого температурно-влажностного и акустического режима.

Основание - обладающий достаточной прочностью слой естественного грунта (естественное основание) или грунт, искусственно уплотненный (искусственное основание).

Фундаменты - конструкции, расположенные ниже уровня земли и предназначенные для передачи и распределения нагрузки от несущих элементов здания на основание.

Стены - ограждающие конструкции здания, а также элементы, отделяющие одно помещение от другого. Стены используются часто и как несущие конструкции здания, воспринимающие нагрузку от его горизонтальных элементов, а также ветровые нагрузки.

Отдельные опоры - столбы или колонны, служащие для поддержания горизонтальных элементов здания, а иногда внутренних и наружных ограждений и передачи нагрузок от них через фундаменты на основание.

Перекрытия - горизонтальные конструкции, которые разделяют здания по высоте на этажи, ограждают их и воспринимают основные нагрузки, возникающие при эксплуатации здания (вес людей, оборудования, мебели и т.д.).

Крыша - верхняя несущая и ограждающая часть здания. Несущие конструктивные элементы (стропила, фермы, панели) воспринимают все нагрузки. Ограждающая водонепроницаемая оболочка крыши называется кровлей. Пространство между крышей и верхним перекрытием называется чердаком. Иногда верхнее чердачное перекрытие конструктивно объединяется с крышей, образуя бесчердачное покрытие.

Перегородки - легкие стены, устанавливаемые на перекрытия, предназначенные только для разделения помещений между собой.

Лестницы служат для сообщения между этажами. Чаще всего, по противопожарным соображениям, лестницы располагают в специальных помещениях, называемых лестничными клетками, состоящих из лестничных площадок и наклонных маршей.

Окна служат для освещения и проветривания помещений и обладают всеми соответствующими теплотехническими и акустическими качествами.

Двери и ворота - служат для сообщения между помещениями, ввода людей, средств транспорта, грузов и оборудования.

Кроме перечисленных, в здании могут быть и второстепенные элементы, например, балконы, входные площадки, приямки у окон, расположенных ниже уровня земли, и т.д.

Фундаменты, стены, элементы перекрытий являются в здании основными несущими конструкциями и в совокупности образуют, так называемый, несущий остов здания. В зависимости от несущего остова различают две основные конструктивные схемы: здания с несущими стенами и здания каркасные.

На рис. 2.1 показаны два примера конструктивного решения зданий с несущими стенами. В первом из них элементы перекрытий располагают поперек зданий и несущими являются наружные и внутренние (одна или несколько) продольные стены. Во втором случае элементы перекрытий располагают вдоль здания - они передают свою нагрузку на внутренние поперечные и торцовые стены.

В каркасных зданиях (рис. 2.2) несущий остов (каркас) - состоит из системы колонн, расположенных по периметру наружных стен и внутри здания, и системы горизонтальных связей между ними. Расстояния между колоннами выбираются сообразно нормальному пролету связей и опирающихся на них элементов перекрытий. Расстояние между осями колонн в продольном направлении называется их шагом, а в поперечном - пролетом. Связи между колоннами (ригели) используют для опирания на них элементов перекрытий.

Пространственная жесткость каркасных зданий обеспечивается надежной связью между всеми элементами каркаса.

В многоэтажных зданиях основным материалом для устройства каркаса является железобетон, а при большой высоте здания или наличии очень больших пролетов – сталь. Каждое здание должно быть спроектировано и построено рационально и технически правильно. Отсюда к зданию должны предъявляться технические, экономические, архитектурно-художественные и эксплуатационные требования.

К техническим относятся требования прочности и пространственной жесткости всего здания в целом и отдельных его элементов.

Экономические требования к зданию определяются соблюдением условий, позволяющих построить и эксплуатировать здание с минимальными затратами с учетом экономической целесообразности.

Архитектурно-художественными требованиями обусловлено придание зданию архитектурного облика, соответствующего его назначению, применение соответствующих материалов для отделки, а также высокое качество выполнения всех строительных работ.

К эксплуатационным требованиям относится обеспечение определенной степени капитальности здания и уровня его эксплуатационных качеств. Капитальность зданий характеризуется степенью огнестойкости и долговечности его основных конструктивных элементов, а эксплуатационные качества - соответствием объемно-планировочного решения здания его назначению, качеством внутренней отделки и обеспечением необходимым санитарно-техническим и инженерным оборудованием.

Перечисленные требования, относятся ко всем зданиям. Однако было бы нецелесообразно предъявлять качественно одинаковые требования к любым зданиям вне зависимости от их назначения и значимости. Поэтому Строительные нормы и правила предусматривают деление зданий и сооружений на классы. Выбор класса для каждого здания или сооружения производится при составлении задания на его проектирование. При этом учитывается значимость как самого здания (с точки зрения концентрации в нем материальных ценностей и уникального оборудования, требуемой долговечности и предъявляемых градостроительных требований), так и размеров, мощности того комплексного объекта (населенного пункта, промышленного предприятия и т.д.), в составе которого оно будет возводиться.

По совокупности этих признаков здания и сооружения каждого вида разделяются на четыре класса. При этом здания I класса должны удовлетворять повышенным требованиям, а здания IV класса - минимальным.

Для каждого класса зданий в зависимости от назначения нормами строительного проектирования установлены необходимые степени огнестойкости, долговечности ограждающих конструкций и обусловлены конкретные требования внутреннего устройства.