Сайт инженера-проектировщика
Свежие записи
Конструктивные элементы зданий
Проектирование конструктивных элементов зданий
Конструктивные элементы зданий разделяют на ограждающие, которые отделяют помещения от внешней среды или друг от друга; несущие, принимающих нагрузки, действующие в здании; и элементы, которые совмещают ограждающие и несущие функции. Основные конструктивные элементы зданий — это фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, перегородки, лестницы, крыши (рис. 1).
Рис. 1. Объемно-планировочные и конструктивные элементы здания: 1 — лестничная клетка; 2 — комната; 3 — фундамент; 4 — перекрытие над подвалом; 5 — внутренняя стена; 6 — перегородка; 7 — межэтажное перекрытия; 8 — наружная стена; 9 — чердачное перекрытие; 10 — крыша; 11 — окно; 12 — лестницы; 13 – двери
Фундаменты — это подземные части зданий, воспринимающих нагрузки от расположенных выше конструкций, которые передают их на основание (грунт). Нижнюю плоскость фундамента, которая соприкасается с основанием (грунтом), называют подошвой. Фундаменты являются несущими конструкциями, а если они применяются для образования подвалов, то одновременно и ограждающими.
Стены — вертикальные конструкции, отделяющие помещения от внешнего пространства (наружные стены) или от других помещений (внутренние). В этом заключается их ограждающая функция. Если стены несут нагрузку только от собственного веса, они — самонесущие, они выполняют только ограждающую (защитную, изолирующую и т.п.) функцию. Когда стены воспринимают еще нагрузки от перекрытий и крыши, которые опираются на них, тогда их называют несущими, хотя одновременно они выполняют и ограждающую функцию. Если стены сами опираются на колонны или на междуэтажные перекрытия, они выполняют лишь ограждающую функцию и является навесными. По своему местонахождению в здании, стены могут быть продольными и поперечными; последние, если они внешние, называют торцевыми. Также стены могут быть внутренними и наружными.
Перекрытия — горизонтальные конструкции, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи и предназначенные для размещения на них людей, мебели и оборудования. Они воспринимают эти нагрузки и передают их на вертикальные несущие конструкции (стены, столбы, колонны). Как структурные части здания, перекрытия выполняют также и ограждающую функцию (сверху и снизу смежных помещений). Кроме того, они имеют важное значение в обеспечении пространственной устойчивости и жесткости зданий. В зависимости от местонахождения в здании перекрытия бывают:
— нижние, отделяющие первый (нижний) этаж от грунта;
-надподвальные, отделяющие подвальный или цокольный этаж;
— межэтажные, разделяющие смежные по высоте этажи;
— чердачные или верхние (при отсутствии чердака), т.е. отделяют чердак и верхний этаж.
Функции их, как ограждающих конструкций, разные: межэтажные являются внутренними ограждающими конструкциями и их основная функция с точки зрения строительной физики — звукоизоляционная, другие перекрытия являются внешними, и их основная функция — теплоизоляция помещений. Сверху перекрытия обычно имеют пол — конструктивный элемент в виде настила, по которому ходят.
Отдельные опоры — это стойки (колонны, столбы) для поддержки перекрытий, стен или крыши; они передают их нагрузки на фундаменты. Перекрытия опираются на колонны, но чаще — на положенные по колоннам балки перекрытий (прогоны или ригели). Колонны и балки образуют каркас зданий, который для обеспечения геометрической неизменяемости имеет вертикальные связи или железобетонные диафрагмы (т.е. тонкие жесткие стенки), соединенные с колоннами и балками. При отсутствии связей или диафрагм узлы сопряжения между колоннами и балками должны быть жесткими (не шарнирными). Все элементы каркаса являются несущими.
Крыша — верхняя часть здания, отделяющая его внутреннее пространство от внешней среды, она защищает здание от атмосферных осадков и других нагрузок и действий сверху. Для водоотведения, крышу выполняют со склонами (наклонными плоскостями), которые образуют верхнюю водонепроницаемую оболочку — кровлю. Под ней крыша имеет внутреннее пространство — чердак. Нагрузки на крышу воспринимают ее несущие элементы — стропила. Таким образом, крыша соединяет несущую и ограждающую функции, а кровля выполняет только ограждающую функцию. Крыша вместе с чердачным перекрытием называется покрытием. Во многих зданиях крыша не имеет чердака. Тогда функции чердачного перекрытия и крыши сочетают в одной конструкции — совмещенном покрытии.
Перегородки — тонкие внутренние стенки, разделяющие внутреннее пространство в пределах одного этажа на отдельные помещения. Перегородки опираются на перекрытия и никакой нагрузки (кроме собственного веса) не несут, поэтому являются ограждающей частью здания.
Лестницы служат для сообщения между этажами, выдерживают нагрузку от веса людей и другие. Их, как правило, располагают в отдельных помещениях — лестничных или лестнично-лифтовых клетках. Поэтому лестницы являются несущими конструкциями, а клетки — совмещают несущие и ограждающие функции. При этом лестничные или лестнично-лифтовые клетки образуют пространственную жесткую конструктивную и объемно-планировочную структурную часть здания, которая называется ядром жесткости.
Для естественного освещения помещений и их проветривания служат окна — застекленные конструкции вставляются в оконные проемы внешних или (реже) внутренних стен. Сообщение между помещениями на одном этаже, а также между помещениями и внешним пространством осуществляют с помощью дверей — глухих или частично (иногда целиком) остекленных конструкций, которые вставляют в дверные проемы внутренних и внешних стен.
Многоэтажные, преимущественно, жилые или общественные здания могут иметь летние помещения, которые обеспечивают связь внутренних помещений на этажах с внешним пространством. К ним относятся балконы, лоджии и эркеры, а также террасы, веранды.
Балконы — это вынесены за плоскость наружной стены пространства, которые ограждены консольно (то есть без опор на свободных концах) площадками.
Лоджии, в отличие от балконов, имеют по боковым сторонам глухие опоры — стены на всю ширину площадки (выносные лоджии) или являются открытыми, отгороженными внутренними помещениями (встроенные лоджии).
Эркеры — это частично вынесены за плоскость наружной стены внутренние помещения, имеющие с трех сторон окна.
Террасы — крытые или открытые площадки, пристроенные к одноэтажным домам или устроены на плоских покрытиях многоэтажных зданий.
Веранды — неотапливаемые застекленные помещения перед входом в основные помещения малоэтажных преимущественно приусадебных домов.
Другие архитектурно-конструктивные элементы зданий:
—отмостки — асфальтовые полосы, выполненные вплотную вокруг здания с уклоном наружу для отвода воды (дождевой, талой)
—фонари верхнего естественного света — остекленные конструкции, которые устраивают в покрытиях;
—тамбуры — небольшие огороженные помещения на первом этаже с двумя парами дверей внутри или снаружи зданий, служащих для сохранения в них тепла в зимний период при открывании дверей;
— козырьки — небольшие навесы над входными дверями зданий, а также над верхними балконами и лоджиями;
—крыльца — входные площадки для наружных дверей; тому подобное.
Источник
Несущие и ограждающие конструкции зданий
Несущие и ограждающие конструкции зданий.
Здания состоят из отдельных конструктивных элементов (конструкций) – фундаментов, стен, перекрытий, крыши и др., которые выполняют различные функции.
Конструкции здания выполняют две основные функции:
1) несущая функция – воспринимать без разрушения и значительных деформаций все силовые воздействия, приходящиеся на здание;
2) ограждающая функция – защищать помещения от несиловых воздействий, приходящихся на здание.
Таким образом, конструктивные элементы зданий выполняют несущие и ограждающие функции. При этом возможно совместное или раздельное выполнение этих функций одной конструкцией. Например, перегородка (ненесущая стена) между помещениями выполняет только ограждающую функцию, а колонна – только несущую функцию. Одновременно несущую и ограждающую функции выполняют несущие стены в зданиях.
Фундаменты
Фундаменты – это подземные несущие конструкции, которые передают все нагрузки и воздействия, действующие в здании на грунт основания.
Основание – это массив грунта, расположенный под фундаментами здания и воспринимающий от них все действующие нагрузки.
Фундаменты устанавливают под все вертикальные несущие конструкции здания – стены, столбы, колонны. Нижняя горизонтальная плоскость фундамента называется подошвой, а верхняя горизонтальная плоскость – обрезом.
Если в здании есть цокольные или подвальные этажи, то фундаменты выполняют не только несущую, но и ограждающую функцию.
Для предохранения стен здания от влаги в фундаментах устраивают вертикальную и горизонтальную гидроизоляцию. Различают несколько видов гидроизоляции по способу устройства: окрасочную (горячим битумом за 2 раза), штукатурную (цементную или асфальтную), литую асфальтную, оклеечную (из рулонных материалов) и оболочковую (из металла). Наиболее распространенными являются окрасочная и оклеечная гидроизоляция.
На рис. 3.13 показана схема размещения гидроизоляции в зданиях при уровне грунтовых вод ниже подошвы фундамента. Если уровень грунтовых вод выше, то для зданий с подвальными и цокольными этажами для их защиты возводят стенки из керамического кирпича по периметру фундамента.
Рис. 3.13. Схема устройства фундаментов: а – в зданиях с подвалом; б – в зданиях без подвала: 1 – горизонтальная оклеечная гидроизоляция (2 слоя изопласта на битумной мастике); 2– вертикальная оклеечная гидроизоляция (2 слоя изопласта на битумной мастике); 3– вертикальная окрасочная гидроизоляция (обмазка горячим битумом за 2 раза); HФ – глубина заложения фундамента
Фундаменты, применяемые в гражданском и промышленном строительстве, классифицируются по следующим признакам:
1) по глубине заложения:
а) фундаменты мелкого заложения – HФ £ 5 м;
б) фундаменты глубокого заложения – HФ > 5 м.
Глубина заложения фундамента (HФ) – это расстояние от планировочной отметки земли до подошвы фундамента (см. рис. 2.2).
Величина HФ под наружными стенами здания назначается с учетом глубины промерзания грунта в районе строительства. Для Нижегородской области: HФ ³ 1,5 м. Фундаменты под внутренними несущими стенами отапливаемых зданий заглубляются без учета промерзания грунта: HФ ³ 0,5 м (для зданий без подвала). Если в здании есть подвал, то глубина заложения фундаментов под внутренними несущими стенами определяется его высотой.
Глубина заложения фундаментов также зависит от вида грунта основания, уровня грунтовых вод, рельефа, конструктивного и объемно-планировочного решений здания и др. факторов.
2) По материалу:
а) каменные – из кирпича или естественного камня;
В массовом строительстве применяются бетонные и железобетонные фундаменты, поскольку данные материалы имеют наибольшую прочность и долговечность.
3) По способу возведения:
а) сборные – из отдельных конструктивных элементов;
4) По конструктивной схеме:
а) ленточные фундаменты представляют собой сплошные ленты-стены (сборные или монолитные), которые возводят под всеми наружными стенами здания и внутренними несущими стенами или колоннами. Данный тип фундаментов в основном применяется в гражданских зданиях. На рис. 3.14 показан его общий вид.
Рис. 3.14. Общий вид ленточного фундамента
По этой ссылке вы найдёте полный курс лекций по математике:
Наиболее распространенными в массовом строительстве являются сборные ленточные фундаменты, которые состоят из железобетонных фундаментных плит (подушек) и бетонных фундаментных блоков.
Монтаж сборных фундаментов производят на цементно-песчаном растворе с перевязкой.
При слабых грунтах основания по верху фундаментных плит и по обрезу фундамента устраивают железобетонные монолитные пояса для равномерного распределения нагрузки. При плотных грунтах и малых нагрузках на основание фундаментные плиты укладывают с промежутками. При этом промежутки засыпаются грунтом.
б) отдельностоящие фундаменты возводятся под колонны каркасных зданий. Данный тип фундаментов наиболее распространен в промышленных и общественных зданиях. На рис. 3.15 показан его общий вид.
Рис. 3.15. Общий вид отдельностоящих фундаментов
Возможно вам будут полезны данные страницы:
Наиболее распространенными в массовом строительстве являются сборные бетонные и монолитные железобетонные отдельностоящие фундаменты. Сборные бетонные фундаменты либо поставляются на стройплощадку в готовом виде, либо монтируются из фундаментных плит и стаканов или подколонников на цементно-песчаном растворе.
| Разновидностью отдельностоящих фундаментов |
Разновидностью отдельностоящих фундаментов являются столбчатые фундаменты. При этом по бетонным или каменным столбам монтируются железобетонные балки, на которые опираются стены здания. Столбчатые фундаменты проектируются для малоэтажных зданий при малых нагрузках и прочных основаниях, т. е. в тех случаях, когда ленточные фундаменты нерациональны.
Рис. 3.16. Общий вид сплошного фундамента
в) сплошные фундаменты представляют собой бетонную или железо-бетонную плиту, расположенную под всем зданием. Данный тип фундамента применяется для зданий с большими нагрузками или при слабых грунтах основания. На рис. 3.16 показан его общий вид. Наиболее распространенными являются монолитные железобетонные сплошные фундаменты. При большой глубине заложения и большой требуемой жесткости плиты проектируют сплошные фундаменты коробчатого сечения с размещением в них подвальных помещений (в том числе гаражей). г) свайные фундаменты позволяют значительно снижать объемы земляных и бетонных работ при возведении фундаментов. Наиболее распространены свайные фундаменты при возведении жилых и общественных зданий. На рис. 3.17 показан общий вид свайного фундамента.
Рис. 3.17. Общий вид свайного фундамента
Свайные фундаменты могут состоять из одиночных свай (под отдельные опоры здания);лент свай (под стены здания, с расположением свай в один, два и более рядов); кустов свай (под опоры с большими нагрузками); сплошного свайного поля (под массивные сооружения с равномерно распределенными нагрузками). Материал свай – бетон, железобетон, металл. Сечение свай может быть квадратное, прямоугольное, круглое.
По способу передачи нагрузки на грунт основания сваи разделяются на сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки опираются нижним концом на плотный слой грунта и передают на него нагрузки от здания. Висячие сваи полностью расположены в слабом (сжимаемом) грунте и передают нагрузки на грунт боковыми поверхностями за счет сил трения.
По способу изготовления сваи бывают забивные, погружаемые ударами или вибрацией или буронабивные (монолитные), изготавливаемые путем заполнения бетонной смесью заранее пробуренной скважины.
Для равномерного распределения нагрузки от стен здания по верхним концам свай монтируют монолитные или сборные железобетонные балки – ростверки. На рис. 3.18 показана схема передачи нагрузок через свайные фундаменты.
Рис. 3.18. Свайные фундаменты: а – со сваями-стойками; б – с висячими сваями: 1 – свая; 2 – ростверк; 3 – стена здания
Присылайте задания в любое время дня и ночи в 
whatsapp.
Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.
Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.
Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.
Источник