Что называют конструктивным элементом
Конструктивные элементы деталей
Конструктивным элементом детали называется часть детали, имеющая определенное назначение (рис. 1).
Отдельные элементы, которые наиболее часто встречаются в деталях, полученных механической обработкой:
Рис. 1. Конструктивные элементы детали
Элементы деталей делятся на стандартные и нестандартные.
Стандартными являются элементы, форма, размер и способ изображения на чертеже которых полностью регламентируются стандартами.
Изображение и обозначение резьбы
Сложные сборочные конструкции часто состоят из деталей, которые соединяются между собой с помощью резьбы.
Резьба — это винтовая поверхность, образованная при перемещении плоского контура, который задает профиль резьбы, по винтовой линии вдоль цилиндрической или конической поверхности.
Контур может быть в виде геометрических фигур: треугольник, квадрат, прямоугольник, круг, трапеция.
Резьбы условно можно разделить по применению на следующие группы: крепежные — метрические, конические, трубные — (рис. 2, 3) и ходовые — упорные и трапецеидальные — (рис. 4, 5).
Крепежные резьбы используются при значительных осевых и радиальных нагрузках. Метрические резьбы применяются при изготовлении стандартных крепежных резьбовых деталей — болтов, винтов, шпилек, гаек. Основные размеры метрических резьб приведены в стандарте ГОСТ 24705–2004 (ИСО 724:1993).
Рис. 2. Изображение (а) и профиль (б) цилиндрической метрической резьбы
Рис. 2. Изображение (а) и профиль (б) трубной цилиндрической резьбы
Рис. 4. Изображение (а) и профиль (б) упорной резьбы
Рис. 5. Изображение (а) и профиль (б) трапецеидальной резьбы
На изображениях, полученных проецированием на плоскость, которая параллельна оси стержня, сплошную тонкую линию по внутреннему диаметру резьбы проводят на всю длину резьбы без сбега. На видах, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси стержня, по внутреннему диаметру резьбы проводят дугу приблизительно на 3/4 окружности.
Сплошную тонкую линию при изображении резьбы наносят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы.
Резьбу в отверстии на продольном разрезе изображают сплошной тонкой линией по наружному диаметру и сплошной основной по внутреннему диаметру резьбы. На плоскости, перпендикулярной оси резьбы, по наружному диаметру резьбы проводят дугу, равную примерно 3/4 окружности.
Линию, определяющую границы резьбы, наносят всегда в конце полного профиля резьбы (до сбега) сплошной основной линией до линии наружного диаметра резьбы.
Фаски на стержне с резьбой и в отверстии с резьбой, не имеющие специального конструктивного назначения, в проекции на плоскость, которая перпендикулярна оси резьбы, не изображают (рис. 6).
Рис. 6. Изображение и обозначение резьбы: а и б — для метрической, трапецеидальной и упорной; в — для трубных (цилиндрической и конической)
Сбег — это участок, на котором происходит уменьшение профиля резьбы (рис. 7). Он является нерабочей частью резьбы. На чертежах сбег обычно не изображают (рис. 8). Нередко в конце участка с резьбой находится опорная плоскость (заплечик (рис. 7)), которая не позволяет доводить инструмент до упора с ней. В этом случае помимо сбега резьбы имеет место недовод. Вместе сбег и недовод образуют недорез резьбы. Величина нормального недореза для наружной метрической резьбы составляет примерно 2P, для внутренней — 4P, где P — шаг резьбы.
Рис. 7. Элементы резьбы
Рис. 8. Простановка размеров на резьбу без проточки
При невозможности или недопустимости изготовления резьбы со сбегом на его месте выполняют проточку для выхода резьбонарезающего инструмента. Размер положения проточки определяется технологией процесса изготовления детали. Для указания конкретного типа резьбы на ее изображение наносят условные обозначения в соответствии со стандартом на эту резьбу (табл. 2.1).
Таблица 1. Примеры обозначения резьб
Тип резьбы и номер стандарта | Условное обозначение. Размеры, указываемые на чертеже, мм и дюймы (для трубных резьб) | Пример обозначения |
Крепежные | ||
Метрическая, ГОСТ 8724–2002 с крупным шагом | М Номинальный (наружный) диаметр (20), шаг (2,5) | М20 |
Метрическая, ГОСТ 8724–2002 с мелким шагом | М Номинальный (наружный) диаметр (12), шаг (1,25) | М12×1,25 |
Трубная цилиндрическая, ГОСТ 6557–81 | G Условное обозначение в дюймах | G3/4 |
Трубная коническая, ГОСТ 6211–81 | R — наружная Rc — внутренняя Условное обозначение в дюймах | R ½ Rc½ |
Ходовые | ||
Трапецеидальная однозаходная, ГОСТ 24738–81 | Tr Наружный диаметр; шаг | Tr40×7 |
Упорная, ГОСТ 10177–82 | S Номинальный (наружный) диаметр (32), шаг (6) | S32×6 |
Конструктивные элементы, их использование, правила выполнения на чертеже, описанные в данном разделе, следует учитывать при чтении и выполнении чертежей деталей и сборок.
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.
Лекция № 4 Основные конструктивные элементы зданий.
Фундамент (1) под стену или отдельную опору (колонну) – это подземная часть здания или опоры, через которую передается нагрузка на грунт. Фундаменты разделяют на ленточные, которые закладывают сплошными по всему периметру стены, и столбчатые в виде отдельных столбов, перекрываемых железобетонной балкой (ранд-балкой), на которую и кладут стены. Фундаменты под отдельные опоры устанавливают в виде отдельных столбов.
Стены (4) по назначению и расположению в здании разделяют на наружные, которые ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий, и внутренние, которые отделяют одни помещения от других. Стены бывают несущие, самонесущие и навесные. Несущие стены передают на фундамент нагрузку от собственного веса и от веса перекрытий и крыши, самонесущие только от собственного веса (нагрузка от перекрытий и крыши передается в этом случае на колонны) и ветровую нагрузку.
Навесные стены, состоящие из отдельных плит или панелей, крепятся к колоннам (как бы навешиваются на них) и нагрузку от собственного веса передают на колонны.
Перегородки (7) – внутренние ограждающие конструкции, разделяющие смежные помещения в здании.
Цоколь (3) – нижняя часть наружной стены, которая лежит непосредственно на фундаменте и предохраняет стены от атмосферной влаги и повреждений.
Отмостка (2) служит для отвода атмосферных вод от стен здания.
Перекрытие – внутренняя горизонтальная ограждающая конструкция, разделяющая здание по высоте на этажи. Перекрытия бывают надподвальные, междуэтажные (5), чердачные (6), цокольные (между первым этажом и подпольем).
Покрытие – верхняя ограждающая конструкция, отделяющая помещения здания от наружной среды и защищающая и от атмосферных осадков. Эта конструкция совмещает функции потолка и крыши.
Кровля – верхний водоизолирующий слой покрытия или крыши здания.
Стропила – несущие конструкции кровельного покрытия, которые представляют собой балку, опирающуюся на стены и внутренние опоры. В небольших жилых и общественных зданиях применяют так называемые деревянные наслонные стропила (8), основным элементом которых служат стропильные ноги. При небольших пролетах помещений применяют стропильные фермы – плоскую решетчатую конструкцию стержней из дерева, металла или железобетона.
Мауэрлат (14) – деревянные брусья, уложенные на наружные стены здания; на брусья опираются стропильные ноги.
Проем – сквозное отверстие в стене, предназначенное для установки окон, дверей, ворот и для других целей.
Оконный блок – заполнение оконного проема оконными переплетами с коробкой; дверной блок – заполнение дверного проема дверным полотном с коробкой.
Лестничная клетка – огражденное капитальными стенами помещение лестницы.
Лестничный марш (16) – наклонный элемент лестницы со ступенями (в одном марше должно быть не более 18 ступеней).
Лестничная площадка (18) – горизонтальный элемент лестницы между маршами. Различают основные лестничные площадки на уровнях этажей и промежуточные – для перехода с одного марша на другой.
Косоуры (17) – наклонные железобетонные или стальные балки, опирающиеся на площадки; на эти балки укладывают ступени лестницы.
По виду и размерам строительных изделий различают здания из мелких блоков и штучных элементов (мелкие стеновые блоки и камни, перемычки проемов и косоуры), которые применяют главным образом в малоэтажном строительстве, и здания из крупноразмерных элементов – крупноблочные и крупнопанельные.
В крупноблочных зданиях наружные и внутренние стены состоят из крупных блоков – межоконных и перемычечных, которые и воспринимают нагрузку от перекрытий и кровли.
Крупнопанельные здания монтируют из крупноразмерных плит заводского изготовления – панелей, из которых на строительной площадке собирают наружные и внутренние стены, перекрытия, перегородки, лестничные марши, балконные площадки.
Дата добавления: 2016-01-18 ; просмотров: 7589 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Основные конструктивные элементы зданий
Здание, это многофункциональный объект, возводимый с целью обеспечения комфортного проживания и различного рода деятельности человека.
Сооружением является объемная материальная строительная единица, состоящая из соответствующих конструкций. Сооружения могут использоваться для хранения оборудования, материалов, разного рода изделий, для временного пребывания людей и пр. Сооружениями могут быть такие объекты как: аэродромы, линии электропередач, трубопроводы, путепроводы, башни, тоннели и т.д.
Здания и сооружения подразделяются на жилые, общественные и производственные, и имеют определённые конструктивные элементы.
Конструктивные элементы зданий
с несущими стенами
Фундамент, это подземная часть зданий и сооружений, который воспринимает всю нагрузку строительного объекта. Фундаменты бывают ленточными или столбчатыми. Ленточный фундамент закладывается, следуя по всему периметру стены, а столбчатый фундамент в виде отдельных опорных элементов.
Стены разделяют по назначению и расположению на наружные, внутренние и несущие элементы зданий. Назначение наружных стен заключается в защите помещений от воздействий окружающей среды. Внутренние стены разделяют помещения в самом здании согласно проекту. Несущие стены передают общую нагрузку от перекрытий, крыши и своего собственного веса на фундамент. Помимо несущих стен, существует ещё навесные и самонесущие стены. Самонесущими стенами считаются соответствующие части зданий которые передают нагрузку только собственного веса. Навесные стены, в виде отдельных плит или панелей, крепятся на колоннах и передают им нагрузку от собственного веса.
Перегородки, это внутренние планировочные конструкции, разделяющие смежные помещения внутри здания.
Цоколь, это нижняя часть наружной стены, которая располагается непосредственно на фундаменте.
Отмостка предназначена для отвода влаги, при выпадении атмосферных осадках от стен здания.
Перекрытие, это горизонтальная конструкция, которая располагается внутри здания и разделяет его по высоте на этажи. Перекрытия бывают междуэтажные, цокольные, надподвальные, цокольные, чердачные.
Покрытие, это верхний элемент строения, ограждающий помещения здания от воздействия окружающей среды и защищающий их от атмосферных осадков. Этот конструктивный элемент совмещает функциональное назначение потолка и крыши.
Кровля – верхний водоизоляционный слой крыши или покрытия здания.
Стропила – несущие части кровельного покрытия в виде балки опирающейся на стены и внутренние опоры.
Лестничный марш – наклонная конструкция, которая, как правило, имеет не менее восемнадцати ступеней.
Косоуры, это железобетонные или стальные балки, располагаемые под наклоном и своими окончаниями опирающиеся на площадки. Эти конструктивные элементы служат основой для крепления ступеней лестниц.
Конструкции зданий разделяются на две основные схемы строительства с несущими стенами и каркасные.
В зданиях, у которых несущими являются стены, они же и воспринимают нагрузку от перекрытий и крыши.
В конструкциях зданий, у которых за основу построения взят каркас, вся нагрузка воспринимается его элементами.
Конструктивные элементы каркасных зданий
Здания различают по видам и габаритным размерам строительных изделий.
Строения могут возводиться из мелких блоков и штучных элементов, которые применяются, как правило, в малоэтажном строительстве.
При строительстве многофункциональных зданий используются крупноблочные и крупнопанельные строительные элементы.
В крупноблочных строениях наружные и внутренние стены формируются из крупных блоков, которые и воспринимают нагрузку от перекрытий и кровли.
Крупнопанельные здания собирают из крупноразмерных плит, изготавливаемых на заводе.
Конструктивные элементы здания
В зависимости от назначения здания подразделяются на жилые, общественные и промышленные, а по материалу, из которого возводятся стены, на каменные (из природных или искусственных каменных материалов) и деревянные.
По этажности здания делятся на одноэтажные и многоэтажные.
Любое здание в целом и все его конструктивные элементы в отдельности должны обладать прочностью, устойчивостью, долговечностью и определенной степенью огнестойкости.
Прочность и устойчивость зданий и их отдельных частей определяются расчетом в соответствии с нагрузками, которые действуют при эксплуатации здания. Эти нагрузки слагаются из собственного веса здания, полезной нагрузки (веса людей, мебели, оборудования) и временной нагрузки (вес снега, действие ветра и т. п.). Величины нагрузок для зданий каждого вида устанавливаются действующими нормами.
Конструктивные элементы здания по функциональному назначению подразделяются на две основные группы: 1) несущие; 2) ограждающие. Несущие конструкции воспринимают нагрузки, возникающие в здании. Ограждающие конструкции служат для защиты помещений здания от атмосферных воздействий. Некоторые конструкции выполняют одновременно функции и несущих и ограждающих конструкций.
Каждое здание состоит из следующих основных конструктивных частей: а) фундамент; б) стены и столбы; в) перекрытия; г) лестницы; д) перегородки; е) крыша; ж) окна и двери.
1. Фундаменты. Фундаменты передают на грунт нагрузку от зданий. Грунт, расположенный под фундаментом и воспринимающий эти нагрузки, называется основанием. Основание не должно деформироваться и давать неравномерные осадки. Неравномерные осадки могут привести к появлению в стенах здания трещин, а иногда и к полному его разрушению. Основания могут быть естественные и искусственные.
Естественным основанием является грунт, обладающий достаточной несущей способностью для восприятия давления от возводимого на нем здания. Если несущая способность естественного основания недостаточна, то приходится прибегать к устройству искусственных оснований. Искусственные основания могут осуществляться непосредственным уплотнением грунта при помощи трамбования, вибрации, пропитки его специальными цементирующими составами или путем замены слабого грунта основания более прочным и устройства песчаных подушек или, наконец, при помощи устройства свайных оснований.
По конструкции фундаменты делятся на ленточные, столбчатые и сплошные. В зависимости от технологии возведения фундаменты могут быть сборные и монолитные.
Материалом для возведения фундаментов служат бетон, железобетон, бутобетон, бутовая или кирпичная кладка и даже дерево.
Глубина заложения фундамента зависит от вида грунта, глубины его промерзания в данной местности и от уровня грунтовых вод. В пучинистых (глинистых) и влажных грунтах глубина заложения фундамента делается ниже глубины промерзания на 0,1-0,2 м. В скальных, крупнообломочных грунтах, а также в крупно- и среднезернистых песках глубина промерзания не влияет на глубину заложения фундаментов, которая делается на 0,5-0,7 м ниже поверхности земли. Фундаменты под внутренние стены отапливаемых зданий заглубляются не менее чем на 0,5 м ниже уровня земли независимо от глубины промерзания грунта.
Ленточные фундаменты. Ленточные фундаменты представляют собой непрерывные стены. В простейшем случае ленточные фундаменты имеют прямоугольную форму в поперечном сечении.
Ленточные фундаменты могут быть сборными и монолитными. Сборные фундаменты возводятся из бетонных или железобетонных фундаментных блоков-подушек и из бетонных стеновых блоков.
Монолитные ленточные фундаменты выполняются из бетона, бутобетона и бутовой кладки. Наименее экономичными и наиболее трудоемкими являются фундаменты из бутовой кладки, так как их возводят вручную. Применяют такие фундаменты только для малоэтажных зданий, возводимых в районах, где бутовый камень является местным материалом.
Столбчатые фундаменты. Фундаменты в виде отдельных столбов называются столбчатыми.
Сплошные фундаменты. В случае больших нагрузок на фундамент от веса здания и очень слабых грунтов применяют сплошные фундаменты под всем зданием в виде железобетонной ребристой монолитной плиты.
Гидроизоляция фундаментов и стен подвала. Фундаменты увлажняются грунтовыми водами и просачивающейся через грунт атмосферной влагой. Вследствие капиллярности фундаментов влага поднимается по нему и вызывает увлажнение стен здания. Для предотвращения этого явления применяют гидроизоляцию стен в виде двух слоев рубероида, оклеенных между собой водонепроницаемой битумной мастикой. Гидроизоляционный слой располагают в цоколе выше уровня тротуара или отмостки на 15-25 см по цементной стяжке
2. Стены. Стены — это вертикальные ограждения, защищающие помещения от воздействия окружающей среды и отделяющие одно помещение от другого. По своему назначению и месту расположения в здании делятся на наружные и внутренние. Стены нередко выполняют несущие функции.
По характеру воспринимаемых нагрузок стены могут быть:
— несущие — воспринимающие нагрузки от собственного веса и опирающихся на них конструкций, передающие нагрузку на фундамент;
— самонесущие — воспринимающие нагрузку только от собственного веса в пределах высоты здания и передающие нагрузку на фундамент;
— навесные — передающие нагрузку от собственного веса на междуэтажное перекрытие.
В соответствии со своим назначением стены должны обладать достаточной прочностью, устойчивостью, теплозащитными и звукоизоляционными свойствами, быть огнестойкими, долговечными, экономичными и индустриальными. Индустриальность стен достигается путем возведения их из возможно более крупных элементов, изготовляемых на заводах. Для снижения стоимости стен целесообразно применять местные дешевые материалы.
Архитектурно-конструктивные элементы стен. Обычно стены зданий по архитектурным и конструктивным соображениям расчленяют в вертикальном и горизонтальном направлениях на отдельные части. Эти членения придают фасадам зданий определенные пропорции и масштабность, а также служат для устранения монотонности гладких стен.
В простейшем случае стена по высоте делится на три части: цоколь, поле стены, карниз. При более сложных решениях фасада могут появиться междуэтажные карнизы и пояса, а из элементов вертикальных членений — выступы, раскреповки, лопатки, пилястры и колонны.
Цоколем называется нижняя, слегка выступающая часть стены, которая предохраняет самую уязвимую часть здания от механических повреждений и сырости. Поэтому облицовка цоколя выполняется, как правило, из прочных влагоустойчивых материалов. Плавный переход от цоколя к стене осуществляется с помощью архитектурного профиля, называемого кордоном.
В настоящее время часто в панельном строительстве встречается новое решение цоколя — «вподрезку». Подрезной цоколь образуется возведением выше уровня земли фундаментной стенки, выполненной из тонких железобетонных элементов, обладающих необходимой прочностью и водостойкостью. Сама стена нависает над цоколем.
Карнизами называются горизонтальные, профилированные выступы стены. Верхний карниз, который завершает поле стены, называется венчающим карнизом. Венчающий карниз значительно выступает из поля стены. Это объясняется его функциональным назначением: он отводит от стены дождевые и талые воды.
Важными и широко распространенными элементами здания являются также балконы, эркеры и лоджии.
Балконом называется консольная конструкция в виде открытой огражденной площадки, выступающей за внешнюю поверхность стены здания на уровне междуэтажных перекрытий.
Эркером называется выступающая за плоскость фасада и огражденная наружными стенами часть здания, увеличивающая площадь комнаты.
Лоджией называется ниша на фасаде здания, открытая со стороны фасада и огражденная с других сторон стенками.
Все перечисленные выше архитектурно-конструктивные элементы здания, имея многообразную форму и разработку, являются в руках проектировщика, наряду с архитектурной композицией, теми средствами, при помощи которых он придает зданию разнообразное архитектурно-художественное выражение.
С изменением господствующих направлений в архитектуре и, главное, с развитием строительной техники изменяются и основные средства архитектурной выразительности.
Кирпичные стены. Кирпичные стены могут выполняться однородными, т.е. сложенными целиком из обыкновенного пли легкого кирпича, и неоднородными, облегченными, в которых часть кирпичной кладки заменена тем или другим термоизоляционным материалом.
Кирпич все еще остается наиболее распространенным искусственным камнем для возведения каменных стен. Глиняный и силикатный кирпич имеет стандартные размеры 250X120Х65 мм.
Толщина однородных кирпичных стен всегда кратна половине кирпича. В малоэтажных или в верхних этажах многоэтажных зданий толщина наружных стен принимается, главным образом, исходя из теплотехнического расчета. Она делается равной 1; 1,5; 2,0; 2,5; 3 кирпичам. С учетом толщины вертикальных швов, равной 1 см, толщина этих стен соответственно будет 25; 38; 51; 64; 77 см.
Для облегчения стен и уменьшения их толщины вместо обычного полнотелого кирпича применяют на строительстве дырчатый и пористо-дырчатый кирпич, обладающий значительно меньшим объемным весом и малой теплопроводностью.
Оконные и дверные проемы в кирпичных стенах перекрываются перемычками, поддерживающими вышележащую кладку и перекрытия. Перемычки делаются сборными железобетонными в виде брусков или плит.
Для обеспечения нормальной тяги дымовые и вентиляционные каналы устраиваются, как правило, во внутренних стенах. Сечение дымовых каналов делается 1/2X1 кирпича, а вентиляционные каналы могут иметь сечение уменьшенное— 1/2Х1/2 кирпича. Минимальная толщина кладки вокруг каналов и между ними равна 1/2 кирпича. Каждая печь или кухонный очаг должны иметь самостоятельный дымовой канал.
Стены из мелких блоков. С целью уменьшения веса наружных стен, а следовательно, и снижения их стоимости применяется кладка из керамических и легкобетонных камней.
Керамические камни применяются размером 250X 120Х 138 мм с 7 или 18 открытыми с обеих сторон вертикальными щелевидными пустотами. Легкобетонные камни изготовляются сплошными и пустотелыми со сквозными или несквозными пустотами. Для наружных стен зданий применяют главным образом пустотелые камни. Размеры основных камней для стен — 390X190X188 мм.
Крупноблочные стены. В основе крупноблочного и крупнопанельного строительства лежит идея разбивки здания на крупноразмерные конструктивные элементы весом 3—5 т. Это дает возможность максимально индустриализировать строительство, т.е., перейдя на заводское изготовление конструкций, превратить строительную площадку в монтажную, где все работы производятся механизированным путем. Такой способ строительства позволяет строить в любое время года с минимальными затратами рабочей силы.
Крупные стеновые блоки обычно изготовляют из легких бетонов.
Толщина блоков наружных стен принимается равной 400, 500, 600 мм, в зависимости от климатических условий и объемного веса применяемого шлакобетона. Толщина блоков для внутренних стен принимается обычно равной 400 мм.
Крупнопанельные стены. Конструкция стен из крупных панелей является наиболее индустриальной и прогрессивной. Крупные стеновые панели представляют собой большеразмерные плиты заводского изготовления с вделанными в них окнами и дверьми. По своей конструктивной схеме крупнопанельные здания делаются каркасными и бескаркасными. Стены панельных зданий по характеру своей работы могут быть несущими, самонесущими и навесными.
В каркасных панельных зданиях следует применять только навесные панели, а в бескаркасных — несущие или самонесущие. Несущие панели делаются обычно размером на комнату, самонесущие и навесные могут иметь размер даже на две комнаты. Ширина таких стеновых панелей принимается равной высоте этажа. Для наружных стен, кроме стеновых панелей, делают еще панели цокольные и карнизные. Вертикальные стыки располагают по осям поперечных стен или перегородок, а горизонтальные — на уровне междуэтажных перекрытий.
3. Перекрытия — горизонтальные несущие конструкции, разделяющие здание на этажи и передающие нагрузку на стены и отдельные опоры. В зависимости от месторасположения в здании перекрытия делятся на междуэтажные, надподвальные, чердачные.
Как сказано, перекрытия разделяют здание по высоте на отдельные этажи. Являясь жесткими диафрагмами, они обеспечивают устойчивость и прочность здания в целом. Перекрытия состоят из несущей части, воспринимающей нагрузки и передающей их на стены, и ограждающей, в состав которой входят полы и потолки.
Перекрытия должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости, огнестойкости, долговечности, звукоизоляции. Чердачные перекрытия и перекрытия над неотапливаемыми подвалами должны отвечать, кроме того, требованиям теплоизоляции. Перекрытия должны быть индустриальными и экономичными, т. е. они должны монтироваться из крупноразмерных, унифицированных элементов, изготовленных на заводе.
В зависимости от материалов, из которых выполняются несущие конструкции перекрытия, они разделяются на железобетонные, деревянные и перекрытия по стальным балкам.
В настоящее время использование деревянных балок для перекрытий гражданских зданий ограничено, а применение стальных балок полностью запрещено. Таким образом, основным материалом для несущих конструкций перекрытий сейчас является железобетон.
Железобетонные перекрытия. Железобетонные перекрытия подразделяются на монолитные и сборные. Монолитным перекрытием называется перекрытие, возводимое на месте строительства, в самом здании путем бетонирования в опалубке. Применение монолитных перекрытий должно быть экономически и технически оправдано и встречается в строительстве только в том случае, когда конфигурация и размеры плана здания не позволяют применить типовые сборные элементы, изготовляемые на домостроительных комбинатах.
Основным видом железобетонных перекрытий являются сборные, собираемые из элементов заводского изготовления.
Сборные железобетонные перекрытия в свою очередь делятся на три основные группы: а) балочные; б) перекрытия в виде настилов; в) крупнопанельные.
Перекрытия по железобетонным балкам. Железобетонные балки перекрытий имеют тавровое сечение. Укладываются балки на несущие стены на расстоянии друг от друга в осях 600, 800, 1000 мм. Заполнение межбалочного пространства производится в виде наката из гипсобетонных и легкобетонных плит или легкобетонных двухпустотных камней-вкладышей, которые опираются на полки балки.
Перекрытия в виде настилов. В этом типе перекрытия несущая часть и заполнение совмещены в одном элементе — настиле. Настилы в строительстве встречаются плоские и ребристые. Плоские настилы могут быть сплошными и пустотелыми. Настилы укладываются вплотную друг к другу, опираясь своими концами на несущие стены. Швы между ними замоноличиваются цементным раствором. Опорами для настилов могут служить также прогоны.
Настилы выпускаются заводами строительных изделий в соответствии с каталогом индустриальных изделий, и каждому типу присваивается своя марка. Марка состоит из буквенной части, соответствующей начальным буквам наименования изделия, и цифровой части, обозначающей длину и ширину изделия в дециметрах. Например: ПП-28-8 обозначает: плита плоская (однослойная, сплошная), длина 2800 мм, а ширина 800 мм; ПД-59-8 — плита двухслойная (сплошная), длина 5900 мм, ширина 800 мм; ПК-59-12 — плита с круглыми пустотами, длина 5900 мм, ширина 1200 мм; ПО-59-12 — плита с овальными пустотами, длина 5900 мм, ширина 1200 мм.
Крупнопанельные перекрытия. Настилы большой площади, перекрывающие целые комнаты и имеющие вес от 3 до 5 т, называются крупными панелями. Применяются они при крупнопанельном строительстве.
Деревянные перекрытия. Деревянные перекрытия до сих пор находят достаточно широкое применение в сельских местностях, особенно лесной зоны. Перекрытия из дерева имеют небольшой объемный вес, обладают прекрасными звукоизоляционными, теплоизоляционными качествами и дешевы в изготовлении. Недостатками деревянных перекрытий являются: низкая степень огнестойкости и подверженность загниванию.
Деревянные перекрытия делаются по балкам прямоугольного сечения. Балки изготовляются из хвойных пород с влажностью не более 18%. Расстояние между осями балок применяют 600, 800 и 1000 мм.
Для создания поперечной жесткости здания балки связываются с внешними стенами и между собой на внутренних стенах анкерами.
Основное отличие надподвальных и чердачных перекрытий от междуэтажных, независимо от материала их несущих конструкций заключается в толщине теплозащитного слоя. В чердачных’ перекрытиях под утеплителем прокладывается пароизоляционный слой из одного-двух слоев рулонного материала (толь, пергамин, толь-кожа), наклеенного на мастике. В перекрытиях над холодными помещениями пароизоляционный слой располагается над утеплителем. Чердачное перекрытие не имеет пола, надподвальное – потолка.
Полы. В состав конструкции пола входят: основание (черный пол), одежда (чистый пол) и различные прослойки, соединяющие чистый пол с основанием.
Деревянные полы могут быть дощатые (однослойные и двухслойные) и паркетные.
При перекрытиях по железобетонным балкам с плитным заполнением и по ребристым настилам с укладкой панелей ребрами кверху, а также при перекрытиях по деревянным балкам основанием под дощатые двухслойные и паркетные полы являются лаги, уложенные по балкам и ребрам через 750-800 мм в осях, с прибитыми поверх досками черного пола.
Однослойные дощатые полы настилаются из строганных шпунтованных досок непосредственно по лагам. Под лаги подкладываются звукоизоляционные прокладки, чтобы предотвратить материальный перенос звука. Поверх черного пола крепятся доски чистого пола, при двухслойных дощатых полах, или клепки паркета — при паркетных. Между паркетной клепкой и досками черного пола прокладывается картон или строительная бумага для устранения скрипа при ходьбе.
4. Лестницы — конструкции, служащие для сообщения между этажами, а также для эвакуации людей из здания.
Лестницы разделяются на внутренние и наружные. Наружные лестницы служат для входа в здание, внутренние — для сообщения между этажами. Внутренние лестницы состоят из маршей и лестничных площадок, размещаемых в лестничных клетках. Стены и перекрытия лестничных клеток должны быть несгораемыми. Каждая лестничная клетка должна иметь непосредственный выход наружу и освещаться естественным светом.
Лестничный марш состоит из ряда ступеней, поддерживающих их несущих конструкций, которые называются косоурами или тетивами, и ограждения с поручнем. Если несущие балки располагаются под ступенями, то они называются косоурами. Если ступени примыкают к несущим балкам сбоку, то эти балки называются тетивами.
Лестничные площадки, расположенные в уровнях этажей, называются этажными, а расположенные между этажами — промежуточными или междуэтажными.
Несущие элементы марша, косоуры или тетивы, опираются на площадочные балки, которые своими концами заделываются в стены лестничной клетки. Таким образом, нагрузки, воспринимаемые конструкциями лестницы, передаются несущим стенам здания.
Вертикальную грань ступени называют подступенком, а горизонтальную — проступью. Ширина и высота ступени должна соответствовать нормальному человеческому шагу. Исходя из этого, ширина ступени б и удвоенная высота ступени Н в сумме должны составлять 60 см, т. е. 6 + 2Н = 60 см. Ширина проступи должна быть не менее 25 см (примерная длина человеческой ступни), а высота подступенка — не более 18 см. Уклон марша, т. е. отношение высоты марша к его горизонтальной проекции, выбирается в соответствии с назначением лестницы в пределах от 1:1,25 до 1:2. Для основных лестниц уклон принимается равным 1:1,75; 1:2. Каждому уклону соответствуют определенные размеры ступеней.
В зависимости от количества маршей, приходящихся на один этаж, лестницы бывают одномаршевые, двухмаршевые и трехмаршевые. Чаще всего применяют двухмаршевые лестницы, которые занимают мало места, просты по конструкции и экономичны. Ширина маршей зависит от требующейся пропускной способности лестниц и должна быть в жилых зданиях не менее 0,90 м и не более 1,40 м. Ширина лестничных площадок должна быть не менее ширины марша, но и не менее 1,2 м.
В целях унификации конструкций лестниц необходимо, чтобы ступени и марши по всей высоте здания были бы одинаковых размеров. Поэтому применение двухмаршевых лестниц с четным количеством ступеней в пределах этажа является наивыгоднейшим.
Разбивка лестницы. Разбивкой лестницы называется определение размеров лестничной клетки и графическое построение всех ее элементов.
Для разбивки лестницы необходимо знать высоту этажа, выбрать схему лестницы и размеры ступеней.
Графическая разбивка лестницы производится следующим образом. Высота этажа делится на число подступенков (в нашем случае на 18 равных частей) и через полученные точки проводятся горизонтальные линии. Затем заложение марша делится на число проступей (в нашем примере на 8 равных частей) и через полученные точки проводятся вертикальные линии. По полученной сетке вычерчивается профиль лестницы, причем вертикальные грани верхней фризовой ступени и первой ступени соседнего марша должны лежать в одной плоскости.
5. Перегородки. Перегородками называются тонкие стенки, служащие для разделения внутреннего пространства здания на отдельные мелкие помещения.
В зависимости от применяемых материалов перегородки бывают: а) деревянные, б) из штучных материалов (из кирпича, из пустотелых керамических и легкобетонных камней), в) из плитных материалов, г) бетонные и железобетонные.
Перегородки должны обладать малым весом, небольшой толщиной, хорошими звукоизоляционными качествами, сопротивляемостью возгоранию и др.
По своему назначению перегородки в жилых домах подразделяются на междукомнатные, междуквартирные и перегородки кухонь и санитарных узлов. Междуквартирные перегородки должны удовлетворять повышенным требованиям звукоизоляции. Перегородки кухонь и санитарных узлов должны обладать повышенной влагостойкостью.
По способу возведения перегородки могут быть сборными, монтируемыми из крупноразмерных элементов заводского изготовления или изготовленными из мелкоштучных материалов непосредственно на месте их возведения. Перегородки бывают деревянные, кирпичные и железобетонные толщиной от 80 до 120 мм
6. Крыши. Крышей называется конструкция, защищающая здание сверху от атмосферных осадков, солнечных лучей, ветра и т. д.
Крыша состоит из несущей и ограждающей части.
Ограждающая часть крыши включает в себя кровлю (верхняя водонепроницаемая оболочка) и основание под кровлю в виде обрешетки из деревянных брусков, дощатого настила и цементного, а иногда асфальтового слоя по железобетонной плите.
Несущая часть, передающая на стены нагрузки от ветра, снега и собственного веса крыши, может быть выполнена в виде деревянных или железобетонных стропил, стропильных ферм (деревянных, стальных, железобетонных) или в виде железобетонных панелей.
Крыши бывают чердачные и бесчердачные. Для освещения и проветривания чердака на крыше устраиваются слуховые окна. Для отвода дождевой воды поверхность крыши должна иметь уклоны. Уклоны выбирают в зависимости от материала кровли и климатических условий района. Уклон крыши выражается в градусах или отношением высоты подъема к половине перекрываемого пролета. В зависимости от уклона крыши разделяются на скатные и плоские. Плоские наклонные поверхности называются скатами. Скатные крыши представляют собой систему пересекающихся скатов. Линии пересечения скатов крыши в выступающих углах называются ребрами, верхнее горизонтальное ребро — коньком, а пересечение скатов во входящих углах крыши — ендовой или разжелобком.
В зависимости от числа скатов крыши могут быть односкатные, двускатные, или щипцовые, четырехскатные, или вальмовые, шатровые и др. Треугольный скат крыши называется вальмой.
Все скаты крыши делаются, как правило, с одинаковым уклоном, поэтому при построении плана крыши ребра и разжелобки на плане проводят по биссектрисе углов. А так как углы зданий обычно равны 90°, то ребра и разжелобки на плане крыши обычно направлены под углом 45° к линии периметра стен, независимо от уклона скатов.
Построение плана крыши сводится к следующим операциям:
а) разбивка площади горизонтальной проекции крыши на отдельные прямоугольники;
б) проведение биссектрис всех выступающих и входящих углов;
в) определение по точкам пересечения биссектрис положения коньков и выявление границ скатов.
Несущие конструкции скатных крыш. Несущая конструкция скатных крыш чаще всего выполняется в виде деревянных наслонных стропил. Стропила состоят из следующих элементов: а) стропильных ног; б) конькового прогона, опирающегося на стойки; в) стоек, которые в свою очередь опираются на лежень; г) лежня, уложенного на внутреннюю стену; д) подкосов поперечных и продольных; е) мауэрлата — настенного бруса, уложенного по периметру наружных стен с внутренней стороны.
В зависимости от вида кровельного материала рекомендуются следующие уклоны крыши: