Что относится к конструктивным элементам здания
Конструктивные элементы здания
Статья об элементах, из которых состоит конструкция здания (сооружения)
Несущий остов и конструктивные системы зданий
Одним из основных принципов в искусстве строить здания и сооружения является соблюдение единства внешних и конструктивных форм. Зданиями являются наземные строения, предназначенные для жилья, производственных, сельскохозяйственных и культурно-бытовых целей. Сооружениями называют строения специального назначения (линии электропередач, мосты, теплопроводы, шахты и т.д.). По назначению здания делятся на:
Объект строительства складывается из конструкций, основное назначение которых обеспечивать устойчивость и прочность объекта. Эти конструкции изолируют внутренние объёмы здания от влияния внешней среды и делят его на помещения конкретных размеров. При этом конструкции сочетаются определенным образом согласно требованиям архитектурно-строительного рабочего проекта. Он выполняется с учетом требований ГОСТ, СНиП и другой исполнительной документации.
Несущим остовом здания или сооружения называют специально возведённые элементы, которые в совокупности образуют систему пространственного типа. Он должен отвечать таким характеристикам как:
Конструктивные системы зданий зависят от технологии строительства. Здание строится по каркасной и бескаркасной технологии (в этом случае несущие стены являются остовом). В случае многоэтажных зданий несущий остов представляет собой коробку, жёсткость которой обеспечивается стенами и перекрытиями. Устойчивость конструкции зависит от типа связей стен с перекрытием.
Среди основных конструктивных групп элементов здания принято выделять несущие и ограждающие.
Элементы несущего типа воспринимают нагрузку от массы здания, пребывающих в нём людей, установленных мебели и устройств, нагрузку от действия дождя, снега и ветра (фундаменты, стены, перекрытия, покрытия).
Элементы ограждающего типа защищают от атмосферных воздействий и служат для деления внутреннего пространства объекта на помещения и комнаты (стены, перегородки, пол, окна, двери, перекрытия, фонари).
Отдельные конструктивные элементы зданий сочетают обе эти функции.
Основные конструктивные элементы здания
Любой строительный объект состоит из основных и дополнительных элементов, относящихся к конструктивным. В перечень основных элементов входят:
Конструктивные элементы таких зданий как каркасные воспринимают все нагрузки специальной системой, выполненной из колонн (стоек), надежно увязанных с горизонтальными элементами. Ими выступают ригели и прогоны. Они образуют каркас. Особенностью каркасного здания является то, что каркас принимает на себя все нагрузки, а стены выполняют оградительную функцию.
Характеристика основных конструктивных элементов здания
Схемы зданий могут быть разнообразны. Над их созданием работают специалисты разного технического профиля. В первую очередь определяется архитектурно-стилевое решение (архитектор определяет не только стиль, но и архитектурно-конструктивные составляющие здания). В дальнейшем специалисты разного направления подводят к объекту необходимые коммуникации, позволяющие выполнять описанные в проекте функции.
Здание начинается с фундамента, который является несущим элементом, поскольку он воспринимает и передает нагрузку на грунт. На фундамент опираются другие важные элементы – стены и колонны. Плоскость опоры фундамента, расположенная на грунте, называется подошвой. В строительстве, в зависимости от типа здания используют 2 вида фундаментов:
Колонны представляют собой специальные опоры в виде простой или сложной геометрической фигуры, выполненные из материалов, указанных в ГОСТ. Они воспринимают нагрузки от перекрытия и покрытия зданий, в промышленных зданиях добавляются дополнительно нагрузки, действующие от мостов кранов и подкрановых балок.
Перекрытия представляют собой горизонтальные конструкции. Они делят внутреннее пространство объекта на этажи и воспринимают нагрузку от покрытия, установленных устройств и оборудования, мебели и пребывания людей. Различают следующие виды перекрытий:
Покрытие, основное назначение которого защита объекта от негативного влияния внешней среды, является важным элементом. Несущими конструктивными составляющими служат балки, фермы, ригели, различные оболочки. Верхняя оболочка здания является кровлей.
Дополнительные конструктивные элементы зданий
К таким элементам относят:
Каждое здание должно отвечать своему функциональному назначению, обеспечивать санитарно-гигиенические условия и быть технически оснащено согласно требованиям технического задания. После его возведения в процессе эксплуатации регулярно должна выполняться диагностика технического состояния.
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.
Основные конструктивные элементы зданий и сооружений
Расскажем о том, какими бывают архитектурно-конструктивные элементы зданий и сооружений, а также рассмотрим основные элементы зданий и сооружений.
Здания и сооружения представляют собой архитектурно-конструктивные элементы, которые взаимосвязаны друг с другом. По функциональному назначению они делятся на:
совмещённые (выполняющие обе функции одновременно).
Несущие конструкции — это конструкции, которые воспринимают основные нагрузки и воздействия извне. Предназначены для обеспечения жёсткости, устойчивости и прочности.
Ограждающие конструкции — это конструкции, которые защищают внутренний объем зданий от внешних воздействий (атмосферных осадков, тепла, ветра) и делят его на раздельные помещения.
К совмещённым конструкциям относятся строительные элементы, которые одновременно выполняют ограждающие функции и при этом могут выдерживать, передаваемые на них нагрузки.
К основным элементам зданий относятся:
перекрытия и перегородки;
Основные элементы многоэтажного здания:
Фундамент здания
Фундамент — это основа здания, которое служит опорой для его стен и через него нагрузка всего строения передаётся на грунт.
Основание считается естественным, если подошва фундамента стоит на грунте, находящимся в состоянии его природного залегания. Когда производится дополнительное укрепление грунта, основание считается искусственным.
Если здание опирается на сваи (бетонные, железобетонные или деревянные) погруженные в грунт, фундамент называется свайным.
Довольно часто фундамент подвергается воздействию грунтовых вод, которые могут быть агрессивными и иметь разную температуру. Именно поэтому при его строительстве используются материалы, которые имеют не только высокие прочностные характеристики, но и обладают водо- и морозоустойчивостью. Обычно применяют бетон, железобетон либо бутовые камни.
В большинстве случаев фундамент под стены сооружений делают сборным (из железобетонных подушек и блоков).
Фундаменты с плоской подошвой делятся на:
ленточные (закладываются под стены);
столбчатые (закладываются под отдельные столбы и колонны).
Об основных правилах установки и монтажа бетонных блоков ФБС читайте в статье Фундаментные блоки и их монтаж. Особенности монолитного фундамента описаны в статье Плитный фундамент для дома.
Стены здания
Стены обеспечивают шумо- и теплоизоляцию здания, а также бывают наружными либо внутренними, в зависимости от их назначения и расположения.
Кроме этого стены делятся на:
Несущие стены — это стены, воспринимающие кроме собственной силы тяжести ещё и нагрузки от других конструкций. Например, от лестниц, перекрытий, крыш.
Самонесущие стены — это стены, которые передают исключительно собственную силу тяжести на фундамент. Никакие другие конструктивные элементы здания на них не опираются.
Ненесущие стены — эти стены являются ограждающими помещение от внешнего пространства и передают собственную силу тяжести в границах своего этажа на остальные несущие конструкции.
О том, каким может быть стеновой материал и как правильно его выбрать, читайте в статьях:
Перегородки
Перегородки относятся к ограждающим элементам, предназначенным для разделения внутреннего пространства здания одного этажа на раздельные помещения. Как правило, перегородки выполняют из кирпичей, гипсо-фибролитовых плит, газосиликатных кирпичей, керамических и других пустотелых камней.
Требования, предъявляемые к этим элементам:
небольшая толщина и вес;
Перекрытия
Перекрытия являются одновременно ограждающими и несущими конструкциями, которые разделяют по высоте смежные помещения в здании. Междуэтажные перекрытия над верхним этажом называются чердачными, а над подвалом – цокольными. Часто перекрытия возводят из панелей, настилов либо железобетонных плит. В домах с небольшой этажностью перекрытия можно выполнять из деревянных балок, к которым крепятся элементы потолка, из гипсокартонных листов, древесных плит (ДСП, ОСП, ЦСП) либо фанеры.
Крыша
Крыша — верхняя часть здания, которая защищает его от атмосферных осадков и выполняет функции теплоизоляции. Из стропил с прикреплённой к ним обрешёткой кровельного покрытия состоит обычная крыша. Черепица, толь, асбестоцементные листы либо рубероид выступают в качестве покрытия, которое называется кровлей. Иногда выполняются покрытия, которые совмещают в себе функции потолка и крыши. В этом случае кровлю настилают на верхний этаж, непосредственно на утеплённое перекрытие. Покрытие выполненной таким образом называется бесчердачным. Из сборных железобетонных плит возводят чердачные крыши.
Карниз
Карниз — выступающая часть внешней стены здания, отделяющая плоскость крыши от плоскости стены. Является декоративным элементом и одновременно предназначен для защиты здания от осадков, стекающих с крыши. В случае отсутствия карниза на здании, по всему периметру крыши устанавливается парапет.
О материалах, используемых при монтаже кровли из керамической черепицы читайте в статьях: Аксессуары для кровли. Виды и назначение и Доборные элементы для строительства мягкой кровли.
Окно — специально созданный в стене здания проём, который обеспечивает поступления света в помещение и вентиляцию. Являются основным источником, через который происходят теплопотери (около 50%) всего здания.
Двери
Дверь — это проём в стене здания, с установленным в нём створом, служащим для обеспечения входа и выхода из пространства помещения.
по материалу, из которого изготовлены (железо, дерево, пластик и пр.);
по месту расположения (вход, коридор, между комнатами и пр.);
по конструкции (раздвижные, распашные, маятниковые и пр.);
по назначению (аварийные, запасные и пр.).
Об армирующих системах, надежно усиливающих конструкции во всех направлениях, читайте в статье Оконные и дверные перемычки при строительстве из кирпича
Что относится к конструктивным элементам здания
Лекция. Основные понятия, классификация, конструктивные элементы зданий.
1. Внешние и внутренние воздействия на здания.
Здание – наземное сооружение, включающее различные изолированные помещения, предназначенное для деятельности человека.
К инженерным сооружениям относят: тоннели, дороги, мачты.
Силы, действующие на здание:
— сост окружающей среды;
— статические (мебель, оборудование);
— динамические (от работающего оборудования);
2. Классификация зданий.
Здания делятся на 4 класса:
— здания, к которым предъявляются максимальные требования (реакторы, музеи, жилые дома более 10 этажей)
— повышенные требования (больницы, школы, жилые дома 6-9 этажей)
— общественные здания небольшой вместимости (жилые дома до 5 этажей)
— жилые дома до 2 этажей и подсобные здания.
— малоэтажные (до 3 этажей)
— многоэтажные (4-9 этажей)
— повышенной этажности (10-20 этажей)
— высотные (свыше 20 этажей)
По наличию систем отопления:
По долговечности, группы.
3. Требования к промышленным зданиям.
Огнестойкость – зависит от степени возгораемости и предела огнестойкости основных конструкций.
Экономичность – определяется совокупностью стоимостей его возведения и эксплуатации.
Индустриальность – возможность механизированного монтажа из отдельных элементов и деталей заводского изготовления.
4. Конструктивные элементы здания.
Здание состоит из конструктивных элементов.
По восприятию внешних и внутренних воздействий конструктивные элементы делят на:
Несущие конструкции воспринимают постоянные и временнее нагрузки действующие на здание, обеспечивают его прочность и устойчивость и образуют несущий каркас здания.
— вертикальные несущие конструкции (стены, колоны, столбы)
— горизонтальные несущие конструкции (ригели, балки, прогоны, фермы)
Горизонтальные несущие элементы опираются на вертикальные и через несущий каркас передают нагрузки на фундамент.
Ограждающие конструкции – изолируют здание от внешнего пространства, делят внутренний объем на отдельные помещения, защищают здание от атмосферных воздействий (наружные стены, перегородки, окна, двери, ворота, покрытие).
Слой грунта под фундаментом называется – основанием.
Кровля – защищает здание от дождя, ветра солнца, и состоит из водонепроницаемой оболочки и несущих элементов.
Также к конструктивным элементам здания относятся:
— вертикальные и горизонтальные связи.
5. Конструктивные схемы промышленных зданий. Объемно планировочный элемент.
Различают конструктивные схемы:
— каркасная схема: когда все вертикальные несущие элементы в виде колон, стоек, или столбов.
— бескаркасная: когда вертикальными несущими элементами являются стены.
— неполный каркас: когда перекрытия внутри здания опираются на колоны, а по наружному периметру на стены.
Основания и фундаменты.
1. Основания.
Основания могут быть естественные и искусственные
Естественное основание – это массив грунта, залегающее под фундаментом, способное надежно воспринимать давление от здания (глины, песчаные грунты, крупнообломочные и скальные).
Искусственные основания – это когда несущая способность увеличивается путем его уплотнения или заменой слабого грунта на более сильный, или проведением специальных мероприятий
Глинные подразделяются на:
Состояние глинистых основ может быть твердым, текучим, …
К крупнообломочным грунтам относятся:
Скальные грунты различают:
Залегают сплошными массивами, или трещиноватыми слоями.
Под действием нагрузки под зданием глинистые, песчаные и крупнообломочные грунты сжимаются, что ведет за собой осадку здания. Сжимаемость зависит от физико-механических свойств. Наличие грунтовой влаги существенно снижает несущую способность грунтов. Грунт способный удерживать в своих порах влагу при промерзании вспучивается и силы вспучения могут вызвать деформацию здания. Естественное основание должны находиться ниже уровня промерзания грунта. (70-80см).
К специальным мероприятии по устройству искусственных оснований относятся:
2. Фундаменты
Фундаменты – подземная конструкция воспринимающая всю нагрузку от здания и действующих на него сил и передающая все эти нагрузки на основание.
Фундаменты должны быть прочными, устойчивыми на опрокидывание и скольжение площади поверхности, экономичными, долговечными
Классифицируются:
По способу возведения:
По глубине заложения
— глубокого заложения (больше 5 м)
По работе материала
По конструктивным схемам
 |
3. Фундаменты под колонны, могут быть сборные и монолитные.
 |
 |
 |
Наружные самонесущие стены здания устанавливаются на фундаментные балки, которые передают нагрузку на фундаменты колон каркаса. Фундаментные балки укладываются на специальные бетонные столбики, которые устанавливаются на обрезы фундаментов. Высота фундаментных балок принимается 45см при шаге колон 6м, и 60 см при шаге колон 12м. Фундаментная балка засыпается песком или шлаком снизу и с боковых сторон от промерзания и для лучшей работы фундаментной балки
Колонны
Колонна – вертикальная несущая конструкция, воспринимающая нагрузки от наружных воздействий конструкций покрытия грузоподъемного оборудования.
Конструкция колон зависит от объемно планировочного решения здания наличия подъемно-транспортного оборудования.
Различают 2 группы колон :
1. Для зданий без мостовых кранов
2. Для зданий с мостовыми кранами
Колонны могут быть железобетонные и стальные.
По конструктивному решению:
ПО месту расположения:
Для крепления несущих конструкций покрытия, подкрановых балок и стен в колоннах предусматривают установку стальных закладных деталей в виде пластин и анкерных болтов. С элементами каркаса колонных соединяют сваркой закладных деталей или болтами.
Несущие конструкции покрытия.
В промышленных зданиях применяют 2 типа несущих конструкций покрытия:
1. Плоскостные (балки, фермы, арки, рамы)
2. Пространственные (оболочки, купола, своды)
Балки покрытия
— с параллельными поясами
Балки устанавливаются на колонны и крепятся к закладным деталям и анкерным болтам
Основной несущей и ограждающей конструкцией при без прогонной систе3цюбме является сборная железобетонная плита. Плиты выпускают длиной 6.9.12 м, и шириной 1.20 и 1.5 м.
Перекрытия промышленных зданий.
Лестницы
Лестницы могут быть:
Лестницы выполняются из:
Полы промышленных зданий.
Конструкция пола зависит от вида производства, особенностей технологического процесса и санитарно-гигиенических требований.
Требования к полам
— грунтовые (глиняные, глинобитные)
— гравийные и щебёночные
— цементные и бетонные
— полы с синтетическими покрытиями
— полы специального назначения (стальные, чугунные).