Лекція 1

Частина 1. Загальні відомості про конструкції будівель і споруд

1. Сучасні будівельні конструкції, галузі використання та їх розвиток в Україні

0. 1.1. Вимоги, які висувають до будівельних конструкцій

У сучасному будівництві основними видами несучих будівельних конструкцій є залізобетонні, металеві, кам’яні та дерев’яні. Найважливішими з них є збірні залізобетонні конструкції, значному зростанню виробництва яких допомагало створення розвиненої сітки виробництв. Можливість використання місцевих дешевих матеріалів ( піску і щебеню) і економії дефіцитної сталі. Поряд зі збірними використовують монолітні залізобетонні конструкції, які бетонуються на місці виробництва. Все більшого використання набувають металеві конструкції, особливо легкі заводського виготовлення, а також клеєні дерев’яні конструкції.

Будівельні конструкції повинні задовольняти різні вимоги: експлуатаційні, технічні, економічні, виробничі, естетичні тощо.

Експлуатаційні і технічні вимоги полягають у тому, що будівельні конструкції повинні бути зручними у експлуатації будівель (споруд) і мати достатню міцність, стійкість, виносливість, жорсткість, тріщиностійкість, забезпечуючи довговічність будівель і споруд. Однією із основних вимог є їхня економічність.

Економічність конструкції залежить від витрати і вартості матеріалів, вартості виготовлення, транспортування, монтажу і величини експлуатаційних витрат. Тому вибираючи конструкцію необхідно враховувати трудоємкість її виготовлення і монтажу та скорочення термінів будівництва будівлі (споруди). Економічність також залежить від типу конструкції (наприклад, плоскої арки, ферми або просторової оболонки, складки), конструктивної схеми будівлі, співвідношення основних розмірів (наприклад, відношення висоти ферми, балки до прольоту або стріли підйому арки або оболонки до прольоту тощо).

Під час вибору конструктивного вирішення особливу увагу необхідно приділяти застосуванню індустріальних типових виробів масового виробництва. Застосування уніфікованих типових виробів дає змогу максимально механізувати і автоматизувати процеси їх виготовлення, що значно знецінює конструкцію, спрощує і прискорює монтаж на будівельному майданчику.

Зниження витрат матеріалів і маси конструкції досягається також вибором найраціональнішої у статичному сенсі схеми і встановленням розрахунково або за конструктивними думками мінімально допустимих розмірів поперечних перерізів елементів конструкцій.

Техніко-економічне обґрунтування вибору типу будівельних конструкцій являє собою важливий етап під час проектування будівель і споруд.

Основні переваги і недоліки конструкцій із реальних матеріалів можливо оцінити за такими показниками, як вага, вогнестійкість, довговічність, індустріальність, експлуатаційні витрати.

Зниження ваги конструкцій досягають зменшенням ваги самих матеріалів за зберігання показників міцності. Так, показник, який являє собою відношення міцності на стиск до об’ємної маси, найбільшим буде для сталі; для дерева цей показник в 1,2 – 1,5 раза, для залізобетону у 2–3 раза, для кам’яної кладки у 6–8 разів.

Найвогнестійкішими є залізобетонні і кам’яні конструкції. Дерев’яні конструкції стійкі до підвищених температур, але вони згорають, металеві – не вогнестійкі, у разі підвищення температури вони швидко втрачають несучу здатність. Найдовговічніші залізобетонні і кам’яні конструкції. Металеві і дерев’яні конструкції за відповідних заходів проти корозії і життя здобувають довговічність на багато десятиліть. До сьогодні збереглось чимало сталевих і дерев’яних конструкцій побудованих у минулому віці.

Важливим показником будівельних конструкцій є індустріальність, можливість максимально механізувати і автоматизувати заводське виготовлення конструкцій або їх частин монтажу на будмайданчику. Найбільш індустріальні металеві і збірні залізобетонні конструкції. До індустріальних належать також дерев’яні конструкції заводського виготовлення і великоблокові кам’яні конструкції.

За експлуатаційними витратами, зазвичай, найвигідніші залізобетонні і кам’яні конструкції, які практично не вимагають таких витрат. Сталеві конструкції для продовження терміну служби вимагають періодичного фарбування проти корозії, а дерев’яні – антисептувального захисту.