Тема 1: Понятия о зданиях и сооружениях
Понятия о зданиях и сооружениях. Виды зданий их классификация, основные требования к зданиям и сооружениям.
ОПР здания, его элементы.
Понятия о унификации, типизации, стандартизации сборных ж/б конструкций. Понятие о модульной координации размеров в строительстве
Привязка конструктивных элементов к координационным осям здания.
Сооружение – всё то, что создано человеческим трудом для материальных и духовных потребностей общества над землёй, под землёй, над водой, под водой.
Все сооружения можно разделить на группы:
- здания - это наземные постройки с помещениями для отдыха, учёбы, работы и т. д. К ним относятся жилые дома, школы, кинотеатры, вокзалы, заводы, теплицы и т. д.
- инженерные сооружения – это постройки технического назначения. К ним относятся мосты, плотины, дымовые трубы, башни, очистные сооружения и т. д.
В соответствии с назначением здания можно разделить на:
- гражданские, предназначенные для обслуживания бытовых и общественных потребностей человека. Их подразделяют на:
жилые – для постоянного или временного проживания (дома, общежития, гостиницы и т. д.)
общественные – для социального обслуживания и для размещения административных учреждений (школы, кинотеатры, поликлиники, и т. д.)
- промышленные, предназначенные для размещения различных производств(цеха, котельные, мастерские, гаражи, и т. д.)
- сельскохозяйственные, предназначенные для обслуживания потребностей сельскохозяйственного производства (коровники, птичники, овощехранилище и т. д.)
Классификация т. е. систематизация зданий осуществляется по следующим признакам:
По назначению: гражданские, промышленные, и сельскохозяйственные;
По этажности:
- малоэтажные (до 5 этажей);
- средней этажности (5-12 этажей);
- высотные (более 12 этажей).
По конструкции стен:
- мелкоэлементные (из кирпича, керамического камня, мелких блоков и др.);
- крупноэлементные ( из крупных блоков, панелей, объемных блоков).
По способу возведения:
- полносборные, монтируемые из конструкций и деталей заводского изготовления;
-неиндустриальные, выкладываемые из мелкоштучных изделий (кирпича, керамического камня);
- монолитные, изготовляемые из монолитного железобетона.
По степени долговечности, т.е. способности конструктивных элементов сохранять требуемые эксплуатационные качества:
- І степень – срок службы здания более 100 лет (уникальные);
- ІІ степень – срок службы здания 50-100 лет;
- ІІІ степень – срок службы здания 20-50 лет;
- ІV степень - срок службы здания 5-20 лет (временные).
По степени огнестойкости, т.е. по способности конструктивных элементов сохранять при пожаре функции несущих и ограждающих элементов:
- І - ІІ степень – здания из несгораемых конструкций (железобетон, металл, кирпич);
- ІІІ степень – здания из трудносгораемых конструкций (каменные конструкции);
- ІV степень – здания из защищенных конструкций (деревянные оштукатуренные);
- V степень – здания из сгораемых конструкций (деревянные неоштукатуренные).
По классам, т.е. по совокупности требований, касающихся степени долговечности, огнестойкости и других эксплуатационных качеств:
- І класс - уникальные здания, крупные промышленные и общественные здания, а также жилые дома в 9 этажей и более с повышенными архитектурными и эксплуатационными требованиями;
- ІІ класс – большинство небольших промышленных и общественных зданий, а также жилые дома до 9 этажей;
- ІІІ класс – здания со средними архитектурными и эксплуатационными требованиями и жилые дома до 5 этажей;
- ІV класс – временные здания с минимальными архитектурными и эксплуатационными требованиями.
Класс здания устанавливает проектная организация, разрабатывающая проект.
Рис. 1.1. Внешние воздействия на здание
Каждое здание испытывает различные воздействия, которые могут быть силовыми (ветровые, снеговые нагрузки, нагрузка от собственного веса) и не силовые (атмосферные, тепловые воздействия, действия различных химических веществ). Оно воспринимает эти воздействия и сопротивляется им.
Следовательно, здания должны удовлетворять следующим требованиям:
- функциональные, отражающие соответствие размеров и расположения помещений назначению здания;
- технические, обеспечивающие защиту помещений от воздействий внешней среды, к которым относятся: прочность, жесткость, устойчивость
Прочность – это способность здания в целом, воспринимать нагрузки, сопротивляться им и не разрушаться под их воздействием.
Жесткость – это способность здания не деформироваться при действии приложенных сил.
Устойчивость – это способность здания воспринимать горизонтальные нагрузки и не опрокидываться.
- эстетические, выполнение которых формирует внешний облик здания путём соответствующего выбора строительных материалов и гармоничной связи здания с окружающей средой;
- противопожарные, учет которых гарантирует при соответствующем подборе конструкций достаточную степень огнестойкости;
- экономические предусматривающие уменьшение затрат труда, материалов и сокращение сроков возведения здания;
- индустриальности – это процесс возведения зданий из конструкций и деталей заводского изготовления.
Объемно-планировочные решения зданий и сооружений.
Модульная координация размеров. Привязка
Внутренний объем здания состоит из пространственных ячеек (помещений) различного назначения, расположенных в определенном порядке. Каждое такое помещение (жилая комната, кухня, лестничная клетка и т.д.) отличается от другого площадью, формой, размерами.
Пространственные ячейки называются объемно-планировочными элементами. А система их размещения в здании называется объемно-планировочным решением (ОПР).
Рис. 1.2. Объемно-планировочные и конструктивные элементы здания
I – чердак;
II – лестничная клетка;
III – подвал;
IV – этаж;
1 – крыльцо;
2 – дверь;
3 – окно;
4 – стропила;
5 – крыша;
6 – чердачное перекрытие;
7 – наружная стена;
8 – междуэтажное перекрытие;
9 – отмостка;
10 – перегородка;
11 – надподвальное перекрытие;
12 – внутренняя стена;
13 – фундамент;
14 – лестница.
Все здания и сооружения собираются из элементов, которые можно разбить на три группы:
- строительные изделия (фундаментные подушки, блоки стен подвалов, плиты перекрытия, ЛМ, ЛП, ВБ, кирпич и т.д.);
- конструктивные элементы ( стены, перегородки, перекрытия и т.д.);
- объемные элементы ( лестничная клетка, этаж, комната, квартира).
Рис. 1.3. Объемные элементы жилого здания
1 – этаж;
2 – комнаты;
3 – лестничная клетка.
При массовом изготовлении сборных конструкций и деталей важное значение имеет их однотипность или, другими словами, ограниченная номенклатура выпускаемых изделий. Это достигается их унификацией, типизацией и стандартизацией.
Унификация – предельное ограничение типоразмеров сборных конструкций и деталей, упрощает технологию заводского изготовления и ускоряет производство монтажных работ. Она предполагает приведение многообразных видов типовых деталей к небольшому числу определенных типов, единообразных по форме и размерам. Унификация строительных конструкций основывается на уменьшении разнообразия объемно-планировочных параметров здания, т.е. размеров пролетов, шагов и высот этажей, расчетных нагрузок, действующих на конструкции. Унифицированные сборные конструкции используются в зданиях различного назначения, а наиболее совершенные и пригодные для многократного использования в строительстве утверждаются в качестве типовых.
Типизация – это отбор из числа унифицированных наиболее экономичных конструкций и деталей, пригодных для их многократного использования в строительстве. Т.о. типизация позволяет не только сократить число типоразмеров строительных конструкций, типов зданий, но и значительно упрощает и удешевляет строительство.
Стандартизация – завершающий этап унификации и типизации строительных конструкций и деталей. Типовые конструкции, прошедшие проверку в эксплуатации и получившие широкое распространение, утверждаются в качестве стандартов (образцов). Размеры, форма и качество таких конструкций устанавливаются стандартами (ГОСТ, ДБН, ДСТУ). В целях сокращения числа типов сборных изделий для зданий массового строительства разработан единый сортамент конструкций и деталей, обязательный для проектных и строительных организаций.
В строительстве была разработана ЕМС, позволяющая увязать размеры конструктивных элементов с размерами ОПР здания. Для увязки этих размеров был введен основной модуль М=100мм.
Модули бывают целые и дробные. Каждый модуль имеет свою область применения.
При выборе размеров длины, ширины, высоты сборных конструкций используется укрупненный модуль 60 М, 30 М, 15 М, 12 М, 6 М, 3 М, 2 М (60х100=6000 мм….3х100=300 мм….)
При назначении размеров сечения сборных конструкций применяют дробные модули 1/2 М, 1/5 М, 1/10 М, 1/20 М, 1/50 М, 1/100 М (1/2х100=50 мм…. 1/100х100=1 мм)
Например: 88+12=100мм=1М 65х4=260+4х10=300мм=3М
Модульная система предусматривает 3 типа размеров:
- номинальный или координационный – это расстояние между координационными осями;
- конструктивный – отличается от номинального на величину зазора;
- натурный – это размер, который получается с учетом допусков.
Рис. 1.4. Размеры конструктивных элементов
а – номинальный и конструктивный;
б – натурный или фактический;
1 – конструктивные элементы;
2 – зазор.
Строительство здания начинают с закрепления на месте координационных (разбивочных) осей.
Координационными осями называют линии, проведенные на плане здания во взаимно перпендикулярных направлениях и определяющие место расположение несущих конструкций. Эти оси на чертежах обозначают буквами и цифрами.
Расположение конструктивного элемента относительно координационных осей здания называют его привязкой.
Существует несколько типов привязок к разбивочным осям:
- нулевая "0" – совмещение координационной разбивочной оси с внутренней гранью элемента;
- модульная – смещение координационной разбивочной оси от грани конструктивного элемента на величину модуля или кратное ему;
- осевая – совмещение координационной разбивочной оси с геометрической осью.
Шаг – это расстояние между координационными разбивочными осями, которые маркируются цифрами (Ц.О.)
Пролет – это расстояние между координационными разбивочными осями, которые маркируются буквами (Б.О.)
Высота этажа – это расстояние по высоте между уровнями полов нижележащего и вышележащего этажей.
Сетка колонн – это расстояние между колоннами в продольном и поперечном направлениях.