Раздел 1. Строительные конструкции зданий

1. Классификация зданий и требования, предъявляемые к ним

1.1. Классификация зданий и сооружений

Любая постройка, возведенная человеком с культурно-бытовыми, производственными и другими целями, называется строением.

Строения, не связанные с длительным пребыванием в них человека, называются инженерными сооружениями. К инженерным сооружениям относятся: водонапорные башни, мосты, автомобильные и железные дороги, эстакады, дамбы и т.д.

Строения, имеющие внутренние пространства и предназначенные для хозяйственной, культурно-бытовой и производственной деятельности, связанной с длительным пребыванием в них человека, называются зданиями.

По функциональному назначению здания делят на три основные группы: гражданские, промышленные и сельскохозяйственные.

Гражданские здания являются основной градообразующей группой зданий, которая формирует внешний облик любого населенного пункта. К этой группе относятся жилые дома, здания административного назначения, культурно-бытовые здания (театры, музеи, Дома культуры и т.д.), здания высших и средних учебных заведений, школы, поликлиники и больницы, здания коммунального назначения (комбинаты бытового обслуживания, бани, прачечные).

Промышленные здания, служащие для производственной деятельности человека, в зависимости от назначения подразделяют на следующие основные группы: производственные (основные) – для размещения цехов, изготовляющих продукцию данного предприятия; подсобно-производственные, обслуживающие основное производство, – ремонтно-механические, тарные и т.д.; здания энергетической группы – электростанции, дизельные, котельные и т.д.; складские – для хранения готовой продукции и других материалов; здания транспортного назначения – гаражи, депо, авторемонтные мастерские и т.д.; санитарно-технические – насосные станции, станции перекачки, очистные сооружения и т.д.; административно-бытовые здания – для размещения лабораторий, заводоуправления, столовых, бытовых помещений. На территории промышленных предприятий строят также специальные сооружения – резервуары, градирни, силосы, хранилища, дымовые трубы, навесы, эстакады и т.д.

Сельскохозяйственные здания выделяют в отдельную группу, хотя их относят к группе промышленных. Это здания сельскохозяйственного назначения – конюшни, коровники, свинарники, зерно- и овощехранилища и т.д. Выделение их в отдельную группу связано с условиями работы, той специфической средой, которая агрессивно воздействует на строительные конструкции таких зданий и требует их надежной антикоррозионной защиты.

Все здания должны иметь определенный срок службы и соответствующую их назначению степень огнестойкости основных строительных конструкций. Под сроком службы понимают долговечность зданий, которая обеспечивается использованием прочных, морозостойких и стойких к воздействию агрессивных сред строительных материалов. По долговечности все здания подразделяются на три степени: I степень – срок службы 100 и более лет; II степень – 50-100 лет; III – 20-50 лет; здания и сооружения со сроком службы менее 20 лет относятся к временным.

По степени огнестойкости все здания подразделяют на пять степеней. Степень огнестойкости характеризуется группой возгораемости и пределом огнестойкости основных несущих и ограждающих конструкций.

Несгораемые – это естественные и искусственные каменные материалы, металлы. Все конструкции, изготовленные из несгораемых материалов, являются также несгораемыми (стены, перегородки, перекрытия и т.д.).

Трудносгораемые – это деревянные, защищенные огнезащитными покрытиями конструкции: фибролит, войлок и пакля, смоченные в глиняном растворе и др. Примером трудносгораемых материалов и конструкций являются гипсобетонные перегородки с органическим наполнителем; деревянные перекрытия, оштукатуренные со стороны потолка; деревянные оштукатуренные стены и т.д.

Сгораемые – это все органические материалы, не подвергнутые специальной обработке огнезащитными составами. Элементы зданий, выполненные из сгораемых материалов, относятся к группе сгораемых.

Предел огнестойкости – это время в часах, в течение которого отдельные конструкции здания сопротивляются действию открытого источника огня или высокой температуры до потери несущей способности. Предел огнестойкости в любом случае зависит от выбранного материала, геометрических размеров конструкции, а также от способа защиты ее от возгорания. Например, кирпичная стена толщиной 25 см имеет предел огнестойкости 5,5 ч, а толщиной 65 см – уже 20 ч.

К I степени огнестойкости относятся здания, конструкции которых выполнены из несгораемых материалов и несущие элементы каркаса имеют предел огнестойкости не менее 3 ч, перекрытия – 1,5 ч, ограждающие конструкции – 1 ч.

Ко II степени огнестойкости относятся здания, конструкции которых выполнены из несгораемых материалов с пределом огнестойкости несущих конструкций не менее 2,5 ч, перекрытий – 1 ч, ограждающих конструкций – 0,25 ч.

К III степени огнестойкости относятся здания с несгораемыми несущими конструкциями с пределом огнестойкости не менее 2 ч, при этом покрытия выполнены из сгораемых материалов, а перекрытия – из трудносгораемых с пределом огнестойкости 0,75 ч.

К IV степени относятся здания, основные конструкции которых, выполнены из трудносгораемых материалов.

К V степени относятся здания, основные конструкции которых выполнены из сгораемых материалов.

Все производства в соответствии со СНиП по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности подразделяют на шесть категорий: А, Б, В, Г, Д, Е.

Категория А включает взрыво- и пожароопасные производства, связанные с горючими газами, нижний предел взрываемости которых 10% и менее к объему воздуха, жидкостями с температурой вспышки паров до 28 ⁰С и веществами, способными к взрыву и горению при взаимодействии с водой, кислородом воздуха, друг с другом, от искры, удара, детонации, причем взрыв может вызвать разрушение конструкций здания.

К категории Б относятся взрывоопасные производства, связанные с применением веществ, образующих легковоспламеняющиеся смеси пыли и газов, взрыв которых не разрушает основных конструкций здания (производства, связанные с мукой, угольной пылью).

К категории В относятся производства, обрабатывающие твердые сгораемые материалы и вещества, которые могут гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом (текстильные, хлопкообрабатывающие и др.).

Категория Г включает производства, использующие несгораемые материалы, которые накаляют или расплавляют в процессе переработки. Сюда же относятся производства, связанные со сжиганием твердого, жидкого и газообразного топлива (литейные, плавильные и т.д.).

К категории Д относятся производства, перерабатывающие несгораемые материалы в холодном состоянии.

Категория Е включает производства, в которых могут образовываться взрывоопасные горючие газы, создающие взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема помещения.

Долговечность зданий и степень огнестойкости их основных конструкций определяют капитальность зданий.

По капитальности здания и сооружения подразделяются на четыре класса, отнесение к одному из которых устанавливают также в зависимости от народно-хозяйственного значения и мощности предприятия в целом и от назначения каждого из зданий в комплексе этого предприятия.

К первому классу относятся здания и сооружения, имеющие важную народно-хозяйственную значимость (здания с непрерывным производством, электростанции, метрополитены, большие мосты и т.д.). К ним предъявляются повышенные требования и проектируют их по индивидуальным проектам огнестойкостью не ниже II степени и долговечностью не ниже I степени.

Ко второму классу относится большинство зданий и сооружений основного и подсобно-вспомогательного назначения. К ним предъявляются следующие требования: огнестойкость не ниже III степени, долговечность не ниже II степени.

К третьему классу относятся здания и сооружения с пониженными требованиями качества - производственные здания малой мощности с недорогим оборудованием, здания складов с малоценным сырьем и все деревянные конструкции и сооружения. Долговечность их должна быть не ниже III степени, огнестойкость не нормируется.

К четвертому классу относятся все здания и сооружения, к которым не предъявляются требования огнестойкости и долговечности.

Класс зданий или основной группы предприятий назначается заказчиком проекта.