2 Конструктивные элементы здания

2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗДАНИЯ

Основные конструктивные элементы гражданских зданий – фундаменты, стены и столбы, перекрытия, крыши, лестницы, окна, двери и перегородки.

Фундаменты служат для передачи постоянных и временных нагрузок на грунт. Они являются подземными элементами здания и устраиваются под стенами и столбами.

Подошвой фундамента называется плоскость, которой фундамент опирается на грунт.

Основанием называется грунт, на который передается нагрузка от фундамента.

Фундаменты обычно делают из водостойкого материала – бетонных блоков, бетона, естественного камня.

Стены по своему назначению и месту расположения в здании делятся на наружные и внутренние. Стены различают на несущие и ненесущие. Несущие стены или капитальные, они непосредственно опираются на фундаменты и воспринимают вертикальную нагрузку от опирающихся на них перекрытий и крыши, и несут свой собственный вес. Ненесущие стены – это обычно перегородки.

Столбы – несущие элементы, опирающиеся на фундамент. Их устанавливают там, где оказывается необходимым раскрыть внутреннее пространство или передать вертикальную сосредоточенную нагрузку на фундамент.

Цоколем называется нижняя часть наружной стены. Цоколь делается из влаго- и морозостойких материалов.

Ограждающие конструкции – это стены и частично фундаменты, которые образуют объемы помещения и ограждают эти объемы от внешней среды.

Перекрытия – представляют собой горизонтальные несущие конструкции, опирающиеся на капитальные стены или столбы и воспринимающие передаваемые на них постоянные и временные нагрузки. Перекрытия разделяют здания на этажи. В зависимости от месторасположения в здании перекрытия делятся на: междуэтажные – между двумя смежными по высоте этажами; чердачные – между верхним этажом и чердаком; подвальные – между первым этажом подвалом; нижние – между первым этажом и подпольем.

Фундаменты, стены, столбы и перекрытия – основные несущие элементы здания. Они образуют остов здания – пространственную систему вертикальных и горизонтальных несущих элементов. Остов здания должен обладать необходимой жесткостью, т.е. быть устойчив.

Остов определяет так называемую конструктивную схему здания (рис. 2.1).

а)

б)

в)

г)

д)

Рис. 2.1. Конструктивные схемы зданий: а – с наружными и внутренними продольными несущими стенами; б – с наружными и внутренними поперечными несущими стенами; в – здание с неполным каркасом; г – здание с полным каркасом и навесными стенами; д – здание из пространственных коробчатых элементов (объемных блоков)

Наружные стены выполняют только ограждающие функции и могут быть самонесущими или навесными (рис. 2.2). Самонесущие стены опираются на фундамент или фундаментную балку и не воспринимают никаких нагрузок, кроме собственного веса. Навесные стены опираются на горизонтальные элементы каркаса в каждом этаже.

а) б)

Рис. 2.2. Виды наружных стен: а – самонесущие; б - навесные

Крыша предохраняет помещения и конструкции здания от атмосферных осадков и состоит из двух основных элементов: несущей части – стропил и наружной оболочки – кровли. Кровля состоит из водопроницаемого так называемого водоизоляционного ковра и основания. Материал водоизоляционного ковра определяет название крыши в целом (черепичная, металлическая, шиферная и т.п.).

Крыши бывают скатные и «плоские».

Стропила состоят из стропильных балок, конькового прогона, стоек и подкосов и опираются на наружные и внутренние стены здания. Стропила предназначены для скатных крыш.

Лестницы служат для сообщения между этажами. Помещения, в которых располагаются лестницы, называются лестничными клетками. Конструкция лестниц в основном состоит из маршей и площадок. Для безопасного хождения марши ограждаются перилами.

Окна устраиваются для освещения и проветривания помещений и состоят из оконных проемов, рам или коробок и заполнения проемов, называемого оконными переплетами.

Перегородки относятся к внутренним стенам, но не являются несущими; они не воспринимают вертикальных нагрузок. Характерные требования, предъявляемые к перегородкам, - соответствующие прочность и звукоизоляция.

Одни и те же конструктивные элементы характерны и для гражданских, и для промышленных зданий, хотя и отличающихся по своей структуре.

Промышленные здания бывают одноэтажные и многоэтажные.

Одноэтажное здание имеет каркас, состоящий из колонн (столбов), расположенных рядами.

Колонны устанавливаются через шаг. Шаг колонн обычно 6, 12 м.

Расстояние между двумя параллельными рядами колонн называется пролетом. Величина пролетов обычно от 12 до 36 м. Если здание имеет несколько пролетов, оно называется многопролетным.

Несущим остовом многоэтажного промышленного здания обычно служит каркас, состоящий их колонн и прогонов, по которым укладываются конструкции перекрытий.