Конструкции гражданских и промышленных зданий

1.Общие принципы проектирования несущих конструкций.

Несущие конструкции - конструктивные элементы здания или сооружения, воспринимающие основные нагрузки (вышележащие конструкции, напор ветра, вес снега, находящихся в здании людей, оборудования, давление грунта на подземные части здания и т.п.).

По характеру этих нагрузок различают несущие конструкции:

• работающие на сжатие (колонны, отдельные опоры, фундаменты, стены, несущие стеновые панели и др.)

• работающие преимущественно на изгиб (панели и балки перекрытий, стропильные и мостовые фермы, ригели рам и др.)

• работающие в основном на растяжение (мембраны, ванты, подвески, оттяжки и т. д.)

В зависимости от геометрической формы несущие конструкции подразделяют на линейные (балки, колонны, стержневые системы), плоскостные (плиты, панели, настилы), пространственные (оболочки, своды, объемные элементы). Несущие конструкции здания (сооружения) в совокупности образуют его несущий остов, который должен обеспечивать пространственную неизменяемость, прочность, жесткость и устойчивость здания (сооружения).

Несущие конструкции должны отвечать следующим требованиям:

• несущая способность

• долговечность

• все виды изоляции ( шумо-, тепло-, гидроизоляции, радиационная изоляция и др.)

• герметичность

• экологические

• технологические

• экономические

Благодаря современной индустрии на сегодняшний день существует широкий выбор конструкций из различных материалов:

• Деревянные материалы (брусы, брёвна, стропила, стойки, раскосы; деревянные клееные конструкции (ДКК) — балки, рамы, арки, фермы, пространственные структуры) Выставочный дворец на городской ярмарке в Авиньоне (Франция) покрыт ребристым куполом из ДКК пролетом 102 м. Ребристый конический купол диаметром 47,7 м построен для цирка в Мюнхене (Германия).

• Материалы из природного камня (блоки для фундаментов, стен – из известняковых блоков, туфа, песчаника) Древний Рим, Греция, Византия, Армения, Грузия и, конечно, Древняя Русь.

• Керамические материалы (кирпичи, камни и блоки) Очень распространен в современном малоэтажном строительстве.

• Металлические материалы (каркасы промышленных и гражданских зданий, большепролетные покрытия, каркасы зданий повышенной этажности (более 30 этажей), мосты и путепроводы, радио- и телевизионные башни, висячие покрытия — криволинейные ограждающие поверхности над сооружениями, перекрестные тросовые системы — поверхности двоякой отрицательной кривизны, мембранные покрытия)

• Минеральные вяжужие и материалы на их основе ( железобетон ). Сборный и монолитный.

2.Общие принципы проектирования ограждающих конструкций зданий.

ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ-строит. конструкции (стены, перекрытия, покрытия, заполнения проёмов, перегородки и т. д.), ограничивающие

объём здания (сооружения) и разделяющие его на отд. помещения. Осн. назначение О. к. - защита (ограждение) помещений от температурных воздействий, ветра, влаги, шума, радиации и т. п., в чем состоит их отличие от несущих конструкций, воспринимающих силовые нагрузки; это отличие условно, т. к. часто ограждающие и несущие функции совмещаются в одной конструкции (стены, перегородки, плиты перекрытий и покрытий и др.). О. к. разделяют на внешние (или наружные) и внутренние. Внешние служат гл. обр. для защиты от атмосферных воздействий, внутренние - в основном для разделения внутр. пространства здания и звукоизоляции.

По способу изготовления различают О. к. сборные (монтируемые из готовых элементов заводского изготовления) и возводимые на месте строительства. В последнем случае для кирпичных, бетонных и железобетонных О. к. применяют термин "монолитные". В зависимости от конструктивного решения О. к. подразделяют на простые и комплексные (составные). Простые ("однослойные") О. к. выполняют из одного материала или из однородных штучных изделий (кирпичные стены, легкобетонные панели, гипсовые перегородки и т. п.). Комплексные ("многослойные") О. к. состоят из неск. элементов или слоев, напр, несущих, изоляционных, отделочных.

Среди О. к. особое значение придаётся наружным стенам, определяющим архит. облик здания; часто материал стен характеризует и конструктивный тип здания - крупноблочное,

крупнопанельное, деревянное (рубленое или щитовое), кирпичное. Стены выполняют также роль вертикальных диафрагм жёсткости.

Эксплуатац. качества наружных О. к. должны соответствовать местным климатич. характеристикам и обеспечивать необходимые санитарно-гигиенич. и комфортные условия в помещениях. К внутр. О. к. предъявляются требования надлежащей изоляции от воздушных и ударных шумов, от тепла и влаги смежных помещений. О. к. должны обладать высокой прочностью, жёсткостью, устойчивостью, огнестойкостью. Необходимо также, чтобы фактура, цвет и др. декоративные качества поверхностей О. к. отвечали назначению зданий и помещений, способствовали достижению их архитектурной выразительности.

Важное свойство О. к. - их долговечность, степень к-рой устанавливается в зависимости от класса здания и применяемых материалов, с учётом реальных условий износа О. к. в результате внешних воздействий. При использовании сборных конструкций особое внимание уделяется конструктивным решениям соединит., узлов и качеству выполнения сопряжений (стыкам, связям, крепёжным и закладным деталям), с тем чтобы исключить возможность разрушения соединит, элементов в течение срока службы, установленного для здания (сооружения) в целом.