Тема 2.1 основные конструктивные элементы зданий

Основу здания составляют его конструкции: надземную часть-стены, перекрытия, лестницы, крыша и т.д.; подземную- фундаменты, стены подвала .

Конструктивные элементы зданий в зависимости от функционального назначения бывают: несущие- т.е. воспринимающие нагрузки от вышележащих конструкций, оборудования, мебели и т.д.

-ограждающие, т.е. изолирующие помещения от внешней среды или разделяющие их друг от друга

-выполняющие одновременно обе функции

Основные конструктивные элементы зданий:

-фундаменты- предназначены для восприятия нагрузки от вышележащих элементов и передачи их на грунт

-стены (наружные и внутренние) различают: =несущие, воспринимают нагрузки от собственной массы и опираемых на них конструктивных элементов

=самонесущие, воспринимающие нагрузку только от собственного веса

=ненесущие, воспринимающие нагрузку от собственной массы в пределах этажа и передающие ее на другие элементы здания

-перегородки- ненесущие разделительные стенки

-отдельные опоры(кирпичные столбы, ж/б, мет. колонны) воспринимают нагрузку от опираемых на них элементов и передают ее на фундамент

-перекрытия разделяют внутреннее пространство на этажи и воспринимают временную полезную нагрузку и передают ее на стены или колонны. Различают перекрытия: междуэтажное; чердачное; надподвальное; нижнее, отделяющие первый этаж от грунта в бесподвальном здание

-крыша состоит из ограждающей от внешней среды кровли и поддерживающих ее конструкций.В зависимости от конструктивного решения различают: бесчердачные, совмещенные с перекрытиями верхнего этажа; чердачные, образующие между перекрытием верхнего этажа и крышей свободное пространство, называемом чердаком

-лестницы, связывающие между собой этажи

-окна, светопрозрачные ограждения

-двери, для связи между помещениями, проноса мебели и т.д.

Пространственное сочетание несущих элементов здания образуют остов. Остов образуют вертикальные элементы, такие как колонны, несущие наружные и внутренние стены и горизонтальные такие как ригель, балки, перекрытия

Тема 2.2 несущий остов и конструктивные системы зданий

Несущий остов здания образуется несущими элементами, которые располагаются горизонтально и вертикально.

Конструктивная система представляет собой взаимосвязную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают прочность, жесткость и устойчивость.Горизонтальные конструкции перекрытия и покрытия воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передают их поэтажно на вертикальные конструкции, затем через фундамент на основания.

Горизонтальные обычно представляют собой железобетонный диск в сборном, монолитном и сборно-монолитном исполнении.

Вертикальные разнообразные. Различают стержневые (стойки каркаса), плоскостные (стены, диафрагмы), объемно-пространственные элементы высотой в этаж (объемные блоки), внутренние объемно-пространственные стержни полого сечения на высоту здания (стволы жесткости), объемно-пространственные наружные конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения. Соответственно принимаемому виду вертикальной несущей конструкции различают 5 основных конструктивных систем: каркасную, бескаркасную (стеновую), объемно-блочную, ствольную и оболочковую.

В зависимости от пространственной комбинации несущих элементов различают конструктивные системы:

1) Бескаркасные, образованные несущими наружными и внутренними стенами, имеющие конструктивные схемы: а) с продольными несущими стенами (с наружными и внутренними -трехстенка; только наружными – двухстенка), на которые опираются перекрытия

б) с поперечными несущими стенами с малым, большим и смешанным шагом, где продольные стены самонесущие;

в) совмещенная с опиранием перекрытий на продольные и поперечные стены

2) Каркасные с четким разделением функций (несущие, ограждающие). Пространственная система (каркас) состоит из колонн, балок, ригелей, плит перекрытия, которые воспринимают нагрузки, действующие на здания. А ограждающие функции выполняют самонесущие или ненесущие стены. Различают схемы с продольным, поперечным и продольно-поперечным расположением ригелей.

Различают типы каркасов:

а) по материалу: с ж/б каркасом; с металлическим каркасом

б) по устройству горизонтальных связей: с продольным, с поперечным, перекрестным расположением ригелей и с непосредственным опиранием перекрытий на колонны

в) по характеру статической работы: рамные с жесткими(монолитными) соединениями элементов в узлах каркаса; связевые со сварными соединениями узлов и для геометрической неизменяемости системы, имеющие связи жесткости между колоннами и ригелями каркаса; рамно-связевые с жесткими соединениями узлов в поперечном направлении и сварными соединениями в продольном направлении.

3) объемно-блочная система состоит из отдельных объемных блоков на комнату. Различают блоки: стакан - без верхнего перекрытия, колпак – без нижнего перекрытия и труба – без верхнего и нижнего перекрытия.

4) Ствольная система – основную нагрузку несет ядро жесткости, располагаемое в центре здания