Что является конструктивными элементами здания. Основные конструктивные части зданий

Классификация зданий. Здания - это наземные строения, в которых размещаются помещения, необходимые для той или другой деятельности человека: жилые дома, школы, театры, клубы, магазины, фабрично-заводские корпуса.

По назначению здания подразделяются на жилые, общественные (школы, больницы, клубы, магазины), промышленные (электростанции, корпуса фабрик, заводов, мастерские, депо), сельскохозяйственные (коровники, теплицы, птичники, зернохранилища).

По числу этажей здания бывают одноэтажные, мало- и многоэтажные, высотные.

По капитальности здания подразделяются на группы в зависимости от их долговечности и огнестойкости.

Степени долговечности зданий.

Для ограждающих конструкций зданий установлены следующие степени долговечности:

1. Первая степень более 100 лет;
2. Вторая степень 50-100 лет;
3. Третья степень 30-50 лет;

Конструкции, срок службы которых менее 30 лет, считаются недолговечными и их применяют только для временных сооружений. Огнестойкость определяется степенью возгораемости материалов, применяемых для строительства здания.

Основные части зданий (рис. 1). Каждое здание состоит из фундамента, стен, перекрытий, крыши, перегородок, окон, дверей, лестниц и других конструктивных элементов.

Рис. 1. Основные части здания: 1 - основание, 2, 23 - стены, 3 - фундамент, 4 - оконный проем, 5 - перегородка, 6 - межэтажное перекрытие, 7 - пол, 8 - подоконник, 9 - заглушина, 10 - чердачное перекрытие, 11 - стропила, 12 - венчающий карниз, 13 - обрешетка, 14 - кровля, 15 - дымовая труба, 16 - слуховое окно, 17 - балкон, 18 - сандрик, 19 - слив, 20 - пилястра, 21 - поясок, 22 - цоколь, 24 - перемычка, 25 - марш, 26 - площадка, 27 - перила

Фундамент (3) - подземная часть здания, служащая для восприятия нагрузки от здания и передачи его основанию (1). Основание бывает естественным или искусственным. Нижнюю плоскость фундамента, непосредственно соприкасающуюся с основанием, называют подошвой фундамента. Расстояние по вертикали от поверхности земли до подошвы называют глубиной заложения фундамента. Глубина заложения фундамента зависит от прочности грунта основания, глубины промерзания и т. д.

По конструкции фундаменты бывают ленточные, имеющие вид непрерывных стен; столбчатые в виде системы отдельно стоящих столбов; сплошные в виде плиты под всей площадью здания и свайные, состоящие из отдельных стоек, связанных между собой железобетонным ростверком (плитой, поясом или балкой).

Обычно стены здания делают тоньше фундамента, поэтому с фасадной стороны он несколько выступает из плоскости стены, образуя цоколь (22). Цоколь больше других частей стены подвержен влиянию сырости и механическим повреждениям. Поэтому наружную поверхность его оштукатуривают цементным раствором или облицовывают стойкими к атмосферным воздействиям материалами. Чтобы по фундаменту влага не проникала на стены, в цоколе на высоте 15-20 см от уровня земли устраивают гидроизоляцию из водонепроницаемых материалов. Если здание запроектировано с подвалом, то устраивают еще один гидроизоляционный слой на 10 см ниже уровня пола подвала. При необходимости фундаменты с наружной и внутренней сторон изолируют дегтевыми мастиками, на которые наклеивают толь.

Стены , отделяющие помещения здания от внешнего пространства, называют наружными (23), а те, которые делят внутреннее пространство здания на отдельные помещения, внутренними (2). Стены могут воспринимать не только собственную силу тяжести, но и нагрузку от перекрытий, крыши, т. е. выполнять несущие функции. Если стены не несут никакой нагрузки, они называются ненесущими.

Часто вместо внутренних ненесущих стен устраивают тонкие перегородки (5). Это дает возможность увеличить полезную площадь здания. Однако толщина перегородок должна быть такой, чтобы они были не звукопроводными и нетеплопроводными.

В стенах устраивают проемы (4)для окон и дверей. Та часть стены, которая перекрывает проем, называется перемычкой (24). Участки стен, расположенные между проемами, называются простенками. Простенки бывают рядовые (между проемами) и угловые (между проемом и углом здания). Нишами называются углубления в стенах, которые служат для размещения приборов отопления, устройства стенных (встроенные) шкафов и т. д.

Часто для усиления стен , а также для придания устойчивости стенам большой высоты и протяженности на них устраивают узкие вертикальные выступы прямоугольного или полукруглого сечения. Прямоугольные выступы называются (20), полукруглые - полуколоннами. Пилястры и полуколонны являются также средствами вертикального членения стен и элементами архитектурной композиции.

Карниз - горизонтальный выступ стены, выходящий за ее поверхность. Карниз, расположенный вверху стены, т. е. под кровлей, называется венчающим (12) (или главным). Его назначение - предохранять стену от увлажнения дождевой и талой водой, стекающей с крыши. Карниз придает зданию законченный вид и является также архитектурной деталью. Вылет карниза, т. е. величина его выступа за стену, бывает различным. Кроме венчающего карниза на стенах устраивают промежуточные или междуэтажные карнизы, а также мелкие горизонтальные выступы простой формы, называемые поясками 21. Небольшие карнизы, которые располагают над окнами и дверями, называют сандриками 18. Междуэтажные или промежуточные карнизы, пояски и сандрики защищают стены от дождя и в то же время вносят разнообразие в архитектурное оформление здания.

К завершающим элементам стен , расположенным выше венчающего карниза, относятся парапеты, фронтоны и щипцы.

Парапет - невысокая стенка, ограждающая крышу.

Фронтон - участок стены, обычно треугольной формы, ограждающий чердачное пространство при устройстве двухскатной крыши и ограниченный ее скатами. Фронтоны иногда обрамляют наклонным венчающим карнизом. Если нет горизонтального карниза, который отделяет фронтон от стены, треугольный верх стены называется щипцом.

Балконы, лоджии и эркеры служат для повышения эксплуатационных качеств зданий и архитектурного оформления. Балкон (17) открытая огражденная площадка, выступающая за плоскость наружной стены. Балкон состоит из несущей конструкции, пола и ограждения. Лоджия - терраса, встроенная в габариты здания, огражденная с трех сторон стенами и открытая только со стороны фасада. Эркер - закрытый балкон, увеличивающий полезную площадь. В плане эркерам придают прямоугольную, многоугольную или треугольную форму.

Отдельные опоры - стойки в виде столбов (колонн), которые поддерживают перекрытия, крышу, стены и передают нагрузки от них на фундаменты.

Перекрытия - конструкции, которые разделяют внутреннее пространство здания на этажи. Кроме того, перекрытия несут нагрузку от людей, машин, оборудования и собственную силу тяжести. В зависимости от расположения в здании перекрытия бывают междуэтажные (6), разделяющие смежные по высоте этажи; чердачные (10), отделяющие верхний этаж от чердака, а также надподвальные, отделяющие первый этаж от подвала.

Перекрытия делают деревянные, из монолитного железобетона, сборных железобетонных плит, гипсошлаковых блоков и т. д. Их опирают непосредственно на колонны или на деревянные, стальные и железобетонные балки.

Перекрытие образует с верхней стороны пол (7), с нижней - потолок. Для звуко- и теплоизоляции на верхнюю часть перекрытия настилают изоляционные материалы, а по ним устраивают пол дощатый, паркетный, из керамических и пластикатных плиток, линолеума, цементного раствора, камня, асфальта, ксилолита.

Окна и фонари служат для освещения и проветривания помещения. Оконный проем (4) с вставленной коробкой и остекленными переплетами называется окном. Через окна помещения освещаются естественным светом и вентилируются. Окна не должны обладать повышенной звуко- и теплопередачей. В больших помещениях - цехах, залах - в дополнение к окнам на крышах устраивают световые и вентиляционные фонари, которым придают различную форму.

Вставляемые в оконные проемы коробки занимают только часть стены по ее толщине. Оставшиеся части с наружной и внутренней сторон за пределами коробки называются откосами, а между коробками - заглушинами (9). Когда применяют одинарные коробки или спаренные переплеты, заглушин между ними не бывает. Откосы подразделяются на внутренние и наружные. С внутренней стороны в нижней части окна устанавливают широкую плиту - подоконник (8), а с наружной - узкую плиту из цементного раствора - слив (19).

Двери делают в стенах и перегородках. Для этого устраивают проемы, в которых укрепляют коробки с дверным полотном. Наружные и внутренние дверные проемы, как и оконные, имеют откосы, а при двойных коробках и заглушины.

Лестницы состоят из наклонных маршей (25) со ступенями и горизонтальных площадок (26). Лестницы изготовляют из дерева, железобетона, металла и других материалов. На лестницах обязательно устанавливают ограждения - перила (27), которые чаще всего состоят из металлических стоек и пластмассового или деревянного поручня.

Крыша служит для защиты здания от дождя, снега, ветра. Она состоит из несущей части и ограждения. К несущей части относятся стропила (11), к ограждению - кровля (14), положенная на обрешетку (13) или по железобетонным плитам и стяжкам.

Кровли устраивают из асбестоцементных волнистых листов, плоских плиток, дерева, рулонных материалов - толя, пергамина и рубероида, положенных на дегтевых, битумных или других мастиках, а также из кровельной стали. На крышу выходят дымовые или вентиляционные трубы (15) и слуховые окна (16).

Штукатурные работы. Шепелев.А.М.

Все здания разделяют на жилые, общественные, производственные и здания специального назначения. Каждому типу зданий присущи своя архитектура и свои объемно – планировочные и конструктивные решения, в зависимости от которых назначают материалы, машины и механизмы, используемые при выполнении работ по возведению здания.

Однако несмотря на имеющиеся отличия в типах и конструкциях зданий, в них есть много общих конструктивных элементов, о которых и пойдет речь ниже.

Фундамент – массивное прочное основание здания, опирающееся на толщу грунта. Грунт нежелательно подвергать размыву, замораживанию или оттаиванию, так как это может отрицательно повлиять на его прочность. Грунтовое основание должно обладать достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку не только от здания, но и от расположенного в нем оборудования и людей. В зависимости от конструкции частей здания, которые принимают на себя нагрузки, т. е. являются несущими, а также от прочности основания фундамент может быть нескольких видов: сплошная плита типа ленты; отдельные опоры, так называемые фундаментные стаканы. В последнем случае по опорам укладывают еще фундаментные балки, которые воспринимают нагрузки от стен и передают их на фундамент.

Для защиты фундаментов от действия грунтовых вод на них наносят сплошной слой водонепроницаемого материала – гидроизоляцию.

Стены – конструктивные элементы, защищающие здание от атмосферных влияний (наружные стены) и разграничивающие его внутреннее пространство (внутренние стены). Они могут быть несущими, т.е. воспринимающими как собственный вес, так и временные и постоянные нагрузки от вышележащих конструкций и внутреннего оборудования зданий; самонесущими – воспринимающими нагрузку только от собственного веса; навесными – закрепляемыми на каркасе здания. Несущие стены в кирпичных зданиях называют капитальными, ненесущие – перегородками. Капитальные стены опирают, как правило, на собственный фундамент, а перегородки могут возводить как на фундаменте, так и на нижележащих конструкциях.

Нижнюю часть наружных стен называют цоколем , верхнюю – фризом или карнизом .

Стены в зданиях, в зависимости от назначения помещений, могут иметь отделку или быть без нее. Для отделки широко применяют оштукатуривание, оклеивание обоями, окрашивание, облицовку керамическими плитками или специальными облицовочными листами. Оконные проемы в кирпичных стенах перекрывают перемычками, в блочных – блоками. Промежутки между окнами называют простенками. При кладке кирпичных стен для большей архитектурной выразительности устраивают различные архитектурные элементы – пояски, сандрики, обрезы, ниши и т.д.

Конструктивная схема жилого дома с неполным каркасом

1 – фундаментные блоки – подушки; 2 – блоки стен подвала; 3 – приямки; 4 – колонны; 5 – перекрытие над подвалом; 6 – гидроизоляция стен подвала; 7 – перемычки над витринами; 8 ригели перекрытий над первым этажом; 9 – панели перекрытий; 10 – водосточная труба; 11 – стык колонн; 12 – ригель сборного каркаса; 13 – кирпичная стена; 14 – облицовка; 15 – перегородки; 16 – лестничные площадки; 17 – лестничные марши; 18 – перегородка из стеклоблоков; 19 – сантехнический блок; 20 – блок мусоропровода; 21 – вентиляционный блок; 22 – сборные деревянные стропила; 23 – щитовая обрешетка; 24 – засыпной утеплитель; 25 – отмостка; 26 – кровля

Конструктивная схема каркаса одноэтажного промышленного здания

1 – фундаменты под колонны; 2 – наружные колонны каркаса; 3 – внутренние колонны каркаса; 4 – балки покрытия; 5 – плиты покрытия; 6 – стеновые панели; 7 – фундаментные балки; 8 – подкрановые балки; 9 – фахверковые колонны для крепления панелей; 10 – парапетная панель; 11 – парапетная плита; 12 – кровля; 13 – проем для ворот; 14 – бетонная подготовка под полы; 15 – верхняя одежда пола; 16 – отмостка

Колонны – основные несущие конструкции в одноэтажных и многоэтажных зданиях с ненесущими стенами. Их устанавливают на заданном расстоянии друг от друга, т.е. с шагом, определяемым видом и назначением здания, характером действующих нагрузок. В одноэтажных производственных зданиях, где для подъема различного оборудования предусматривают мостовые краны, колонны делают с уширением или консолью для установки подкрановых балок с рельсовым путем для крана.

Перекрытия – конструктивные элементы, служащие для разделения зданий на отсеки по высоте. В зависимости от архитектурно – конструктивного решения здания применяют две схемы перекрытий: балочные и безбалочные. По виду материала в настоящее время наиболее распространены железобетонные сборные перекрытия, которые используют в промышленном и гражданском строительстве, а также деревянные перекрытия, применяемые в малоэтажном сельском строительстве. Форма их различна – своды, купола, плоскости и др.

Лестницы – элементы здания, служащие для сообщения между этажами. В их состав входят, как правило, лестничная площадка и лестничные марши. В зависимости от материала лестницы бывают железобетонными, металлическими или деревянными. По конструкции лестницы могут быть сборными из укрупненных элементов, монолитными, сборными из мелких элементов (косоуры, балки, ступени, плиты).

Покрытие – перекрытие над последним, верхним этажом, выполняющее функцию ограждения здания сверху от атмосферных влияний. По покрытию делают совмещенную " крышу или чердачную крышу со стропилами, и совмещенные крыши, преимущественно вентилируемые, устраивают над гражданскими, общественными или производственными зданиями. Чердачные крыши применяют для покрытия гражданских зданий или многоэтажных производственных. Несущей конструкцией этих крыш являются стропила различных конструктивных схем.

Полы – элементы здания, создающие возможность передвижения людей, перемещения грузов или транспортных средств внутри помещений. В зависимости от назначения помещений полы бывают различной конструкции. В простейшем виде полом может служить утрамбованная поверхность грунта, но, как правило, конструкция пола включает в себя несколько различных слоев, выполняющих определенные функции. Название пола определяет верхний слой и в соответствии с этим различают полы грунтовые, цементные, бетонные, дощатые, паркетные, ксилолитовые, террацевые, плиточные и т.д.

Блоки оконные, дверные, воротные – служат для заполнения проемов,

устраиваемых в целях освещения здания, а также для перехода людей или проезда техники. Блоки, в свою очередь, состоят из коробки и заполнения, которое может быть одностворчатым или двустворчатым (в окнах), однопольным и двупольным (в дверях), распашным (в воротах). Оконные створки могут иметь переплеты и быть остеклены. Двери делят на глухие и остекленные.

Поверхность потолков можно отделывать различными материалами, окрашивать или оклеивать обоями.

Потолки подвесные – чаще всего устраивают в общественных зданиях, образуя свободное пространство между потолком и перекрытием. В производственных зданиях потолков может и не быть, так как часто межферменное пространство заполняют различными технологическими или инженерными устройствами и коммуникациями.

Отмостка – бетонный или цементный пояс, уложенный по поверхности грунта или специально сделанной подготовке с уклоном от стен здания и служащий для отвода воды от стен здания и устранения возможности замачивания грунта под фундаментом.

Гражданские здания в зависимости от количества подъездов могут быть одно – или многосекционными, промышленные – одно – или многопролетными. При большой длине здания разделяют по всей высоте (или до уровня фундамента) на отсеки деформационным или осадочным швом. Длину отдельных частей принимают в зависимости от материала конструкций и назначения здания в пределах 48... 72 м.

Здания состоят из следующих основных частей: фундаментов, стен перекрытий (цокольного, междуэтажных, чердачного), перегородок, лестниц, крыши, окон, дверей и др.

Фундамент - нижняя часть здания, воспринимающая нагрузки от здания и передающая ее на грунт (основание). Фундаменты должны быть долговечными, прочными, морозостойкими, устойчивыми на опрокидывание и против воздействия агрессивных и грунтовых вод. Верхнюю поверхность фундамента, на которую опирается здание, называют обрезом. Плоскую поверхность, которой фундамент опирается на грунт, называют подошвой. Фундаменты бывают деревянные, бутовые, бетонные, железобетонные и др. Для малоэтажных домов, в том числе одноэтажных, делают фундаменты из бутового камня. Деревянные фундаменты вследствие их недолговечности устраивать не рекомендуется.

По конструкции фундаменты бывают ленточные, столбчатые и свайные. Стены являются частями здания, ограждающими помещения от внешней среды. В ряде случаев стены воспринимают нагрузку от перекрытий и выше расположенных частей здания и передают ее фундаменту. Стены, воспринимающие нагрузку собственной массы и массы других частей зданий, называют несущими, а стены, несущие нагрузку только собственной массы и действия ветра, называют самонесущими. Стены, которые только ограждают помещения зданий от внешнего пространства и передают собственную массу в пределах каждого этажа на другие несущие конструкции здания, называют ненесущими.

Стеновые панели, прикрепленные к каркасу или поперечным стенам здания так, что каждая верхняя панель не опирается на нижележащую панель, называются навесными.

Стены должны быть прочными, устойчивыми, долговечными, огнестойкими, легкими, защищать помещение от холода, влаги, шума и др.

В зависимости от материала, из которого выполнены стены здания, сооружения, бывают: деревянные, каменные, железобетонные, легкобетонные и др.

По конструкции здания бывают - объемно-блочные, панельные, каркасно-панельные, каркасные, крупноблочные, мелкоштучные. Крупнопанельные бескаркасные здания монтируют из изготовленных на предприятии крупноразмерных плит, называемых панелями. Из панелей собирают стены, перекрытия, перегородки, балконные площадки и др. Крупноблочные здания монтируют из камней большого размера, объемно-блочные - из объемных блоков с максимальной заводской готовностью. Объемный блок представляет собой готовую часть здания - комнату или квартиру.

Перекрытия выполняют несущие и ограждающие функции. Перекрытия, отделяющие нижний этаж от подвала, называют цокольными, разделяющие смежные по высоте этажи - междуэтажными, расположенные над верхним этажом здания - чердачными.

Перекрытия должны быть прочными, жесткими, огнестойкими, легко собираться, с необходимой тепло- и звукоизоляцией.

По конструкции перекрытия бывают панельные, балочные, по степени огнестойкости - сгораемые, трудносгораемые и несгораемые.

В деревянных зданиях (брусчатых, бревенчатых, каркасных) перекрытия устраивают из деревянных балок со щитами, уложенными по черепным брускам.

Перегородки предназначены для разделения внутреннего пространства зданий на отдельные помещения. По назначению перегородки бывают межкомнатные, межквартирные и для санитарно-технических узлов. Перегородки устраивают из кирпича, легких бетонов, гипсовых плит, древесины. Они должны обладать звукоизоляционными свойствами.

Полы в зданиях делают из керамических плиток, цементные, линолеумные, из древесины (дощатые, паркетные) и др. Керамические полы из плиток и цементные устраивают на лестничных площадках, площадках у входов в здание, в санитарных узлах, вестибюлях и др.

Паркетные полы устраивают в жилых и общественных зданиях. Дощатые полы делают почти повсеместно. В деревянных домах устраивают полы дощатые из фрезерованных досок с пазом и гребнем.

Лестницы служат для сообщения между этажами. Их делают деревянными, металлическими, железобетонными. Лестницы бывают одно-, двух - и трехмаршевые. В конце маршей устанавливают лестничные площадки,

Крыша является ограждающей и несущей конструкцией. Она защищает здание от атмосферных осадков и служит для их отвода за его пределы. Ограждающая часть состоит из кровли и основания под кровлю. Основание выполняется из брусков сечением 40X40 или 50X50мм и настила из досок толщиной 19...22мм. Несущая часть крыши состоит из стропил, деревянных ферм, арок. По конструкции, крыши бывают односкатные и двускатные, чердачные, бесчердачные, совмещенные. Совмещенными крышами называют такие конструкции, у которых верхняя часть служит кровлей, а нижняя - потолком.

Кровли бывают асбестоцементные, рубероидные, толевые, черепичные и реже металлические. Крыши различают скатные с уклоном и плоские (с уклоном менее 3°).

Окна предназначены для естественного освещения и проветривания помещения. Различают окна для жилых, общественных, сельскохозяйственных и промышленных зданий. Оконные блоки включают коробки и оконные переплеты. Оконные переплеты, которыми заполняют оконные коробки, состоят из створок, фрамуг и форточек. Открывают, как правило, створки внутрь помещения и реже в разные стороны. Переплеты по конструкции бывают спаренные и раздельные.

Дверные проемы служат для входа в здание, перехода из одного помещения в другое, или выхода на балкон. Двери бывают одно - и двупольные.

Уклон крыши определяется отношением высоты подъема к половине пролета здания.

Архитектурно-конструктивные элементы зданий приведены на (рис. 76). Цоколем называется нижняя часть наружной стены, расположенная над фундаментом. Кордон является верхней границей цоколя.

Рис. 76. Элементы зданий :
1 - отмостка, 2 - цоколь, 3 - главный карниз, 4 - фронтон, 5 - карниз фронтона, 6- подоконный поясок, 7-простенок угловой, 8- карниз промежуточный, 9 - простенок рядовой, 10 - перемычка, 11 - оконный проем, 12 - кордон, 13 - сандрик, 14 - дверной проем, 15 - раскреповка, 16 - ниша, 17 -пилястра, 18 - полуколонна, 19 - обрез стены, 20 - парапет, 21 - подвал.

Выступы стены образуют карниз 3, 5, 8. Если карниз расположен по верху стены, его называют главным. Выступающая за поверхность стены часть карниза образует свес. Карнизы, расположенные над окнами или дверными проемами, называют сандриками 13. Перемычки 10 - элементы, перекрывающие проем сверху и поддерживающие расположенную над ним часть стены. Часть стены, расположенную между проемами, называют простенком 7, 9.

Ниша 16 - углубление в стене, в котором размещают шкафы, приборы отопления и др. Уступы в стене, образуемые вследствие уменьшения толщины стены, называются обрезом 19. Покрытие по периметру здания, предназначенное для отвода от здания воды, называется отмосткой 1. Выступы в стене прямоугольного сечения называют пилястрами 17, а полукруглого сечения - полуколоннами 18.