Лекция №1. Общие сведения о зданиях

1.1. Классификация зданий и требования к ним

Строители возводят различного назначения здания и сооружения.

Здания — это разнообразные наземные сооружения, имеющие внутренние пространства, предназначенные для того или иного вида деятельности (жилые дома, заводские корпуса, дома культуры, предприятия бытового обслуживания и т. д.).

Сооружения — это строения специального назначения (плотины, мосты, тоннели, дымовые трубы и др.).

Здания в зависимости от их функционального назначения подразделяются на гражданские (жилые и общественные), промышленные и сельскохозяйственные. Жилые здания — это квартирные дома для постоянного проживания людей, гостиницы, общежития.

Общественные здания предназначены для социального обслуживания населения, для размещения административных учреждений и общественных организаций. К ним относятся здания школ, техникумов, институтов, торговые здания, здания предприятий общественного питания, здания зрелищного и культурно-просветительного назначения, здания лечебно-оздоровительного назначения, административные здания и т. п.

Промышленными называются здания, предназначенные для размещения орудий производства и выполнения трудовых процессов, в результате которых получается промышленная продукция. К ним относятся здания цехов заводов и фабрик, электростанций, здания транспорта и др.

Сельскохозяйственные здания предназначены для обслуживания потребностей сельского хозяйства. К ним относятся животноводческие постройки, птичники, теплицы, склады сельскохозяйственной продукции и др.

Кроме того, здания подразделяются на отапливаемые и неотапливаемые (холодные) и классифицируются по этажности: одноэтажные, малоэтажные (до трех этажей включительно), многоэтажные (4—9 этажей), повышенной этажности (10—20 этажей), высотные (свыше 20) этажей и смешанной этажности, когда одно здание имеет объемы с различной этажностью.

В зависимости от градостроительных требований и народнохозяйственной значимости здания или комплексного объекта, в состав которого оно входит, здания делят на классы. Это способствует выбору наиболее рациональных проектных решений. Каждая группа зданий по совокупности этих признаков делится на четыре класса, причем к I классу относят здания, к которым предъявляются максимальные требования. Например, крупные общественные здания (театры, музеи и др.) и жилые дома выше 10 этажей. Школы, больницы, детские учреждения, предприятия общественного питания и торговли, а также жилые дома в 6—9 этажей— ко II классу. Жилые дома в 3—5 этажей и общественные здания небольшой вместимости — к III классу, одно- и двухэтажные — к IV классу.

Определяющим в выборе конструкции здания и его отдельных элементов являются внешние воздействия. Эти воздействия подразделяют на силовые и несиловые (воздействия среды). К силовым относят нагрузки от собственной массы элементов здания (постоянные нагрузки), массы оборудования, людей, снега, нагрузки от действия ветра (временные) и особые (сейсмические нагрузки, воздействия в результате аварии оборудования и т. п.). К несиловым относят температурные воздействия (вызывают изменение линейных размеров конструкций), воздействия атмосферной и грунтовой влаги (вызывают изменение свойств материалов конструкций), движение воздуха (изменение микроклимата в помещении), воздействие лучистой энергии солнца (вызывают изменение физико-технических свойств материалов конструкций), воздействие агрессивных химических примесей, содержащихся в воздухе (могут привести к разрушению конструкций), биологические воздействия (вызываемые микроорганизмами или насекомыми, приводящие к разрушению конструкций), воздействие шума от источников внутри или вне здания, нарушающие нормальный акустический режим помещения.

С учетом указанных воздействий здание должно удовлетворять требованию прочности, устойчивости и долговечности. Прочностью здания называется способность воспринимать воздействие без разрушения и существенных остаточных деформаций.

Устойчивостью (жесткостью) здания называется способность сохранять равновесие при внешних воздействиях. Долговечность означает прочность, устойчивость и сохранность как здания в целом, так и его элементов во времени.

Строительные нормы и правила делят здания по долговечности на IV степени: I — срок службы более 100 лет, II — от 50 до 100 лет, III — от 20 до 50 лет, IV — от 5 до 20 лет.

1.2. Конструктивные элементы и схемы зданий

Здания и сооружения состоят из отдельных конструктивных элементов, которые подразделяют на несущие и ограждающие. Несущие элементы (фундаменты, стены, каркасы, перекрытия и покрытия) воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки, возникающие от массы оборудования, людей, снега, собственной массы конструкций, действия ветра и т. д. Ограждающие элементы (наружные и внутренние стены, полы, перегородки, заполнения оконных и дверных проемов) защищают внутренние помещения от атмосферных воздействий. Они позволяют поддерживать внутри зданий требуемые температурно-влажностные и акустические условия. Кроме того, встречаются конструктивные элементы, которые одновременно совмещают несущие и ограждающие функции, например стены и покрытия в бескаркасных зданиях.

Основные конструктивные элементы зданий различного назначения: фундаменты, стены и перегородки, перекрытия, отдельные опоры, крыши, лестницы, окна, двери и т. п.

1.3. Технико-экономическая оценка архитектурно-планировочных решений

При проектировании жилых, гражданских и промышленных зданий производится технико-экономическая оценка принимаемых решений путем выявления ряда показателей по данным проекта и сметы и их сравнения с эталонными показателями.

Для жилых зданий основным показателем являются количество жилой и отношение жилой и полезной площади. Для промышленных зданий расчетными единицами являются: 1 м² площади застройки, 1 м² полезной площади и 1 м³ объема.

Оценка экономичности архитектурно-планировочного и конструктивного решения здания выполняются по следующим технико-экономическим показателям: по затрате денежных средств; по застройке территории предприятия в целом; по качеству архитектурно-планировочного решения; по расходу основных строительных материалов (стали, цемента и др.); по трудоемкости возведения здания; по массе здания.

1.4. Проектирование, типизация и унификация зданий

Строительство любых зданий и сооружений должно осуществляться только по проектам. Проект состоит из чертежей, расчетов, пояснительной записки и сметной документации.

Разработка проекта здания или сооружения начинается с задания на его проектирование, которое составляет заказчик при участии проектной организации.

Для зданий массового строительства разрабатывают типовые проекты, которые предназначены для многократного применения. Проектирование зданий в зависимости от сложности осуществляют в одну и две стадии.

В состав проекта входят: генеральный план участка и проект вертикальной планировки, фасады, планы, разрезы, планы фундаментов, перекрытий и крыш, чертежи деталей конструктивных узлов, планы, разрезы и аксонометрические схемы этажей с нанесением санитарно-технических сетей отопления, горячего водоснабжения и вентиляции, отдельно водопровода и канализации, планы этажей с нанесением сетей сильных и слабых токов, схемы газификации здания, пояснительная записка и сметная документация. На рабочих чертежах дают спецификации конструктивных элементов заводского изготовления, оборудования, материалов, по которым осуществляют заказы на их поставку.

В настоящее время в практике проектирования зданий и сооружений успешно используются ЭВМ. Разработаны системы автоматизированного проектирования, создан банк программ для расчета строительных конструкций.

Основным направлением развития строительства является индустриализация, т. е. превращение строительного производства в механизированный поточный процесс сборки и монтажа зданий из крупноразмерных конструкций, их элементов и блоков, имеющих максимальную готовность.

Типизацией называют отбор лучших с технической и экономической точек зрения решений отдельных конструкций и целых зданий, предназначенных для многократного применения в массовом строительстве.

Типизация сопровождается унификацией, которая предполагает приведение многообразных видов типовых деталей к небольшому числу определенных типов, единообразных по форме и размерам.

Унификация конструкций базируется на унификации объемно-планировочных параметров зданий, основой которых являются шаг, пролет и высота этажа. Шагом называют расстояние между координационными осями, которые расчленяют здания на планировочные элементы или определяют расположение вертикальных несущих конструкций здания (стен, колонн, столбов). В зависимости от направления в плане здания шаг может быть поперечный или продольный.

Пролетом в плане называют расстояние между координационными осями несущих стен или отдельных опор в направлении, соответствующем длине основной несущей конструкции перекрытия или покрытия.

В большинстве случаев шаг представляет собой меньшее расстояние между осями, а пролет — большее.

Высотой этажа является расстояние от уровня пола нижерасположенного этажа до уровня пола вышележащего этажа, а в верхних этажах и одноэтажных зданиях — до верха отметки чердачного перекрытия.

Основой типизации и унификации является единая модульная система (ЕМС), исходящая из основных габаритов зданий на базе единого модуля 100 мм, обозначаемого буквой М, или же укрупненного модуля, кратного М=100 мм.

Единая модульная система предусматривает размеры изделий с учетом использования их в зданиях различного назначения.

Нормами установлены три вида размеров: номинальные, конструктивные и натурные. Номинальным размером называют расстояние между координационными осями здания, а также условные размеры конструктивного элемента, включающие соответствующие части швов и зазоров. Конструктивным размером называют проектный размер элементов, меньший номинального на величину нормированного шва или зазора между элементами. Натурными называют размеры, получившиеся фактически.

Проектирование типовых зданий или конструкций осуществляется на основе технико-экономического сравнения вариантов имеющихся проектных решений.

Дата добавления: 2014-01-06