Классификация зданий и сооружений, требования к ним

Глава VI. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ ИЗ СБОРНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

Общие сведения о возведении зданий и сборных конструкций

Классификация зданий и сооружений, требования к ним

Все, что построено (возведено или сооружено) для нужд человека, называется строениями. Строения, представляющие собой надземный замкнутый объем, предназначенные для проживания, производственной или другой деятельности людей, называются зданиями. Надземные или подземные строения, не относящиеся к зданиям, называются сооружениями, в них могут быть помещения для людей, однако, эти помещения не определяют функционального назначения строения.

Здания по назначению подразделяются на жилые, общественные и производственные.

К жилым зданиям относятся жилые дома, гостиницы, общежития.

К общественным – здания социально-бытового и административного назначения, например клубы, театры, столовые, больницы, школы, магазины, здания для размещения учреждений, общественных организаций.

Производственные здания делятся на промышленные и сельскохозяйственные. К промышленным относят здания, в которых размещаются машинные производства по переработке сырья, выпуску готовой продукции – производственные корпуса и цехи предприятий. В состав промышленных входят также подсобно-производственные здания, складские хозяйства, административно-бытовые здания. К сельскохозяйственным относят здания, предназначенные для удовлетворения нужд сельскохозяйственного производства – коровники, птичники, теплицы, овоще- и зернохранилища.

Сооружения подразделяются в основном по функциональному назначению на следующие виды:

♦ транспортные – для различных видов транспорта (мосты, путепроводы, эстакады, причалы, железные и автомобильные дороги);

♦ складские – для хранения сырья, материалов, оборудования, топлива и т.п.;

♦ водохозяйственные – водозаборные, водоочистные, водопропускные, станции перекачки;

♦ гидротехнические – плотины, дамбы, каналы, шлюзы;

♦ сооружения связи, электропередачи, трубопроводного транспорта – для различных видов продуктов;

♦ спортивно-оздоровительные – стадионы, треки, трассы по видам спорта и т.п.

В целом здания и сооружения должны соответствовать своему назначению и обеспечивать благоприятные условия для деятельности человека и осуществления в них технологических процессов.

Здания состоят из взаимосвязанных архитектурно-конструктивных элементов (частей). По функциональному назначению их подразделяют на несущие, ограждающие и совмещающие обе эти функции.

Несущие элементы (колонны, балки, ригели, фермы, стены, перекрытия) воспринимают нагрузки, возникающие в здании и действующие на него извне (нагрузки от массы конструкций самого здания, оборудования, снега, ветра, людей).

Ограждающие элементы (стены, перегородки, перекрытия, окна, двери, крыша) разделяют здание на отдельные помещения и защищают их и здание в целом от атмосферных воздействий. Ограждающие конструкции также воспринимают передаваемые на них нагрузки.

По конструктивной схеме несущего остова здания подразделяют на бескаркасные, каркасные и с неполным каркасом. В бескаркасных зданиях основными вертикальными несущими элементами служат стены, в каркасных – отдельные опоры (колонны, столбы), в зданиях с неполным каркасом – и стены, и отдельные опоры.

В зависимости от количества этажей здания бывают одно-, двух-, трех-, многоэтажные. Часть здания по высоте, ограниченная полом и перекрытием или полом и покрытием, составляет этаж.

Жилые и общественные здания, у которых все несущие конструкции состоят из крупноразмерных деталей, изготовленных на заводах, называют полносборными. Полносборными (из бетонных и железобетонных изделий) строят почти половину зданий. Процесс возведения их в основном сводится к монтажу готовых конструкций (деталей).

В зависимости от конструктивной системы несущего остова полносборные здания делятся на бескаркасные крупноблочные, бескаркасные крупнопанельные и каркасные.

Бескаркасные крупноблочные здания и сооружения со стенами из бетонных и других блоков возводят с продольными и поперечными несущими наружными и внутренними стенами. В зданиях с поперечными несущими стенами продольные наружные стены самонесущие, а плиты (панели) перекрытия опираются на поперечные стены.

Здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены обычно имеют панели перекрытий размером на комнату, они опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.

Общественные многоэтажные здания чаще возводят с продольными несущими стенами. В зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренние продольные стены. Поперечные стены в таких зданиях устраивают преимущественно в лестничных клетках, в местах, где должны проходить дымовые и вентиляционные каналы, а также в других местах, где по расчетам они нужны для обеспечения жесткости всего здания или отдельной его части.

Наружные стены крупноблочных зданий с двухрядной разрезкой по высоте этажа монтируют из основных блоков следующих типов: простеночных, образующих простенки между окнами, толщиной 400, 500, 600 мм и шириной 990-1390 мм и рядовых такой же конструкции, как и простеночные, но устанавливаемых на глухих участках стен; подоконных шириной 790-1490 мм с нишами для приборов отопления, устанавливаемых между простеночными; перемычечных балок с четвертью для опирания плит перекрытия, перекрывающих оконный проем; поясных такой же формы, как и перемычечные, устанавливаемых на глухих участках стен по верху рядовых блоков. Внутренние стены монтируют из блоков однорядной разрезки толщиной 200-300 мм.

Бескаркасные крупнопанельные здания бывают с тремя продольными несущими стенами и с поперечными несущими стенами, устанавливаемыми с малым или большим шагом друг от друга. В домах с тремя продольными несущими стенами наружные стеновые панели делают трехслойными из тяжелого бетона с утеплителем и из легкого или ячеистого бетона. Для внутренних стен в домах этого типа используют сплошные железобетонные панели высотой в этаж и толщиной 120-160 мм. Междуэтажные перекрытия в этом случае, как правило, делают из многопустотных или сплошных плит-панелей шириной 1200 – 2400 мм, опираются они на наружные и внутренние несущие стены. Перегородки устанавливают на перекрытие. Панели перегородок — самонесущие из гипсобетона, гипсовых плит или других материалов.

Каркасными сооружают многоэтажные общественные и административные здания. Каркасные здания бывают с полным каркасом, когда колонны в здании устанавливают во всех точках пересечения осей планировочной сетки, и с неполным каркасом, когда колонны располагаются лишь по внутренним осям, а наружные стены несущие. Каркас состоит из колонн и ригелей, выполненных в виде балок с четвертями или прямоугольных для опирания конструкций перекрытий. Колонны и ригели образуют несущие геометрически неизменяемые рамы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки здания. Для обеспечения пространственной устойчивости здания устанавливают ребра жесткости. Наружные стены могут быть самонесущими, опираться непосредственно на фундаменты или фундаментные балки. Самонесущие стены в виде навесных панелей прикрепляют к наружным колоннам каркаса, в этом случае здание называют каркасно-панельным. Объемно-блочные здания возводят из крупноразмерных элементов — объемных блоков, которые представляют собой готовую часть здания, например комнату.

Унификация и стандартизация элементов сборных конструкций обеспечивается единой модульной системой. Этой системой взаимно увязывают размеры элементов с размерами частей зданий. В основу ее положен условный единый размер — модуль Ml00 мм. Высота этажа устанавливается в жилых зданиях 2,7 – 3,0 м, в школах, больницах — 3,6 – 3,9 м, на первых этажах зданий, предназначенных для торговых помещений, — 4,2 – 4,5 м. Расстояние между комнатными перегородками (шаг) в жилых домах 2,4; 2,8; 3,2; 3,6; 4,0 м, а расстояние (пролет) между продольными стенами 4,4; 4,8; 5,2; 5,6; 6,0 м, в школах и больницах — 5,2; 5,6; 6,0; 6,4 м.

Производственные здания изготовляют из унифицированных (взаимозаменяемых) стальных и железобетонных конструкций, строят эти здания одно-, многоэтажными и смешанной этажности, с одним или несколькими пролетами.

Одноэтажные промздания по объемно-планировочным и конструктивным решениям отличаются от общественных большими размерами помещений (крупными пролетами между рядами опор), наличием кранового оборудования, бесчердачными покрытиями (плоскими или скатными). При значительных нагрузках от несущих элементов, покрытия и кранового оборудования, несущий остов промышленного здания должен обладать большой пространственной жесткостью. Как правило, его выполняют каркасным.

Несущие каркасы зданий высотой до 18 м при шаге колонн 6 и 12 м и пролетах 6, 12, 18, 24 м в большинстве случаев выполняют из сборных железобетонных конструкций или смешанных конструкций: колонны железобетонные; фермы – стальные. При пролетах большей высоты или при величине пролетов 30, 36 м и более, каркасы зданий возводят из стальных конструкций. Ограждающими конструкциями в обоих случаях могут быть железобетонные плиты покрытий и панели стен или панели из стального листа с утепляющим слоем из минерало-волокнистых плит или пенопластов.

Конструктивные схемы одноэтажных зданий с металлическим каркасом, со светоаэрационными П-образными фонарями, с покрытием из железобетонных плит, а также с тяжелыми мостовыми кранами – не отличаются от схем с железобетонным каркасом.

Многоэтажные промздания выполняют по каркасной схеме аналогично гражданским. Сооружают их обычно с железобетонным каркасом, реже со стальным, шириной от 18 до 36 м и высотой 16-30 м. Высота этажей от 4,2 до 6,0 м, но бывает и 7,2 м. Шаг колонн в продольном и поперечном направлении 6 м, иногда 9 м в поперечном. Они могут быть с полным каркасом, воспринимающим все нагрузки, и самонесущими наружными стенами, а также с полным каркасом и стеновым заполнением из каменной кладки или навесными стеновыми панелями. Кроме того, промышленные здания бывают специального назначения.