Конструктивні рішення і елементи будівель та споруд

При вивченні даної теми слухачі повинні пам’ятати те, що будівлями називають різні наземні будови, що характеризуються наявністю приміщень, призначених для мешкання людей, для виробничих потреб, культурно-побутового призначення і інших цілей.

Спорудами називають будови спеціального призначення такі, як мости, дамби, шахти, теплопроводи, тощо.

Будь-яка будівля і споруда повинні бути функціонально доцільними, тобто відповідати вимогам, що відповідають характеру праці, побуту і культури суспільства; вони повинні бути запроектовані і побудовані з урахуванням досягнень будівельної науки і техніки; повинні бути міцними, довговічними і економічними і одночасно задовольняти естетичним вимогам.

Відповідно до призначення будівлі ділять на декілька груп:

Ø цивільні - житлові і громадські будівлі (житлові будинки, навчальні заклади, театри, клуби, лікарні і т. п.);

Ø промислові, призначені для обслуговування потреб виробництва (будівлі фабрик, заводів, цехів, котельних, насосних станцій і ін.);

Ø сільськогосподарські, для обслуговування потреб сільського господарства (тваринницькі споруди, пташники, сховища і т. п.).

Всі споруди по об’ємно-планувальних рішеннях розділяють на споруди:

Ø лінійні (трубопроводи, лінії електропередач, дороги);

Ø площадкові (спортивні майданчики, аеродроми);

Ø об’ємні (елеватори, башти).

По відношенню до планувальної поверхні землі розрізняють:

Ø надземні будівлі і споруди;

Ø наземні споруди - дороги, майданчики;

Ø підземні і глибинні споруди - метрополітени, сховища, свердловини і колодязі.

По характеру використаних матеріалів будівлі і споруди розділяють на:

Ø кам’яні - з цегли, природних або штучних каменів;

Ø бетонні і залізобетонні (збірні і монолітні);

Ø дерев’яні,

Ø змішані (комбіновані).

По кількості поверхів будівлі поділяються на:

- малоповерхові (Н £ 9 м., як правило до 3-х поверхів включно);

- багатоповерхові (9 м < Н £ 26,5 м, як правило до 9-ти поверхів включно);

- підвищеної поверховості (26,5 м < Н £ 47 м, як правило до 16-ти поверхів включно);

- висотні (Н > 47 м, як правило вище 16-ти поверхів).

Слід не забувати про те, що всі будівлі і споруди залежно від ступеня довговічності і вогнестійкості основних конструктивних елементів будівель, їх експлуатаційних якостей і з урахуванням економічності і народногосподарського значення об’єкту, концентрації в них матеріальних цінностей, архітектурно-художній виразності діляться на чотири класи: I, II, III, IV.

Слухачі повинні усвідомити те, що нормами будівельного проектування для кожного класу будівель встановлені необхідні ступені довговічності і вогнестійкості несучих і огороджуючих конструкцій.

Довговічність визначається міцністю і стійкістю як будівлі в цілому, так і окремих його елементів протягом наміченого терміну служби без втрати необхідних експлуатаційних якостей.

Вогнестійкість будівель визначається групою займистості і межею вогнестійкості його основних конструкцій.

Економічніст ь будівель вимірюють капітальними витратами при будівництві і експлуатаційними витратами на опалювання, освітлення, ремонт та ін.

Експлуатаційн і якості будівель тісно пов’язані з якістю огороджуючих конструкцій, які призначені для захисту приміщень від холоду, сонячної радіації, вітру, атмосферних опадів, шуму і інших дій, що створюють ненормальні умови для здоров’я людей і виконання виробничих процесів.

Особливу увагу слід звернути на те, що елементи будівель поділяють на дві групи: огороджуючі та несучі. Окремі елементи будівель (стіни, перекриття) можуть виконувати одночасно функції несучих і огороджуючих конструкцій.

За конструктивною схемою і способом передачі навантажень на основу фундаменти поділяють на:

стрічкові — у вигляді стрічки, несуть стіни, що є продовженням, будівлі; стовпчасті — у вигляді окремих стовпів або системи стовпів і фундаментних балок;

суцільні — у вигляді плити під всією будівлею;

свайові — у вигляді окремих паль, зв’язаних між собою за допомогою ростверка.

За способом виконання робіт фундаменти поділяються на монолітні і збірні.

При вивченні питання про конструктивні схеми будівель і споруд, особливу увагу слід звернути на несущі елементи будівлі, які в сукупності утворюють просторову систему, що називається несущим остовом. Несущий остов, повинен мати достатню міцність і забезпечувати просторову жорсткість і стійкість будівлі, тоді як огороджуючі конструкції, повинні бути стійкими проти атмосферних і інших физико-хімічних впливів, а також достатньо тепло- і звукоізоляційними.

Залежно від виду несущого остову, розрізняють дві основні конструктивні схеми будівель - безкаркасну (із несучими стінами) і каркасну.

Поняття:

Фундаментами називають підземні конструкції, призначені для передачі навантажень від будівель на основу — грунт.

Колонами або стовпами називаються опори квадратного, прямокутного, круглого або багатогранного контура в плані і призначені для передачі навантажень від перекриттів, покриттів будівель, а в промислових будівлях і від підкранових балок і мостових кранів на фундаменти.

Перекриттями називають горизонтальні конструкції будівлі, що розділяють його внутрішній простір на поверхи і несуть окрім власної маси корисне навантаження (від людей, устаткування та ін.)

Верхня водонепроникна оболонка покриття називається покрівлею.

Перегородками називаються порівняно тонкі самонесучі внутрішні стіни, що призначені для розподілу простору поверху на окремі приміщення.

Підлогою будівлі називається – нижня горизонтальна огороджуюча конструкція одноповерхових будівель, а також верхній конструктивний елемент міжповерхових перекриттів.

Каркас одноповерхової промислової будівлі складається із залізобетонних або сталевих колон, які створюють разом з конструкціями покриття, що несуть, поперечні рами, і різного роду повздовжних елементів – фундаментних, обв’язувальних і підкранових балок, підкроквяних ферм, а також різного, роду зв’язків, які додають каркасу в цілому і окремим елементам просторову жорсткість і стійкість.

Багатоповерхові промислові будівлі каркасного типу широко поширені в легкій, харчовій, хімічній, приладобудівній, електротехнічній промисловості і аналогічних виробництвах.

Каркас будівель складається з колон і ригелів, що створюють багатоярусні рами з жорсткими вузлами.

Необхідно пам’ятати, що багатоповерхові цивільні будівлі споруджують трьох типів: каркасно-панельні, безкаркасно - панельні і з стінами з цегли, що є несучими. Каркасно-панельні будівлі складаються з каркаса, плит перекриттів і покриттів, перегородок і панелей, стін. Прольоти каркасів будівель прийнято використовувати 5,6 і 6м. Крок колон вздовж будівлі 3,2 і 3,6 м. Висота поверху в цивільних будівлях залежить від призначення будівель і дорівнює (м): 2,8 — для житлових будинків і готелів; 3,3 — для адміністративних будівель, навчальних закладів, торгових підприємств; 3,6 і 4,2 — для будівель спеціального призначення (конструкторські бюро, лабораторії).

Міжповерхові перекриття панельних будівель виконують з панелей з різноманітним спиранням в залежності від розташування стін, що є несучими.

Знати:

· основні конструктивні елементи будівель і споруд та їх призначення;

· вимоги, що висуваються до будівель та їх конструктивних елементів;

· види стін, каркасів та вимоги що висуваються до них;

· складові елементи каркасів одноповерхових і багатоповерхових будівель.

Вміти:

· робити висновки щодо значимості основних конструктивних елементів будівель і споруд;

· класифікувати перекриття, види покриттів, дахи та їх елементи;

· характеризувати будівлі та споруди різного типу та конструкцій за пожежно-технічними характеристиками.

Рекомендована література 6, 11, 12, 14, 16.