Конструктивные элементы зданий и сооружений

Общие понятия о зданиях и сооружениях и задачах, решаемых при их проектировании и строительстве.

Основные элементы любого здания или сооружения

Зданиями называются постройки, имеющие замкнутый объем и служащие для длительного пребывания в них людей (в промышленных зданиях — для работы).

Сооружениями, в отличие от зданий, называют постройки, не предназначенные для длительного пребывания людей (навесы, туннели, галереи и др.).

Крупные, сложные сооружения называют также инженерными сооружениями (мосты, радиобашни и т. п.).

Основными элементами конструкции одноэтажного промышленного здания являются:

• колонны, опирающееся на них покрытие,
• наружные стены,
• фундаменты колонн и стен,
• полы.

В многоэтажном здании  к перечисленным выше основным конструктивным элементам прибавляются, междуэтажные перекрытия и лестницы. В небольших промышленных зданиях колонны могут отсутствовать.

Все элементы зданий делят в зависимости от их назначения на несущие и ограждающие.

Несущими элементами называют такие, которые предназначены воспринимать значительные нагрузки и в связи с этим вол жим быть рассчитаны на прочность.

Ограждающие элементы имеют назначением оградить внутреннинй объем здания в целом или отдельных его помещений от холода, ветра, атмосферных осадков, шума, пыли, газов, предотвратить распространение огня при пожаре (противопожарные преграды) и т. д.

В зависимости от назначения ограждающие элементы рассчитывают на теплопроницаемость (теплотехнический расчет), звукопроницаемость (акустический расчет) и т. д.

Характерным примером ограждающих элементов являются наружные стены здания, внутренние перегородки и др. В таком сложном комплексном ограждающем элементе здания, как покрытие или междуэтажное перекрытие, могут быть выделены части, выполняющие функции несущих элементов. В некоторых случаях один и тот же элемент здания может служить и несущей, и ограждающей конструкцией, например наружная стена, поддерживающая покрытие (при отсутствии колонн).

 

Задачи, решаемые при конструировании основных элементов зданий и сооружений

Здания и сооружения промышленных предприятий в первую очередь должны удовлетворять:

1. технологическим требованиям, т. е. обеспечивать возможность удобного размещения необходимого оборудования и нормальный ход технологических процессов.
2. Вместе с тем при проектировании и строительстве учитываются санитарно-гигиенические,
3. эстетические,
4. противопожарные требования и
5. требования техники безопасности, направленные на сохранение жизни и здоровья трудящихся и одновременно обеспечивающие улучшение условий и повышение производительности труда.

Для выполнения комплекса этих требований в промышленных зданиях должны быть обеспечены:

• требуемая температура и влажность воздуха,
• достаточная освещенность рабочих мест,
• надежное вентилирование и ограниченное содержание вредностей в воздухе,
• достаточная ширина и высота проходов и проездов,
• достаточная прочность и огнестойкость элементов здания,
• приятный внешний и внутренний вид зданий и др.

Важнейшим фактором, влияющим на решение задач конструирования элементов здания или сооружения, является экономика.

При решении отдельных вопросов перечисленные выше требования переплетаются, иногда даже противоречат друг другу. Например, когда для производства продукта необходима строго определенная температура, влажность или особая чистота внутреннего воздуха, эти технологические требования превалируют над требованиями санитарно-гигиеническими.

В других случаях, когда по условиям технологического процесса температура в помещении не имеет значения (дробильные отделения рудообогатительных фабрик, склады металла), а количество работающих в здании невелико, решающими становятся экономические требования и поэтому здание делают неотапливаемым.

Перечисленные требования показывают, что строительное проектирование является сложным комплексным понятием, охватывающим очень широкий круг вопросов, начиная с сугубо инженерных и кончая экономическими и эстетическими.

Современные промышленные здания с основными конструкциями из стали и железобетона отличаются очень высокой долговечностью. Поэтому, проектируя здания сегодня, архитекторы и инженеры должны думать и о том, какие требования могут быть к мим предъявлены в будущем.

Унификация, типизация, стандартизация и нормирование в строительстве.

Важнейшим условием индустриализации в строительстве является унификация — повторяемость основных элементов зданий в целом, геометрических параметров их отдельных частей и элементов, повтряемость конструкций, а также единообразие качества материалов.

Основой унификации геометрических параметров в строительстве является единая модульная система, регламентирующая систему размеров штучных материалов, конструкций и элемента зданий.

За основной модуль в строительстве принят размер в 100 мм. Производные модули подразделяются на укрупненные и дробные укрупненные — 6000, 3000, 1500, 1200, 600, 300 и 200 мм; дробные — 50, 20, 10, 5, 2 и 1 мм.

Отступления от модульных размеров допускаются лишь при появлении серьезных оснований. Например, наличие широкой сети кирпичных заводов с оборудованием, рассчитанным на выпуск кирпича немодульных размеров, заставляет допускать немодульную толщину кирпичных стен (380, 510 мм и др.), в то время как стены из других материалов (например, крупных бетонных блоков) имеют модульную толщину 300, 400 и 500 мм.

Конкретным выражением унификации конструктивных форм и качества материалов в строительстве являются типизация и стандартизация.

Типовыми называются конструкции или здания в целом, запроектированные с учетом последних достижений технологии и строительной техники, для многократного применения.

Конструкции (а чаще материалы) со строго определенными геометрическими и качественными характеристиками, разработанные для массового повсеместного применения, утверждаются в общегосударственном порядке как стандартные.

Все основные виды и качества строительных материалов, принципы строительного проектирования и производства работ регламентированы Строительными нормами и правилами (сокращенно СНиП), которые делятся на четыре части:

1. часть I — Строительные материалы, изделия, конструкции и оборудование;
2. часть II — Нормы строительного проектирования;
3. часть III — Организация и технология строительного производства;
4. часть IV—-Сметные нормы (нормы определения стоимости зданий и сооружений.

Каждая часть СНиПа в свою очередь делится на самостоятельные главы, которые издаются отдельными выпусками. Всего СНиП содержит более 300 глав.

Кроме того, в строительстве широко распространены различные инструкции и указания, регулирующие менее принципиальные или еще недостаточно проверенные вопросы проектирования и строительства, не включенные в состав СНиПа.

Такая система строительных норм также способствует унификации принимаемых решений в строительстве всех отраслей промышленности независимо от назначения объектов строительства, их ведомственной принадлежности и географического района.

Необходимо особо подчеркнуть, что многие из нормативных документов в равной степени обязательны как для строительного, так и для технологического проектирования во всех ведомствах.

Сюда в первую очередь следует отнести

• санитарные нормы,
• противопожарные требования,
• нормы проектирования генеральных планов,
• производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий и др.