Книги по строительству и ремонту

Технология каменных и монтажных работ

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Основные элементы зданий. При всем разнообразии зданий по назначению, объемно-планировочным и конструктивным решениям все они состоят из ограниченного числа взаимосвязанных частей или элементов, которые иногда называют архитектурно-конструктивными элементами.

К основным конструктивным элементам гражданских зданий относятся: фундаменты, стены, перекрытия, перегородки, крыша, лестницы, окна, двери, балконы (1).

Фундаменты являются опорной частью, через которую передается нагрузка от здания на грунт. Фундаменты подвержены воздействию грунтовых вод, нередко агрессивных и переменной температуры. Поэтому для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водостойкостью и морозостойкостью: железобетон, бетон, бутовый камень. В массовом строительстве фундаменты под стены зданий сооружают, как правило, сборными: из железобетонных подушек и блоков. Фундаменты также бывают свайные, когда здание опирается на погруженные в грунт деревянные, бетонные или железобетонные сваи, или обычные, имеющие плоскую подошву. Обычные фундаменты по форме подразделяются на ленточные 1 (1), которые закладывают под стены, или столбчатые —под отдельно стоящие колонны или столбы.

Стены по назначению и расположению в здании бывают наружными и внутренними. Наружные стены 7 ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий, а внутренние 13— отделяют одни помещения от других. Как наружные, так и внутренние стены воспринимают ветровые нагрузки на здание, обеспечивают звуко- и теплоизоляцию помещений.

Стены бывают несущими, самонесущими и ненесущими. Несущие Стены 7 и 13 воспринимают нагрузку не только от собственной массы, но и от других конструкций (перекрытий, крыш, лестниц). Самонесущие стены передают на фундаменты только нагрузку от собственного веса и ветровую. На такие стены не опираются перекрытия или другие конструкции здания. Несущие стены должны обладать необходимой прочностью, устойчивостью, капитальностью. Их возводят из кирпича, искусственных и природных камней и блоков, сборных бетонных и других панелей. Последние применяют в крупнопанельных зданиях. Стены, которые только ограждают помещения зданий от внешнего пространства и передают собственный вес в пределах каждого этажа на другие несущие конструкции здания, называют нене-сущими.

Такие же стены, навешиваемые на вертикальные конструкции каркаса здания, принято называть навесными.

Верхняя часть наружной стены, выступающая за плоскость стены, называется карнизом //. Вынос карниза, т. е. расстояние от стены до края карниза, назначают по проекту. При этом учитывают необходимость защиты стен от воды, стекающей с крыши, и архитектурные особенности здания.

Перекрытия совмещают ограждающие и несущие функции. Они бывают междуэтажные, чердачные, цокольные. Междуэтажные перекрытия 20 разделяют в здании смежные по высоте помещения. Перекрытия 5 над подвалом называют цокольными, а над верхним этажом — чердачными 12. Перекрытия обычно выполняют из сборных железобетонных плит — настилов или панелей. В малоэтажных домах перекрытия устраивают иногда из деревянных балок со щитами наката по черепным брускам.

Перегородки. /9 — ограждающие элементы, "которые разделяют внутреннее пространство здания в пределах одного этажа на отдельные помещения. Их возводят из гипсовых, гипсошлакобетонных, фибролитовых и керамических пустотелых плит и камней, а также из кирпича с последующей отделкой. Перегородки опираются на перекрытия и на них передают свой вес.

Крыша совмещает ограждающие и несущие функции и служит для защиты здания от атмосферных осадков и удаления их за его пределы. Она обычно состоит из стропил 10, к которым прикреплена обрешетка 9 кровельного покрытия. В качестве покрытия, называемого кровлей, используют асбестоцементные листы, керамические и бетонные плитки, черепицу, толь, рубероид, кровельную сталь. В некоторых зданиях делают покрытия, в которых совмещены функции крыши и потолка. При этом кровлю настилают по утепленному покрытию верхнего этажа. Такое покрытие называют бесчердачным. Оно имеет соответствующую защиту от промерзания.

Лестницы служат для сообщения между этажами. Располагают их в помещениях с капитальными стенами в лестничных клетках. Часть лестницы между площадками  называется   маршем    15,   В   лестничных клетках   в   большинстве   случаев   располагают   также лифты.

Конструктивные схемы зданий. Основные несущие элементы (фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия и покрытия) составляют несущий остов или несущий каркас   здания.   Совокупность   этих   элементов должна обеспечивать восприятие всех нагрузок, воздействующих на здание, и. передачу их на основание (массив грунта под фундаментами здания), а также пространственную неизменяемость (жесткость) и устойчивость здания.

По конструктивной схеме несущего остова здания подразделяются 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.

Жилые и общественные здания строят из штучных кирпичей и камней и из крупноразмерных деталей и элементов: крупноблочные, крупнопанельные и объемно-блочные.

В  бескаркасных  зданиях  несущие  стены  вместе  с перекрытиями образуют коробку, пространственная жесткость которой обеспечивается совместной работой стен и перекрытий.

Бескаркасные здания из кирпича и мелких   камней возводят обычно е продольными несущими. стенами наружными и внутренними (2, а). Поперечные стены в таких зданиях устраивают только в лестничных клетках в местах, где должны проходить дымовые и вентиляционные каналы, а также в промежутках между ними для придания большей устойчивости продольным стенам и зданию в целом. В бескаркасных зданиях с поперечными несущими стенами продольные наружные стены являются самонесущими, а перекрытия опираются на поперечные- стены (2, б). Возводятся также бескаркасные здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены (2, в). В таких зданиях панели перекрытий размером на комнату опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены.

Бескаркасные крупноблочные дома со стенами из бетонных и других крупных блоков (3) имеют преимущественно такую же конструктивную схему с тремя продольными несущими стенами, что и кирпичные дома. Эту схему применяют также при возведении общественных многоэтажных зданий. При этом в зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренних продольных стены.

Бескаркасные крупнопанельные дома бывают: с тремя продольными несущими стенами, с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемыми с малым шагом друг от друга; с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемыми с большим шагом.

В крупнопанельных домах с тремя продольными несу-щими стенами (две наружные, одна внутренняя) наружные стеновые панели делают трехслойными из тяжелого бетона с утеплителем или однослойными из легкого, или ячеистого бетона. Многослойные панели состоят из наружного слоя железобетона толщиной 50 мм; среднего слоя теплоизоляции из минераловатных плит, пенобетона или других легких материалов; внутреннего несущего и отделочного слоя. Общая толщина такой панели 240—360 мм. Толщина панелей из легких бетонов зависит от их прочности, плотности и теплопроводности. Для внутренних продольных стен в домах этого типа используют сплошные железобетонные панели высотой в этаж и толщиной от 140 до 180 мм. Междуэтажные перекрытия в этом случае опираются на наружные и внутреннюю несущие стены. Перегородки устанавливают на перекрытия; панели перегородок в таких домах самонесущие, из гипсошлакабетона или других материалов.

В крупнопанельных домах с поперечными несущими стенами-перегородками (4) все основные элементы несущие: поперечные перегородки, внутренняя продольная и" наружные стены. Панели перекрытий в этих домах имеют опоры ее всех четырех сторон. При этом наружные стеновые панели, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считают самонесущими 2. Перегородочные панели 3 в таких домах изготовляют из тяжелого бетона. Толщина панелей от 140 до 180 мм. Вместо бетонных применяют такясе виброкирпичные панели. Из таких же панелей возводят внутреннюю продольную стену. Панели перекрытий в домах с поперечными несущими перегородками делают толщиной 100—140 мм размером на комнату. Изготовляют их сплошными из тяжелого бетона. ,

В    крупнопанельных   домах   санитарно-технические узлы    монтируют   из   готовых   кабин,   оборудованных всеми приборами. Изготовляют санитарные кабины на заводах сборного домостроения и в подготовленном к монтажу виде доставляют на строительные площадки.

Каркасными, как правило, сооружают многоэтажные гражданские административные здания. В последние годы начали строить и каркасные многоэтажные жилые дома.

Конструктивные схемы каркасных многоэтажных зданий приведены на 5. Несущий каркас таких зданий состоит из колонн / и ригелей 2, выполняемых в виде балок. Колонны и жестко или шарнирно скрепленные с ними ригели образуют несущие рамы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки здания. Наружные стены каркасных зданий могут выполняться как самонесущие 4 (5, а). В,этом случае они опираются непосредственно на фундаменты или, на фундаментные балки, устанавливаемые шэ столбчатым фундаментам. Ненесущие стены 5   (5, б)   в виде навесных панелей прикрепляют к наружным колоннам каркаса.

Каркасно-панельные здания в отличие от крупнопанельных, кроме панелей стен и перегородок, лестничных маршей, балконов и плит перекрытий, имеют еще  элемент  каркаса,  который  воспринимает уси-- \ лия, действующие на здание Каркас образуется колоннами  и опирающимися на них   в   уровне   перекрытий ригелями,-по которым укладывают настилы или панели перекрытий.

Здание может иметь неполный каркас (6), когда колонны 2 расположены лишь по внутренним осям, а ригели 3 укладывают не только между колоннами, но и между колоннами и наружными стенами. При полном каркасе панели наружных стен сл-ужат лишь в качестве ограждения, так как элементы каркаса на них не опираются. В этом случае панели наружных стен навесные.

Объемно-блочные здания возводят из крупноразмерных элементов — объемных блоков, имеющих наибольшую степень заводской готовности. Блок представляет собой  готовую часть здания^ например  комнату.  Размеры объемных блоков зависят от схемы разрезки здания: на блоки-комнаты (7) или на блоки, равные ширине дома. При второй схеме разрезки в каждом блоке размещаются две комнаты. Размеры объемных блоков зависят также от массы, которая ограничивается грузоподъемностью транспортных и монтажных средств.

Объемно-блочные дома имеют две основные конструктивные схемы; блочные и блочно-панельные.

В зданиях блочной схемы их наземную часть монтируют только из объемных блоков, устанавливаем мых вплотную друг к другу. Иногда между блоками таких домов устраивают небольшие разрывы для кори» доров и шахт инженерных коммуникаций.

В   зданиях   б л очно-пане л ьно й схемы объ-. емные блоки устанавливают один на другой, а между ними укладывают панели перекрытий. Объемные блоки можно также размещать в шахматном порядке.

Объемные блоки изготовляют из бетона, при этом для наружных стен возможно использование керамзито- и керамзито-перлитобетона. По технологии изготовления блоки бывают сборными и сборно-монолитными. Сборные объемные блоки делают из готовых плоских железобетонных панелей, которые соединяют с помощью сварки в колдукторах. Сборно-монолитные объемные блоки имеют обычно пять монолитно связанных плоскостей. Шестую (пол или наружную) стену делают отдельно и соединяют с монолитной частью блока сваркой закладных частей.

Единая модульная система. Размеры строительных конструкций, изделий и деталей гражданских зданий, а также членение самих зданий на отсеки должны быть скоординированы и взаимно увязаны, чтобы обеспечить возможность унификации, типизации и стандартизации в проектировании и производстве строительных конструкций и изделий. Совокупность правил, порядок координации и назначения размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов зданий, конструкций и изделий составляет единую модульную систему в строительстве — ЕМС.

В качестве основного модуля по ЕМС, обозначаемого буквой М, принята величина, равная 100 мм, в соответствии с которой назначаются все основные размеры несущего остова (каркаса) здания и номинальные размеры конструкций.

Разнообразие сооружаемых объектов с применением сборных деталей и конструкций вызывает соответствен-» но большое разнообразие самих деталей и конструкций. Проектирование их для каждого строящегося объекта потребовало бы огромных затрат инженерного труда, большого расхода материалов на изготовление оснастки и приспособлений для выпуска сборных изделий, нерационального использования предприятий строительной индустрии. Чтобы избежать этого, снизить стоимость сборных деталей и конструкций в строительстве, провели их унификацию и типизацию.

Унификация предусматривает максимально возможное приведение к единообразию, устранение необоснованных не вызываемых необходимостью индивидуальных различий формы, размеров и других конструктивных особенностей сборных деталей. В частности, бла* годаря унификации большинство изделий из железобетона (фундаментные блоки, плиты перекрытий и многие другие) в равной мере используют для строительства жилых домов, общественных и других зданий.

Типизация предусматривает возможность серийного производства ограниченного количества типов изделий для строительства. Так, в качестве типовых для строительства промышленных зданий разрешено применять лишь ограниченное количество железобетонных ферм. При этом их размеры (длина пролета) могут быть только 18;24 м.

Высшей стадией типизации и унификации конструкций является их стандартизация, т. е. установление единых общеобязательных требований. Стандартизируются лишь наиболее массовые виды изделий. В настоящее время утверждены стандарты на железобетонные шпалы, трубы, ступени, перемычки, многие типы плит перекрытий и покрытий, некоторые керамзитобетонные и другие панели, а также ряд других видов изделий.

В целях сокращения типов сборных изделий для жилых и общественных зданий массового строительства вводится единый сортамент деталей, построенный на использовании единого укрупненного модуля 600 мм (6М) с дополнительным модулем (для особых случаев) 300 мм (ЗМ). В соответствии с этим для планировочной сетки жилых зданий принят ряд модульных размеров 1U2; 1,8; 2,4; 3,0; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0; 6,6 м, а высота этажей от пола до пола 2,8 м; для северных районов 3 м. Для планировочных решений общественных зданий принят ряд модульных размеров 1,2; 2,4; 3,6; 4,8; 6,0; 7,2; 9,0; 12,0; 15,0; 18,0; 24,0 м при высотах этажей 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 6,0 м.