Строительные конструкции зданий классифицируются. Реферат: Строительные конструкции Виды строительных

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Строительными несущими конструкциями промышленных и гражданских зданий и инженерных сооружений называются конструкции, размеры сечений которых определяются расчетом. Это основное их отличие от архитектурных конструкций или частей зданий, размеры сечений которых назначаются согласно архитектурным, теплотехническим или другим специальным требованиям.

Современные строительные конструкции должны удовлетворять следующим требованиям: эксплуатационным, экологическим, техническим, экономическим, производственным, эстетическим и др.

Классификация строительных конструкций

Бетонные и железобетонные конструкции -- наиболее распространённые (как по объёму, так и по областям применения). Для современного строительства особенно характерно применение железобетона в виде сборных конструкций индустриального изготовления, используемых при возведении жилых, общественных и производственных зданий и многих инженерных сооружений. Рациональные области применения монолитного железобетона -- гидротехнические сооружения, дорожные и аэродромные покрытия, фундаменты под промышленное оборудование, резервуары, башни, элеваторы и т.п. Специальные виды бетона и железобетона используют при строительстве сооружений, эксплуатируемых при высоких и низких температурах или в условиях химически агрессивных сред (тепловые агрегаты, здания и сооружения чёрной и цветной металлургии, химической промышленности и др.). Уменьшение массы, снижение стоимости и расхода материалов в железобетонных конструкциях возможны на основе использования высокопрочных бетонов и арматуры, роста производства предварительно напряженных конструкций, расширения областей применения лёгких и ячеистых бетонов.

Стальные конструкции применяются главным образом для каркасов большепролётных зданий и сооружений, для цехов с тяжёлым крановым оборудованием, домен, резервуаров большой ёмкости, мостов, сооружений башенного типа и др. Области применения стальных и железобетонных конструкций в ряде случаев совпадают. При этом выбор типа конструкций производится с учётом соотношения их стоимостей, а также в зависимости от района строительства и местонахождения предприятий строительной индустрии. Существенное преимущество стальных конструкций (по сравнению с железобетонными) -- их меньшая масса. Этим определяется целесообразность их применения в районах с высокой сейсмичностью, труднодоступных областях Крайнего Севера, пустынных и высокогорных районах и т.п. Расширение объёмов применения сталей высокой прочности и экономичных профилей проката, а также создание эффективных пространственных конструкций (в т. ч. из тонколистовой стали) позволят значительно снизить вес зданий и сооружений.

Основная область применения каменных конструкций -- стены и перегородки. Здания из кирпича, природного камня, мелких блоков и т.п. в меньшей степени удовлетворяют требованиям индустриального строительства, чем крупнопанельные. Поэтому их доля в общем объёме строительства постепенно снижается. Однако применение высокопрочного кирпича, армокаменных и т. н. комплексных конструкций (каменных конструкций, усиленных стальной арматурой или железобетонными элементами) позволяет значительно увеличить несущую способность зданий с каменными стенами, а переход от ручной кладки к применению кирпичных и керамических панелей заводского изготовления -- существенно повысить степень индустриализации строительства и снизить трудоёмкость возведения зданий из каменных материалов.

Основное направление в развитии современных деревянных конструкций -- переход к конструкциям из клеёной древесины. Возможность индустриального изготовления и получения конструктивных элементов необходимых размеров посредством склеивания определяет их преимущества по сравнению с деревянными конструкциями др. видов. Несущие и ограждающие клеёные конструкции находят широкое применение в с.-х. строительстве.

В современном строительстве значительное распространение получают новые типы индустриальных конструкций -- асбестоцементные изделия и конструкции, пневматические строительные конструкции, конструкции из лёгких сплавов и с применением пластических масс. Их основные достоинства -- низкая удельная масса и возможность заводского изготовления на механизированных поточных линиях. Лёгкие трёхслойные панели (с обшивками из профилированной стали, алюминия, асбестоцемента и с пластмассовыми утеплителями) начинают применяться в качестве ограждающих конструкций взамен тяжёлых железобетонных и керамзитобетонных панелей.

Железобетонные конструкции и изделия

Железобетонные конструкции и изделия - элементы зданий и сооружений, изготовляемые из железобетона, и сочетания этих элементов. Высокие технико-экономические показатели Ж. к. и и., возможность сравнительно легко придавать им требуемую форму и размеры при соблюдении заданной прочности, обусловили их широкое применение практически во всех отраслях строительства. Современные Ж. к. и классифицируются по нескольким признакам: по способу выполнения (монолитные, сборные, сборно-монолитные), виду бетона, применяемого для их изготовления (из тяжёлых, лёгких, ячеистых, жаростойких и др. бетонов), виду напряжённого состояния (обычные и предварительно напряжённые).

Монолитные железобетонные конструкции, выполняемые непосредственно на строительных площадках, обычно применяются в зданиях и сооружениях, трудно поддающихся членению, при нестандартности и малой повторяемости элементов и при особенно больших нагрузках (фундаменты, каркасы и перекрытия многоэтажных промышленных зданий, гидротехнические, мелиоративные, транспортные и др. сооружения). В ряде случаев они целесообразны при выполнении работ индустриальными методами с использованием инвентарных опалубок-- скользящей, переставной (башни, градирни, силосы, дымовые трубы, многоэтажные здания) и передвижной (некоторые тонкостенные оболочки покрытий). Возведение монолитных железобетонных конструкций технически хорошо отработано; значительные достижения имеются также в применении метода предварительного напряжения при производстве монолитных конструкций. В монолитном железобетоне выполнено большое количество уникальных сооружений (телевизионные башни, промышленные трубы большой высоты, реакторы атомных электростанций и др.). В современной строительной практике ряда капиталистических стран (США, Великобритании, Франции и др.) монолитные железобетонные конструкции получили широкое распространение, что объясняется главным образом отсутствием в этих странах государственной системы унификации параметров и типизации конструкций зданий и сооружений. В СССР монолитные конструкции преобладали в строительстве до 30-х гг.; внедрение более индустриальных сборных конструкций в те годы сдерживалось из-за недостаточного уровня механизации строительства, отсутствия специального оборудования для их массового изготовления, а также монтажных кранов большой производительности. Удельный вес монолитных железобетонных конструкций в общем объёме производства железобетона в СССР составляет примерно 35% (1970).

Сборные железобетонные конструкции и изделия -- основной вид конструкций и изделий, применяемых в различных отраслях строительства: жилищно-гражданском, промышленном, с.-х. и др. Сборные конструкции имеют существенные преимущества перед монолитными, они создают широкие возможности для индустриализации строительства: применение крупноразмерных железобетонных элементов позволяет основную часть работ по возведению зданий и сооружений перенести со строительной площадки на завод с высокоорганизованным технологическим процессом производства. Это значительно сокращает сроки строительства, обеспечивает более высокое качество изделий при наименьшей их стоимости и затратах труда; использование сборных железобетонных конструкций позволяет широко применять новые эффективные материалы (лёгкие и ячеистые бетоны, пластмассы и др.), уменьшает расход лесоматериалов и стали, необходимых в др. отраслях народного хозяйства. Сборные конструкции и изделия должны быть технологичны и транспортабельны; они особенно выгодны при минимальном количестве типоразмеров элементов, повторяющихся много раз. Изготовление сборного железобетона в СССР приобрело большие масштабы после постановления ЦК КПСС и Совета Министров от 19 августа 1954 «О развитии производства сборных железобетонных конструкций и деталей для строительства». За прошедшие годы в Советском Союзе в крупных городах и центрах сосредоточенного строительства возведено большое число механизированных заводов железобетонных конструкций и изделий. Выпуск сборного железобетона с 1954 по 1970 увеличился в 30 раз и в 1970 составил 84 млн. м 3 . По объёму применения сборных железобетонных конструкций СССР опередил наиболее развитые капиталистические страны, причём производство Ж. к. и и. превратилось в самостоятельную отрасль промышленности строительных материалов. Одновременно с ростом производства и применения в строительстве сборного железобетона совершенствовалась технология его изготовления. Была осуществлена также унификация основных параметров зданий и сооружений различного назначения, на основе которой разработаны и внедрены типовые конструкции и изделия для них.

В зависимости от назначения в строительстве жилых, общественных, промышленных и с.-х. зданий и сооружений различают следующие наиболее распространённые сборные Ж. к. и и.: для фундаментов и подземных частей зданий и сооружений (фундаментные блоки и плиты, панели и блоки стен подвалов); для каркасов зданий (колонны, ригели, прогоны, подкрановые балки, стропильные и подстропильные балки, фермы); для наружных и внутренних стен (стеновые и перегородочные панели и блоки); для междуэтажных перекрытий и покрытий зданий (панели, плиты и настилы); для лестниц (лестничные марши и площадки); для санитарно-технических устройств (отопительные панели, блоки вентиляционные и мусоропроводов, санитарно-технические кабины).

Сборные Ж. к. и изготовляют преимущественно на механизированных предприятиях и частично на оборудованных полигонах. Технологический процесс производства железобетонных изделий складывается из ряда последовательно выполняемых операций: приготовления бетонной смеси, изготовления арматуры (арматурных каркасов, сеток, гнутых стержней и т. д.), армирования изделий, формования изделий (укладка бетонной смеси и её уплотнение), тепловлажностной обработки, обеспечивающей необходимую прочность бетона, отделки лицевой поверхности изделий.

В современной технологии сборного железобетона можно выделить 3 основных способа организации производственного процесса: агрегатно-поточный способ изготовления изделий в перемещаемых формах; конвейерный способ производства; стендовый способ в неперемещаемых (стационарных) формах.

При агрегатно-поточном способе все технологические операции (очистка и смазка форм, армирование, формование, твердение, распалубка) осуществляются на специализированных постах, оборудованных машинами и установками, образующими поточную технологическую линию, формы с изделиями последовательно перемещаются по технологической линии от поста к посту с произвольным интервалом времени, зависящим от длительности операции на данном посту, которая может колебаться от нескольких мин (например, смазка форм) до нескольких ч (твердение изделий в пропарочных камерах). Этот способ выгодно использовать на заводах средней мощности, в особенности при выпуске изделий широкой номенклатуры.

Конвейерный способ применяют на заводах большой мощности при выпуске однотипных изделий ограниченной номенклатуры. При этом способе технологическая линия работает по принципу пульсирующего конвейера, т. е. формы с изделиями перемещаются от поста к посту через строго определённое время, необходимое для выполнения самой длительной операции. Разновидностью этой технологии является способ вибропроката, применяемый для изготовления плоских и ребристых плит; в этом случае все технологические операции выполняются на одной движущейся стальной ленте. При стендовом способе изделия в процессе их изготовления и до затвердевания бетона остаются на месте (в стационарной форме), в то время как технологическое оборудование для выполнения отдельных операций перемещается от одной формы к другой. Этот способ применяют при изготовлении изделий большого размера (ферм, балок и т. п.). Для формования изделий сложной конфигурации (лестничных маршей, ребристых плит и т. п.) используют матрицы -- железобетонные или стальные формы, воспроизводящие отпечаток ребристой поверхности изделия. При кассетном способе, являющемся разновидностью стендового, изделия изготовляют в вертикальных формах -- кассетах, представляющих собой ряд отсеков, образованных стальными стенками. На кассетной установке происходят формование изделий и их твердение. Кассетная установка имеет устройства для обогрева изделий паром или электрическим током, что значительно ускоряет твердение бетона. Кассетный способ обычно применяют для массового производства тонкостенных изделий.

Готовые изделия должны отвечать требованиям действующих стандартов или технических условий. Поверхности изделий обычно выполняют с такой степенью заводской готовности, чтобы на месте строительства не требовалось их дополнительной отделки.

При монтаже сборные элементы зданий и сооружений соединяются друг с другом омоноличиванием или сваркой закладных деталей, рассчитанных на восприятие определенных силовых воздействий. Большое внимание уделяется снижению металлоемкости сварных соединений и их унификации. Наибольшее распространение сборные конструкции и изделия получили в жилищно-гражданском строительстве, где крупноэлементное домостроение (крупнопанельное, крупноблочное, объёмное) рассматривается как наиболее перспективное. Из сборного железобетона организовано также массовое производство изделий для инженерных сооружений (т. н. специального железобетона): пролётные строения мостов, опоры, сваи, водопропускные трубы, лотки, блоки и тюбинги для обделки туннелей, плиты покрытий дорог и аэродромов, шпалы, опоры контактной сети и линий электропередачи, элементы ограждений, напорные и безнапорные трубы и др. Значительная часть этих изделий выполняется из предварительно напряжённого железобетона стендовым или поточно-агрегатным способом. Для формования и уплотнения бетона применяются весьма эффективные методы: вибропрессование (напорные трубы), центрифугирование (трубы, опоры), виброштампование (сваи, лотки).

Для развития сборного железобетона характерна тенденция к дальнейшему укрупнению изделий и повышению степени их заводской готовности. Так, например, для покрытий зданий используются многослойные панели, поступающие на строительство с утеплителем и слоем гидроизоляции; блоки размером 3 Х 18 м и 3х24 м, сочетающие в себе функции несущей и ограждающей конструкций. Разработаны и успешно применяются совмещенные кровельные плиты из лёгкого и ячеистого бетонов. В многоэтажных зданиях используются предварительно напряжённые железобетонные колонны на высоту нескольких этажей. Для стен жилых зданий изготовляются панели размерами на одну-две комнаты с разнообразной внешней отделкой, снабженные оконными или дверными (балконными) блоками. Значительные перспективы для дальнейшей индустриализации жилищного строительства имеет способ возведения зданий из объёмных блоков. Такие блоки на одну-две комнаты или на квартиру изготовляются на заводе с полной внутренней отделкой и оборудованием; сборка домов из этих элементов занимает всего несколько дней.

Сборно-монолитные железобетонные конструкции представляют собой такое сочетание сборных элементов (железобетонных колонн, ригелей, плит и т. д.) с монолитным бетоном, при котором обеспечивается надёжная совместно работа всех составных частей. Эти конструкции применяются главным образом в перекрытиях многоэтажных зданий, в мостах и путепроводах, при возведении некоторых видов оболочек и т. д. Они менее индустриальны (в отношении возведения и монтажа), чем сборные; их применение особенно целесообразно при больших динамических (в т. ч. сейсмических) нагрузках, а также при необходимости членения крупноразмерных конструкций на составные элементы из-за условий транспортировки и монтажа. Основное достоинство сборно-монолитных конструкций -- меньший (по сравнению со сборными конструкциями) расход стали и высокая пространственная жёсткость.

Наибольшая часть Ж. к. и и. выполняется из тяжёлого бетона с объёмной массой 2400 кг/м 3 . Однако доля изделий из конструктивно-теплоизоляционного и конструктивного лёгкого бетонов на пористых заполнителях, а также из ячеистого бетона всех видов непрерывно возрастает. Такие изделия используются преимущественно для ограждающих конструкций (стены, покрытия) жилых и производственных зданий. Весьма перспективны несущие конструкции из высоко-прочного тяжёлого бетона марок 600--800 и лёгкого бетона марок 300--500. Существенный экономический эффект достигается в результате применения конструкций из жаростойкого бетона (вместо штучных огнеупоров) для тепловых агрегатов металлургической, нефтеперерабатывающей и др. отраслей промышленности; для ряда изделий (например, напорных труб) перспективно применение напрягающего бетона.

Железобетонные конструкции и изделия выполняются в основном с гибкой арматурой в виде отдельных стержней, сварных сеток и плоских каркасов. Для изготовления ненапрягаемой арматуры целесообразно использование контактной сварки, обеспечивающей высокую степень индустриализации арматурных работ. Конструкции с несущей (жёсткой) арматурой применяют сравнительно редко и главным образом в монолитном железобетоне при бетонировании в подвесной опалубке. В изгибаемых элементах продольная рабочая арматура устанавливается в соответствии с эпюрой максимальных изгибающих моментов; в колоннах продольная арматура воспринимает преимущественно сжимающие усилия и располагается по периметру сечения. Кроме продольной арматуры, в Ж. к. и устанавливается распределительная, монтажная и поперечная арматура (хомуты, отгибы), а в некоторых случаях предусматривается т. н. косвенное армирование в виде сварных сеток и спиралей. Все эти виды арматуры соединяются между собой и обеспечивают создание арматурного каркаса, пространственно неизменяемого в процессе бетонирования. Для напрягаемой арматуры предварительно напряжённых Ж. к. и и. используют высокопрочные стержневую арматуру и проволоку, а также пряди и канаты из неё. При изготовлении сборных конструкций применяется в основном метод натяжения арматуры на упоры стендов или форм; для монолитных и сборно-монолитных конструкций -- метод натяжения арматуры на бетон самой конструкции. Способы расчёта и конструирования Ж. к. и и. в СССР подробно разработаны и опубликованы в качестве нормативных документов. Для проектировщиков созданы многочисленные пособия в виде инструкций, указаний и вспомогательных таблиц.

Рис.1 Облицовка судоходного канала железобетонными плитами

Рис. 2 Железобетонная конструкция опорной части башни московского телецентра

Рис.3 Архитектор О. А. Акопян, инженер Е. А. Григорян, художник В. А. Хачатрян. Монумент при въезде в Ереван. 1961.

Стальные конструкции

Стальные конструкции зданий и сооружений - конструкции, элементы которых изготовлены из стали и соединены сваркой, заклёпками или болтами. Благодаря высокой прочности стали С. к. надёжны в эксплуатации, имеют малую массу и небольшие габариты по сравнению с конструкциями из др. материалов. С. к. отличаются разнообразием конструктивных форм и архитектурной выразительностью. Изготовление и монтаж С. к. осуществляют индустриальными методами.

Основной недостаток С. к. -- подверженность коррозии, что требует периодического проведения защитных мероприятий (т. е. применения специальных покрытий и покраски), повышающих расходы по эксплуатации С. к. В современном строительстве С. к. применяют преимущественно в качестве несущих конструкций в различных (по назначению и конструктивной системе) зданиях и сооружениях, как-то: жилые и общественные здания (в т. ч. высотные); производственные здания разных отраслей промышленности, особенно металлургической (доменные, мартеновские, прокатные цехи); резервуары и газгольдеры; сооружения связи (радио- и телевизионные мачты и башни, антенны); сооружения энергетики (ГЭС, ТЭС, АЭС, линии электропередачи); транспортные сооружения (мосты и путепроводы на железных и автомобильных дорогах, депо, ангары и т.п.); магистральные нефте- и газопроводы (висячие переходы через большие реки, овраги и ущелья); спортивные и зрелищные сооружения, выставочные павильоны и т.д.

Начало применения в строительстве собственно С. к. относится к 80-м гг. 19 в.; к этому времени были разработаны и освоены промышленные способы производства литого железа (стали) -- мартеновский, бессемеровский и томасовский процессы. К концу 19 в. в России и за рубежом были построены крупные здания и инженерные сооружения, основные конструкции которых были выполнены из стали (например, павильоны Нижегородской ярмарки с висячими покрытиями, Бруклинский мост в Нью-Йорке, Эйфелева башня). В СССР интенсивный рост металлургии создал базу для дальнейшего развития и совершенствования С. к. Был накоплен большой опыт проектирования и возведения С. к., определены наиболее рациональные области их применения. Основным способом соединения элементов С. к. стала электросварка. Большая заслуга в создании и развитии отечественной школы проектирования и расчёта С. к. принадлежит советским учёным В. Г. Шухову, Н. С. Стрелецкому, Е. О. Патону и др. В современном строительстве широко применяются типовые С. к., обеспечивающие минимальный расход стали, наименьшую трудоёмкость изготовления конструкций в заводских условиях, удобство и быстроту монтажа их на месте.

В СССР для изготовления С. к. применяют в основном стали малоуглеродистые, повышенной и высокой прочности. С. к. обычно выполняются из т. н. первичных стальных прокатных элементов различного профиля, выпускаемых металлургической промышленностью по определённому перечню-сортаменту (впервые такой сортамент был разработан в России в 1900 Н. А. Белелюбским). В качестве первичных элементов используются также трубчатые и гнутые профили. Из первичных элементов на заводах металлических конструкций изготовляют различные типовые конструктивные элементы (набор которых, как правило, ограничен): сплошные, работающие только на изгиб (балки); сквозные, работающие в основном на изгиб (фермы); элементы, работающие преимущественно на сжатие и на изгиб (колонны, стойки); элементы, работающие только на растяжение (канаты, тросы и др.). Наряду с этим выпускается листовая прокатная сталь (широкополосная, толстолистовая, тонколистовая; Комбинированием конструктивных элементов на заводах изготовляют С. к. практически любого назначения -- как в готовом виде (если по габаритным соображениям обеспечивается возможность их транспортирования), так и отдельными укрупнёнными монтажными блоками. При этом для образования отдельных конструктивных элементов, укрупнённых блоков и целых С. к. применяют сварные (преимущественно), болтовые и заклёпочные соединения. Кроме обычных болтовых, используют также соединения на высокопрочных болтах фрикционного типа (работающих на трение), которые обладают большой несущей способностью. При монтаже для объединения отдельных блоков в целую конструкцию применяют главным образом болтовые соединения.

Рис.4 Телевизионная башня в Киеве.

Рис.5 Висячий (балочно-вантовый) переход газопровода через р. Амударья (пролет 660 м).

строительный несущий конструкция железобетон

Каменные конструкции

Каменные конструкции - несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений из каменной кладки (фундаменты, стены, столбы, перемычки, арки, своды и др.).

Для К. к. применяют искусственные и естественные каменные материалы: кирпич строительный, керамический и бетонные камни и блоки (сплошные и пустотелые), камни из тяжёлых или лёгких горных пород (известняка, песчаника, туфа, ракушечника и т.п.), крупные блоки из обычного (тяжёлого), силикатного и лёгкого бетонов, а также растворы строительные. Материал для каменной кладки выбирается в зависимости от капитальности сооружения, прочности и теплоизоляционных свойств конструкций, наличия местного сырья, а также исходя из экономических соображений. Каменные материалы должны удовлетворять требованиям прочности, морозостойкости, теплопроводности, водо- и воздухостойкости, водопоглощения, стойкости в агрессивной среде, иметь определённую форму, размеры и фактуру лицевой поверхности. К растворам предъявляются требования прочности, удобоукладываемости, водоудерживающей способности и др.

Каменные конструкции -- один из наиболее древних видов конструкций. Во многих странах сохранилось большое количество выдающихся памятников каменного зодчества. К. к. долговечны, огнестойки, могут быть изготовлены из местного сырья, это обусловило их широкое распространение и в современном строительстве. К недостаткам К. к. относятся сравнительно большой вес, высокая теплопроводность; кладка из штучного камня требует значительного затрат ручного труда. В связи с этим усилия строителей направлены на разработку эффективных облегчённых К. к. с применением теплоизолирующих материалов. Стоимость К. к. (фундаменты, стены) составляет от 15 до 30% общей стоимости здания. В современном строительстве К. к. (главным образом стены и фундаменты из кирпича и камня), являются одним из распространённых видов строительных конструкций (только в больших городах преобладает строительство из крупных панелей). Практика строительства из камня значительно опередила развитие науки о К. к. При проектировании К. к. применялись эмпирические правила и недостаточно обоснованные методы расчёта, не позволяющие использовать в полной мере несущую способность К. к. Наука о прочности и методах расчёта К. к., основанная на обширных экспериментальных и теоретических исследованиях, была создана впервые в СССР в 1932--39. Её основоположником был Л. И. Онищик. Были изучены особенности работы каменной кладки из различных видов камня и раствора, а также факторы, влияющие на её прочность. Установлено, что в каменной кладке, состоящей из отдельных чередующихся слоев камня и раствора, при передаче усилия по всему сечению возникает сложное напряжённое состояние и отдельные камни (кирпичи) работают не только на сжатие, но и на изгиб, на растяжение, срез и местное сжатие. Причиной этого являются неровности постели камня, неодинаковые толщина и плотность горизонтальных швов кладки, что зависит от тщательности перемешивания раствора, степени разравнивания и обжатия его при укладке камня, условий твердения и др. Кладка, выполненная квалифицированным каменщиком, прочнее (на 20--30%), чем выполненная рабочим средней квалификации. Др. причина сложного напряжённого состояния кладки -- различные упруго-пластические свойства раствора и камня. Под действием вертикальных сил в растворном шве возникают значительные поперечные деформации, которые ведут к раннему появлению трещин в камне. Наибольшей прочностью при сжатии (при использовании камней правильной формы) обладает кладка из крупных блоков, а наименьшей -- из рваного бутового камня и кирпича. Более высокие камни имеют и больший момент сопротивления, что значительно увеличивает их противодействие изгибу. Прочность вибрированной кирпичной кладки при оптимальных условиях вибрирования примерно вдвое выше прочности ручной кладки и приближается к прочности кирпича. Это объясняется лучшим заполнением и уплотнением растворного шва и обеспечением тесного контакта раствора с кирпичом.

В каменных зданиях важнейшие элементы -- наружные и внутренние стены и перекрытия -- связаны между собой в одну систему. Учёт их совместно пространственной работы, обеспечивающей устойчивость здания, позволяет наиболее экономично проектировать К. к. При расчёте К. к. различают две группы каменных зданий: с жёсткой или с упругой конструктивной схемой. К первой группе относятся здания с частым расположением поперечных стен, в которых междуэтажные перекрытия рассматриваются как неподвижные диафрагмы, создающие жёсткие связи для стен при действии на них поперечных и внецентренных продольных нагрузок. Такая схема принимается при расчёте стен и внутренних опор многоэтажных жилых и большинства гражданских зданий. Вторую группу составляют здания большой протяжённости, со значительными расстояниями между поперечными стенами. В этих зданиях перекрытия также связывают стены и внутренние опоры в одну систему, но они уже не могут рассматриваться как неподвижные диафрагмы, вследствие чего при расчёте учитываются совместные деформации связанных между собой элементов здания. По такой схеме рассчитывается большинство промышленных зданий с несущими каменными стенами. Учёт пространственной работы стен при проектировании К. к. позволяет существенно снизить расчётные изгибающие моменты в стенах, значительно уменьшить толщину стен, облегчить фундаменты и повысить этажность.

В зависимости от конструктивной схемы здания каменные стены подразделяются на несущие, воспринимающие нагрузки от собственного веса, от покрытия, перекрытий, строительных кранов и др.; самонесущие, воспринимающие нагрузку от собственного веса всех этажей здания и ветровые нагрузки; навесные, воспринимающие нагрузки от собственного веса и ветра в пределах одного этажа. Каменные стены из штучного камня и кирпича подразделяются на сплошные и слоистые (облегчённые). Толщина сплошных стен принимается кратной основным размерам кирпича: 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 кирпича. Расход материалов, трудоёмкость и стоимость возведения стен зависят от правильно выбранной конструкции и степени использования свойств материалов. Для наружных стен малоэтажных отапливаемых зданий нецелесообразно применять сплошные К. к. из тяжёлых материалов. В этом случае применяют облегчённые слоистые стены с термоизоляцией или стены из пустотелых керамических камней, а также камней из лёгких и ячеистых бетонов. Для зданий средней и повышенной этажности, возводимых из штучного кирпича и камня, предпочтительна конструктивная схема с внутренними поперечными несущими стенами, позволяющая применять наружные стены из облегчённых эффективных материалов (керамических, с утеплителями и др.).

Для повышения прочности кладки К. к. усиливают стальной арматурой, применяют армирование железобетоном (комплексные конструкции); армирование обоймами -- включение кладки в железобетонные или металлические обоймы.

Деревянные конструкции

Деревянные конструкции - строительные конструкции, изготовленные из древесины: Д. к. в виде стержневых систем могут иметь металлические, обычно растянутые, элементы (нижний пояс, раскосы, затяжки у арок и т.п.). Д. к. различают по назначению -- несущие и ограждающие; по видам -- балки, фермы, арки, рамы, своды, оболочки; по средствам соединения элементов между собой -- с помощью гвоздей, нагелей, шпонок, вдавливаемых металлических креплений и клея.

Д. к. -- один из древнейших видов строительных конструкций. К основным достоинствам Д. к. относятся: возможность использования местных материалов, малая объёмная масса, транспортабельность. В современном строительстве находят применение 2 основных типа Д. к.: конструкции, изготовляемые без применения клея, с элементами из брусьев и досок и податливыми соединениями на нагелях и гвоздях (например, металло-деревянные треугольные сегментные фермы, составные балки и др.), а также клеёные конструкции, имеющие в своем составе деревянные клеёные элементы заводского изготовления. Наиболее эффективны клеёные Д. к. Важнейшие преимущества клеёных Д. к.: возможность получения монолитных элементов практически любых размеров и форм поперечного сечения, обладающих повышенной несущей способностью, долговечностью и огнестойкостью; высокая эффективность использования материала (главным образом маломерного и разносортного пиломатериала). Основные области рационального применения клеёных Д. к. -- покрытия производственных, с.-х., общественных (спортивных, выставочных и др. зданий), некоторых промышленных зданий и сооружений (в том числе с химически агрессивной средой), строительство градирен, шахтных сооружений, мостов, эстакад, зданий и сооружений на Крайнем Севере, в отдалённых и лесоизбыточных районах, сейсмостойкое строительство.

Заводской способ производства обеспечивает высокое качество клеёных элементов, снижает их стоимость. Клеёные Д. к. изготовляются из пиломатериалов преимущественно хвойных пород, иногда с применением строительной фанеры (склеенной водостойкими, например фенолформальдегидными, клеями). Клеёные фанерные несущие Д. к. выполняются в виде балок с фанерной стенкой, рам и арок коробчатого поперечного сечения или ограждающих конструкций -- панелей с фанерной обшивкой и деревянными несущими продольными рёбрами или средним слоем из пенопласта. Размеры панелей в плане обычно 1,2--1,6 X 6 м. Для увеличения жёсткости клеёные Д. к. могут быть армированы; арматура вклеивается в заранее сделанные в деревянном элементе продольные каналы.

Элементы Д. к., предназначенных для эксплуатации в наружных условиях (пролётных строений мостов, градирен, мачт, башен и др.), пропитывают защитными антисептическими составами. Готовые Д. к., используемые в покрытиях зданий, подвергают поверхностной обработке путём нанесения лакокрасочных составов, влагозащитных или против возгорания.

Заключение

При проектировании того или иного здания (сооружения) оптимальные типы С. к. и материалы для них выбираются в соответствии с конкретными условиями строительства и эксплуатации здания, с учётом необходимости использования местных материалов и сокращения транспортных расходов. При проектировании объектов массового строительства, как правило, применяются типовые С. к. и унифицированные габаритные схемы сооружений.

Библиографический список

1. Байков В. Н. Строительные конструкции / Байков В. Н., Стронгин С. Г., Ермолова Д. И. - М. : Строительные нормы и правила, 1907. - ч. 2, раздел А, гл. 10.

2. Онищик Л. И. Каменные конструкции промышленных и гражданских зданий / Онищик Л. И. - М. : Справочник проектировщика. Каменные и армокаменные конструкции, 1939.

3. Поляков С. В. Проектирование каменных и крупнопанельных конструкций / Поляков С. В., Фалевич В. Н.- М.: Строительные нормы и правила, 1966. - часть 2, раздел В, гл. 2. Каменные и армокаменные конструкции.

4. Стрелецкий Н. С. Проектирование и изготовление экономичных металлических конструкций / Стрелецкий Н. С., Стрелецкий Д. Н., Мельников Н. П. - М. : Металлические конструкции за рубежом, 1964. М. : Строительные нормы и правила, 1971. - ч. 2, раздел В, гл. 3.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Определение общего состояния строительных конструкций зданий и сооружений. Визуально-инструментальное обследование, инженерно-геологические изыскания. Определение физико-химических характеристик материалов конструкций. Диагностики несущих конструкций.

курсовая работа , добавлен 08.02.2011


Частичный или полный ремонт деревянных конструкций. Методика обследования деревянных частей зданий и сооружений. Фиксация повреждений деревянных частей зданий и сооружений. Защита деревянных конструкций от возгорания. Использование крепежных изделий.

презентация , добавлен 14.03.2016


Материалы для металлических конструкций. Преимущества и недостатки, область применения стальных конструкций (каркасы промышленных, многоэтажных и высотных гражданских зданий, мосты, эстакады, башни). Структура стоимости стальных конструкций. Сортамент.

презентация , добавлен 23.01.2017


Оценка технического состояния как установление степени повреждения и категории технического состояния строительных конструкций или зданий и сооружений, этапы и принципы ее проведения. Цели обследования строительных конструкций, анализ результатов.

контрольная работа , добавлен 28.06.2010


Виды разрушения материалов и конструкций. Способы защиты бетонных и железобетонных конструкций от разрушения. Основные причины, механизмы и последствия коррозии бетонных и железобетонных сооружений. Факторы, способствующие коррозии бетона и железобетона.

реферат , добавлен 19.01.2011


Основные виды нарушений в строительстве и промышленности строительных материалов. Классификация дефектов по основным видам строительно-монтажных работ, при производстве строительных материалов, конструкций и изделий. Отступления от проектных решений.

реферат , добавлен 19.12.2012


Структурированные системы мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Источники данных и контроль состояния конструкций. Алгоритмы, применяемые при мониторинге строительных конструкций. Датчики, применяемые в системах мониторинга.

курсовая работа , добавлен 25.10.2015


Особенности работы и разрушения каменных и армокаменных конструкций. Определение их прочности и технического состояния по внешним признакам. Влияние агрессивных сред на каменную кладку. Мероприятия по обеспечению долговечности промышленных зданий.

курсовая работа , добавлен 27.12.2013


Железобетон, как композиционный строительный материал. Принципы проектирования железобетонных конструкций. Методы контроля прочности бетона сооружений. Специфика обследования состояния железобетонных конструкций в условиях агрессивного воздействия воды.

курсовая работа , добавлен 22.01.2012


Характеристика основных этапов работ по обследованию конструкций, зданий и сооружений. Составление инженерно-технического отчета. Используемые приборы при обследовании. Обследование железобетонных плит и ригелей. Формирование цены в ООО "Реконструкция".

В результате изучения данной главы студент должен:

знать

• ключевые понятия, определения и принципы, принимаемые в курсе "Архитектурно-строительные конструкции ";
• основные виды архитектурно-строительных конструкций для использования в зданиях и сооружениях различного назначения;
• основные нормативные документы для проектирования зданий и сооружений;
• функциональные, технические, эстетические, противопожарные и экономические требования, предъявляемые к строительным конструкциям различного назначения;

уметь

• проводить классификацию строительных объектов по методу их возведения, материалу, назначению и т.д.;
• выбирать соответствующие строительные конструкции для проектирования и возведения зданий и сооружений различного назначения;
• четко формулировать и доводить до каждого участника проектирования его цели и задачи, достигать единого понимания целей и задач, стоящих перед исполнителями при проектировании конкретных объектов;
• организовывать разработку и внедрение прогрессивных методов и технических средств проектирования;
• пользоваться базами данных, информационно-справочными и поисковыми системами для поиска необходимой информации по расчету и проектированию жилых, промышленных, сельскохозяйственных и общественных зданий;

владеть

• информацией о последних достижениях строительной науки применительно к архитектурно-строительным конструкциям различного назначения;
• представлением, что будет иметь специалист в запасе, взявшись за исследование или проектирование объекта заданного назначения;
• навыками проектирования зданий, сооружений, объектов и строительных изделий из каменных, армокаменных, бетонных, железобетонных, металлических и деревянных строительных материалов;
• навыками организации процесса проектирования строительных объектов;
• навыками проектирования жилых, общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданий.

Классификации строительных конструкций, зданий и сооружений

Здания – надземные постройки с помещениями для проживания, культурно-бытовых или производственных целей. Сооружения – постройки технического назначения для удовлетворения отдельных нужд человека, например мосты, водонапорные башни, градирни, резервуары и т.д.

Здания по назначению подразделяются на следующие группы:

• жилые (дома, общежития, гостиницы);
• общественные (предприятия торговли, общественного питания, государственные учреждения, учреждения просвещения, культуры, здравоохранения, школы, детские сады и т.п.);
• промышленные (корпуса заводов, фабрик, предприятия транспорта, энергетики и т.д.);
• сельскохозяйственные (для различных отраслей сельскохозяйственного производства).

Жилые и общественные здания называют также гражданскими зданиями.

По своему назначению жилые дома подразделяют на жилые квартирные дома для посемейного заселения и постоянного проживания; общежития для временного проживания рабочих на период работы и учащейся молодежи на время учебы; гостиницы для кратковременного проживания людей; интернаты для постоянного проживания инвалидов, престарелых и детей без родителей. В массовом жилищном строительстве более 90% зданий – квартирные дома, предназначенные для посемейного заселения.

Жилые многоквартирные дома по своей объемно-планировочной структуре могут быть секционными, коридорными, галерейными, коридорно-секционными, галерейно-секционными, блокированными. В секционных домах группы квартир размещены поэтажно и имеют входы с лестничных площадок или из лифтовых холлов. В коридорных жилых домах квартиры расположены с двух сторон коридора, связывающего их с лестницами и лифтами. В жилом здании галерейного типа все квартиры этажа имеют выходы через общую галерею нс менее чем на две лестницы. В коридорно-секционных и галерейно-секционных домах каждая квартира размещена на двух этажах и имеет внутриквартирную лестницу, а коридоры расположены через этаж. В таких домах можно размещать только 3– 5-комнатные квартиры. Многоквартирные блокировочные дома, как правило, двухэтажные, также состоят из квартир, расположенных в двух этажах, но с входами не из коридоров, а с улицы. Каждая квартира может иметь небольшой участок земли шириной, равной ширине квартиры. В блокированных двухэтажных домах можно размещать 3–5-комнатные квартиры. Этот тип домов применяют в поселках и малых городах.

По этажности здания классифицируют следующим образом: одно-, двухэтажные здания; малоэтажные (3–5 этажей), средней этажности (6–12 этажей), многоэтажные (13–25 этажей) и высотные (свыше 25 этажей).

По конструкции стен здания подразделяются на мелкоэлементные (из кирпича, керамического камня, мелких блоков и др.), крупноэлементные (из крупных блоков, панелей, объемных блоков) и из монолитного железобетона.

По технологии возведения здания можно разделить на неиндустриальные, выкладываемые из мелкоштучных материалов (кирпича, мелких блоков и др.), и полносборные, монтируемые из индустриальных конструкций заводского изготовления.

По долговечности (сроку службы основных конструктивных элементов) здания делятся на три степени: I – со сроком службы не менее 100 лет; II – не менее 50 лет; III – не менее 20 лет.

По огнестойкости здания имеют пять степеней: I, II, III – каменные конструкции, IV – деревянные оштукатуренные и V – деревянные неоштукатуренные.

Степень долговечности, огнестойкости и другие эксплуатационные качества определяют капитальность здания. По капитальности здания разделяют на четыре класса:

I – здания и сооружения, к которым предъявляют повышенные требования (театры, музеи, административные здания, жилые дома повышенной этажности). Долговечность и огнестойкость этих зданий и сооружений должны быть не ниже I степени;

II – жилые, общественные и другие здания с числом этажей не более девяти. Их долговечность и огнестойкость должны быть не ниже II степени;

III – малоэтажные дома, общественные здания, возводимые в районных центрах, сельских населенных пунктах и проч., долговечностью не ниже II степени, огнестойкостью не ниже III и IV степеней;

IV – постройки, удовлетворяющие минимальным архитектурно-эксплуатационным требованиям. Их огнестойкость не нормируется, а долговечность – не ниже III степени.

Класс здания – показатель капитальности здания, характеризуемый степенью его огнестойкости, долговечностью основных конструктивных элементов и качественным уровнем выполненных строительных работ. К I классу принадлежат крупные промышленные и общественные здания, жилые дома высотой в девять этажей и более с повышенными эксплуатационными и архитектурными требованиями. К II классу относят большинство небольших промышленных и общественных зданий и жилые дома до девяти этажей. III класс – это здания со средними эксплуатационными и архитектурными требованиями и жилые дома до пяти этажей. Временные здания с минимальными эксплуатационными и архитектурными требованиями относятся к IV классу. Класс зданий и сооружений или основной группы их в комплексных объектах строительства назначается организацией, выдающей задание на проектирование.

Каждая надземная постройка разделяется горизонтальными перекрытиями на этажи. Этаж надземный – этаж с отметкой пола помещений не ниже планировочной отметки земли. Этаж подземный – этаж с отметкой пола помещений ниже планировочной отметки земли на всю высоту помещений. Этаж цокольный – этаж с отметкой пола помещений ниже планировочной отметки земли на высоту не более половины высоты помещений. Этаж подвальный – этаж с отметкой пола помещений ниже планировочной отметки земли более чем наполовину высоты помещений. Этаж мансардный – этаж в чердачном пространстве, фасад которого полностью или частично образован поверхностями крыши. Этаж технический – этаж высотой 1,8 м и менее для размещения инженерного оборудования здания и прокладки коммуникаций, может быть расположен в нижней части здания (техническое подполье), верхней (технический чердак) или между надземными этажами. Чердак – пространство между перекрытием верхнего этажа, покрытием здания (крышей) и наружными стенами, расположенными выше перекрытия верхнего этажа.

Архитектурно-строительные конструкции в зависимости от назначения подразделяют на несущие конструкции, которые воспринимают внешние нагрузки от собственного веса, снега, ветра, оборудования, мебели и т.д., ограждающие конструкции, которые защищают помещения от воздействия внешней среды или отделяют помещения друг от друга, и совмещающие конструкции, которые могут выполнять одновременно обе вышеназванные функции.

По функциональному назначению строительные конструкции можно разделить на фундаменты, стены, элементы каркаса, перекрытия, перегородки, лестницы, крыша, окна, двери, ворота, фонари и прочие конструкции.

Координационные размеры строительных конструкций – это условные модульные размеры конструктивных элементов, включающие соответствующие части швов и зазоров. Конструктивные размеры – это проектные размеры строительных конструкций, изделий, элементов оборудования, отличающиеся от координационных, как правило, на проектную величину шва или зазора. В строительстве используют также натурные размеры, т.е. фактические размеры элементов с учетом допусков.

Подземная часть здания, воспринимающая нагрузки от вышележащих конструкций и передающая их на грунт, называется фундаментом. Перекрытия разделяют здания на этажи и передают нагрузку на нижележащие стены или колонны. Стены – вертикальные ограждения, защищающие помещения от внешней среды, или разделяющие помещения друг от друга, или передающие нагрузку на фундамент. В зависимости от отношения стены к нагрузке стены бывают несущие, самонесущие и навесные. Перегородки – вертикальные ограждения, разделяющие смежные помещения. Лестницы предназначены для сообщения между этажами. Балкон – выступающая из плоскости стены фасада огражденная площадка. Лоджия – встроенное или пристроенное, открытое во внешнее пространство помещение, огражденное с трех сторон стенами. Терраса – огражденная открытая площадка, пристроенная к зданию или размещаемая на кровле нижерасположенного этажа. Понятие "крыша" употребляется только для жилых и общественных зданий. Это завершающая часть здания, защищающая его от воздействия внешней среды. Окна – светопрозрачные ограждения, предназначенные для естественного освещения и проветривания помещений. Двери – подвижные ограждения, обеспечивающие проход людей из одного помещения в другое или выход наружу. Ворота – подвижные ограждения, обеспечивающие проезд транспорта и проход людей. Надстройки на покрытиях для освещения и аэрации производственных помещений называют фонарями.

По функциональному назначению строительные конструкции подразделяются на несущие и ограждающие. Существуют также такие конструкции, как арки, фермы или рамы. Они являются несущими. А такие строительные конструкции как панели для стен, оболочки, своды соединяют в себе и ограждающие и несущие функции.

Несущие строительные конструкции в зависимости от расчетной схемы делятся на плоские (балки, фермы, рамы и др.) и пространственные (оболочки, своды, купола и др.). Пространственные строительные конструкции обладают более выгодным распределением усилий, в сравнении с плоскими конструкциями. Это, в свою очередь, требует меньшего расхода материалов, однако сборка и производство таких строительных конструкций является крайне трудоемким. На сегодняшний день появились новые типы пространственных конструкций - структурные конструкции, изготовленные из прокатных профилей, закрепленных болтовыми соединениями. Такой тип строительной конструкции обладает простотой изготовления и монтажа, экономичностью.

Строительные конструкции по виду материала бывают:

• бетонные;

Это наиболее встречающиеся виды строительных конструкций на данный момент.

Современное строительство применяет железобетон в виде сборных конструкций. Сфера применения таких конструкций: строительство жилых, производственных зданий, различных сооружений. Целесообразное применение монолитного железобетона — это различные гидротехнические постройки, покрытия дорог, аэродромов, строительство фундаментов под промышленное оборудование, всевозможные резервуары, элеваторы и т. п.

При возведении сооружений, которые эксплуатируются в условиях агрессивной внешней среды или особых климатических условиях (например, повышенная температура, влажность), используют специальные виды бетона и железобетона. К примеру такими сооружениями являются тепловые агрегаты, здания химической промышленности и другие.

В железобетонных строительных конструкциях за счет использования особо прочных бетонов, арматуры, увеличения изготовления напряженных конструкций допустимо уменьшение массы конструкции, понижение цены и расхода материалов, увеличение сфер применения лёгких и ячеистых бетонов.

Области применения строительных конструкций.

Сфера применения стальных строительных конструкций иногда совпадает с использованием железобетонных конструкций. Это, в частности, каркасы большепролетных зданий , цеха с тяжелым и громоздким оборудованием, промышленные резервуары больших емкостей, мосты и др. Выбор типа строительной конструкции зависит от его стоимости, района строительства, расположения предприятия. Главное преимущество стальных строительных конструкций от железобетонных - малая масса. Это позволяет применять данные конструкции в малодоступных районах: на Крайнем Севере, в районах с повышенной сейсмической активностью, пустынных, горных районах и т. д.

Создание продуктивных объемных конструкций (из тонколистовой стали), увеличение объемов применения сталей высокой прочности и экономичных профилей проката сделают возможным уменьшить вес зданий и сооружений.

Главная область применения каменных строительных конструкций - возведение стен и перегородок. Архитектурные сооружения и здания из кирпича, мелких блоков и природного камня меньше соответствуют требованиям промышленного строительства, чем крупнопанельные здания, поэтому их доля во всех объемах строительства, падает.

В строительстве также применяют клееные деревянные конструкции двух видов: несущие и ограждающие. Несущие конструкции состоят из нескольких слоев древесины и склеены между собой. Зачастую их усиливают путем вставления арматуры.

Изготовление клееных деревянных конструкций осуществляется в заводских условиях, все процессы производятся механическим путем

Основная тенденция в изменении деревянных конструкций - это переход к строительным конструкциям из клееной древесины. Допустимость промышленного изготовления и получения элементов определенной конструкции нужных размеров с помощью их склеивания дает преимущества в сравнении с деревянными конструкциями других типов. Клееные строительные конструкции находят широкое применение в сельскохозяйственном строительстве.

В тенденциях современного строительства широкое распространение получают новые виды промышленных строительных конструкций : асбестоцементные, пневматические, конструкции из легких сплавов. Достоинствами данных конструкций являются: низкая удельная масса, возможность заводского изготовления на механических поточных линиях. Более легкие трехслойные панели начинают применяться как ограждающие конструкции вместо тяжелых железобетонных и керамзитобетонных панелей.

Требования, предъявляемые к строительным конструкциям.

По соображениям требований эксплуатации, строительные конструкции должны быть огнеустойчивыми, коррозиестойкими, удобными, экономичными и безопасными в использовании. С увеличением масштабов и темпов строительства к строительным конструкциям предъявляют требования их изготовления в заводских условиях, конструкции должны быть экономными по стоимости и оптимальными по расходу материалов, удобными при транспортировке и отличаться быстротой и простотой сборки на объекте строительства.

Большое значение уделяется снижению трудоемкости, как при изготовлении строительных конструкций , так и в процессе сооружения из них зданий.

Важной задачей современного строительства является уменьшение массы строительных конструкций за счет применения легких производительных материалов и развитии различных конструктивных решений.

Расчет строительных конструкций.

Строительные конструкции при проектировании рассчитываются на прочность, устойчивость и колебания. При расчете учитываются воздействия сил, которым подвергаются конструкции при эксплуатации: собственный вес, внешние нагрузки, влияние температурных факторов, смещение опор конструкции, усилия, которые появляются при транспортировке и установке строительных конструкций.

Все конструкции зданий подразделяются на несущие и ненесущие (в основном – ограждающие ). В отдельных случаях функции несущих и ограждающих конструкций совмещаются (например, наружные несущие стены, чердачные перекрытия и т.п.).

По характеру статической работы несущие конструкции подразделяются на плоскостные и пространственные . В плоскостных все элементы работают либо отдельно, либо в виде жестко связанных между собой плоских систем (остных элементов – стоек, балок, стен, плит перекрытий). В пространственных все элементы работают в двух направлениях. Благодаря этому повышаются жесткость и несущая способность конструкций и снижается расход материалов на их возведение.

Основные конструктивные элементы гражданских зданий – фундаменты, степы и столбы, перекрытия, крыши, лестницы, окна, двери и перегородки (рис. 13.1).

Рис. 13.1. Основные элементы гражданских зданий (а – старой постройки; б – каркасно-панельного современного; в – из объемных блоков) :

1 – фундамент; 2 – цоколь; 3 – несущие продольные стены; 4 – междуэтажные перекрытия; 5 – перегородки; 6 – стропила крыши; 7 – кровля; 8 – лестничная клетка; 9 – чердачное перекрытие; 10 – ригели и колонны каркаса; 11 – навесные стеновые панели; 12 – сваи; 13–13 – объемные блоки (13 – комнаты; 14 – санузлов и кухонь; 15 – лестничной клетки); 16 – отмостка

Фундаменты служат для передачи нагрузок от собственного веса здания, от людей и оборудования, от снега и ветра на грунт. Они являются подземными конструкциями и устраиваются под несущими стенами и столбами. Грунт является основанием для фундаментов. Основание должно быть прочным и малосжимаемым при его нагружении. Верхние слои грунта, как правило, недостаточно прочные. Поэтому подошву фундамента располагают (закладывают) на некоторой глубине от поверхности земли. Глубина заложения фундамента определяется не только прочностью грунта, но и его составом и климатическими особенностями местности. Так, в глинистых, суглинистых супесчаных грунтах и в мелких песках глубина заложения фундамента должна быть ниже глубины промерзания грунта. Эта глубина дается в СНиП 29-99 "Строительная климатология". В отапливаемых зданиях

глубина заложения фундамента может быть уменьшена в зависимости от теплового режима в здании (центральное или печное отопление, расчетные внутренние температуры), так как отапливаемое здание прогревает грунт под ним и глубина промерзания уменьшается. Указанные выше виды грунтов подвержены пучению. Вода, скапливающаяся под подошвой фундамента, замерзает и увеличивается в объеме. Это приводит к неравномерному выпиранию грунта и появлению трещин в фундаментах и стенах.

В зданиях с подвалом глубина заложения фундамента зависит от высоты подвального помещения.

Подошва фундамента должна иметь такую площадь, чтобы нагрузка, передаваемая на грунт, не превышала допускаемого для этого грунта напряжения, составляющего обычно 1–3 кг/см2. Фундаменты обычно делают из водостойкого материала (бетонные блоки, монолитный железобетон). В зданиях исторической застройки фундаменты обычно делались из естественного камня (бута) или из бутобетона. Кирпич практически не применялся, за исключением очень хорошо обожженного так называемого инженерного кирпича, практически не впитывавшего воду.

Основные типы фундаментов следующие: ленточные, столбчатые, свайные и в виде монолитной железобетонной плиты иод всем зданием.

Ленточные фундаменты подразделяются на сборные и монолитные. Монолитные выполняются из кладки бутового камня.

Они трудоемки в изготовлении и применяются в настоящее время для малоэтажного строительства только там, где бутовый камень является местным строительным материалом. Более рационально изготавливать фундаменты из монолитного бетона с применением инвентарной щитовой опалубки. Ленточные фундаменты из сборных железобетонных блоков являются наиболее рациональным решением при наличии в районе строительства производства таких блоков и кранового оборудования для их монтажа.

Конструкции ленточных фундаментов показаны на рис. 13.2.

Рис. 13.2.

а – на песчаной подушке; б – бутобетонный фундамент малоэтажного дома; в – бутовый фундамент малоэтажного дома; г – бутовый фундамент с уступами; д – бутовый фундамент здания с подвалом; е – бутобетонный фундамент дома с подвалом; ж – сборный фундамент малоэтажного дома; з – сборный фундамент многоэтажного дома; и – сборный фундамент многоэтажного дома на сильносжимаемом или просадочном грунте; 1 – монолитный или сборный фундамент; 2 – фундаментная стена; 3 – фундаментный стеновой блок; 4 – гидроизоляция; 5 – стена надземной части здания; 6 – слой песка или щебня толщиной 50–100 мм; 7 – армированный пояс; 8 – уровень пола первого этажа; 9 – кирпичная облицовка; 10 – пол подвала; 11 – песчаная подушка; 12 – надподвальное перекрытие

Столбчатые фундаменты применяют при строительстве малоэтажных зданий, передающих на грунт давление меньше нормативного, или при возведении каркасных зданий (рис. 13.3). Столбчатые фундаменты могут быть монолитными или сборными. При стеновой конструктивной системе возводимого здания они устанавливаются под углами стен, а также в местах пересечения продольных наружных и поперечных внутренних стен, но не реже чем через 3–5 м. Фундаментные столбы связывают железобетонными фундаментными балками прямоугольного или таврового сечения. Для предотвращения повреждений от неравномерных осадок и от выпирания грунта при пучении между грунтом и балками устраивают зазор 5–7 см, а также делают песчаную подготовку на глубину до 50 см. Для каркасных зданий индустриального строительства устраиваются столбчатые фундаменты стаканного типа.

Рис. 13.3.

а – под кирпичную или деревянную (бревенчатую или брусчатую) стену: б–г – из блоков под кирпичные столбы; д, е – под железобетонные колонны; 1 – железобетонная фундаментная балка; 2 – подсыпка; 3 – отмостка; 4 – гидроизоляция; 5 – кирпичный столб; 6" – блоки-подушки; 7 – железобетонная колонна; 8 – колонна; 9 – башмак стаканного типа; 10 – плита; 11 – блок-стакан

Свайные фундаменты применяют в основном при слабых грунтах. По способу погружения в грунт различают забивные и набивные сваи. Забивные – предварительно изготовленные железобетонные сваи, забиваемые в грунт с помощью копров. В исторических зданиях могут быть деревянные и стальные сваи. Набивные сваи изготавливают непосредственно в грунте в заранее пробуренных скважинах. По характеру работы в грунте различают сваи-стойки, передающие нагрузку через слабый грунт на глубоко расположенный прочный слой грунта, и висячие сваи, передающие нагрузку за счет сил трения между поверхностью сваи и грунтом (рис. 13.4).

Рис. 13.4.

а – сваи-стойки; б, в – сваи трения, или висячие; 1 – забивные сваи; 2 – набивные сваи; 3 – железобетонный ростверк

Конструкции фундаментов, стен подвала и перекрытий над подвалом называют конструкциями нулевого цикла. Они требуют устройства гидроизоляции. Выбор конструктивного решения гидроизоляции зависит от характера воздействия грунтовой влаги, которая может быть безнапорной (капиллярная влага и вода от дождевых осадков и таяния снега) и напорной (при расположении уровня грунтовых вод выше пола подвала).

На рис. 13.5 показана гидроизоляция фундаментов и подвалов при различной высоте уровня грунтовых вод (УТВ) над полом подвала. Деформационный шов в полу подвала устраивается потому, что осадка фундамента под стеной может быть больше, чем осадка пола подвала. Без шва в этом месте возникают трещины, которые называют "забытыми швами". При УГВ более 1 м над уровнем пола подвала железобетонная плита пола подвала должна заводиться под стенку подвала, так как в противном случае она может всплыть по закону Архимеда. Вертикальная гидроизоляция стен подвала защищается кирпичными защитными стенками от обрезков арматуры и битого стекла, которые могут повредить ее при обратной засыпке котлована. В последнее время для этой цели используется оклейка стен подвала, защищенных гидроизоляцией, специальными синтетическими плитками.

Рис. 13.5.

а, б – гидроизоляция при отсутствии напора грунтовых вод; в–д – то же, при напоре грунтовых вод (а – здание без подвала; на других рисунках здания с подвалом); 1 – горизонтальная гидроизоляция; 2 – вертикальная гидроизоляция; 3 – мятая жирная глина; 4 – бетонная подготовка; 5 – чистый пол; 6 – стена подвала; 7 – обмазка горячим битумом; 8 – гидроизоляционный ковер; 9 – защитная стенка; 10 – бетон; 11 – железобетонная плита, 12 – деформационный шов, заполненный мастикой, гидроизоляция с компенсатором

Между стенкой фундамента и подвала и стеной и перекрытием над подвалом устраивается горизонтальная гидроизоляция, защищающая стену от увлажнения капиллярной влагой. В настоящее время, как правило, устраивается оклеенная вертикальная и горизонтальная гидроизоляция из рулонных битумных или синтетических материалов. Обмазка горячим битумом допускается только при УГВ значительно ниже пола подвала. В этом случае под бетонной плитой пола подвала желательно устройство слоя крупного гравия, покрытого провощенной бумагой, препятствующего подъему капиллярной влаги из грунта в плиту пола подвала за счет крупных пустот между гравием, прерывающих капиллярность. Провощенная бумага препятствует проникновению в слой гравия цементного молока, которое при затвердевании создаст капиллярный подсос.

Цокольная часть стены защищается отделочными плитами, повышающими долговечность цоколя. Для отвода дождевой воды вокруг здания устраивают бетонную отмостку, которую часто покрывают асфальтобетоном. Отмостка должна быть шириной 0,7-1,3 м с уклоном i = 0,03 от здания. Она предотвращает проникновение поверхностной воды к подошве фундамента, сохраняет грунт у стены подвала сухим и служит элементом внешнего благоустройства (рис. 13.6).

Рис. 13.6.

Стены делятся на несущие, самонесущие и ненесущие (навесные и стены-заполнения). По месту расположения в здании они могут быть наружными и внутренними. Несущие стены обычно называют капитальными (независимо от их капитальности это слово обозначает основные, главные, более массивные). Эти стены опираются на фундаменты. Самонесущие стены передают на фундаменты нагрузку только от собственного веса. Ненесущие стены несут нагрузку от собственного веса только в пределах одного этажа. Они передают эту нагрузку либо на поперечные несущие стены, либо на междуэтажные перекрытия. Внутренние ненесущие стены – это обычно перегородки. Они служат для деления в пределах этажа больших помещений, ограниченных капитальными стенами, на более мелкие помещения. Они, как правило, не опираются на фундаменты, а устанавливаются на перекрытиях. Во время эксплуатации здания без нарушения его конструктивной целостности перегородки можно удалять или переносить на другое место. Такие перестройки ограничиваются только административными положениями.

Стены традиционных строительных систем возводятся из мелкоразмерных элементов (это традиционный тип конструкции стены). Это кирпич, мелкие керамзитобетонные и газобетонные блоки или блоки из пиленого природного камня, туфа или ракушечника с малой теплопроводностью (рис. 13.7). Стены традиционных построек могут быть также деревянными из бревен, брусьев или каркасно-щитовыми. К этому типу относятся фахверковые здания в средневековых городках Европы. Здесь каркас стен из бревен заполняется кирпичом на глиняном или известковом связующем (рис. 13.8).

Рис. 13.7. :

а, б, г-ж – внутренние стены – несущие и связевые (т.е. диафрагмы жесткости); а–в – кирпичные стены; г–ж – стены из сплошных или пустотелых легкобетонных камней; г, ж, е – стены из природного камня; з, и – кирпичебетонные стены; к – кирпично-шлаковая стена с кирпичными диафрагмами; л – кирпичная стена с термовкладышами из легкобетонных камней; м – кирпично-шлаковая стена с растворными диафрагмами, армированными плитками асбестоцемента (или скобами); н – кирпичная или каменная стена, утепленная снаружи камышитом или фибролитом

Рис. 13.8.

Наиболее распространенным материалом для стен традиционной постройки служит кирпич керамический полнотелый и пустотелый (пустотелый имеет по сравнению с полнотелым лучшие теплотехнические характеристики). Вес кирпича не превышает 4,3 кг, для того чтобы его свободно поднимал рукой каменщик. Размеры рядового кирпича – стандартные: 250 × 120 × 65 мм. Самая большая грань, на которую кладут кирпич, называется постель, длинная боковая – ложок и малая – тычок. Керамические камни – это кирпич удвоенной высоты – 250 × 120 × 138 мм. Глиняные кирпичи обжигаются в специальных печах. Это придает им прочность и водостойкость. Кроме обжиговых керамических изделий существуют силикатные кирпичи (смесь извести и кварцевого песка). Их нельзя применять в конструкциях фундаментов и цоколей здания, так как они менее водостойки, и для кладки печей. В настоящее время в качестве мелкоразмерных стеновых элементов применяются керамзитобетонные и газобетонные блоки размером 200 × 200 × 400 мм, а также сверхтеплые кирпичи "Термолюкс" (рис. 13.9). Они обладают низким коэффициентом теплопроводности кладки 0,18–0,20 Вт/(м °С) и высокой прочностью, позволяющей возводить здания высотой до девяти этажей.

Рис. 13.9. Сверхтеплые кирпичи "Термолюкс"

Прочность каменной стены из мелкоразмерных элементов обеспечивается прочностью камня и раствора и укладкой камней с перевязкой вертикальных швов как в плоскости стены, так и в плоскостях примыкающих стен. На рис. 13.10 показана сплошная кирпичная кладка с различными системами перевязки. Здесь цепная является более прочной, а шестирядная – более технологичной, так как имеет бо́льшую скорость кладки.

Рис. 13.10. :

а – кирпичная стена двухрядной цепной кладки; б – кирпичная стена многорядной (шестирядной) кладки

Устойчивость таких стен обеспечивается их совместной работой с внутренними несущими конструкциями – стенами и перекрытиями. Для этого элементы наружных стен заводятся во внутренние стены путем перевязки кладки и связываются с внутренними стенами с помощью стальных закладных элементов – анкеров. В малоэтажных зданиях с деревянными перекрытиями шаг поперечных несущих стен не должен превышать 12 м, а в домах со сборными железобетонными перекрытиями он достигает 30 м.

Долговечность каменных стен обеспечивается морозостойкостью материалов, применяемых для наружной части кладки. В стенах из ячеистых бетонов, а также в стенах с наружной теплоизоляцией фасадную поверхность покрывают пористой гидрофобной штукатуркой или отделывают облицовочным кирпичом или фасадными плитами. Связь облицовки с кладкой обеспечивается стальными оцинкованными скобами.

Теплозащитная способность современных каменных стен обеспечивается с учетом требований теплоизоляции. С 1995 г. согласно нормам на большей части территории России однослойные кирпичные стены не обеспечивают требований теплозащиты. Поэтому для наружных стен стали применяться слоистые конструкции (рис. 13.11).

Рис. 13.11. :

а – из кирпича с утеплителем и воздушной прослойкой; б – из монолитного железобетона с утеплителем и облицовкой из кирпича

Основными элементами кирпичных стен являются проемы, перемычки, простенки, цоколь и карниз.

Перемычки из кирпича (рядовые или арочные) устраиваются над проемами из архитектурных соображений. Рядовые – над проемами не более 2,0 м по временным деревянным настилам. В нижний ряд по слою цементного раствора укладывается стальная арматура, заанкеренная в простенки. По ней выводят надоконную часть стены высотой не менее четырех рядов, иногда армированную. Арочные перемычки хорошо воспринимают нагрузку, но трудоемки в изготовлении. Они устраиваются из архитектурных соображений и могут иметь различное очертание – арочные и клинчатые. Наиболее распространенные перемычки в массовом строительстве – сборные брусковые из железобетона (несущие – усиленные и ненесущие). Для ненесущих перемычек заделка в простенки – не менее 125 мм, а для несущих – 250 мм. Различные типы перемычек показаны на рис. 13.12.

Рис. 13.12. :

а-г – сборные железобетонные перемычки (а, б – брусковые (тип Б); в – плитные (тип БП); г – балочные (тип БУ); д – арочная; е – плоская клинчатая; 1 – замковый камень; 2 – пята перемычки

Цоколь – нижняя часть наружной стены (рис. 13.13), подвергающаяся неблагоприятным атмосферным и механическим воздействиям, – выполняется из хорошо обожженного керамического кирпича, с последующей отделкой штукатуркой, облицовочным кирпичом, каменными или керамическими плитами. Цоколь подвергается воздействию от падающего на землю дождя, талой воды, прилегающего к нему снегового покрова. Эта влага смачивает материал цоколя и, при замерзании и оттаивании, способствует его разрушению. Цоколь имеет также и архитектурное значение, придает зданию впечатление большей устойчивости. Верхний уступ цоколя (обрез) располагают, как правило, на уровне пола первого этажа, подчеркивая тем самым начало используемого по основному назначению объема здания.

Рис. 13.13.

а – облицованный кирпичом; б – облицованный каменными блоками; в – облицованный плитами; г – оштукатуренный; д – из бетонных блоков вподрезку; е – из железобетонных панелей вподрезку; 1 – фундамент; 2 – стена; 3 – отмостка; 4 – гидроизоляция; 5 – обожжженый кирпич; 6 – цокольные каменные блоки; 7 – бортовой цокольный камень; 8 – облицовочные плиты; 9 – штукатурка; 10 – кровельная сталь; 11 – бетонный блок; 12 – панель фундаментной стены; 13 – конструкция пола первого этажа

Ниже пола первого этажа устраиваются цокольный этаж, подвал или подполье. Цокольный этаж – это помещение ниже первого этажа, высота которого больше чем наполовину выше уровня земли. Подвал – это помещение ниже первого этажа, высота которого меньше чем наполовину выше уровня земли. Подполье – это помещение под полом первого этажа, высота которого равна расстоянию от нижнего перекрытия до уровня земли. Подполье предохраняет конструкции здания от непосредственного воздействия грунтовых вод. Это может быть так называемое холодное подполье. Иногда устраивают полупроходные технические подполья для размещения различных инженерных коммуникаций (вводы водопровода, выпускные трубы канализации, трубы центрального отопления). В этом случае цокольная часть стены должна защищать технические подполья, а также цокольные и подвальные этажи от промерзания.

Карнизы (рис. 13.14) – горизонтальные выступы из плоскости стены. Они предназначены для отвода дождевой воды от поверхности стены и часто выполняют архитектурные функции. По высоте стены может быть несколько небольших карнизов в виде поясков, образующих архитектурные членения по высоте здания. Самый верхний карниз называют венчающим. Вынос карниза из кирпича не должен превышать 300 мм. Вынос железобетонного карниза может быть очень большим.

Рис. 13.14. :

а – общая схема стены с гидроизоляционными устройствами; б – карниз, образуемый напуском кирпича; в, г – карнизы из сборных железобетонных плит: д – карниз, образуемый свесом сплошной панели покрытия; е – карниз, образуемый свесом кровельной панели вентилируемого покрытия; ж – парапет при плоском покрытии с внутренним водоотводом; 1 – свес крыши; 2 – гидроизоляция архитектурного пояса; 3 – подоконный слив; 4 – гидроизоляция кордона цоколя; 5 – цоколь; 6 – гидроизоляция; 7 – отмостка; 8 – слив и желоб из оцинкованной стали; 9 – ограждение; 10 – водосточная труба; 11 – осушающий продух

Деревянные стены по своему конструктивному решению подразделяются на бревенчатые, брусчатые, каркасно-обшивные и щитовые. Древесина хвойных пород, наиболее распространенная в России, является эффективным строительным материалом и имеет хорошие механические и теплоизоляционные свойства. Раньше основными недостатками деревянных конструкций были их подверженность гниению и возгораемость. Современные технологии позволяют устранить эти недостатки.

Конструкции бревенчатых стен показаны на рис. 13.15. Брусчатые стены (рис. 13.16) возводят из заранее изготовленных на заводе брусьев, что исключает ручную обработку бревен и вязку углов. Особое внимание следует обращать на конопатку швов между венцами (горизонтальными рядами бревен или брусьев). В течение первых 1,5-2,0 лет сруб высотой в этаж дает осадку по высоте на 15–20 см, что следует учитывать при его возведении.

Рис. 13.15.

а – сруб из бревен; б – сопряжение бревен и балок потайным сковороднем; в – сопряжение бревен и балок сквозным сковороднем; г – рубка угла с остатком "в чашу"; д – рубка угла без остатка "в лапу"; е – обработка бревен под рубку без остатка; 1 – венцы сруба; 2 – конопатка; 3 – вставной шип; 4 –защитная доска; 5 – потайной шип; 6 – паз под потайной шип; 7 – отлив; 8 – цоколь

Рис. 13.16. :

а – сечения брусчатых стен; б–г – сопряжения брусьев в углу и с внутренней стеной; 1 – брус; 2 – конопатка; 3 – нагель; 4 – шип; 5 – коренной шип

Устойчивость бревенчатых и брусчатых стен обеспечивается связью их в углах и в местах пересечений с поперечными стенами, располагаемыми на расстояниях не более 6–8 м друг от друга. При больших расстояниях стены могут выпучиваться. Для предотвращения выпучивания их укрепляют сжимами из вертикальных парных брусьев, устанавливаемых с двух сторон стены и скрепляемых по высоте между собой через 1,0-1,5 м болтами.

Каркасно-обшивные деревянные стены (рис. 13.17) значительно проще в изготовлении и требуют меньшего количества древесины, чем бревенчатые или брусчатые. Они могут устраиваться непосредственно на месте. Расставленные с определенным шагом стойки с учетом расположения окон и дверей скрепляются снизу и сверху горизонтальными обвязочными брусьями и имеют связующие подкосы по углам здания. Каркас обшивается с внутренней стороны. Затем укладывается рулонная пароизоляция из специального паронепроницаемого материала или из полиэтиленовой пленки. После этого устанавливаются плиты утеплителя (минеральная вата, стекловолокно или пенополистирол). Снаружи стены обшиваются досками толщиной 2,5 см или сайдингом, т.е. искусственными облицовочными элементами в виде досок из металла или синтетического материала. Каркасно-обшивные долю обеспечивают любую степень теплозащиты. Недостатками являются многодельность, возможность осадки утеплителя в процессе эксплуатации. На рис. 13.18 показаны конструкции деревянных стен сэндвичного типа, позволяющие сохранить внешний облик бревенчатой или брусчатой стены, но обеспечивающие выполнение современных требований по теплозащите.

Рис. 13.17. :

а – общий вид каркаса; б – опирание балок на наружную стену в углу; в – опирание балок на внутреннюю стену; 1 – нижняя обвязка 2 (50 × 100 мм); 2 – стойка каркаса 50 × 100 мм; 3 – верхняя обвязка 2 (50 × 100 мм); 4 – балки перекрытий 50 × 200 мм; 5 – распорка 500 × 200 мм; 6 – балка-перемычка; 7 – укороченная стойка; 8 – раскосы жескости; 9 – доборные стойки в углах 50 × 100 мм; 10 – дополнительная стойка проема; 11 – цоколь; 12 – отмостка; 13 – утеплитель между стойками; 14 – утеплитель снаружи; 15 – штукатурка; 16 – фундаментная балка; 17 – анкерные болты

Рис. 13.18.

1 – деревянный брус; 2 – утеплитель; 3 – доска внутренней обшивки; 4, 6 – полубрсвно; 5 – оцилиндрованный брус; 7 – декоративный горбыль

Щитовые стены собираются из укрупненных элементов заводского изготовления – стеновых утепленных щитов. При этом дома могут быть каркасными и бескаркасными. Во втором случае вертикальные стойки обвязки щитов выполняют роль стоек каркаса. Щиты устанавливаются на нижнюю обвязку и скрепляются сверху верхней обвязкой.

Стоечно-балочная конструкция применяется в каркасных зданиях, а также в зданиях с неполным каркасом (наружные несущие стены, внутри – столбы и бачки). Столбы в зданиях с неполным каркасом устанавливают вместо внутренних несущих стен там, где оказывается необходимым раскрыть внутреннее пространство. Каркасные конструкции являются наиболее распространенными в общественных и промышленных зданиях (рис. 13.19, 13.20). Стойки (колонны) каркаса работают на центральное и внецентренное сжатие. Под нагрузкой они могут получить продольный изгиб.

Рис. 13.19.

1 – колонна сечением 400 × 400 мм; 2 – настилраспорка; 3 – ригель таврового сечения; 4 – настил перекрытия; 5 – стык колонн

Рис. 13.20. :

а – общий вид узла; б – конструкция и расчетная схема узла; 1 – колонна; 2 – ригель; 3 – настил-распорка; 4 – закладные детали; 5 – верхняя накладка; 6 – "скрытая консоль" колонны; 7 – сварные швы

Горизонтальный элемент стоечно-балочной системы – балка (ригель) – стержень, работающий на поперечный изгиб под действием вертикальной нагрузки (рис. 13.21). Он имеет сплошное поперечное сечение при пролетах до 12 м. При бо́льших пролетах целесообразно применять балочные конструкции сквозного сечения в виде ферм (рис. 13.22). Стены зданий с железобетонным каркасом могут быть самонесущими, стенами-заполнениями (устанавливаемыми на железобетонные перекрытия, передающими нагрузку на перекрытия и работающими на нагрузку от собственного веса в пределах одного этажа) и навесными, закрепляющимися на колоннах и ригелях каркаса.

Рис. 13.21.

а, г – односкатные и плоские двутаврового сечения; б – то же, для многоскатных покрытий; в – решетчатая для многоскатных покрытий; д – узел опирания балки на колонну; 1 – анкерный болт; 2 – шайба; 3 – опорная плита

Рис. 13.22.

а – сегментная; б – арочная безраскосная; в – с параллельными поясами; г – трапецеидальная

Перекрытия представляют собой горизонтальные несущие конструкции, опирающиеся на несущие стены или столбы и колонны и воспринимающие действующие на них нагрузки. Перекрытия образуют горизонтальные диафрагмы, разделяющие здание на этажи и служащие горизонтальными элементами жесткости здания. В зависимости от положения в здании перекрытия делятся на междуэтажные, чердачные – между верхним этажом и чердаком, подвальные – между первым этажом и подвалом, нижние – между первым этажом и подпольем.

В соответствии с воздействиями к конструкциям перекрытий предъявляются различные требования:

• статические – обеспечение прочности и жесткости. Прочность – это способность выдерживать нагрузки, не разрушаясь. Жесткость характеризуется величиной относительного прогиба конструкции (отношение прогиба к пролету). Для жилых зданий оно должно быть не более 1/200;
• звукоизоляционные – для жилых зданий; перекрытия должны обеспечивать звукоизоляцию разделяемых помещений от воздушного и ударного шума (см. разд. IV);
• теплотехнические – предъявляются к перекрытиям, разделяющим помещения с разными температурными режимами. Эти требования устанавливают для чердачных перекрытий, перекрытий над подвалами и проездами;
• противопожарные – устанавливаются в соответствии с классом здания и диктуют выбор материала и конструкций;
• специальные – водо- и газонепроницаемость, био- и химическая стойкость, например в санитарных узлах, химических лабораториях.

По конструктивному решению перекрытия можно подразделить на балочные и безбалочные, по материалу – на железобетонные плиты (сборные и монолитные) и на перекрытия со стальными, железобетонными или деревянными балками, по методу монтажа – на сборные, монолитные и сборно-монолитные.

Безбалочные (плитные) перекрытия выполняются из железобетонных плит (панелей), имеющих различные конструктивные схемы опирания (рис. 13.23–13.25). При опирании по четырем или трем сторонам плиты работают как пластины и имеют прогибы в двух направлениях. Поэтому и несущая арматура расположена в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Эти плиты имеют сплошное сечение. Плиты, опертые по двум сторонам, имеют рабочую арматуру, расположенную вдоль пролета. Для облегчения их чаще всего делают многопустотными (рис. 13.26). В случае опирания плит по углам и других нетипичных схемах опирания плиты армируются определенным образом с усилением армирования в местах опирания.

Рис. 13.23.

а – с продольными линиями опор; б – с поперечными линиями опор; в – с опиранием по трем или четырем сторонам (по контуру); 1 – панели перекрытия, опирающиеся на несущие стены; 2 – внутренняя продольная или поперечная несущая стена; 3 – наружная несущая стена; 4 – панель перекрытия, опирающаяся на прогон; 5 – прогоны; 6 – колонны; 7 – панель перекрытия размером на комнату, опирающаяся на четыре (три) несущие стены

Рис. 13.24. Плиты-настилы для пролетов 9 (я), 12 (б) и 15 (в) м:

1 – монтажные петли; 2 – продольные ребра; 3 – поперечные ребра

Рис. 13.25.

а – общий вид; б – схема опирания плиты на колонну; 1 – плита; 2 – капитель; 3 – колонна

Рис. 13.26.

Балочные перекрытия собирают из несущих балок и заполнения между ними – наката. Балки могут выполняться из дерева, железобетона или металла. Перекрытия по деревянным балкам устраивают только в одно- и двухэтажных домах. В более высоких домах перекрытия по деревянным балкам применять запрещено пожарными нормами. Устройство деревянных перекрытий показано на рис. 13.27. Для обеспечения звукоизоляции на накате располагается звукоизоляционный слой, утяжеляющий конструкцию для защиты от воздушного шума. Это может быть песок, кирпичный бой или эффективные пористые материалы, обладающие повышенным звукопоглощением. Дощатые полы в деревянных перекрытиях выполняют по лагам, уложенным на балки с упругими звукоизоляционными прокладками. Для вентиляции подпольного пространства по углам помещения устраивают вентиляционные отверстия, закрытые решетками. Потолки оштукатуриваются или подшиваются листами сухой штукатурки. Иногда доски наката шлифуют и покрывают бесцветным лаком, сохраняя фактуру дерева.

Рис. 13.27.

1 – черепные бруски; 2 – балка; 3 – паркет; 4 – черный пол; 5 – лага; 6 – штукатурка; 7 – накат; 8 – смазка глиной; 9 – засыпка

Перекрытия по железобетонным балкам состоят из балок таврового сечения, устанавливаемых с шагом 600, 800 или 1000 мм, и межбалочного заполнения из плит бетонного наката, пустотных легкобетонных блоков или пустотных керамических вкладышей (рис. 13.28). Снизу перекрытия штукатурят. Сверху устраивают выравнивающую цементно-песчаную стяжку, по которой укладывают конструкцию пола на звукоизоляционной прокладке.

Рис. 13.28.

а, б – монолитные; в, г – сборные по железобетонным балкам с гипсовыми плитами; д, е – то же, с легкобетоннымн вкладышами (б – узел сопряжения монолитного участка со сборным перекрытием по железобетонным балкам; д – пример устройства пола из линолеума); 1 – монолитный железобетон; 2 – упругая прокладка; 3 – дощатый пол но лагам; 4 – песок не менее 20 мм; 5 – условно показано сборное перекрытие; 6 – толь; 7 – железобетонная тавровая балка; 8 – плита гипсовая или легкобетонная; 9 – утеплитель (минеральная вата н др.); 10 – пароизоляция; 11 – деревянный каркас; 12 – двухпустотный легкобетонный вкладыш; 13 – линолеум по прослойке из холодной мастики из водостойких вяжущих; 14 – стяжка из легкого бетона 20 мм

Перекрытия по стальным балкам в настоящее время применяют чаще при реконструкции, чем при новом строительстве. Несущие балки двутаврового сечения устанавливают с шагом 1,0-1,5 м. Концы балок заводят на стены с устройством в местах опор бетонных распределительных подушек. Варианты конструкций показаны на рис. 13.29. В общественных зданиях, а также в гостиницах часто применяют перекрытия но металлическим балкам, на которые укладывается профнастил (профилированные стальные оцинкованные листы); далее по нему укладывается монолитная бетонная плита толщиной 60–100 мм над гребнями профнастила. Впадины профнастила служат одновременно опалубкой ребристой бетонной плиты и ее растянутой арматурой. Иногда в ребрах устанавливаются дополнительные арматурные каркасы, а поверх гребней укладывается арматурная сетка. По нижним поясам стальных балок устраивается подвесной потолок. В пространстве между ребристой плитой и подвесным потолком обычно располагаются различные коммуникации, вентиляционные короба, электропроводка и т.п. Устройство такого перекрытия показано на рис. 13.30.

Рис. 13.29.

а – опиранне концов балок на стены; б – деталь крепления анкера; в – перекрытие с заполнением железобетонной монолитной плитой; г – то же, кирпичными сводиками; 1 – стальная балка; 2 – бетонная подушка; 3 – стальной анкер; 4 – заделка бетоном; 5 – болт; 6 – железобетонная монолитная плита; 7 – легкий бетон; 8 – керамическая плитка по слою цементного раствора; 9 – стальная сетка; 10 – дощатый пол по лагам; 11 – два слоя толя; 12 – звукоизоляционный слой; 13 – штукатурка цементным раствором; 14 – кирпичный сводик

Рис. 13.30.

Монолитные перекрытия возводятся на строительной площадке при помощи разных типов опалубки. Они могут быть ребристыми, состоящими из главных и второстепенных монолитных балок и монолитной плиты, кессонными с взаимно пересекающимися балками одинаковой высоты и в виде сплошной монолитной плиты, опирающейся на вертикальные несущие конструкции (рис. 13.31). Для облегчения конструкции применяют сборно-монолитные перекрытия с устройством щитовой опалубки, установкой на ней рядов керамических или легкобетонных вкладышей. Между рядами вкладышей устанавливаются треугольные арматурные каркасы. Поверх вкладышей укладывается арматурная сетка. Затем перекрытие заливается бетоном. После твердения бетона опалубка снимается.

Рис. 13.31.

Фундаменты, стены, элементы каркаса и перекрытия – основные несущие элементы здания. Они образуют несущий остов здания – пространственную систему вертикальных и горизонтальных несущих элементов. Несущий остов несет все нагрузки на здание. Для того чтобы он был устойчивым при воздействии горизонтальных нагрузок (ветер, сейсмика, крановое оборудование в промышленных зданиях), он должен обладать необходимой жесткостью. Это достигается путем устройства продольных и поперечных стен – диафрагм жесткости, жестко связанных с колоннами каркаса или с несущими продольными или поперечными стенами. Жесткость обеспечивается также специальными связями и горизонтальными дисками перекрытий.

Несущий остов определяет конструктивную схему здания.

Крыша предохраняет помещения и конструкции от атмосферных осадков, а также от нагрева прямыми лучами солнца (солнечной радиацией). Она состоит из несущей части (стропила и обрешетка в зданиях из традиционных конструкций) и железобетонных кровельных плит в индустриальных зданиях, а также из наружной оболочки – кровли, непосредственно подвергающейся атмосферным воздействиям. Кровля состоит из водонепроницаемого так называемого гидроизоляционного ковра и основания (обрешетки, настила). Материал гидроизоляционного ковра дает название крыши (черепичная, металлическая, ондулиновая и т.п.), так как от его свойств зависят такие качества крыши, как водонепроницаемость, невозгораемость и вес. Крышам придают уклон для стока дождевых и талых вод. Крутизна уклонов зависит от материала кровли, ее гладкости, количества стыков, через которые может проникать вода. Чем более гладок материал, чем меньше стыков и чем они плотнее, тем более пологими могут быть скаты крыши. Лежащий на скатах снег во время оттепелей насыщается в своих нижних слоях талой водой, которая протекает через неплотности кровельного материала внутрь здания. Поэтому в черепичных и металлических крышах уклоны должны быть значительными. Однако с увеличением уклона крыши возрастает площадь кровли и объем чердака.

Для освещения и проветривания чердаков делаются слуховые окна, которые должны располагаться ближе к коньку крыши и служить для вытяжки воздуха из чердака. Для притока вентиляционного воздуха в чердачное пространство необходимо устраивать застрехи – проемы или щели в карнизном узле крыши.

Для этой же цели могут служить люки для выхода из чердака на крышу, располагающиеся ближе к краю крыши (рис. 13.32).

Рис. 13.32.

1 – застреха (приток); 2 – слуховое окно (вытяжка); 3 – вытяжное отверстие во фронтоне; 4 – решетка жалюзи

Такие чердаки называются холодными. Температура в них должна быть близка к наружной. В этом случае крыша не будет иметь протечек. В таких чердаках нельзя располагать инженерное оборудование и трубопроводы с водой, так как она может замерзнуть. В зданиях свыше 12 этажей, строящихся в центральных и северных районах, применяются теплые чердаки или технические этажи (рис. 13.33). Кровля таких чердаков имеет утепление. В теплых чердаках зимой поддерживается положительная температура за счет вентиляционного воздуха, поступающего в чердак из вентиляционных каналов, заканчивающихся на чердаке. Отработанный вентиляционный воздух удаляется из пространства чердака через трубы или каналы большого сечения (по одному на секцию). В теплых чердаках размещается различное инженерное оборудование. Теплые чердаки предохраняют также помещения от протечек кровли.

Рис. 13.33.

а, б – с холодным чердаком с рулонной (а) и безрулонной (6 ) кровлей; в, г – с теплым чердаком с рулонной (в) и безрулонной (г) кровлей; д, е – с открытым чердаком с рулонной (д) и безрулонной (е) кровлей; 1 – опорный элемент; 2 – плита чердачного перекрытия; 3 – утеплитель; 4 – неутепленная кровельная плита; 5 – рулонный ковер; 6 – водосборный лоток; 7 – опорная рама; 8 – защитный слой; 9 – пароизоляционный слой; 10 – полоса рубероида; 11 – опорный элемент фризовой панели; 12 – кровельная плита безрулонной крыши; 13 – гидроизоляционный слой из мастичных или окрасочных составов; 14 – П-образная плита-нащельник; 15 – водосточная воронка; 16 – вентиляционный блок (шахта); 17 – оголовок вентиляционного блока; 18 – легкобетонная однослойная кровельная плита; 19 – машинное отделение лифта; 20 – легкобетонная плита лотка; 21 – двухслойная кровельная плита; 22 – неутепленная фризовая панель; 23 – утепленная фризовая панель

Крыша, совмещенная с чердачным перекрытием (без технического этажа), называется невентилируемой совмещенной крышей или покрытием. Если между кровлей и чердачным перекрытием имеется воздушная прослойка, соединяющаяся с наружным воздухом, то такая крыша называется вентилируемой совмещенной крышей (рис. 13.34).

Рис. 13.34.

а – раздельной конструкции с рулонной кровлей; б – раздельной конструкции с безрулонной кровлей; в – совмещенной панельной однослойной конструкции; г – то же, трехслойной; д – то же, построечного изготовления; 1 – панель чердачного перекрытия; 2 – утеплитель; 3 – фризовая панель; 4 – кровельная панель безрулонной крыши; 5 – опорный элемент; 6 – однослойная легкобетонная кровельная панель; 7 – рулонный ковер; 8 – трехслойная кровельная панель; 9 – цементная стяжка; 10 – слой керамзита но уклону; 11 – слой прокладочного рубероида на мастике

Хорошо выполненные плоские совмещенные крыши можно использовать в качестве площадок для отдыха и для других целей.

Скатная стропильная крыша является традиционной. В зависимости от формы здания в плане формы крыш могут быть различными (рис. 13.35). Несущие конструкции традиционной скатной крыши называются стропилами. Стропила бывают наклонными, висячими. При больших пролетах применяются комбинированные конструкции стропил, где стропильные ноги опираются на стены и стойку посередине пролета, которая в свою очередь опирается на нижний пояс стропил, являющийся балкой подвесного чердачного перекрытия (рис. 13.36). Фермы висячих стропил располагают с шагом 3,0-3,6 м и объединяют их продольными горизонтальными балками, на которые опирают стойки более легких промежуточных наслонных стропил с шагом 1,0-1,2 м.

Рис. 13.35.

а – односкатная; б – двускатная; в – крыша с мансардой; г – шатровая; д,е – общий вид и план крыши дома; ж – пример построения ската крыши; з,и – полувальмовыс торцы двускатной крыши; 1 – свес крыши; 2 – слуховое окно; 3 – тимпан фронтона; 4 – фронтон; 5 – конек; 6 – скат; 7 – щипец; 8 – ендова (самая низкая линия покрытия для организации водостока); 9 – накосное ребро; 10 – вальма (скат шатровой крыши, имеющий треугольную форму и расположенный с торцовой стороны здания); 11 – полувальма

Рис. 13.36.

а – наклонные стропила для односкатных крыш; б – то же, для двухскатных; в – то же, висячие; г – то же, комбинированные; 1 – мауэрлат (брус, лежащий на стене и служащий для опирания стропильных ног или затяжки висячих стропил); 2 – внутренняя пилястра; 3 – ригель; 4 – схватка; 5 – стропильная нога; 6 – затяжка; 7 – подвеска; 8 – балка подвесного чердачного перекрытия

Все опорные узлы стропильных конструкций располагают на 400–500 мм выше верхнего уровня чердачного перекрытия. Устройство организованного наружного водоотвода показано на рис. 13.37, 13.38. Сравнение стальных желобов на кровле и карнизах и подвесных желобов показывает, что лучшими эксплуатационными качествами обладают подвесные желоба, при которых риск протечек гораздо меньше. Во избежание морозного разрушения системы наружного водоотвода и образования на желобах и карнизных свесях и в водосточных трубах наледей и сосулек целесообразно в зимнее время устраивать систему подогрева карнизных узлов.

Рис. 13.37.

а – разрез по кровле; б – фалец (соединение металлических плоских кровельных листов) лежачий одинарный; в – то же, двойной; г – стоячий одинарный; д – то же, двойной; 1 – Т-образный стальной костыль через 700 мм; 2 – воронки водосточной трубы; 3 – картина свеса кровли; 4 – настенный желоб; 5 – картина настенного желоба; 6 – лежачий фалец; 7 – кровельная сталь; 8 – стоячий фалец; 9 – доска коньковая; 10 – бруски и доски обрешетки; 11 – кляммеры; 12 – скрутка из проволоки; 13 – костыль

Рис. 13.38.

а – разрез по кровле: б – вариант устройства конька: в – устройство ендовы; 1 – крюк для подвесного желоба: 2 – кровельная сталь; 3 – волнистый асбестоцементный лист обыкновенного профиля; 4 – сплошные участки обрешетки у карниза и в ендовах; 5 – бруски обрешетки; 6 – коньковые брусья; 7 – фасонная коньковая деталь; 8 – гвоздь или шуруп; 9 – упругая прокладка; 10 – скрутка

Основанием кровли скатных крыш служит обрешетка под все виды листовых материалов и черепицы, прибитая к стропильным ногам и кобылкам. Обрешетка бывает разреженной (под листовую сталь и под черепицу), а также сплошной – под современные кровельные материалы типа "Икопал" или "Ондулин". В пониженных сопряжениях скатов (лотки, ендовы), а также вдоль карнизов, помимо сплошной обрешетки, до укладки основного кровельного материала в целях защиты от протечек устанавливают покрытие из стальных листов.

Лестницы служат для сообщения между этажами. Помещения, в которых располагаются лестницы, называются лестничными клетками. Стены лестничных клеток в зданиях выше двух этажей должны обладать высокой огнестойкостью, так как лестничные клетки являются путями эвакуации людей при пожаре. В зданиях высотой от 12 этажей и выше лестничные клетки должны быть незадымляемыми (рис. 13.39). Габариты ступеней следует определять исходя из нормального шага человека: 2а + b = 600: 630 мм (где а – высота, b – глубина ступеньки). Исходя из этого условия высоту подступенка (а) назначают 150–180 мм. В многоэтажных домах лестницы между этажами имеют ступени 150 × 300 мм. В деревянных лестницах внутри квартир высота подступенка может достигать 180 мм и более. Конструкции лестниц в основном состоят из маршей и площадок (рис. 13.40, 13.41) и ограждаются перилами. В домах традиционной постройки применяются лестницы из мелкоразмерных элементов по косоурам (косо уложенным балкам лестничных маршей) и подкосоурным балкам (рис. 13.42). Конструкция деревянной лестницы приведена на рис. 13.43.

Рис. 13.39.

Рис. 13.40.

1 – лестничные площадки; 2 – лестничные марши; 3 – фрагмент ограждения

Рис. 13.41.

1 – фризовая ступень верхняя; 2 – стойка огражденяя; 3 – лестничная площадка

Окна (светопроемы) устраиваются для освещения и проветривания (естественной вентиляции или аэрации) помещений.

Рис. 13.42.

Рис. 13.43.

Они состоят из оконных проемов, рам или коробок и заполнения проемов, называемого оконными переплетами. Окна проектируются в зависимости от требований норм по естественному освещению. Они связывают наружное пространство с внутренней средой и должны пропускать достаточное количество естественного света, обеспечивать инсоляцию, т.е. проникновение солнечных лучей в помещение, создавать визуальную связь внешнего и внутреннего пространства. В то же время окна должны защищать помещение от низких температур зимой, от перегрева летом, от уличного шума, от дождя и ветра. Проектирование светопроемов является сложной задачей. Ее решение изучается в курсе "Физика среды и ограждающих конструкций" и в магистратуре. В многоэтажных зданиях оконные проемы располагаются в стенах друг над другом. В этом случае нагрузка, передающаяся на наружные стены, воспринимается простенками. В каркасных зданиях окна могут располагаться на фасаде как угодно. На рис. 13.44 и 13.45 показана конструкция традиционных окон со спаренными и раздельными переплетами соответственно.

Рис. 13.44.

1 – просмоленная пакля (при производстве работ зимой) или пакля, смоченная в гипсовом растворе (при производстве работ летом); 2 – цементный раствор; 3 – мастика; 4 – наличник; 5 – борт слива высотой 20 мм; 6 – слив из оцинкованной стали; 7 – подоконник; 8 – металлическая полоса 20 × 40 мм (3 шт. на проем)

Рис. 13.45.

1 – коробка; 2 – просмоленная пакля; 3 – гвоздь; 4 – деревянная пробка; 5 – петля; 6 – обвязка переплета; 7 – стекло; 8 – раскладка; 9 – штапик; 10 – обвязка форточки; 11 – форточка; 12 – створки; 13 – отлив; 14 – горбылек; 15 – раствор; 16 – отлив из оцинкованной стали; 17 – подоконник

Двери бывают наружными входными, входными в квартиру, внутриквартирными и балконными. В связи с этим к ним предъявляются различные требования по защите от нежелательного проникновения, огнестойкости, теплоизоляции, защите от шума.

Рассмотренные конструктивные элементы характерны как для гражданских, так и для промышленных зданий. Однако промышленные здания имеют некоторые отличия по своей структуре. Промышленные здания бывают одно-, двух- и многоэтажные. Одноэтажные здания (рис. 13.46) используются для различных производств с тяжелым оборудованием или где производятся изделия значительного веса. Для работы с таким оборудованием применяются мостовые и подвесные краны. Пол устраивают на грунте. Одноэтажные промышленные здания обычно не имеют подвалов и чердаков. Конструкции промышленных зданий, за исключением исторических, в основном каркасные, состоящие из колонн, располагающихся рядами, на которые уложены стропильные конструкции, в основном фермы. Расстояние между двумя параллельными рядами колонн называется пролетом, величина его составляет от 12 до 36 м. Однако в зданиях, где производятся крупногабаритные изделия (самолеты, корабли, атомные реакторы), размер пролета может быть значительно больше (60, 72, 84 м и более). Если здание имеет несколько пролетов, оно называется многопролетным. Для естественного освещения средних пролетов в крыше здания устраиваются световые проемы – фонари. Некоторые тины фонарей могут использоваться также или специально для аэрации.

Рис. 13.46.

Многоэтажные промышленные здания (рис. 13.47) в качестве несущего остова обычно имеют каркас, состоящий из колонн и ригелей, по которым укладываются конструкции перекрытий. Технологическое оборудование устанавливается на перекрытиях, поэтому пролеты не превышают 12 м. По этим же соображениям многоэтажные промышленные здания предназначаются для производств с относительно легким оборудованием (электротехническая, легкая, текстильная, пищевая промышленность и т.п.). В многоэтажных промышленных зданиях обычно устраивают технические этажи и подвалы. При использовании естественного освещения ширина таких зданий не превышает 36 м.

Рис. 13.47.

а – фасад; б – план; в – поперечный разрез

Двухэтажные промышленные здания имеют в нижнем этаже небольшие пролеты (6–9 м). Во втором этаже пролеты могут быть такими же, как в обычных одноэтажных промышленных зданиях. В нижнем этаже размещаются вспомогательные производства и административно-бытовые помещения, а также склады и т.п. В верхнем этаже расположены основные производства, размещающиеся в больших пролетах. Такая компоновка промышленных зданий позволяет экономить дорогую площадь застройки.

Строительные конструкции очень разнообразны по своему на­значению и применению. Тем не менее, их можно объединить по некоторым признакам общности тех или иных свойств, т.е. про­классифицировать, уточнив при этом некоторые понятия. Воз­можны различные подходы к классификации конструкций.

Имея в качестве основной конечной цели учебника расчет кон­струкций, целесообразнее всего проклассифицировать их по сле­дующим признакам:

I) по геометрическому признаку конструкции принято разде­лять на массивы, брусья, плиты, оболочки (рис. l.l) и стержне­вые системы (рис. 1.3):

массив - конструкция, в которой все размеры одного поряд­ка, например у фундамента размеры могут быть такими: а = 1,8 м; b= 1,2 м; h= 1,5 м. Размеры могут быть и другими, но порядок их один - метры;

брус - элемент, в котором два размера во много раз меньше третьего, т.е. они разного порядка: b « l, h « l. Например, у же­лезобетонной балки они могут быть такими: b = 20см, h = 40 см, а l = 600 см, т.е. они могут отличаться друг от друга на целый по­рядок (в 10 и более раз).

Брус с ломаной осью принято называть простейшей рамой, а с криволинейной осью - аркой (рис. 1.2, а, б)

плита - элемент, в котором один размер во много раз мень­ше двух других: h « a, h « l. В качестве примера можно приве­сти ребристую железобетонную плиту (точнее, поле плиты), у ко­торой толщина собственно плиты h может быть 3-4 см, а длина и ширина порядка 150 см. Плита является частным случаем более общего понятия - оболочки, которая в отличие от плиты имеет криволинейное очертание (рис. 1.1, г). Рассмотрение оболочек вы­ходит за рамки нашего курса;

стержневые системы представляют собой геометрически не­изменяемые системы стержней, соединенных между собой шарнирно или жестко. К ним относятся строительные фермы (балоч­ные или консольные) (рис. 1.3).

Размеры во всех примерах приведены в качестве ориентира и не исключают их многообразия. Есть случаи, когда трудно отнес­ти конструкцию к тому или иному виду по этому признаку. В рам­ках данного учебника все конструкции вполне вписываются вприведенную классификацию;

2) с точки зрения статики конструкции делятся на стати­чески определимые и статически неопределимые. К. первым от­носятся системы (конструкции), усилия или напряжения в ко­торых могут быть определены только из уравнений статики (уравнений равновесия), ко вторым - такие, для которых од­них уравнений статики недостаточно. В настоящем учебнике преимущественно рассматриваются статически определимые конструкции;

3) по используемым материалам конструкции делятся на сталь­ные, деревянные, железобетонные, бетонные, каменные (кирпичные);

4) с точки зрения напряженно-деформированного состояния, т.е. возникающих в конструкциях внутренних усилий, напряже­ний и деформаций под действием внешней нагрузки, условно можно поделить их на три группы: простейшие, простые и слож­ные (табл. 1.1). Такое разделение не является общепринятым, но позволяет привести в систему характеристики видов напряжен­но-деформированных состояний конструкций, которые широко распространены в строительной практике и будут рассмотрены в учебнике. В представленной таблице трудно отразить все тон­кости и особенности указанных состояний, но она дает возмож­ность сравнить и оценить их в целом. Подробнее о стадиях напряженно деформированных состояний будет сказано в соответ­ствующих главах.