Виды гражданских зданий и их элементы

     Поиски  вариантов на начальном этапе  проектирования связаны с выбором  конструктивной и строительной систем и схемы здания. Понятие конструктивной системы включает общую конструктивно-статическую  характеристику сооружения независимо от способа ее возведения и вида используемых материалов.

     Конструктивная  система — это сочетание взаимосвязанных  несущих конструкций, придающих  зданию необходимые прочность, жесткость  и устойчивость. Она должна удовлетворять  основным эксплуатационно-техническим, экономическим, санитарно-гигиеническим  и эстетическим требованиям. При  выборе конструктивной системы важное значение имеют несущие конструкции, состоящие из взаимосвязанных вертикальных и горизонтальных элементов здания. Планировочное решение жилого здания во многом зависит от его конструктивной схемы, применяемых строительных материалов и методов строительства. Выбор  той или иной схемы зависит  от этажности здания, объемно-планировочной  структуры, вида строительных материалов, базы строительной индустрии и т.д. Обычно на первом этапе проектирования конструктивную схему здания принимают, руководствуясь составом и взаимным размещением в пространстве его  вертикальных несущих конст­рукций. При этом учитывают объемно-планировочные, конструктивные и технологические  требования. Здания проектируют как  по каркасным, так и по бескаркасным схемам. Кирпичные здания возводятся со стенами из искусственных штучных элементов кирпича. В отдельных случаях вместо кирпича могут использоваться естественные материалы — различные мелкие камни. Кирпичные дома, имеющие ряд недостатков, тем не менее, еще довольно часто возводятся в городах, городских поселках и на селе. Они прошли многолетнюю проверку в строительстве, обладают достаточно высокими тепло- и звукозащитными качествами, необходимой огнестойкостью и большой пластичностью, обеспечивающей высокие архитектурные качества зданий. Положительным в зданиях данного типа является еще и то, что их строят из местных материалов, а это способствует развитию местной строительной индустрии и создает дополнительные рабочие места. Крупнопанельные здания, монтируемые из предварительно изготовленных на заводах крупноразмерных плоскостных элементов стен, перекрытий и покрытий, перегородок и других конструкций, до последнего времени составляли 50 % общего объема жилищного строительства. Возведение крупнопанельных зданий позволяет существенно повысить степень индустриальное строительства и производительности труда, сократить сроки возведения и снизить стоимость. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Конструктивные  типы и схемы гражданских  зданий 

     Здания, выполняемые из заранее изготовленных  крупноразмерных плоскостных элементов  стен, перекрытий, покрытий и других элементов, называют крупнопанельными. Панели, производимые в заводских  условиях, имеют повышенную готовность: в них вмонтированы окна, двери, отопительные приборы. Применение таких конструкций  повышает производительность труда, сокращает  сроки строительства.

     Конструктивные  элементы здания (фундаменты, стены, колонны  и перекрытия), соединяясь между  собой в пространстве, образуют несущий  остов. По особенностям пространственного  остова различают следующие конструктивные типы зданий: бескаркасный, каркасный и с неполным каркасом (рис. 2).

Рис. 2. Конструктивные типы гражданских зданий:

     а — бескаркасный; б — каркасный; в — с неполным каркасом; 1 —  несущие стены; 2 — междуэтажные перекрытия; 3 — колонны; 4 — ригели; 5 — самонесущие стены. 

     Бескаркасные  здания (с несущими стенами) представляют собой системы ячеек, образованных стенами и перекрытиями. Наружные и внутренние стены воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий. Бескаркасный тип получил широкое распространение при возведении жилых домов, школ и других общественных зданий.

Для пятиэтажных крупнопанельных  домов наибольшее применение нашли  следующие основные конструктивные бескаркасные типы:

1. с несущими продольными стенами (рис. 3, а);
2. с часто расположенными поперечными стенами и с перекрытиями размером «накомнату» (рис. 3,6);
3. с несущими поперечными стенами и опиранием перекрытий на две или три стороны, с несущими редко расположенными стенами, с перекрытиями из предварительно напряженных многопустотных железобетонных настилов, с поперечными несущими стенами, работающими на изгиб как балки-стенки (рис. 3, в);
4. с несущими продольными наружными и внутренними стенами, поперечными диафрагмами жесткости и перекрытиями из железобетонных предварительно напряженных многопустотных настилов, опирающихся на две стороны.

Рис. 3. Конструктивные типы бескаркасных крупнопанельных зданий. 

Крупнопанельные жилые дома повышенной этажности сооружаются  как бескаркасные здания с поперечными  несущими стенами:

• с опиранием панели по контуру, с шагом поперечных стен 2,6 и 3,2 м и расстоянием между осями трех продольных стен здания по 5,75 м;
• с шагом 3,2 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5,6 м;
• с шагом поперечных стен 2,7 и 3,3 м и расстоянием между осями трех продольных стен 6 м;
• с шагом 3,2 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5 м;
• со взаимосмешанным шагом 3,0 и 3,3 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5,7 и 4,8 м;
• с поперечным шагом 6 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5 м;
• с шагом поперечных несущих стен 2,65 и 3,4 м и расстоянием между осями трех продольных стен 5,76 м;
• с продольными несущими стенами с двумя пролетами по 6 м каждый.

     Каркасные крупнопанельные здания выполняют  в виде многоярусной пространственной системы, состоящей из колонн и междуэтажных перекрытий. Несущими элементами являются колонны, ригели и перекрытия, а роль ограждающих элементов выполняют наружные стены. Такой конструктивный тип используют для возведения высотных зданий, а также в тех случаях, когда необходимы помещения значительных размеров, свободные от внутренних опор (рис. 4).

Рис. 4. Конструктивные типы каркасных зданий:

     а — с продольным расположением  ригелей; б — с поперечным расположением  ригелей; в — безригельное решение; г — с пространственным каркасом; д — с неполным поперечным каркасом и несущими наружными стенами; е  — с опиранием панелей на наружные панели и две стойки по внутреннему  ряду; 1 — самонесущие стены; 2 —  колонны; 3 — ригели; 4 — плиты  междуэтажных перекрытий; 5 — надколонная  плита перекрытия; 6 — межколонные  плиты; 7 — панель-вставка.

Пространственная  жесткость в крупнопанельных  зданиях достигаетается устройством:

• многоярусной рамы, которая образована пространственным сочетанием колонн, ригелей, перекрытий и представляет собой геометрически неизменяемую систему;
• стенок жесткости, устанавливаемых между колоннами (на каждом этаже);
• плит-распорок, уложенных в междуэтажных перекрытиях (между колоннами);
• стен лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса;
• надежного сопряжения элементов каркаса в стыках и узлах.

     В зданиях с неполным каркасом наряду с внутренним рядом колонн нагрузку от междуэтажных перекрытий воспринимают наружные стены. В современном строительстве  такой конструктивный тип имеет  ограниченное применение (см. рис. 2, в).

     Каждый  конструктивный тип здания, в свою очередь, имеет несколько конструктивных схем, различающихся взаимным расположением  несущих элементов.

Для бескаркасных типов  зданий характерны следующие  схемы:

• с продольным расположением несущих стен (в этом случае на них опираются междуэтажные перекрытия);
• с поперечным расположением несущих стен (в данном случае наружные стены, за исключением торцовых, — самонесущие, на них не передаются нагрузки от перекрытий);
• перекрестная — с опиранием плит перекрытия (по контуру) на продольные и поперечные стены.

     Для каркасного типа зданий могут применяться  схемы с поперечным расположением  ригелей, с продольным расположением  ригелей и безригельные.

     Выбор конструктивной схемы влияет на объемно-планировочное  решение здания и определяет тип  его основных конструкций.

     Здание  и его элементы, подвергающиеся воздействию  вертикальных и горизонтальных нагрузок, должны иметь достаточную прочность (способность отдельных конструкций  и всего здания воспринимать приложенные  нагрузки), устойчивость (способность  здания сопротивляться воздействию  горизонтальных нагрузок) и пространственную жесткость (способность отдельных  элементов и всего здания не деформироваться  при действии приложенных сил.

     С увеличением этажности здания возрастают различные нагрузки, действующие на него. С помощью специальных мер достигаются необходимые устойчивость и пространственная жесткость здания.

     В бескаркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается устройством  внутренних поперечных стен и стен лестничных клеток, связанных с продольными (наружными) стенами, а также междуэтажных перекрытий, связывающих стены между  собой и расчленяющих их на отдельные  ярусы по высоте. 
 
 
 
 

     Заключение

     Здания  и сооружения играют важную роль в  жизни современного общества.

     Можно утверждать, что уровень цивилизации, развитие науки, культуры и производства в значительной мере определяются количеством  и качеством построенных зданий и сооружений.

     Жизнь и быт российских людей обусловливаются наличием необходимых зданий и сооружений, их соответствием своему назначению, техническим состоянием.

     Важнейшая народнохозяйственная задача — снижение стоимости зданий в результате экономичного решения плана здания, выбора соответствующих  материалов и конструкций с учетом их стоимости, долговечности и эксплуатационных качеств, применения высокопроизводительных технологий, сокращения сроков и повышения  качества строительства. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы 

1. Туполев - Конструкции гражданских зданий.
2. http://www.derevnik.ru/