Arkhitektura_i_stroitelnye_konstruktsi1

Взаимоувязка размеров изделий и объёмно-планировочных параметров осуществляется на базе Единой Модульной Системы (ЕМС), предусматривающей кратность всех параметров модулю. На территории бывшего Советского Союза основной модуль М = 100 мм, но в целях бόльшей эффективности унификации чаще применяют производные модули. Наиболее широко используют:

1)укрупненные модули – 2М, 3М, 6М, 12М, 15М, 30М, 60М;

2)дробные модули – М/2, М/5, М/10, М/20, М/50, М/100 (1 мм).

Кратно укрупнённым модулям назначают размеры зданий в плане и по высоте, габариты большеразмерных конструкций (длина балки, длина и ширина плиты, высота колонны и др.). Выбор укрупнённого модуля зависит не только от типа конструкции, но и от назначения здания.

Так, в гражданских зданиях при назначении пролётов и шагов чаще всего применяют модуль 3М, а в промышленных 30М или 60М (6000 мм).

Дробные модули применяют при назначении: размеров мелкоразмерных конструктивных элементов; сечений конструкций (толщина плиты, сечение балки); толщин листовых материалов; нормируемых зазоров; допусков и т. п.

1.6. Система разбивочных осей и методы привязки к ним конструктивных элементов

Взаимное положение конструкций здания в архитектурных и конструктивных чертежах определяется системой модульных разбивочных осей (следы основных вертикальных модульных плоскостей на плане здания). Эти оси принято обозначать буквами в продольном направлении и цифрами в поперечном направлении (рис. 1.4 б).

Рис. 1.4 а. Пространственная система модульных координационных плоскостей.

11

Из данного рисунка видно, что номинальный размер (Lн) конструкции – это проектное расстояние между модульными разбивочными осями. Он назначается кратным одному из укрупненных модулей: Lн = к ∙ М. Это условный размер конструктивного элемента, включающий части швов и зазоров между конструкциями.

Конструктивный размер (Lк) – проектный размер конструктивного элемента или изделия, отличающийся от номинального размера на величину нормированного зазора или шва , т.е.:

Lк = Lн – .

Натурный размер – это фактический размер (Lф) изготовленного элемента, конструкции, здания или его части. Натурные размеры должны отличаться от конструктивных не более чем на половину установленного стандартом допуска с, т. е.:

Lф = Lк – ± с/2 = к ∙ М – ± с/2;

где с – максимальная величина допуска.

Унификация зданий и сооружений предусматривает определённую систему привязки конструктивных элементов к модульным разбивочным осям.

Привязка – это: 1) положение конструктивных элементов по отношению к модульным разбивочным осям; 2) расстояние от модульной оси до грани или оси элемента. На величину привязки вертикальных несущих элементов (стен и колонн) оказывают влияние: конструктивное решение несущих конструкций, технологические требования, материал и габариты конструкций, расположение конструкций в здании.

Привязка может быть осевой, когда геометрическая ось элемента совпадает с модульной разбивочной осью. Такую привязку часто имеют внутренние стены бескаркасных зданий и промежуточные колонны в каркасных зданиях.

Нередко привязка выполняется нулевой, т. е. внутренняя грань стены или наружная грань колонны совпадает с модульной разбивочной осью. Такую привязку имеют, например, наружные самонесущие стены бескаркасных зданий, колонны крайних рядов каркасных зданий при не слишком высоком уровне нагрузок.

Привязка наружных несущих стен бескаркасных зданий определяется главным образом конструкцией перекрытия. В общем случае рекомендуется принимать привязку внутренней грани стены приблизительно равной половине толщины внутренней стены, округленной до М или М/2. Однако на величину привязки могут влиять и другие факторы, например, наличие в данной стене вентиляционных каналов.

Привязка вертикальных конструкций в промышленных зданиях зависит от целого ряда факторов, в том числе от применяемого оборудования и величины действующих нагрузок.

13

2. Объёмно-планировочные и конструктивные решения

гражданских зданий

2.1. Общие сведения о гражданских зданиях

Объёмно планировочное решение – это расположение помещений заданных размеров и формы в одном здании или комплексе зданий, подчиненное функциональным, техническим, архитектурно-художественным и экономическим требованиям. Конструктивные решения зданий (кроме соответствия вышеуказанным требованиям) должны обеспечивать прочность, устойчивость, долговечность, пожарную безопасность и благоустройство зданий. Конструктивные решения влияют на экстерьер (внешний вид) и на интерьер здания, являясь важнейшим фактором, определяющим их архитектурную выразительность.

Все гражданские здания по назначению делятся на жилые и общественные. К жилым относятся здания, предназначенные для постоянного или временного проживания людей: жилые дома, общежития, гостиницы, пансионаты и т. п. Общественные здания предназначены для осуществления общественных потребностей людей: учебные заведения, детские дошкольные учреждения, медицинские учреждения, предприятия бытового обслуживания населения, административные здания, зрелищные учреждения и др. Для гражданских зданий характерен целый ряд схем архитектурно-планировочных решений.

1. Коридорная схема (рис. 2.1) – применяется в зданиях общежитий, гостиниц, учебных заведений, административных зданий и т. п.

Рис. 2.1. Коридорная схема планировки общественных зданий:

а – с односторонним расположением помещений; б – с двусторонним расположением помещений;

1, 3, 5, 7 – основные помещения, например, кабинеты, рабочие комнаты; 2 – вспомогательные помещения,

например, лаборатория; 4, 6 – коридоры.

14

2.Галерейная схема – имеет аналогичное применение. Кроме того, она рекомендуется для строительства жилых зданий в районах с жарким климатом.

3.Анфиладная схема (рис. 2.2) – используется при проектировании зданий музеев, выставочных залов, вокзалов, галерей, дворцов и т. п.

Рис. 2.2. Анфиладная схема планировки:

1 – вестибюль;

2 – основные помещения (выставочные залы); 3 – служебные помещения

4. Центрическая и зальная схемы (рис. 2.3) – применяется в зданиях театров, цирков, концертных залов, выставочных павильонов, рынков и т. п.;

Рис. 2.3. Зальная схема планировки:

1 – вестибюль;

2 – фойе;

3 – зрительный зал;

4 – эстрада (сцена);

5 – кулуары.

15

5. Секционная схема (рис. 2.4) – используется при проектировании многоэтажных жилых домов квартирного типа. Состоит из изолированных друг от друга секций-отсеков, имеющих на каждом этаже одинаковую планировку.

Рис. 2.4. Пример секционной схемы планировки зданий

6. Смешанная схема планировки – в здании имеются основные помещения небольших размеров и основные помещения в виде больших залов. Такая планировка применяется в зданиях высших учебных заведений (небольшие групповые аудитории и большие поточные аудитории-залы) и в зданиях проектных институтов (небольшие рабочие комнаты и проектные залы).

В зависимости от этажности различают: 1) малоэтажные здания высотой 1-2 этажа; 2) средней этажности – 3-5 этажей; 3) многоэтажные – до 11 этажей; 4) повышенной этажности – до 25 этажей; 5) высотные, свыше 25 этажей.

На всех этажах многоэтажных зданий вертикальные несущие конструкции (стены, колонны), лестничные клетки, шахты лифтов, санитарные узлы, кухни должны располагаться по вертикали соответственно друг над другом, т. е. они должны занимать одно и то же положение на плане каждого этажа.

Независимо от функционального назначения здания имеют следующие элементы:

входные узлы (вестибюли);

рабочие (жилые) помещения;

вспомогательные помещения;

коммуникационные помещения.

2.2.Стены гражданских зданий

2.2.1.Общие сведения о стенах

Впроцессе эксплуатации здания стены подвергаются воздействию силовых и несиловых факторов.

Силовые – вертикальные нагрузки от собственного веса стены, нагрузки от перекрытий и покрытий, вертикальные нагрузки и моменты от

16

балконных плит и козырьков, ветровое давление, сейсмические нагрузки и др.

Несиловые – солнечная радиация, температурные воздействия, атмосферные осадки, влажность воздуха, внешний и внутренний шум и т. д.

Требования, предъявляемые к стенам:

1)прочность, долговечность и огнестойкость, соответствующие классу капитальности здания;

2)необходимые тепло- и звукоизоляционные свойства;

3)достаточная воздухо- и паронепроницаемость;

4)декоративные качества;

5)экономичность.

По характеру восприятия и передачи нагрузок (по характеру работы) стены делят на несущие, самонесущие и ненесущие.

Несущие стены воспринимают нагрузки от собственной массы, перекрытий и покрытий, передавая эти нагрузки на фундамент.

Самонесущие стены воспринимают нагрузку от собственной массы (по всей высоте стены) и передают её на фундамент.

Ненесущие или навесные стены воспринимают нагрузку от собственной массы на ограниченном по высоте участке стены и передают её на другие конструкции (колонны, перекрытия).

По характеру размещения в здании различают стены внутренние и наружные.

По материалу – каменные, бетонные, деревянные и др. Стены, выполненные из какого-либо строительного материала, могут иметь несколько различных конструктивных решений. Например, бетонные стены могут быть из камней, блоков, панелей, монолитные, сборно-монолитные и др.

2.2.2. Детали наружных стен

Цоколь – нижняя часть стены высотой не менее 0,5 м, непосредственно примыкающая к фундаменту. Цоколь находится в неблагоприятных условиях эксплуатации, поэтому его выполняют из прочных морозостойких материалов (хорошо обожженного глиняного кирпича, морозостойкого природного камня, бетона) либо облицовывают материалами с аналогичными свойствами и характеристиками (керамическая плитка и др.). Верх цоколя обычно находится на уровне пола первого этажа.

Простенок – часть стены между проёмами.

Перемычки – элементы, предназначенные для перекрытия проёмов и восприятия нагрузок от вышележащих стен и перекрытий.

Карниз – верхняя часть стены, выполненная с выносом кровельной части за пределы плоскости стены. Карнизы предназначены для отвода атмосферных осадков, попадающих на ограждающие конструкции.

Парапет – верхняя часть стены, возвышающаяся над уровнем крыши.

17

2.2.3. Каменные стены ручной кладки

Материалом таких стен служат искусственные или естественные мелкие камни, например: кирпич (глиняный обыкновенный, пустотелый, силикатный), керамические и бетонные камни и др. Толщину наружных несущих и самонесущих стен принимают с учетом требуемого сопротивления теплопередаче и несущей способности и, как правило, определяющим является требование по теплозащите. В связи с этим кладку наружных стен выполняют преимущественно из пустотелых кирпича, керамических или легкобетонных камней или легкого пористого кирпича. Система кладки наружных стен выбирается таким образом, чтобы наибольшее количество щелей и пустот в кирпиче и камнях располагались перпендикулярно тепловому потоку, что повышает теплозащиту стен.

Стены выкладывают на цементно-песчаном или известковом растворе с обязательной перевязкой швов по рядам. Систему каменной кладки выбирают в зависимости от размеров камня, назначения элемента стены и величины действующей нагрузки. Она может быть цепной или многорядной. Цепная система (на один тычковый ряд приходится один ложковый) является наиболее прочной, но одновременно и наиболее трудоёмкой. Её применяют для кладки наиболее нагруженных и ответственных участков (узкие простенки). Из многорядных систем чаще всего применяют четырехрядную и шестирядную. Последняя используется для кладки глухих участков кирпичных стен малоэтажных зданий.

Толщина сплошных стен должна быть кратной размерам применяемого каменного материала (1L, 1,5L, 2L и т. д.). Кратными размерам кирпича или камня рекомендуется проектировать размеры простенков шириной до 1,5 м.

Поскольку для обеспечения необходимой теплоизолирующей способности сплошные стены должны иметь значительную толщину (не менее 640 мм), то в последнее время чаще всего применяют облегченные многослойные стены. В конструкцию таких стен вводятся эффективные и легкие теплоизоляционные материалы (плиты из минеральной ваты, стекловатные плиты, негорючий пенополистирол и т. п.).

Расположение слоев в наружных стенах рекомендуется выполнять таким образом, чтобы сопротивление теплопередаче уменьшалось, а сопротивление паропроницанию возрастало снаружи внутрь. В противном случае существует опасность появлению конденсата в толще стены.

Наружное утепление существующих зданий носит название «термошуба». Применение теплоизоляционного материала с внутренней стороны наружной двухслойной стены требует устройства дополнительной пароизоляции, а также воздушной прослойки между стеной и утеплителем (для удаления конденсата) и щелей для воздухообмена.

Конструкция трёхслойной стены: внутренний (несущий) и наружный (самонесущий) слои кирпича или камня, между которыми укладывают теплоизоляционные плиты толщиной 100 – 250 мм. Наружный слой кладки

18

соединяется гибкими связями с внутренним несущим слоем толщиной 250 – 640 мм.

2.2.4. Стены из крупных блоков

Крупные блоки выполняют из лёгких бетонов на пористых заполнителях, ячеистых бетонов, кирпича, облегчённой кирпичной кладки, природного камня, керамических камней и др.

Блоки толщиной 250–500 мм и массой до 3 т укладывают с перевязкой швов (рис. 2.5) на цементно-песчаном растворе по двухрядной или многорядной системе.

Рис. 2.5. Схемы разрезок наружных крупноблочных стен на блоки:

а – четырёхрядная разрезка; б – трёхрядная разрезка; в – двухрядная разрезка; г – двухрядная разрезка для самонесущих стен крупноблочных домов; Н – высота этажа;

1 – простеночный блок; 2 – перемычечный блок; 3 – подоконный блок.

Горизонтальные стыки блоков заполняют цементно-песчаным раствором. С внешней стороны заделывают герметиком, а затем замазывают цементным раствором. Вертикальные стыки снаружи защищают аналогично горизонтальным, а изнутри утепляют термовкладышами и заливают легким бетоном.

2.2.5. Стены из крупных панелей

Наибольшее применение в гражданских зданиях получили панели высотой на этаж и длиной на 1-2 комнаты. В настоящее время применяются в основном в зданиях с поперечно-стеновой и перекрестно-стеновой конструктивными системами. Однако перспективным направлением является использование продольно-стеновой системы, поскольку в этом случае возможна более свободная планировка внутреннего пространства.

По конструкции панели могут быть одно-, двух- и трёхслойными. В слоистых панелях между внутренним и наружным слоями укладывают слой эффективного легкого утеплителя (рис. 2.6).

19