Тема 1: Понятия о зданиях и сооружениях.
Понятия о зданиях и сооружениях. Виды зданий их классификация, основные требования к зданиям и сооружениям.
ОПР здания, его элементы.
Понятия о унификации, типизации, стандартизации сборных ж/б конструкций. Понятие о модульной координации размеров в строительстве
Привязка конструктивных элементов к координационным осям здания.
Сооружение – всё то, что создано человеческим трудом для материальных и духовных потребностей общества над землёй, под землёй, над водой, под водой.
Все сооружения можно разделить на группы:
- здания - это наземные постройки с помещениями для отдыха, учёбы, работы и т. д. К ним относятся жилые дома, школы, кинотеатры, вокзалы, заводы, теплицы и т. д.
- инженерные сооружения – это постройки технического назначения. К ним относятся мосты, плотины, дымовые трубы, башни, очистные сооружения и т. д.
В соответствии с назначением здания можно разделить на:
- гражданские, предназначенные для обслуживания бытовых и общественных потребностей человека. Их подразделяют на:
жилые – для постоянного или временного проживания(дома, общежития, гостиницы и т. д.)
общественные – для социального обслуживания и для размещения административных учреждений(школы, кинотеатры, поликлиники, и т. д.)
- промышленные, предназначенные для размещения различных производств(цеха, котельные, мастерские, гаражи, и т. д.)
- сельскохозяйственные, предназначенные для обслуживания потребностей сельскохозяйственного производства (коровники, птичники, овощехранилище и т. д.)
Классификация т. е. систематизация зданий осуществляется по следующим признакам:
- по назначению: гражданские, промышленные, и сельскохозяйственные;
- по этажности: малоэтажные(1-3-х этажные здания), многоэтажные(4-9-ти этажные здания), повышенной этажности(10 этажей и выше);
- по степени долговечности, т. е. по способности конструктивных элементов сохранять требуемые эксплуатационные качества. По этому признаку здания подразделяют на четыре степени:
I степень – срок службы здания более 100 лет (уникальные)
II степень – срок службы здания 50-100 лет
III степень – срок службы здания 20-50 лет
IV степень – срок службы здания 5-20 лет (временные);
- по степени огнестойкости, т. е. по способности конструктивных элементов сохранять при пожаре функции несущих и ограждающих элементов, здание может иметь определённую степень огнестойкость:
I- II степень – здания из несгораемых конструкций
III степень - здания из трудносгораемых конструкций
IV степень - здания из защищенных конструкций
V степень - здания из сгораемых конструкций
- по классам, т. е. по совокупности требований, касающихся степени долговечности, огнестойкости и других эксплуатационных качеств.
- по классам здания подразделяют на IV класса. К I классу относят уникальные здания, крупные промышленные и общественные здания, а также жилые дома в девять этажей и более. Ко II классу – большинство небольших промышленных и общественных зданий, а также жилые дома до девяти этажей; К III классу – здания со средними требованиями, а также жилые дома до пяти этажей. К IV классу относят временные здания.
Класс здания устанавливает проектная организация, разработавшая рабочие чертежи.
Рис. 1.1. Внешние воздействия на здание
Каждое здание испытывает различные воздействия, которые могут быть силовыми (ветровые, снеговые нагрузки, нагрузка от собственного веса) и не силовые (атмосферные, тепловые воздействия, действия различных химических веществ). Оно воспринимает эти воздействия и сопротивляется им. Следовательно, здания должны удовлетворять следующим требованиям:
- функциональные, отражающие соответствие размеров и расположения помещений назначению здания;
- технические, обеспечивающие защиту помещений от воздействий внешней среды, к которым относятся: прочность, жесткость, устойчивость
Прочность – это способность здания в целом, воспринимать нагрузки, сопротивляться им и не разрушаться под их воздействием.
Жесткость – это способность здания не деформироваться при действии приложенных сил.
Устойчивость – это способность здания воспринимать горизонтальные нагрузки и не опрокидываться.
- эстетические, выполнение которых формирует внешний облик здания путём соответствующего выбора строительных материалов и гармоничной связи здания с окружающей средой;
- противопожарные, учет которых гарантирует при соответствующем подборе конструкций достаточную степень огнестойкости;
- экономические предусматривающие уменьшение затрат труда, материалов и сокращение сроков возведения здания;
- индустриальности – это процесс возведения зданий из конструкций и деталей заводского изготовления.
Внутренний объем здания состоит из пространственных ячеек (помещений) различного назначения, расположенных в определенном порядке. Каждое такое помещение (жилая комната, кухня, лестничная клетка и т.д.) отличается от другого площадью, формой, размерами.
Пространственные ячейки называются объемно-планировочными элементами. А система их размещения в здании называется объемно-планировочным решением (ОПР).
Рис. 1.2. Объемно-планировочные и конструктивные элементы здания
I – чердак;
II – лестничная клетка;
III – подвал;
IV – этаж;
1 – крыльцо;
2 – дверь;
3 – окно;
4 – стропила;
5 – крыша;
6 – чердачное перекрытие;
7 – наружная стена;
8 – междуэтажное перекрытие;
9 – отмостка;
10 – перегородка;
11 – надподвальное перекрытие;
12 – внутренняя стена;
13 – фундамент;
14 – лестница.
Все здания и сооружения собираются из элементов, которые можно разбить на три группы:
-строительные изделия (кирпич, плита перекрытия, л.м., л.п., вентблок и др.)
-конструктивные элементы (перекрытия, стены, перегородки и т.д.)
-объемные элементы (лестничная клетка, этаж, комната, квартира и т.д.)
Рис. 1.3. Объемные элементы жилого здания
1 – этаж;
2 – комнаты;
3 – лестничная клетка.
Для того, чтобы перейти к типовому проектированию зданий и сооружений, и отдельно каждого строительного изделия, необходимо было создать в строительстве типовые изделия, для чего надо было провести унификацию и типизацию конструктивных элементов.
Типизацией называется отбор лучших с технической и экономической стороны решений отдельных конструкций и целых зданий, предназначенных для многократного применения в массовом строительстве.
Унификация предполагает приведение многообразных видов типовых деталей к небольшому числу определенных типов, единообразных по форме и размерам.
Стандартизацией называется завершающий этап унификации и типизации строительных конструкций и деталей. Размеры, форма и качество конструкций устанавливаются стандартами (ГОСТ, ДБН, ДСТУ).
В строительстве была разработана ЕМС, позволяющая увязать размеры конструктивных элементов с размерами ОПР здания. Для увязки этих размеров был введен основной модуль М=100мм.
Модули бывают целые и дробные. Каждый модуль имеет свою область применения.
При выборе размеров длины, ширины, высоты сборных конструкций используется укрупненный модуль 60 М, 30 М, 15 М, 12 М, 6 М, 3 М, 2 М (60х100=6000 мм….3х100=300 мм….)
При назначении размеров сечения сборных конструкций применяют дробные модули 1/2 М, 1/5 М, 1/10 М, 1/20 М, 1/50 М, 1/100 М (1/2х100=50 мм…. 1/100х100=1 мм)
Например: 88+12=100мм=1М 65*4=260+4*10=300мм 3М
Модульная система предусматривает 3 типа размеров:
- номинальный или координационный – это расстояние между координационными осями;
- конструктивный – отличается от номинального на величину зазора;
- натурный – это размер, который получается с учетом допусков.
Рис. 1.4. Размеры конструктивных элементов
а – номинальный и конструктивный;
б – натурный или фактический;
1 – конструктивные элементы;
2 – зазор.
Строительство здания начинают с закрепления на месте координационных (разбивочных) осей.
Координационными осями называют линии, проведенные на плане здания во взаимно перпендикулярных направлениях и определяющие место расположение несущих конструкций. Эти оси на чертежах обозначают буквами и цифрами.
Расположение конструктивного элемента относительно координационных осей здания называют его привязкой.
Существует несколько типов привязок к разбивочным осям:
- нулевая "0" – совмещение координационной разбивочной оси с внутренней гранью элемента;
- модульная – смещение координационной разбивочной оси от грани конструктивного элемента на величину модуля или кратное ему;
- осевая – совмещение координационной разбивочной оси с геометрической осью.
Шаг – это расстояние между координационными разбивочными осями, которые маркируются цифрами (Ц.О.)
Пролет – это расстояние между координационными разбивочными осями, которые маркируются буквами (Б.О.)
Высота этажа – это расстояние по высоте между уровнями полов нижележащего и вышележащего этажей.
Сетка колонн – это расстояние между колоннами в продольном и поперечном направлениях.