Основные части здания.
Промышленное и гражданское строительство зданий. — Общие сведения о зданиях и их элементах.
В зависимости от назначения здания делятся на гражданские, промышленные и сельскохозяйственные. К гражданским зданиям относятся: жилые здания — дома, общежития, гостиницы; общественные здания — больницы, санатории, школы, магазины, клубы, театры; спортивные сооружения. В промышленные здания входят: производственные здания фабрик и заводов, склады, мастерские, мельницы, элеваторы и др. Ксельскохозяйственным зданиям относятся: коровники, конюшни, здания птицеферм, склады, ремонтные мастерские.
Здания должны удовлетворять требованиям капитальности, экономичности и архитектурной выразительности.
Капитальность зданий характеризуется степенью его огнестойкости и долговечностью. Здания по огнестойкости подразделяются на пять степеней в зависимости от возгораемости и минимального предела огнестойкости отдельных конструкций зданий.
Предел огнестойкости строительных конструкций, т.е. сопротивление их воздействию огня, характеризуется временем в часах, по истечении которого в конструкции образуются сквозные трещины и она разрушается. Например, предел огнестойкости кирпичной стены толщиной 25 см составляет 5,5ч. перекрытий и покрытий из железобетонных плит 1—1,5ч. деревянной стены толщиной 16 см — 0,75ч.
Здания большой протяженности, выстроенные, из сгораемых или трудносгораемых материалов, должны разделяться на отсеки противопожарными преградами — стенками из несгораемых материалов. Назначение таких преград — препятствовать распространению огня по всему зданию. В преградах не допускаются какие-либо сквозные отверстия.
Долговечность зданий определяется сроком службы ограждающих конструкций без потери ими эксплуатационных качеств при заданном режиме эксплуатации. В зависимости от срока службы ограждающие конструкции делятся на три степени долговечности: I — срок службы не менее 100 лет, II — не менее 50 лет; III — не менее 20 лет.
Все здания независимо от материала, из которого они выполнены, состоят из конструктивных элементов, имеющих определенное функциональное назначение и в соответствии с этим подразделяющихся на две основные группы: несущие и ограждающие.
Несущие конструкции воспринимают все нагрузки — временные и постоянные, возникающие в самом здании (собственный вес, люди, оборудование), а также внешние, воздействующие на него (снеговая нагрузка, ветровая нагрузка, сейсмические воздействия.
Основными несущими конструкциями (частями) зданий являются фундаменты, стены, отдельные опоры и колонны, перекрытия, балки, прогоны, фермы, настилы, панели, лестницы.
Ограждающие конструкции защищают помещения, расположенные в здании, от атмосферных воздействий, отделяют их друг от друга и обеспечивают в них необходимые влажностно-температурные и звукоизоляционные условия. К ограждающим конструкциям относятся покрытие или крыша, фонари (световые), перегородки, двери, окна.
Другие элементы зданий могут быть отнесены и к ограждающим, и к несущим конструкциям, например стены, фундаментные стены подвалов (рис. 22) и др.
Рис. 22. Части многоэтажного гражданского здания. 1 — фундамент; 2 — стена подвала; 3 — наружная несущая стена; 4 — внутренняя несущая стена; 5 — перекрытия; а — междуэтажное; 6 — чердачное; в — подвальное; 6 — крыша; 7 — оконный проем; 8 — дверной проём; 9 — перегородки.
Фундаментом называется часть здания, расположенная ниже уровня земли. Фундамент воспринимает нагрузки от здания и передает (распределяет) их на основание (грунт). Плоскость, которой фундамент опирается на грунт, называется подошвой фундамента.
Расстояние по вертикали от поверхности земли до подошвы фундамента называется глубиной заложения фундамента. Верхняя часть массива фундамента называется его телом, а нижняя, обычно уширенная, — подушкой. Стены зданий, которые опираются на фундамент и, кроме нагрузок от собственного веса, воспринимают нагрузки от перекрытий и покрытия (крыши), называются несущими. Стены, опирающиеся на фундамент, но воспринимающие нагрузку от собственного веса на всю высоту здания и ветровую нагрузку, называются самонесущими. Стены, опирающиеся на каркас здания и воспринимающие нагрузки от собственного веса и ветра в пределах одного этажа, называются ненесущими (рис. 23). В зданиях с наружными самонесущими и ненесущими стенами нагрузки от перекрытий и покрытий передаются на каркас здания или внутренние поперечные несущие стены здания. Наружные стены одновременно служат вертикальным ограждающим элементом зданий.
Рис. 23. Ненесущая стена каркасного промышленного здания. 1 — колонна; 2 — ригель; 3 — обвязочная балка; 4 — стена; 5 — фундаментная балка.
Наружные стены являются основной частью здания, определяющей его архитектурный облик.
Внутренние стены одновременно выполняют функции несущих и ограждающих конструкций; они воспринимают нагрузки от перекрытий и делят здание на отдельные помещения; внутренние стены могут быть продольными и поперечными.
Отдельные опоры (столбы, колонны) служат для поддержания горизонтальных элементов здания или внутренних и наружных ограждений и передачи от них нагрузок через фундаменты на грунт.
Перекрытия делят здания по высоте на этажи, принимают и передают на стены и столбы нагрузку от людей, мебели, оборудования. Перекрытия обеспечивают пространственную жесткость здания.
Перекрытие над подвалом называется подвальным; перекрытия, разделяющие надземные этажи здания, называются междуэтажными; последнее перекрытие, отделяющее верхний этаж от чердака, называется чердачным.
Крыша — верхнее ограждение здания. Водонепроницаемая оболочка крыши называется кровлей. Кровля защищает здание от атмосферных осадков. Пространство между крышей и верхним перекрытием здания называется чердаком. В некоторых случаях чердачное перекрытие объединяется с крышей, образуя бесчердачное покрытие или совмещенную крышу.
Перегородки устанавливаются на перекрытиях и делят этажи на отдельные помещения или комнаты; кроме собственного веса они никакой нагрузки не несут.
Лестницы служат для сообщения между этажами. Они располагаются в лестничных клетках, которые прорезают здание снизу доверху.