Понятие о зданиях и сооружениях. Классификация зданий.
1.1. Понятие о зданиях и сооружениях.
В строительной практике различают понятия здание и сооружение.
Сооружением принято называть все, что возведено человеком на земле и под землей для удовлетворения его материальных и духовных потребностей.
Зданием называют наземное сооружение, имеющее внутреннее пространство, предназначенное и приспособленное для определенного вида человеческой деятельности, например: жилой дом, заводской корпус, универсам.
Таким образом, понятие сооружение” более широкое, чем здание , которое является частным случаем сооружения.
В практике принято все сооружения, не относящиеся к зданиям, называть инженерными сооружениями.
Инженерные сооружения, предназначены для выполнения сугубо технических задач (мост, телебашня, туннель, станция метро, дымовая труба, резервуар для хранения жидкости и т.п.
1.2. Классификацию зданий.
Классификацию зданий осуществляют по следующим признакам.
1. По функциональному назначению.
· гражданские здания, которые предназначены для обслуживания бытовых и общественных потребностей человека; их разделяют на.
— жилые здания: дом, общежитие, казарма, тюрьма и т. п.
— общественные (административные) здания: учебные, торговые, спортивные и др.
· промышленные здания ( производственные и складские ) — для размещения производственного оборудования, выполнения трудовых процессов, хранения материальных ценностей (цехи, электростанции, склады, гаражи и т. п.
· сельскохозяйственные — для содержания животных, птиц и т. п.
Здания, которые строятся в большом количестве и, как правило, по типовым проектам относятся к зданиям массового строительства (жилые дома, школы, больницы, магазины и т. п.
Общественные здания государственного или особого культурного значения (театры, музеи, дворцы культуры, здания правительственных учреждений и т.п.) могут быть уникальными, а также коттеджи — строятся по индивидуальным проектам.
2. По материалу стен здания подразделяют (несколько условно) на.
— кирпичные, из мелких блоков и т. п.
— из объемных блоков.
· из легких металлических конструкций (ЛМК.
3. По этажности (количеству этажей) здания условно подразделяют на.
· малоэтажные (1-3 этажа.
· многоэтажные (4-9 этажей.
· повышенной этажности (10 и более этажей.
4. Здания классифицируют также на отапливаемые . не отапливаемые.
5. По долговечности нормами определены четыре степени долговечности зданий.
· 1 степень — срок службы не менее 100 лет (уникальные здания.
· 2 степень — срок службы не мене 50 лет (здания массового строительства.
· 3 степень — срок службы не менее 20 лет (жилые здания до 5-и этажей.
· 4 степень — менее 20 лет (временные складские, бытовые здания.
6. По огнестойкости согласно ФЗ №123 от 22.07.2008 здания делят на пять степеней огнестойкости . I, II, III, IV, V (высшая – I, низшая — V.
7. По совокупности показателей . долговечности, степени огнестойкости основных конструктивных и эксплуатационных качеств, экономических показателей, функционального назначения и архитектурно-художественной выразительности здания подразделяют на 4 класса.
· 1-го класса — здания, к которым предъявляют повышенные градостроительные требования по всем показателям (музеи, театры, дворцы культуры и т. п.
· 2-го класса — здания, удовлетворяющие средним требованиям (большинство жилых зданий, общественные и промышленные здания массового строительства.
· 3-го класса — здания, удовлетворяющие понижением градостроительным и эксплуатационным требованиям (жилые здания до 5 этажей.
· 4-го класса — здания, к которым предъявляют минимальные требования (бараки, временные склады и т. п.
2. Объёмно-планировочные элементы зданий.
В любом здании можно выделить 3 группы взаимосвязанных между собой частей и элементов здания . которые в то же время как бы дополняют и определяют друг друга.
1) объемно-планировочные элементы — крупные части, на которые можно расчленить весь объем здания (этаж, отдельное помещение, часть здания между противопожарными стенами – пожарный отсек и др.
2) конструктивные элементы — определяющие структуру здания (фундамент, стены, отдельные опоры, перекрытия, крыша, окна, двери и др.
3) строительные конструкции — сравнительно мелкие детали, из которых изготовляют конструктивные элементы зданий (плиты, балки, фермы, арки, лестничные марши.
Внутреннее пространство зданий разделяется на отдельные помещения (жилая комната, кухня, аудитория, служебный кабинет, цех и т.п.
Помещения, расположенные на одном уровне, образуют этаж.
Этаж — это часть здания, по высоте ограниченная перекрытиями. В зависимости от расположения этажей различают.
— подвальный этаж (подвал) с отметкой пола ниже так называемой нулевой планировочной отметки (земли, тротуара, отмостки ) более чем на половину высоты расположенных в нем помещений (следует иметь в виду, что вверх от нулевой планировочной отметки считается высота здания – в м со знаком «+», вниз идут размеры, со знаком «-» в метрах — это Вам должно быть известно из курса Инженерная графика.
— цокольный этаж — с отметкой пола ниже нулевой планировочной отметки земли (тротуара, отмостки), но не более чем наполовину высоты расположенных в нем помещений.
— надземный этаж — с отметкой пола помещений не ниже нулевой планировочной отметки земли (тротуара, отмостки.
— мансарадный этаж (мансарада) — расположенный внутри свободного чердачного пространства (как правило, с утеплением ограждающих конструкций чердака -скатов высокой крыши) и предназначенный для размещения помещений (комнат.
— технический этаж — расположенный в нижней части здания ( техническое подполье ), верхней части здания ( технический чердак ), либо в одном или нескольких средних этажах многоэтажного здания и используемый для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций (труб сантехнических, электрокабелей и т.п.
Высотой этажа считают расстояние по вертикали от уровня пола этажа до уровня пола вышерасположенного этажа, а в верхних этажах зданий и одноэтажных зданиях — до верха отметки чердачного перекрытия.
При определении этажности надземной части гражданских зданий в число этажей включают все надземные этажи, в том числе нижние техническое этажи (в промышленных зданиях верхний технический этаж учитывают), мансардный, а также цокольный этаж, если верх его перекрытия расположен выше нулевой планировочной отметки не менее чем на 2 м.
При различном числе этажей в разных частях здания, а также при размещении здания на участие с уклоном, когда за счет уклона увеличивается число этажей, этажность определяют отдельно для каждой части здания.
Высота здания определяется высотой расположения верхнего этажа здания (не считая верхнего технического этажа.
Высота расположения этажа определяется разностью отметок поверхности проезда для пожарных автомобилей и нижней границы открывающегося проема (окна) в наружной стене.
3. Конструктивные элементы зданий.
Здание состоит из отдельных конструктивных элементов . имеющих соответствующее назначение. Это следующие виды конструктивных элементов.
· Фундамент — нижняя, как правило, подземная часть здания, предназначенная для восприятия нагрузки от здания и передачи ее на основание ( грунт.
— Ленточный — располагаемый по всей длине стен, или в виде сплошной ленты под рядами колонн.
— Столбчатый — устанавливаемый под отдельно стоящие опоры (колонны), а в ряде случаев и под стены (стена передает нагрузку на столбчатый фундамент через фундаментную балку.
— Сплошной — представляющий собой монолитную плиту, расположенную под всей площадью здания или его частью, и применяемый при особо высоких нагрузках на стены или колонны, а также при недостаточно прочных грунтах основания.
— Свайный — в виде отдельных погруженных в грунт железобетонных стержней — с целью передачи через них нагрузок от здания на грунт основания.
Верхнюю плоскость фундамента, которая воспринимает нагрузку от здания, называют обрезом ; плоскость, которой фундамент опирается на грунт основания, называют подошвой фундамента . Расстояние от поверхности земли до подошвы фундамента называют глубиной заложения фундамента.
· Стены наружные — отделяют внутренний объем здания от внешней среды и стены внутренние — отделяют одно помещение от другого.
По характеру восприятия нагрузок стены могут быть.
— несущие — которые воспринимают нагрузку не только от собственного веса, но и от веса горизонтальных конструктивных элементов здания (перекрытия, покрытия) и временную нагрузку (от людей, оборудования, материалов, мебели), расположенных на них (эти стены опираются на фундамент.
— самонесущие — воспринимают нагрузку только от собственного веса, они также опираются на фундамент (например, противопожарные стены.
— не несущие (перегородки) — воспринимают нагрузку только от собственного веса в пределах одного этажа, передавая эту нагрузку на несущий конструктивный элемент здания (перекрытие.
Все разновидности стен воспринимают также и ветровую нагрузку.
Бывают еще и стены специального назначения . в частности противопожарные (для ограничения распространения пожара по этажу здания.
По видам материалов и изделий стены бывают.
— каменные — из мелкоштучных изделий (кирпича, мелких бетонных блоков.
Учитывая размеры кирпича 250х120х65 мм, при различных комбинациях его укладки толщина стен бывает (с учетом толщины швов – 1 см между кирпичами из цементного раствора.
25 см — в 1 кирпич.
38 см — в 1,5 кирпича.
51 см — в 2 кирпича.
64 см — в 2,5 кирпича.
— крупнопанельные – состоящие из одного материала – железобетона, а также многослойные . состоящие из железобетонных, металлических, асбестоцементных, гипсокартонных, из цементно-стружечных плит и других материалов обшивок . между которыми помещают слой органического, реже неорганического утеплителя. Обшивки крепятся к каркасу панелей, состоящему из металлических профилей либо деревянных брусков, реже асбестоцементных профилей. Панели монтируют как навесные путем приваривания стальных закладных деталей этих панелей к несущим конструкциям здания (колоннам, балкам.
— из крупных блоков (бетонных, железобетонных) – изготовленных из легких и особо легких (ячеистых) бетонов.
— деревянные (из бревен, брусьев, досок, щитов и т. п.
· Перегородки – не несущие стены, предназначенные для деления внутреннего объема здания на отдельные помещения.
Перегородки бывают обычными и противопожарными – для ограничения распространения пожара в смежные помещения.
Перегородки устанавливают непосредственно на перекрытия. Перегородки изготавливают из также материалов и изделий, что и стены.
· Отдельные опоры — (колонны или столбы) применяют, как правило, в каркасах здания; они воспринимают нагрузки от перекрытий и покрытия здания и передают их на фундамент.
Опоры изготавливают: каменными (из кирпича, железобетона), стальными либо деревянными. Деревянные и стальные опоры могут быть оштукатурены.
По способу восприятия нагрузок колонны бывают среднего ряда, которые являются симметрично (центрально) нагруженными и крайнего ряда — нагруженные с одной стороны (не симметрично) — внецентренно нагруженными.
Колонны, применяемые в многоэтажных зданиях, состоят из отдельных элементов. Составляющие части железобетонных колонн соединяют между собой, с несущими конструкциями перекрытий, покрытий, как правило, при помощи сварки стержневой арматуры и металлических закладных деталей.
· Перекрытия – это горизонтальные конструктивные элементы, которые делят внутреннее пространство здания на этажи и предназначены для восприятия всех полезных нагрузок и передачи их на несущие стены или колонны.
По месторасположению в здании перекрытия подразделяют на междуэтажные, чердачные и надподвальные.
Перекрытия бывают обычными и специальными – противопожарными (для ограничения распространения пожара в вышерасположенные этажи здания.
Перекрытия изготовляют: деревянные (с пустотами внутри); железобетонные . сплошные (из монолитного железобетона) и сборные.
— Деревянные перекрытия обычно опираются на деревянные балки (брусья -прямоугольного сечения). К боковым граням – в нижней части балок прибивают черепные бруски (прямоугольные рейки), на которые укладывают межбалочное заполнение (накат — из деревянных досок, горбыля, щитов, гипсошлаковых блоков и т.п.). На накат укладывают гидроизоляционный слой (из толя или глиняной смазки) и затем слой теплоизоляционного материала. Основанием пола являются деревянные лаги, по которым настилают деревянный чистый пол или черный полпод паркет, линолеум (либо др. материалы). Потолок (внизу перекрытия) в ряде случаев штукатурят по драни. Деревянные перекрытия бывают с одной либо двумя воздушных прослойками. Иногда для выравнивания нижней поверхности перекрытия или из-за эстетических соображений устраивают подвесные потолки . При этом к перекрытию с помощью металлических подвесок закрепляют металлический каркас подвесного потолка . к которому крепят обшивку (из металла, органических либо комбинированных листовой материалов.
— Монолитные железобетонные перекрытия изготовляют непосредственно на стройке путем устройства опалубки (как правило, деревянной), укладки стальной арматуры и заливки бетоном. Они бывают двух видов: ребристые (имеющие продольные выступы – ребра) и кессонные . состоящие из поперечных и продольных ребер (монолитных балок) и плит, и безбалочные . опирающиеся непосредственно на капители (утолщения в верхней частиколонн.
— Сборные железобетонные перекрытия – изготовляют из железобетонных плит, опирающихся на балки (ригели прогоны) либо на стены здания.
Балки (несущие стержневые горизонтальные конструкции перекрытий) могут быть стальными, железобетонными, деревянными. Причем стальные и деревянные балки могут быть оштукатуренными.
· Покрытие (крыша) конструктивный элемент здания, ограждающий его сверху от воздействия внешних факторов, воспринимающий нагрузку от собственного веса, снега, ветра, человека с инструментом.
Крыша состоит из несущих конструкций в виде стропил, ферм, арок и ограждающих конструкций в виде плит, обрешетки и т. п. Поверх крышу покрывают кровлей.
Кровля — это верхний гидроизоляционный слой из водонепроницаемого материала.
Крыши бывают плоские и пространственные. Крыши делятся в основном на две разновидности.
— бесчердачные или совмещенные покрытия.
Крыши производственных зданий большой площади могут быть оборудованы фонарями.
Фонари — это остекленные надстройки над покрытиями зданий, предназначенные для верхнего освещения производственных площадей или крупных залов, удаленных от оконных проемов, и для обеспечения необходимого воздухообмена в помещениях.
Фонари бывают: световыми, аэрационными и светоаэрациоиными.
· Лестницы — служат для сообщения людей между этажами и, кроме того, являются путем эвакуации людей из здания при пожаре.
Лестница состоит из лестничных маршей и площадок.
Марш — наклонная плоская конструкция, состоящая из ступеней и поддерживающих их снизу косоуров или сбоку — тетив.
С целью обеспечения безопасности и удобства движения людей лестничные марши ограждаются поручнями (перилами) на высоте не более — 0,9 м.
У ступеней вертикальная грань называется подступенком, а горизонтальная — проступью.
Лестницы и лестничные клетки имеют следующую классификацию.
— По числу маршей лестницы в пределах высоты одного этажа делят на одно-двух-трех- и четырехмаршевые.
Лестницы помещают чаще всего в лестничные клетки (помещение, имеющее 4 стены, в котором размещена лестница.
Лестницы могут выполняться и открытыми — расположенными не в лестничной клетке, а в помещении, имеющем менее 4-х стен (например, центральная лестница в основном здании нашего института), либо вне здания.
— Согласно ФЗ №123 от 22.07.2008 лестницы . предназначенные для эвакуации людей при пожаре, подразделяют на следующие 3 типа.
1 – внутренние, размещаемые в лестничных клетках.
2 – внутренние открытые.
3 – наружные открытые.
— Согласно ФЗ №123 от 22.07.2008 в зависимости от характера возможного задымления при пожаре лестничные клетки бывают.
— Обычные лестничные клетки подразделяют на следующие 2 типа.
Л1 — с остекленными или открытыми проемами в наружных стенах на каждом этаже.
Л2 – с естественным освещением через остекление или открытые проемы в покрытии.
— Для обеспечения безопасной эвакуации людей из здания в случае пожара в зданиях повышенной этажности согласно п. 5.15* СНиП 21-01-97* предусматривают так называемые незадымляемые лестничные клетки следующих 3-х типов.
Н1 — с входом в лестничную клетку с этажа через наружную воздушную зону по открытым переходам (при этом должна быть обеспечена незадымляемость перехода через воздушную зону.
Н2 – с подпором воздуха в лестничную клетку при пожаре.
Н3 – с входом в лестничную клетку с этажа через тамбур-шлюз с подпором воздуха (постоянным или при пожаре.
Тамбур — проходное пространство между дверями (помещение), служащее для защиты от проникновения холодного воздуха, дыма, запахов, взрывоопасных паров и газов при входе в здание, лестничную клетку и другие помещения.
— Кроме того, согласно п. 5.15* СНиП 21-01-97* для подъема пожарных при тушении пожара и проведении спасательных работ используют наружные пожарные лестницы двух типов.
П1 — вертикальные . они как правило, не достают до земли на высоту 2,5 м (высота »лестницы палки» ) и возвышаются над кровлей не менее, чем на 0,5 м. Ширина лестницы — 600-700 мм.
П2 – маршевые – с уклоном не более 6:1.
· Окна — служат для освещения и вентиляции помещений.
· Двери — для сообщения между помещениями и наружной средой.
Таким образом, конструктивные элементы здания и отдельные строительные конструкции по характеру восприятия нагрузок разделяют на: самонесущие, несущие, ограждающие и комбинированные.
· Самонесущие — конструктивные элементы здания (строительные конструкции), которые воспринимают нагрузки только от собственного веса.
· Несущие конструктивные элементы здания и строительные конструкции – те, которые воспринимают нагрузки не только от собственного веса, но от других, опирающихся на них конструкций, или временные нагрузки (либо и те и другие.
· Ограждающие конструкции предназначены для изоляции внутренних объемов здания от внешней среды и помещений между собой (они не выполняют несущей функции.
· Комбинированные конструктивные элементы (строительные конструкции), которые выполняют и несущую и ограждающую функции одновременно.
Классификация конструктивных элементов здания и строительных конструкций по характеру восприятия нагрузок.
Элементы здания (конструкции.