Здания на отдельных опорах реферат

Обновлено: 05.07.2024

Архитектурное проектирование решает комплексные задачи, в которых функция, конструкция и художественная форма выступают как единое целое. Конструктивной схемой здания называют систему вертикальных (стены, столбы) и горизонтальных (перекрытия, покрытия) элементов, которые обеспечивают зданию пространственную жесткость. Конструктивные схемы зависят от типа и расположения вертикальных и горизонтальных элементов несущего остова здания.

Содержание работы

Введение 3
1. Виды конструктивных схем зданий 4
2. Бескаркасные здания 5
3. Каркасные здания 7
Заключение 12
Список используемой литературы 13

Файлы: 1 файл

РЕФЕРАТ.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Владимирский государственный университет имени

Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Кафедра экономики и стратегического управления

1. Виды конструктивных схем зданий 4

2. Бескаркасные здания 5

3. Каркасные здания 7

Список используемой литературы 13

Исторически сложились три конструктивных системы, известные с древних времен:

- стоечно-балочная (или каркасная), в которой горизонтальный элемент (балка) работает на изгиб;

- сводчатая и арочная, в которых материал работает на сжатие, передавая с верхних элементов на нижние нагрузку и собственный вес;
- подвесная, в которой горизонтальные элементы работают на растяжение.

Каждой системе соответствовал материал, наиболее всего к ней подходивший.

1. Виды конструктивных схем зданий

В современном массовом строительстве не требуется перекрывать большие пролеты, поэтому в основном используют три схемы стоечно-балочной системы.

1. Бескаркасная, с несущими наружными и внутренними стенами (с продольными или с поперечными). Причем несущими могут быть продольные стены, поперечные или и продольные и поперечные.

2. С неполным каркасом: внутренний каркас и несущие наружные стены.

3. Каркасная (с полным каркасом), т. е. с несущими отдельными опорами. Состоит она из вертикально поставленных стоек (колонн) и опирающихся на них балок (прогонов).

Соединение вертикальных и горизонтальных элементов конструкции может допускать вращение одного элемента относительно другого; такое соединение, допускающее изменять геометрическую форму сопряжения, называется шарнирным.

Если соединение горизонтальных и вертикальных элементов заделано намертво с целью увеличения жесткости конструкции, такое сопряжение называется жестким. В этом случае из стоечно-балочной система превращается в рамную с жесткими узлами рамы, а балка - в ригель - горизонтальный элемент рамы.

Жесткость конструкции может достигаться введением жестких плоскостей - диафрагм жесткости. Постановка вместо внутренних несущих стен отдельных опор (колонн), соединенных ригелями (балками перекрытий), с опиранием на ригели плит перекрытий дает возможность перекрыть большие пространства, внутри которых можно изменить размеры помещений, передвинув перегородки - ограждающие конструкции. Так возникает понятие гибкой планировки - возможности в процессе эксплуатации здания менять расположение и размеры помещений.

Рис. 1. 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

2. Бескаркасные здания

Опыт строительства показывает, что наиболее сложное место - стыки стеновых панелей между собой и с панелями перекрытий. Стык между панелями должен обеспечивать долговечность, прочность, тепло- и звукоизоляцию. Немаловажны простота монтажа, малая трудоемкость и экономичность.

Горизонтальные стыки наружных панелей бывают с противодождевым барьером и без него, плоским и внахлестку. Стыки могут быть защищенными водоотбойными лентами, заделанными уплотняющими материалами или закрытыми снаружи.

Стыки панелей могут быть открытыми, в таких стыках водоотбойная лента защищает от проникновения влаги внутрь стыка, но наиболее часто устраивают закрытые стыки, которые снаружи защищены цементным раствором и герметизирующими мистиками.

По способу заделки стыки бывают утепленные или замоноличенные (обычно легким бетоном). При таком решении образуется пространственный каркас, обладающий значительной устойчивостью и потому часто используемый для зданий повышенной этажности.

В массовом жилищном строительстве панели наружных стен между собой и с панелями внутренних стен соединяются петлевыми связями, предусмотренными в двух уровнях каждой панели.

Связи верха панелей состоят из скоб, вставляемых по месту при помощи монтажно-гибочного кондуктора в отверстия монтажных диафрагм (косынок) предварительно на ДСК, приваренных к петлевым арматурным выпускам. Для 9- и 12- этажных зданий в верхнем уровне панелей предусматривается вторая петлевая связь, аналогичная первой, но без диафрагмы.

Бескаркасные здания из кирпича и мелких камней и блоков возводят обычно с продольными несущими наружными и внутренними стенами. Поперечные стены в таких зданиях устраивают преимущественно в лестничных клетках, в местах, где проходят дымовые и вентиляционные каналы, а также в промежутках между ними для придания большей устойчивости продольным стенам и зданиям в целом. В зданиях с поперечными несущими стенами продольные наружные стены — самонесущие, а перекрытия опираются на поперечные стены. Возводятся также бескаркасные здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены.

Бескаркасные крупноблочные здания со стенами из бетонных и других блоков имеют конструктивные схемы с поперечными и продольными несущими стенами. Общественные многоэтажные здания чаще возводят с продольными несущими стенами. При этом в зависимости от ширины здания может быть не одна, а две внутренние продольные стены.

Бескаркасные крупнопанельные здания бывают: с тремя продольными несущими стенами; с поперечными несущими стенами-перегородками, устанавливаемыми с малым или большим шагом (расстоянием) друг от друга.

В домах с поперечными несущими стенами-перегородками все основные элементы несущие: поперечные стены-перегородки, внутренняя продольная и наружные стены. Панели перекрытий имеют опоры по четырем сторонам. При этом наружные стеновые панели /, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считают также несущими. Перегородочные панели и панели внутренней продольной стены в таких домах изготовляют из тяжелого (конструктивного) бетона. Панели наружных стен изготовляют из легких бетонов или трехслойными: из тяжелого бетона с теплоизолирующими вкладышами.

Пространственная жесткость бескаркасных зданий обеспечивается несущими наружными и внутренними поперечными стенами, в том числе стенами лестничных клеток, связанными с наружными продольными стенами, а также междуэтажными перекрытиями, связывающими стены и разделяющими их по высоте здания на отдельные ярусы.

3. Каркасные здания

Каркасными сооружают, как правило, общественные и административные здания. В последние годы строят также и каркасные многоэтажные жилые дома. В зданиях с полным каркасом несущий остов состоит из колони и ригелей, выполняемых в виде балок для опирания конструкций перекрытий. Скрепленные между собой колонны и ригели образуют несущие рамы, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки здания. Наружные стены в зданиях этого типа выполняются навесными или самонесущими. Навесные ненесущие стены в виде навесных панелей прикрепляют к наружным колоннам каркаса. Самонесущие наружные стены опираются непосредственно на фундаменты или на фундаментные балки, устанавливаемые по столбчатым фундаментам. Самонесущие стены прикрепляются к колоннам каркаса.

Здание любого типа должно быть не только достаточно прочным: не разрушаться от действия нагрузок, но и обладать способностью сопротивляться опрокидыванию при действии горизонтальных нагрузок, и иметь пространственную жесткость, т. е. способность как в целом, так и в отдельных его частях сохранять первоначальную форму при действии приложенных сил.

Пространственная жесткость каркасных зданий обеспечивается: совместной работой колонн, связанных между собой ригелями и перекрытиями и образующих геометрически неизменяемую систему; установкой между колоннами стенок жесткости / или стальных вертикальных связей; сопряжением стен лестничных клеток с конструкциями каркаса; укладкой в междуэтажных перекрытиях (между колоннами) панелей-распорок.

Для зданий повышенной этажности весьма целесообразно использование каркасно-панельной системы. В этом случае здания могут иметь большие свободные от перегородок помещения, что необходимо для общественных зданий. Строят каркасно-панельные здания с полным и неполным каркасом. Конструктивные схемы таких зданий могут быть с поперечным расположением ригелей, а также с продольным и поперечным расположением ригелей.

Здания каркасной конструкции имеют преимущественно общественное назначение (номенклатура сборных элементов заводского изготовления для каркасных зданий представлена в унифицированной серии конструкций ИИ-04). В СССР каркасные здания, имеют основную планировочную сетку размером 6X6 м. Дополнительные параметры - 4,5 и 3 м. Кроме того, для отдельных уникальных зданий используется сетка 6X9 м.

Высота этажей имеет градацию: 3; 3,3; 3,6 и 4,2 м.

Колонны каркаса могут быть на один и два этажа.

Каталогом колонны предусмотрены для двух высот этажей 3,3 и 4,2 м. Колонны имеют поперечное сечение 300X300 ..мм, для нижних этажей 400X400 мм. Стыки колонн предусмотрены на уровне верха перекрытий, обычно на высоте 600 мм от верха панели.

Типовой стык колонн при непосредственном опирании одной на другую решается при помощи стальных оголовников на концах колонн, приваренных к их арматуре или сваркой заранее выпущенных стержней. Во избежание эксцентричной передачи нагрузки от верхних колонн на нижнюю верхний оголовок имеет стальную центрирующую прокладку. Монтаж производится при помощи металлических кондукторов. В любом случае после сварки закладных элементов должна быть выполнена защитная антикоррозионная обработка и тщательное омоноличивание стыков.

Ригели каркаса бывают высотой 450 мм и имеют в нижней части уступы (с двух или с одной стороны) для опирания плит перекрытий. Концы ригелей опирают на консоли колонн, а затем закрепляют сваркой. Таким образом, колонны и ригели каркаса образуют систему многоэтажных поперечных и продольных рам.

В практике строительства каркасных зданий существует ряд вариантов крепления ригелей к колоннам. Среди них наиболее часто применяется крепление на скрытую консоль, на опорное стальное стремя, представляющее собой замоноличенный узел, а также платформенный стык.

Пространственная жесткость каркасных панельных зданий обеспечивается совместной работой элементов каркаса, перекрытий, связями или панелями, устанавливаемыми в плоскости каркаса, или вертикальными диафрагмами жесткости, образованными отдельно стоящими Стенами.

По наружному периметру здания к колоннам каркаса крепятся навесные панели.

Материал панелей этих стен сходен с материалом панелей стен крупнопанельных зданий, но навесные стены более разнообразны по архитектурному и конструктивному решению.

Наиболее эффективными из них являются панели из легких и ячеистых бетонов, из алюминия, алюминиевых сплавов и асбестоцемента.

Рис.2. 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.

Стеновые легкобетонные панели выпускают марок 35, 50 и 75, с объемной массой до 900 кг/м 3 . Панели из ячеистых бетонов выпускают марок 25 и 35, с объемной массой до 600 кг/м 3 . Панели армируют сварными пространственными каркасами и обеспечивают закладными стальными деталями для навески панелей на колонны каркаса.

Резван Игорь Васильевич – кандидат технических наук, доцент Донского государственного технического университета.

Аннотация: Здания на опорах до настоящего момента остаются редким явлением. Они разнообразят городскую среду, способствуют повышению ее комфортности, увеличению доли полезной площади застройки, обеспечивают защиту от затопления, обладают массивными опорами, сечения которых можно уменьшить путем замены на трубобетонные элементы.

Ключевые слова: Здание на опорах, свободный этаж, открытое пространство, трубобетонные колонны.

Здания на опорах до настоящего момента остаются редким явлением в городской среде и самим фактом своего существования привлекают внимание прохожих опровергая стереотипы.

К ярким представителям отечественных памятников архитектуры на опорах можно отнести Жилой дом на Новинском бульваре в Москве М. Я. Гинзбурга, И. Ф. Милиниса и С.Л. Прохорова [3] (рис.1).

Рисунок 1. Дом Наркомфина. Жилой дом на Новинском бульваре в Москве. М. Я. Гинзбург, И. Ф. Милинис и С.Л. Прохоров.

Сам М.Я Гинзбург приводил следующее обоснование наличия первого открытого этажа на опорах в многоквартирном доме:

Низкая пригодность первого этажа для жилья из отсутствия приватности
Низкая стоимость аренды (низкая оценка) квартир на первом этаже
Заманчивая композиция, позволяющая открыть пространство взгляду человек.

Столбы опоры.
Плоские крыши-террасы.
Свободная планировка.
Ленточные окна
Свободный фасад

Одной из ярких ранних примеров реализации этих принципов является Вилла Савой, спроектированная Ле Корбюзье для промышленника Пьера Савой (рис.2).

Рисунок 2. Вилла Савой загородный дом в парижском предместье Пуасси. Ле Корбюзье.

В 1945-1952 годах возводится знаменитая Марсельская жилая единица [4] (рис.4) на мощных опорах в дальнейшем, получивших устойчивое название по псевдониму автора проекта: опоры Ле Корбюзье (рис. 3).

Рисунок 3. Опоры Ле Корбюзье формируют 1 открытое дворовое пространство Марсельской жилой единицы.

Рисунок 4. Марсельская жилая единица. Ле Корбюзье.

В дальнейшем по прообразу Марсельской жилой единицы как самим Ле Корбюзье, так и его последователями было создано не мало зданий открытым первым этажом на опорах в том числе в СССР Дом Авиаторов на Береговой улице (рис. 5) и дом № 2 на Большой Тульской улице в Москве

Рисунок 5. Дом Авиаторов. Меерсон А. Д.

Создание опор Ле Корбюзье ознаменовало переход к использованию двух каркасных систем в зданиях на опорах: каркас нижней части с укрупненной ячейкой и увеличенным сечением опор и регулярный каркас или бескаркасная верхняя часть. Вызванная укрупнением каркаса массивность опор несколько снижает привлекательность здания, однако применение трубобетонных колонн позволит значительно уменьшить сечения опор 6.

Рисунок 6. Дом № 2 на Большой Тульской улице в г. Москва. В.Д. Бабад, В.Л. Воскресенский, Л.В. Смирнова и В.Ш. Барамидзе.

Следует отметить, что реализация проектов всех вышеперечисленных многоквартирных домов стала возможна лишь при полном (как в случае с Ле Корбюзье) или частичном освобождении авторов от оков, действовавших на момент проектирования норм архитектурно-строительного проектирования в рамках осуществления грандиозных социальных экспериментов.

В современной архитектуре существует множество примеров, когда именно создание уникального архитектурного образа здания остается основной, если не единственной причиной установки здания на опоры.

Рисунок 7 Задние юстиции в Лазике, Грузия.

Тем не менее, существуют обстоятельства, при которых нормы проектирования не всегда препятствуют или усложняют проектирования зданий на опорах, а даже наоборот требуют размещения здания на опорах. Так проще всего предотвратить интенсивную теплопередачу и размораживание основания в виде вечной мерзлоты, деформацию здания (рис. 8).

Рисунок 8. Производственное здание в зоне вечной мерзлоты.

Аналогично решается проблема обеспечением безопасности в зонах подтопления. Особую популярность здания на опорах приобрели на черноморском побережье в период проектной амнистии после отказа от обязательной экспертизы одно- и многоквартирных домов с количеством этажей не более трех и непроизводственных зданий с количеством этажей не более двух в период с 2007по август 2018 г. Градостроительный кодекс императивно стимулировал застройщиков, стесненных площадью участка, временными рамками строительства и средствами на прохождения все возможных инстанций согласования проекта ограничить количество этажей только рентабельными. Расположение участка на пересеченном рельефе, в зоне подтопления горной реки – приподнять выстраданные площади над отметкой уровня розлива реки (рис. 9).

Рисунок 9. Визуализация проекта двухэтажной гостиницы на Черноморском побережье.

Очевидно, что проветриваемое пространство проезда (прохода) под зданием в случае с малоэтажной застройкой (рис. 9), не наделенное собственным функционалом при проектировании, в условии дефицита полезной площади участка, возможности расширения рано или поздно в течении жизненного цикла объекта может его обрести в первую очередь в виде стихийной или организованной парковки при соблюдении требований противопожарной безопасности.

Итак, исходя из имеющегося исторического архитектурно-строительного опыта можно сделать вывод о том, что основными предпосылками проектирования зданий на опорах:

Отсутствие возможности, технико-экономическая нецелесообразность устройства подвального или цокольного этажа;
Ограничение количества этажей здания;
Борьба с возможность затопления со стороны прилегающих водных объектов;
Создание единого экологического ареала, не прерываемого стенами здания;
Создание уникального архитектурного образа здания.

К недостаткам зданий на опорах можно отнести

усложнение конструктивной схемы;
вынужденное устройство нижнего технического этажа для разводки сетей, либо многочисленных опусков сетей вдоль существующих опор либо в фальшколоннах;
Увеличение площади поверхности теплообмена за счет плиты пола нижнего этажа;
риск утраты уникального архитектурного облика в течение жизненного цикла объекта, при маргинализации собственников и возникновении соблазна увеличить площадь здания за счет пространства между опорами;
нормативное ограничение функционального использования свободного пространства под зданием.

Современный уровень развития промышленности строительных материалов и уровень развития электронно-вычислительной техники, специализированного программного обеспечения позволяет с оптимизмом смотреть на перспективы разработки и реализации новых ярких проектов зданий на опорах в том числе трубобетонных, способных не только впечатлить, но и повысить качество жизни людей.

Актуальность изучения данной темы обусловлена растущими темпами строительства в городах. Для улучшения качества содержания и обслуживания зданий и сооружений, а также для обеспечения их надежности и долговечности необходимы глубокие знания в области проектирования, конструирования и устройства инженерно-технических систем зданий и сооружений.

Содержимое работы - 1 файл

Копия ТОН_КиселеваАА_134ЗУ-31.docx

Здания — это наземные сооружения, имеющие внутреннее пространство, предназначенное для проживания, труда, удовлетворения тех или иных нужд человека и общества (жилые дома, производственные корпуса, клубы, больницы и т.п.). Термин здание неприменим к наземным сооружениям, не имеющим такого внутреннего пространства (мостам, транспортным эстакадам, градирням и т.п.), а также ко многим подземным и подводным сооружениям (тоннелям, плотинам и т.п.). Эти постройки носят название инженерных сооружений или, для краткости, просто сооружений. К ним относятся также и формально похожие на здания многоярусные этажерки промышленных предприятий, предназначенные для периодического обслуживания технологического оборудования, водонапорные башни и другие подобные сооружения.

Понятие здания и его конструктивные элементы

Зданием называют наземное строение, имеющее внутреннее пространство, предназначенное или приспособленное для того или иного вида человеческой деятельности.

Все здания и сооружения независимо от материалов, из которых они выполнены, их назначения и внешнего вида состоят из конструктивных элементов, выполняющих определенные функции. К основным конструктивным элементам относятся:

несущие, воспринимающие на себя основные нагрузки, возникающие в самом здании или сооружении, и внешние нагрузки (ветровая и снеговая нагрузки, сейсмические нагрузки);
ограждающие, отделяющие одно помещение внутри здания или сооружения от другого, защищающие их от атмосферных воздействий и обеспечивающие в них необходимые температурные и звукоизоляционные условия;
конструкции, совмещающие несущие и ограждающие функции.

Основными элементами здания или сооружения являются: фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, крыша, перегородки, лестницы, окна и двери, фонари.

Фундаментом называют подземную конструкцию, которая воспринимает нагрузки от здания и передает ее основанию - грунту. Плоскость, которой фундамент опирается на грунт, называется подошвой фундамента. Расстояние по вертикали от поверхности земли до подошвы фундамента называют глубиной заложения фундамента.

Стены, отделяющие помещения от внешнего пространства - наружные - или от соседних помещений - внутренние, бывают:

несущими, т. е. воспринимающими кроме собственного веса нагрузку от перекрытий и крыши, давление ветра и передающими эти нагрузки фундаменту;

самонесущими, т. е. воспринимающими кроме собственного веса давление ветра и передающими эти нагрузки фундаменту;

ненесущими, т. е. опирающимися на каркас и воспринимающими только собственный вес в пределах одного этажа.

Огнестойкая, преимущественно глухая стена, проходящая через все элементы сооружения, называется брандмауэром.

Отдельными опорами называют столбы, или колонны, которые поддерживают перекрытия, крышу, а в некоторых случаях и стены и передают нагрузки от них на фундамент.

Перекрытиями называют конструкции, разделяющие здание или сооружение по высоте на этажи. Перекрытия принимают и передают на стены и отдельные опоры нагрузки от людей, оборудования и других предметов, а также обеспечивают пространственную жесткость здания или сооружения. Перекрытие над подвалом называют подвальным; перекрытия, разделяющие наземные этажи, называют междуэтажными, а отделяющие верхний этаж от чердака - чердачными.

Крыша является верхним ограждением здания или сооружения, защищающим его от атмосферных воздействий и ветра. Водонепроницаемую оболочку крыши называют кровлей. Пространство между крышей и верхним перекрытием здания называют чердаком. В некоторых случаях чердачное перекрытие объединяют с крышей в одну конструкцию, которую называют бесчердачным покрытием, или совмещенной крышей.

Перегородками называют внутренние стены, которые делят этажи на отдельные помещения. Перегородки могут быть несущими и ненесущими, когда кроме собственного веса они другой нагрузки не несут.

Окна служат для освещения естественным светом и для проветривания помещений.

Если для освещения и проветривания промышленных зданий недостаточно окон, в ряде случаев в покрытиях зданий устраивают фонари. Кроме перечисленных в состав здания входят и другие конструктивные элементы (крыльца, балконы).

В зданиях и сооружениях предусматривают санитарно-технические устройства (отопление, вентиляцию, иногда кондиционирование воздуха, газоснабжение, печные очаги, холодное и горячее водоснабжение, канализацию, мусоропроводы), а также искусственное освещение.

Несущие элементы - фундаменты, стены, отдельные опоры, прогоны, перекрытия - в совокупности составляют несущий остов здания, обеспечивающий его прочность и устойчивость. По виду несущего остова различают здания с несущими наружными и внутренними стенами и каркасные. В некоторых случаях применяют комбинированные схемы - коробчатую с несущими наружными стенами и внутренним каркасом и др.

В зданиях с несущими стенами нагрузку от перекрытий и крыши воспринимают продольные и поперечные стены; пространственную жесткость здания обеспечивают перекрытия, внутренние стены и лестничные клетки. Плиты перекрытий в зданиях с продольными несущими стенами располагают поперек зданий с передачей нагрузки на наружные и внутренние стены. В зданиях с поперечными несущими стенами плиты перекрытий размещают вдоль здания. Наружные стены в этом случае несут нагрузку от собственного веса, крыши и ветра.

В каркасных зданиях несущий остов состоит из стоек-колонн, размещаемых по периметру и внутри здания, и горизонтальных связей (прогонов, балок, ригелей), на которые опираются перекрытия. Такой каркас называют полным, т. е. воспринимающим нагрузки. Наружные и внутренние стены, служащие заполнением каркаса, в этом случае являются только ограждением. Если стойки-колонны расположены только внутри здания с несущими наружными стенами, каркас называется неполным.

Расстояние между осями колонн в продольном направлении здания называют шагом, а поперек здания - пролетом.

В крупнопанельных зданиях иногда продольные и поперечные стены являются несущими, а вместе с перекрытиями, выполняемыми из крупных размером на комнату панелей, образуют коробчатый несущий остов здания.

При проектировании одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий применяют, как правило, каркасную схему. Конструктивными элементами этих зданий являются колонны, подкрановые балки, подстропильные фермы, балки или фермы, прогоны и плиты покрытий и панели. Стойки (колонны) и несущие элементы покрытия (балки, фермы) образуют поперечные рамы каркаса, которые в продольном направлении связаны элементами покрытия - плитами и прогонами, а в плоскости наружных стен крепятся, с помощью подкрановых и обвязочных балок. В некоторых случаях преимущество отдается многопролетным зданиям с плоскими покрытиями, которые носят название блокированных. Малопролетные здания в основном бывают павильонного типа и только в отдельных случаях сблокированными.

Проблема жилища – одна из острейших проблем человечества. Успешность решения этой проблемы существенно зависит от качества проектирования, возведения и последующего содержания зданий.

Поэтому здания должны, прежде всего, соответствовать своему назначению, а также удовлетворять требованиям прочности и устойчивости, необходимой капитальности, экономичности и архитектурной выразительности. Прочность здания определяется его пространственной жесткостью, т. е. прочностью совокупности его конструктивных элементов и надежностью связей между ними. Экономичность здания зависит в основном от соответствия его размеров заданной технологии и от применения рациональных конструкций и материалов, отвечающих эксплуатационным требованиям. Конструкции всех зданий должны быть индустриальными и обеспечивать возможность высокопроизводительных способов производства работ. Архитектурную выразительность современным зданиям придают простые и строгие архитектурные формы (без излишних декоративных украшений), пропорциональность отдельных частей и качественное выполнение работ.

Рассмотрение конструктивных типов гражданских, каркасных и бескаркасных зданий. Описание архитектурно-конструктивных элементов, формирующих индивидуальный облик здания. Классификация зданий по назначению, по степени долговечности, по конструкции стен.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	24.11.2015
Размер файла	797,1 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Конструктивные типы зданий

2. Архитектурно-конструктивные элементы стен

3. Классификация зданий

3.1 Типология жилых зданий

Здания - это наземные сооружения, предназначенные для проживания, труда, удовлетворения различных нужд человека и общества (жилые дома, производственные корпуса, больницы, клубы и т.д. ).

Постройки технического назначения (мосты, плотины, трубы и т.д.), не связанные с пребыванием людей, называют сооружениями.

В соответствии с назначением здания могут быть:

Жилые - для постоянного или временного проживания (дома, общежития, гостиницы и т.д.);

Общественные- для социального обслуживания и для размещения административных учреждений ( школы, кинотеатры, поликлиники, заводоуправления);

Промышленные - для размещения различных производств ( цеха, котельные, мастерские, гаражи и т.д.);

Жилые и общественные здания составляют группу гражданских зданий - предназначенных для проживания и обеспечения бытовых, общественных и .культурных потребностей человека

Внутреннее пространство здания состоит из отдельных помещений. Совокупность всех помещений, полы которых расположены в одном уровне образуют этаж здания. В зависимости от расположения имеют названия:

Подвал - этаж, полностью или большей частью заглубленный в землю

Полуподвальный (цокольный) - этаж, уровень пола которого заглублен от уровня тротуара или отмостки не более чем на половину высоты помещения;

Надземный - этаж ( первый, второй и т.д.),расположенный выше уровня земли;

Чердачный (чердак) - этаж, расположенный между крышей и перекрытием над последним этажом здания ;

Мансардный этаж (мансарда) размещен внутри чердачной части здания.

Технический - этаж, предназначенный для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций. Может быть в нижней (техническое подполье), верхней (технический чердак) части здания, а также в средней части здания. Высота зависит от вида оборудования и коммуникаций.

Материальная оболочка здания состоит из конструктивных элементов - самостоятельных частей или элементов здания, каждый из которых выполняет определенное назначение (стены, фундаменты, крыши и т.д.).

Конструктивные элементы подразделяют на:

несущие - воспринимающие все виды нагрузок и воздействий силового характера, возникающие в здании и передающие их через фундамент на грунт;

ограждающие - изолирующие пространство здания от внешней среды, разделяющие это пространство на отдельные помещения и защищающие эти помещения и пространство здания от всех видов воздействий несилового характера

Силовыми (механическими ) нагрузками являются: нагрузки от собственной массы частей здания, людей, оборудования, снега, давления ветра и т.д.

Воздействия несилового характера: атмосферные осадки, тепло и влага, шум и вибрация.

1. Конструктивные типы зданий

Конструктивные элементы здания: фундаменты, стены, перекрытия соединяясь между собой образуют несущий остов.

По особенностям расположения несущих элементов различают конструктивные типы зданий:

бескаркасный ( с несущими стенами ) в виде системы ячеек, образованных стенами и перекрытиями;

каркасный в виде многоярусной пространственной системы, состоящей из колонн и междуэтажных перекрытий;

с неполным каркасом нагрузку от междуэтажных перекрытий воспринимают наружные стены вместе с колоннами;

Рис 1 Конструктивные типы гражданских зданий

а - бескаркасный; б - каркасный; в - неполный каркасный; 1 - несущие стены; 2 - междуэтажные перекрытия; 3 - колонны; 4 - ригели; 5 - самонесущие стены

Рис 2 Конструктивные схемы каркасных зданий

а - с поперечным расположением ригелей; б - с продольным расположением ригелей; в - безригельное исполнение; 1 - самонесущие стены; 2 - колонны; 3 - ригели; 4 - плиты междуэтажных перекрытий; ; 5 - надколонная плита перекрытия; 6 - межколонные плиты; 7 - панель-вставка

Рис. 3 Конструктивные схемы бескаркасных зданий

а - с продольным расположением несущих стен; б - с поперечным расположением несущих стен; в - перекрестная; 1 - наружные и внутренние несущие стены; 2 - плиты междуэтажных перекрытий; 3 - наружные самонесущие стены; 4 - торцовая несущая стена; 5 - продольные и поперечные несущие стены; 6 - плиты перекрытия

2. Архитектурно-конструктивные элементы стен

Индивидуальный облик здания зависит от конструкции наружных стен, от расположения архитектурно-конструктивных элементов. К таким элементам относят:

ЦОКОЛЬ - это нижняя часть наружных стен, несколько выступающая или западающая за внешнюю плоскость стены облицованная керамической плиткой, природным камнем или оштукатуренная цементным раствором.

ПРОЕМЫ - это отверстия в стенах для окон и дверей. Боковые и верхнюю плоскости проемов называют откосами. Обрамление проемов называют наличником.

ПЕРЕМЫЧКИ - это конструкции, перекрывающие проем сверху. Перемычки бывают железобетонные брусковые или арочные, выложенные из кирпича.

КАРНИЗ - горизонтальный выступ из плоскости стены (венчающий, промежуточные карнизы - протянутые по фасаду между этажами).

ПАРАПЕТ - прямоугольное завершение верха стены, выступающее выше венчающего (верхнего) карниза (парапеты глухие, балюстрады).

ФРОНТОН - треугольная плоскость стены, ограниченная двумя скатами крыши и отделенная снизу карнизом, ограждающий чердачное пространство.

АТТИК - парапетная стена над карнизом с надписями или скульптурой. Аттиковый этаж, выложенный выше венчающего карниза здания.

САНДРИКИ - карнизы над проемами окон и дверей.

БАЛКОН - это площадка, выступающая за пределы плоскости стены и имеющая ограждение. Несущей конструкцией балкона является плита, заделанная в стену, имеющая небольшой уклон от здания.

ЭРКЕР - выступающий объем из плоскости наружных стен. Несущая конструкция эркера железобетонная плита перекрытия.

ЛОДЖИЯ - открытое с одной стороны помещение на фасаде здания. Пол в лоджии устраивают с уклоном наружу.

Рис 4. Архитектурно-конструктивные элементы , формирующие индивидуальный облик здания

1 - цоколь; 2 - оконный проем; 3 - рядовой простенок; 4 - угловой простенок; 5 - перемычка; 6 - поясок (промежуточный карниз);

7 - венчающий карниз; 8 - сандрик (карниз над отдельным проемом);

9 - брусковые перемычки

Рис.5 . Архитектурные и конструктивные элементы стен

а - цоколь, облицованный плиткой; б - то же подрезной (из бетонных блоков); в - простенок и оконные проемы; г - проем, перекрытый перемычкой; д - арочная перемычка; е - местные утолщения стен; ж - верхние завершения стен; 1 - четверти, обрамляющие проем; 2 - перемычки, перекрывающие проем; 3 - откосы (верхний и боковой ); 4 - простенок; 5 - брусковые перемычки; 6 - плита междуэтажного перекрытия; 7 - несущая перемычка; 8 - пилястра; 9 - раскреповка; 10 - фронтон; 11 - парапет;

Рис 6 Балкон (а), эркер (б), лоджия (в)

1 - несущая железобетонная плита; 2 - ограждение балкона; 3 - стена эркера; 4 - поперечные стены здания

Балкон - выносная площадка, по наружной стене здания (до 1,2 м), имеющая ограждение по трем сторонам высотой до 1,0 м. Несущей конструкцией балкона является заделанная в стену плита, которая имеет небольшой уклон от здания.

Лоджия - площадка по наружной стороне здания со стеновым ограждением по боковым сторонам. Они могут быть встроенными в объем здания или выносными.

Лоджия - глубокая фасадная ниша (пространство), образованное отодвинутой внутрь здания частью фасадной стены с боковыми стенками. Она защищена решеткой,(балюстрадой или колоннами)

Эркер - выступающий закрытый объем за плоскость наружной стены. Они увеличивают площадь помещений, улучшают их инсоляцию, повышают градостроительную маневренность домов с односторонне ориентированными квартирами, обогащают наружный фасад зданий. Могут устраивать на всю высоту здания или начинать со второго (третьего) этажей.

конструктивный здание архитектурный

3. Классификация зданий

Классификацию, т. е систематизацию зданий осуществляют по следующим признакам :

По назначению:

По конструкции стен:

мелкоэлементные (из кирпича, керамического камня, мелких блоков);

крупноэлементные ( из крупных блоков, панелей, объемных блоков);

по степени долговечности

( т.е. способности конструктивных элементов сохранять требуемые эксплуатационные качества) делятся на :

первая - со сроком службы до 150 лет;

вторая - от 50 - 100 лет;

третья - от 20 - 30 лет ;

четвертая - до 20 лет (временные здания);

по степени огнестойкости:

(т.е. по способности конструкций сохранять при воздействии огня функции ограждающих и несущих элементов)

I - 3 ч (предел огнестойкости );

IV - с деревянными оштукатуренными поверхностями;

V - с деревянными неоштукатуренными поверхностями;

По благоустройству и инженерному оборудованию

По классам т.е. по совокупности требований касающихся степени

долговечности, огнестойкости и других эксплуатационных качеств.

Класс здания устанавливает проектная организация, разработавшая рабочие чертежи.

Класс здания по капитальности - это совокупность свойств, присущих зданию в целом, его народнохозяйственное и градостроительное значение, а также комплекс важнейших требований к зданию и его элементам. Класс здания - это уровень этих требований. Установлены 4 класса зданий по капитальности:

I класс- Крупные общественные здания(музеи, театры); правительственные учреждения, жилые дома высотой более 9 этажей; крупные электростанции;

II класс - Общественные здания массового строительства - школы, больницы, детские учреждения, административные здания, предприятия торговли и питания; жилые дома высотой 6 - 9 этажей, крупные производственные здания;

III класс - Жилые дома не более 5 этажей, общественные здания небольшой вместимости;

IV класс - Малоэтажные жилые дома; временные общественные здания; производственные здания , рассчитанные на эксплуатацию в течение короткого времени;

3.1 Типология жилых зданий

Для классификации жилых зданий используют следующие характеристики:

Назначение -подразделяют на три основные группы:

Квартирного типа , для посемейного заселения , предназначены для проживания основных групп населения; в качестве жилой ячейки - квартира и открытые пространства общего пользования; также относят индивидуальные дома с открытой (полузакрытой ) системами обслуживания, с жилой ячейкой -домом и открытыми пространствами общего пользования;

Специализированные, с закрытой системой обслуживания, в качестве жилой ячейки - номер (жилая комната), с открытыми пространствами ограниченного пользования; для проживания , лечения, обучения социальных групп с ярко выраженными отличиями в образе жизни - туристов, престарелых, учащихся и др. Это -общежития, гостиницы, интернаты.

Рекреационные, без системы обслуживания для сезонного отдыха горожан; с жилой ячейкой в виде жилого дома. Это - дома отдыха, санатории, пансионаты.

Длительность проживания:

Постоянного проживания - индивидуальные и жилые дома квартирного типа;

Длительного проживания - интернаты;

Временного проживания - общежития ;

Кратковременного проживания -гостиницы;

3. По этажности:

Малоэтажные I группы (1 - 2 этажа) - для усадебной застройки;

Малоэтажные II группы (2 - 4 этажа) - для застройки высокой плотности;

Средней этажности ( 4 - 5 этажей);

Повышенной этажности (6 - 9 этажей);

Многоэтажные (10 - 29)

Высотные (от 30 этажей и более);

4. По числу квартир :

Одноквартирные (односемейные, индивидуальные);

Спаренные (двухквартирные) - на две семьи;

Малоквартирные - от 3 до 8 квартир;

Многоквартирные - более 8 квартир.

По конструктивному решению (строительная система здания):

Крупноблочные (многорядной, двухрядной разрезки);

Штучных материалов (кирпич различного типа и малые блоки).

По наличию лифтов

Безлифтовые - до 5 этажей;

Лифтовые - от 6 этажей.

Проблема жилища - одна из острейших проблем человечества. Успешность решения этой проблемы существенно зависит от качества проектирования, возведения и последующего содержания зданий. Поэтому в данном конспекте лекций большое внимание уделено изучению вопросов, знание которых необходимо для эффективного управления объектами недвижимости: современных объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений, также устройства инженерно-технических систем зданий.

Белоконев Е.Н., Абуханов А.З., Чистяков А.А. Основы архитектуры зданий и соружений: Учеб. пособ. - Р-н-Д, 2009.

Кузнецов Е.П., Дыбов А.М., Сутырин Н.М. Техника и технология отраслей городского хозяйства: Учебное пособие. - СПб: СПбГИЭУ, 2005.

Лычев А.С., Иваненко Л.В. Здания и сооружения. Основы проектирования и конструирования. Инженерное оборудование: Учеб. пособ. Самара, 2011.

Маклакова Т.Г. Архитектура гражданских и промышленных зданий. - М.: Изд-во Ассоц. строит. вузов, 2012.

Маклакова Т.Г., Нанасова С.М. Конструкции гражданских зданий: Учебник - М.: изд-во АСВ, 2014.

Подобные документы

Бифункциональные жилые здания. Металлические конструкции зданий комплексной поставки. Прогрессивные виды утеплителя для стен зданий. Внедрение систем наружного утепления. Мансардная крыша и вентиляция. Виды кровельного пирога для утепленных мансард.

контрольная работа [834,1 K], добавлен 20.04.2011

Проектирование промышленного здания, их конструкции, рекомендуемые к применению. Подбор конструктивных элементов производственных объектов в соответствии с параметрами объемно-планировочных решений. Пространственная жесткость и устойчивость зданий.

курсовая работа [2,6 M], добавлен 27.02.2015

Типология и классификация гражданских зданий. Основные требования, предъявляемые к зданиям. Основные положения модульной системы. Конструктивные схемы бескаркасных, каркасных зданий и зданий со смешанным каркасом. Модульная система координации размеров.

реферат [2,2 M], добавлен 15.01.2011

Конструктивная схема здания как система вертикальных (стены, столбы) и горизонтальных (перекрытия, элементов, которые обеспечивают зданию пространственную жесткость), особенности их разработки для бескаркасных, каркасных зданий, с неполным каркасом.

контрольная работа [406,9 K], добавлен 19.01.2012

Характеристика несущего остова и конструктивных систем зданий. Анализ несущих и ограждающих конструктивных элементов сооружения: основания и фундаменты, стены и отдельные опоры, полы, крыша, двери, окна и потолки. Наружная и внутренняя отделка.

Конструктивные элементы зданий разделяют на ограждающие, которые отделяют помещения от внешней среды или друг от друга; несущие, принимающих нагрузки, действующие в здании; и элементы, которые совмещают ограждающие и несущие функции. Основные конструктивные элементы зданий — это фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, перегородки, лестницы, крыши (рис. 1).

Рис. 1. Объемно-планировочные и конструктивные элементы здания: 1 — лестничная клетка; 2 — комната; 3 — фундамент; 4 — перекрытие над подвалом; 5 — внутренняя стена; 6 — перегородка; 7 — межэтажное перекрытия; 8 — наружная стена; 9 — чердачное перекрытие; 10 — крыша; 11 — окно; 12 — лестницы; 13 – двери

Фундаменты — это подземные части зданий, воспринимающих нагрузки от расположенных выше конструкций, которые передают их на основание (грунт). Нижнюю плоскость фундамента, которая соприкасается с основанием (грунтом), называют подошвой. Фундаменты являются несущими конструкциями, а если они применяются для образования подвалов, то одновременно и ограждающими.

Стены — вертикальные конструкции, отделяющие помещения от внешнего пространства (наружные стены) или от других помещений (внутренние). В этом заключается их ограждающая функция. Если стены несут нагрузку только от собственного веса, они — самонесущие, они выполняют только ограждающую (защитную, изолирующую и т.п.) функцию. Когда стены воспринимают еще нагрузки от перекрытий и крыши, которые опираются на них, тогда их называют несущими, хотя одновременно они выполняют и ограждающую функцию. Если стены сами опираются на колонны или на междуэтажные перекрытия, они выполняют лишь ограждающую функцию и является навесными. По своему местонахождению в здании, стены могут быть продольными и поперечными; последние, если они внешние, называют торцевыми. Также стены могут быть внутренними и наружными.

Перекрытия — горизонтальные конструкции, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи и предназначенные для размещения на них людей, мебели и оборудования. Они воспринимают эти нагрузки и передают их на вертикальные несущие конструкции (стены, столбы, колонны). Как структурные части здания, перекрытия выполняют также и ограждающую функцию (сверху и снизу смежных помещений). Кроме того, они имеют важное значение в обеспечении пространственной устойчивости и жесткости зданий. В зависимости от местонахождения в здании перекрытия бывают:

— нижние, отделяющие первый (нижний) этаж от грунта;

-надподвальные, отделяющие подвальный или цокольный этаж;

— межэтажные, разделяющие смежные по высоте этажи;

— чердачные или верхние (при отсутствии чердака), т.е. отделяют чердак и верхний этаж.

Функции их, как ограждающих конструкций, разные: межэтажные являются внутренними ограждающими конструкциями и их основная функция с точки зрения строительной физики — звукоизоляционная, другие перекрытия являются внешними, и их основная функция — теплоизоляция помещений. Сверху перекрытия обычно имеют пол — конструктивный элемент в виде настила, по которому ходят.

Отдельные опоры — это стойки (колонны, столбы) для поддержки перекрытий, стен или крыши; они передают их нагрузки на фундаменты. Перекрытия опираются на колонны, но чаще — на положенные по колоннам балки перекрытий (прогоны или ригели). Колонны и балки образуют каркас зданий, который для обеспечения геометрической неизменяемости имеет вертикальные связи или железобетонные диафрагмы (т.е. тонкие жесткие стенки), соединенные с колоннами и балками. При отсутствии связей или диафрагм узлы сопряжения между колоннами и балками должны быть жесткими (не шарнирными). Все элементы каркаса являются несущими.

Крыша — верхняя часть здания, отделяющая его внутреннее пространство от внешней среды, она защищает здание от атмосферных осадков и других нагрузок и действий сверху. Для водоотведения, крышу выполняют со склонами (наклонными плоскостями), которые образуют верхнюю водонепроницаемую оболочку — кровлю. Под ней крыша имеет внутреннее пространство — чердак. Нагрузки на крышу воспринимают ее несущие элементы — стропила. Таким образом, крыша соединяет несущую и ограждающую функции, а кровля выполняет только ограждающую функцию. Крыша вместе с чердачным перекрытием называется покрытием. Во многих зданиях крыша не имеет чердака. Тогда функции чердачного перекрытия и крыши сочетают в одной конструкции — совмещенном покрытии.

Перегородки — тонкие внутренние стенки, разделяющие внутреннее пространство в пределах одного этажа на отдельные помещения. Перегородки опираются на перекрытия и никакой нагрузки (кроме собственного веса) не несут, поэтому являются ограждающей частью здания.

Многоэтажные, преимущественно, жилые или общественные здания могут иметь летние помещения, которые обеспечивают связь внутренних помещений на этажах с внешним пространством. К ним относятся балконы, лоджии и эркеры, а также террасы, веранды.

Балконы — это вынесены за плоскость наружной стены пространства, которые ограждены консольно (то есть без опор на свободных концах) площадками.

Лоджии, в отличие от балконов, имеют по боковым сторонам глухие опоры — стены на всю ширину площадки (выносные лоджии) или являются открытыми, отгороженными внутренними помещениями (встроенные лоджии).

Эркеры — это частично вынесены за плоскость наружной стены внутренние помещения, имеющие с трех сторон окна.

Террасы — крытые или открытые площадки, пристроенные к одноэтажным домам или устроены на плоских покрытиях многоэтажных зданий.

Веранды — неотапливаемые застекленные помещения перед входом в основные помещения малоэтажных преимущественно приусадебных домов.

Другие архитектурно-конструктивные элементы зданий:

—отмостки — асфальтовые полосы, выполненные вплотную вокруг здания с уклоном наружу для отвода воды (дождевой, талой)

—фонари верхнего естественного света — остекленные конструкции, которые устраивают в покрытиях;

—тамбуры — небольшие огороженные помещения на первом этаже с двумя парами дверей внутри или снаружи зданий, служащих для сохранения в них тепла в зимний период при открывании дверей;

— козырьки — небольшие навесы над входными дверями зданий, а также над верхними балконами и лоджиями;

—крыльца — входные площадки для наружных дверей; тому подобное.

Читайте также: