КУРСОВАЯ РАБОТА Институт Менеджмента Информационных Систем Общая характеристика зданий, их конструктивные
advertisement
Институт Менеджмента Информационных Систем Изучаемая программа «Предпринимательская деятельность в сфере недвижимости» Код 41 345 КУРСОВАЯ РАБОТА Общая характеристика зданий, их конструктивные элементы и схемы Автор работы: Персональный код Телефон Курс, номер группы Подпись Елена Ковалёва 170386-10316 +371 29805177 2 курс, группа 1973 ………….. Руководитель курсовой работы: И. Мутьянко Ученая. степень магистр экономических наук Проф. Степень доцент Подпись Рига 2008 ………….. 2 Содержание 1. Строительные конструкции, несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений............................................................................................4 2. Классификация строений.................................................................................................7 3. Элементы здания......................................................................................................8 4. Каркасные здания....................................................................................................15 5. Виды фундаментов.........................................................................................17 6. Гидроизоляция фундамента...........................................................................................19 7. Классификация стен........................................................................................................22 8. Лестницы..............................................................................................23 9. Железобетонные перекрытия...........................................................................................25 10.Виды кровли...................................................................................................26 11.Покрытие кровли...................................................................................................27 2 3 Введение В последнее время всё более ярко выражается заинтересованность людей к строительству. Независимо от того строит ли человек для себя дом или целое здание для будующей фирмы. Необходимо знать важные факторы для аспектов выполнения строительных работ. "Строительные конструкции, здания" – область науки и техники, занимающаяся созданием и совершенствованием рациональных типов конструкций, методов их расчета, объемно-планировочных решений зданий, а также их комплексов. Данная научная специальность содержит научно-технические исследования и разработки в области рационального проектирования конструктивных и объемно-планировочных решений зданий и сооружений, их технической эксплуатации и конструкционной безопасности, основанные на использовании технических, экономикоматематических и других современных научных методов. Основные положения компоновки несущих и ограждающих конструкций зданий. Технологичность изготовления и монтажа. Обеспечение жесткости и устойчивости здания. Классификация конструкций по методам возведения; влияние методов возведения зданий на их конструктивные решения. Выбор типа и материала конструкций в зависимости от назначения и капитальности зданий и сооружений, условий строительства и эксплуатации, их экономическая эффективность. Основные требования, предъявляемые к несущим и ограждающим конструкциям промышленных и сельскохозяйственных зданий. Задачи ресурсосбережения в строительстве. Основные требования к строительным конструкциям, их классификация, взаимосвязь конструктивных решений с материалами конструкций. Достоинства и недостатки различных видов конструкций. Рациональные области применения конструкций. Рациональные области применения конструкций из различных материалов. Необходимо знать, что по своему функциональному назначению основные элементы зданий подразделяются на несущие, ограждающие и совмещающие обе эти функции. Несущие элементы принимают на себя нагрузки от конструкции самого здания, атмосферных воздействий, людей. Ограждающие разделяют здание на отдельные помещения и выполняют защитные функции (тепло- и звукоизоляция, защита от атмосферных воздействий). Элементы, которые соединяют несущие и ограждающие функции, должны совмещать в себе и качества. Для возведения фундамента используют материалы повышенной прочности с высокой устойчивостью к воздействиям внешней среды, 3 4 например, перемены температуры, влияния грунтовых вод. К таким материалам относятся бетон, железобетон, бутовый камень. На сегодняшний день наиболее предпочтительным считается использование железобетонных плит и блоков. 4 5 Строительные конструкции, несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений Классификация и области применения. Разделение строительные конструкции по функциональному назначению на несущие и ограждающие в значительной мере условно. Если такие конструкции, как арки, фермы или рамы, являются только несущими, то панели стен и покрытий, оболочки, своды, складки и т.п. обычно совмещают ограждающие и несущие функции, что отвечает одной из важнейших тенденций развития современных строительные конструкции В зависимости от расчётной схемы несущие строительные конструкции подразделяют на плоские (например, балки, фермы, рамы) и пространственные (оболочки, своды, купола и т.п.). Пространственные конструкции характеризуются более выгодным (по сравнению с плоскими) распределением усилий и, соответственно, меньшим расходом материалов; однако их изготовление и монтаж во многих случаях оказываются весьма трудоёмкими. Новые типы пространственных конструкций, например т. н. структурные конструкции из прокатных профилей на болтовых соединениях, отличаются как экономичностью, так и сравнительной простотой изготовления и монтажа. По виду материала различают следующие основные типы Строительные конструкции: бетонные и железобетонные, стальные конструкции, каменные конструкции, деревянные конструкции. Бетонные и железобетонные конструкции — наиболее распространённые (как по объёму, так и по областям применения). Для современного строительства особенно характерно применение железобетона в виде сборных конструкций индустриального изготовления, используемых при возведении жилых, общественных и производственных зданий и многих инженерных сооружений. Рациональные области применения монолитного железобетона — гидротехнические сооружения, дорожные и аэродромные покрытия, фундаменты под промышленное оборудование, резервуары, башни, элеваторы и т.п. Специальные виды бетона и железобетона используют при строительстве сооружений, эксплуатируемых при высоких и низких температурах или в условиях химически агрессивных сред (тепловые агрегаты, здания и сооружения чёрной и цветной металлургии, химической промышленности и др.). Уменьшение массы, снижение стоимости и расхода материалов в железобетонных конструкциях возможны на основе использования высокопрочных бетонов и арматуры, роста производства предварительно напряженных конструкций, 5 6 расширения областей применения лёгких и ячеистых бетонов. Стальные конструкции применяются главным образом для каркасов большепролётных зданий и сооружений, для цехов с тяжёлым крановым оборудованием, домен, резервуаров большой ёмкости, мостов, сооружений башенного типа и др. Области применения стальных и железобетонных конструкций в ряде случаев совпадают. При этом выбор типа конструкций производится с учётом соотношения их стоимостей, а также в зависимости от района строительства и местонахождения предприятий строительной индустрии. Существенное преимущество стальных конструкций (по сравнению с железобетонными) — их меньшая масса. Расширение объёмов применения сталей высокой прочности и экономичных профилей проката, а также создание эффективных пространственных конструкций (в т. ч. из тонколистовой стали) позволят значительно снизить вес зданий и сооружений. Основная область применения каменных конструкций — стены и перегородки. Здания из кирпича, природного камня, мелких блоков и т.п. в меньшей степени удовлетворяют требованиям индустриального строительства, чем крупнопанельные здания. Поэтому их доля в общем объёме строительства постепенно снижается. Однако применение высокопрочного кирпича, армокаменных и т. н. комплексных конструкций (каменных конструкций, усиленных стальной арматурой или железобетонными элементами) позволяет значительно увеличить несущую способность зданий с каменными стенами, а переход от ручной кладки к применению кирпичных и керамических панелей заводского изготовления — существенно повысить степень индустриализации строительства и снизить трудоёмкость возведения зданий из каменных материалов. Основное направление в развитии современных деревянных конструкций — переход к конструкциям из клеёной древесины. Возможность индустриального изготовления и получения конструктивных элементов необходимых размеров посредством склеивания определяет их преимущества по сравнению с деревянными конструкциями др. видов. Несущие и ограждающие клеёные конструкции находят широкое применение в с.-х. строительстве. В современном строительстве значительное распространение получают новые типы индустриальных конструкций — асбестоцементные изделия и конструкции, пневматические строительные конструкции, конструкции из лёгких сплавов и с применением пластических масс. Их основные достоинства — низкая удельная масса и возможность заводского изготовления на механизированных поточных линиях. Лёгкие трёхслойные панели (с обшивками из профилированной стали, алюминия, асбестоцемента и с пластмассовыми утеплителями) начинают применяться в качестве 6 7 ограждающих конструкций керамзитобетонных панелей. взамен тяжёлых железобетонных и Классификация строений Классификация строений делится на 2 группы здания инженерные строения жилые дома нежилые здания жилые дома: однаквартирные дома: (часть дома, сель/хоз.виллы, дача) двухквартиные жилые дома (дома-близнецы, рядовые дома) многоквартирные жилые: дома (дома секционного типа, серийные проекты, индивидуыльные проекты) транспортные строения: шоссе, дороги рельсовые пути мосты тоннели порт дамбы и другие гидростроения трубопровода: магистральные, электропроводки и связи комплексные строения: различные социальные дома для социальных групп людей (пасионаты, общижития, приют для сирот) гидроэлектростанция и т.д. другие инженерыне строения: спортивные комплексы, клубы, горнолыжные базы, бункеры Вспомогательные здания для жилых домов (подвалы) нежилые здания: меньше 50% площади для проживания людей: гостиница, бюро, офисы, места торговли (оптом в розницу), школы, институты, больницы и т.д. Строительный норматив Латвии LBN 207-01 определяет, что для проектирования фундаментов зданий и инженерно-техических строений 7 8 (кроме временных строений и небольших строений в сельской местности) необходимо проводить инженерные исследования, одной из составляющих которого является геотехническое исследование. Без стабильного фундамента невозможно построить основательное и выносливое здание, поэтому геотехническая проверка является особенно значимым начальным этапом строительного процесса. Геотехническое исследование обязательно для того, чтобы точно и конкретно определить необходимую для разработки технического проекта геотехническую и гидрогеологическую информацию, установить возможное существование неблагоприятных геологических процессов в области строительной площадки, агрессивности подземных вод к бетону и стали, а также запланировать необходимые мероприятия для предупреждения повреждений находящихся поблизости зданий, если существует возможность появления таковых во время строительных работ. Элементы здания Здание состоит из определенного числа взаимосвязанных элементов, которые выполняют свою функцию Несущие конструкции Конструктивные элементы здания или сооружения, воспринимающие основные нагрузки (напор ветра, вес снега, находящихся в здании людей, оборудования, давление грунта на подземные части здания и т. п.). По характеру этих нагрузок различают несущие конструкции: работающие на сжатие (колонны) отдельные опоры, фундаменты, стены, несущие стеновые панели и др.); работающие преимущественно на изгиб (панели и балки перекрытий, стропильные и мостовые фермы, ригели рам и др.); работающие в основном на растяжение (мембраны, ванты, подвески, оттяжки и т. д.). В зависимости от геометрической формы несущие конструкции. подразделяют на линейные (балки, колонны, стержневые системы); плоскостные (плиты, панели, настилы); пространственные (оболочки, своды, объёмные элементы). Несущие конструкции здания (сооружения) в совокупности образуют его несущий остов, который должен обеспечивать пространственную неизменяемость, прочность, жёсткость и устойчивость здания (сооружения). 8 9 Ограждающие конструкции Служат для защиты здания от атмосферного давления. Отделяют помещения одного от другого. Обеспечивает нормативный микроклимат в помещении: температуры, уровень влажности, аккустический режим. Внутреннее пространство зданий чаще всего раздельно на отдельные помещения - части внутреннего объема здания, огражденные со всех сторон. Совокупность всех таких помещений, полы которых расположены на одном уровне, образует этаж здания. Отдельные этажи имеют определенное название (рис. 1.1). Подвал - этаж, полностью или большей своей частью заглубленный в землю (называемый также «подвальный этаж») (а). Полуподвальный, или цокольный - этаж, уровень пола которого заглублен от уровня тротуара или отмостки не более чем на половину высоты помещения (б). Надземный - этаж (первый, второй, третий и т.п.), расположенный выше уровня земли (б, в). Чердачный (или чердак) - этаж, расположенный между крышей и перекрытием над последним этажом здания (так называемым «чердачным перекрытием») (г). Мансардный (или мансарда) - этаж, Рис. 1.1. Расположение этажей зданий выгороженный внутри чердачного пространства, образованного скатной крышей, и предназначенный для размещения жилых или подсобных отапливаемых помещений; площадь горизонтальной части потолка желательно чтобы занимала не менее 50 % площади пола, а высота стен до низа наклонной части потолка различна, в зависимости от угла наклона крыши (обычно не менее 1,4-1,м). Технический - этаж, предназначенный для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций. Может быть расположен в нижней (техническое подполье), верхней (технический чердак) или в средней части здания, а также над проездами, над первым общественным этажом жилого дома и т.п.; в производственных зданиях необходимость и места размещения технических этажей устанавливаются главным образом требованиями технологического процесса. Высота технических этажей зависит от вида оборудования и коммуникаций с учетом условий эксплуатации. Все эти и другие помещения являются элементами объемнопланировочной структуры здания. Материальную же оболочку здания составляют взаимосвязанные конструктивные элементы самостоятельные части или элементы здания, каждый из которых имеет 9 10 свое определенное назначение: стены, фундаменты, крыши и т.п. (рис. 1.2). Конструктивные элементы либо слагаются из более мелких, заранее изготовленных элементов - строительных изделий, поставляемых на стройку в готовом виде (сборных плит, ступеней, кровельных изделий и т.п.), либо возводятся на месте из строительных материалов, Рис. 1.2. Основные элементы зданий: а - старой постройки; б - каркасно-панельных современных; в - из объемных блоков: 1 - фундамент; 2 - цоколь; 3 - несущие продольные стены; 4 - междуэтажные перекрытия; 5 - перегородки; 6 - стропила крыши; 7 - кровля; 8 - лестничная клетка; 9 - чердачное перекрытие; 10 ригели и колонны каркаса; 11 - навесные стеновые панели; 12 - сваи; 1315 - объемные блоки (13 - комнаты; 14 - санузлов и кухонь; 15 лестничной клетки); 16 – отмостка. Воздействия несилового характера: атмосферные осадки; потоки тепла и влаги, воздействия, вызванные разностями температур или разностями потенциалов влажности наружного и внутреннего воздуха; шум и вибрация, идущие извне или от соседних помещений или вызванные работой инженерного оборудования; инфильтрация воздуха через неплотности и т.п. 1- фундамент, 2 - пол подвала; З - перекрытие над подвалом; 4 10 11 гидроизоляция; 5 - наружные стены; 6 - междуэтажные перекрытия; 7 внутренние стены; 8 - перегородки;9 - чердачное перекрытие;10 - чердак; 11 - крыша; 12 - лестница; 13 - парапет; 14 - окна; 15 - отмостка. Фундамент представляет собой опорную часть, через которую передается нагрузка от здания на грунт - основание. Основание называют естественным, когда грунт под подошвой фундамента находится в состоянии его природного залегания; если грунт предварительно искусственно укрепляют то такое называют искусственным. Фундаменты подвержены воздействию грунтовых вод, нередко агрессивных, и переменной температуры, поэтому для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водо- и морозостойкостью: железобетон, бетон, бутовый камень. В массовом строительстве фундаменты под стены зданий сооружают, как правило, сборными: из железобетонных плит и блоков. Обычно фундаменты, имеющие плоскую подошву, подразделяют на ленточные, которые закладывают под стены, или столбчатые - в виде прямоугольных, трапециевидных и других типов отдельных опор под отдельно стоящие колонны или столбы. Фундаменты бывают и свайные, когда здание опирается на погруженные в грунт деревянные бетонные или железобетонные сваи. Стены по назначению и расположению в здании подразделяют на наружные и внутренние. Наружные стены 5 (рис.1) ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий, внутренние 7 - отделяют одни помещения от других. Как наружные, так и внутренние стены воспринимают ветровые нагрузки на здание, обеспечивают звуко- и теплоизоляцию помещений, защиту их от внешних климатических воздействий. Стены бывают несущими, самонесущими и ненесущими. Несущие стены и воспринимают, и передают на фундаменты нагрузки не только от собственного веса, но и от других конструкций (перекрытия, крыши, лестницы), а также ветровые нагрузки. Самонесущие стены передают на фундаменты нагрузки только от собственного веса. На такие стены не опираются перекрытия или другие конструкции здания. Стены, которые только ограждают помещения зданий от внешнего пространства и передают собственный вес в пределах каждого этажа на другие несущие конструкции, называются ненесущими. Такие же стены, навешиваемые на вертикальные конструкции каркаса здания принято называть навесными. Верхняя часть наружной стены, выступающая за плоскость стены, называется карнизом. Вынос карниза, т. е. расстояние от стены до края карниза назначают по проекту. При этом учитывают необходимость защиты стен от воды, стекающей с крыши, и архитектурные особенности 11 12 здания. Здания со стенами без карниза имеют парапет 13, который является ограждающей частью крыши. Междуэтажные перекрытия 6 совмещают ограждающие и несущие функции и разделяют здание по высоте на этажи. Перекрытия 9 над верхним этажом чердачные. Перекрытия в каменных зданиях выполняют из сборных железобетонных панелей, в малоэтажных домах - иногда из деревянных балок, к которым прикрепляют детали потолка из фанеры, древесностружечных плит или гипсокартонных листов. Перегородки 8 - ограждающие элементы, которыми разделяют внутреннее пространство здания в пределах одного этажа на отдельные помещения, возводят из гипсовых, фибролитовых плит, керамических и других пустотелых камней, кирпича и других материалов. Перегородки опираются на перекрытия и на них передают собственный вес. Крыша 11 совмещает ограждающие и несущие функции и служит для защиты здания от атмосферных осадков и удаления их за его пределы; состоит из железобетонных панелей, опирающихся на наружные и внутренние стены и уложенных с уклоном для организации водоотвода. Между панелями крыши и чердачными перекрытиями образуется пространство, которое называют чердаком 10. В малоэтажных зданиях крышу делают из деревянных стропил, по которым из досок устраивают обрешетку, к которой прикрепляют кровельное покрытие из асбестоцементных и других листов или кровельного железа. Лестницы 12 служат для сообщения между этажами; располагаются в помещениях с несущими стенами (лестничных клетках). Часть лестницы между площадками называется маршем. В лестничных клетках, как правило, размещают также лифты. Конструктивные схемы зданий. Основные несущие элементы (фундаменты, стены и т.д.) в совокупности образуют несущий остов здания, который воспринимает все нагрузки, воздействующие на здание, и передает их на основание, а также обеспечивает пространственную неизменяемость (жесткость) и устойчивость здания. По конструктивной схеме несущего остова здания подразделяются на бескаркасные, каркасные и с неполным каркасом. В бескаркасных зданиях основными вертикальными несущими элементами служат стены, в каркасных - отдельные опоры (колонны, столбы), в зданиях с неполным каркасом - и стены, и отдельные опоры. Жилые и общественные здания, как правило, строят из кирпича, керамических или бетонных камней и мелких блоков, а также из крупноразмерных деталей и элементов крупноблочные, крупнопанельные и объемно-блочные. Бескаркасные здания из кирпича и мелких камней и блоков возводят обычно с продольными несущими (рис.2, а) наружными и внутренними 12 13 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 (рис.2, б) продольные наружные стены - самонесущие, а перекрытия опираются на попе речные стены. Возводятся также бескаркасные здания, у которых несущими являются как поперечные, так и продольные стены. В таких зданиях панели перекрытий размером на комнату опираются всеми четырьмя сторонами на поперечные и продольные стены. Рис.2. Конструктивные схемы бескаркасных зданий с несущими стенами а - продольными, б - поперечными. Рис.3. Конструктивная схема крупноблочного здания с поперечными и продольными несущими стенами 1 - угловой блок; 2 - простеночный; З - подоконный; 4 - перемычечный; 5 - блок внутренней стены; 6 - панели перекрытия. Бескаркасные крупноблочные здания со стенами из бетонных и других блоков имеют конструктивные схемы с поперечными и 13 14 продольными несущими стенами (рис.3). Общественные многоэтажные здания чаще возводят с продольными несущими стенами. При этом в зависимости от ширины здания может не одна, а две внутренние продольные стены. Бескаркасные крупнопанельные здания бывают: с тремя продольными несущими стенами: с поперечными несущими стенамиперегородками, устанавливаемыми с малым или большим шагом (расстоянием) друг от друга. В домах с поперечными несущими стенами-перегородками (рис.4) все основные элементы несущие: поперечные стены-перегородки, внутренняя продольная и наружные стены. Панели перекрытий имеют опоры по четырем сторонам. При этом наружные стеновые панели 1, которые мало отличаются от наружных панелей в домах с продольными несущими стенами, считают также несущими. Перегородочные панели 4 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 тепло изолирующими вкладышами. Рис.4. Конструктивная схема крупнопанельного дома с несущими стенами-перегородками 1 - наружные стеновые панели; 2 - санитарно-технические кабины; З несущие перегородки; 4 - внутренние несущие поперечные стены (перегородки); 5 - панели перекрытия; 6 - цокольные панели; 7 - блоки фундаментов. 14 15 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 (рис, 5, а) несущий остов состоит из колонн и ригелей, выполняемых в виде балок для опирания конструкций перекрытий. Скрепленные между собой колонны и ригеля 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. Рис.5. Конструктивная схемы зданий а - с полным каркасом; б - с неполным каркасом; 1 - колонны; 2 - ригели; З - панели перекрытий; 4 - несущие наружные стены. В зданиях с неполным каркасом наружные стены делают несущими, а колонны располагают лишь по внутренним осям здания. При этом ригели укладывают между колоннами, а иногда и между колоннами и наружными стенами. Такой конструктивный тип здания (рис.5, б) в современном строительстве имеет ограниченное применение. 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 проложенных сил. Пространственная жесткость бескаркасных зданий обеспечивается несущими наружными и внутренними поперечными стенами, в том 15 16 числе стенами лестничных клеток, связанными с наружными продольными стенами, а также междуэтажными перекрытиями, связывающими стены и разделяющими их по высоте здания на отдельные ярусы. Пространственная жесткость каркасных зданий (рис.6) обеспечивается: совместной работой колонн, связанных между собой ригелями и перекрытиями и образующих геометрически не изменяемую систему; установкой между колоннами стенок жесткости 1 или стальных вертикальных связей; сопряжением стен лестничных клеток с конструкциями каркаса; укладкой в междуэтажных перекрытиях (между колоннами) панелейраспорок 3. Рис.6. Элементы, обеспечивающие пространственную жесткость каркас зданий 1 - стенки жесткости; 2 - ригели; З - панели-распорки; 4 - колонны. Объемно-блочные здания возводят из крупноразмерных элементов объемных блоков, которые представляют собой готовую часть здания, например комнату (рис.7), размеры объемных блоков зависят от схемы разрезки здания на блоки- комнаты. Такие дома имеют две конструктивные схемы: блочную и блочно-панельную. Блочные здания возводят только из объемных блоков, устанавливаемых вплотную друг к другу, в блочно-панельных - объемные блоки устанавливают на расстоянии один от другого так, что между ними образуется комната, которую перекрывают панелями. Кроме того, применяют блочнопанельные конструкции, которые состоят из объемных блоков, не имеющих фасадной части (наружные стены). Стеновые панели навесные, их монтируют вслед за установкой объемных блоков дома. 16 17 Рис.7. Конструктивная схема дома из блоков- комнат Виды фундаментов Ленточные фундаменты - возводят непосредственно под стены дома или под ряд отдельных опор. В первом случае они имеют форму непрерывных подземных стен, во втором - состоят из железобетонных перекрестных балок. Данный тип фундамента целесообразен для зданий с тяжелыми (каменными, бетонными, кирпичными) стенами, при устройстве подвалов и цокольных этажей, а также при неглубоком заложении на сухих непучи-нистых грунтах, даже если здание строят из легких конструкций и без цоколя и подвала. На пучинистых глубоко промерзающих грунтах устройство ленточных фундаментов технически трудно выполнимо и экономически не оправдано. Ленточные фундаменты бывают монолитными и сборными. Для сооружения ленточных монолитных фундаментов на дне котлована выставляется опалубка, вяжется арматурный каркас и между стенками опалубки заливается бетон. Для снижения потерь при обогреве дома в такие фундаменты закладывается утеплитель (керамзит, минераловатные плиты, пенопласт). Сборные ленточные фундаменты состоят из крупных бетонных или железобетонных блоков. 17 18 Плиточные фундаменты - сооружают под всей площадью здания. Это сплошная или решетчатая плита, выполненная из монолитного железобетона либо из сборных перекрестных железобетонных балок с жесткой заделкой стыковых соединений. Сооружают ее, как правило, на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах. Плитный фундамент наиболее подходит при слабых неоднородных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, а также в случаях, когда нагрузка, приходящаяся на фундамент, велика, а грунт основания недостаточно прочен. Такие конструкции могут выравнивать вертикальные и горизонтальные перемещения фунта, потому плитный фундамент еще называют "плавающим". Считается, что сооружение плитного фундамента в малоэтажном строительстве оправдано при небольшой и простой форме здания. Столбчатые фундаменты - это системы опор, возводимые под стены зданий, столбы или колонны. Они представляют собой расставленные через определенные промежутки столбы, сверху соединенные железобетонными фундаментными балками (рандбалками) или другими перемычками, на которых возводятся основные конструкции здания. Столбчатые фундаменты подходят для грунтов глубокого промерзания и тех случаев, когда основная нагрузка на фундамент не очень высока, а давление на грунт не превышает нормативного. Особенно эффективна такая конструкция при глубоко промерзающих пучинистых грунтах. Столбы фундаментов устанавливаются на расстоянии 1,5-2,5 м друг от друга, при этом обязательно их присутствие под углами здания, в местах пересечения стен, под тяжелыми и несущими стенами, балками и другими местами сосредоточенной нагрузки. Для ускорения процесса возведениея столбчатых фундаментов используются бетонные или железобетонные столбы (колонны) заводского изготовления. При устройстве фундаментных столбов из кирпича, бута необходимо их горизонтальное и вертикальное армирование. Для предотвращения возможного вспучивания грунта под перемычками и их дальнейшего выпирания, под ними устраивают подушки из подсыпного песка или шлака. 18 19 Свайные фундаменты - состоят из отдельных свай, перекрытых сверху железобетонной плитой или балкой (ростверком). Свайный фундамент используется в случаях, когда на слабый грунт необходимо передать большие нагрузки. При этом нагрузка от здания передается на более плотные грунты, залегающие на глубине. По типу материала сваи могут быть: деревянными, бетонными, железобетонными, стальными и комбинированными. Деревянные сваи наиболее экономичны, но подвержены гниению. Сваи из железобетона стоят дороже, но они более долговечны и способны выдерживать большие нагрузки. По методу изготовления и погружения в грунт сваи подразделяются на: забивные (опускаемые в грунт в готовом виде) и набивные (изготовляемые непосредственно в грунте, в пробуренных каналах). По типу поведения в грунте выделяют сваи-стойки, имеющие под собой прочный грунт и передающие на него давление, и висячие сваи, используемые в случаях, когда глубина залегания прочного грунта достаточно велика (несущая способность таких свай определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи). Гидроизоляция фундамента Сильнее всего на фундамент воздействует влага, следовательно, создание качественной гидроизоляции 19 20 позволит увеличить прочность и срок службы дома. За неправильным выбором материала и плохо продуманной установки гидроизоляции обязательно последует разрушение всего фундамента. Далее на цокольный этаж проникнут грунтовые воды. Увеличение влажности станет причиной вымывания раствора из соединительных швов и отслоения штукатурки, обоев. Что нужно для хорошей гидроизоляции? В первую очередь, крайне важно учитывать специфику рельефа места застройки и характеристики почвы. Во-вторых, необходимо подбирать подходящие гидроизоляционные материалы. В этой статье мы разберем основные виды гидроизоляции и их основные характеристики, которые надо учитывать при возведении здания и его ремонте. Итак, существует несколько типов защиты фундамента от постоянного воздействия влаги: обмазочный, оклеечный, монтирующий и проникающий. В свою очередь, для ремонта протечек используют всевозможные штукатурки и гидрофобизирующие составы. Обмазочная гидроизоляция Самый распространенный тип гидроизоляции, который содержит материал битум и его производные. Обмазочная защита стоит недорого и легко монтируется. Однако подобная гидроизоляция очень быстро теряет свои защитные свойства при резком понижении температуры, а когда градусник дойдет до 0 градусов по Цельсию, то можно начинать понастоящему беспокоиться за прочность фундамента. Кроме того, обмазочные материалы, как правило, активно защищают от влаги только первые пять лет. Впрочем, не только битум используют для подобного рода гидроизоляции. Например, начинают распространяться обмазочные материалы на базе полимеров, полимерной мастики холодного применения и цементно-полимерной мастики. Последний вариант наиболее удобен и практичен ввиду его высоких защитных характеристик. Цементо-полимерная мастика отлично справляется с поверхностями любых типов, не реагирует на вибрации и деформацию, а также проникает в поры материала и перекрывает их. 20 21 Оклеечная гидроизоляция Данный тип гидроизоляции состоит из рулонных и пленочных материалов, на которых держатся водостойкие мастики. К оклеечныму типу относят защитные системы на базе рубероида, толя, пергамина, экофлекса, бикроста, изоэласта и многих других материалов. Эластичность и теплостойкость гидроизоляции придают полимеры АПП (атактический полипропилен) и СБС (стирол – бутадиен – стирол). В отличие от обмазочной гидроизоляции, рулонная достаточно долговечна и крайне надежна, но некоторые минусы имеются и у нее. Например, поверхность для укрепления склеечных рулонных материалов необходимо тщательно очистить, обработать грунтовкой и удалить все неровности. Кроме того, гидроизоляцию крайне важно защищать от механических повреждений. Гидроизоляция проникающего действия Данный тип защитных систем создается из цемента, измельченного песка и химически активных веществ широкого спектра действия. Состав попадает в поры материала, где образует кристаллы нитеобразной формы. Это уменьшает водопроницаемость и площадь открытых пор. Толщина гидроизоляции проникающего действия составляет где-то 1-3 мм. Наносить подобную систему защиты предпочтительнее на свежий бетон, так как в этом состоянии он будет лучше впитывать состав. Монтируемая гидроизоляция Данный тип защиты подразумевает создание полноценных экранов из уплотненной глины. Толщина слоя глины – 1-2 см. При этом сам слой должен находиться между двумя листами плотного картона, который со временем разлагается в почве. 21 22 Устройство любой гидроизоляции зависит исключительно от материала, выбранного для фундамента. Так, для камня и кирпича гидроизоляция устанавливается на высоте 15-25 см от уровня земли и на 15 см ниже балок. Иногда бывает, что уровень грунтовых вод значительно выше уровня пола подвала. В этом случае защищать от влаги необходимо не только пол, но и стены. Изоляция устанавливается как внутри помещения, так и снаружи. Кроме того, с внешней стороны стены защищаются выше уровня грунтовых вод на 50 см. Классификация стен Теплоизоляционные и гидроизоляционные свойства Вертикальные ограждающие конструкции, располагаемые над фундаментами, называются стенами; они разделяются на наружные и внутренние. Внутренние стены называются капитальными, если они возводятся из тех же материалов, что и наружные. При проектировании конструкций стен следует выбрать наиболее экономичное решение, соответствующее классу здания и сооружения и их архитектурной выразительности. По конструкции различают стены из мелких или крупноразмерных элементов, а также монолитные. По роду материалов стены могут быть деревянными и каменными (из естественных и искусственных материалов). Кроме того, применяются (в основном в сельском строительстве) стены из грунтов и вяжущих материалов в виде камней или литые. Стены из мелких камней (элементов) в современном строительстве применяются широко, но требуют при устройстве значительных затрат ручного труда, так как кладка их не механизируется. Наиболее индустриальными являются стены из крупных панелей и блоков. Монолитными называются такие стены, которые выполняют на месте путем укладки бетонной смеси в специальные формы (опалубку). Устройство монолитных стен трудоемко и требует больших сроков, чем кладка стен из блоков и крупных панелей. Конструкции наружных стен должны отвечать требованиям норм строительной теплотехники. Номенклатура строительных материалов, применяемых для наружных стен, достаточно широка и включает две подгруппы: конструктивные и 22 23 теплоизоляционные. Некоторые материалы входят в обе подгруппы и называются конструктивно-теплоизоляционными. Прочностные и теплотехнические характеристики материалов наружных стен Материал Плотность, (кг/м2) Конструктивныематериалы Железобетон (для наружных стен2500 неотапливаемых зданий) Кладка из обыкновенного глиняного1800 кирпича Кладка из пустотелого кирпича 1200 Кладка из силикатного кирпича 1800 Легкие и ячеистые бетоны 1000-И 400 Теплоизоляционныематериалы Легкие и ячеистые бетоны 300-=-600 Эффективные теплоизоляционные500*200 материалы (минеральная вата, пенополиуретан, пенополистирол, пенопласт) Пенололистирол двух-стадийного15 вспучивания Коэффициент теплопроводности, (в/м °С) Для условийэксплуатации А Б 1,92 2,04 0,7 0,81 0,47 0,76 0,33-=-0,56 0,52 0,87 0,41-ИЗ. 65 0,11-0,22 0,04+0,07 0,13+0,26 0,05+0,08 Лестницы Конструктивный элемент, соединяющий этажи здания. Состоит из наклонных маршей, этажных (на одной отметке с этажом) и промежуточных (междуэтажных) лестничных площадок. По конфигурации лестницы разделяются на прямые, ломаные, криволинейные, винтовые. В зависимости от функции лестницы делятся: 1. главные, 2. впомагательные или резервные, 3. служебные, 4. пожарные или аварийные. Виды лестниц бывают— прямые в т.ч. одномаршевые и многомаршевые; ломаные, в т.ч. распашные и с забежными ступенями; одномаршевые лестницы с поворотом на 180 или с одним - двумя поворотами на 90°; криволинейные, со стоящие из одних только 23 24 забежных ступеней; винтовые с центральной стойкой, которая несет всю нагрузку; двухмаршевые криволинейные с промежуточной площадкой. Железобетонные перекрытия При строительстве каменных, кирпичных, бетонных и шлакобетонных зданий применяют железобетонные перекрытия. Они отличаются своей прочностью, долговечностью и огнеупорностью, однако имеют слишком большую массу. Поэтому их возведение целесообразно в качестве цокольных перекрытий. К тому же плитные перекрытия обеспечивают самые ровные полы. Различают монолитные и сборные перекрытия. Последние, в свою очередь бывают сварными или вязаными. Сварной каркас делают из 24 25 прямых стержней, которые соединяют между собой газо- или электросваркой. Вязаный каркас сложнее – его изготовляют из предварительно согнутых стержней, которые скрепляют между собой мягкой вязальной проволокой толщиной от 0,8 до 2 мм. Монолитные перекрытия помимо выполнения своих прямых функций, распределяют нагрузку с пола на несущие стены. По форме различают плитные, балочные, ребристые и перекрытия-вкладыши. В плитных перекрытиях арматурные стержни размещают в нижней части плиты. Каркас располагают на расстоянии 3-5 см от стенок опалубки, чтобы бетон мог заполнить это пространство. Плиту обычно укладывают на несущую стену. При этом толщина поверхности, на которую она опирается, должна быть не менее 10-15 см. Такие перекрытия делают только в том случае, если пролёт не превышает 3 м. Балочное перекрытие устраивают на пролетах более 3 м. На стену укладывают железобетонные балки на расстоянии не менее 130 – 150 см друг от друга. Они соединяются с арматурой плитного перекрытия. Толщина опоры должна быть не меньше 22 см. Ребристые перекрытия применяют когда длина пролета менее 6 м, если больше, то необходимо армирование дополнительной поперечной балкой. В основном к устройству этого типа перекрытий прибегают, когда необходимо получить ровный потолок. Расстояние между балками должно быть в пределах 0,5-1 м. К арматурному каркасу крепят закладные детали, чтобы подшить потолок досками. Недостатком ребристых перекрытий является их достаточно сложное устройство, а также необходимость использования древесины. Теплоизоляция перекрытий Теплоизоляция перекрытий призвана предотвращать утечку тепла из жилых помещений. Эти теплопотери могут быть вызваны проникновением холодного воздуха из подполья или подвала. Из-за разницы температур утеплитель может увлажняться, поэтому над теплоизоляцией нужно помещать слой из пергамина. Кроме того, покрытие должно иметь низкий показатель теплоусвоения. Чем он выше, тем холодней пол. Например, такие материалы как мрамор, цемент, бетон имеют этот показатель больше, нежели дерево. Поэтому в жилых помещениях, коридорах и прихожих в качестве покрытия пола рекомендуют использовать деревянные доски, паркет, древесностружечные плиты, линолеумы, а также плитки из полимерных материалов. Материалом утеплителя может служить минеральная вата, шлак, перлит, керамзит, а также сухой песок, опилки, стружка, солома, древесная листва. 25 26 Виды кровли Плоские крыши состоят из несущей конструкции и кровельного покрытия, в качестве которого чаще всего применяются рулонные наплавляемые материалы на битумной основе - мягкая кровля. Данный вид кровли применяется в основном в многоэтажном и индустриальном строительстве. Это связано со спецификой строительства подобных зданий - мощная несущая конструкция, постоянный уход за кровлей, специфическая организация системы водостоков. В свою очередь, в коттеджном строительстве применяются в основном скатные кровли. Архитектурная выразительность делает их более привлекательными, а разнообразие форм позволяет создать свой индивидуальный образ. Скатные крыши подразделяются обычно по количеству скатов, идя от простого к сложному можно выделить следующие варианты: Односкатная кровля - самая простая и, соответственно, самая экономная кровля. Представляет собой наклонную плоскость, обращенную обычно к наветренной стороне. Двускатная кровля - наиболее распространенная в строительстве, относительно проста в монтаже и удобна в эксплуатации. Простая и прочная стропильная конструкция плюс экономичное использование кровельных материалов делает такую кровлю очень привлекательной. Одна из разновидностей двускатной кровли - мансардная кровля или двускатная ломаная кровля. Ее используют для увеличения подкровельного пространства при организации жилой мансарды. При этом, такая кровля имеет свои недостатки - более слабая стропильная конструкция и увеличенный расход кровельных материалов. Очень часто нижняя часть скатов расположена практически вертикально и в этом случае сложная кровельная конструкция заменяет стену, что ведет к удорожанию проекта. Четырехскатная кровля в зависимости от здания подразделяется на шатровые - когда здание имеет в основании квадрат - состоят из четырех треугольников, сходящихся вершинами в центре, и вальмовые - в основании здания прямоугольник - состоят из двух трапеций и двух треугольников. Полувальмовая кровля - треугольники не полностью закрывают боковые щипцы и длинна их значительно короче чем у основной кровли. Такая форма многим кажется более представительной, но конструкция стропил усложняется за счет диагональных элементов. Многощипцовая крыша часто используется при постройке домов сложной конфигурации. Для здания, прямоугольного в основании, она 26 27 получается пересечением под прямым углом двускатных крыш. Она, конечно, очень сложна в исполнении, но имеет выразительный вид. Слабым местом такой крыши является большое количество внутренних углов между скатами. В эти местах - ендовах, проходит наибольшее количество воды, а уклон их гораздо меньше чем уклоны скатов. Соответственно, эти узлы получаются и очень дорогостоящими как по монтажу, так и по кровельным элементам, применяемым для организации правильного стока и водонепроницаемости. Сводчатая кровля имеет круговые или параболические очертания. Для частной застройки она практически не применяется. Купольные и конические крыши применяются для перекрытия здания или его части, имеющих в плане круговые очертания. Могут напоминать сферический купол, плоский или острый конус. Покрытие кровли Необходимо учитывать виды несущей конструкции, наклон. Кровельное покрытие должно быть водонепроницаемым, влаговыносливым, теплоустойчивым, выдержинным на агрессивность осадков и солнечных лучей. Виды покрытия: битумные волнистые листы, профилированные жестяные листы, битумная черепица, глиняная, цементная. Элемент кровли — часть кровли, которую можно представить в виде плоской геометрической фигуры и подбор листов кровельного материала для которой производится отдельно. Скат — наклонная плоскость элемента кровли. План кровли — схема (чертеж) кровли, на котором все указанные размеры соответствуют действительным реальным размерам конструкции, независимо от угла экспозиции элементов кровли. Проекция кровли — схема (чертеж) кровли, на котором все указанные размеры соответствуют проекциям размеров конструкции на плоскость, в которой выполнена схема (чертеж). 27 28 Ребро — сопряжение двух сторон элементов кровли, образующее наклонный выступающий угол. Конек — верхнее сопряжение двух сторон элементов кровли, образующее горизонтальный выступающий угол. Фронтон — сторона элемента кровли, образующая торец крыши. Карниз — нижний горизонтальный край ската, обеспечивающий беспрепятственный свободный или организованный отвод дождевых и талых вод. Пристенное примыкание — сторона элемента кровли, примыкающая к стене. Перекрытие коньковое (ПК) — часть кровли, которая может быть закрыта коньковым листом; Перекрытие замковое (ПЗ) — часть листов, накладываемых друг на друга и служащих для их соединения (нахлест); Капельник (К) — нижняя часть листа, выступающая за обрешетку (карнизный свес). 28 29 Вывод В наше время строительство одна из наиболее динамично развивающихся отраслей экономики, играющая важнейшую роль в жизни Латвии. Хотя сегодня строительная отрасль переживает как и вся страна в целом спад, все-таки обладает потенциалом для дальнейшего развития. Значение технических проблем состоит в создании наиболее совершенных и надежных конструкций, рациональных и комфортных обьемнопланировочных решений здания и жилых домов. Пока существует спрос на строительство зданий и жилых домов люди будут вносить новшества в технологиии конструкций и их элементов, усовершенствуя и облегчая процесс работы и монтажа. В Латвии с каждым годом прибавляется всё больше и больше специалистов по строительным конструкциям, прорабатывая схемы и планы констукций здания. Использование в строительной отрасли новых материалов имеет высокую социальную значимость и потенциал. В историческом аспекте именно разработка и внедрение новых материалов представляло собой основу инновационных процессов в строительстве. Кирпич, пришедший на смену глине, повысил прочность строений и позволил увеличить их этажность, железобетонные конструкции уменьшили затраты времени на строительство, а применение пластиковых оконных блоков позволили более качественно изолировать обитателей домов от внешних факторов. Разработка и внедрение новых материалов дает постоянный толчок новым архитектурным решениям. Новые строительные технологии в строительстве способны решать различные задачи от повышения энергоэффективности жилых помещений, а так же производственных, снижение себестоимости строительства и расходов в ходе эксплуатации. Кроме того, современные строительные технологии могут стать основой для строительства домов, существенно улучшающих качество жизни и общий комфорт для людей, живущих или работающих в этих строениях. Отсюда бесспорность социальной значимости подобных инновационных разработок. 29 30 Список используемых материалов: Личные конспекты с лекций. «Строительство зданий и жилых домов» Ю. Лаврентьев, Москва 2008 «Строим дом» А.Питерский, С. Лепушов, Москва 2008 Журнал «Архитектура» http://www.diclib.com/cgibin/d1.cgi?l=ru&base=bse&page=showid&id=47811 http://stroydocs.com/ http://constructionlinks.ru/viewpage.php?page_id=156 http://ntmsport.ru/fundament.html http://www.hou.ru/fun1.htm http://www.newshouse.ru/page-id-2118.html http://www.stroim-zdanie.ru/steny_1.html http://www.wildcraft4u.com/?Klassifikaciya_sten http://dic.academic.ru/dic.nsf/stroitel/146 http://www.profil-stroy.ru/art_tiletype.html http://articles-cat.ru/articles/construction/advice2/116341.html http://www.winterhouse.ru/domostroenie/d04.html 30