Общие сведения о зданиях и сооружениях. • 1. Здание – искусственное наземное сооружение или внутреннее пространство, предназначенное и приспособленное для человеческой деятельности. • 2. Сооружение – искусственное строение, предназначенное для технических целей (дымовые трубы, башни, очистные сооружения). • 3. Здание можно представить как совокупность трёх групп элементов: А) объёмно-планировочных – отдельных помещений в трёх измерениях; Б) конструктивных – строительных или архитектурных элементов (колонны, перекрытия, стены) В) строительных изделий и деталей (керамическая плитка, подвесные потолки, ступени, подоконники и др.) • 4. Несущие и ограждающие конструкции: А) несущие - воспринимают все виды нагрузок и обеспечивают целостность, геометрическую неизменяемость и прочность здания и его элементов. Б) ограждающие - служат для защиты отдельных помещений и здания в целом от неблагоприятных воздействий внешней среды. Примечание. Совмещённые конструктивные элементы выполняют одновременно несущие и ограждающие функции. • 5. Требования к зданиям: А) функциональные – соответствие здания: - назначению - составу помещений - параметрам помещений - технологическому процессу - возможности перепланировки - безопасности Б) технические - соответствие строительных конструкций и их сопряжений законам: - строительной механики; - строительной физики и химии; - с учётом: - нагрузок и воздействий - климатических особенностей - геологических особенностей - особенностей внутренней среды здания В) санитарно-гигиенические – обеспечение: - микроклимата помещений (температура, влажность, скорость движения воздуха – вентиляция) - допускаемый уровень шума - освещённость и инсоляция Г) архитектурно-художественные - оформление соответствующего экстерьера – внешнего вида здания - оформление соответствующего интерьера – внутреннего вида здания Примечание. Интерьер и экстерьер должны оказывать положительное эмоциональное воздействие. Д) эксплуатационные – к помещениям и конструкциям – учитывают в проекте и зависят от: - назначения здания - особенностей здания - внешней и внутренней среды - заданным сроком службы - необходимым оборудованием (лифты, отопление, вентиляция, водопровод, канализация) Е) экологические предусматривают: - устранение вредных воздействий технологического процесса на окружающую среду и человека - безопасность строительных материалов и изделий - при строительстве, эксплуатации, разборке или реставрации здания Ж) экономические – учитывают: - затраты на возведение здания (инженерные изыскания, пред-проектная подготовка, проектирование и строительство) - эксплуатационные - демонтаж и утилизацию конструкций • З) строительно-технологические - учитывают при разработке проекта - возможности строительной организации - методы производства работ • 6. Классификация зданий и сооружений А) по назначению: - гражданские : - жилые (длительного и кратковременного проживания) - общественные (для повседневных нужд и эпизодического посещения) - специального назначения – для обеспечения специальными услугами (телецентр) - промышленные (производственные, административно-бытовые и вспомогательные) - сельскохозяйственные Б) виды гражданских зданий по назначению: - жилые -общественные -специального В) виды гражданских зданий по этажности: - малоэтажные – до 2-х этажей - средней этажности – от 3-х до 5-ти этажей - повышенной этажности – от 6-х до 10-ти этажей - многоэтажные – от 11 до 29 этажей - высотные – свыше 30 этажей (более 100 метров) Г) по материалу основных несущих конструкций - каменные (кирпич, камни) - бетонные - металлические - деревянные - смешанные Д) по способу возведения - традиционного типа – кирпичные стены + перекрытия - сборные - из элементов заводской готовности - монолитные – изготовленные на строительной площадке в опалубке Е) по огнестойкости подразделяются по - степени огнестойкости - с I по IV степени - классам конструктивной опасности – СО, СО1, СО2, СО3 КО – не пожароопасные К1 – мало пожароопасные К2 – умеренно пожароопасные К3 – пожароопасные Ж) по долговечности – продолжительность службы здания, по истечении которой его эксплуатация невозможна I степень – срок службы свыше 100 лет II степень – срок службы от 50 до 100 лет I степень – срок службы от 30 до 50 лет Временные здания - срок службы менее 100 З) Классы зданий по капитальности: I класс – крупные общественные здания и жилые здания выше 9 этажей II класс – массовые общественные здания и жилые здания 6-9 этажей 9до III класс – небольшие общественные здания и жилые 3-5 этажей IV – малоэтажные жилые и временные. Здания и требования к ним, нагрузки и воздействия. 1. Постоянные – вес конструкций здания, действуют сверху вниз. 2. Временные нагрузки – длительные и кратковременные: А) ветровая Б) снеговая В) полезная – от людей, оборудования, материалов. Г) не силовая: температура, атмосферная и грунтовая влага, солнце, шум. 3. Особые нагрузки А) сейсмические – землетрясения, подвижки грунта Б) взрывные воздействия В) неравномерные деформации основания 4. Виды нагрузок в зависимости от места приложения нагрузки А) сосредоточенные (оборудование) Б) равномерно распределённые (от веса конструкций, снег) 5. Виды нагрузок в зависимости от характера действия нагрузки А) статические – постоянные во времени (собственный вес конструкций) Б) динамические (ударные) – порывы ветра. 6. Виды нагрузок в зависимости от направления А) горизонтальные Б) вертикальные Вывод: конструкции рассчитывают на неблагоприятные сочетания нагрузок. Основы строительной теплотехники, акустики, светотехники • Разделы строительной физики: теплотехника, акустика, светотехника. Строительная теплотехника 1. Теплотехнические требования к ограждающим конструкциям: А) теплозащитные свойства Б) небольшая разница to внутренней поверхности cтен и to воздуха в помещении В) тепловая инерция – стремление тела сохранить начальную to - чем больше инерция, тем труднее изменить начальную to (чтобы перепады to не отражались на to в помещении). Г) стойкость к увлажнению, сохранение нормальной влажности Д) водопроницаемость стен min 2. Теплозащитные свойства стен зависят от теплопроводности материала А) λ – коэффициент теплопроводности - количество тепла, проходящее через слой δ = 1 м S = 1м2 за один час при разности температур поверхностей в 1оС 3. k = λ\δ – коэффициент теплопередачи слоя количество тепла, проходящее через слой материала толщиной δ 4. R = δ\ λ – термическое сопротивление слоя величина, обратная коэффициенту теплопередачи k 5. Мостики холода – возникают, когда в ограждение включают элемент из другого материала с большей теплопроводностью Строительная акустика 1. Изучает звукоизоляцию - защиту от внешних и внутренних шумов 2. Звук – колебания в материальной среде, вызываются источником звука. 3. Шум – нежелательный для человека звук. 4. Меры по устранению шума – звукоизоляция и звукопоглощение 5. Звук падает на поверхность и частично: отражается, поглощается, проходит через преграду 6. Все эти явления зависят от материала конструкций, частоты звуковых волн, угла падения на поверхность. 7. Виды звука: А) прямой – идёт от источника: воздушный и ударный Б) отражённый - от поверхности. 8. Пути передачи шума в помещении: А) прямые Б) косвенные (обходные): 9. Звукоизоляция: тщательная заделка не плотностей: примыканий и стыков, упругие прокладки, воздушные прослойки, пористые материалы. Основы строительной светотехники 1. Задачи: создание условий для оптимального светового режима в помещениях. 2. Освещённость Е – отношение падающего светового потока к площади освещаемой поверхности (люкс – лк) 3. Световой поток – мощность лучистой энергии, оценивается по световому ощущению, которое она производит. Источник лучистой энергии – Солнце. 4. При падении света на тело части потока: отражаются, проходят сквозь тело, поглощаются. 5. Естественное освещение – свет от солнечного и небесного излучения: боковое, верхнее, комбинированное. 6. КЕО (е) - коэффициент естественной освещённости помещений I = (Ем\Ен) • 100 % Ем – естественная освещённость точки М внутри помещения светом неба Ен – освещённость наружной горизонтальной поверхности вне здания светом неба 7. КЕО нормируют для помещений: 0,5 % - для жилых, классы – 1,5% и др. 8. Радиация – мощность солнечного излучения, достигшего Земли (УФлучи) 9. Инсоляция – облучение поверхности прямыми солнечными лучами. 10. Перегрев помещений - отрицательное действие инсоляции и радиации. Средство против перегрева: покраска или облицовка светлыми тонами. Основные сведения о модульной координации размеров в строительстве • 1. Индустриализация – механизированный монтаж зданий из сборных элементов с максимальной заводской готовностью. • 2. Типизация – отбор лучших решений конструкций для многократного применения. • 3. Унификация – ограничение числа типов конструкций, обеспечивает взаимозаменяемость и универсальность. • 4. Взаимозаменяемость – возможность замены одного изделия другим. • 5. Универсальность – один типоразмер применим для различных видов зданий. • 6. Унификация объёмно-планировочных параметров зданий: • А) шаг – расстояние между координационными осями поперечных стен или рядов колонн. • Б) пролёт - расстояние между осями продольных стен или рядов колонн. • В) высота этажа – расстояние от уровня пола этажа до уровня пола вышележащего, в верхних этажах и 1этажных зданиях – до верха чердачного перекрытия. • 7. Унификацию осуществляют на основе МКРС – модульной координации размеров в строительстве – совокупность правил координации размеров объемнопланировочных и конструктивных элементов зданий на базе единого модуля М = 100 мм. • 8. В основе ЕМС - кратность размеров зданий и их элементов основному модулю М-100. • 9. Укрупненные и дробные модули • А) производные укрупненные модули (мультимодули ПМ) : 2М, 3М, 6М, 12М, 15М, 30М, 60М → 200, 300, 600, 1200, 1500, 3000, 6000 мм • Г) Дробные модули для мелких деталей: толщина (плиток, листов), зазоров в стыках СК: 1/2М, 1/5М, 1/10М, 1/20М, 1/50М, 1/100М, т.е. 20, 50, 10, 5, 2 и 1 мм Размеры объемно-планировочных и конструктивных элементов зданий в МКРС • 1. Номинальный Lн – размер между координационными осями здания, кратный модулю. • 2. Конструктивный Lк – проектный размер изделия, отличается от номинального на величину зазора. • 3. Натурный Lф – фактический размер изделия, отличающийся от конструктивного на величину, определяемую допуском. Основные правила привязки несущих конструкций к модульным разбивочным осям. • 1. Привязка – расположение СК относительно координационных осей • 2. Правила привязки несущих конструкций к разбивочным осям: • А) геометрические оси внутренних стен и колонн совмещаются с разбивочными осями (кроме стен лестничных клеток и стен с вентиляционными каналами). • Б) для наружных стен применяют: • - «нулевую» привязку – внутренняя грань стены или наружная грань колонны совпадает с разбивочной осью или • - как для внутренних стен - посередине или • -оговорённую особо Технико-экономическая оценка конструктивных решений • 1. Соответствие конструкции техническим, эксплуатационным, архитектурным требованиям • 2. Стоимость • 3. Расход материалов и масса на ед. измерения конструкции ( 1 м2 перекрытия, 1 м. п. карниза и др.) • 4. Индустриальность конструкции – возможность и трудоёмкость изготовления на заводе • • • • 5. Степень заводской готовности 6. Допустимые условия транспортировки 7. Методы и трудоёмкость (чел-час) монтажа 8. Долговечность и огнестойкость конструкции Основные конструктивные элементы зданий • 1. Конструкции могут быть: • А) несущими – воспринимают нагрузки и передают их через фундаменты на грунт • Б) ограждающими – изолируют пространство от внешней среды и делят на помещения • В) совмещающими эти функции – наружные и внутренние стены. • 2. Конструкции зданий: фундамент, стены, опоры, перекрытия, ригели, перегородки, лестницы, крыши, окна, двери, цоколь, отмостка, эркер, лоджии, балконы. • 3. Несущий остов здания (основа здания) – конструкции: горизонтальные (перекрытия и покрытия) и вертикальные (стены, колонны). • 4. Назначение остова - восприятие нагрузок • 3. Конструктивная система – совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые обеспечивают прочность, жёсткость и устойчивость. Несущий остов и конструктивные системы зданий • 1. Бескаркасная • 2. Каркасная • 3. Комбинированная (с неполным каркасом) Бескаркасная система (с несущими стенами) • 1. Бескаркасная (с несущими стенами) - стены и перекрытия. • 2. Виды бескаркасных систем: • А) с продольными несущими стенами – плиты перекрытий лежат поперёк здания • Б) с поперечными – плиты вдоль • В) перекрёстные – несущие плиты опираются по контуру. Каркасная система • • • • • • 1. Несущие – колонны, ригели и перекрытия, стены – ограждающие. 2. Виды каркасных систем: А) с поперечным расположением ригелей Б) с продольным В) с перекрёстным Г) с без-ригельным каркасом: плиты опираются на капители колонн или на сами колонны Комбинированная система (с неполным каркасом) • 1. Нагрузку от перекрытий воспринимают внутренние колонны и наружные стены. • 2. Типы: • А) с продольным расположением прогонов • Б) с поперечным • В) неполный каркас: наружные несущие стены + колонны (УКТП). Основания и фундаменты • Виды оснований зданий • 1. Основание - грунта под фундаментом, воспринимает нагрузки от зданий однородный, или из нескольких горных пород. • 2. Грунт - горные породы. Группы: • А) скальные – сплошные массивы или трещиноватые на большой глубине → редко служат основанием фундаментов → большая механическая прочность. • Б) крупнообломочные - более 50% горных пород больше 2 мм - щебень, галька, гравий - в связном состоянии → малосжимаемы и не пучинисты → хорошее основание. • В) песчаные - менее 50 % по весу частиц крупнее 2 мм → сыпучие, сухие не пластичны. - виды: гравелистые, крупно-, средне-, мелкозернистые и пылеватые. - могут быть сухими, влажными и водоносными. - хорошее основание при равномерном слое без вкраплений других пород. • Г) глинистые - чешуйчатые из частиц в 20-100 раз меньше песчаных • - в воде пластичны; влажные: поры заполнены водой → зимой замерзают → пучение. • - по пластичности: – глина (> 30%глинистых частиц), суглинок ( >10%), супесь ( <10%), • - водонепроницаемы и их напластования являются водоупорами. • - в естественном состоянии не пригодны для оснований → на сухих возводят здания, предохраняя от вспучивания при замерзании. • Д) лёссовые: вид глинистых –тонкозернистые (много пыли), пор >50%. • - прочные в сухом состоянии и просадочные в замоченном → защита от влаги. • Е). насыпные – от засыпки оврагов, прудов, местных свалок, не однородны, неравномерная сжимаемость → применение для оснований ограничено. Естественные и искусственные основания • 1. Естественные - в природном состоянии выдерживать нагрузку, равномерно осаживаются, находятся в статичном состоянии. • 2. Искуственное – искусственно уплотненный или упрочненный грунт. Способы укрепления грунта • 1. Уплотнение • 2. Силикатизация – нагнетание в грунт жидкого стекла. • 3. Цементация – цемента • 4. Обжиг – сжигание горючих продуктов под давлением в скважинах • 5. Слабый грунт заменяют слоем более прочного, который называется подушкой. Требования к грунтам оснований • 1. Достаточная несущая способность; • 2. Не размываться грунтовыми водами; • 3. Не допускать просадок и оползней (допуск 80100 мм). Виды фундаментов • 1. Фундаменты – подземные конструкции, воспринимают нагрузку от здания и передают ее основанию. • • • • • • • 2. Глубина заложения фундаментов зависит от: А) глубины промерзания грунтов Б) давления на основание и расчетных нагрузок Б) структуры и характера грунта Г) от уровня грунтовых вод Д) глубины заложения слабых грунтов Е) H заложения соседних фундаментов, подвалов, котлованов, наличия подвала и т.д. • Ж) материала фундамента – должен быть стойкий к грунтовым водам и химической агрессии; водонепроницаемый, морозостойкий, прочный, долговечный. • 3. H заложения фундаментов на скальных, гравелистых, крупнообломочных грунтах и песках средней крупности не зависит от глубины промерзания, т.к. эти грунты не подвержены пучению при замерзании. • 4. В зданиях с подвалом заложение фундаментов должно быть ниже отметки пола подвала не меньше, чем на 0,2-0,5 м. Классификация фундаментов • • • • • • • • • По материалу: 1. Деревянные 2. Бутовые 3. Бутобетонные 4. Бетонные 5. Железобетонные По способу возведения: 1. Монолитные 2. Сборные В зависимости от формы конструкций • 1. Ленточные - на расширенной подушке для снижения давления на грунт: монолитные и сборные • 2. Столбчатые (отдельные) фундаменты → экономия материалов. • 3. Свайные • А) ростверк – верх свайного фундамента в виде Б или ЖБ балки, объединяет сваи. • Б) проходят через слабые грунты, опираются на твердый грунт. Виды свайных фундаментов • 1. Забивные – внедряют в грунт ударным и вибрационным способом, вдавливанием или завинчиванием • 2. Сваи-столбы • 3. Винтовые сваи – ЖБ полые сваи со стальными наконечниками - при завинчивании нет сотрясения грунта • 4. Сваи-оболочки – ЖБ полые сваи → выемка грунта и закрепление бетонной смесью • 5. Набивные сваи – делают в грунте: бурят отверстия и заполняют их несущими материалами: арматурными каркасами, бетоном, песком и т.д. Подвалы. Технические подполья. • 1. Подвал – помещение высотой > 2метров для кладовых, хозяйственных помещений, временных мастерских, гаражей, коммуникаций. • 2. Техническое подполье – помещение высотой < 2метров • 3. Для освещения и проветривания подвалов в их наружных стенах устраивают окна ниже уровня земли, а перед окнами – колодцы (приямки) • 4. Материалы для гидроизоляции подземной части здания от грунтовой сырости и грунтовых вод – обмазочной и оклеечной: битумная мастика, толь, рубероид, гидроизол. • 5. Современная гидроизоляция А) полимерные плёнки (полиэтиленовые, ПВХ) – склеивают, стыки полотнищ сваривают Б) для защиты плёнки – сверху пергамин или битумизированная бумага • 6. Водонепроницаемая отмостка шириной не менее 0,5 м с уклоном от здания 3 % А) для отвода атмосферных осадков от стен и фундамента Б) выполняется из асфальта или асфальтобетона δ 20-25 мм по уплотнённой щебёночной подготовке толщиной 100-150 мм
Автор
1/--страниц