2. Основные элементы зданий.

1. Основания – толща грунта воспринимающая все нагрузки и воздействия от зданий.

2. Фундаменты – подземная часть вертикальных несущих конструкций здания (стен, колонн), воспринимающая все приходящиеся на здание силовые воздействия и нагрузки и передающая их основанию. Классификация и конструкции фундаментов будут рассмотрены ниже.

Нижняя горизонтальная плоскость фундаментной конструкции называется подошвой, а расстояние от поверхности земли до подошвы фундаменты – глубиной заложения. (рис 3.2 стр. 27 - Маклакова)

3. Стены. По положению в здании – наружные и внутренние.По статической функции– несущие, самонесущие и ненесущие (навесные).

Несущие наружные стены – воспринимают и передают на фундамент все вертикальные и горизонтальные нагрузки (несущие и ограждающие функции);

Самонесущие – только нагрузки от собственной массы.

Навесные – передают нагрузку от собственной массы и ветра поэтажно на внутренние несущие конструкции (только ограждающие функции).

Внутренние стенытакже могут воспринимать силовые воздействия и защищать ограждаемое помещение от шума.

4. Перекрытия– горизонтальные несущие и ограждающие конструкции. Разделяются на этажи, воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия и передают их поэтажно на вертикальные несущие конструкции.

Различают междуэтажные , цокольные и чердачные перекрытия. Основные функции междуэтажных перекрытий – защита от шума, цокольного и чердачного – защита от охлаждения и перегрева.

5. Крыши(покрытия) – верхняя часть здания, предназначенная для защиты от атмосферных воздействия. Состоит изнесущих конструкций– (стропила, кровельные панели и поддерживающие их вертикальные конструкции – стойки, подкосы, фризовые панели) и ограждающих – гидроизоляционных (кровельных) элементов.

6. Перегородки– ненесущие вертикальные конструкции. Разделяют этажи на помещения, защищают от шума и опираются на перекрытия.

3. Классификация зданий и требования к ним.

1. Общая классификация рассматривает здания по их назначению, объемно-планировочной структуре, этажности и конструктивному решению.

По назначению – гражданские (жилые и общественные) и промышленные.

Жилые здания– предназначаются для постоянного или временного проживания.

По внешнему облику – на фасадах много оконных проемов, балконов, лоджий, т.к. они содержат большое количество структурных единиц, нуждающихся в естественном свете (жилых комнат, кухонь).

Общественные зданиявесьма разнородны:

1. очень крупные – зрительные, торговые, спортивные.

2. средних размеров – учебные заведения, больницы и т.д.

3. мелкие – конторские помещения, лечебный кабинет и т.д.

В соответствии с функциональным назначением помещений предъявляются различные требования к освещенности помещений: от интенсивной освещенности (групповые в детских садах) до ее полного исключения (книгохранилища, зрительные залы). Поэтому во внешнем облике общественных зданий могут сочетаться глухие поверхности со светопрозрачными поверхностями витражей.

Промышленные здания– содержат крупные помещения – цеха, от характера и технологического оборудования зависят размеры. Особенность – наличие больших боковых световых проемов и специальных подстроек в уровне покрытия светоаэрационных фонарей. По внешнему облику их часто можно отличить по примыкающим эстакадам, транспортным галереям и т.п.

2. Требования к проектам зданий.

Проектируемое здание должно отвечать требованиям функциональной, технической, эстетической и экологической целесообразности.

1. Функциональная– максимальное соответствие размещения и размеров помещений протекающим в здании функциональным процессам.

Проект должен способствовать формированию оптимальной среды – пространственной, световой, воздушной, акустической, температурно-влажностной и т.д. – для человека в процессе осуществления ими функций для которых здание предназначается.

Параметры внутренней средызданий устанавливаются нормами СНиП, которые обязательны при проектировании.

2. Требования технической целесообразности проектного решения – выполнение конструкций здания в полном соответствии с законами строительной механики, физики и химии. Проектное решение конструкций здания должно обеспечивать сопротивление всем воздействиям и должно соответствовать следующим требованиям:

1) Прочность конструкции – способность воспринимать силовые нагрузки без разрушения;

2) Устойчивость – способность конструкции сохранять равновесие при силовых нагрузках и воздействиях;

3) Жесткость – способность конструкции осуществлять свои статистические функции с минимальными, заранее заданными СНиП, величинами деформаций.

4) Долговечность – предельный срок сохранения физических качеств конструкций в процессе эксплуатации здания.

Жесткость и устойчивость обеспечивают геометрическую неизменность конструкции. Долговечность зависит от ползучести (процесса малых непрерывных деформаций под длительными нагрузками), морозостойкости, влагостойкости, коррозийной стойкости (разрушение под действием химических и физико- или электро– химических процессов), биостойкости – способности материала противостоять разрушающим воздействиям микроорганизмов и насекомых.

5) Стабильность эксплуатационных качеств – способность конструкций сохранять постоянный уровень изоляционных свойств – тепло, звуко, гидроизоляция, воздухонепроницаемость – в течение проектного срока службы здания или конструкции.

Оценка долговечности определяется по предельному сроку службы здания:

Iстепень – срок службы > 100 лет

IIстепень – срок службы 50 - 100 лет

IIIстепень – срок службы 20 - 50 лет

IVстепень – срок службы > 20 лет временные здания.

Кроме того классификация конструкций зданий осуществляются по признаку пожарной безопасности, которая определяется водоснабжаемостью конструкций и их обеспеченностью СНиП 21-10-97 «Пожарная безопасность зданий».

Предел огнестойкости здания – это длительность (в минутах) испытания конструкции на огнестойкость до возникновения одного из предельных состояний:

• по прочности R(обрушение);

• по деформациям (образование в конструкциях сквозных трещин и отверстий)

• по температуре I(повшение темперауры на противоположной огню поверхности конструкции в среднем . чем на 140 С^о)

По этим признакам здания и пожарные отсеки делятся на 5 степеней огнестойкости. – Таблица из СНиП 21.01-97

К Iстепени относятся здания, несущие и ограждающие конструкции которых выполнены из камня, бетона или железобетона с применением листовых или плитных негорючих (несгораемых) материалов.

IIстепень – конструкции из негорючих материалов но с меньшим пределом огнестойкости.

IIIстепень – допускается применение горючих (сгораемых) материалов для перегородок и перекрытий.

В зданиях VIстепени допускается применение в конструкциях горючих материалов, а предел огнестойкости минимальный – 15 минут (кроме стен лестничных клеток).

Vстепень временные здания, предел огнестойкости конструкций не нормируется.

3.2.3. Требования экономической целесообразностипроектного решения здания относятся к его функциональной и конструктивной части. При решении функциональных задач – размеров здания, помещений, инженерного обустройства – необходимо исходить из действительных потребностей и возможностей общества или индивидуального заказчика.

Экономическая целесообразность в отношениях конструктивной части проекта требует назначения при проектировании минимально необходимых запасов прочности и устойчивости конструкций, их долговечности и огнестойкости в соответствии с назначением здания и его сроком службы.

В целях экономической целесообразности принимаемых конструктивных решений в процессе проектирования здания подразделяют на классы:

1 класс – крупные общественные здания (театры, музеи), правительственные здания, жилые дома без ограничения этажности;

2 класс – общественные здания массового строительства и муниципальные жилища не выше 9 – 10 этажей;

3 класс – дома не выше 5 этажей и общественные здания малой вместимости;

4 класс – массовые малоэтажные жилые дома и временные общественные здания.

Касс большинства промышленных зданий редко назначают выше 3-го во избежание морального старения зданий (оборудование меняется через 20 – 25 лет).

Основные конструкции зданий 1-ого класса должны иметь 1-ю степень долговечности и огнестойкости; 2-ого класса – 2-ю степень; 3-ого класса – 2-ю степень долговечности и 3-ю огнестойкости, 4-ого класса – 3ю степень долговечности без ограничения по огнестойкости.

3.2.4. Эстетические требования– это необходимость соответствия внешнего вида здания его назначению и формированию объемов и интерьеров здания по законам красоты.

Соответствие внешнего облика назначению здания во многом определяется правильностью функционального и технического решения проекта. При этом функционально обусловленные объемные формы и детали здания должны быть взаимосвязаны в общей архитектурной композиции, которая будет восприниматься как эстетически целесообразная и единственно возможная для данного здания или сооружения.

3.2.5. Экологические требованияв проектно- строительной практике охватывают сферы проектирования, строительства и реконструкции городской застройки. Это объясняется тем, что производственная и строительная деятельность могут способствовать загрязнению природной среды.

Экологические природно-охранные требования к ПД:

• сокращение территорий, отводимых под застройку;

• широкое применение эксплуатируемых крыш неудобного рельефа (овраги, выемки, насыпи);

• экономия природных ресурсов и энергии;

• благоустройство территории (озеленение, мощение);

• рекультивация грунтов по окончании строительства.