§ 15. Основные элементы и конструктивные схемы зданий
Основные элементы зданий. Все здания независимо от рода материалов, из которых они выполнены, назначения и класса состоят из определенного числа взаимосвязанных конструктивных элементов (рис. 11).
Рис. 11. Основные конструктивные элементы здания:
/ — фундамент, 2, 3 — наружная и внутренняя стены, 4 — междуэтажные перекрытия, 5 — перегородка, 6 — верхнее покрытие, 7, 8 — бесчердачная и чердачная крыши (варианты), 9 — чердачное перекрытие, 10 — окно, // — лестница, 12 — входная дверь, 13 — надподвальное перекрытие, 14 — отмостка
По функциональному назначению их подразделяют на несущие, воспринимающие нагрузки от вышележащих элементов здания, находящихся в нем людей, оборудования, от снега, ветра и т. д., ограждающие, защищающие помещения от воздействия внешней среды и обеспечивающие требуемый температурно-влажностный режим, и совмещающие, т. е. выполняющие одновременно несущие и ограждающие функции.
К основным конструктивным элементам зданий относят фундаменты, стены, перегородки, перекрытия, опоры, крыши, лестницы и др.
Фундамент - подземная конструкция, передающая нагрузку от здания на грунт — основание. Фундаменты бывают ленточные, столбчатые и свайные. Для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водо- и морозостойкостью:; бутовый камень, бетон и железобетон. Поверхность фундамента, опирающаяся на грунт, называется подошвой.
Стены по назначению и расположению подразделяют на наружные и внутренние. Они бывают несущими и самонесущими. Наружные стены защищают помещения от внешней среды, внутренние — разделяют здания на отдельные помещения. Нижнюю часть наружной стены называют цоколем, выступающую верхнюю часть — карнизом.
Перегородки разделяют внутреннее пространство здания в пределах этажа на отдельные помещения. Их возводят из гипсовых, асбестоцементных, гипсошлакобетонных, керамических и других пустотелых камней, кирпича и др.
Перекрытия — конструкции, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи, совмещающие ограждающие и несущие функции. Перекрытия обычно выполняют из сборных железобетонных плит — настилов или панелей.
I' Опоры — колонны или столбы — конструкции круглого, квадратного или прямоугольного сечения, воспринимают нагрузки от перекрытий, покрытий, оборудования и т. д.
, Лестницы предназначены для сообщения между этажами. Состоят из сборных железобетонных лестничных маршей и площадок. В лестничных клетках — помещениях с несущими стенами где находятся лестницы, — в большинстве случаев располагают лифты.
Соотношение стоимости различных конструктивных элементов зданий приведено в табл. 27.
Конструктивные схемы зданий. Основные несущие элементы здания (фундаменты, стены, колонны, перекрытия) в совокупности образуют пространственную систему, называемую несущим остовом здания. Несущий остов должен быть прочным и обеспечивать пространственную жесткость и устойчивость здания.
Таблица 27. Соотношение стоимости, %, основных элементов жилых зданий
По конструктивной схеме несущего остова здания подразделяют на бескаркасные, каркасные и с неполным каркасом.
Остов бескаркасных одно- и многоэтажных зданий с несущими, продольными или поперечными стенами представляет собой коробку, пространственная жесткость которой, обеспечивается перекрытиями и стенами, образующими жесткие горизонтальные и вертикальные диафрагмы. Устойчивость и жесткость такого остова обеспечиваются надежной связью между стенами и перекрытиями.
Остов каркасных зданий представляет собой пространственную систему колонн, связанных с перекрытиями и покрытиями, называемую каркасом. В каркасных зданиях стены выполняют ограждающие функции. Если колонны расположены по периметру наружных стан и внутри здания, то такой каркас называют полным.
Расстояние между продольными рядами колонн в каркасных зданиях называют пролетом, а расстояние между колоннами продольного ряда — шагом. Размеры пролетов и шага колонн называют сеткой колонн.
Остов зданий с неполным каркасом имеет наружные несущие стены и ряды колонн внутри здания. Устойчивость зданий с неполным каркасом обеспечивается наружной связью элементов каркаса с наружными стенами. В современном строительстве такой тип остова имеет ограниченное применение.