Понятие здания и его конструктивных элементов

Введение 

    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.

    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.

    Лестницы служат для сообщения между этажами. В основном лестницы размещают в помещениях, огражденных стенами и называемых лестничными клетками.

    Окна служат для освещения естественным светом и для проветривания помещений.

    Для сообщения между соседними помещениями  предназначаются внутренние двери, а между помещениями и наружным пространством - наружные двери. В промышленных и некоторых других зданиях для доставки в помещения оборудования и материалов устраивают ворота.

    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.

Заключение 

    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.

Список  используемой литературы:

1. Белоконев, Е.Н Основы архитектуры зданий и соружений: учебное пособие / Е.Н. Белоконев, А.З. Абуханов, А.А. Чистяков : Р-н-Д, 2005.
2. Лычев, А.С. Здания и сооружения. Основы проектирования и конструирования. Инженерное оборудование: учебное пособие / А.С. Лычев, Л.В. Иваненко - Самара, 2003.
3. Маклакова, Т.Г. Конструкции гражданских зданий: учебное пособие / Т.Г. Маклакова, С.М. Нанасова – М.: изд-во АСВ, 2004.
4. "Градостроительный кодекс Российской Федерации" от 29.12.2004 N 190-ФЗ (ред. от 21.07.2011).