Строительство – одна из важнейших и крупных отраслей народного хозяйства. Продуктом функционирования строительной отрасли является создание гражданских, промышленных, жилых и др. зданий.
Архитектурно – строительная деятельность сопряжена с огромными материальными затратами, сокращение которых достигается рациональными объёмно – планировочными решениями зданий, правильным выбором материалов, облегчением конструкций, совершенствованием методов строительства. В архитектуре экономично то, что учитывает перспективу, содержит в себе потенциал развития.
Основным назначением архитектуры всегда являлось создание необходимой для существования человека жизненной среды, характер и комфортабельность которой определялись уровнем развития общества, его культурой, достижениями науки и техники. Эта жизненная среда, называемая архитектурой, воплощается в зданиях, имеющих внутреннее пространство, комплексах зданий и сооружений, организующих наружное пространство — улицы, площади и города.
Несущий остов и конструктивные схемы зданий
Кроме рациональной планировки помещений удобство зданий обеспечивается правильным расположением лестниц, лифтов, размещением инженерного оборудования.
Благодаря архитектуре складываются и формируются эстетические представления. Ощущение прекрасного в архитектуре возникает в тех случаях, когда художественными средствами выражена сила идейного замысла, найдены закономерности и пропорции формы, фактура и цвет материала, достигнута гармония с окружающей средой.
В современном понимании архитектура — это искусство проектировать и строить здания, сооружения и их комплексы. Она организует все жизненные процессы. По своему эмоциональному воздействию архитектура — одно из самых значительных и древних искусств. Сила ее художественных образов постоянно влияет на человека, ведь вся его жизнь проходит в окружении архитектуры.
Вместе с тем, создание производственной архитектуры требует значительных затрат общественного труда и времени. Поэтому в круг требований, предъявляемых к архитектуре наряду с функциональной с функциональной целесообразностью, удобством и красотой входят требования технической целесообразности и экономичности. Кроме рациональной планировки помещений, соответствующим тем или иным функциональным процессам удобство всех зданий обеспечивается правильным распределением лестниц, лифтов, размещением оборудования и инженерных устройств (санитарные приборы, отопление, вентиляция). Таким образом, форма здания во многом определяется функциональной закономерностью, но вместе с тем она строится по законам красоты.
Интенсивное развитие строительной техники сопровождается внедрением индустриальных методов строительства, новых строительных и конструктивных систем. Появилось большое количество принципиально новых по конструктивным и декоративным показателям строительных материалов. Между тем, вследствие усиления конкуренции среди производителей на рынке строительных материалов происходит неизбежное их удешевление, улучшение качества и ассортимента.
Лекция «Конструктивные решения жилых и общественных зданий. Несущий остов зданий»
В современном строительстве широко применяются монолитные бетонные конструкции. Бетонные работы всё еще содержат ряд тяжелых и трудоемких процессов. В последнее время появились технические решения, направленные на снижение трудоемкости работ, повышение качества конструкции из монолитного бетона. Монолитные жилые и общественные здания придают большую выразительность районам, позволяют снизить стоимость строительства на 10 — 15%.
Также, сокращение затрат в архитектуре и строительстве осуществляется рациональными объемно — планировочными решениями зданий, правильным выбором строительных и отделочных материалов, облегчением конструкции, внедрение новых методов строительства (таких как новые способы монтажа конструкций, повышение технического уровня, применение поточного метода введение работ и др.). Главным экономическим резервом в градостроительстве является повышение эффективности использования земли.
Здания в зависимости от назначения принято подразделять:
1) на гражданские – жилые и общественные, предназначенные для обслуживания бытовых и общественных потребностей человека;
2) промышленные — сооружённые для размещения орудий производства и выполнения трудовых процессов, в результате которых создаётся промышленная продукция;
3) сельскохозяйственные – обслуживающие потребности сельского хозяйства.
По назначению общественные здания классифицируют на следующие: учебные; лечебно-профилактические; культурно-просветительные; торгово-коммунальные; транспорта и связи; административные для размещения государственных и общественных организаций.
Общественные здания могут иметь следующие схемы планировки:
Одним из примеров общественного здания с зальной системой является кинотеатр, проект которого и будет рассмотрен в данной курсовой работе. Кинотеатры — самые популярные зрелищные здания: в среднем каждый житель нашей страны посещает кинотеатры 17 раз в году, а в городах 20 раз, что вдвое превышает общую посещаемость всех остальных зрелищных учреждений.
Современный кинематограф использует принцип записи и воспроизведения изображения на пленку, изобретенный в 1895 году братьями Люмьер. За 100 лет своего развития кинематограф обрел звук, цвет, увеличил размеры изображения и создал сеть самостоятельных зданий -кинотеатров, демонстрирующих фильмы нескольких видов.
Наибольшее распространение получили фильмы, демонстрируемые с пленки шириной 35 мм: обычные с «классическими» соотношениями сторон кадра (1:1,37) и широкоэкранные с пропорциями 1:2,35.
НЕСУЩИЙ ОСТОВ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ
Основные конструктивные элементы здания – горизонтальные (перекрытия, покрытия), вертикальные (стены, колонны) и фундаменты, взятые вместе, составляют единую пространственную систему – несущий остов здания.
Основное назначение несущего остова – конструктивной основы здания – состоит в восприятии нагрузок, действующих на здание, работе на усилия от этих нагрузок с обеспечением конструкциям необходимых эксплуатационных качеств в течение всего срока их службы.
Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жёсткость и устойчивость. Горизонтальные конструкции – перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальны и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние, в свою очередь, передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты основанию. Выбор конструктивных систем – один из основных вопросов, решаемых при проектировании зданий.
Различают три основные конструктивные системы зданий: бескаркасная, каркасная и комбинированная (с неполным каркасом).
Бескаркасная система (с несущими стенами), предусмотренная данным проектом, представляет собой жёсткую, устойчивую коробку из взаимосвязанных наружных и внутренних стен и перекрытий. Наружные и внутренние стены воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий.
Этот тип зданий, в свою очередь, подразделяется на здания с продольными несущими стенами (плиты перекрытий лежат поперёк здания), с поперечными несущими стенами (плиты перекрытий лежат вдоль здания) и перекрёстные с продольными и поперечными несущими стенами (плиты перекрытий с размерами в плане, равными размерам ячейки между четырьмя стенами, опираются по контуру).
Бескаркасная система является основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности. Размеры жилых ячеек, необходимость членений стенами и перегородками с обеспечением звукоизоляции квартир и другие особенности обуславливают техническую целесообразность и экономическую оправданность применения бескаркасных зданий при строительстве жилищ, а также тех гражданских зданий, в которых преобладает многоячейковая планировочная структура (санатории, больницы, общежития и т.п.). В зданиях с продольным расположением несущих стен применение большепролётных перекрытий (с пролётом 9 и 12 м) приводит к опиранию перекрытий только на наружные стены и переходу от традиционных трёх- и четырёхстенных систем к двустенной системе. Это позволяет обеспечить высокую свободу планировочных решений жилых домов и встроенных предприятий системы обслуживания, а также простоту модернизации и перепрофилирования зданий.
Каркасная система. Несущими элементами в таких зданиях являются колонны, ригели и перекрытия, а роль ограждающих элементов выполняют наружные стены. Различают четыре типа конструктивных каркасных систем: с поперечным расположением ригелей; с продольным расположением ригелей; с безригельным каркасом, при котором ригели отсутствуют, а плиты перекрытий опираются или на капители колонн, или непосредственно на колонны.
Каркасная система является основной в строительстве массовых общественных зданий, её используют для возведения высотных зданий, а также в тех случаях, когда необходимы помещения значительных размеров, свободные от внутренних опор.
При выборе конструктивной системы каркасных зданий учитывают объёмно – планировочные требования: она не должна связывать планировочные решения. Ригели каркаса не должны пересекать плоскость потолков помещений, а должны проходить по их границам и т.д. Поэтому каркас с поперечным расположением ригелей применяют преимущественно в зданиях с регулярной планировочной структурой (гостиницы, общежития, пансионаты и т.п.), совмещая шаг поперечных перегородок и шаг несущих конструкций. Каркас с продольным расположением ригелей применяют, проектируя общественные здания сложной планировочной структуры (школы, лечебно – профилактические учреждения и др.).
Комбинированная система (с неполным каркасом). В таких зданиях наряду с внутренним рядом колонн нагрузку от междуэтажных перекрытий воспринимают наружные стены. Различают два типа конструктивных систем: с продольным и поперечным расположением прогонов.
Неполный каркас применяют в случае использования наружных стен в качестве несущих.
Источник: megaobuchalka.ru
Несущий остов здания
Несущий остов включает в себя стены (каменной кладки, монолитные или из сборных крупноразмерных элементов) и перекрытия. Каменную кладку выполняют из кирпича, легких бетонных блоков или естественных камней (известняк, песчаник, туф, ракушечник и др.), которые укладывают горизонтальными рядами на растворе с перевязкой (смещением) вертикальных швов.
Рис. 68. Архитектурно-конструктивные элементы стен Швы заполняют известковыми, цементными и смешанными растворами.
Архитектурно-конструктивные элементы стен из кирпича и мелких блоков показаны на рис. 68.
Стандартные размеры керамического одинарного кирпича 250х120х65 мм.
Длинные боковые поверхности кирпича называют ложками, короткие — тычками, отсюда соответственно и ряды кирпичей называют ложковыми и тычковыми. Стены кладут в 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 кирпича.
Кладка бывает сплошной (из однородного материала) и облегченной (из двух материалов). Распространены двухрядная (цепная) система кладки (один тычковый, один ложковый ряды) и шестирядная (ложковая).
Для сплошной кладки используют пористые и пустотелые кирпичи, пустотелые бетонные блоки. При облегченной кладке с наружной или внутренней стороны стены или в качестве заполнения внутри стены применяют эффективные теплоизоляционные материалы (утеплители).
Элементами каркаса зданий с несущими наружными кирпичными стенами могут служить отдельные опоры (кирпичные столбы, деревянные и железобетонные; стальные колонны). Минимальное сечение несущего кирпичного столба 510х380 мм, при незначительной нагрузке — 380х380 мм. При высоте более 5 м кладку кирпичных столбов армируют. При больших нагрузках применяют железобетонные колонны, которые вместе с горизонтальными балками (прогонами) образуют различные схемы каркасов зданий.
Перекрытия (плоские) являются одновременно несущими и ограждающими элементами зданий. Они воспринимают кроме собственного веса полезную (временную) нагрузку, т.е. массу людей, мебель и оборудование помещений, передавая ее на стены или отдельные опоры.
Перекрытия должны быть прочными, жесткими, огнестойкими, долговечными, звуко- и теплоизолирующими, водонепроницаемыми. В малоэтажных зданиях устраивают железобетонные перекрытия по деревянным или стальным балкам, а также армосиликатные и керамические.
Железобетонные перекрытия бывают сборные (в виде плит, крупнопанельные и балочные) и монолитные (бетонируемые в опалубке).
Настилы (толщина 160 и 220 мм соответственно при пролетах до 4 м и более) опирают на стены и прогоны, крупные панели перекрывают целые комнаты. Их выпускают сплошными, пустотными и шатровыми. Для пролетов до 3,6 м применяют сплошные однослойные панели толщиной 140 мм, для пролетов более 3,6 м — предварительно напряженные панели толщиной 140—160 мм.
Пустотные плиты имеют ряд преимуществ: отвечают характеру работы железобетона и имеют гладкую безреберную поверхность сверху и снизу, их толщина 220 мм. Шатровые панели в виде лотка с ребрами вниз или вверх выпускают толщиной 14—16 мм.
Балочные перекрытия состоят из балок таврового профиля и заполнения между ними в виде настила гипсовых или легких бетонных плит.
Деревянные перекрытия состоят из деревянных балок обычно прямоугольного сечения и деревянных конструкций межбалочного заполнения, пола, потолка. Высота балки должна составлять 1/10—1/20 перекрываемого пролета, ширина 6—12 см, перекрываемый пролет не более 4,8 м. Звуко- и теплоизоляцию обеспечивают настилом.
Деревянные здания
Рис. 69. Несущий остов деревянных малоэтажных зданий Несущий остов деревянных малоэтажных зданий может быть бревенчатым, брусчатым, каркасным, щитовым, панельным. В течение многих веков наиболее распространенным типом жилого дома на Руси был бревенчатый сруб, но он материалоемок и требует применения ручного труда, поэтому в настоящее время чаще строят дома других типов (рис. 69).
Приемы возведения брусчатых домов те же, что и бревенчатых рубленых. Конструктивная основа бревенчатых домов — стены (рис. 69, а) из горизонтально уложенных бревен диаметром 180—260 мм, связанных по углам врубками. Каждый ряд называют венцом. Врубки делают с остатком (в обло) и без остатка (в лапу). Проемы для окон и дверей обрамляют коробками из двух косяков, вершника и порога.
С наружной и внутренней сторон оконные и дверные проемы имеют наличники.
Брусчатые стены (рис. 69, б) собирают из брусьев сечением 150х150 или 180х180 мм. Венцы соединяют на нагелях диаметром 30 мм. Свободная длина стен в бревенчатых и брусчатых домах не должна превышать 6,5 м в соответствии с длиной выпускаемой древесины. После осадки через 1,5 года стены вновь конопатят и обшивают досками.
Перекрытия укладывают по деревянным балкам с черепными брусками. Опирание балок на стены делают врубкой.
Стены каркасных зданий (рис. 69, в) состоят из стоек прямоугольного сечения, нижней и верхней обвязок и горизонтальных дверных и оконных ригелей. Шаг стоек 600—1200 мм. В углах здания делают раскосы жесткости. Под каркасный дом обычно устраивают ленточный фундамент из-за небольшой жесткости основных конструкций. На верхнюю обвязку опираются балки перекрытия.
На двухэтажном доме после скрепления на балках устанавливают каркас второго этажа. В качестве утеплителя наружных стен, который размещают между стойками каркаса, используют минераловатные маты, камышитовые, соломитовые, фибролитовые плиты, пористые древесноволокнистые плиты, торфоплиты или плиты из ячеистых синтетических материалов. С внутренней стороны каркаса укладывают пароизоляцию в виде слоя рулонного материала, затем устанавливают гипсокартонные листы или делают обшивку из досок. С наружной стороны каркаса устраивают ветрозащитный (противо-инфильтрационный) слой: картон, фанеру и др., затем обшивку из досок толщиной 16—22 мм.
Щитовые деревянные дома (рис. 69, г) — одноэтажные сборные из готовых стеновых каркасных и бескаркасных щитов различных типов (глухих и с оконными и дверными проемами для наружных и внутренних стен). В соответствии с шириной листовых и плитных теплоизоляционных и облицовочных материалов планировочный модуль 600 мм. Ширина стеновых щитов 1200 мм, высоту щита делают на этаж.
Стеновые щиты устанавливают на нижнюю обвязку, укрепленную на ленточном фундаменте. Балки перекрытия устанавливают по верхней обвязке. Стены и стойки привязывают к координационным осям по центру конструкции.
По верхним граням балок устраивают пол: при расстоянии до 800 мм между балками — непосредственно по балкам, свыше 800 мм — пол настилают по лагам — дополнительным балкам под половые доски. Площадь сечения лаг 60х80 мм. Толщина половых досок 40 мм.
В чердачном перекрытии взамен звукоизоляционной засыпки укладывают теплоизоляционные материалы, а по балкам — ходовые доски. При пропуске через перекрытия дымохода или лестницы применяют поперечные балки. Все деревянные элементы перекрытий выполняют из хвойных пород (сосна, ель, лиственница).
Недостатки деревянных перекрытий — сгораемость, подверженность гниению, использование ручного труда.
Разработаны решения крупнопанельных деревянных зданий со стеновыми панелями и панелями перекрытий размером на комнату с полной заводской готовностью элементов, вплоть до отделки поверхностей.
Каменные многоэтажные здания
Рис. 70. Схема разрезки фасадов крупноблочных и крупнопанельных зданий Стены возводят из пустотелого кирпича, крупных бетонных блоков и пиленого естественного камня (туф, известняк, ракушечник). В зданиях с неполным каркасом до 9 этажей применяют каменные столбы, выше 9 — железобетонные колонны.
Междуэтажные перекрытия выполняют из железобетонных многопустотных или ребристых плит. Толщина блоков 300, 400, 500 мм, длина зависит от схемы разрезки стен (рис. 70, а,б). Существует три схемы: двух-, трех- и четырехрядная — по числу рядов на высоту этажа. Блоки бывают простеночные, подоконные, перемычечные и поясные; карнизные, парапетные и цокольные; рядовые и угловые.
Существует два вида крупнопанельных зданий — каркасные и бескаркасные (рис. 70, в). В зданиях до 30 этажей экономичнее бескаркасная система. Каркасная конструкция предусмотрена для зданий высотой от 16 до 25 этажей. Каркас делают из двухэтажных колонн сечением 400х400 мм, ригелей и пустотных настилов.
Однослойные наружные стеновые панели изготовляют из армированного легкого или ячеистого бетона толщиной 180—340 мм с декоративно офактуренными наружными поверхностями (покрашенными, покрытыми мраморной крошкой, облицованными керамическими или стеклянными плитками). В двухслойных панелях внутренний слой из тяжелого бетона. В трехслойных панелях между двумя слоями бетона прокладывают слой утеплителя.
Стеновые панели внутренних стен делают из тяжелого бетона толщиной 90—140 мм с гладкими поверхностями под окраску или оклейку обоями.
Стыки между панелями тщательно заделывают. Для перекрытий используют железобетонные сборные плиты.
Одно из направлений индустриализации строительства — применение монолитного железобетона, при этом по сравнению со сборными конструкциями экономится до 25% металла и до 15% цемента. В сборно-монолитных конструкциях повторяющиеся элементы монтируют сборными, сложные узлы иногда делают монолитными.
Рис. 71. Сплошная расстановка объемных элементов Несущий остов монолитных зданий представляет собой неразрезные элементы стен, колонн, ригелей и плит перекрытий, связанных в одно целое и выполненных из легкого бетона толщиной 300—500 мм в сочетании с несущим слоем тяжелого бетона толщиной не менее 160 мм.
Здания из объемных блоков (рис. 71) (блок-комната, блок на ширину здания и блок-квартира) проектируют по трем конструктивным схемам (блочной, панельно-блочной и каркасно-блочной).
Каркасно-блочная схема характерна четким разделением конструкций на несущие и ограждающие. Несущие функции выполняет каркас или ядро жесткости в виде сердечника башенных зданий из железобетона или металла. Объемные элементы крепят к ядру жесткости, подвешивают, обеспечивая возможность создания этажей-террас.
Выпускают разные монолитные объемные элементы: четыре стены и пол; четыре стены и потолок; три стены, пол и потолок.
Источник: stroim-domik.ru
Несущий остов жилого дома
Несущий остов дома представляет собой совокупность конструктивных элементов здания (фундамент, стены, отдельно стоящие опоры и колонны, перекрытия, покрытия), воспринимающих различные виды нагрузок. Вот о том, каким может быть несущий остов жилого дома, мы и поговорим в этой статье.
Несущие конструкции должны отвечать требованиям прочности, жесткости и устойчивости, а также безопасности в пожарном отношении и долговечности. Наряду с этим они должны удовлетворять требованиям экономичности.
Классификация конструктивных систем
Выбор конструктивной системы определяется назначением здания, а также характером эксплуатации жилища в различных природно-климатических условиях.
Несущие конструкции зданий могут выполняться монолитными, из штучных изделий, из мелких элементов (кирпича, естественного камня, мелких блоков), из крупных блоков или панелей, из пространственных объемных блоков размером на помещение.
Основные конструктивные системы зданий делятся на бескаркасные (с несущими стенами), каркасные (с несущим каркасом), а также объемно-блочные.
Бескаркасные конструктивные системы с несущими стенами
В зависимости от расположения в здании несущие стены, на которые опираются перекрытия, могут быть продольными или поперечными. Здания с бескаркасными конструктивными системами выполняют по следующим конструктивным схемам: с поперечными несущими стенами — поперек здания, с продольными несущими стенами — вдоль здания (рис. «Основные конструктивные схемы малоэтажных жилых домов, а, 6, в» ).
Источник: www.ocenin.ru