Схема в строительстве определение

Конструктивной схемой здания называют систему вертикальных(стены, столбы) и горизонтальных(перекрытия, элементов, которые обеспечивают зданию пространственную жесткость). Конструктивные схемы зависят от типа и расположения вертикальных и горизонтальных элементов несущего остова здания. Фундаменты, стены, отдельные опоры и перекрытия являются основными несущими элементами здания. Они образуют несущий остов — пространственную систему, обеспечивающую прочность и устойчивость здания.

В состав несущего остова могут входить различные конструктивные элементы, которые определяют конструктивную схему здания.

Бескаркасная система образуется в виде системы ячеек, наружные и внутренние стены воспринимают нагрузку от междуэтажных перекрытий.

В зданиях с несущими стенами все нагрузки воспринимают продольные и поперечные стены. Пространственную жесткость здания обеспечивают перекрытия, внутренние стены и лестничные клетки.

В бескаркасной системе различают следующие конструктивные схемы:

Беседка — бар своими руками. Схема строительства в описании

С продольными несущими стенами плиты перекрытий располагают поперек здания. Устойчивость такой конструктивной схемы в поперечном направлении обеспечивается специально устраиваемыми поперечными стенами, которые не несут нагрузки от перекрытий (рис. 1, а).Такие поперечные стены возводятся лишь для ограждения лестничных клеток и в местах, где они нужны для придания устойчивости наружным стенам. Применение этой конструктивной схемы дает большие возможности для решения планировки помещений.

С поперечными несущими стенами плиты перекрытий располагают вдоль здания (рис. 1,б). В таких зданиях обеспечена большая жесткость системы, однако увеличивается общая протяженность несущих внутренних стен. Но такое решение часто является рациональным, так как к конструкциям наружных ненесущих продольных стен предъявляются только теплозащитные требования и для их устройства можно применить легкие эффективные материалы.

Перекрестная. Иногда применяется смешанный вариант, при котором опорами для перекрытий служат как продольные, так и поперечные стены

Каркасная система (каркас (франц.) — скелет) (рис. 2, 3). Остов образуется путем совместной работы колонн с ригелями и междуэтажными перекрытиями.

В каркасной системе различают следующие конструктивные схемы:

с продольным расположением ригелей;

— с поперечным расположением ригелей;

Несущие элементы такой системы — колонны, ригеля, перекрытия, в данном случае воспринимают все нагрузи, действующие на здание.

Ограждающие — стены, они могут быть самонесущими и навесными. Наружные стены защищают помещения от воздействия внешней среды.

По характеру работы каркасы бывают трех типов: рамные, связевые и рамно-связевые. Стойки и ригели рамного каркаса (рис. 4, а) соединяются между собой жесткими узлами и образуют поперечные и продольные рамы, воспринимающие все действующие на каркас вертикальные и горизонтальные нагрузки.

В зданиях со связевым каркасом (рис. 4, б) узлы между стойками и ригелями нежесткие, поэтому для восприятия горизонтальных нагрузок (например, ветровых) необходимы дополнительные связи. Роль этих связей в многоэтажных зданиях выполняют чаще всего перекрытия, образующие горизонтальные диафрагмы и передающие горизонтальные нагрузки на жесткие вертикальные диафрагмы (стены лестничных клеток, шахты лифтов, железобетонные перегородки и др.).

Ипотека на строительства дома 2022. Как это работает: Схемы и советы из практики.

В практике строительства часто применяют здания с комбинированным типом каркаса, который называется рамно-связевым. В нем в одном направлении ставят рамы, в другом связи.

Такая система образуется следующим образом: внешние стены выполняют несущую и ограждающую функции. Вместо внутренних стен устраивается система колонн, на которые опираются прогоны, на них в свою очередь, опираются междуэтажные перекрытия

Минимальные опоры прогонов на стены и кирпичные столбики — 250 мм. Внутренние стены устраиваются для придания большей жесткости, для устройства противопожарных преград, в лестничных клетках.

Такая система менее затратная при возведении, но ограничивает свободу внутренней планировки. Она актуальна при строительстве торговых центров.

Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость.

По виду вертикальной несущей конструкции различают пять основных и семь комбинированных конструктивных систем, которые можно представить так:

Классификация конструктивных систем

Каркасная система с пространственным рамным каркасом применяется преимущественно в строительстве многоэтажных общественных зданий в 9 и более этажей.

Бескаркасная система самая распространённая в жилищном строительстве, ее используют в зданиях различных планировочных типов высотой от одного до 16 этажей и более.

Объемно-блочная система зданий в виде установленных друг на друга объемных блоков применяется для жилых домов высотой до 12 этажей в обычных и сложных грунтовых условиях.

Ствольную систему применяют в зданиях высотой более 16 этажей.

Наиболее целесообразно применение ствольной системы для компактных в плане многоэтажных зданий, особенно в сейсмостойком строительстве, а также в условиях неравномерных деформаций основания (на осадочных грунтах, над горными выработками и т.п.)

Оболочковая система присуща уникальным высотным зданиям жилого административного или многофункционального назначения.

Конструктивная схема представляет собой вариант конструктивной системы по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций (продольному, поперечному, смешанному, каркасному).

Для бескаркасных типов зданий характерны следующие схемы: — с продольным расположением несущих стен (на них опираются междуэтажные перекрытия); — с поперечным расположением несущих стен (наружные стены, за исключением торцовых – самонесущие, на них не передаются нагрузки от перекрытий); — перекрёстная – с опорой на плиты перекрытия (по контуру, т.е. опираются на четыре стороны) на продольные и поперечные стены.

Для каркасного типа зданий используются следующие схемы: с продольным расположением ригелей; с поперечным расположением ригелей; с перекрёстным расположением ригелей; без ригельные.

Выбор конструктивной схемы влияет на объёмно-планировочное решение здания и определяет тип его основных конструкций.

Практическое занятие № 2 по теме: «Таблица классификации зданий и сооружений»

Цель занятия: закрепить знания по классификации зданий и сооружений

Оснащение: раздаточный материал «Классификация зданий и сооружений», гл. 2.1 из учебника «Выполнение штукатурных работ» Черноус Г.Г.- М, 2017.

Порядок выполнения работы:

1. Определить признаки классификации зданий и сооружений;

2. Назвать классы по каждому признаку;

3. Привести 1-2 примера возводимых зданий в каждом классе;

4. Данные занести в таблицу по образцу:

Таблица 2. Классификации зданий и сооружений

№№	Признак классификации	Классы зданий	Примеры зданий
1

5. Сделать вывод о том, здания каких классов преобладают в нашем городе (по микрорайонам), Республике.

Критерии оценивания:

Оценка «5» (отлично) ставится, если студент выполнил все поставленные задачи, аккуратно вел записи, сделал вывод.

Оценка «4» (хорошо) ставится, если студент выполнил все поставленные задачи, не очень аккуратно вел записи, но вывод носит формальный характер.

Оценка «3» (удовлетворительно) ставится, если студент выполнил поставленные задачи на ¾ или допущены существенные ошибки, не аккуратно вел записи.

Оценка «2» (неудовлетворительно) ставится, если студент не выполнил поставленные задачи, допустил во всех вопросах существенные ошибки, не аккуратно вел записи, не сделал вывод.

Раздаточный материал

«Классификация зданий и сооружений»

Понятия о зданиях и сооружениях

Здания – наземные постройки, предназначенные для отдыха, работы, учебы и т.д.

Сооружения – постройки технического назначения, функционирование которых не связано с пребыванием людей (кроме эксплуатации и обслуживания: мосты, плотины, дымовые трубы, подстанции.

1) По назначению:

Гражданские здания включают в себя жилые, предназначенные для временного или постоянного пребывания людей и общественные, предназначенные для временного пребывания людей в связи с осуществлением в них различных функциональных процессов (отдых, спорт, медицинское обслуживание и др.

б) малоэтажные (2-3 этажа);

в) многоэтажные (4-9 этажей);

г) повышенной этажности (10 и более этажей);

д) высотные (более 20 этажей).

Этаж — помещение, расположенное между плитами перекрытия.

Этажи подразделяются на:

а) надземные (при расположении пола выше уровня грунта)

б) подземные (при заглублении пола на половину высоты помещения ниже уровня грунта)

в) технические предназначены для размещения инженерного оборудования высотой более 2-х метров. Может быть расположен в нижней, верхней или средней части здания. Технический этаж, расположенный в уровне отметок подвального, цокольного или надземного этажа, называется техническим подпольем, а при расположении в верхней части – техническим чердаком;

г) мансардные (эксплуатируемые чердачные помещения).

3) По способу возведения:

4) По конструкции стен:

а) каменные (кирпичные, бетонные, железобетонные, панельные);

5) По степени огнестойкости (т.е. по способности конструкции сохранять при пожаре несущие и ограждающие функции) здания подразделяют согласно строительных норм РБ на восемь степеней в зависимости от класса пожарной опасности и предела огнестойкости конструкций. Первая степень характеризует наибольшую огнестойкость, восьмая – наименьшую.

6) По степени долговечности (т.е. по способности конструктивных элементов сохранять требуемые эксплуатационные качества):

а) 1 – со сроком службы более 100 лет;

б) 2 – со сроком службы 50-100 лет;

в) 3 – со сроком службы 20-50 лет (жилые дома);

г) 4 – со сроком службы 5-20 лет (бараки, временные проходы и ограждения)

7) По степени распространенности:

а) здания массового строительства, возводимые повсеместно по типовым проектам;

б) уникальные, возводимые по специальным проектам.

8) Способность зданий сохранять требуемые эксплуатационные качества характеризует его класс:

а) I – крупные промышленные и общественные здания, жилые дома (9 и более этажей), к которым предъявляются повышенные архитектурные и эксплуатационные требования;

б) II – большинство небольших промышленных и общественных зданий, жилые дома до 9 этажей;

в) III – здания со средними эксплуатационными и архитектурными требованиями, жилые дома до 5 этажей;

г) IV – временные здания с минимальными эксплуатационными требованиями.

Класс здания устанавливает проектная организация, разрабатывающая рабочие чертежи.

Источник: infopedia.su

Заметки инженера-строителя
Блог проектировщика

Для определения напряженно-деформированного состояния конструкций и сооружений их заменяют расчётными схемами.

Расчетная схема — упрощенная (условная) схема реального сооружения (конструкции), освобожденная от факторов (особенностей конструкции), несущественно влияющих на работу системы в целом (сущность рассматриваемых явлений), с точки зрения проводимого расчёта, позволяющая достаточно точно и просто рассчитать это сооружение (конструкцию) (достаточно полно отображая действительную работу системы).

То есть расчет реальной конструкции начинается с выбора расчетной схемы.
Расчетная схема конструкции или сооружения, представленная в виде системы элементов, в которой работа каждого элемента зависит от работы остальных, называется системой.

Выбор расчетной схемы начинается со схематизации: свойств материала и характера деформирования твердого тела, системы внутренних и внешних сил, геометрии реального объекта, связей, опорных устройств, и др.

О схематизации свойств материала и характера его работы написано ЗДЕСЬ

О схематизации системы внутренних и внешних сил написано ЗДЕСЬ
О схематизации геометрии реального объекта написано ЗДЕСЬ
О схематизации связей в узлах соединений расчетных схем написано ЗДЕСЬ
О схематизации опорных устройств написано ЗДЕСЬ

Расчетные схемы лишь приближенно отражают напряженно-деформируемое состояние (НДС) конструкций (сооружений).
В зависимости от предмета исследования и от требований к точности расчета для одной и той же конструкции могут быть приняты различные расчетные схемы с разной степенью приближенности схематизации реального объекта, что позволяет, например, произвести уточнение расчета, проведенного на основе более грубой схемы.
Степень точности зависит от существующих возможностей по учету в расчётных схемах геометрии элементов сооружения, их соединений друг с другом, по учету внешних воздействий и их характера, по учету разнообразных физико-механических свойств материалов, наличия вычислительной техники с достаточными характеристиками для расчета НДС с необходимой точностью и т.п.

— стержни заменяются их центральными линиями (осями) (осевыми линиями)

— пластины заменяются их срединными поверхностями

— поперечные сечения стержней и нормальные к срединной поверхности сечения пластин независимо от их формы характеризуют в общем виде численными значениями площадей и моментов инерции

— реальные опорные устройства заменяются идеальными опорными связями

— шарниры полагаются идеальными (в которых отсутствует трение)

— нагрузки на поверхности элементов переносятся на оси или срединные поверхности, усилия на элементы принимаются через центры шарниров

Выбор рациональной расчетной схемы приводит к экономии времени на вычисления и получению результатов с заданной точностью:

— в большинстве случаев для обеспечения надежной работы конструкции достаточно выполнить приближенный (упрощенный) расчет, пренебрегая несущественными факторами и идеализируя их свойства, например: в реальности не существует природных или искусственных материалов, имеющих идеальную упругость, изотропию или ортотропию; кроме того, изготовить конструкцию идеальной геометрической формы практически невозможно

— для точных расчетов необходимо учитывать все изменения геометрической формы и возможные отклонения от заданных физико-механических свойств

С другой стороны, одной расчетной схеме может соответствовать много различных конструкций: так, например, исследуя некоторую схему, можно получить решение целого класса практических задач.

1) по геометрическому представлению (виду) элементов, образующих систему
2) по расположению элементов и направлению нагрузок в пространстве
3) по кинематической природе
4) по характеру внутренних связей (по способу (типу) соединения элементов)
5) по направлению опорных реакций от вертикальной нагрузки
6) по признаку статической неопределимости (по признаку закрепления опор)
7) по характеру зависимости между нагрузками и перемещениями

1) Классификация расчётных схем по геометрическому представлению (виду) элементов, образующих систему

• расчётные схемы стержневых (состоящих из стержней) сооружений (конструкций)

• расчётные схемы тонкостенных (пластинчатых и оболочковых) сооружений (конструкций)

• расчётные схемы массивных сооружений (конструкций)

например, подпорные стены, каменные своды, плотины, фундаменты, рассматриваемые на один метр их погонной длины

2) Классификация расчётных схем по расположению элементов и направлению нагрузок в пространстве

• плоские системы

• пространственные системы

Это системы, оси элементов которых расположены в разных плоскостях и/или нагрузки действуют не в плоскости сооружения (и/или к ним приложена пространственная система сил).

3) Классификация расчётных схем по кинематическому признаку

• геометрически неизменяемые системы

Геометрически неизменяемые система — это система соединенных между собой тел, не допускающая относительного перемещения её частей без их деформации.
(Это система, изменение формы (перемещение узлов) которой возможно только вследствие деформации составляющих её элементов).

• геометрически изменяемые системы

Геометрически изменяемые системы — это системы, которые допускают изменение своей формы без деформации элементов, в зависимости от внешнего нагружения. Такие системы являются механизмами.

• мгновенно изменяемые системы

Мгновенно-изменяемая система — это система, допускающая, без деформации составляющих её элементов, бесконечно малые относительные перемещения этих элементов (поступательные или вращательные), но лишь в течение весьма малого промежутка времени (мгновенно), после чего система становится неизменяемой.
Это исключительный случай геометрически неизменяемой системы, при котором она допускает бесконечно малые перемещения точек без деформации её элементов.

• мгновенно жесткие системы

Мгновенно-жесткая система — это исключительный случай геометрически неизменяемой системы, при котором она допускает лишь бесконечно малые перемещения.

4) Классификация расчётных схем по характеру внутренних связей (по способу (типу) соединения элементов)

• с шарнирными соединениями элементов

• с жесткими соединениями элементов

• с комбинированными соединениями элементов

5) Классификация расчётных схем по направлению опорных реакций от вертикальной нагрузки

• безраспорные системы

• распорные системы

6) Классификация расчётных схем по признаку статической неопределимости (по признаку закрепления опор)

• статически определимые системы

Статически определимая система — геометрически неизменяемая система, для определения внутренних сил в элементах которой, а так же в её опорных связях, достаточно только уравнений равновесия статики.
В таких системах внутренние силы не зависят от поперечных размеров, формы и материала отдельных элементов сооружения.
Статически определимые системы — сиcтемы c нyлевой cтепенью изменяемоcти.

• статически неопределимые системы

Статически неопределимая система — геометрически неизменяемая система, внутренние силы в элементах которой, а так же в её опорных связях, могут быть рассчитаны только с помощью совместного рассмотрения уравнений (условий) равновесия статики и уравнений (условий), характеризующих (учитывающих) деформацию данной системы.

В статически неопределимых системах внутренние силы зависят от поперечных размеров, формы и материала отдельных элементов сооружения.
Статически неопределимые системы — сиcтемы c отрицательной cтепенью изменяемоcти.

Влияют на это предпосылки, на основе которых определяются внутренние силы и реакции, вид нагрузок и принятые допущения (например, решение об определении внутренних сил по деформированному или недеформированному состоянию сооружения).

Различают внешне статически неопределимые системы (системы, статически неопределимые только относительно опорных реакций), внутренне статически неопределимые системы (системы, статически неопределимые относительно внутренних усилий в её элементах), одновременно внешне и внутренне статически неопределимые системы.

Степень статической неопределимости системы равна числу лишних связей, при отбрасывании которых система, оставаясь геометрически неизменяемой, становится статически определимой.

7) Классификация расчётных схем по характеру зависимости между нагрузками и перемещениям

• Линейные (линейно деформируемые) системы — это системы, в которых внутренние усилия, напряжения, деформации и перемещения прямо пропорциональны вызывающей их нагрузке
• Нелинейные (нелинейно деформируемые) системы — это системы, в которых зависимость между нагрузками (напряжениями) и перемещениями (деформациями) не прямо пропорциональна (нелинейна)

Выделяют три типа нелинейных систем, в зависимости от фактора, вызывающего нелинейный характер деформирования:

— физически нелинейные системы
— геометрически нелинейные системы
— конструктивно нелинейные системы
— генетически нелинейные системы

Источник: porebrick.blogspot.com

Составление конструктивной схемы здания (сооружения)

Составление конструктивной схемы здания (сооружения) включает в себя выбор типа и вида несущих и ограждающих конструкций. Выбор конструкций зависит от следующих факторов: назначения здания и архитектурных требований; основных размеров (пролет, высота, длина); района строительства и расчетных нагрузок; наличия материалов для несущих и ограждающих конструкций; способов соединения несущих конструкций и условий их изготовления; условий эксплуатации и производственных требований и др.

Обычно из-за большого числа и разнообразия требований, предъявляемых к проектируемым конструкциям, выбор наиболее рационального решения производится путем разработки и сравнения нескольких вариантов конструкций. Оценку и выбор наиболее рационального варианта производят по результатам анализа их технико-экономических показателей и таких критериев, как удобство перевозки при централизованном изготовлении, стойкость против возгорания и агрессивных воздействий среды.

Если нет каких-либо дополнительных требований, определяющих тип и вид конструкций, составление конструктивной схемы здания (сооружения) должно проводиться при комплексном учете всех перечисленных факторов. При этом один из факторов может определять тип и вид конструктивного решения.

Зависимость конструкции от назначения здания

Например, при строительстве здания выставочного павильона, предназначенного для демонстрации достижения народного хозяйства, само сооружение должно отражать последние достижения науки и техники и носить, в некоторой степени, рекламный характер. Из этих соображений следует выбрать клеедощатые или пластмассовые конструкции пространственной формы (купол, оболочка, гипар и т. п.).

Они в полной мере отвечают архитектурно-эстетическим требованиям. Это единичные, уникальные сооружения, и соображения экономичности здесь не являются решающими. Склады сыпучих материалов (в частности минеральных удобрений) по условиям рационального использования их объема должны быть сооружениями арочного типа — треугольными или стрельчатыми. При больших пролетах для них используются индустриальные конструкции.

Для зданий с химически агрессивной средой следует применять без-метальные конструкции, например для изготовления ферм по перекрытию больших пролетов используются конструктивные стеклопластики. При небольших пролетах (до 12 м) в этом случае можно проектировать клеедощатые или клеефанерные балки.

В помещениях спортивных залов, столовых, выставочных павильонов и других подобных сооружений необходимо предотвращать скопление пыли на несущих конструкциях, что может быть причиной неучтенных нагрузок. Поэтому для этих сооружений следует применять несущие конструкции, имеющие минимальную поверхность элементов, например металло-деревянные и дерево-пластмассовые фермы с нижними поясами, выполненными из круглых профилей, а также пространственные фермы из элементов с гладкими поверхностями.

Освещение и аэрация

Освещение и аэрация помещений промышленного типа иногда осуществляются с помощью фонарей. Следует отметить, что наличие фонарей в деревянных покрытиях часто служит причиной их загнивания. Поэтому фонари рекомендуется заменять боковыми остекленными поверхностями или применять светопроницаемые плиты в покрытиях.

Размеры сооружений

Тип несущей конструкции сооружения зависит от перекрываемого пролета. Так, например, балочные фермы применяются для пролетов не более 36 м. При больших пролетах переходят к арочным и пространственным конструкциям. При малых пролетах (5. 12 м) применяются цельные и составные балки, а также простейшие подкосные конструкции.

Выступающие вниз рыбообразные фермы и шпренгельные системы неприменимы при ограниченной высоте помещений. Для сокращения строительной высоты покрытий и перекрытий следует применять клееные балки и панели.

Район строительства

Район строительства влияет на расчетные нагрузки (снег, ветер). При больших пролетах и нагрузках несущие конструкции будут иметь сильно развитые сечения элементов. Такие элементы могут быть клееными или составными на податливых связях индустриального или построечного изготовления. При очень больших пролетах перекрытий конструктивные схемы зданий выполняют многопролетными с промежуточными стойками, но такое решение может оказаться неудобным для размещения технологического оборудования, что нужно учитывать при выборе схемы здания.

Климатические условия, зависящие от района строительства, определяют теплотехнические требования к ограждению, его конструкции и используемым материалам.

В лесных отдаленных районах следует проектировать простейшие конструктивные решения. В индустриальных районах — современные конструкции заводского изготовления.

Зависимость наклона крыши от материала кровли

В зависимости от материала кровли устанавливается угол наклона крыши, а следовательно и очертание несущей конструкции. Асбестовые, черепичные и другие штучные кровли требуют крутых уклонов крыши, вследствие чего для них наиболее применимы фермы треугольного очертания. При рулонных кровлях, допускаемых при пологих крышах, применяются пятиугольные, трапециевидные, сегментные и полигональные фермы.

Наличие основных конструктивных материалов

Наличие лесоматериала, стали и пластиков определенной сортности и размеров также определяет выбор типа конструкции: цельнодеревянной, металлодеревянной, деревопластмассовой, клеефанерной, пластмассовой.

При отсутствии высококачественного лесоматериала для растянутых элементов рекомендуется применять металлодеревянные конструкции с металлическими растянутыми элементами (затяжкой или нижним поясом) и с деревянными сжатыми и сжато-изгибаемыми элементами из бревен, брусьев и клееных пакетов досок или деревопластмассовые.

Применение определенного сортимента лесоматериала влияет на выбор способа соединения элементов и наоборот. Так, например, при склеивании обязательно нужно применять воздушно-сухие тонкие доски.

Следовательно, конструктивная схема, материал и способ соединения взаимосвязаны и это нужно обязательно учитывать при отыскании оптимального решения конструкции.

Изготовление конструкций

На заводах обычно изготавливают сборные или сборно-разборные конструкции, отдельные элементы и соединения которых могут быть полностью выполнены механизированным способом. К ним относятся клееные и клеефанерные конструкции различных типов, кружально-сетчатые конструкции, пространственные пластмассовые конструкции, трехслойные панели.

Если элементы приходится изготавливать в условиях строительства и для временных сооружений, то применяются простейшие конструкции: наслонные стропила, подкосные системы, фермы на лобовых врубках, балки на гвоздях с перекрестной стенкой, некоторые металлодеревянные фермы. Не следует применять сложные соединения, при изготовлении которых трудно обеспечить точную подгонку элементов в узлах и стыках.

Требование условий эксплуатации

Условиями эксплуатации определяются габариты перекрываемого помещения, степень огнестойкости конструкций, освещенность, температура и влажность воздуха в помещении, наличие газов, корродирующих металл, наличие пыли, атмосферные воздействия для открытых конструкций.

Для повышения огнестойкости рекомендуется применять конструкции из массивных элементов — бревен, брусьев или клееных пакетов досок. При опасности коррозии металла следует применять без-метальные конструкции — клееные балки, фермы и составные балки с соединениями на дубовых цилиндрических нагелях, кружально-сетчатые конструкции с соединениями на врубках и с распором, воспринимаемым стенами или фундаментами и т. д.

Незащищенные от атмосферных воздействий деревянные конструкции следует выполнять из бревен или брусьев с зазорами между элементами в местах, где нет соединений, для лучшей просушки конструкций. Узловые соединения таких конструкций не должны способствовать застою в них воды, а металлические части должны быть защищены от ржавления окраской, покрытием лаком или оцинковкой.

Проектирование несущих конструкций должно производиться с учетом положений единой модульной системы, положений по унификации конструктивных схем и применению стандартных деталей и элементов, а также с соблюдением технических правил по экономному расходованию материалов в строительстве.

Соблюдение изложенных положений дает возможность достигнуть рациональной компоновки конструкций. При этом обеспечивается наиболее эффективное использование материала в конструкциях, массовое изготовление деталей и элементов в заводских условиях, сокращается число их типоразмеров до необходимого минимума, облегчается и ускоряется монтаж конструкций. Стоимость конструкций снижается без ущерба для их качества.

Главным фактором в снижении стоимости конструкции является экономия древесины, пластмасс и стали, поскольку стоимость материалов составляет основную часть полной стоимости конструкций. Экономия материалов может быть получена при выборе рациональной схемы, наиболее эффективного в данных условиях строительного материала, наиболее целесообразного для данного строительства способа изготовления и монтажа конструкций.

Трудоемкость изготовления конструкций снижается путем комплексной механизации операций по заготовке элементов и соединений. Для этого конструкциям придается наиболее простая форма за счет уменьшения числа элементов и узлов, упрощения их, исключения мелких дополнительных деталей.

Трудоемкость монтажа снижается укрупнением собираемых элементов и применением наиболее простых монтажных соединений, увеличением жесткости монтажных элементов.

Одновременно с выбором основных несущих конструкций назначают расстояния между ними, т. е. шаг конструкций, и устанавливают способ раскрепления плоских конструкций в неизменяемую пространственную систему связями жесткости.

При выборе шага несущих конструкций учитывают расстояния между простенками и колоннами в продольных стенах здания, служащих опорами ферм, длину лесоматериала, применяемого для прогонов покрытия, а при сборных решениях крыши — размеры щитов или плит.

Проектирование ограждения (построечного или с использованием готовых панелей стен и плит покрытий) должно быть согласовано с разработкой основных несущих конструкций с применением одинаковых материалов, способов соединений, изготовления и монтажа.

Выполнение разнообразных требований, предъявляемых к конструктивному решению, облегчается применением типовых проектов и конструкций, разработанных с учетом лучших достижений отечественного и зарубежного строительства.

Источник: stroim-domik.ru

Схема в строительстве определение

Электрическая схема. Чтение, оформление и обозначения на схемах

• Опубликовано: 16 марта, 2021

Электрическая схема представляет собой документ, в котором по правилам ГОСТ обозначаются связи между составными частями устройств, работающих за счет протекания электроэнергии. Как Вы понимаете, этот чертеж дает понимание электрикам о том, как работает установка и из каких элементов она состоит. Основное назначение электросхемы – помощь в подключении установок, а также поиске неисправности в цепи.

Для начала следует разобраться, что подразумевают под типами, а что под видами документов. Итак, согласно ГОСТ 2.701-84, существуют следующие виды схем (в скобках краткое обозначение):

1. Электрические (Э).
2. Гидравлические (Г).
3. Пневматические (П).
4. Газовые (Х).
5. Кинематические (К).
6. Вакуумные (В).
7. Оптические (Л).
8. Энергетические (Р).
9. Деления (Е).
10. Комбинированные (С).

Что, касается типов, основными считаются:

1. Структурные (1).
2. Функциональные (2).
3. Принципиальные (полные) (3).
4. Соединений (монтажные) (4).
5. Подключения (5).
6. Общие (6).
7. Расположение (7).
8. Объединенные (8).

Исходя из указанных обозначений, можно по наименованию электросхемы понять ее вид и тип.

Далее мы подробно рассмотрим, назначение и состав каждой из перечисленных типов электросхем. Рекомендуем перед этим ознакомиться со стандартными условными обозначениями на схемах, чтобы было еще проще понять, что собой представляет каждый вариант чертежа.

1. Виды электрических схем

1.1. Структурная схема

Этот тип документа является наиболее простым и дает понимание о том, как работает электроустановка и из чего она состоит. Графическое изображение всех элементов цепи позволяет изначально увидеть общую картину, чтобы переходить к более сложному процессу подключения или же ремонта. Порядок чтения обозначается стрелочками и поясняющими надписями, что позволяет разобраться в структурной электрической схеме даже начинающему электрику. Принцип построения Вы можете увидеть на примере ниже:

Рисунок 1 — Структурная схема

1.2. Функциональная схема

Функциональная электросхема установки, по сути, не слишком отличается от структурной. Единственное отличие – более подробное описание всех составляющих узлов цепи. Выглядит этот документ следующим образом:

Рисунок 2 — Функциональная схема

1.3. Принципиальная схема

Принципиальная электрическая схема чаще всего применяется в распределительных сетях, т.к. дает самое раскрытое пояснение о том, как работает рассматриваемое электрооборудование. На таком чертеже должны обязательно быть указаны все функциональные узлы цепи и вид связи между ними. В свою очередь, принципиальная электросхема может иметь две разновидности: однолинейная (рисунок 3) или полная (рисунок 4). В первом случае на чертеже изображают только первичные сети, называемые также силовыми. Пример однолинейного изображения Вы можете увидеть ниже:

Рисунок 3 — Однолинейная принципиальная схема

Полная принципиальная схема может быть развернутой или элементной. Если электроустановка несложная и на один главный чертеж можно нанести все пояснения, достаточно сделать развернутый план. Если же Вы имеете дело со сложной аппаратурой, которая имеет в составе цепь управления, автоматизации и измерения, лучше разнести все отдельные узлы на разные листы, чтобы не запутаться.

Рисунок 4 — Полная принципиальная схема

Существует также принципиальная электросхема изделия. Этот тип документа представляет собой своеобразную выкопировку из общего плана, на которой обозначено только, как работает и из чего состоит определенный узел.

1.4. Монтажная схема

Эту разновидность электрических схем мы чаще всего используем, когда рассказываем о том, как самостоятельно выполнить монтаж электропроводки. Дело в том, что на монтажной электросхеме можно показать точное расположение всех элементов цепи, способ их соединения, а также буквенно-цифровые характеристики составляющих чертеж установок. Если взять за пример схему электропроводки в однокомнатной квартире рисунок 5, на ней мы увидим, где нужно размещать розетки, выключатели, светильники и остальные изделия.

Рисунок 5 — Монтажная схема

Основное назначение монтажной схемы – руководство для проведения электромонтажных работ. Согласно подготовленному чертежу можно понять, где, что и как нужно подключать.

1.5. Объединенная схема

Ну и последней из применяемых в распределительных сетях электросхемой является объединенная рисунок 6, которая может включать в себя несколько видов и типов документов. Ее используют в том случае, если можно без сильного нагромождения чертежа обозначить все важные особенности цепи. Используют объединенный проект чаще всего на предприятиях. Домашним мастерам такой тип схемы вряд ли может встретиться. Пример Вы можете увидеть ниже:

Рисунок 6 — Объединённая схема

2. Условно-графические обозначения на электрических схемах

Все элементы на схемах изображаются условными графическими обозначениями, начертание и размеры которых установлены в стандартах ЕСКД (ГОСТ 2.721-74 … ГОСТ 2.796-81).

В схемах, насыщенных условными графическими обозначениями, допускается все обозначения пропорционально уменьшать или увеличивать, при этом расстояние (просвет) между двумя соседними линиями условного графического обозначения должно быть не менее 1,0 мм. Условные графические обозначения элементов, используемых как составные части обозначений других элементов, можно изображать уменьшенными по сравнению с остальными элементами (например, резистор в ромбической антенне).

Расстояние между отдельными условными графическими обозначениями должно быть не менее 2,0 мм.

Изображения элементов вычерчиваются на схемах в положении, установленном соответствующим стандартом, либо повернутыми на угол, кратный 90°, по отношению к этому положению. В отдельных случаях допускается условные графические обозначения поворачивать на угол, кратный 45°, или изображать зеркально развернутыми.

Условные графические обозначения, содержащие буквенные, цифровые можно поворачивать против часовой стрелки только на угол 90° или 45°.

Условные графические обозначения, соотношение размеров которых приведено в соответствующих стандартах на модульной сетке, должны изображаться на схемах в размерах, определяемых по вертикали и горизонтали количеством шагов модульной сетки М.

Рисунок 7 – Модульная сетка

При этом шаг модульной сетки для каждой схемы может быть любым но одинаковым для всех элементов и устройств данной схемы.

Что касается графического обозначения всех элементов, используемых на схеме, этот обзор мы предоставим в виде таблиц, в которых изделия будут сгруппированы по назначению.

В таблице 1 Вы можете увидеть, как отмечены электрические коробки, щиты, шкафы и пульты на электросхемах:

Таблица 1 — Обозначение коробок, щитов, шкафов, пультов

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Коробка ответвительная		Щиток групповой аварийного освещения
Коробка вводная		Шкаф, панель, пульт, щиток, одностороннего обслуживания
Коробка протяжная, ящик протяжной		Шкаф, панель двустороннего обслуживания
Коробка, ящик с зажимами		Шкаф, щит, пульт из нескольких панелей одностороннего обслуживания ( на примере – из 2х шкафов)
Щиток групповой рабочего освещения		Щит открытый (на примере – из 3х панелей)
Щиток магистральный рабочего освещения		Шкаф, щит, пульт из нескольких панелей двустороннего обслуживания ( на примере – из 3х шкафов)

Следующее, что Вы должны знать – условное обозначение питающих розеток и выключателей (в том числе проходных) на однолинейных схемах квартир и частных домов:

Таблица 2 – Обозначение выключателей, переключателей и штепсельных розеток

Наименование		Изображение	Наименование		Изображение
Выключатель. Общее изображение.			Штепсельная розетка. Общее изображение.
Выключатель для открытой установки со степенью защиты от IP20 до IP23:	1- полюсный		Штепсельная розетка открытой установки со степенью защиты от IP20 до IP23:	2х полюсная
	1- полюсный сдвоенный			2х полюсная сдвоенная
	1- полюсный строенный			2х полюсная с защитным контактом
	2хполюсный			3х полюсная с защитным контактом
	3хполюсный
Выключатель для скрытой установки со степенью защиты от IP20 до IP23:	1- полюсный		Штепсельная розетка для скрытой установки со степенью защиты от IP20 до IP23:	2х полюсная
	1- полюсный сдвоенный			2х полюсная сдвоенная
	1- полюсный строенный			2х полюсная с защитным контактом
	2хполюсный			3х полюсная с защитным контактом
Выключатель для отрытой установки со степенью защиты от IP44 до IP55:	1- полюсный		Штепсельная розетка со степенью защиты от IP44 до IP55:	2х полюсная
	2х полюсный			2х полюсная с защитным контактом
	3х полюсный			3х полюсная с защитным контактом
Переключатель на два направления без нулевого положения со степенью защиты от IP20 до IP23:	1- полюсный		Блоки с выключателями и двухполюсной штепсельной розеткой для открытой установки со степенью защиты IP20 до IP23:	Один выключатель и штепсельная розетка
	2х полюсный			Два выключателя и штепсельная розетка
	3х полюсный			Три выключателя и штепсельная розетка
Переключатель на два направления без нулевого положения со степенью защиты от IP44 до IP55:	1- полюсный		Блоки с выключателями и двухполюсной штепсельной розеткой для скрытой установки со степенью защиты IP20 до IP23:	Один выключатель и штепсельная розетка

Что касается элементов освещения, светильники и лампы по ГОСТу указывают следующим образом:

Таблица 3 – Изображения светильников и прожекторов при совмещенном изображении на плане оборудования и электрических сетей

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Светильник с лампой накаливания. Общее изображение		Люстра
Светильник с лампой накаливания на тросе		Прожектор
Светильник с лампой накаливания на стене здания, сооружения для наружного освещения.		Группа прожекторов с направлением оптической оси в одну сторону
Светильник с люминесцентными лампами		Группа прожекторов с направлением оптической оси во все стороны
Светильник с люминесцентными лампами, установленными в линию		Светофор сигнальный(с тремя лампами)
Светильник с люминесцентной лампой на кронштейне для наружного освещения		Патрон ламповый стенной
Светильник с разрядной лампой высокого давления на кронштейне для наружного освещения		Патрон ламповый: подвесной
Светильник с разрядной лампой высокого давления на опоре для наружного освещения		Патрон ламповый: потолочный

В более сложных схемах, где применяются электродвигатели, могут указываться такие элементы, как:

Таблица 4 – Условно графическое обозначение электрических машин

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Статор. Обмотка статора. Общее обозначение.		Ротор. Общее обозначение.
Ротор с обмоткой, коллектором и щетками.		Машина электрическая. Общее обозначение.
Машина асинхронная трехфазная с шестью выведенными концами фаз обмотки статора и с короткозамкнутым ротором.		Внутри окружности допускается указывать следующие данные: а) род машины (генератор – Г (G), двигатель – М (М), тахогенератор – ТГ(BR), и др.; б) род тока, число фаз или вид соединения обмоток
Машина асинхронная трехфазная с фазным ротором, обмотка которого соединена в звезду, обмотка статора – в треугольник.		Машина синхронная трехфазная неявнополюсная с обмоткой возбуждения на роторе; обмотка статора соединена в треугольник.
Машина постоянного тока с последовательным возбуждением		Машина постоянного тока с параллельным возбуждением
Машина постоянного тока с независимым возбуждением		Машина постоянного тока со смешанным возбуждением
Машина постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов		Двигатель коллекторный однофазный последовательного возбуждения.

Также полезно знать, как графически обозначаются трансформаторы и дроссели на принципиальных электросхемах:

Таблица 5 — Условно графическое обозначение трансформаторов, автотрансформаторов, дросселей

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Обмотка трансформатора, автотрансформатора, дросселя и магнитного усилителя.		Трансформатор однофазный с магнитопроводом
Трансформатор однофазный с магнитопроводом трехобмоточный		Автотрансформатор однофазный с магнитопроводом
Трансформатор тока с одной вторичной обмоткой		Дроссель с ферромагнитным магнитопроводом

Электроизмерительные приборы по ГОСТу имеют следующее графические обозначение на чертежах:

Таблица 6 — Условно графическое обозначение некоторых электроизмерительных приборов

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Электросчетчик		Датчик температуры
Амперметр		Гальванометр
Вольтметр		Осциллограф

А вот, кстати, полезная для начинающих слесарей — электриков таблица, в которой показано, как выглядит на плане электропроводки контур заземления, а также сама силовая линия:

Таблица 7 – Линии электрической связи, провода, кабели и шины

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Линия электрической связи, провод, шина, кабель		Графическое пересечение двух линий связи, электрически не соединенных
Корпус машины, аппарата, прибора		Линии электрической связи с двумя ответвлениями
Заземление

Помимо этого на схемах Вы можете увидеть волнистую либо прямую линию, «+» и «-», которые указывают на род тока.

Таблица 8 – Род тока и напряжения, виды соединения обмоток, формы импульсов

Наименование	Изображение	Наименование	Изображение
Ток постоянный		Ток переменный, трехфазный 50 Гц
Ток переменный		Полярность отрицательная
Ток постоянный и переменный		Полярность положительная

В более сложных схемах автоматизации Вы можете встретить непонятные графические обозначения, вроде контактных соединений. Запомните, как обозначаются эти устройства на электросхемах:

Таблица 9 – Коммутационные устройства и контактные соединения

2) сборного соединения

Помимо этого Вы должны быть в курсе, как выглядят радиоэлементы на проектах (диоды, резисторы, транзисторы и т.д.).

Таблица 10 – Условно графическое обозначение (диоды, резисторы, транзисторы)

Диод
Стабилитрон
Тиристор
Фотодиод
Светодиод
Фоторезистор
Солнечный фотоэлемент
Транзистор
Конденсатор
Дроссель
Сопротивление

В однолинейных электросхемах также присутствуют свои буквы, которые дают понять, что включено в сеть. Итак, согласно ГОСТ 7624-55, буквенное обозначение элементов на электрических схемах выглядит следующим образом:

1. Реле тока, напряжения, мощности, сопротивления, времени, промежуточное, указательное, газовое и с выдержкой по времени, соответственно – РТ, РН, РМ, РС, РВ, РП, РУ, РГ, РТВ.
2. КУ – кнопка управления.
3. КВ – конечный выключатель.
4. КК – командо-контроллер.
5. ПВ – путевой выключатель.
6. ДГ – главный двигатель.
7. ДО – двигатель насоса охлаждения.
8. ДБХ – двигатель быстрых ходов.
9. ДП – двигатель подач.
10. ДШ – двигатель шпинделя.

Помимо этого в маркировке элементов радиотехнических и электрических схем выделяют следующие буквенные обозначения:

Таблица 11 — Буквенные обозначения элементов радиотехнических и электрических схем

Наименование	Обозначение	Наименование	Обозначение
Резистор	R	Телефон	Т
Конденсатор	C	Микрофон	Мк
Катушки индуктивности	L	Громкоговоритель	Гр
Прибор электронный (лампа, трубка)	Л	Звукосниматель (адаптер)	Ад
Трансформатор (автотрансформатор)	Тр	Предохранитель	Пр
Дроссель	Др	Элемент гальванический (батарея)	Б
Выключатель (переключатель)	В	Монтажная плата	П
Кнопка	Кн	Штепсельный разъем	Ш
Пьезоэлемент	Пэ	Прибор полупроводниковый	ПП
Диод	Д	Гнездо	Г
Реле, контактор, пускатель	Р	Элементы разные, электромагнит	Э

3. Чтение электрических схем

Что значит прочитать схему.

В дальнейшем нам все время придется работать со схемами — читать схемы. А прочитать схему — это значит почерпнуть из нее сведения, необходимые для выполнения определенной работы. Так, например, если нужно рассчитать ток КЗ, то чтение схемы сводится к выборке из нес данных для расчета. В других случаях прочитать схему необходимо, чтобы: понять принцип: действия электроустановки; выяснить назначение того или иного ее элемента; определить, что с чем следует соединить; обнаружить ложную цепь и найти способ ее устранения; проверить, верно ли задан режим работы и т. п. Одним словом, разнообразных задач, которые решаются в результате чтения схем, — много, и задачи эти не только различны, но и разнообразны. Соответственно различны и разнообразны приемы, с помощью которых читают схемы.

К чтению схем нужно подготовиться, т. е. накопить необходимый минимум знаний, точно так же, как перед чтением текста нужно изучить алфавит, правила словообразования и словосочетания. Эти обстоятельства определили способ построения книги.

Что же такое схема? Слово схема употребляют в нескольких значениях.

1. Схема — это конструкторский документ (своеобразный чертеж), в котором составные части изделия — его элементы и связи между ними изображены условно, без соблюдения масштаба. Так, например, элементами электрической схемы являются резисторы, лампы, трансформаторы, двигатели и другие электротехнические изделия. А связями между ними служат проводники.
2. Схемой называют также предмет или набор предметов, например интегральная схема и т. п.
3. Когда говорит: схема работает, схема неисправна, элемент схемы перегревается, то ясно, что речь идет не о чертеже, а о самой электроустановке. Действительно, перегреваться может резистор (элемент схемы), но не его изображение. Одним словом, Электроустановка и ее схема далеко не одно и то же, точно так же как не одно и то же, машина и ее чертеж. В этом пособии под словом схема, как правило, подразумевается не собственно чертеж, а то, что на нем изображено.

Порядок чтения электрических схем и чертежей.

Прежде всего, необходимо ознакомиться с наличными чертежами (или составить оглавление, если его нет) и систематизировать чертежи (если этого не сделано в проекте) по назначению.

Чертежи чередуют в таком порядке, чтобы чтение каждого последующего являлось естественным продолжением чтения предыдущего. Затем уясняют принятую систему обозначений и маркировки.

Если она не отражена на чертежах, то ее выясняют и записывают.

На выбранном чертеже читают все надписи, начиная со штампа, затем примечания, экспликации, пояснения, спецификации и т. д. При чтении экспликации обязательно находят на чертежах аппараты, в ней перечисленные. При чтении спецификации сопоставляют их с экспликациями.

Если на чертеже имеются ссылки на другие чертежи, то нужно найти эти чертежи и разобраться в содержании ссылок. Например, в одну схему входит контакт, принадлежащий аппарату, изображенному на другой схеме. Значит, нужно уяснить, что это за аппарат, для чего служит, в каких условиях работает и т. п.

При чтении чертежей, отражающих электропитание, электрическую защиту, управление, сигнализацию и т. п.:

1. определяют источники электропитания, род тока, величину напряжения и т. п. Если источников несколько или применено несколько напряжений, то уясняют, чем это вызвано,
2. расчленяют схему па простые цени и, рассматривая их сочетание, устанавливают условия действия. Рассматривать всегда начинают с того аппарата, который нас в данном случае интересует. Например, если не работает двигатель, то нужно найти па схеме его цепь и посмотреть, контакты каких аппаратов в нее входят. Затем находят цепи аппаратов, управляющих этими контактами, и т. д.,
3. строят диаграммы взаимодействия, выясняя с их помощью: последовательность работы во времени, согласованность времени действия аппаратов в пределах данного устройства, согласованность времени действия совместно действующих устройств (например, автоматики, защиты, телемеханики, управляемых приводов и т. п.), последствия перерыва электропитания. Для этого поочередно, предполагая отключенными выключатели и автоматы электропитания (предохранители перегоревшие), оценивают возможные последствия, возможность выхода устройства в рабочее положение из любого состояния, в котором оно могло оказаться, например после ревизии,
4. оценивают последствия вероятных неисправностей: не замыкание контактов поочередно по одному, нарушения изоляции относительно земли поочередно для каждого участка,
5. нарушения изоляции между проводами воздушных линий, выходящих за пределы помещений и т. п.,
6. проверяют схему па отсутствие ложных цепей,
7. оценивают надежность электропитания и режим работы оборудования,
8. проверяют выполнение мер, обеспечивающих безопасность.

Единая система конструкторской документации — комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки, оформления и обращения конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой организациями и предприятиями.

Все элементы на схемах изображаются условными графическими обозначениями, начертание и размеры которых установлены в стандартах ЕСКД (ГОСТ 2.721-74 … ГОСТ 2.796-81).

Схема — это конструкторский документ (своеобразный чертеж), в котором составные части изделия — его элементы и связи между ними изображены условно, без соблюдения масштаба.

По освоению данного раздела обучающийся сможет оформлять и читать электрические схемы и чертежи, что является основой при изучении последующих модулей учебного пособия и использования рабочей документации на производстве.

Источник: itexn.com