В строительной практике различают понятия «здание» и «сооружение».
Сооружением принято называть все, что искусственно возведено человеком для удовлетворения материальных и духовных потребностей общества.
Зданием называется наземное сооружение, имеющее внутреннее пространство, предназначенное и приспособленное для того или иного вида человеческой деятельности (например, жилые дома, заводские корпуса и т.д.).
Здания и сооружения состоят из отдельных конструктивных элементов, которые подразделяют на несущие и ограждающие. Несущие элементы (фундаменты, стены, каркасы, перекрытия и покрытия) воспринимают вертикальные и горизонтальйые нагрузки, возникающие от массы оборудования, людей, снега, собственной массы конструкций, действия ветра и т.д. Ограждающие элементы (наружные и внутренние стены, полы, перегородки, заполнения оконных и дверных проемов) защищают внутренние помещения от атмосферных воздействий. Они позволяют поддерживать внутри зданий требуемые температурно-влажностные и акустические условия. Кроме того, встречаются конструктивные элементы, которые одновременно совмещают несущие и ограждающие функции, например стены и покрытия.
Система строительства зданий [Unity 3D] [Tutorial]
Основные конструктивные элементы зданий различного назначения показаны на К ним относятся: фундаменты, наружные стены и перегородки, колонны, перекрытия, покрытия, лестницы, окна, двери и т.п.
Фундаменты — подземные конструкции, воспринимающие нагрузки от здания и передающие их на основание. Основанием служат слои грунта, располагающиеся под зданием и обладающие необходимой несущей способностью. Наружные стены — это вертикальные ограждающие конструкции. Внутренние стены разделяют здание на отдельные помещения.
Перегородки — легкие стены, разделяющие помещения на отдельные части: комнаты, коридоры и т.п. Колонны — отдельно стоящие опоры, воспринимающие нагрузки от вышележащих элементов здания. Междуэтажные перекрытия — конструкции, разделяющие здание по высоте на этажи; непосредственно воспринимают полезные (функциональные) нагрузки. Покрытие — верхняя ограждающая конструкция, предохраняющая здание от атмосферных осадков.
Конструктивные схемы зданий. Несущие конструкции здания: фундаменты, стены, колонны, перекрытия, соединяясь в пространстве друг с другом, образуют несущий остов здания.
По особенностям пространственного расположения несущих элементов остова различают следующие конструктивные типы зданий: бескаркасный (с несущими стенами), который представляет собой жесткую и устойчивую коробку из взаимосвязанных стен и перекрытий. Наружные и внутренние стены здания воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий и покрытия. Этот конструктивный тип зданий широко распространен при возведении жилых домов, школ и других общественных зданий; каркасный представляет собой пространственную систему, образованную колоннами, подкрановыми балками, стропильными и подстропильными фермами или же колоннами, ригелями и плитами междуэтажных перекрытий и покрытий, которая воспринимает все нагрузки, действующие на здание. Для зданий каркасного типа характерно четкое разделение конструкций по особенностям их работы (на несущие и ограждающие); неполный каркас (15.4) в зданиях такого типа наряду с внутренним каркасом наружные стены воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий и покрытий.
Сравнительные характеристики материалов для строительства дома
Каждый конструктивный тип здания имеет несколько конструктивных схем, отличающихся расположением и взаимосвязью несущих элементов.
Для типов бескаркасных зданий характерны схемы (см. 15.2, а—б) с продольным расположением несущих стен, на которые опираются плиты междуэтажных перекрытий; с поперечным расположением несущих стен, где наружные стены, за исключением торцовых, самонесущие, на них не передается нагрузка от перекрытий; совмещенная с опиранием плит перекрытий на продольные
и поперечные стены.
Каркасные типы зданий различают по следующим признакам: 1) по материалу —железобетонный каркас (монолитный, сборный, сборно-монолитный), металлический каркас; 2) по характеру устройства ригелей (см. 15.3) — с продольным, поперечным, перекрестным расположением ригелей и непосредственным опиранием перекрытий на колонны (безригельное решение); 3) по особенностям сопряжения элементов в узлах — монолитные и сварные.
Для зданий с неполным каркасом характерны конструктивные схемы с продольным или поперечным расположением ригелей. Такие же схемы расположения ригелей характерны для зданий с полным каркасом.
Источник: poisk-ru.ru
ТехЛиб СПБ УВТ
Конструктивная система здания – это совокупность взаимосвязанных несущих конструкций здания обеспечивающая его прочность, жесткость и устойчивость.
Несущие конструкции здания. Состоят из горизонтальных и вертикальных элементов. Горизонтальные элементы покрытия и перекрытия воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки. Они являются горизонтальные диафрагмами жесткости и передают горизонтальные нагрузки на вертикальные конструкции либо на все равномерно или на отдельно взятые вертикальные диафрагмы жесткости: ветровые связи или стволы жесткости.
Для равномерного перераспределения горизонтальных нагрузок и совместных горизонтальных перемещений сопряжение горизонтальных и вертикальных конструкций делают жестким.
Вид несущих конструкций определяет тип конструктивной системы.
Вертикальные несущие конструкции:
4.объемно – пространственные внутренние несущие конструкции на высоту здания в виде тонкостенных стержней которые называются- стволы жесткости.
5.объемно – пространственные внешние несущие конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого профиля образующие наружное ограждение здания.
На основе этих несущих конструкции создано 5 видов конструктивных систем:
Конструктивной схемой здания называют систему вертикальных (стены, столбы) и горизонтальных (перекрытия, покрытия) элементов, которые воспринимают все нагрузки на здание и обеспечивают пространственную жесткость и устойчивость зданию.
В зависимости от вида несущего остова различают две основные конструктивные схемы зданий – с несущими стенами и каркасную. В зданиях с несущими стенами нагрузку от перекрытий и крыши воспринимают стены: продольные, поперечные или одновременно те и другие. В каркасных зданиях все нагрузки передаются на каркас, т.е. на систему связанных между собой вертикальных колонн и горизонтальных балок, называемых прогонами или ригелями. Если колонны каркаса как по периметру наружных стен, так и внутри здания, такой каркас называют полным.
Помимо схем с несущими стенами и каркасной, возможна также схема с несущими наружными стенами и внутренним каркасом, колонны и столбы которого заменяют внутренние несущие стены. В этом случае каркас называют неполным.
Строительные системы зданий
Строительная система – комплексная характеристика конструктивного решения зданий по материалу и технологии возведения основных несущих конструкций.
Строительные системы зданий с несущими стенами из кирпича и мелких блоков из керамики бывают традиционные и полносборные. Традиционная обладает существенными архитектурными преимуществами. Благодаря малым размерам основного конструктивного элемента стены (кирпича, камня) эта система позволяет проектировать здания любой формы с различными высотами этажей и разнообразными по форме и размерам проемами. Конструкции зданий надежны в эксплуатации – они огнестойки, долговечны и теплоустойчивы. Вместе с тем ручная кладка стен является причиной основных технических и экономических недостатков каменных зданий: трудоемкости возведения и нестабильности прочностных характеристик кладки, подверженных влиянию сезона возведения и квалификации каменщика.
Рис. 1. Конструктивные элементы здания: 1 – подошва фундамента; 2 – подвальное перекрытие; 3 – фундамент; 4 – потолок подвального помещения; 5 – нижнее перекрытие; 6 – подполье; 7 – перегородка; 8 – нагрузка от веса людей и оборудования; 9 – междуэтажное перекрытие; 10 – продольная внутренняя стена; 11 – наружная стена;12 – оконный проем; 13 – карниз; 14 – чердачное перекрытие; 15 – пространство чердака; 16 – стропильная балка; 17 – кровля; 18 – дымовая труба; 19 – зонт; 20 – коньковый прогон; 21 – подкос; 22 – стойка; 23 – конек; 24 – слуховое окно; 25 – снег; 26 – карниз; 27 – мауэрлат; 28 – оконный переплет; 29 – дверное полотно; 30 – крыльцо; 31 – цоколь; 32 – помещение подвала; 33 – грунтовые воды.
Повышение экономичности и индустриальности: применение камня или кирпича высоких марок (150, 200, 300), замена ручной кладки монтажом кирпичных (каменных) панелей.
Панели несущих стен изготовляют высотой в этаж и длиной в 1-2 конструктивных планировочных шага (одно-, двухмодульные панели). Прочность конструкции увеличивается в 1,5-2 раза по сравнению со стеной ручной кладки, что обеспечивает экономию 40-50% кирпича или камня и позволяет снизить затраты труда на 25%, приведенные затраты на 6-7% и сроки строительства на 30%.
Полносборные здания с несущими конструкциями из бетонных и ж/б элементов
Крупноблочная строительная система применяется для возведения жилых зданий высотой до 22 этажей. Масса сборных элементов 3-5 т. установку крупных блоков осуществляют горизонтальными рядами, на растворе, с взаимной перевязкой швов. Преимущества: простота технологии возведения, обусловленная самоустойчивостью блоков при монтаже; возможность широкого применения системы в условиях различной сырьевой базы, гибкости номенклатуры блоков, позволяющая при ограниченном числе типоразмеров изделий возводить различные типы жилых домов и массовых общественных зданий; простота и меньшая металлоемкость формовочного оборудования по сравнению с панельным и объемно-блочным домостроением; ограниченная масса позволяет использовать распространенное монтажное оборудование. Крупноблочная система по сравнению с традиционной каменной дала снижение затрат труда на 10% и сроков строительства на 15-20%.
Панельная строительная система применяется при проектировании зданий высотой до 30 этажей в обычных грунтовых условиях и до 14 этажей в сейсмических районах. Стены таких зданий монтируют из бетонных панелей высотой в этаж, массой до 10 т и длиной в 1-3 конструктивно-планировочных шага.
Конструкции панелей не самоустойчивы: при возведении их устойчивость обеспечивают монтажные приспособления, а в эксплуатации – специальные конструкции стыков и связей. Панели несущих стен устанавливают на цементном растворе, без взаимной перевязки швов. По сравнению с традиционной системой с каменными стенами она позволяет снизить стоимость строительства на 6-7%, массу конструкций на 30-40% и затраты труда на 40%. Техническим преимуществом панельных конструкций является их значительно большая по сравнению с традиционными прочность и жесткость. Панельные конструкции сейсмостойки.
Рис. 2. Основные элементы здания с панельной системой: 1- фундамент, 2 — пол подвала; З — перекрытие над подвалом; 4 — гидроизоляция; 5 — наружные стены; 6 — междуэтажные перекрытия; 7 — внутренние стены; 8 — перегородки;9 — чердачное перекрытие;10 — чердак; 11 — крыша; 12 — лестница; 13 — парапет; 14 — окна; 15 — отмостка.
Каркасно-панельная строительная система с несущим сборным ж/б каркасом и наружными стенами из бетонных панелей применяется в строительстве зданий высотой до 30 этажей. В жилищном строительстве систему применяют в ограниченном объеме, поскольку она уступает панельной по технико-экономическим показателям.
Рис. 3. Основные элементы зданий: а — традиционной постройки; б — каркасно-панельных; в — из объемных блоков: 1 — фундамент; 2 — цоколь; 3 — несущие продольные стены; 4 — междуэтажные перекрытия; 5 — перегородки; 6 — стропила крыши; 7 — кровля; 8 — лестничная клетка; 9 — чердачное перекрытие; 10 — ригели и колонны каркаса; 11 — навесные стеновые панели; 12 — сваи; 13-15 — объемные блоки (13 — комнаты; 14 — санузлов и кухонь; 15 — лестничной клетки); 16 – отмостка.
Каркасно-панельная строительная система ( с неполным каркасом) с несущим сборным ж/б каркасом и наружными стенами из бетонных панелей применяется в строительстве зданий высотой до 30 этажей. В жилищном строительстве систему применяют в ограниченном объеме, поскольку она уступает панельной по технико-экономическим показателям.
Объемно-блочная строительная система применяется для строительства жилых домов высотой до 16 этажей в обычных и сложных грунтовых условиях и для жилых домов малой и средней этажности при сейсмичности 7-8 баллов. Объемно-блочные здания возводят из крупных объемно-пространственных ж/б элементов массой до 25 т, заключающих в себе жилую комнату или другой фрагмент здания.
Объемные блоки, как правило, устанавливают друг на друга без перевязки швов. Объемно-блочное строительство приводит к снижению суммарных трудозатрат в строительстве (на 12-15% по сравнению с панельным). Из-за сложности технологического оборудования капиталовложения при создании заводов объемно-блочного домостроения на 15% больше по сравнению с заводами панельного домостроения. Наиболее эффективно объемно-блочное домостроение при значительной концентрации строительства, необходимости его осуществления в сжатые сроки, при дефиците рабочей силы.
Рис. 5. Объемно-блочная строительная система
Монолитная и сборно-монолитная строительные системы применяются для возведения зданий повышенной этажности. К системе монолитного домостроения относят здания, все несущие конструкции которых выполняют из монолитного бетона, к сборно-монолитной – здания, в которых несущие конструкции выполняют частично сборными, частично монолитными.
Монолитные здания, как правило, проектируют бескаркасными, сборно-монолитные – каркасными или бескаркасными. В монолитном домостроении наибольшее распространение получили при возведении бескаркасных зданий методы бетонирования в скользящей, объемно-переставной и крупноразмерной щитовой опалубке, при возведении каркасных – методы подъема перекрытий и подъема этажей. Метод скользящей опалубки предусматривает непрерывное бетонирование несущих стен.
Метод объемно-переставной опалубки основан на цикличном (поэтажном) бетонировании стен и перекрытий с последующим перемещением опалубки. Метод крупноразмерной щитовой опалубки заключается в цикличном (поэтажном) бетонировании несущих стен в поэтажно устанавливаемых крупных плоских опалубочных щитах.
Метод подъема перекрытий сводится к бетонированию плит междуэтажных перекрытий и покрытия размером на всю площадь здания на нулевой отметке с последующим перемещением этих плит по вертикальным несущим конструкциям и креплением к этим конструкциям на проектных этажных отметках. При этом вертикальные ограждающие конструкции устанавливают после закрепления перекрытий на проектных отметках. А при методе подъема этажей ограждающие конструкции каждого этажа монтируют на нулевой отметке и перемещают на проектную отметку весте с плитой перекрытия.
Наиболее распространенная из сборно-монолитных – система с вертикальными монолитными элементами жесткости, возводимыми в скользящей опалубке, в сочетании со сборно-панельными или каркасно-панельными конструкциями. Эта комбинированная строительная система позволяет повысить прочность несущих конструкций, а следовательно, и этажность зданий по сравнению с этажностью полносборного здания из тех же конструктивных элементов.
Применение монолитного и сборно-монолитного домостроения целесообразно при отсутствии или недостаточной мощности предприятий панельного домостроения; в сложных грунтовых условиях и сейсмических районах (по жесткости одинаковы, а иногда и превосходят панельные): до 25 этажей в обычных условиях, до 20 эт. – при сейсмичности 7-8 баллов. Применение монолитных конструкций, возводимых в объемно-пространственной опалубке: выше 8 эт. в обычных условиях, выше 4 эт. — при сейсмичности; в скользящей опалубке: 15 и 8 этажей соответственно.
Строительные системы с несущими конструкциями из дерева применяются для возведения жилых и общественных зданий в 1-2 этажа. Традиционные системы – с несущими рублеными стенами из уложенных по периметру стен горизонтальных рядов («венцов») бревен – имеют ограниченное применение, в богатых лесом районах. Индустриальные системы: брусчатая (брусья квадратного или прямоугольного сечения), каркасная (с заполнением пространства между стойками утеплителем и обшивками на постройке (каркасно-обшивная) или щитами заводского производства (каркасно-щитовая), бескаркасная (щитовая и панельная). Применяют индустриальные панельные клеефанерные конструкции – панели высотой в этаж и длиной 2,4…6 м имеют деревянный каркас, обшивки из водостойкой фанеры (снаружи), древесно-стружечных плит (изнутри) и эффективный утеплитель.
Затраты пиломатериалов на строительство панельных зданий в 2,6 раза ниже, чем на брусчатые дома. Эксплуатационные качества наружных ограждений панельных зданий значительно выше, чем каркасно-обшивных или щитовых, благодаря малой протяженности стыков сборных элементов и практической воздухонепроницаемости обшивок.
Источник: tehlib.com
Разборные модульные здания
В современном мире строительная отрасль прогрессирует. Постоянно разрабатываются новые проекты, в которых используются самые эффективные и инновационные метода строительства. Сборно разборные модульные здания пользуются популярностью, поскольку отвечают всем требованиям современности, включая экономичность и скорость возведения. Однако не каждый человек имеет полное представление о том, что это за конструкция.
Общее представление про разборные модульные здания
Модульные сооружения сборно-разборного типа предполагают использование специальных блоков-контейнеров. Это элемент общей конструкции, легко поддающийся модернизации. В качестве несущей основы выступает металлический прочный каркас, чаще всего имеющий стандартные размеры 6*2,5*2,5м. Рама из гнутого профиля закрепляется специальными стойками углового типа. На полученный каркас крепят специальные сэндвич-панели.
С внешней стороны для обшивки используется оцинкованный профильный лист, а с внутренний стороны прокладывается специальный и негорючий утеплитель, закрывающийся непроницаемой пленкой.
Данный элемент составляет основу всей модульной конструкции. В первую очередь такие бытовки легко перепрофилировать, поэтому владелец может создавать даже нестандартного типа планировку. Что касается внутренней отделки, то она может быть на любой вкус. Благодаря массе преимуществ подобные конструкции могут быть использованы для ресторанов, продовольственных магазинов и даже жилого дома.
Особенности возведения
Сборка модульных зданий происходит по принципу конструктора. Отдельный контейнер выступает в качестве отдельного элемента всего здания. Как правило, полная комплектация осуществляется одним производителем. На отдельной специально оборудованной площадке происходит соединение имеющихся модулей.
Принято выделять несколько этапов строительства:
- возведение фундамента (основы конструкции);
- транспортировка модульных блоков на место сборки;
- блоки устанавливаются на заранее подготовленное основание;
- в соответствии с разработанной схемой происходит соединение всех элементов;
- подключение всех коммуникаций: водоснабжения, электричества.
Поскольку технология сборки уже отработана на протяжении многих лет, процесс не отнимает много времени. Некоторые производители предлагают использование блоков уже с готовой внутренней и внешней отделкой. После сборки такого варианта можно сразу перевозить вещи. Также декоративный дизайн может присутствовать только с внешней стороны, а внутри остается свободное поле для деятельности будущего хозяина.
Дача, загородный коттедж или жилой частный дом может быть собран из различного количества блоков. Современные технологии позволили создать широкий ассортимент и вариативность комбинаций на любой вкус и цвет. Стоит отметить, что подобная постройка может быть снабжена дополнительной пристройкой с каркасом или кровлей с чердаком.
Современный рынок предлагает широкий ассортимент облицовочных материалов, посредством которых можно замаскировать внешний вид под любой материал, даже дорогостоящий вид дерева. Модули позволяют создать не только крепкий, но и стильный дом. Благодаря вариативности расположения контейнеров, каждый владелец может создать удобную для нее планировку.
Преимущества сборно-разборных конструкций
Среди основных достоинств модульных зданий можно отметить следующие аспекты:
- Компактность. Благодаря небольшим размерам упрощается процесс транспортировки до пункта назначения, а также снижаются материальные затраты.
- Наличие модульных перегородок дает возможность самостоятельно распоряжаться пространством, распределять планировку в соответствии с личными нуждами.
- Высокая оперативность возведения. В отличие от постройки классического частного дома, процесс сборки модульной конструкции занимает намного меньше времени. Так, например, все работы могут занять до 1-2 месяцев, включая изготовление блоков.
- Минимальные траты денежных средств позволяют экономить денежные средства, а также реализовать свою мечту обзавестись собственным домом для многих людей.
- Можно использовать повторно. Каждая конструкция способна выдержать до 10 демонтажей, что крайне важно для людей часто меняющих место жительства.
- Поскольку конструкции способны обеспечить максимальный комфорт, данный вид строительства стали активно использовать для возведения жилых домов, а также офисов и торговых павильонов.
- Для строительства здания в несколько этажей используются специальные межэтажные панели, позволяющие сократить объемы материалов, а значит снизить цену.
Несмотря на всю прогрессивность выбранного метода строительства, все же сборно-разборные конструкции имеют свои важные нюансы.
Нюансы конструкций
В первую очередь важно отметить, что такие дома не могут быть выше 2-3 этажей. Кроме того, существуют ограничения по высоте потолков, что накладывает определенные лимиты на использование таких помещений. Максимальный срок эксплуатации составляет всего 15 лет, что является существенным минусом для тех, кто планирует возвести конструкцию для постоянного места жительства.
Поскольку данную систему стали нередко использовать для строительства кафе, ресторанов и даже отелей, придется вкладывать дополнительные средства для отделки и дизайна помещений.
Какие бывают модули
Чтобы соорудить прочный и качественный дом, чаще всего используются следующие виды модулей:
- каркас из железа;
- каркас из прочного дерева;
- контейнер для морской транспортировки.
Что касается последнего варианта, то его целесообразно использовать только в тех регионах, где можно купить емкости бывшие в использовании по демократичной стоимости. Такая конструкция снабжена только каркасом. Поэтому придется привлечь немало специалистов, чтобы сделать обшивку, положить утеплитель.
Каркасы, изготовленные из металла, способны оптимально сохранять тепло. При их использовании получается дом с эффектом термоса. Однако для того, чтобы в таком доме было комфортно, необходимо уделить особое внимание вентиляционной системе. Дома с деревянными каркасами не нарушают циркуляцию воздуха, но придется дополнительно утеплять стены.
Принято разделять блок контейнеры по типовым размерам. Чаще всего их длина составляет 3000-12000мм. Ширина встречается двух видов: 2500, 3000мм. Что касается высоты, то она должна быть минимум 2400мм. И хотя не каждый производитель соблюдает стандартную сетку размеров, примерные пропорции остаются.
Отделка объекта
Для объектов, предназначенных для постоянного места жительства, существуют высокие и строгие правила создания интерьера. В сравнении с небольшими частными домиками, такая конструкция должна выглядеть солидно и престижно. В качестве первого внешнего пласта используется вагонка или металлические оцинкованные листы. Сверху их закрывают декоративными панелями.
Говоря о фасадах, они могут быть просто покрашены. Но для придания презентабельного внешнего вида используются специальные панели, декор которых может быть выполнен по дорогостоящий материал. В зависимости от пожеланий заказчика, фасад может быть с имитацией под дерево или натуральный камень. Однако будущий владелец должен принимать подобное решение на этапе планирования и проектирования фундамента. Это связано с тем, что при использовании даже искусственного камня или кирпича, конструкция будет весить на порядок больше.
В качестве внутренней отделки декоративные панели также можно использовать. Если поверхность стен нужна гладкая, то ее декорируют с помощью штукатурки, краски или обоев.
Современные технологии позволяют создать просторные жилые дома с использованием 1, 2 или 3 блоков. Их количество определяет сложность поставленной задачи перед архитектором. Объект из одного блока сложно назвать просторным, но при срочной необходимости получить качественную жилую площадь – это оптимальный вариант.
Вариант из двух модулей предполагает получение идентичной по квадратуре площади квартиры. Такое жилье предполагает не только санузел, но и гостиную, просторную спальню. Что касается третьего варианта, то такой дом подойдет для проживания средней по численности семьи. Габариты такого объекта сравнимы с небольшим коттеджем.
Источник: lstkclub.ru