Общие сведения о зданиях и сооружениях

Урок 1-2

Общие сведения о зданиях и сооружениях

 

1. Здание – искусственное наземное сооружение или внутреннее пространство, предназначенное и приспособленное для человеческой деятельности.

 

2. Сооружение – искусственное строение, предназначенное для технических целей (дымовые трубы, башни, очистные сооружения).

 

3. Здание можно представить как совокупность трёх групп элементов:

А) объёмно-планировочных – отдельных помещений в трёх измерениях;

Б) конструктивных – строительных или архитектурных элементов (колонны, перекрытия, стены)

В) строительных изделий и деталей (керамическая плитка, подвесные потолки, ступени, подоконники и др.)

 

4. Несущие и ограждающие конструкции:

А) несущие - воспринимают все виды нагрузок и обеспечивают целостность, геометрическую неизменяемость и прочность здания и его элементов.

Б) ограждающие - служат для защиты отдельных помещений и здания в целом от неблагоприятных воздействий внешней среды.

Примечание. Совмещённые конструктивные элементы выполняют одновременно несущие и ограждающие функции.

 

5. Требования к зданиям:

А) функциональные – соответствие здания:

- назначению

- составу помещений

- параметрам помещений

- технологическому процессу

- возможности перепланировки

- безопасности

 

Б) технические - соответствие строительных конструкций и их сопряжений законам:

- строительной механики;

- строительной физики и химии;

с учётом:

- нагрузок и воздействий

- климатических особенностей

- геологических особенностей

- особенностей внутренней среды здания

 

В) санитарно-гигиенические – обеспечение:

- микроклимата помещений (температура, влажность, скорость движения воздуха – вентиляция)

- допускаемый уровень шума

- освещённость и инсоляция

 

Г) архитектурно-художественные

- оформление соответствующего экстерьера – внешнего вида здания

- оформление соответствующего интерьера – внутреннего вида здания

Примечание. Интерьер и экстерьер должны оказывать положительное эмоциональное воздействие.

 

Д) эксплуатационные – к помещениям и конструкциям – учитывают в проекте и зависят от:

- назначения здания

- особенностей здания

- внешней и внутренней среды

- заданным сроком службы

- необходимым оборудованием (лифты, отопление, вентиляция, водопровод, канализация)

 

Е) экологические предусматривают:

- устранение вредных воздействий технологического процесса на окружающую среду и человека

- безопасность строительных материалов и изделий

при строительстве, эксплуатации, разборке или реставрации здания

 

Ж) экономические – учитывают:

- затраты на возведение здания (инженерные изыскания, предпроектная подготовка, проектирование и строительство)

- эксплуатационные

- демонтаж и утилизацию конструкций

 

З) строительно-технологические - учитывают при разработке проекта

- возможности строительной организации

- методы производства работ

 

Урок 3-4

Прочность, устойчивость и долговечность здания

С учётом восприятия всех нагрузок и воздействий здание должно иметь:

1. Прочность – способность воспринимать воздействия без разрушения и существенных остаточных деформаций.

 

2. Устойчивость – способность сохранять равновесие при внешних воздействиях, сопротивляться опрокидывающим и сдвигающим усилиям.

 

3. Долговечность – прочность, устойчивость и сохранность нормальных эксплуатационных качеств здания и его элементов (конструкций) во времени.

 

ТЕМА 2. ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТЕХНИКИ

 

Разделы строительной физики: теплотехника, акустика, светотехника.

 

Строительная теплотехника

1. Теплотехнические требования к ограждающим конструкциям:

А) теплозащитные свойства

Б) небольшая разница t^o внутренней поверхности cтен и t^o воздуха в помещении

В) т епловая инерция – стремление тела сохранить начальную t^o - чем больше инерция, тем труднее изменить начальную t^o (чтобы перепады t^o не отражались на t^o в помещении).

Г) стойкость к увлажнению, сохранение нормальной влажности

Д) водопроницаемость стен min

2. Теплозащитные свойства стен зависят от теплопроводности материала

А) λ – коэффициент теплопроводности - количество тепла, проходящее через слой δ = 1 м S = 1м² за один час при разности температур поверхностей в 1^оС

 

3. k = λ\δ – коэффициент теплопередачи слоя - количество тепла, проходящее через слой материала толщиной δ

 

4. R = δ\ λ – термическое сопротивление слоя - в еличина, обратная коэффициенту теплопередачи k

 

5. Мостики холода – возникают, когда в ограждение включают элемент из другого материала с большей теплопроводностью

 

Урок 5

Строительная акустика

1. Изучает звукоизоляцию - защиту от внешних и внутренних шумов

2. Звук – колебания в материальной среде, вызываются источником звука.

 

3. Шум – нежелательный для человека звук.

 

4. Меры по устранению шума – звукоизоляция и звукопоглощение

 

5. Звук падает на поверхность и частично: отражается, поглощается, проходит через преграду

6. Все эти явления зависят от материала конструкций, частоты звуковых волн, угла падения на поверхность.

 

7. Виды звука:

А) прямой – идёт от источника: воздушный и ударный

Б) отражённый - от поверхности.

 

8. Пути передачи шума в помещении:

А) прямые

Б) косвенные (обходные):

 

9. Звукоизоляция: тщательная заделка неплотностей: примыканий и стыков, упругие прокладки, воздушные прослойки, пористые материалы.

 

 

Урок 6

Урок 7-8.

Каркасная система

1. Несущие – колонны, ригели и перекрытия, стены – ограждающие.

2. Виды каркасных систем:

А) с поперечным расположением ригелей

Б) с продольным

В) с перекрёстным

Г) с безригельным каркасом: плиты опираются на капители колонн или на сами колонны

Основания и фундаменты

Виды оснований зданий

 

1. Основание - грунта под фундаментом, воспринимает нагрузки от зданий - однородный, или из нескольких горных пород.

 

2. Грунт - горные породы. Группы:

А) скальные – сплошные массивы или трещиноватые на большой глубине → редко служат основанием фундаментов → большая механическая прочность.

 

Б) крупнообломочные - более 50% горных пород больше 2 мм - щебень, галька, гравий - в связном состоянии → малосжимаемы и не пучинисты → хорошее основание.

 

В) песчаные - менее 50 % по весу частиц крупнее 2 мм → сыпучие, сухие не пластичны.

- виды: гравелистые, крупно-, средне-, мелкозернистые и пылеватые.

- могут быть сухими, влажными и водоносными.

- хорошее основание при равномерном слое без вкраплений других пород.

 

Г) глинистые - чешуйчатые из частиц в 20-100 раз меньше песчаных

- в воде пластичны; влажные: поры заполнены водой → зимой замерзают → пучение.

- по пластичности: – глина (> 30%глинистых частиц), суглинок (>10%), супесь (<10%),

- водонепроницаемы и их напластования являются водоупорами.

- в естественном состоянии не пригодны для оснований → на сухих возводят здания, предохраняя от вспучивания при замерзании.

 

Д) лёссовые: вид глинистых –тонкозернистые (много пыли), пор >50%.

- прочные в сухом состоянии и просадочные в замоченном → защита от влаги.

 

Е). насыпные – от засыпки оврагов, прудов, местных свалок, не однородны, неравномерная сжимаемость → применение для оснований ограничено.

 

Способы укрепления грунта

1. Уплотнение

2. Силикатизация – нагнетание в грунт жидкого стекла.

3. Цементация – цемента

4. Обжиг – сжигание горючих продуктов под давлением в скважинах

5. Слабый грунт заменяют слоем более прочного, который называется подушкой.

 

Требования к грунтам оснований

1. Достаточная несущая способность;

2. Не размываться грунтовыми водами;

3. Не допускать просадок и оползней (допуск 80-100 мм).

 

Урок 9-10

 

Виды фундаментов

 

1. Фундаменты – подземные конструкции, воспринимают нагрузку от здания и передают ее основанию.

 

2. Глубина заложения фундаментов зависит от:

А) глубины промерзания грунтов

Б) давления на основание и расчетных нагрузок

Б) структуры и характера грунта

Г) от уровня грунтовых вод

Д) глубины заложения слабых грунтов

Е) H заложения соседних фундаментов, подвалов, котлованов, наличия подвала и т.д.

Ж) материала фундамента – должен быть стойкий к грунтовым водам и химической агрессии; водонепроницаемый, морозостойкий, прочный, долговечный.

 

3. H заложения фундаментов на скальных, гравелистых, крупнообломочных грунтах и песках средней крупности не зависит от глубины промерзания, т.к. эти грунты не подвержены пучению при замерзании.

 

4. В зданиях с подвалом заложение фундаментов должно быть ниже отметки пола подвала не меньше, чем на 0,2-0,5 м.

 

Классификация фундаментов

По материалу:

1. Деревянные

2. Бутовые

3. Бутобетонные

4. Бетонные

5. Железобетонные

 

По способу возведения:

1. Монолитные

2. Сборные

 

В зависимости от формы конструкций:

1. Ленточные - на расширенной подушке для снижения давления на грунт: монолитные и сборные

2. Столбчатые (отдельные) фундаменты → экономия материалов.

3. Свайные

А) ростверк – верх свайного фундамента в виде Б или ЖБ балки, объединяет сваи.

Б) проходят через слабые грунты, опираются на твердый грунт.

 

Виды свайных фундаментов

1. Забивные – внедряют в грунт ударным и вибрационным способом, вдавливанием или завинчиванием

2. Сваи-столбы

3. Винтовые сваи – ЖБ полые сваи со стальными наконечниками - при завинчивании нет сотрясения грунта

4. Сваи-оболочки – ЖБ полые сваи → выемка грунта и закрепление бетонной смесью

5. Набивные сваи – делают в грунте: бурят отверстия и заполняют их несущими материалами: арматурными каркасами, бетоном, песком и т.д.

 

Современная гидроизоляция

А)полимерные плёнки (полиэтиленовые, ПВХ) – склеивают, стыки полотнищ сваривают

Б) для защиты плёнки – сверху пергамин или битумизированная бумага

 

6. Водонепроницаемая отмостка шириной не менее 0,5 м с уклоном от здания 3 %

А) для отвода атмосферных осадков от стен и фундаментов

Б) выполняется из асфальта или асфальтобетона δ 20-25 мм по уплотнённой щебёночной подготовке толщиной 100-150 мм

В) на лёссовых грунтах отмостка шириной не менее 1,5 м

Для курсовой работы (на 3 курсе) – сейчас писать не обязательно

В зданиях с подвалами

1. Если грунтовые воды ниже подошвы фундамента

А) первый слой горизонтальной гидроизоляции располагают в уровне пола подвала по верху фундаментных плит из цементного раствора 1:2

Б) второй слой рулонный – в цоколе наружных стен – на 150-200мм выше отмостки

В) во внутренних стенах – на 100-200мм ниже уровня пола

Г) вертикальная гидроизоляция стен подвала – окраска битумной мастика

2. При высоком уровне грунтовых вод (0,2-0,8м) – оклеечнаягидроизоляция

 

Рис.52

А) нижний слой горизонтальной гидроизоляции (3,4-х слойный ковёр из гидростеклоизола или др. материалов пропускают через стены, наклеивая на их наружную поверхность).

Б) в примыкании к стене (рис) устраивают складку во избежание повреждения гидроизоляции при осадке здания.

В) вертикальную оклеечную гидроизоляцию поднимают на 500 мм выше у.г.в.

Г) снаружи защищают гидроизоляцию кирпичной стенкой и слоем жирной глины.

Д) верхний слой горизонтальной гидроизоляции – ниже пола 1 этажа устраивают в наружных и внутренних стенах (рис)

При наличии агрессивных вод – фундаменты выполняют из бетона на пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе.

 

Урок 11-12

СТЕНЫ И ОТДЕЛЬНЫЕ ОПОРЫ

1. Стены – ограждающие, часто несущие. Виды:

А) наружные - защита от осадков, ветра, температуры, шума, солнечной радиации.

Б) внутренние – звукоизоляционные, противопожарные.

 

2. Виды: несущие, самонесущие и навесные.

 

3. Требования к стенам:

А) малая теплопроводность

Б) теплоустойчивость

В) непродуваемость

Г) стойкость к “косым” дождям

Д) звуконепроницаемость

Е) прочность, устойчивость

Ж) пароизоляция

З) огнестойкость

 

Кладка из кирпича

1. Виды кирпича: керамический и силикатный. Размеры 250х120х65 (88) мм.

2. Торцевая поверхность кирпича - тычок. Ряд - тычковый.

3. Боковая поверхность - ложок. Ряд - ложковый.

4. Горизонтальная поверхность - постель.

6. Толщина горизонтальных швов – 12м, вертикальных – 10 мм.

7. Толщина стен: 120, 250, 380, 510, 640, 770 мм - 0,5;1; 1,5; 2; 2,5; З кирпича и более.

8. Система перевязки - чередование ложковых и тычковых рядов.

9. Системы перевязки: цепная и многорядная.

А) цепная - тычковые ряды чередуются ложковыми.

Б) многорядная - пять ложковых рядов и один тычковый.

10. В зданиях 7 этажей и более в кладке устанавливают стальные анкерные связи в уровне перекрытий - в углах наружных стен и в примыканиях внутренних.

11. Если фасад не штукатурят, швы заполняют раствором для уменьшения воздухопроницаемости стен и придания стене декоративности: “расшивают” швы - уплотняют и придают шву форму валика, выкружки или треугольника.

12. Под штукатурку - кладка “впустошовку”, - швы пустые на 10-15 мм для сцепления штукатурки со стеной.

 

Облегченные кирпичные стены

1. Для экономии кирпича, частично заменяя эффективными теплоизоляцией.

2. Виды:

А) с трехрядными диафрагмами

Б) колодцевые

В) анкерная кирпично-бетонная

Г) с воздушной прослойкой;

1 — легкий бетон или другой утеплитель; 2 — диафрагма из трех рядов кладки;

3 — растворная стяжка; 4 — колодец, заполненный утепляющим материалом;

5 — вертикальная диафрагма из тычковых кирпичей; 6 — наружная верста;

7 — анкеры из тычков кирпича; 8 — внутренняя верста; 9 — легкий бетон;

10 — воздушный зазор; 11 — перевязка тычками

 

Мелкие стеновые блоки

А) из ячеистых бетонов 600 х 300 х 300 мм

В) для стен и перегородок

Г) однорядная система перевязки, используя камни 3\4 и половинки

Д) пониженная теплопроводность, меньшая прочность, повышенное водопоглощение→необходимо оштукатуривание.

 

Бетонные камни

А) с несквозными вертикальными пустотами для стен и перегородок

Б) для перевязки применяют продольные половинки

В) толщина бетонных стен – 390,490,590

 

4. Природные камни пористые

А) известняки-ракушечники, туф – не требуется облицовка или оштукатуривание

Б) для отапливаемых зданий

В) 390 х 190 х 188 (288) и 490 х 240 х 188

Г) система перевязки: цепная или трёхрядная

 

Урок 13-14

 

Урок 15-16

Отдельные опоры и прогоны

 

1. Кирпичные столбы квадратного прямоугольного сечения

А) от 510х380 мм - кир­пич высокой марки, раствор марки от 50, перевязка в каждом ряду.

Б) Кладку армируют проволочной сеткой диаметром 5—6 мм с ячейками 100-150 мм через 2-4 ряда кладки.

В) опоры можно заключать в сварной каркас из уголков и полос стали и штукатурят по металлической сетке.

Кирпичные столбы:

а — неармированный; б — армированный сеткой; в — усиленный стальной обоймой;

1 — проволочная сетка; 2 — обойма из уголков и планок

2. Железобетонные колонны - при значительных нагрузках.

А). Опирание прогонов на колонны - приварка стальных закладных деталей, име­ющихся в теле прогона и колонны.

Б)Прогоны – горизонтальные прямоугольные или тавровые несущие элементы – основа для плит перекрытия.

3. Стойки из асбестоцементных труб с внутренней полостью, заполненной бетоном и арматурой, при малых раз­мерах сечения воспринимают значительные нагрузки.

 

Колонны, стойки и прогоны:

а — железобетонная колонна; б — стойка из асбестоцементной трубы;

в — опирание прогона на колонну; г — то же на кирпичный столб;

д — то же на стену; 1 — консоль; 2 — выпуски арматуры;

3 — асбестоцементная труба; 4 — монолитный бетон; 5 — стальная накладка;

6 — ригель таврового сечения; 7 — железобетонная подушка;

8 — анкеры, заделываемые в кладку

Урок 1-2

Общие сведения о зданиях и сооружениях

 

1. Здание – искусственное наземное сооружение или внутреннее пространство, предназначенное и приспособленное для человеческой деятельности.

 

2. Сооружение – искусственное строение, предназначенное для технических целей (дымовые трубы, башни, очистные сооружения).

 

3. Здание можно представить как совокупность трёх групп элементов:

А) объёмно-планировочных – отдельных помещений в трёх измерениях;

Б) конструктивных – строительных или архитектурных элементов (колонны, перекрытия, стены)

В) строительных изделий и деталей (керамическая плитка, подвесные потолки, ступени, подоконники и др.)

 

4. Несущие и ограждающие конструкции:

А) несущие - воспринимают все виды нагрузок и обеспечивают целостность, геометрическую неизменяемость и прочность здания и его элементов.

Б) ограждающие - служат для защиты отдельных помещений и здания в целом от неблагоприятных воздействий внешней среды.

Примечание. Совмещённые конструктивные элементы выполняют одновременно несущие и ограждающие функции.

 

5. Требования к зданиям:

А) функциональные – соответствие здания:

- назначению

- составу помещений

- параметрам помещений

- технологическому процессу

- возможности перепланировки

- безопасности

 

Б) технические - соответствие строительных конструкций и их сопряжений законам:

- строительной механики;

- строительной физики и химии;

с учётом:

- нагрузок и воздействий

- климатических особенностей

- геологических особенностей

- особенностей внутренней среды здания

 

В) санитарно-гигиенические – обеспечение:

- микроклимата помещений (температура, влажность, скорость движения воздуха – вентиляция)

- допускаемый уровень шума

- освещённость и инсоляция

 

Г) архитектурно-художественные

- оформление соответствующего экстерьера – внешнего вида здания

- оформление соответствующего интерьера – внутреннего вида здания

Примечание. Интерьер и экстерьер должны оказывать положительное эмоциональное воздействие.

 

Д) эксплуатационные – к помещениям и конструкциям – учитывают в проекте и зависят от:

- назначения здания

- особенностей здания

- внешней и внутренней среды

- заданным сроком службы

- необходимым оборудованием (лифты, отопление, вентиляция, водопровод, канализация)

 

Е) экологические предусматривают:

- устранение вредных воздействий технологического процесса на окружающую среду и человека

- безопасность строительных материалов и изделий

при строительстве, эксплуатации, разборке или реставрации здания

 

Ж) экономические – учитывают:

- затраты на возведение здания (инженерные изыскания, предпроектная подготовка, проектирование и строительство)

- эксплуатационные

- демонтаж и утилизацию конструкций

 

З) строительно-технологические - учитывают при разработке проекта

- возможности строительной организации

- методы производства работ