Конструктивные решения элементов гражданских зданий

К основным конструктивным элементам гражданских зданий относятся: фундаменты, стены, перекрытия, перегородки, крыша, лестницы, окна, двери, балконы.

Фундаменты являются опорной частью, через которую передается нагрузка от здания на грунт. Фундаменты подвержены воздействию грунтовых вод, нередко агрессивных и переменной температуры. Поэтому для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водостойкостью и морозостойкостью: железобетон, бетон, бутовый камень. В массовом строительстве фундаменты под стены зданий сооружают, как правило, сборными: из железобетонных подушек и блоков. Фундаменты также бывают свайные, когда здание опирается на погруженные в грунт деревянные, бетонные или железобетонные сваи, или обычные, имеющие плоскую подошву. Обычные фундаменты по форме подразделяются на ленточные, которые закладывают под стены, или столбчатые —под отдельно стоящие колонны или столбы.

Стены по назначению и расположению в здании бывают наружными и внутренними. Наружные стены ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий, а внутренние — отделяют одни помещения от других. Как наружные, так и внутренние стены воспринимают ветровые нагрузки на здание, обеспечивают звуко- и теплоизоляцию помещений.

Стены бывают несущими, самонесущими и ненесущими. Несущие Стены и воспринимают нагрузку не только от собственной массы, но и от других конструкций (перекрытий, крыш, лестниц). Самонесущие стены передают на фундаменты только нагрузку от собственного веса и ветровую. На такие стены не опираются перекрытия или другие конструкции здания. Несущие стены должны обладать необходимой прочностью, устойчивостью, капитальностью. Их возводят из кирпича, искусственных и природных камней и блоков, сборных бетонных и других панелей. Последние применяют в крупнопанельных зданиях. Стены, которые только ограждают помещения зданий от внешнего пространства и передают собственный вес в пределах каждого этажа на другие несущие конструкции здания, называют ненесущими.Такие же стены, навешиваемые на вертикальные конструкции каркаса здания, принято называть навесными.

Верхняя часть наружной стены, выступающая за плоскость стены, называется карнизом. Вынос карниза, т. е. расстояние от стены до края карниза, назначают по проекту. При этом учитывают необходимость защиты стен от воды, стекающей с крыши, и архитектурные особенности здания.

Перекрытия совмещают ограждающие и несущие функции. Они бывают междуэтажные, чердачные, цокольные. Междуэтажные перекрытия разделяют в здании смежные по высоте помещения. Перекрытия над подвалом называют цокольными, а над верхним этажом — чердачными. Перекрытия обычно выполняют из сборных железобетонных плит — настилов или панелей. В малоэтажных домах перекрытия устраивают иногда из деревянных балок со щитами наката по черепным брускам.

Перегородки — ограждающие элементы, "которые разделяют внутреннее пространство здания в пределах одного этажа на отдельные помещения. Их возводят из гипсовых, гипсошлакобетонных, фибролитовых и керамических пустотелых плит и камней, а также из кирпича с последующей отделкой. Перегородки опираются на перекрытия и на них передают свой вес.

Крыша совмещает ограждающие и несущие функции и служит для защиты здания от атмосферных осадков и удаления их за его пределы. Она обычно состоит из стропил, к которым прикреплена обрешетка кровельного покрытия. В качестве покрытия, называемого кровлей, используют асбестоцементные листы, керамические и бетонные плитки, черепицу, толь, рубероид, кровельную сталь. В некоторых зданиях делают покрытия, в которых совмещены функции крыши и потолка. При этом кровлю настилают по утепленному покрытию верхнего этажа. Такое покрытие называют бесчердачным. Оно имеет соответствующую защиту от промерзания.

Лестницы служат для сообщения между этажами. Располагают их в помещениях с капитальными стенами в лестничных клетках. Часть лестницы между площадками называется маршем. В лестничных клетках в большинстве случаев располагают также лифты.

Фундаменты и цоколь

Фунда́мент (лат. fundamentum) —строительная несущая конструкция, часть здания, сооружения, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и распределяет их по основанию. Как правило, изготавливаются из бетона, камня или дерева.

Фундаменты, как правило, закладываются ниже глубины промерзания грунта, для того, чтобы предотвратить их выпучивание. На непучинистых грунтах при строительстве легких деревянных построек применяют мелкозаглубленные фундаменты(фундамент, находящийся выше уровня промерзания грунта). Такой тип фундамента подходит в основном для небольших садовых домиков, летних бань и хозяйственных построек.

Для строительства зданий применяются ленточные, стаканные, столбчатые, свайные и плитные фундаменты. Они бывают сборные, монолитные и сборно-монолитные. Выбор фундамента зависит от сейсмичности местности, грунта и от архитектурных решений.

Ле́нточный фундамент представляет собой замкнутый контур (ленту) – полосу из железобетона, укладываемую под всеми несущими стенами здания и распределяющую вес здания по всему своему периметру. Таким образом, оказывая сопротивление силам выпучивания почвы, избегая проседания и перекоса здания. По способу устройства выделяют два вида ленточного фундамента:

1. Монолитный

2. Сборный

Устройство монолитного ленточного фундамента предполагает вязку арматурного каркаса и заливку его бетоном на самом строительном объекте, за счет чего и достигается целостность, или неразрывность – монолитность основания фундамента. Сборный ленточный фундамент (так же как и в случае с железобетоном) предполагает крепление между собой железобетонных блоков. Данное крепление выполняется посредством цемента с использованием армирования.

По глубине заложения:

1. Мелкозаглубленный

2. Глубокозаглубленный

Выбор глубины заложение фундамента зависит от несущей способности почвы и предполагаемых проектных нагрузок на него.

Для того чтобы избежать чрезмерного давления веса строения на фундамент, ширина его стенок не должна быть уже ширины стен возводимого здания. Как правило, для более устойчивого положения здания, ширина стенок фундамента должна быть больше ширины стен здания, минимум на 10 (десять) см. Также, для более устойчивого положения всего строения, ленточный фундамент делают расширяющимся к основанию. То есть, его поперечное сечение выглядит в виде трапеции, расходящейся к основанию. Также возможно и устройство ленточного фундамента с поперечным сечением в виде прямоугольника.

Стаканные фундаменты производятся из железобетона, они представляют собой одну из разновидностей столбчатых конструкций, но отличаются большей устойчивостью. Это не просто обычные столбы, а большие железобетонные «башмаки», которые устанавливаются в подготовленные ямы на утрамбованную поверхность. Из особенностей необходимо отметить то, что ставить такой тип основания рекомендовано для небольших каркасных домов, но делать это можно только на очень устойчивом грунте, так как основание будет распределять нагрузку от строения. В современном строительстве такая конструкция используется не столь часто.

Особенности стаканного фундамента

При устройстве подобные фундаменты должны выставляться в строгом соответствии с технологией. Наиболее часто их применяют для каркасных домов. Сферами применения такого типа основания для дома являются:

· для небольших производственных зданий;

· при необходимости сооружения стоек для конденсационных помещений, подвальных и цокольных;

· для жилых индивидуальных домов каркасного типа. Такие фундаменты идеально подходят для небольших деревянных построек с количеством этажей до трех.

Преимуществами подобных стаканных оснований являются:

· колонны производятся в промышленных условиях, что гарантирует их должное качество, устойчивость, долговечность;

(48)

· установка таких опор намного проще, чем для остальных типов фундаментов, что позволяет сократить время на монтаж, средства при правильно подобранных размерах.

 

Столбчатый фундамент:
Столбчатый фундамент предусматривает возведение столбов во всех углах, местах пересечения стен и других точках с повышенной нагрузкой. Он экономичен, надёжен, не требует дополнительных работ по гидроизоляции, однако применим только для лёгких домов.
Устройство столбчатого фундамента представляет собой систему столбов, которые устанавливаются во всех углах, местах пересечения стен, под опорами тяжело нагруженных прогонов и других точках с повышенной нагрузкой. Расстояние между столбами 1,5-2,5 м, они могут быть из бетона, бутобетона, каменной или кирпичной кладки. В устройстве столбчатого фундамента свободное пространство между столбами засыпается щебнем или крупнозернистым песком. Далее идёт толстый слой бетона или железобетона.
Столбчатый фундамент экономичен, надёжен, не требует дополнительных работ по гидроизоляции. Однако применим он только для лёгких домов – каркасного или деревянного типа. К тому же он исключает строительство подвалов и погребов. Фундамент такого типа применяют на грунтах, которые не подвержены пучению и подвижкам.

Свайные фундаменты используют в строительстве домов в несколько этажей промышленном и жилом строительстве на слабом грунте. Сваи — деревянные, металлические, или железобетонные стержни, которые заглубляют в грунт в основании зданий и сооружений для придания прочности фундамента.

Свайный фундамент делается из свай, которые наверху объединяет ростверк - балка или плита. Ростверк равномерно распределяет нагрузку от строения по сваям.

Свайный фундамент возводят, когда верхний слой грунта оказывается слабым, непрочным или сжимаемым. Такая почва не годиться для строительства фундамента с мелким заложением без улучшения ее качеств. Сваи позволяют направить нагрузку от постройки на нижний слой почвы, который обычно бывает более плотным и прочным.

Свайный фундамент также применяют в плотных грунтах для того, чтобы не проводить земляные работы, а также уменьшить расход бетона и удешевить постройку.

Есть два вида свайных фундаментов: безростверковый и с ростверками.

Безростверковый

Безростверковый свйный фундамент – это конструкция, состоящая из свай, насадок и колонн. В таких конструкциях также применяют оголовки, монолитные стаканы и опорные балки.

Ростверковый

Ростверковый свайный фундамент – это конструкция с ростверками под колонны. Она состоит из более двух свай и фундамента. Свайный фундамент с ростверком бывают несокльких типов: монолитные, сборные и сборно-монолитные. Самыми лучшими считаются сборные и монолитные ростверки из железобетона.

Цоколь - это надземная часть фундамента дома. Цоколи выполняют из полнотелого кирпичамарки по морозостойкости 50 Мрз сплошной кладкой либо из бетонных фундаментных блоков. На цоколе размещают две гидроизоляции, каждая из которых состоит из двух слоев рубероида на битумной мастике. Первую гидроизоляцию устраивают на высоте около 20 см от уровня отмостки, вторую по верху цоколя. Назначение гидроизоляции - отсекание миграции влаги в стены из-за капиллярного подсоса воды из грунта и увлажнения стен от таяния снега и дождевых брызг. Цоколи по отношению к наружным стенам классифицируются на западающие, выступающие и заподлицо (расположенные в одной плоскости со стеной)