Лекция 2. Типизация и унификация в строительстве

ЛЕКЦИЯ 2. ТИПИЗАЦИЯ И УНИФИКАЦИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

 

Строительство зданий и сооружений осуществляют по индивидуальным или типовым проектам.

Индивидуальные проекты предназначаются в основном для разового использования. По таким проектам сегодня строят не только уникальные сооружения, но и жилые дома, больницы, магазины.

Типовые проекты предназначены для многократного применения. По таким проектам возводились школы, общежития, промышленные и сельскохозяйственные здания. В этом случае работа проектировщика сводилась в основном к привязке типового проекта к конкретному участку строительства, что значительно ускоряло и удешевляло строительство.

Техническое направление в проектировании и строительстве, позволяющее многократно применять наиболее рациональные объемно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооружений, называется типизацией.

Типовые конструкции и детали, прошедшие проверку в эксплуатации и получившие широкое распространение, утверждаются в качестве стандартных.

Стандартизация – это более высокая форма типизации. Она предполагает выполнение требований, установленных национальными стандартами (РОСТ), строительными нормами и правилами (СНиП) и другими нормативно-техническими документами и предъявляемых к конструктивно-планировочным элементам, строительным изделиям и конструкциям.

Унификация – это предельное ограничение числа видов и размеров строительных деталей, основанное на выборе наиболее рациональных из них, и приведение их в соответствие с основными размерами здания. Унификация позволяет применить различные конструктивные решения без изменения основных размеров типового здания или применять одни и те же заводские конструкции в зданиях различного назначения.

Основными планировочными параметрами являются пролет, шаг колонн, высота этажа.

Пролет (L) – это расстояние между разбивочными осями двух опор основной конструкции, несущей покрытие (рис. 1). Если такими опорами служит ряд колонн, то больший размер между осями колонн называют пролетом, а меньший – шагом колонны (В), который располагают по продольной оси здания.

Высота этажа (Н) в одноэтажных зданиях – расстояние от пола до низа несущей конструкции покрытия, а в многоэтажных – расстояние между уровнями полов смежных этажей.

Рис. 1. Однопролетное промышленное здание.

Совокупность согласований между размерами всех частей проектируемого здания с унифицированными размерами заводских изделий носит название «Единой модульной системы в строительстве» (ЕМС).

Основным принципом ЕМС является кратность размеров некоторой величине, называемой модулем. Величина основного модуля (М) принимается равной 300 мм.

 

Контрольные вопросы

 

1. Что собой представляет типовой и индивидуальный проект?

2. Что означают понятия: типизация, унификация, стандартизация?

3. Что такое ЕМС? В чем его основной принцип?

 

 

ЛЕКЦИЯ 3. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗДАНИЙ

Здания состоят из некоторого ограниченного числа основных взаимосвязанных архитектурно-конструктивных элементов, выполняющих вполне определенные функции.

Основными конструктивными элементами здания являются фундаменты, стены, перекрытия, отдельные опоры, крыши, перегородки, лестницы, окна и двери (рис. 2). Эти элементы подразделяются на несущие и ограждающие.

 

Рис. 2. Основные конструктивные элементы гражданского здания:

1 – пол подвального этажа; 2 – стык элементов колонн; 3 – колонны; 4 – прогоны;

5 – панели перекрытий; 6 – наружные несущие стены; 7 – стены лестничной клетки.

Несущие элементы воспринимают все нагрузки, возникающие в здании: собственную силу тяжести, нагрузки от оборудования, людей, готовой продукции.

Ограждающие элементы предназначены для защиты внутренних объемов здания от атмосферных воздействий, а также для изоляции одного помещения от другого.

К ограждающим конструкциям относятся наружные и внутренние стены, перекрытия и перегородки, заполнение дверных и оконных проемов. Стены и перекрытия могут выполнять совмещенные функции несущих и ограждающих конструкций.

 

Основания и фундаменты

Прочность и устойчивость любого здания или сооружения прежде всего зависит от надежности оснований и фундаментов.

Основанием называется массив грунта, испытывающий давление от возведенного здания. Надежность основания является важнейшим условием, обеспечивающим прочность и устойчивость любого здания или сооружения.

Основания подразделяются на естественные и искусственные.

Естественными основаниями являются грунты, способные в своем природном состоянии выдержать нагрузку от возведенного здания.

Грунты, расположенные в основании, должны удовлетворять следующим требованиям:

- обладать достаточной несущей способностью, а также малой и равномерной сжимаемостью;

- не подвергаться пучению;

- не допускать просадок и оползней;

- не размываться и не растворяться грунтовыми водами.

В соответствии с нормами принята следующая классификация грунтов:

- скальные – каменные породы, залегающие в виде сплошного массива, образующего подобие сухой кладки;

- крупнообломочные – несвязные грунты, содержащие свыше 50 % обломков скальных пород;

- песчаные – сыпучие в сухом состоянии, не обладающие свойством пластичности;

- глинистые – связные грунты, обладающие пластичностью;

- лессовые – глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц и наличием крупных пор, видимых невооруженным глазом.

Под действием нагрузки от здания грунты в основании испытывают сжимающие напряжения и, уплотняясь, вызывают осадку здания.

Скальные грунты являются практически несжимаемыми.

Крупнообломочные и песчаные грунты обладают небольшой и быстро протекающей сжимаемостью, которая заканчивается с возведением здания.

Уплотнение глинистых грунтов происходит в течение двух-трех лет.

Для выбора надежного основания на отведенном под строительство участке производят инженерно-геологические и гидрогеологические исследования (рис. 3).

Рис. 3. Профиль геологического разреза:

УВГВ – уровень высоких грунтовых вод; УНГВ – уровень низких грунтовых вод.

При гидрогеологическом исследовании определяют положение уровня грунтовых вод. В случае расположения грунтовых вод в зоне фундаментов грунтовые воды подвергают химическому анализу.

В случаях, когда грунты в природном состоянии неспособны служить надежным основанием, прибегают к их искусственному усилению.

Фундамент – это подземная конструкция, воспринимающая всю нагрузку от здания и передающая ее на грунт.

Типы фундаментов представлены на рисунке 4.

Рис. 4. Типы фундаментов:

а – ленточный из бутового камня; б – ленточный монолитный; в – ленточный из сборных элементов; г, д – столбчатые; е – в виде монолитной железобетонной плиты;

ж, з – на забивных сваях;

1– природный камень; 2 – арматура; 3 – опалубка; 4 – раствор; 5 – фундаментные блоки;

6 – блоки-подушки; 7 – кирпичный столб; 8 – железобетонные перекрестные ленты;

9 – колонны; 10 – забивные сваи; 11 – ростверк; 12 – грунт.

Фундаменты должны обладать достаточной прочностью, устойчивостью, долговечностью, быть экономичными. По роду материалов бывают фундаменты железобетонные, бетонные, деревянные, стальные и комбинированные

По характеру работы под нагрузкой фундаменты делят на жесткие – бутовые, бутобетонные и бетонные, и гибкие – железобетонные.

Основными типами фундаментов являются (рис. 4):

- ленточные – располагаемые по всей длине наружных и внутренних стен;

- столбчатые – располагаемые под отдельно стоящие опоры;

- сплошные – представляющие собой монолитную железобетонную плиту под всей площадью здания;

- свайные – в виде свай, погруженных в грунт.

Нижняя плоскость ленточного и столбчатого фундамента, опирающаяся на основание, называется подошвой фундамента. Верхняя плоскость фундамента называется обрезом. Расстояние от планировочной поверхности земли до уровня подошвы называется глубиной заложения фундамента.

Сборные ленточные фундаменты выполняются из железобетонных блоков-подушек и бетонных блоков (рис. 5).

Рис. 5. Элементы сборных бетонных и железобетонных фундаментов:

а – бетонный блок; б – блок-подушка

В случае расположения грунтовых вод менее 2 метров от нижней границы промерзания грунта подошву фундамента располагают ниже глубины промерзания грунта.

Глубина заложения фундаментов под внутренние стены и столбы отапливаемых зданий принимается независимо от глубины промерзания грунта, но не менее 0,5 метра.

Связь между сборными фундаментами продольных и поперечных стен осуществляется перевязкой блоков.

Сборные ленточные фундаменты могут устраиваться непрерывными и прерывистыми (рис. 6).

Рис. 6. Сборные ленточные фундаменты непрерывные:

1 – бетонные блоки; 2 – железобетонные блок-подушки; 3 – заполнение раствором.

Столбчатые фундаменты под кирпичные столбы могут выполняться бутовыми, бетонными и железобетонными, а также сборными в виде железобетонных блоков-подушек или фундаментных железобетонных плит.

Под сборные железобетонные колонны применяют железобетонные фундаменты типа стакана.

Располагают столбчатые фундаменты в углах здания и в местах пересечения стен. Пролеты между столбами перекрываются железобетонными фундаментными балками (рис. 7).

Столбчатые фундаменты в основном применяют в промышленном и сельском строительстве; в гражданском строительстве их устраивают, как правило, для малоэтажных зданий и сооружений, при незначительных нагрузках на фундаменты.

Рис. 7. Столбчатый фундамент под стены:

1 – железобетонная фундаментная балка; 2 – подсыпка; 3 – отмостка; 4 – гидроизоляция;

5 – элементы сборного фундамента.

 

Свайные фундаменты применяют при слабых грунтах, залегающих на значительную глубину.

По характеру работы в грунте сваи подразделяются на сваи-стойки и сваи висячие.

Сваи, проходящие через слабые слои грунта и опирающиеся своими нижними концами на прочный грунт, называются сваями-стойками, а сваи, не достигающие прочного грунта, а лишь уплотняющие слабые слои, называются висячими (рис. 8).

.

Рис. 8. Сваи-стойки и сваи висячие:

1 – сваи; 2 – ростверк.

 

Висячие сваи воспринимают нагрузку от здания за счет сил трения, возникающих между их боковой поверхностью и грунтом.

По способу погружения в грунт сваи подразделяются на забивные, изготавливаемые заранее и погружаемые в грунт специальными механизмами путем забивки, и набивные, изготавливаемые путем предварительного устройства буровых скважин и последовательного заполнения их бетоном.

Устройство свайных фундаментов под здания взамен ленточных позволяет значительно уменьшить объемы земляных работ и сократить расход бетона. При возведении гражданских зданий сваи располагают под несущими стенами (наружными и внутренними).

Подвальное помещение также можно отнести к разновидности заглубленного фундамента. Подвальным считается этаж, у которого уровень пола помещений ниже уровня планировочной отметки земли более чем на половину их высоты. Высоту подвала принимают равной 1,9...2,2 м.

Подвалы должны обладать достаточной устойчивостью против горизонтального давления земли, а при отапливаемых подвалах – и надлежащими теплозащитными качествами.

Внутренние стены подвалов обычно выполняют такими же, как и внутренние наземные.

Подвальные этажи должны быть защищены от грунтовой сырости и грунтовых вод в случае расположения их уровня в зоне подвала. Защита от грунтовой сырости осуществляется устройством горизонтальной и вертикальной гидроизоляции (рис. 9).

В целях защиты основания от увлажнения поверхностными водами по всему периметру здания с наружной стороны устраивается водонепроницаемая отмостка шириной не менее 0,5 метра с уклоном от здания.

Рис. 9. Гидроизоляция подвалов:

а – от грунтовой сырости; б, в – от грунтовых вод;

1 – горизонтальная гидроизоляция; 2 – обмазка горячим гудроном; 3 – глиняный замок;

4 – бетонная подготовка; 5 – выравнивающий слой раствора; 6 – гидроизоляционный ковер, 7 – слой бетона, уравновешивающий напор воды; 8 – монолитная железобетонная плита;

9 – окраска мастикой; 10 – защитная кирпичная стенка.

Стены

Стены наружные и внутренние являются в здании вертикальными ограждениями. Наружные стены служат для ограждения помещений от внешней среды и обеспечивают в них необходимый температурный и влажностный режим. Внутренние стены разделяют здание на отдельные помещения.

Часто стены выполняют и несущие функции. В зависимости от этого их подразделяют на несущие, самонесущие и ненесущие (навесные).

Несущие стены воспринимают нагрузки от перекрытий и крыши и вместе с собственным весом передают их фундаментам. Эти стены выполняют из кирпича или блоков из легких бетонов при строительстве небольших бескаркасных зданий, а также зданий с неполным каркасом.

Самонесущие стены опираются на фундаменты, но несут нагрузку только от собственного веса. Такие стены выполняют из навесных панелей, блоков и кирпича, а их вес и давление от ветра передаются на фундаменты через фундаментные балки.

Ненесущие или навесные стены являются только ограждениями и опираются в каждом этаже на другие элементы здания

Стены зданий должны удовлетворять следующим основным требованиям: статическим, противопожарным, теплотехническим, экономическим.

По роду материала стены можно подразделить на каменные, деревянные и другие, в том числе и из синтетических материалов.

По конструкции и способу возведения каменные стены делятся на кладки из мелких или крупных камней (кирпич, блок), монолитные и крупнопанельные.

Стены из мелких камней по структуре делятся на сплошные, выполняемые из полнотелого, пустотелого или легкого кирпича, и облегченные, включающие слои из других, менее теплопроводных материалов.

Кирпичная стена толщиной 25 см (в один кирпич) способна нести любую равномерно распределенную нагрузку. Для расчетной температуры наружного воздуха минус 30°С (большинство районов центральной части России) наружные стены, выложенные сплошной кладкой из полнотелого кирпича, должны иметь толщину 64 см (2,5 кирпича). Чтобы сократить расход кирпича, уменьшить массу стен и нагрузку на фундаменты, наружные стены выкладывают либо из пустотелого кирпича, либо полнотелого, но с образованием пустот, колодцев, уширенных швов, применяя эффективные утеплители, теплые кладочные и штукатурные растворы. Применение сплошной кладки из полнотелого кирпича толщиной более 38 см (1,5 кирпича) экономически нецелесообразно. Неэкономичной оказывается стена, выложенная сплошной кладкой из полнотелого кирпича.

Кирпичные стены имеют большую тепловую инерционность: они медленно прогреваются и также медленно остывают. Причем эта инерционность тем больше, чем толще стена и больше ее масса. В кирпичных домах температура внутри помещений имеет незначительные суточные колебания и это является достоинством кирпичных стен.

Стены из мелких бетонных блоков по сравнению с кирпичными стенами имеют при тех же теплотехнических показателях меньшую толщину, вес и трудоемкость, но при этом и меньшую прочность. Это стены из легкобетонных или ячеистобетонных блоков.

Стены из природного камня используются при возведении стен неотапливаемых зданий или в южных районах нашей страны.

Кладкой называют конструкцию, выполняемую из отдельных камней, швы между которыми заполняются строительными растворами. Камни и блоки в стене должны располагаться горизонтальными рядами и в ряду должны отделяться вертикальными швами – продольными и поперечными. Вертикальные швы в смежных рядах не должны совпадать. Такое несовпадение называется перевязкой швов (рис. 10).

Рис. 10. Сплошная кирпичная кладка:

1 – тычок; 2 – ложок.

Перевязка обеспечивает совместную работу камней в стене и равномерное распределение нагрузки. Поперечная перевязка осуществляется при помощи камней, уложенных длинной стороной поперек стены (тычками); продольная перевязка при помощи камней, уложенных вдоль стены (ложками).

Растворы для заполнения швов применяются известковые, сложные или цементные.

Монолитные стены выполняются путем укладки бетонной смеси в специальную форму – опалубку, которая по мере возведения стен передвигается по высоте, а иногда и по длине стены.

Монолитные стены из легких бетонов обладают хорошими эксплуатационными качествами: они почти не уступают кирпичным в прочности и долговечности, но зато легче их, менее теплопроводны и на 40-60 % дешевле. Строительство дома монолитным способом превращает его в единый блок, работающий как пространственная структура, в которой не обязательна соосность несущих стен по высоте. Дом состоит как бы из сот, объединенных в единую систему.

Основное преимущество монолитного строительства – это возможность создания свободных планировок с большими пролетами и необходимой высотой потолка. Еще один плюс данной технологии – формирование любых криволинейных форм, которые расширяют палитру архитекторов при создании уникальных образов зданий.

Стены, выполненные с помощью монолитного строительства, практически не имеют швов, и, соответственно, не возникает проблем с герметизацией стыков. Это тоже повышает показатели тепло- и звуконепроницаемости. А в сочетании с использованием эффективных утеплителей позволяет улучшить режим эксплуатации дома в зимнее время, снизить массу и объем ограждающих конструкций (толщина стен и перекрытий существенно уменьшается). В результате монолитные здания оказываются на 15-20 % легче кирпичных. Если нормативный срок эксплуатации современных панельных домов – 50 лет, то построенных по монолитной технологии – не менее 200 лет.

Крупнопанельными называются стены из отдельных крупноразмерных плит заводского изготовления, называемых стеновыми панелями.

Наружные стены крупнопанельных зданий состоят из панелей, размер которых по высоте равен одному или двум этажам, а по ширине — одной или двум комнатам. Панели могут быть глухими (без проёмов), с оконными или дверными проёмами. По конструкции различают стеновые панели однослойные (сплошные) и многослойные (слоистые). Однослойные панели изготовляются из материалов, обладающих теплоизоляционными свойствами и одновременно способных выполнять несущие функции, например из лёгкого бетона, ячеистых бетонов, керамических пустотелых камней и т. п. Слоистые стеновые панели делаются двухслойными или трёхслойными; толщина их зависит от климатических условий района строительства и физико-технических свойств материалов, применяемых для утепляющего слоя и для наружных (несущих) слоев.

Панельный дом строится по принципу конструктора: на стройплощадку подводятся уже готовые детали будущего дома, из которых «составляют» жилой дом.

Такая технология строительства обуславливает стандартную планировку. Стандартная планировка предполагает строго определенное количество и площадь помещений в квартире. Один вариант панельного дома копируется тысячами, отсюда так называемые «серии» домов.

Панельное домостроение после успешного старта в массовом строительстве пятиэтажных домов в 50-60-х годах практически перестала применяться после перехода массового строительства на возведение домов повышенной этажности.

Перекрытия и полы

Перекрытия – это горизонтальные конструкции, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи и несущие нагрузку как от собственного веса, так и от веса людей, предметов и оборудования. Одновременно перекрытия, связывая между собой стены, значительно повышают их устойчивость и увеличивают пространственную жесткость здания.

Основными требованиями, предъявляемыми к перекрытиям, являются: прочность, жесткость, не допускающая прогибов, звукоизоляционные и теплозащитные свойства, экономичность.

Перекрытия, разделяющие смежные этажи, называют междуэтажными. Перекрытия, перекрывающие верхний этаж – чердачными, отделяющие нижний этаж от подвала – надподвальными.

Перекрытия по роду материала подразделяются на железобетонные, деревянные и перекрытия по стальным балкам.

Железобетонные перекрытия могут выполняться сборными (рис. 14) или монолитными.

Рис. 14. Сборные железобетонные панельные перекрытия:

а – виды панелей; б – опирание панели на стену.

Панели укладывают на стены и прогоны по слою цементного раствора. Глубина опирания концов панелей не менее 100 мм.

Сборные междуэтажные железобетонные перекрытия состоят из железобетонных панелей, звукоизоляционных прослоек и пола.

Сборные железобетонные перекрытия можно подразделить на: перекрытия по железобетонным балкам (ригелям); перекрытия из плит; перекрытия из крупных панелей.

В многоэтажных зданиях перекрытия по железобетонным балкам состоит из ригелей и плит (рис. 15).

Рис. 15. Перекрытие по сборным железобетонным балкам:

1 – колонны; 2 – ригели пристенные; 3 – внутренние ригели; 4 – плиты перекрытия.

В перекрытиях из плит плоские плиты в перекрытиях опирают на стены здания (рис.16).

Рис. 16. Перекрытие из плит:

1 – наружная стена; 2 – стальные анкеры; 3 – внутренняя стена; 4 – монтажная петля;

6 – железобетонные плиты; 7 – слой раствора.

Перекрытия из крупных панелей наиболее индустриальны по сравнению с перекрытиями по железобетонным балкам и перекрытиям из плит. В перекрытиях зданий панели могут опираться по двум или трем сторонам, по контуру.

Рис. 17. Монолитные железобетонные перекрытия:

а – ребристое; б – кессонное; в – безбалочное;

1 – колонны; 2 – главная балка; 3 – второстепенные балки; 4 – плита; 5 – балки;

6 – капитель.

Монолитные перекрытия изготавливают на месте строительства. На практике применяют три вида монолитных перекрытий: ребристые, кессонные, безбалочные (рис. 17).

Ребристые перекрытия состоят из главных балок, второстепенных балок и плиты. Недостатки ребристого перекрытия заключаются в наличии выступающих вниз балок, а также сложности его устройства.

Кессонные перекрытия состоят из плиты и расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях балок одинакового сечения, которые снизу образуют прямоугольные углубления, называемые кессонами. В этом случае плита опирается на балки по контуру и работает на изгиб в двух направлениях.

Безбалочные перекрытия представляют собой сплошную плиту, опирающуюся на колонны. Для увеличения опорной площади плиты колонны в верхней части имеют уширения – капители.

Деревянные междуэтажные перекрытия применяются только в малоэтажной застройке. Достоинства их – простота устройства и невысокая стоимость. Недостатки – сгораемость, возможность загнивания и небольшая прочность. Балки изготавливаются в виде брусьев прямоугольного сечения. Концы балок упираются в гнезда каменных или деревянных стен и глубина их опирания должна быть не менее 150 мм. Заполнение между балками состоит из щитового дощатого наката.

Полы – это конструкция, устраиваемая на грунте или перекрытии. Верхний слой пола, непосредственно подвергающийся эксплуатационным воздействиям, носит название чистого пола. Верхний элемент пола называется покрытием.

К полам предъявляется ряд общих требований, они должны быть:

- прочными;

- с малым теплоусвоением, по этому признаку они делятся на теплые и холодные;

- нескользкими и бесшумными;

- легко чиститься;

- легки в изготовлении и экономичны.

По роду материала различают следующие виды полов гражданских зданий: деревянные – дощатые, паркетные или из древесноволокнистых плит, фанеры, ксилолитовые, из линолеума, ламината и других синтетических материалов, цементные и мозаичные; из керамических плиток (рис. 18).

 

Рис. 18. Принципиальные схемы полов:

а – покрытие; б – стяжка; г – подстилающий слой; д – прослойка;

е – теплозвукоизоляционный слой; ж – несущий элемент.

1 – керамическая плитка; 2 – цементно-песчаный слой; 3 – гидроизол на битумной мастике; 4 – бетон; 5 – битумная мастика; 6 – щебень; 7 – грунт основания; 8 – доски; 9 – лаги;

10 – прокладка из доски; 11 – слой слоя толя; 12 – кирпичный столбик; 13 – грунт;

14 – паркет; 15 – цементно-песчаный раствор; 16 – слой пергамина; 17 – гравий керамзитовый; 18 – панель перекрытия; 19 – паркетная доска; 20 – прокладка из ДВП; 21 – песок.

В подвалах полы выполняются асфальтовыми, бетонными или глинобетонными.

В местах примыкания полов к стенам, столбам, перегородкам устраиваются плинтусы (деревянные, пластиковые и т. п.).

Деревянные полы являются упругими, бесшумными, теплыми и долговечными.

Дощатые полы устраиваются по лагам, на звукоизолирующих прокладках, укладываемым по несущим элементам перекрытий (рис.19).

Рис. 19. Дощатые полы по лагам и кирпичным столбикам:

1 – перекрытие; 2 – толь; 3 – прокладка; 4 – плинтус; 5 – утеплитель.

 

Чердачные перекрытия аналогичны междуэтажным и отличаются от них лишь отсутствием пола и введением в их конструкцию пароизоляции и утеплителя. В качестве утеплителя применяют керамзиты и другие малотеплопроводные материалы. Пароизоляцию располагают под слоем утеплителя в целях предохранения последнего от проникания к нему из помещений водяных паров и образования конденсата.

При устройстве перекрытий над подвалами они выполняются с введением в его конструкцию теплоизолирующего слоя.

Перекрытия в санузлах должны быть водонепроницаемыми.

Гидроизоляция санузла возможна при наличии входного порожка 4 – 6 см высотой, который не даст затопить другие помещения в случае утечки воды. Для гидроизоляции санузла используются гидроизоляционные материалы. Раньше гидроизолирующими покрытиями, используемыми в санузлах, были рулонные материалы. В современной практике применяются обмазочные материалы – это мастики и различные сухие смеси. Гидроизоляция пола санузла должна сопровождаться обязательно гидроизоляцией швов.

 

Перегородки

Перегородки – это внутренние ненесущие стенки, опирающиеся на перекрытия и разделяющие пространство этажа на отдельные помещения.

Перегородки не являются несущими элементами, но от их конструктивного решения в значительной мере зависит такое функциональное качество здания, как надежная звукотеплоизоляция, они должны быть прочными и устойчивыми, отвечать определенным санитарно-гигиеническим требованиям (поверхности должны быть гладкими, поддаваться чистке, не иметь щелей). К ним могут предъявляться дополнительные требования – водоустойчивость, газонепроницаемость.

В зависимости от размера, типа конструкции и используемого материала перегородки бывают:

- панельные или полносборные: выполнены из элементов, по высоте равных высоте помещения;

- плитные: выполнены из плит и блоков;

- из мелкоштучных материалов: выполнены из кирпича, стеклоблоков, керамических легкобетонных камней.

По виду материала перегородки подразделяются на: (рис. 20)

- кирпичные: из керамического или силикатного кирпича (камня);

- гипсовые: из гипсокартона, гипсоволокнистых листов;

- бетонные: легкобетонные, гипсобетонные;

- деревянные и из деревопродуктов: из досок, щитов, плит ДСП, ДВП, фибролита;

- из стекла: из стеклоблоков или стеклопакетов;

- из органического стекла.

Рис. 20. Перегородки:

а, б – кирпичные; в – из мелких блоков; г – крупнопанельные из гипсобетона;

д – железобетонная;

1 – штукатурка; 2 – арматура.

По конструкции перегородки бывают однослойные (однородные) и многослойные (из нескольких видов материалов), сплошные и каркасные. Каркасные перегородки наиболее распространены и состоят из каркаса, заполнения и обшивки. Каркас перегородок может выполняться из стальных, алюминиевых, деревянных и пластмассовых элементов.

В жилых домах перегородки бывают межкомнатные и межквартирные, ограждающие санузлы и кухни. Межквартирные перегородки выполняются из двух панелей с замкнутой между ними воздушной прослойкой толщиной 40 мм, придающей перегородке надлежащие звукоизоляционные качества.

Основой для перегородок являются несущие элементы перекрытий (балки, панели). Установка перегородок (кроме столярных) непосредственно на чистые полы не допускается.

Каменные перегородки выполняют из кирпича и керамических или шлакобетонных камней с перевязкой швов и оштукатуривают с обеих сторон цементным раствором. Их применяют в помещениях с повышенной влажностью и в помещениях, требующих огнестойких ограждений.

Перегородки из стеклоблоков и стеклопрофилита являются влагоустойчивыми, обладают хорошим внешним видом и большой светопропускной способностью.

Дощатые перегородки д ля повышения звукоизоляции, гигиеничности и защиты от возгорания оштукатуриваются с двух сторон известково-алебастровым раствором.

Панельные перегородки (гипсобетонные, керамзитобетонные, газобетонные, железобетонные и из небетонных материалов) долгое время являлись основным видом перегородок, применяемых в массовом жилищном строительстве. Они опираются непосредственно на конструкции перекрытия и крепятся по трем сторонам к стенам и потолку.

 

Крыши

Крыша – это конструкция, защищающая здание сверху от атмосферных осадков, ветра и перегрева солнечными лучами. Крыша состоит из водонепроницаемой оболочки – кровли и поддерживающих ее несущих элементов.

Крыши должны отвечать требованиям прочности, водонепроницаемости, долговечности и экономичности.

Форма скатных крыш принимается в зависимости от геометрической формы здания в плане и архитектурных соображений.

Крыши могут быть односкатными, двускатными и т.д. (рис. 21).

Рис. 21. Формы крыш.

а – односкатная; б – двускатная; в – шатровая; г – куполообразная; д – крестовая; е – вальмовая (четырехскатная); ж – полувальмовая; з – сферическая оболочка; и – двускатная с фонарем; к – сводчатая; л – складчатая; м – шпилеобразная; н – с внутренним водостоком.

Односкатная крыша (рис. 21, а) своей плоскостью (скатом) опирается на несущие стены, имеющие разную высоту. Эта крыша больше всего подходит для строительства хозяйственных построек.

Двускатная крыша (рис. 21, б) состоит из двух плоскостей-скатов, опирающихся на несущие стены одинаковой высоты. Пространство между скатами, имеющее треугольную форму, называется щипцами или фронтонами. Разновидностью двускатной крыши является мансарда.
Если крыша состоит из четырех треугольных скатов, сходящихся в одной верхней точке, то она носит название шатровой (рис. 21, в).

Куполообразная крыша (рис. 21, г) по очертанию представляет собой половину шара со сплошным опиранием на цилиндрическую стену.

Крестовая крыша представляет собой четыре сомкнутых арочных свода (рис. 21, д).

Крыша, образованная двумя трапецеидальными скатами и двумя торцевыми треугольными называется вальмовой четырехскатной (рис. 21, е). Бывают и двускатные вальмовые (полувальмовые), когда фронтоны срезаны (рис. 21, ж).

Сферическая оболочка (рис. 21, з) по очертанию представляет собой свод, опирающийся в нескольких точках на основание. Пространство между опорами обычно используют для устройства светопрозрачных фонарей.

Двускатная крыша промышленного здания (рис. 21, и) с продольным фонарем отличается от двускатной крыши жилого здания меньшим наклоном скатов и большей шириной и длиной.

Сводчатая крыша (рис. 21, к) в поперечном сечении может быть очерчена дугой окружности или иной геометрической кривой.

Складчатая крыша (рис. 21, л) образуется от соединения отдельных трапецеидальных элементов — складок.

Шпилеобразная крыша (рис. 21, м) состоит из нескольких крутых треугольников-скатов, соединяющихся в вершине.

Крыша с внутренним водостоком (рис. 21, н) широко распространена в современном промышленном и гражданском строительстве.

Несущие конструкции скатных крыш состоят из наслонных стропил или стропильных ферм и устраиваемой по ним обрешетки, являющейся непосредственным основанием кровли.

Наслонными называют стропила, основные элементы которых имеют не менее двух опор. Стропила состоят из наклонных стропильных ног, вертикальных стоек, и наклонных подкосов.

Простейшие наслонные стропила, образующие односкатную крышу, представляют собой наклонно уложенные балки (стропильные ноги), опирающиеся на подстропильные брусья (мауэрлаты).

Такое решение применяется в зданиях шириной до 5 м. При большей ширине здания (до 6 м) стропильные ноги дополнительно должны поддерживаться подкосами.

Основные схемы наслонных стропильных конструкций показаны на рисунке 22.

Рис. 22. Конструктивные схемы наслонных стропил:

а – односкатных крыш; б, в, г – двускатных крыш;

1 – чердачное перекрытие; 2 – мауэрлат; 3 – стропильная нога; 4 – лежень; 5 – подкос;

6 – стойки через 3-4 м; 7 – прогон; 8 – схватка; 9 – распорка.

Наслонные стропила устраиваются в зданиях с пролетами между опорами не более 6 м. Стропильные фермы применяются над помещениями большой ширины, не имеющими промежуточных опор.

Стропильные фермы представляют собой плоскую, геометрически неизменяемую решетчатую систему, состоящую из отдельных, связанных между собой элементов.

Стропильные фермы применяются преимущественно треугольной формы. Стропильные фермы выполняются деревянными, металлодеревянными, стальными и железобетонными.

Простейшие деревянные стропила называют висячими стропилами (рис. 23).

Рис. 23. Висячие стропила:

1 – чердачное перекрытие; 2 – мауэрлат; 3 – стропильная нога; 4 – ригель; 5 – подвеска;

6 – затяжка; 7 – подвесное перекрытие; 8 – подкос.

При пролетах свыше 12 м применяют более сложные конструктивные схемы, выполняя их в виде металлодеревянных или стальных стропильных ферм. Такие фермы состоят из верхнего и нижнего поясов и расположенных между ними стоек и раскосов.

Металлодеревянными называют фермы, у которых сжатые элементы выполнены из дерева, а растянутые из стали (рис. 24).

Рис. 24. Металлодеревянная треугольная ферма:

1 – верхний пояс фермы; 2 – нижний пояс фермы; 3 – стальная стойка фермы; 4 – раскос;

5 – накладка стыка верх