Урок 7 Конструктивні елементи споруд

 

Класифікація будівель за призначенням та класами Матеріальну основу будівлі складають його конструкції. Залежно від призначення розрізняють наступні конструктивні елементи будівель  несучі ,  тобто сприймаючі навантаження від вище розміщених конструкцій, обладнання, меблів і т. д.; захисні  , тобто ізолюючі приміщення від зовнішньої середовища або такі, що розділяють їх між собою; поєднуючі  , тобто виконують одночасно і функції несучі і захисні. 1 – фундамент; 2 - підлога підвалу; 3 – перекриття над підвалом; 4 – гідроізоляція; 5 – зовнішні стіни; 6 - міжповерхове перекриття; 7 – внутрішні стіни; 8 – перегородки; 9 – перекриття на горищі; 10 - чердак; 11 – крыша; 12 - сходи; 13 – парапет; 14 вікна; 15-відмостка Будівлі мають підземну та надземну частини . Фундаменти та стіни підвалів утворюють підземну частину будівлі; зовнішні та внутрішні стіни, міжповерхові перекриття сходи, крыша — надземну частину. Для житлових та громадських будівель характерні наступні конструктивні елементи. Фундамент       — підземна частина будівлі, що сприймає навантаження від вище розміщених елементів і передає їх на ґрунт. По конструктивному вирішенню розрізняють: стрічкові  фундаменти, що розміщуються суцільною смугою під стінами будівлі; їх змонтовують із залізобетонних подушок блоків стін підвалу; столбчасті   у вигляді окремих опор під колонами будівлі; такі фундаменти виконують монолітними чи збірними. суцільні  у вигляді суцільної плити під будівлею; пальові  - у вигляді паль забитих у ґрунт об'єднаних суцільною плитою (ростверком). ФУНДАМЕНТІ БУДІВЕЛЬ а — стрічкові, б — стовпчасті; 1 – фундаментні плити; 2 - куля розчину; 3 – блоки стін підвалу; 4 – плитна частина; 5 - підколонник 6 - склянка ФУНДАМЕНТІ БУДІВЕЛЬ  а— суцільні, б — пальові; 1 – суцільна бетонна плита; 2 – ростверк; Кожен використовується згідно розрахунків та екномічної доцільності. Наприклад стрічкові фундаменти найдешевші, стовпчасті використовують у будівлях переважно каркасного типу, суцільні у сейсмічноактивних зонах, пальові на слабких ґрунтах. Стіни  (зовнішні та внутрішні) – відокремлюють приміщення від зовнішньої середовища, одночасно сприймають навантаження від перекриттів та передають їх на фундамент. По статичному навантаженню розрізняють стіни: несучі    - сприймають навантаження від власної ваги та міжповерхових перекриттів що на них опираються; самонесучі  - тобто навантаження від перекриттів не несуть, навісні  - такі що сприймають навантаження від власної ваги в межах поверху та передають її на міжповерхове перекриття або колони. По конструктивному вирішенню розрізняють стіни  мілкоелементні , такі, що викладаються з кирпича, керамічного каміння, дрібних блоків; великоблочні , що монтуються з підвіконних, простінкових, перемичкових та кутових блоків (зовнішні стіни), а також з вертикальних та горизонтальних блоків (внутрішні стіни); великопанельні , що монтуються з великорозмірних елементів порівняно невеликої толщини; для зовнішніх стін використовують одну модульну (розміром на кімнату) чи дві модульні (на дві кімнати) панелі; Опори    - що замінюють стіни, виконують у вигляді цегельних стовпів, залізобетонних або сталевих колон, стійок із азбестоцементних труб, заповнених бетоном. ОПОРІ      а  – цегельний столб; 6 – залізобетонна колона; в - азбестоцементна стійка;       1  - виступ (консоль); 2- і випуск арматури ;         3 – бетонний виступ; 4- азбестоцементу  труба; 5 -  монолітний бетон Перекриття  з багатопустотних та інших панелей розділяють об'єм будівлі на поверхи, передаючи навантаження на стіни чи колони. ПАНЕЛІ ПЕРЕКРИТТІВ 1 — плоскі суцільні; 2 – багатопустотні; 3 – лунки для зчеплення з розчином; 4 – випуски арматури  Перегородки  – це вертикальні обгороджування, що не несуть навантаження. Вони спираються на міжповерхові перекриття та розділяють біля будинків суміжні приміщення. Перегородки можуть бути з кирпича, гіпсобетонних плит, дрібних блоків і так далі. Заводи будівельної індустрії виготовляють великопанельні залізобетонні та гіпсобетонні перегородки з поверхнею, підготовленою під фарбування або обклеювання шпалерами. ПЕРЕГОРОДКИ      а  - з кирпича; б – з гіпсобетонних плит; в - великопанельні з гіпсобетону; г- великопанельні залізобетонні       Сходи  –   це конструктивний елемент для сполучення між поверхами. Найбільш поширені збірні залізобетонні, сходи, що монтуються з маршів і майданчиків або з маршів з двома напівмайданчиками під фарбування або обклеювання шпалерами. Залізобетонні сходи: 1- східцевий марш, 2- східцеві майданчики Іноді, в окремих випадках пов'язаних з людьми з обмеженими можливостями, які не можуть користуватися сходами, використовують   пандуси .   Пандус Дах  — конструкція, що завершує будівлю і що захищає її від зовнішнього середовища. За конструктивним рішенням розрізняють крыши: горищні ,  що створюють між перекриттям верхнього поверху та крышею простору (чердак);  без горищні -  об'єднуючі в одну конструкцію перекриття верхнього поверху та дахів.   Вікна  - це світлопрозорі обгороджування, призначені для освітлення та провітрювання приміщень. Їх заповнюють заскленими рамами, склоблоками, профільним склом коробчастого типу. Вікна    а – із заскленими рамами; б - зі склоблоками; в – з профільним склом; 1 –  рамі; 2 –  дерев'яна коробка;    3 – скло; 4 – склоблоки; 5 - сталевий кутник; в – арматура; 7 - розчин; 8 - профільне скло; 9 -  ущільнююча прокладка; 10 - зовнішній водовідлив Двері     - є рухливим обгороджуванням, що забезпечує зв'язок між приміщеннями, а також вхід та вихід з будови.  Двері:  1-дверна коробка; 2-дверне полотно Відмостка  – це конструктивний елемент, призначений для відведення води від фундаменту.   Відмостка Парапет   – це виступ основної стіни над крышею. Парапет Питання для самоконтролю: Які функції мають конструктивні елементи будівель? Назвіть базові конструктивні елементи житлових та громадських будівель? Що таке фундамент та які види фундаментів ви знаєте? Що таке стіни і які бувають види стін? Що таке перекриття? Що тече перегородки і які бувають їх види? Що таке сходи та з яких елементів вони складаються? Що таке вікна і яке їх призначення? Що таке двері і яке їх призначення?

Основні конструктивні елементи промислових будівель У виробничих будівлях також розрізняють підземну та надземну частини. Для таких будівель характерні наступні конструктивні елементи. КОНСТРУКТИВНІ ЕЛЕМЕНТИ ВИРОБНИЧИХ БУДІВЕЛЬ     а — одноповерхових; б – багатоповерхових;     1 - Стовпчастий фундамент; 2 – фундаментна балка; 3 – колони; 4 - підкранова балка; 5 – стіна; 6 - покриття; 7 – ліхтар; 8 – ферма; 9 - ригель; 10-вікно Стовпчасті фундаменти   -       одноповерхових і багатоповерхових будівель виконують з монолітного або збірного залізобетону. Вони сприймають навантаження від колон і передають їх на ґрунт.   ФУНДАМЕНТІ І ФУНДАМЕНТНІ БАЛКИ а -  загальний вигляд; б – розрізи фундаментних балок; 1 - фундаментна  балка;   2 – колона; 3  – підколонник; 4 – плитна частина фундаменту; 5 — підливи або колонка для того, щоб спиралася фундаментна балка Фундаментні балки  - що мають таврове або трапецієвидне переріз, - збірні залізобетонні. Балки укладають крайніми лавами фундаменту і на них спирають зовнішні стіни будинку.   Колони одноповерхових будівель     -  , збірні залізобетонні, мають постійне або змінне переріз. У без кранових будівлях колони мають постійне перетинання. У колонах, що встановлюються в середніх рядах, передбачено розширений оголовок для того, щоб спиралися конструкції покриття. У будівлях з мостовими кранами колони мають змінне перетинання. При вантажопідйомності кранів до 20 т застосовують колони з консолями: у крайніх рядах їх встановлюють за однією консоллю, у середніх – з двома. Двох гілкових колон використовують у будівлях, обладнаних мостовими кранами вантажопідйомністю до 50 т. Їх встановлюють біля крайніх та середніх рядів будівлі. КОЛОНІ ОДНОПОВЕРХОВИХ ПРОМИСЛОВИХ БУДІВЕЛЬ а - без кранових б-з кранами вантажопідйомністю до 20 т; в - з кранами вантажопідйомністю до 50 т; 1- середнього ряду; 2- крайнього ряду Підкранові балки   із укладеними по них рейками утворюють дороги для руху мостових кранів. Балки мають тавровий або двотавровий переріз із потовщенням на опорах. Отвори у верхній полиці, балок призначені для встановлення болтів, що закріплюють колії кранів. ПІДКРАНОВІ БАЛКИ а - двотаврового перетину проспіваного 12 м; б - таврового перетину прольотом 6 м Крокв'яні балки      перекривають прольоти (тобто відсіки будівель між продольними рядами колон). По контуру верхнього поясу розрізняють балки: двоскатні , призначені для будівель із скатною покрівлею і що мають двотаврове перетин з потовщенням на опорах; гратчасті , такі, що мають прямокутне перетин з відвірами для труб і електрокабелів; з паралельними поясами ,  призначені для будівель з плоскою покрівлею і мають двотаврове перетин з потовщенням на опорах. КРОКВ'ЯНІ БАЛКИ ПРОЛЬОТОМ 12...18 м а-  двосхилі;  б - гратчаста; у - з паралельними поясами   Крокв'яні ферми   перекривають прольоти 18 і 24 м. По контуру верхнього пояса і вигляду грат сегментні розкоси , призначені для скатних ліхтарних і без ліхтарних покриттів; арочні безрозкісні ,вживані при влаштуванні скатних покриттів (відсутність розкосів дозволяє використовувати міжфермовий простір у будинках для прокладання трубопроводів та інших комунікацій);   арочні безрозкісні з ріжками,  що виступають з верхнього пояса, використовувані для облаштування плоских покриттів. КРОКВ'ЯНІ ФЕРМІ ПРОЛЬОТОМ 18...24 м а – сегментний розкіс; б - арочна  безрозкісна; в-арочна безрозкісна з "ріжками" Плити покриття   укладають по вершині кроквових балок або ферм. Елементами плит, що несуть, є довгі та поперечні ребра. Залежно від ширини плити вони буваютьосновнітадобірні.    Плити разом з покрівлею утворюють покриття (крышу), що захищає будівлю зверху. ПЛИТИ ПОКРИТТІВ     а —  основна завширшки 3 м б –добірна завширшки| 1,5    Колони багатоповерхових будівель   мають квадратне або прямокутне переріз. Їх виготовляють заввишки на один-два поверхи. Колони, що встановлюються у крайніх рядах, мають одну консоль, у середніх – дві консолі.   КОЛОНІ БАГАТОПОВЕРХОВИХ БУДІВЕЛЬ а –  одноповерхова для крайнього ряду; б - ті ж, для середнього ряду - двоповерхова для крайнього ряду;, г ~ ті ж, для середнього ряду     Ригелі багатоповерхових будівель  , що укладаються на консолі колон, є опорою для панелей міжповерхового перекриття. Ригелі трапецієподібного перетину мають поліці, на які укладають панелі перекриття. При прямокутному перетині панелі спірають по вершині ригеля. РІГЕЛІ БАГАТОПОВЕРХОВИХ БУДІВЕЛЬ а — трапецієподібне перетинання; б - прямокутного перетину; 1-полиця для опирання панелей; 2 – випуски арматури Панелі міжповерхових перекриттів    - виготовляють із поздовжніми та поперечними ребрами. По ширині їх підрозділяють на основні тадобірні, що укладаються біля поздовжніх зовнішніх стін.   Багатопустотні плити укладають у перекриттях виробничих будівель лише за невеликих навантажень. Панелі міжповерхового перекриття. а-основна завширшки 1,5 м. б-добірна завширшки 0,75 м. Стіни     одно- та багатоповерхових будівель можуть бути з цегли, керамічного каміння, великих блоків та великих панелей. Великопанельні стіни найпоширеніші у сучасному будівництві. У таких обгороджуваннях застосовують  плоскі залізобетонні панелі завтовшки 70 мм (для неопалювальних будівель);  панелі з легких або комірчастих бетонів завтовшки до 300 мм (для опалювальних будівель)  тришарові залізобетонні панелі із утеплювачем завтовшки до 250 мм (для опалювальних будівель). СТІННІ ПАНЕЛІ а — плоска залізобетонна (для неопалювальних будівель); б — з легкого комірчастого бетону (для опалювальних будівель); в — тришарові залізобетонні (для опалювальних будівель)   Ліхтарі   — це надбудови чи ілюмінатори над відвірами на покриттях. Їх улаштовують у будівлях шириною 18 м і більше для освітлення та провітрювання виробничих приміщень. Розрізняють ліхтарі прямокутні та зенітні .      ЛІХТАРІ НА ПОКРИТТІ ПРОМИСЛОВОЇ БУДІВЛІ а – прямокутні; б – зенітні; 1 – ліхтар; 2 — засклені палітурки; 3 - світло прозорі ілюмінатори (ковпаки); 4 –відчини в покритті Питання для самоконтролю Назвіть основні конструктивні елементи промислових будівель та які їх основні відмінності від конструктивних елементів житлових будівель? Що таке фундаментні балки? Що таке колони та ригелі? Де використовують підкранові балки? З чого будують стіни промислових будівель? Що таке ліхтарі та для чого їх використовують? Основні конструктивні елементи промислових будівель Індивідуальний вигляд будівлі залежить від конструкції зовнішніх стін, від розташування та розмірів вікон та інших архітектурно-конструктивних  елементів  . До таких елементів відносяться наступні   . АРХІТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНІ ЕЛЕМЕНТИ СТІН 1 – цоколь; 2 - віконний отвір; 3 – поясок; 4 – сандрік; 5 - кутовий простінок; 6 проміжний простінок; 7 - перемичка; 8 – вінчаючий карниз. Цоколь   - нижня частина зовнішніх стін, фанерована керамічною плиткою, природним камнем або оштукатурена цементним розчином. Якщо нижню частину стіни викладено із збірних бетонних блоків, а верхню — з кирпича, то такий цоколь називають підрізним. КОНСТРУКЦІЯ ЦОКОЛЯ а -  облицьований плиткою; б – ті ж, природним камінням; у - обштукатурений цементним розчином; г - " підрізний" (з бетонних блоків).  Прорізи   – це відчини біля стін для вікон чи дверей. Бічні та верхні площини отворів називають укосами. Простінки   — це ділянки стін, які розташовані між відвірами. Розрізняють простінки: рядові (між двома отворами) та кутові (у кутах стін). Прямокутні виступи простінків, що утримують віконні або дверні блоки, називають чвертями.     Місцеві  потовщення стін: пілястри  — вертикальні виступи прямокутного перетину; напівколони  — вертикальні виступи напівкруглого перетину; розкріповки  - вертикальні потовщення (до 250 мм) протяжної ділянки стіни. ПРОСТІНОК І ВІКОННІ ВІДВОРІ МІСЦЕВІ ПОТОВЩЕННЯ СТІН 1 – четверті; 2 –  перемички; 3  - укоси (верхній та бічний);                                        1 _ пілястра; 2-напівколона; 3, - розкріпачення 4 – міжвіконний простінок Перемички  - це конструкції, що перекривають відвір згори. Вони бують брускові, залізобетонні чи цегельні .    Карниз   - це горизонтальний виступ із плоскості стін. Розрізняють наступні різновиди карнизів: вінчаючий ,  завершує верхню частину стіни; поясок , що розділяють на висоті фасадну площину стіни; сандрик , що влаштовуються над окремими відвірами та входом у будівлю. Парапет   — прямокутне завершення стіни, що на 0,7... 1 м виступає над крышею. Фронтон   - трекутна частина стіни, що захищає частину чердака і обмежена по периметру карнизом.    РІЗНОВИДИ КАРНИЗІВ                                                                                                   ВЕРХНІ ЗАВЕРШЕННЯ СТІН 1-сандрік; 2- поясок; 3 -  вінчаючий                                                                 1 парапет; 2 – фронтон;                 Контрфорс  -  підпірна стінка, що допомагає стінам витримувати горизонтальні навантаження.                       Контрфорс (загальний вигляд) Конрфорс у цегляній кладці Брандмауєр  - неспалима поперечна стінка без відчинок, що виступає над крышею у довгих будівлях для захисту від можливої ​​пожежі. Брандмауєрі Стіни, збагачені архітектурно-конструктивними| елементами, що надають будівлі архітектурну виразність . Виступи  зі стін поіляють: Еркер  - це виступ за фасад будівлі, що є продовженням кімнати. Лоджія  – це виступ із трьох сторін огороджень стінами. Балкон  – це виступ, який не огороджений стінами.            Еркер Лоджія Балкон Ніші  — поглиблення у кладці стіни, кратні 1/2 кирпини (кам'я). У нішах розміщують вбудовані шафи, прилади опалення, електричні та інші пристрої. Борозні  — поглиблення біля стіни для розташування трубопроводів, електричних кабелів та інших прихованих мереж. Після монтажу цих сіток борозенки закладають рівень із площиною стіни. Вертикальні борозенки із ширини та глибини виконують кратними 1/2 кирпини (кам'я), горизонтальні — кратними одному ряду кладки з висоти, тобто 1/4 кирпини (кам'я) та 1/2 кирпини (кам'я) з глибини.           Ніша під батарею опалення Нарізання борозен у стіні Інструмент для нарізування борізд Штраба  - це ділянка, яку викладають перед перервою в роботі так, щоб під час поновлення робіт забезпечити перев'язування нової частини кладки з раніше зведеної Штраби  бувають похилі - скісні або убіжні , а також вертикальні .      Убіжна штраба  порівняно з вертикальною забезпечує кращу зв'язок ділянок стін, що з'єднуються. Убіжні штраби у вигляді невеликих ділянок стін заввишки до шести рядів, що викладають на зовнішніх верстах, називають маячними. Маяки розташовують по кутах на відстані 10–12 м один від одного. У вертикальні штраби з метою надійності з'єднання кладки закладають сталеві сітки за висотою з поздовжніх прутків, з діаметром 4–6 мм і поперечних, з діаметром 3 мм, що викладаються через 1,5 м за висотою, в тому числі, на рівні шкірного. . . перекриття.   Штраба нахилу Штраба вертикальна Штраба вертикальна на примиканні іншої стіни Штраба кутова Штраба проміжна Напуском  називають ділянку кладки, на якій наступний її ряд розташований не в площині раніше укладеного кирпича, а з виступом на лицеву поверхню. Напуски виконують не більше ніж на одну третину частини довжини кирпини в кожному ряді. Напуском кількох рядів кладки утворюють пояски, якими розділяють фасад за висотою, а також карнизи та інші конструктивні та архітектурні елементи. Обріз  кладки виконують з відступом від лицьової поверхні чергового ряду кладки. Над обрізом стіна має меншу товщину, ніж до обрізу. Кінцевий ряд кладки перед обрізом – тичковий. Обріз кладки викладають під час переходу від цоколя до стіни, при зменшенні товщини стін на верхніх поверхах багатоповерхових будов. Питання для самоконтролю Назвіть основні архітектурно-конструктивні елементи будівель. Що таке місцеві потовщення та назвіть їх види. Що таке карнизи та назвіть їх види Що таке виступи зі стін та назвіть їх види Що таке конфорс та брадмауер. Назвіть види штраб Де застосовують напуски та обрізи.

Архітектурно-конструктивні елементи стін Несучі конструкції будівлі, , — фундаменти, стіни, колони, перекриття, з'єднуючись у просторі між собою, утворюють несучі кістяки будівлі. За особливостями просторового розташування несучих елементів остову розрізняють конструктивні типи будівель. Безкаркасний  (зі стінами, що несуть навантаження) у вигляді системи кімнат, утворених стінами та перекриттями. Тут зовнішні та внутрішні стіни сприймають навантаження від міжповерхових перекриттів та покриття. Цей конструктивний тип набув широкого поширення при зведенні житлових будинків, шкіл та інших громадських будівель. БУДІВЛЯ БЕЗКАРКАСНОГО ТИПУ 1  – несучі стіни; 2~ міжповерхові перекриття   Каркасний тип   є просторовою системою, що складається з колон і міжповерхового перекриття. Основою будівлі, основним несучим елементом, є колони, ригелі і перекриття, а роль елементів, що захищають, виконують зовнішні стіни. Такий тип будівель застосовують там, де необхідні приміщення значних розмірів, вільні від внутрішніх опор. Неповний каркас  . Тут разом із внутрішнім рядом колон навантаження від міжповерхових перекриттів сприймають зовнішні стіни. Такий конструктивний тип у сучасному будівництві має обмежене вживання.  Буди з повним і неповним каркасом: а - з повним каркасом; б - з неповним каркасом; 1 - колони; 2 - ригелі; 3 - панелі перекриття; 4 - несучі зовнішні стіни. Будівля будь-якого типу знаходиться під впливом різних навантажень і повинна володіти: міцністю , тобто здатністю будови і його окремих елементів не руйнуватися від дії прикладених навантажень; стійкістю , тобто здатністю будівлі чинити опір перекиданню при дії горизонтальних навантажень; просторовою жорсткістю , тобто здатністю будови та його елементів зберігати первинну форму при дії прикладених сил. Просторова жорсткість безкаркасних будівель забезпечується внутрішніми поперечними стінами, у тому числі стінами сходових клітин, пов'язаними із зовнішніми повздовжніми стінами; міжповерховими перекриттями, що зв'язують стіни та розподіляють їх по висоті будови на окремі яруси. Цей тип будівлі відрізняється достатньою просторовою жорсткістю та стійкістю. Просторова жорсткість каркасних будівель забезпечується: спільною роботою колон, пов'язаних між собою ригелями та перекриттями, що створює геометрично незмінну систему; установкою між колонами стінок жорсткості та сталевих вертикальних зв'язків; з'єднанням стін сходових клітин, ліфтових шахт з конструкціями каркаса; укладанням у міжповерхових перекриттях (між колонами) настилів-розпірок; надійним з'єднанням стиків.  Література: https://dvpbud.ucoz.ua/index/urok_6_osnovni_konstruktivni_skhemi_budivel/0-100 Завдання:  https://www.liveworksheets.com/w/uk/arkhitektura-budivel-i-sporud/125180   Питання для самоконтролю Що розуміють під конструктивним типом будови? Що називається каркасом будівлі? Що таке стійкість? Що таке міцність будівлі? Що таке просторова жарсткість? Як забезпечуються стійкість, міцність та просторова жорсткість у різних конструктивних схемах будівель?