Конструктивные элементы зданий

Основные взаимосвязанные между собой части зданий, определяющие его структуру, называют конструктивными элементами зданий. К ним относятся: фундаменты, каркасы, стены, перегородки, перекрытия, полы, крыши или покрытия, лестницы, окна и фонари, двери и ворота. По функциональному назначению они разделяются на несущие и ограждающие конструкции. Несущие конструкции воспринимают внешние нагрузки, собственный вес, массу вышележащих элементов, оборудования, мебели и обеспечивают прочность, устойчивость и пространственную жесткость зданий. Ограждающие конструкции изолируют внутренние помещения от внешних климатических, шумовых и прочих воздействий или отделяют их друг от друга. Отдельные конструкции могут одновременно выполнять как несущие, так и ограждающие функции.

Фундамент – подземная конструкция, воспринимающая всю нагрузку от здания и передающая ее на грунт (рис. 3.1).

Стены наружные и внутренние являются в здании вертикальными ограждениями. Часто они выполняют и несущие функции. В зависимости от этого их подразделяют на несущие, самонесущие и ненесущие (навесные).

Несущие – стены, воспринимающие нагрузки от перекрытий и крыши (а иногда и от других конструкций здания) и вместе с собственным весом передающие их на фундамент.

Самонесущие – стены, опирающиеся на фундаменты, но несущие нагрузку только от собственного веса.

Ненесущие или навесные – стены, являющиеся только ограждениями и опирающиеся в каждом этаже на другие элементы здания.

Перегородки – ненесущие внутренние разделительные стены.

Перекрытия – горизонтальные ограждения, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи и несущие нагрузку как постоянную (от собственного веса, пола), так и полезную (от веса людей, предметов, оборудования). Одновременно перекрытия, связывая между собой стены, значительно повышают их устойчивость и увеличивают жесткость здания.

а) б)

Рис. 3.1. Конструктивные элементы бескаркасных (а) и каркасных зданий (б):

1 – фундаменты; 2 – несущие внешние стены; 3 – несущие внутренние стены;

4 – ненесущие (навесные) стены; 5 – перегородки; 6 – перекрытия; 7 – полы;

8 – отдельные опоры (колонны); 9 – ригель; 10 – чердачная крыша;

11 – бесчердачная крыша; 12 – лестницы; 13 – окна; 14 – двери;

15 – бортовая балка для навеса стеновых панелей

Перекрытия, разделяющие смежные этажи, называют междуэтажными, перекрывающие верхний этаж, – верхними или чердачными (если есть чердак), отделяющие нижний этаж от подполья (подвала), – нижними (надподвальными).

Полы устраиваются непосредственно на грунте или по перекрытиям и служат для установки на них оборудования, а также передвижения людей и внутреннего транспорта.

Отдельные опоры – несущие вертикальные элементы (стойки, колонны, столбы), передающие нагрузку от перекрытий и других элементов здания на фундаменты. Перекрытия иногда опираются непосредственно на опоры, но, как правило, на уложенные по ним специальные балки, называемые ригелями или прогонами. Расположенные внутри здания отдельные опоры и ригели образуют внутренний каркас здания.

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

Чердачное перекрытие и крыша в совокупности составляют комплексную конструкцию, называемую покрытием. Различают покрытия чердачные и бесчердачные. В первом случае между утепленным чердачным перекрытием и холодной крышей имеется пространство, называемое чердаком. Во втором случае чердачное перекрытие и чердак отсутствуют, а крыша отапливаемых зданий делается утепленной. Разновидностью бесчердачного покрытия является совмещенная крыша, при которой верхнее перекрытие и крыша объединены в одну конструкцию.

Лестницы – конструкции, служащие для сообщения между этажами, а также для эвакуации людей из здания. Они бывают внутренними и наружными. Внутренние лестницы по противопожарным требованиям обычно располагают в специальных огражденных стенами помещениях, называемых лестничными клетками.

Окна служат для бокового, а фонари (остекленные надстройки на крышах и покрытиях) для верхнего освещения и проветривания помещений.

Двери и ворота – конструктивные заполнения проемов в стенах и перегородках для возможности сообщения между зданием и внешним пространством, а также между смежными помещениями.

Для создания в помещениях надлежащих эксплуатационных и гигиенических условий современные здания оборудуются целым рядом санитарно-технических и инженерных устройств. К ним относятся: системы отопления, холодного и горячего водоснабжения, вентиляции, канализации, газоснабжения, электроснабжения, мусоросборники и т.д. Данные устройства, за исключением некоторых, связанных с основными конструкциями здания, рассматриваться подробно в нашем пособии не будут.

При выборе конструктивных решений отдельных элементов здания и при их экономической оценке большой интерес представляет удельный вес (процентное соотношение) стоимости отдельных конструктивных элементов в общей стоимости здания, что во многом зависит от типа здания, его этажности и местных условий строительства.