Из каких основных видов конструкций состоит здание: Конструктивные элементы зданий

Конструктивные элементы зданий

Вернуться на страницу «Здания и сооружения»

Конструктивные элементы зданий разделяют на ограждающие, которые отделяют помещения от внешней среды или друг от друга; несущие, принимающих нагрузки, действующие в здании; и элементы, которые совмещают ограждающие и несущие функции. Основные конструктивные элементы зданий — это фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, перегородки, лестницы, крыши (рис. 1).

Рис. 1. Объемно-планировочные и конструктивные элементы здания: 1 — лестничная клетка; 2 — комната; 3 — фундамент; 4 — перекрытие над подвалом; 5 — внутренняя стена; 6 — перегородка; 7 — межэтажное перекрытия; 8 — наружная стена; 9 — чердачное перекрытие; 10 — крыша; 11 — окно; 12 — лестницы; 13 – двери

Фундаменты — это подземные части зданий, воспринимающих нагрузки от расположенных выше конструкций, которые передают их на основание (грунт). Нижнюю плоскость фундамента, которая соприкасается с основанием (грунтом), называют подошвой. Фундаменты являются несущими конструкциями, а если они применяются для образования подвалов, то одновременно и ограждающими.

Стены — вертикальные конструкции, отделяющие помещения от внешнего пространства (наружные стены) или от других помещений (внутренние). В этом заключается их ограждающая функция. Если стены несут нагрузку только от собственного веса, они — самонесущие, они выполняют только ограждающую (защитную, изолирующую и т.п.) функцию. Когда стены воспринимают еще нагрузки от перекрытий и крыши, которые опираются на них, тогда их называют несущими, хотя одновременно они выполняют и ограждающую функцию. Если стены сами опираются на колонны или на междуэтажные перекрытия, они выполняют лишь ограждающую функцию и является навесными. По своему местонахождению в здании, стены могут быть продольными и поперечными; последние, если они внешние, называют торцевыми. Также стены могут быть внутренними и наружными.

Перекрытия — горизонтальные конструкции, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи и предназначенные для размещения на них людей, мебели и оборудования. Они воспринимают эти нагрузки и передают их на вертикальные несущие конструкции (стены, столбы, колонны). Как структурные части здания, перекрытия выполняют также и ограждающую функцию (сверху и снизу смежных помещений). Кроме того, они имеют важное значение в обеспечении пространственной устойчивости и жесткости зданий. В зависимости от местонахождения в здании перекрытия бывают:

— нижние, отделяющие первый (нижний) этаж от грунта;

-надподвальные, отделяющие подвальный или цокольный этаж;

— межэтажные, разделяющие смежные по высоте этажи;

— чердачные или верхние (при отсутствии чердака), т.е. отделяют чердак и верхний этаж.

Функции их, как ограждающих конструкций, разные: межэтажные являются внутренними ограждающими конструкциями и их основная функция с точки зрения строительной физики — звукоизоляционная, другие перекрытия являются внешними, и их основная функция — теплоизоляция помещений. Сверху перекрытия обычно имеют пол — конструктивный элемент в виде настила, по которому ходят.

Отдельные опоры — это стойки (колонны, столбы) для поддержки перекрытий, стен или крыши; они передают их нагрузки на фундаменты. Перекрытия опираются на колонны, но чаще — на положенные по колоннам балки перекрытий (прогоны или ригели). Колонны и балки образуют каркас зданий, который для обеспечения геометрической неизменяемости имеет вертикальные связи или железобетонные диафрагмы (т.е. тонкие жесткие стенки), соединенные с колоннами и балками. При отсутствии связей или диафрагм узлы сопряжения между колоннами и балками должны быть жесткими (не шарнирными). Все элементы каркаса являются несущими.

Крыша — верхняя часть здания, отделяющая его внутреннее пространство от внешней среды, она защищает здание от атмосферных осадков и других нагрузок и действий сверху. Для водоотведения, крышу выполняют со склонами (наклонными плоскостями), которые образуют верхнюю водонепроницаемую оболочку — кровлю. Под ней крыша имеет внутреннее пространство — чердак. Нагрузки на крышу воспринимают ее несущие элементы — стропила. Таким образом, крыша соединяет несущую и ограждающую функции, а кровля выполняет только ограждающую функцию. Крыша вместе с чердачным перекрытием называется покрытием. Во многих зданиях крыша не имеет чердака. Тогда функции чердачного перекрытия и крыши сочетают в одной конструкции — совмещенном покрытии.

Перегородки — тонкие внутренние стенки, разделяющие внутреннее пространство в пределах одного этажа на отдельные помещения. Перегородки опираются на перекрытия и никакой нагрузки (кроме собственного веса) не несут, поэтому являются ограждающей частью здания.

Лестницы служат для сообщения между этажами, выдерживают нагрузку от веса людей и другие. Их, как правило, располагают в отдельных помещениях — лестничных или лестнично-лифтовых клетках. Поэтому лестницы являются несущими конструкциями, а клетки — совмещают несущие и ограждающие функции. При этом лестничные или лестнично-лифтовые клетки образуют пространственную жесткую конструктивную и объемно-планировочную структурную часть здания, которая называется ядром жесткости.

Для естественного освещения помещений и их проветривания служат окна — застекленные конструкции вставляются в оконные проемы внешних или (реже) внутренних стен. Сообщение между помещениями на одном этаже, а также между помещениями и внешним пространством осуществляют с помощью дверей — глухих или частично (иногда целиком) остекленных конструкций, которые вставляют в дверные проемы внутренних и внешних стен.

Многоэтажные, преимущественно, жилые или общественные здания могут иметь летние помещения, которые обеспечивают связь внутренних помещений на этажах с внешним пространством. К ним относятся балконы, лоджии и эркеры, а также террасы, веранды.

Балконы — это вынесены за плоскость наружной стены пространства, которые ограждены консольно (то есть без опор на свободных концах) площадками.

Лоджии, в отличие от балконов, имеют по боковым сторонам глухие опоры — стены на всю ширину площадки (выносные лоджии) или являются открытыми, отгороженными внутренними помещениями (встроенные лоджии).

Эркеры — это частично вынесены за плоскость наружной стены внутренние помещения, имеющие с трех сторон окна.

Террасы — крытые или открытые площадки, пристроенные к одноэтажным домам или устроены на плоских покрытиях многоэтажных зданий.

Веранды — неотапливаемые застекленные помещения перед входом в основные помещения малоэтажных преимущественно приусадебных домов.

Другие архитектурно-конструктивные элементы зданий:

—отмостки — асфальтовые полосы, выполненные вплотную вокруг здания с уклоном наружу для отвода воды (дождевой, талой)

—фонари верхнего естественного света — остекленные конструкции, которые устраивают в покрытиях;

—тамбуры — небольшие огороженные помещения на первом этаже с двумя парами дверей внутри или снаружи зданий, служащих для сохранения в них тепла в зимний период при открывании дверей;

— козырьки — небольшие навесы над входными дверями зданий, а также над верхними балконами и лоджиями;

—крыльца — входные площадки для наружных дверей; тому подобное.

Здания и сооружения: классификация, основные элементы зданий

Здания и сооружения образуют искусственно соз­данную среду, предназначенную для проживания или пребывания людей в зависимости от функционального назначения и для выполнения различного вида производственных процессов.

Сооружения предназначены для выполнения производст­венных процессов, хранения материалов, изделий, оборудова­ния и т.д.

По назначению здания подразделяются: на жилые (квартир­ные дома, общежития), общественные (государственные и ад­министративные учреждения, клубы, школы, больницы, сто­ловые), промышленные (заводы, фабрики, электростанции, шахты, а также подсобные и вспомогательные здания) и сельскохозяйственные (коровники, птичники, овоще- и зернохра­нилища и проч.).

Здания подразделяются:

• по роду материалов, используемых для строительства, — на де­ревянные, каменные (кирпичные, бетонные и железобетон­ные) и смешанные;
• по этажности — на одноэтажные и многоэтажные;
• по конструкции — со сплошными стенами и каркасами, запол­ненными различными утеплительными материалами.

Каждое здание должно обладать необходимой прочностью и устойчивостью, а также долговечностью и огнестойкостью. Планировка помещений должна соответствовать их назначе­нию и условиям эксплуатации.

Под прочностью и устойчивостью подразумевается надеж­ное восприятие нагрузок, действующих на здание и его конст­рукцию.

Долговечность — сохранение зданием длительное время прочности и устойчивости при атмосферных, температурных и других воздействиях.

В зависимости от требований, предъявляемых к зданиям по степени капитальности (в отношении их долговечности), зда­ния разделяются на три основных класса:

• I класс — здания большой долговечности, имеющие общест­венное значение, — музеи, театры, дворцы культуры, крупные здания учреждений;
• II класс — многоэтажные жилые и общественные здания мас­сового строительства, а также промышленные здания;
• III класс — жилые и общественные здания массового строи­тельства, возводимые в небольших городах, поселках и сель­скохозяйственных населенных пунктах, а также некоторые промышленные здания.

Огнестойкость характеризуется сопротивляемостью мате­риалов и конструкций здания воздействию огня и высоких температур до потери ими прочности и устойчивости во время пожара.

По огнестойкости здания подразделяются на пять степе­ней:

• здания I, II и III степеней огнестойкости — несгораемые зда­ния, в которых все части выполнены из несгораемых материа­лов;
• IV степень огнестойкости — здания, основные части которых выполнены из трудносгораемых материалов, а также из сгорае­мых материалов, защищенных от огня штукатуркой или обли­цовкой из несгораемых материалов; — V степень огнестойкости — сгораемые здания, основные части которых построены из сгораемых материалов, не защищенных штукатуркой или несгораемой облицовкой.

Каждое здание состоит из отдельных взаимосвязанных конструктивных элементов (частей). Строительными конст­рукциями называют элементы здания, выполняющие несущие и ограждающие функции. Несущие конструкции воспринима­ют основные нагрузки и обеспечивают прочность, жесткость и устойчивость здания. Ограждающие конструкции служат для изоляции внутренних объемов в зданиях и сооружениях от внешней среды или между собой.

К основным конструктивным элементам здания относятся: фундаменты, стены, перекрытия, перегородки, покрытие, ле­стницы, окна, двери, балконы.

Фундаментом называют подземную часть здания, через ко­торую передается нагрузка на грунт основания. Фундамент устраивается только под несущими элементами здания — сте­нами, колоннами. Нижняя поверхность фундамента называет­ся подошвой. Нижняя часть стены, опирающаяся непосредст­венно на фундамент, называется цоколем, а венчающая часть стены — карнизом. Здания строят с подвалом, подпольем и без них. Если в здании устраивается подвальный этаж, то конст­рукция фундамента одновременно становится и его стеной.

В промышленных зданиях, где большие расстояния между капитальными стенами, устраивают дополнительные опоры под балками или фермами — колонны (столбы кирпичные, бе­тонные, железобетонные, металлические и др.) с фундамента­ми, опирающимися на прочный грунт.

Стены, перегородки, перекрытия, покрытие— ограждающие конструкции здания:

• стены ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий;
• внутренние перегородки разделяют смежные помещения в здании;
• перекрытия — внутренние горизонтальные конструкции, кото­рые бывают междуэтажные, чердачные, подвальные и др.;
• покрытие состоит из крыши и чердачного перекрытия; про­странство между ними образует чердак;
• крыша включает в себя несущую конструкцию (плиту, стропи­ла, обрешетку) и кровлю из влагостойкого материала (черепи­цы, асбестоцементных листов, рубероида и т.д.).

Лестницы, соединяющие этажи здания, состоят из лестнич­ных площадок и лестничных маршей со ступенями. Лестничные площадки, размещенные на уровне этажей, называются основ­ными, размещенные между этажами — промежуточными.

Лестничная клетка — огражденное капитальными стенами помещение лестницы, в котором также располагаются лифты. В малоэтажных зданиях лестницы могут быть открытыми.

В здание могут входить дополнительные элементы — балко­ны, эркеры (остекленная часть помещения, выступающая за плоскость наружной стены), лоджии, ниши, навесы и т.д.

В помещении — ограниченном внутреннем пространстве — создаются оптимальные условия для человека в соответствии с различными формами его жизни и деятельности — трудом, от­дыхом, лечением, обучением. В помещении должен быть уста­новлен требуемый (в зависимости от назначения) звуковой ре­жим (условие слышимости), обеспечена защита от шумов (зву­ков), как проникающих извне, так и местных, внутренних. Микроклимат — совокупность параметров воздушной среды помещения (температуры, относительной влажности, скоро­сти движения воздуха, степени чистоты) — должен соответст­вовать физиологическим потребностям человеческого орга­низма при совершении той или иной работы, а также требова­ниям технологического процесса. Температуру в помещении следует поддерживать на уровне, соответствующем условиям теплового комфорта (18-23 °С).

В отдельные помещения должны подаваться энергия (газ, топливо, электроэнергия), вода, воздух, удаляться загрязнен­ные воды и воздух, мусор.

Поддержание в помещении комфортных условий, опреде­ляющих степень его благоустройства, обеспечивается инже­нерным оборудованием здания: системами отопления, венти­ляции, водоснабжения, канализации, энергоснабжения (газо- и электроснабжения), вертикальным транспортом (лифты, подъемники, эскалаторы).

12 Основные компоненты строительной конструкции

🕑 Время чтения: 1 минута

Основными компонентами строительной конструкции являются фундамент, полы, стены, балки, колонны, крыша, лестница, и т. д. Эти элементы служат цели поддержки, ограждения и защиты строительных конструкций.

Рис.1. Основные элементы здания; Изображение предоставлено: Decole

Ниже перечислены 12 основных компонентов строительной конструкции.

1. Крыша
2. Parapet
3. Lintels
4. Beams
5. Columns
6. Damp proof course (DPC)
7. Walls
8. Floor
9. Stairs
10. Plinth Beam
11. Foundation
12. Plinth

Contents:

• 1. Roof
• 2. Парапет
• 3. Перемычки
• 4. Балки и плиты
• 5. Колонны
• 6. Гидроизоляционный слой (ВПК)
• 7. Стены

90 90 9011

• 0.011 0.8.0012
• 10. Цокольная балка
• 11. Цоколь
• 12. Фундамент

1. Крыша

Крыша является самым верхним элементом конструкции здания. Он покрывает верхнюю часть здания. Крыши могут быть как плоскими, так и наклонными в зависимости от местоположения и погодных условий местности.

2. Парапет

Парапеты представляют собой короткие стены, выступающие над плитой крыши. Парапеты устанавливаются для плоских крыш. Он действует как стена безопасности для людей, использующих крышу.

3. Перемычки

Перемычки устанавливаются над стенными проемами, такими как двери, окна и т. д. Эти конструкции выдерживают вес стены, перекрывающей проем. Обычно перемычки изготавливают из армированного цементобетона. В жилых домах перемычки могут быть выполнены как из бетона, так и из кирпича.

Подробнее: Строительство перемычек

4. Балки и плиты

Балки и плиты образуют горизонтальные элементы здания. В одноэтажном доме верхняя плита образует крышу. В случае многоэтажного дома балка передает нагрузку от пола над плитой, которая, в свою очередь, передается на колонны. Балки и плиты изготавливаются из армированного цементобетона (ЖБК).

Подробнее: 21 Тип балок в строительстве

Подробнее: Типы плит

5. Колонны

Колонны представляют собой вертикальные элементы, возводимые над уровнем земли. Колонны могут быть двух типов: архитектурные колонны и несущие колонны. Архитектурные колонны сконструированы для улучшения эстетики здания, в то время как структурная колонна принимает на себя нагрузку, исходящую от верхней плиты, и безопасно передает ее на фундамент.

6. Влагонепроницаемый слой (DPC)

ДПК – слой гидроизоляционного материала, наносимый на цокольный уровень для предотвращения подъема поверхностных вод в стены. Стены возводятся над ЦОД.

Подробнее: Гидроизоляция (DPC)

7. Стены

Стены представляют собой вертикальные элементы, поддерживающие крышу. Он может быть выполнен из камня, кирпича, бетонных блоков и т. д. Стены обеспечивают ограждение и защищают от ветра, солнечных лучей, дождя и т. д. В стенах предусмотрены отверстия для вентиляции и доступа в здание.

8. Полы

Пол – это поверхность, уложенная на уровне цоколя. Напольное покрытие может быть выполнено из различных материалов, таких как плитка, гранит, мрамор, бетон и т. д. Перед настилом грунт необходимо тщательно уплотнить и выровнять.

9. Лестницы

Лестница представляет собой последовательность ступеней, соединяющих разные этажи в конструкции здания. Пространство, занимаемое лестницей, называется лестницей. Существуют различные типы лестниц, такие как деревянная лестница, лестница из железобетона и т. д.

Подробнее: Что такое лестница?

10. Цокольная балка

Цокольная балка представляет собой балочную конструкцию, построенную либо на уровне земли, либо над ним, чтобы принять на себя нагрузку от стены, переходящей через нее.

11. Цоколь

Цоколь устанавливается над уровнем земли. Это слой цементного раствора, лежащий между подконструкцией и надстройкой.

12. Фундамент

Фундамент представляет собой конструктивный узел, равномерно распределяющий нагрузку от надстройки на подстилающий грунт. Это первая структурная единица, которая должна быть построена для любой строительной конструкции. Хороший фундамент препятствует оседанию здания.

Подробнее: Что такое фундамент?

Подробнее: Основание и надстройка в строительстве

Типы строительных конструкций — LetsBuild

Здания повсюду! Мы видим их каждый день, когда едем или идем туда, куда нам нужно. Однако как часто мы все обращаем внимание на какие-либо детали самих конструкций? Задумывались ли мы когда-нибудь, из чего были построены здания? Сколько времени ушло на строительство от начала до конца? Или интересно, как он выглядит внутри?
В большинстве случаев ответ на эти вопросы отрицательный, потому что мы слишком заняты другими аспектами нашей жизни, чтобы иметь время заботиться или удивляться. Тем не менее, важно, чтобы мы все знали основные типы строительных конструкций, даже если мы вряд ли когда-либо будем использовать эти знания, если мы не работаем в области строительства.

Когда человек пытается определить, какой тип строительной конструкции он хочет, он часто задает себе определенные вопросы. Эти вопросы включают следующее:

• Какова цель конструкции? – Ответ на этот вопрос даст вам для начала причину, по которой вы строите сооружение, а также то, как вы планируете его использовать.
• Каков размер конструкции? — Важно знать размер конструкции, потому что это позволит вам планировать в соответствии с материалами, которые вы хотите или должны использовать.
• Имеются ли ограничения несущей способности? – Чем выше здание, тем больше несущих элементов может быть. Эта информация необходима раньше, чем позже, чтобы можно было решить соответствующие проблемы и изменения.
• Нужно ли учитывать факторы окружающей среды? – Сегодня все хотят быть экологичными, и это хорошая новость. Этот вопрос позволит вам увидеть потенциальные проблемы до начала процесса строительства и внести необходимые изменения еще до начала работ.
• Как скоро нужно завершить строительство? – Некоторые люди хотят, чтобы их здания строились быстрее, чем другие, поэтому, возможно, потребуется выбрать другой тип здания, чтобы получить желаемые результаты.
• Какова стоимость материалов? — Стоимость используемых материалов может привести к тому, что вы выберете другой тип здания вместо другого.

Вот некоторые из строительных конструкций, которые встречаются в области строительства:

1. Деревянный каркас

Деревянные каркасные здания существуют уже много лет, и фактически этот тип строительной конструкции является самым старым из всех. . Это также тип, который используется больше всего во всем мире. Эти строительные конструкции полностью сделаны из дерева, которое распиливают, а затем собирают на месте. Это означает, что рабочие вырезают шпильки, пластины, балки и стропила по мере необходимости и устанавливают их на место перед установкой гипсокартона, панелей и всех других материалов.

Преимущества деревянных каркасных строительных конструкций заключаются в том, что материалы являются возобновляемыми, стоимость довольно низкая, и их можно довольно быстро возводить с использованием основных строительных инструментов. Конечно, есть и недостатки, в том числе легковоспламеняющаяся конструкция, подверженная разрушению из-за стихии и недостаточно прочная, чтобы противостоять ветрам от ураганов и торнадо.

2. Легкая сталь

Сталь все чаще используется для строительства некоторых зданий, поскольку она позволяет строить здания намного быстрее. Все материалы доставляются на строительную площадку готовыми к укладке, поэтому после начала строительства не требуется резка. Все стропила, балки, стойки и пластины изготовлены из стали. Каждый кусок стали защищен гальваническим покрытием, защищающим его от непогоды. В настоящее время этот материал используется в большем количестве коммерческих зданий, но некоторые домовладельцы также предпочитают строить из него свои дома.

Когда вы рассматриваете легкую сталь для строительных конструкций, вы увидите, что она имеет много преимуществ. Некоторые из них включают в себя высокую прочность по сравнению с весом здания, низкую стоимость строительства и возможность быстрого возведения.

Этот материал также является огнестойким, поэтому вам не нужно беспокоиться о том, что он может загореться. Недостатком тонкой стали является то, что если какие-либо корректировки необходимо внести на месте, необходимые инструменты не являются повседневными строительными инструментами. Для строительства из этого материала требуются специальные инструменты для резки и крепления.

Статья по теме: 6 этапов проекта в строительстве

3. Стальной каркас

Стальной каркас немного отличается от легкого стального, поскольку он намного прочнее и обычно используется для больших зданий. Эти типы строительных конструкций состоят из стальных колонн и ферм, которые легко поддерживают большие крыши и полы. Вы увидите, как это используется во многих высотных зданиях, так как материалы легко поднять высоко с помощью крана, прежде чем быстро сварить их все вместе.

К преимуществам стального каркаса относятся его прочность, гибкость при сборке, легкость сварки для ускорения строительства здания и доступность всех компонентов. Этот материал идеально подходит для районов, подверженных ураганам и торнадо, и его можно легко переработать и использовать снова в будущем. К недостаткам можно отнести склонность к коррозии в помещениях с повышенной влажностью и то, что материал теряет прочность при температурах, достигающих выше пятисот градусов.

4. Бетонный каркас

Высотные здания и гаражи обычно строятся с использованием бетонного каркаса, поскольку он прочнее многих других строительных материалов. Бетонная каркасная конструкция использует железобетонные колонны, а также бетонные плиты и бетонные балки для создания несущей конструкции здания. Большая часть железобетона легкодоступна, но это может занять много времени, если его нужно залить на строительной площадке. К сожалению, строительные конструкции часто требуют заливки бетонных компонентов на месте. Это означает, что для завершения требуется больше времени из-за процесса отверждения.

Преимущества конструкции здания с бетонным каркасом заключаются в том, что в ней можно использовать переработанную сталь для армированных стальных частей. Бетон также можно получить из местных источников и придать ему практически любую желаемую форму. Как упоминалось выше, это может быть трудоемким процессом, плюс может потребоваться основательная инженерная обработка бетона, если здание находится в районе, подверженном землетрясениям.

5. Предварительно спроектированный

Иногда лучшая строительная конструкция является предварительно спроектированной, потому что она быстро собирается, и вы можете начать использовать ее раньше, чем вы думали. Часто вы можете спроектировать здание в соответствии с вашими спецификациями, а затем изготавливаются и собираются части для отправки на строительную площадку.