Конструктивные Элементы Зданий и Сооружений Реферат

Уважаемый гость, на данной странице Вам доступен материал по теме: Конструктивные Элементы Зданий и Сооружений Реферат. Скачивание возможно на компьютер и телефон через торрент, а также сервер загрузок по ссылке ниже. Рекомендуем также другие статьи из категории «Аудиокниги».

Конструктивные Элементы Зданий и Сооружений Реферат.rar
Закачек 946
Средняя скорость 4547 Kb/s
Скачать

ст. гр. ПБ-414 Комлев И.Г.

профессор Кельнер А.Г.

Конструктивные элементы зданий

Каждое здание состоит из элементов, которые по крупности можно разделить на три группы:

Объемно-планировочные элементы — крупные части, на которые можно разделить все здания (подвал, этаж, лестничная клетка, чердак и т. д.);

Конструктивные элементы — части здания, имеющие определенное назначение и определяющие структуру здания (фундамент, стены, отдельные опоры, перекрытия, лестницы, перегородки, полы, крыши, окна, двери и др.);

Мелкие элементы — строительные изделия (кирпичи, ступени, косоуры, плиты, балки и т. д.), из которых собирают конструктивные элементы.

По назначению все конструктивные элементы подразделяют на несущие (фундаменты, опоры, стены, перекрытия) и ограждающие (внутренние стены, покрытия, полы, перегородки, двери), а некоторые из них выполняют обе функции.

Все нагрузки, возникающие в здании, воспринимают несущие элементы, а ограждающие отделяют помещения здания друг от друга и от внешнего пространства.

Здание имеет подземную часть, расположенную ниже уровня тротуара (земли) или отмостку и наземную. Отмостка представляет собой узкую полосу вокруг здания, покрытую каменными материалами, бетоном или асфальтобетоном. Она имеет небольшой поперечный уклон для отвода воды от здания. Конструкция здания состоит из следующих элементов.

Конструктивная схема двухэтажного дома.

1 — фундамент; 2 — пол подвала; 3 — гидроизоляция; 4 — стены подвала; 5 — отмостка; 6 — наружные стены;

7 — внутренние стены; 8 — междуэтажные перекрытия; 9 — перегородки; 10 — стропила; 11 — чердачное перекрытие.

Фундаменты — подземные части здания, воспринимающие всю нагрузку от здания и внешних сил (ветер, снег и т. д.), передающие и распределяющие давление на грунт.

Нагрузка от здания воспринимается основанием — массивом грунта, расположенного под фундаментом. Основания могут быть естественными и искусственными, т. е. с укреплением грунтов.

По материалу, из которого их изготовляют, различают фундаменты бутовые, бутобетонные, бетонные или железобетонные; по конструктивным типам — ленточные, столбчатые, сплошные и свайные.

Верхняя плоскость фундамента, на которую опираются стены или опоры, называется поверхностью (обрезом) фундамента; нижняя плоскость, соприкасающаяся с основанием,- подошвой фундамента. Расстояние от низшего уровня поверхности земли до подошвы называют глубиной заложения фундамента. Оно должно быть не менее 0,5 м, считая от уровня природного грунта.

Наиболее распространены сборные ленточные бетонные и железобетонные фундаменты из крупных фундаментных железобетонных блоков, устраиваемые под стены зданий. Железобетонные блоки (подушка) укладывают на утрамбованную песчаную подготовку. На них возводят вертикальную стенку из блоков.

Столбчатые фундаменты устраивают под несущие стены при небольших нагрузках на них.

Сплошные фундаменты из монолитных железобетонных ребристых или безбалочных плит устраивают под всей площадью здания, когда грунты основания слабые, а нагрузка на фундамент значительна.

Свайные фундаменты делят на сваи-стойки, которые проходят слабый грунт до опоры на прочный грунт, и висячие сваи, которые частично опираются на грунт. Сваи делают из дерева, железобетона, бетона, стали или комбинированными.

По обрезу фундамента устраивают изоляционные слои, часто из двух слоев рубероида, склеенных битумной мастикой, для преграждения доступа влаги к стенам. Гидроизоляционный слой укладывают выше уровня отметки тротуара на 150-250 мм. Стены и полы подвалов также изолируют от поверхностных вод.

Стены — вертикальные конструкции, выполняющие ограждающую, а иногда и несущую функцию, поэтому их делят на несущие, самонесущие и ненесущие (навесные).

По своему расположению и назначению подразделяются на два вида. Наружные стены ограждают и защищают помещение от воздействий внешней среды. Внутренние разделяют помещения между собой. По степени приходящейся на них нагрузки стены бывают несущими, самонесущими и ненесущими. На несущие стены (6, 7) приходится нагрузка не только от собственного веса, но и от веса прочих конструкций (крыш, перекрытий и т. п.). Самонесущими называют стены, которые передают фундаменту нагрузки не только от собственного веса, но еще и от ветра; на них не опираются перекрытия и прочие конструкции здания. Стоны, ограждающие помещения здания от внешнего пространства и передающие свой собственный вес в пределах каждого этажа на прочие несущие конструкции, называют ненесущими.

Стены — каменной кладки, монолитные или из сборных крупноразмерных элементов. Каменную кладку выполняют из кирпича, легких бетонных блоков или естественных камней (известняк, песчаник, туф, ракушечник и др.), которые укладывают горизонтальными рядами на растворе с перевязкой (смещением) вертикальных швов. Швы заполняют известковыми, цементными и смешанными растворами. Стандартные размеры керамического одинарного кирпича 250 Х 120 Х 65 мм. Длинные боковые поверхности кирпича называют ложками, короткие — тычками, отсюда соответственно и ряды кирпичей называют ложковыми и тычковыми. Стены кладут в 1; 1,5; 2; 2,5 и 3 кирпича.

Кладка бывает сплошной (из однородного материала) и облегченной (из двух материалов). Распространены двухрядная (цепная) система кладки (один тычковый, один ложковый ряды) и шестирядная (ложковая). Для сплошной кладки используют пористые и пустотелые кирпичи, пустотелые бетонные блоки. При облегченной кладке с наружной или внутренней стороны стены или в качестве заполнения внутри стены применяют эффективные в теплотехническом отношении материалы (утеплители).

Рис. 2. Конструктивные схемы бескаркасных зданий с несущими стенами:

а — продольными, б – поперечными

Рис. 3. Конструктивная схема крупноблочного здания с поперечными и продольными несущими стенами:

1 — угловой блок, 2 — простеночный, 3 — подоконный, 4 — перемычечный, 5 — блок внутренней стены, 6 — панели перекрытия

Основные конструктивные элементы зданий и сооружений. — раздел Образование, Лекция 1 Вводная часть Каж­Дое Здание (Сооружение) Состоит Из Отдельных Взаимосвязанных Структурных .

Каж­дое здание (сооружение) состоит из отдельных взаимосвязанных структурных частей (конструктивных элементов). К ним относятся фундаменты, стены, отдельные опоры, перекрытия, крыши (покрытия), лестницы, перегородки, окна, двери и т.д.

Стеныслужат для ограждения помещения от внешней атмосфе­рной среды (наружные стены) и для разделения между собой отдельных помещений (внутренние стены). К отдельным опорам относят столбы или колонны, воспринимающие нагрузку от перекрытий и по­крытий или поддерживающие наружные стены.

Перекрытия — горизонтальные элементы конструкции, разде­ляющие здание (сооружение) по высоте на этажи (ярусы) и воспри­нимающие нагрузки от собственной массы, массы людей, технологи­ческого оборудования и т. д. Одновременно перекрытия обеспечивают общую пространственную неизменяемость здания. Перекрытия в зда­ниях бывают надподвальные (между подвалом и первым этажом), чердачные (между верхним этажом и чердаком) и междуэтажные (между этажами). Покрытие — это верхнее ограждение здания (соо­ружения) для защиты помещений от внешних климатических факто­ров и воздействий, воспринимающее нагрузку от собственной массы, снеговую; а иногда и ветровую нагрузку. При наличии пространства (проходного или полупроходного) над перекрытием верхнего этажа покрытие называют чердачным. Верхнюю водонепроницаемую часть покрытия, непосредственно предохраняющую здание от проникания атмосферных осадков, называют кровлей. Лестница — это элемент здания (сооружения), служащий для сообщения между этажами (ярусами). По требованиям противопожарной охраны лестницы обычно размещают в отдельных помещениях — лестничных клетках.

Перегородка — тонкая внутренняя стена, опирающаяся непосред­ственно на перекрытие и служащая для разделения на отдельные помещения внутреннего пространства здания. Окна и фонари верхне­го света предназначены для естественного освещения помещений и их проветривания, а двери — для сообщения между помещениями или выхода из здания.

Основные конструктивные элементы здания:

-основание — толща грунта, воспринимающая непосредственно все нагрузки и воздействия от здания,

-фундаменты – подземная часть вертикальных несущих конструкций здания (стен, колонн), воспринимающая все приходящиеся на здание силовые нагрузки и воздействия и передающая их основанию (фундаменты устанавливают под все вертикальные несущие конструкции (стены, столбы, колонны)),

-стены — разделяют по их положению в здании на наружные и внутренние, а по статической функции – на несущие, самонесущие и ненесущие (навесные). Несущие наружные стены воспринимают и передают на фундамент все вертикальные и горизонтальные нагрузки, самонесущие – только нагрузки от собственной массы, ненесущие – передают нагрузки от собственной массы и ветра поэтажно на внутренние несущие конструкции. Несущие наружные стены совмещают несущие и ограждающие функции, защищая помещения от неблагоприятных воздействий внешней среды – холода, атмосферных осадков, шума. Ненесущие наружные стены имеют только ограждающие функции. Внутренние стены так же могут воспринимать силовые воздействия и защищать ограждаемое помещение от шума.

-перекрытия — горизонтальные несущие и ограждающие конструкции. Они раз­деляют здания на этажи, воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки и воз­действия и передают их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Различают междуэтажные, цокольные и чердачные перекрытия. Основная ограждающая функция междуэтажных перекрытий — защита разделяемых помещений от шума, цокольного и чердачного — от охлаждения.

-крыши (покрытия) — верхняя часть здания, предназначенная для защиты от ат­мосферных воздействий, образованная несущими (стропила, кровельные лотковые па­нели с поддерживающими их вертикальными конструкциями — стойками, подкосами, фризовыми панелями) и ограждающими гидроизоляционными (кровельными) элемен­тами. Отвод осадков с крыши может быть предусмотрен наружным или внутренним.

перегородки — ненесущие вертикальные конструкции. Они разделяют помещения здания, защищают их от шума и опираются на перекрытия.

-каркас – система конструкций, которая состоит из вертикальных (стойки, колонны) и горизонтальных (ригели, диски перекрытий) несущих элементов, при необходимости дополняется специальными связевыми элементами.

Среди конструктивных элементов здания (сооружения) могут быть выделены несущие конструкции, воспринимающие нагрузки и воздействия и обеспечивающие прочность, жесткость и устойчивость зданий и сооружений — это покрытие, перекрытия, стены, отдельные опоры, фундаменты. Совокупность несущих элементов образует про­странственную систему — несущий остов здания. Кроме несущих, существуют ограждающие конструкции — наружные и внутренние стены, перекрытия и полы, перегородки, покрытия, кровли. Ограж­дающие конструкции здания предназначены для изоляции внутрен­них объемов здания от внешней среды или между собой. Они должны быть стойкими против атмосферных и других внешних воздействий, обладать достаточными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Некоторые конструкции, например стены, перекрытия, покрытия зданий, днища емкостей, выполняют одновременно функции несущих и ограждающих.

Назначение конструкций – восприятие силовых и несиловых воздействий на здание.

К силовым относят следующие виды нагрузок и воздействий:

-постоянные нагрузки — от собственной массы конструкций здания и давления грунта основания на его подземную часть;

-длительно действующие временные нагрузки — от технологического оборудования, перегородок, длительно хранимых грузов (книгохранилища и т.п.), воздействия неравномерных деформаций грунтов основания и т.п.;

-кратковременные нагрузки и воздействия — от массы подвижного оборудования, людей, мебели, снега, ветра и т.п.;

-особые воздействия — от сейсмических явлений, просадочности лессового или протаявшего мерзлого грунтового основания здания, воздействия деформаций земной поверхности в районах влияния горных выработок и т.п.

-воздействия, возникающие при чрезвычайных ситуациях — взрывы, пожары и пр.

К несиловым относят воздействия:

-переменных температур наружного воздуха, вызывающих линейные (температурные) деформации — изменения размеров наружные конструкций здания или температурные усилия в них при стесненности проявления температурных деформаций вследствие жесткого закрепления конструкций;

-атмосферной и грунтовой влаги на материал конструкций, приводящие к изменениям физических параметров, а иногда и структуры материалов вследствие их атмосферной коррозии, а также воздействие парообразной влаги воздуха помещений на материал наружных ограждений, при фазовых переходах влаги в их толще;

-солнечной радиации, влияющей на световой и температурный режим помещений и вызывающей изменение физико-технических свойств поверхностных слоев конструкций (старение пластмасс, плавление битумных материалов и т.п.).

В соответствии с характером воспринимаемых воздействий конструкции зданий различают на несущие (воспринимающие силовые воздействия) — фундаменты, несущие стены, каркас, перекрытия и ограждающие – изолирующие пространство здания от неблагоприятных (атмосферные осадки, отрицательные температуры воздуха, шум и пр.) воздействий внешней (или внутренней) среды – наружные стены здания, крыша, перегородки и пр.

В соответствии с назначением здания его конструктивное решение предусматривает четкое разделение его элементов на несущие и ограждающие (большинство промзданий), либо совмещение несущих и ограждающих функций.

Иногда здания рассекают на отдельные отсеки деформационными швами, благодаря чему каждый отсек здания получает возможность независимых деформаций.

Необходимость устройства деформационных швов определяется различными воздействиями: изменчивостью температуры наружного воздуха, просадочностью грунтов основания, разностью осадок фрагментов здания имеющих разную этажность, сейсмичностью территорий и т.д.

Деформационные швы делятся на:

Температурно-усадочные швы устраиваются для предотвращения образования в наружных стенах здания трещин и перекосов, вызываемых концентрацией усилий от воздействия переменных температур и усадки материала (каменной кладки, монолитных и сборных бетонных конструкций и др). Температурно-усадочные швы рассекают конструкции только наземной части здания. Расстояние между этими швами назначают в соответствии с климатическими условиями и физико-механическими свойствами стеновых материалов.

Для наружных стен из глиняного кирпича марки М50 и более расстояние между температурно-усадочными швами принимают от 40 до 100 метров. Для наружных стен из бетонных панелей – от 75 до 150 метров. Меньшее расстояние назначают в наиболее суровых климатических условиях, наименьшая ширина шва 20 мм.

Швы необходимо защищать от продувания, промерзания, сквозных протечек с помощью металлических компенсаторов, герметизации, утепляющих вкладышей.

Осадочные швы предусматривают в местах резких перепадов высоты здания, а также при значительной неравномерности деформаций основания по длине здания, вызванной особенностями геологического строения основания. Осадочные швы разрезают здание на всю длину: от конька крыши до подошвы фундамента.

Антисейсмические швы расчленяют здание на отсеки элементарной прямоугольной формы (при сложной конфигурации плана) и по длине здания.

Размещено на реф.рф
Нагрузки последовательно передаются от одних несущих элементов на другие. Последними из них являются фундаменты, передающие нагрузки на грунт. К несущим конструктивным элементам относятся: перекрытия, опоры, стены, на которые опираются перекрытия, фундаменты.

Ограждающие конструктивные элементы служат для защиты помещений от атмосферных воздействий, шума, а также для разделœения помещений. К ним относятся: наружные и внутренние стены которые не несут нагрузки от других конструкций; перегородки; окна и двери.

Несущие и ограждающие конструктивные элементы одновременно воспринимают нагрузку и ограждают помещения. Подобным образом работают многие стены, а также покрытия.

Рассмотрим подробнее упомянутые элементы.

Фундаментом принято называть подземная конструкция, служащая для передачи нагрузки от здания или сооружения на фунт. Фундаменты подразделяют по степени заглубления в грунт (мелкого и глубокого заложения), по конструкции (ленточные, отдельно стояшие, свайные и др.), по способу изготовления (монолитные или сборные). На рис. 2.7 показан пример ленточного фундамента с вышелœежащими конструкциями.

Рис. 2.7. Конструкция ленточного фундамента

Чем больше вес здания и действующие на перекрытия нагрузки от людей, оборудования, материалов, внешних воздействий, а также чем меньше прочность грунтов, тем больше размеры подошвы фундаментов.

Чем больше давление на грунт, тем фундамент глубже вдавливается в него, ᴛ.ᴇ. получает большую осадку. Осадка фундамента не опасна, в случае если она одинакова во всœех его частях. Осадка происходит всœегда и обычно составляет 8. 15 см исходя из типа здания (большие значения допускаются редко). Неравномерная или превышающая допустимые значения, вызывающая наклон (крен) осадка фундамента приводит к нарушению работы многих конструкций: перекашиваются балки, появляются трещины в стенах, отрывается пристроенное к дому крыльцо, рвутся подведенные трубопроводы и т.д. в плоть до полного разрушения здания (Рис. 2.8).

Величина осадки определяется соответствующим расчетом. Для уменьшения осадки крайне важно увеличить площадь опирания фундамента͵ снизив тем самым давление на грунт. В этих целях фундаменты могут выполняться в виде сплошной желœезобетонной плиты под всœем зданием (рис. 2.9).

Для очень слабых грунтов применяют сваи, которые проходят слабые грунты и передают давление более прочным. В случае если прочные грунты залегают глубоко, то сваи проектируются так, чтобы они передавали нагрузку за счёт сил трения их боковой поверхности о грунт.

Рис. 2.10. Конструкция многослойной наружной стены:

1 – Наружная стена (несущая), 2 – слой пенополистирольного утеплителя,

3 – защитно-декоративная кладка

Стены подразделяют по ряду признаков. К примеру, различают наружные и внутренние стены, несущие, самонесущие и навесные и т.д. Главная функция наружной стены − ограждение, внутренней − разделœение помещений. И те, и другие могут воспринимать нагрузки от перекрытий.

Несущие стены воспринимают нагрузку от этажей и, добавляя к ней свой вес, передают ее на фундамент. Некоторые стены могут нести только свой вес и передавать его на фундаментные конструкции. Такие стены называютсамонесущими. В случае если стены выполнены из панелœей, которые навешиваются на колонны, их называют навесными.

Наружные стены зданий изготовляют многослойными, включая в них в качестве одного из внутренних слоев утеплитель (рис. 2.10). Утеплитель может также укрепляться с наружной поверхности стены. Сегодня промышленность выпускает долговечные и эффективные утеплители (минœеральные, пенополиуретановые и др.). Их применение в стенах позволяет создать крайне важно е утепление без увеличения толщины стены.

Перегородки разделяют образованные стенами помещения на меньшие объёмы. В отличие от стен, которые устраиваются на фундаментах, перегородки устанавливаются на перекрытия (рис. 2.11). Их делают меньшей толщины по сравнению со стенами и часто из более легких материалов.

Рис. 2.11. Конструктивные элементы здания: перегородки

Колонны − это вертикальные конструкции, которые воспринимают нагрузки от перекрытий или стен и передают их на фундамент. Колонны часто являются элементами каркаса здания − конструкции, которая воспринимает всœе основные нагрузки от перекрытий, покрытий, а в промышленных зданиях и от машин, подъемных кранов, технологического оборудования и передает их на фундаменты. Колонны являются вертикальными элементами каркаса, а его горизонтальными элементами бывают ригели, балки, фермы (рис. 2.12).

Рис. 2.12. Каркасное здание:

  1. Колонна сборная ЖБ;
  2. Плиты ЖБ;
  3. Монолитные несущие и связевые ригели
  4. Диафрагмы жесткости
  5. Объемные конструкции шахт грузопассажирских лифтов
  6. Лестничные марши
  7. Облицовка стен камнем

Перекрытия представляют из себягоризонтальные конструктивные элементы, разделяющие сооружение на этажи. Перекрытия могут выполняться из сборных желœезобетонных плит или панелœей (см. рис. 2.13) либо быть монолитными, ᴛ.ᴇ. изготовляться непосредственно на строительной площадке путем установки арматуры в опалубку с последующим бетонированием (рис. 2.14), или сборно-монолитными. В последнем случае укладывают сборные плиты с выступающей арматурой, объединяют эту арматуру между собой и замоноличивают бетоном. Учитывая зависимость отместорасположения перекрытий их подразделяют на междуэтажные и чердачные.

В домах малой этажности перекрытия могут выполняться по деревянным балкам. В промышленном строительстве достаточно часто выполняются перекрытия по стальным балкам. Иногда такой способ применяют и при строительстве гражданских зданий.

Покрытие − это верхняя завершающая часть здания, состоящая из крыши и чердачного пространства. Крыша, в свою очередь, включает в себя кровлю (гидроизолирующий слой) и несущую конструкцию, которая передает нагрузки на стены или колонны.

Лестницы представляют из себяэлементы, обеспечивающие вертикальные коммуникационные связи между этажами или частями помещений, находящимися на разных уровнях. По назначению лестницы подразделяют на входные, парадные, вспомогательные, служебные, аварийные, пожарные. Вместо лестниц может использоваться наклонная площадка без ступеней − пандус. Лестницы часто размещаются в отдельном помещении − лестничной клетке. Конструкции лестниц зависят от их назначения.

Окна устраиваются в наружных стенах здания для обеспечения освещенности внутренних помещений.Двери служат для сообщения между помещениями. Учитывая зависимость отих месторасположения в здании они подразделяются на наружные и внутренние. В случае аварий двери должны обеспечивать быструю эвакуацию людей из здания.

Окна и двери устанавливаются соответственно в оконные и дверные проемы. Для удобства изготовления размеры окон, дверей и соответствующих проемов стандартизированы, ᴛ.ᴇ. указаны в государственном стандарте. Можно изготовить и нестандартное окно или дверь, но это обойдется дороже.

Основные сведения об конструктивных элементах зданий и сооружений — понятие и виды. Классификация и особенности категории «Основные сведения об конструктивных элементах зданий и сооружений» 2014, 2015.


Статьи по теме