Краткие сведения об основных конструктивных и архитектурных элементов здания
Конструктивным элементом называется отдельная, самостоятельная часть здания или сооружения: фундамент, стена, цоколь, перегородка, отмостка, перекрытие, кровля, стропила, лестничный марш, оконный или дверной блок и т.д.
На рис. 32 показано наглядное изображение здания и его основные конструктивные элементы.
| Рис. 32 Пространственно-конструктивные элементы малоэтажного жилого дома |
Основание — слой фунта, на который опирается фундамент и который воспринимает вес здания. Основания бывают естественные (грунт) и искусственные (сваи и т.п.).
Фундамент — это подземная часть здания, на которую опираются стены и колонны. Фундамент служит для передачи и распределения нагрузки от здания на грунт.
Верхняя часть фундамента называется поверхностью, а нижняя — подошвой фундамента. Расстояние от нижнего уровня поверхности земли до подошвы фундамента называется глубиной заложения.
Фундаменты подразделяют на ленточные, расположенные под всеми несущими стенами здания, столбчатые - в виде отдельных столбов, перекрываемых железобетонной балкой, на которую и кладут стены и свайные. Основными материалами для устройства фундаментов является бетон и железобетон. Наиболее распространенным видом фундамента является сборный, состоящий из железобетонных плит (блок – подушек) и из бетонных блоков (стеновых), укладываемых на блок подушки. Эти элементы сборных ленточных фундаментов изготавливают на заводах ЖБИ (железобетонных изделий) в соответствии с государственными стандартами.
Стены представляют собой вертикальные ограждения помещений, начинающиеся от фундаментов. По назначению и расположению в здании стены разделяют на наружные, которые ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий, и внутренние, которые отделяют одни помещения от других. Стены бывают несущие самонесущие и навесные. Несущие (капитальные) передают на фундамент нагрузку от собственного веса и от веса перекрытий и крыши, самонесущие - только от собственного веса и ветровую нагрузку, опирающиеся на фундамент или фундаментные балки. Навесные стены, состоящие из отдельных плит или панелей, крепятся к колоннам и нагрузку от собственного веса передают на колоны.
Материалом стен могут служить кирпич, бетон, дерево, пластмасса и т.п.
Если здание выполнено из стандартного керамического, одинарного кирпича (250×120×65мм), то толщина стен должна быть кратна половине кирпича. На рис. 33 приведены кладка стен из керамического кирпича. Широкое применение в строительстве получили камни с пустотами (рис.34 а) и камни-блоки из ячеистого бетона (рис. 33 в; г). Используют также камень-ракушечник с размером 390×190×188 и 390×199×288 и 490×240×198 мм.
| а) |
| в) |
| б) |
Рис. 33 Кладка стены из кирпича: а)- 1 ½ кирпича; б)- 2 кирпича; в)- 2 ½ кирпича.
Рис. 34 Стены из пустотных керамических камней и блоков из легкого бетона: а)- кладка с керамических камней с пустотами; б; в)- кладка из природных камней и камней с легкого бетона; г)- кладка из камней ячеистого бетона с облицовкой кирпичом.
Перегородки разделяют внутреннее пространство здания в пределах этажа на отдельные помещения. Перегородки могут быть выполнены из дерева, кирпича, гипсовых плит, шлакобетона и т.д. Толщина межкомнатных перегородок 50-180 мм. Перегородки могут быть выполнены из крупных панелей или мелкоразмерных элементов. Перегородки из мелкоразмерных каменных элементов можно разделить на группы:
а) кирпичная в ¼ кирпича толщиной 65 мм, используется как межкомнатная;
б) кирпичная в ½ кирпича толщиной 120 мм;
в) из легкобетонных блоков толщиной 90…190 мм;
г) из пустотных керамических камней и блоков толщиной 75; 90; 120 мм;
д) из гипсобетонных плит (800×400; 900×300; 600×300, толщиной 80 и 100 мм).
Цоколь — нижняя часть стены над фундаментом до уровня пола первого этажа. Цоколь предохраняет эту часть стены от атмосферных влияний и механических повреждений. Цоколь выполняют из материалов повышенной прочности, влагоемкости и морозостойкости на высоту 500…600 мм. В зависимости от облицовочного материала различают основные виды цоколя (рис. 35).
Рис. 35 Цоколи кирпичных стен: а) - облицованных кирпичом; б)- облицованных каменными плитами; в)- из фундаментных бетонных блоков; 1-обоженный кирпич; 2-слой гидроизоляции; 3-полнотелый глиняный кирпич; 4-отмостка; 5- граничный камень; 6- пол первого этажа; 7- бетонная подготовка; 8- уплотненная подсыпка; 9- каменные плиты; 10- граница с ж/б брусков
| в) |
| б) |
| а) |
Рис. 33 Детали мощения: а)- из асфальтового покрытия; б)- из бетонного; в)- из булыжных камней; 1-слой щебня толщиной 150 мм; 2- слой асфальта толщиной 30 мм; 3-бортовый камень; 4- слой бетона толщиной 150 мм; 5- слой песка толщиной 150 мм; 6 – мощение из камней толщиной 70-10 мм; 7- булыжный камень
Ширина отмостки должна быть на 200 мм больше выноса верхнего карниза здания, но не менее 500 мм. Обычно ее делают шириной 700—1000 мм. Отмостка должна иметь уклон 1—3 %.
Гидроизоляция защищает стены здания от увлажнения грунтовой водой. Чаще всего гидроизоляцию делают из двух слоев рубероида, склеенных битумной мастикой, или из других материалов. Гидроизоляцию укладывают в горизонтальные швы на расстоянии не менее 100—150 мм от перекрытия и не менее 150— 250 мм от отмостки.
Перекрытия — внутренние горизонтальные ограждающие конструкции, разделяющие здание по высоте на этажи или отделяют верхний этаж от чердака. В первом случае их называют междуэтажными, во втором — чердачными.
Если под первым этажом есть подвал, устраивают перекрытие над подвалом, как правило, из несгораемых материалов. Это перекрытие называют надподвальным. Конструкция перекрытий включает, обычно, несущие элементы, изолирующие пол и потолок.
В настоящее время основным материалом перекрытия является железобетон, реже дерево и металл. Для устройства перекрытий чаще всего применяют сборные железобетонные плиты перекрытий с круглыми пустотами толщиной 220 мм.
Для обеспечения пространственного взаимодействия наружные стены связываются с плитами перекрытия заведением последних в стену не менее чем на 120 мм, опиранием через слой прочного раствора и соединением стен с перекрытием стальными анкерами.
Также широко используется монолитное железобетонное перекрытие. При пролетах до 3 м устраивают в виде гладкой однопролетной сплошной плиты толщиной 60..100 мм.
Полы, в зависимости от назначения помещения, могут иметь различную конструкцию (полы по лагам, по бетонному основанию). Верхний слой пола называют покрытием или чистым полом. В конструкции пола различают прослойку, стяжку, подстилающий слой или подготовку и основание под полы. Материалом для устройства полов служит цемент, асфальт, ксилолит, керамические и пластмассовые плитки, доски, паркет, линолеум, мрамор, бетон, кирпич и т.п.
Крыши состоят из несущих и ограждающих частей. Несущая часть представляет собой конструктивные элементы, воспринимающие все нагрузки: стропила, различного вида фермы и железобетонные панели. В зданиях небольшой ширины или при наличии внутренней капитальной стены, применяют наслонные стропила. Если в здании значительной ширины внутренние опоры отсутствуют, то в качестве несущей конструкции крыши устраивают висячие стропила (стропильные фермы). Стропильные ноги наслонных стропил опираются на подстропильные брусья - мауэрлаты, уложенные по верхнему обрезу стен. Мауэрлат может состоять из брусьев, которые укладывают по всей длине стен здания, или из брусьев-коротышей, размещаемых только под каждой стропильной ногой.
Ограждающей частью крыши является верхний водонепроницаемый слой, т.е. кровля и основание под нее. Основанием для кровли служит обрешетка — бруски 50x50 мм или доски, уложенные на стропильные ноги параллельно стенам здания, к которым крепят элементы кровли.
Кобылка — короткая доска толщиной 40 мм, которую прибивают к стропильной ноге для крепления обрешетки в карнизной части крыши.
Крыши бывают чердачными (скатные) и бесчердачными. В чердачных крышах для освещения и проветривания чердачного пространства устраивают слуховые окна. В бесчердачных крышах соединяются функции крыши и перекрытия. Такие крыши называют совмещенными крышами или бесчердачными покрытиями.
Проем – сквозное отверстие в стене, предназначено для установки окон, дверей, ворот и других целей.
При проектировании различных зданий широкое применение получили условные изображения отдельных элементов, строительных конструкций и их частей. Условные графические изображения некоторых строительных конструкций и их элементов приведены в прил. 2, табл. 1.
Окна служат для освещения и проветривания помещения. Окна могут быть с одинарным, двойным, а иногда даже с тройным остеклением. Оконные переплеты изготавливают из дерева, металла или пластмасс. Они могут быть раздельными или спаренными. Раздельные переплеты применяют преимущественно в кирпичных зданиях, а спаренные — в панельных и щитовых.
Оконные проемы в жилых зданиях, построенных из кирпича обычно выполняют с четвертью, в промышленных - без четвертей. Боковые размеры уступа составляют 65 мм, а верхнего -75 мм. Ширина четверти во всех случаях равна ширине кирпича и равна 120 м.
Условное изображение оконных проемов без четверти и с четвертями указано в прил. 2, табл. 2.
Размеры окон назначают в соответствии с нормативными требованиями естественной освещенности. Рекомендованные габаритные размеры окон в жилых и общественных зданий, а также их обозначение приведено в приложении 3, табл.1; 2.
Двери служат для сообщения между помещениями. На дверные коробки, укрепленные в проемах стен, навешивают дверные полотна. По числу дверных полотен различают двери одно и двупольные. По способу открывания двери можно разделить на открывающиеся в одну или в обе стороны, вращающиеся двери — турникеты, складные, откатные и подъемные.
Дверные полотна могут быть глухими (марки ДГ), остекленными (марки ДО) и полностью из стекла.
По расположению в здании двери разделяют на наружные и внутренние.
Тип и габарит деревянных наружных и внутренних дверей и балконных дверей, размеры проемов в стенах жилых и общественных зданий регламентируются соответствующим государственным стандартом приложение 4, табл. 1; 2; 3.
Условные графические изображения открывания дверей на плане приведены в прил. 2, табл. 2.
Лестницы являются средством сообщения между этажами. Они состоят из наклонных элементов — маршей и горизонтальных элементов — площадок. Лестницы бывают одно-, двух- и многомаршевые. Марши соединяют две лестничные площадки (этажные и промежуточные). Все эта элементы расположены в помещении, которое называется лестничной клеткой. В настоящее время почти все элементы лестницы в зданиях массового строительства выполняют из железобетона, реже — из металла и других материалов.
Рис. 34 План лестниц с различным числом маршей: а)-одномаршевые; б)- двухмаршевые; в)- двухмаршевые из просветом для лифта; г)- трехмаршевые; д)- трехмаршевые с двумя параллельными маршами
На рис. 34 стрелками показано направление подъёма по лестнице, начало движения показано маленьким кружочком, а число маршей равно количеству стрелок на плане лестницы.