конструктивные элементы дома что входит
Основные конструктивные элементы дома
Выбирая планировочную схему дома, необходимо иметь в виду возможность использования конструкций и изделий массового серийного производства, а также местных строительных материалов. Следует учитывать типоразмеры выпускаемых строительных изделий (плиты перекрытия, оконные и дверные проемы и т. д.), необходимо соблюдать модульность размеров и стремиться к максимальному сокращению типоразмеров сборных конструктивных элементов.
Для индивидуального строительства обычно применяются следующие конструкции домов: каменные, монолитные (из крупнопористого бетона, шлакобетона, опилкобетона, кастробетона), из газосиликатных блоков, рубленые из бревен и бруса, каркасные, засыпные, сборные каркасно-щитовые.
По функциональному назначению основные элементы дома подразделяются на следующие группы: несущие, ограждающие и совмещающие сразу обе эти функции. Несущие конструкции принимают нагрузки от всей тяжести самого дома, людей, атмосферных воздействий. Ограждающие элементы дома разделяют его на отдельные помещения и выполняют защитные функции (звуко- и теплоизоляция). Конструкции, которые соединяют в себе несущие и ограждающие функции, должны совмещать в себе эти качества.
Любой дом имеет подземную часть, которая располагается ниже уровня грунта, и надземную. Граница между ними — это отмостка (узкая полоса вокруг здания, покрытая бетоном, асфальтобетоном, каменными материалами), которой придают небольшой уклон для отвода воды от дома.
Рис. 1. 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 — лестница; 11 — стропила; 12 — кровля; 13 — чердачное перекрытие
Дом состоит из следующих элементов (рис.1). Фундамент — это опорная несущая часть конструкции, которая держит нагрузку всех конструктивных элементов дома и воздействие переменных температур, грунтовых вод и т. п. Основание под фундаментом может быть естественным и искусственным. Если площадка, на которой будет закладываться фундамент, не изменяет своего природного состояния с течением времени, то такое основание является естественным. Когда в силу разных причин грунт приходится дополнительно укреплять, то такое основание является искусственным.
При строительстве фундамента применяются материалы с повышенной прочностью и устойчивостью к воздействиям внешней среды: бутовый камень, бетон, железобетон, железобетонные плиты и блоки.
Стены дома по назначению и расположению разделяют на наружные и внутренние. Наружные стены ограждают и защищают дом от внешних воздействий. Внутренние стены служат для разделения внутренних помещений дома по их функциональному назначению. Нагрузка на стены различна, поэтому их разделяют на несущие, самонесущие, ненесущие. Нагрузка от веса конструкций (крыш и перекрытий в том числе) и нагрузка от собственного веса приходится на несущие стены (рис. 1).
Стены, на которые не опираются перекрытия и прочие конструкции дома, и которые передают фундаменту нагрузки не только от собственного веса, но еще и от ветра, называются самонесущими. Ненесущими являются стены, передающие свой собственный вес в пределах каждого этажа на прочие несущие конструкции и ограждающие помещения дома от внешнего пространства.
Перекрытия — это горизонтальные плоскости, выполняющие роль ограждающих и несущих конструкций дома. Перекрытия могут быть междуэтажными, разделяя смежные по высоте помещения (рис.1). Чаще всего перекрытия делают из железобетонных панелей, реже — из деревянных балок, к которым крепится потолок из гипсокартона, ДСП или других аналогичных материалов. Перекрытие над самым верхним этажом называется чердачным (рис. 1).
Легкие стенки, разделяющие внутреннее пространство дома на изолированные помещения и опирающиеся на перекрытия, называются перегородками (рис. 1). Их делают из кирпича, пустотелых блоков (камней), из фибролитовых и гипсовых плит и прочих материалов, подходящих для внутренних перегородок (стен).
Карниз — это горизонтальный выступ на стене, поддерживающий крышу дома и защищающий ее от стекающей воды. Если карниз не делается, то тогда по периметру крыши дома устраивается парапет — невысокая сплошная стенка, проходящая по краю крыши.
Крыша (рис. 1) располагается над чердачным перекрытием и защищает дом от атмосферных осадков. Выполняется из деревянных или бетонных балок, из железобетонных панелей, кровля может быть как из рулонных материалов, так и из шифера (асбестоцементных листов), или из оцинкованных стальных листов. Об архитектурно-конструктивных решениях крыш будет рассказано в посвященном этому отдельном разделе.
Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:
Выбирая планировочную схему дома, необходимо иметь в виду возможность использования конструкций и изделий массового серийного производства, а также местных строительных материалов. Следует учитывать типоразмеры выпускаемых строительных изделий (плиты перекрытия, оконные и дверные проемы и т. д.), необходимо соблюдать модульность размеров и стремиться к максимальному сокращению типоразмеров сборных конструктивных элементов.
Для индивидуального строительства обычно применяются следующие конструкции домов: каменные, монолитные (из крупнопористого бетона, шлакобетона, опилкобетона, кастробетона), из газосиликатных блоков, рубленые из бревен и бруса, каркасные, засыпные, сборные каркасно-щитовые.
По функциональному назначению основные элементы дома подразделяются на следующие группы: несущие, ограждающие и совмещающие сразу обе эти функции. Несущие конструкции принимают нагрузки от всей тяжести самого дома, людей, атмосферных воздействий. Ограждающие элементы дома разделяют его на отдельные помещения и комнат для подростка выполняют защитные функции (звуко- и теплоизоляция) так и детские комнаты в этом нуждаются. Конструкции, которые соединяют в себе несущие и ограждающие функции, должны совмещать в себе эти качества.
Любой дом имеет подземную часть, которая располагается ниже уровня грунта, и надземную. Граница между ними — это отмостка (узкая полоса вокруг здания, покрытая бетоном, асфальтобетоном, каменными материалами), которой придают небольшой уклон для отвода воды от дома.
Рис. 1. 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 — лестница; 11 — стропила; 12 — кровля; 13 — чердачное перекрытие
Дом состоит из следующих элементов (рис.1). Фундамент — это опорная несущая часть конструкции, которая держит нагрузку всех конструктивных элементов дома и воздействие переменных температур, грунтовых вод и т. п. Основание под фундаментом может быть естественным и искусственным. Если площадка, на которой будет закладываться фундамент, не изменяет своего природного состояния с течением времени, то такое основание является естественным. Когда в силу разных причин грунт приходится дополнительно укреплять, то такое основание является искусственным.
При строительстве фундамента применяются материалы с повышенной прочностью и устойчивостью к воздействиям внешней среды: бутовый камень, бетон, железобетон, железобетонные плиты и блоки.
Стены дома по назначению и расположению разделяют на наружные и внутренние. Наружные стены ограждают и защищают дом от внешних воздействий. Внутренние стены служат для разделения внутренних помещений дома по их функциональному назначению. Нагрузка на стены различна, поэтому их разделяют на несущие, самонесущие, ненесущие. Нагрузка от веса конструкций (крыш и перекрытий в том числе) и нагрузка от собственного веса приходится на несущие стены (рис. 1).
Стены, на которые не опираются перекрытия и прочие конструкции дома, и которые передают фундаменту нагрузки не только от собственного веса, но еще и от ветра, называются самонесущими. Ненесущими являются стены, передающие свой собственный вес в пределах каждого этажа на прочие несущие конструкции и ограждающие помещения дома от внешнего пространства.
Перекрытия — это горизонтальные плоскости, выполняющие роль ограждающих и несущих конструкций дома которые можно оштукатурить или поклеить обоями, такими как обои под покраску. Перекрытия могут быть междуэтажными, разделяя смежные по высоте помещения (рис.1). Чаще всего перекрытия делают из железобетонных панелей, реже — из деревянных балок, к которым крепится потолок из гипсокартона, ДСП или других аналогичных материалов. Перекрытие над самым верхним этажом называется чердачным (рис. 1).
Легкие стенки, разделяющие внутреннее пространство дома на изолированные помещения и опирающиеся на перекрытия, называются перегородками (рис. 1). Их делают из кирпича, пустотелых блоков (камней), из фибролитовых и гипсовых плит и прочих материалов, подходящих для внутренних перегородок (стен).
Карниз — это горизонтальный выступ на стене, поддерживающий крышу дома и защищающий ее от стекающей воды. Если карниз не делается, то тогда по периметру крыши дома устраивается парапет — невысокая сплошная стенка, проходящая по краю крыши.
Крыша (рис. 1) располагается над чердачным перекрытием и защищает дом от атмосферных осадков. Выполняется из деревянных или бетонных балок, из железобетонных панелей, кровля может быть как из рулонных материалов, так и из шифера (асбестоцементных листов), или из оцинкованных стальных листов. Об архитектурно-конструктивных решениях крыш будет рассказано в посвященном этому отдельном разделе.
Сайт инженера-проектировщика
Свежие записи
Конструктивные элементы зданий
Проектирование конструктивных элементов зданий
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.
Основные строительные конструкции и конструктивные элементы зданий и сооружений
Для более полного раскрытия обозначенной темы рассмотрим определения базовых понятий.
В соответствии с Федеральным законом от 30.12.2009 № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»:
Здание — результат строительства, представляющий собой объемную строительную систему, имеющую надземную и (или) подземную части, включающую в себя помещения, сети инженерно-технического обеспечения и системы инженерно-технического обеспечения и предназначенную для проживания и (или) деятельности людей, размещения производства, хранения продукции или содержания животных.
Строительная конструкция — часть здания или сооружения, выполняющая определенные несущие, ограждающие и (или) эстетические функции.
В соответствии с ГОСТ Р 58033-2017 «Словарь. Часть 1. Общие термины»:
Конструкция — организованная совокупность конструктивных элементов, обладающая определенной жесткостью.
Конструктивный элемент — составная часть сборной или монолитной конструкции, воспринимающей действующие усилия.
Несущие конструкции (элементы) — конструкции, воспринимающие постоянную и временную нагрузку, в том числе нагрузку от других частей зданий.
Самонесущие конструкции — конструкции, воспринимающие нагрузку только от собственного веса.
Ограждающие конструкции — конструкции, выполняющие функции ограждения или разделения объемов (помещений) здания. Ограждающие конструкции могут совмещать функции несущих (в том числе самонесущих ) и ограждающих конструкций.
В соответствии с п. 5.4.2 СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты» 
Нажмите для перехода на ПожВики к несущим элементам зданий следует относить несущие стены, колонны, а также связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они обеспечивают общую прочность и пространственную устойчивость здания. Сведения о несущих конструкциях, являющихся несущими элементами здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.
Таким образом, мы установили, что любое здание, независимо от его назначения и материалов, из которых оно построено, состоит из определенного набора строительных конструкций и конструктивных элементов. Рассмотрим основные из них.
Фундамент — конструкция, передающая нагрузки от здания или сооружения на грунтовое основание.
Стены — вертикальные конструкции, защищающие помещения от воздействия окружающей среды и отделяющие одно помещение от другого. По своему назначению и месту расположения в здании стены делятся на наружные и внутренние. Стены нередко выполняют несущие функции. По характеру воспринимаемых нагрузок стены могут быть:
несущие — воспринимающие нагрузки от собственного веса и опирающихся на них конструкций, передающие нагрузку на фундамент;
самонесущие — воспринимающие нагрузку только от собственного веса в пределах высоты здания и передающие нагрузку на фундамент;
навесные — воспринимающие нагрузку от собственного веса (в пределах этажа ) и передающие ее на междуэтажное перекрытие.
Перекрытия — горизонтальные несущие конструкции, разделяющие здание на этажи и передающие нагрузку на стены и отдельные опоры. В зависимости от месторасположения в здании перекрытия могут быть междуэтажными, чердачными и надподвальными.
Перегородки — внутренние не несущие нагрузку вертикальные конструкции, разделяющие смежные помещения.
Лестница — конструкция, заключающая в себе непрерывный ряд горизонтальных площадок (ступеней или лестничных площадок), которые служат для сообщения между этажами, а также для эвакуации Нажмите для перехода на ПожВики людей из здания.
Площадка лестничная — площадка между лестничными пролетами.
Марш лестничный — непрерывная последовательность ступеней между двумя уровнями.
Клетка лестничная — пространство внутри здания или сооружения, предназначенное для размещения лестницы.
внутренние лестницы, размещаемые на лестничных клетках;
внутренние открытые лестницы;
наружные открытые лестницы.
П1 — вертикальные лестницы ;
П2 — маршевые лестницы с уклоном не более 6:1.
Лестничные клетки в зависимости от степени их защиты от задымления при пожаре подразделяются на следующие типы:
обычные лестничные клетки;
Обычные лестничные клетки в зависимости от способа освещения подразделяются на следующие типы:
Л1 — лестничные клетки с естественным освещением через остекленные или открытые проемы в наружных стенах на каждом этаже;
Л2 — лестничные клетки с естественным освещением через остекленные или открытые проемы в покрытии.
Незадымляемые лестничные клетки в зависимости от способа защиты от задымления при пожаре подразделяются на следующие типы:
Н1 — лестничные клетки с входом на лестничную клетку с этажа через незадымляемую наружную воздушную зону по открытым переходам;
Н2 — лестничные клетки с подпором воздуха на лестничную клетку при пожаре;
Покрытие здания — верхнее ограждение здания для защиты помещений от внешних климатических факторов и воздействий. При наличии пространства (проходного или полупроходного) над перекрытием верхнего этажа покрытие будет называться чердачным. Соответственно при отсутствии указанного пространства над перекрытием верхнего этажа — бесчердачным покрытием.
Крыша — верхняя ограждающая конструкция здания для защиты помещений от внешних климатических факторов и воздействий.
Настил — сплошная часть перекрытия или покрытия, составленная из стержней или плитообразных элементов.
Карниз — горизонтальный выступ на стене, поддерживающий крышу здания и защищающий стену от стекающей воды.
Колонна — вертикальная линейная конструкция, высота которой значительно превышает ее поперечное сечение, предназначенная для восприятия вертикальных (в меньшей степени горизонтальных) нагрузок.
Балка — горизонтальная или наклонная несущая конструкция зданий и сооружений, имеющая опору в двух или более точках, ширина сечения которой намного меньше длины, воспринимающая главным образом изгибающие усилия.
Ферма — стержневая конструкция, состоящая из верхнего и нижнего поясов, раскрепленных решеткой. Она предназначена для работы в качестве несущего элемента перекрытия или покрытия.
Прогон, обрешетка — основание под кровлю из листовых или штучных материалов, состоящее из параллельно уложенных по скату стропил деревянных брусков или досок.
Ригель — горизонтальный сплошной или решетчатый линейный несущий элемент строительной конструкции (балка, прогон). В рамах ригель соединяет стойки, в каркасах — опоры, в крышах — стропила.
Теперь вы имеете представление об основных строительных конструкциях и конструктивных элементах зданий и сооружений.
ЛЕКЦИЯ 3. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗДАНИЙ
Здания состоят из некоторого ограниченного числа основных взаимосвязанных архитектурно-конструктивных элементов, выполняющих вполне определенные функции.
Основными конструктивными элементами здания являются фундаменты, стены, перекрытия, отдельные опоры, крыши, перегородки, лестницы, окна и двери (рис. 2). Эти элементы подразделяются на несущие и ограждающие.
Рис. 2. Основные конструктивные элементы гражданского здания:
1 – пол подвального этажа; 2 – стык элементов колонн; 3 – колонны; 4 – прогоны;
5 – панели перекрытий; 6 – наружные несущие стены; 7 – стены лестничной клетки.
Несущие элементы воспринимают все нагрузки, возникающие в здании: собственную силу тяжести, нагрузки от оборудования, людей, готовой продукции.
Ограждающие элементы предназначены для защиты внутренних объемов здания от атмосферных воздействий, а также для изоляции одного помещения от другого.
К ограждающим конструкциям относятся наружные и внутренние стены, перекрытия и перегородки, заполнение дверных и оконных проемов. Стены и перекрытия могут выполнять совмещенные функции несущих и ограждающих конструкций.
Основания и фундаменты
Прочность и устойчивость любого здания или сооружения прежде всего зависит от надежности оснований и фундаментов.
Основанием называется массив грунта, испытывающий давление от возведенного здания. Надежность основания является важнейшим условием, обеспечивающим прочность и устойчивость любого здания или сооружения.
Основания подразделяются на естественные и искусственные.
Естественными основаниями являются грунты, способные в своем природном состоянии выдержать нагрузку от возведенного здания.
Грунты, расположенные в основании, должны удовлетворять следующим требованиям:
— обладать достаточной несущей способностью, а также малой и равномерной сжимаемостью;
— не подвергаться пучению;
— не допускать просадок и оползней;
— не размываться и не растворяться грунтовыми водами.
В соответствии с нормами принята следующая классификация грунтов:
— скальные – каменные породы, залегающие в виде сплошного массива, образующего подобие сухой кладки;
— крупнообломочные – несвязные грунты, содержащие свыше 50 % обломков скальных пород;
— песчаные – сыпучие в сухом состоянии, не обладающие свойством пластичности;
— глинистые – связные грунты, обладающие пластичностью;
— лессовые – глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц и наличием крупных пор, видимых невооруженным глазом.
Под действием нагрузки от здания грунты в основании испытывают сжимающие напряжения и, уплотняясь, вызывают осадку здания.
Скальные грунты являются практически несжимаемыми.
Крупнообломочные и песчаные грунты обладают небольшой и быстро протекающей сжимаемостью, которая заканчивается с возведением здания.
Уплотнение глинистых грунтов происходит в течение двух-трех лет.
Для выбора надежного основания на отведенном под строительство участке производят инженерно-геологические и гидрогеологические исследования (рис. 3).
Рис. 3. Профиль геологического разреза:
УВГВ – уровень высоких грунтовых вод; УНГВ – уровень низких грунтовых вод.
При гидрогеологическом исследовании определяют положение уровня грунтовых вод. В случае расположения грунтовых вод в зоне фундаментов грунтовые воды подвергают химическому анализу.
В случаях, когда грунты в природном состоянии неспособны служить надежным основанием, прибегают к их искусственному усилению.
Фундамент – это подземная конструкция, воспринимающая всю нагрузку от здания и передающая ее на грунт.
Типы фундаментов представлены на рисунке 4.
Рис. 4. Типы фундаментов:
а – ленточный из бутового камня; б – ленточный монолитный; в – ленточный из сборных элементов; г, д – столбчатые; е – в виде монолитной железобетонной плиты;
ж, з – на забивных сваях;
1– природный камень; 2 – арматура; 3 – опалубка; 4 – раствор; 5 – фундаментные блоки;
6 – блоки-подушки; 7 – кирпичный столб; 8 – железобетонные перекрестные ленты;
9 – колонны; 10 – забивные сваи; 11 – ростверк; 12 – грунт.
Фундаменты должны обладать достаточной прочностью, устойчивостью, долговечностью, быть экономичными. По роду материалов бывают фундаменты железобетонные, бетонные, деревянные, стальные и комбинированные
По характеру работы под нагрузкой фундаменты делят на жесткие – бутовые, бутобетонные и бетонные, и гибкие – железобетонные.
Основными типами фундаментов являются (рис. 4):
— ленточные – располагаемые по всей длине наружных и внутренних стен;
— столбчатые – располагаемые под отдельно стоящие опоры;
— сплошные – представляющие собой монолитную железобетонную плиту под всей площадью здания;
— свайные – в виде свай, погруженных в грунт.
Нижняя плоскость ленточного и столбчатого фундамента, опирающаяся на основание, называется подошвой фундамента. Верхняя плоскость фундамента называется обрезом. Расстояние от планировочной поверхности земли до уровня подошвы называется глубиной заложения фундамента.
Сборные ленточные фундаменты выполняются из железобетонных блоков-подушек и бетонных блоков (рис. 5).
Рис. 5. Элементы сборных бетонных и железобетонных фундаментов:
а – бетонный блок; б – блок-подушка
В случае расположения грунтовых вод менее 2 метров от нижней границы промерзания грунта подошву фундамента располагают ниже глубины промерзания грунта.
Глубина заложения фундаментов под внутренние стены и столбы отапливаемых зданий принимается независимо от глубины промерзания грунта, но не менее 0,5 метра.
Связь между сборными фундаментами продольных и поперечных стен осуществляется перевязкой блоков.
Сборные ленточные фундаменты могут устраиваться непрерывными и прерывистыми (рис. 6).
Рис. 6. Сборные ленточные фундаменты непрерывные:
1 – бетонные блоки; 2 – железобетонные блок-подушки; 3 – заполнение раствором.
Столбчатые фундаменты под кирпичные столбы могут выполняться бутовыми, бетонными и железобетонными, а также сборными в виде железобетонных блоков-подушек или фундаментных железобетонных плит.
Под сборные железобетонные колонны применяют железобетонные фундаменты типа стакана.
Располагают столбчатые фундаменты в углах здания и в местах пересечения стен. Пролеты между столбами перекрываются железобетонными фундаментными балками (рис. 7).
Столбчатые фундаменты в основном применяют в промышленном и сельском строительстве; в гражданском строительстве их устраивают, как правило, для малоэтажных зданий и сооружений, при незначительных нагрузках на фундаменты.
Рис. 7. Столбчатый фундамент под стены:
1 – железобетонная фундаментная балка; 2 – подсыпка; 3 – отмостка; 4 – гидроизоляция;
5 – элементы сборного фундамента.
Свайные фундаменты применяют при слабых грунтах, залегающих на значительную глубину.
По характеру работы в грунте сваи подразделяются на сваи-стойки и сваи висячие.
Сваи, проходящие через слабые слои грунта и опирающиеся своими нижними концами на прочный грунт, называются сваями-стойками, а сваи, не достигающие прочного грунта, а лишь уплотняющие слабые слои, называются висячими (рис. 8).
. 
Рис. 8. Сваи-стойки и сваи висячие:
1 – сваи; 2 – ростверк.
Висячие сваи воспринимают нагрузку от здания за счет сил трения, возникающих между их боковой поверхностью и грунтом.
По способу погружения в грунт сваи подразделяются на забивные, изготавливаемые заранее и погружаемые в грунт специальными механизмами путем забивки, и набивные, изготавливаемые путем предварительного устройства буровых скважин и последовательного заполнения их бетоном.
Устройство свайных фундаментов под здания взамен ленточных позволяет значительно уменьшить объемы земляных работ и сократить расход бетона. При возведении гражданских зданий сваи располагают под несущими стенами (наружными и внутренними).
Подвальное помещение также можно отнести к разновидности заглубленного фундамента. Подвальным считается этаж, у которого уровень пола помещений ниже уровня планировочной отметки земли более чем на половину их высоты. Высоту подвала принимают равной 1,9. 2,2 м.
Подвалы должны обладать достаточной устойчивостью против горизонтального давления земли, а при отапливаемых подвалах – и надлежащими теплозащитными качествами.
Внутренние стены подвалов обычно выполняют такими же, как и внутренние наземные.
Подвальные этажи должны быть защищены от грунтовой сырости и грунтовых вод в случае расположения их уровня в зоне подвала. Защита от грунтовой сырости осуществляется устройством горизонтальной и вертикальной гидроизоляции (рис. 9).
В целях защиты основания от увлажнения поверхностными водами по всему периметру здания с наружной стороны устраивается водонепроницаемая отмостка шириной не менее 0,5 метра с уклоном от здания.
Рис. 9. Гидроизоляция подвалов:
а – от грунтовой сырости; б, в – от грунтовых вод;
1 – горизонтальная гидроизоляция; 2 – обмазка горячим гудроном; 3 – глиняный замок;
4 – бетонная подготовка; 5 – выравнивающий слой раствора; 6 – гидроизоляционный ковер, 7 – слой бетона, уравновешивающий напор воды; 8 – монолитная железобетонная плита;
9 – окраска мастикой; 10 – защитная кирпичная стенка.
Стены
Стены наружные и внутренние являются в здании вертикальными ограждениями. Наружные стены служат для ограждения помещений от внешней среды и обеспечивают в них необходимый температурный и влажностный режим. Внутренние стены разделяют здание на отдельные помещения.
Часто стены выполняют и несущие функции. В зависимости от этого их подразделяют на несущие, самонесущие и ненесущие (навесные).
Несущие стены воспринимают нагрузки от перекрытий и крыши и вместе с собственным весом передают их фундаментам. Эти стены выполняют из кирпича или блоков из легких бетонов при строительстве небольших бескаркасных зданий, а также зданий с неполным каркасом.
Самонесущие стены опираются на фундаменты, но несут нагрузку только от собственного веса. Такие стены выполняют из навесных панелей, блоков и кирпича, а их вес и давление от ветра передаются на фундаменты через фундаментные балки.
Ненесущие или навесные стены являются только ограждениями и опираются в каждом этаже на другие элементы здания
Стены зданий должны удовлетворять следующим основным требованиям: статическим, противопожарным, теплотехническим, экономическим.
По роду материала стены можно подразделить на каменные, деревянные и другие, в том числе и из синтетических материалов.
По конструкции и способу возведения каменные стены делятся на кладки из мелких или крупных камней (кирпич, блок), монолитные и крупнопанельные.
Стены из мелких камней по структуре делятся на сплошные, выполняемые из полнотелого, пустотелого или легкого кирпича, и облегченные, включающие слои из других, менее теплопроводных материалов.
Кирпичная стена толщиной 25 см (в один кирпич) способна нести любую равномерно распределенную нагрузку. Для расчетной температуры наружного воздуха минус 30°С (большинство районов центральной части России) наружные стены, выложенные сплошной кладкой из полнотелого кирпича, должны иметь толщину 64 см (2,5 кирпича). Чтобы сократить расход кирпича, уменьшить массу стен и нагрузку на фундаменты, наружные стены выкладывают либо из пустотелого кирпича, либо полнотелого, но с образованием пустот, колодцев, уширенных швов, применяя эффективные утеплители, теплые кладочные и штукатурные растворы. Применение сплошной кладки из полнотелого кирпича толщиной более 38 см (1,5 кирпича) экономически нецелесообразно. Неэкономичной оказывается стена, выложенная сплошной кладкой из полнотелого кирпича.
Кирпичные стены имеют большую тепловую инерционность: они медленно прогреваются и также медленно остывают. Причем эта инерционность тем больше, чем толще стена и больше ее масса. В кирпичных домах температура внутри помещений имеет незначительные суточные колебания и это является достоинством кирпичных стен.
Стены из мелких бетонных блоков по сравнению с кирпичными стенами имеют при тех же теплотехнических показателях меньшую толщину, вес и трудоемкость, но при этом и меньшую прочность. Это стены из легкобетонных или ячеистобетонных блоков.
Стены из природного камня используются при возведении стен неотапливаемых зданий или в южных районах нашей страны.
Кладкой называют конструкцию, выполняемую из отдельных камней, швы между которыми заполняются строительными растворами. Камни и блоки в стене должны располагаться горизонтальными рядами и в ряду должны отделяться вертикальными швами – продольными и поперечными. Вертикальные швы в смежных рядах не должны совпадать. Такое несовпадение называется перевязкой швов (рис. 10).
Рис. 10. Сплошная кирпичная кладка:
Перевязка обеспечивает совместную работу камней в стене и равномерное распределение нагрузки. Поперечная перевязка осуществляется при помощи камней, уложенных длинной стороной поперек стены (тычками); продольная перевязка при помощи камней, уложенных вдоль стены (ложками).
Растворы для заполнения швов применяются известковые, сложные или цементные.
Монолитные стены выполняются путем укладки бетонной смеси в специальную форму – опалубку, которая по мере возведения стен передвигается по высоте, а иногда и по длине стены.
Монолитные стены из легких бетонов обладают хорошими эксплуатационными качествами: они почти не уступают кирпичным в прочности и долговечности, но зато легче их, менее теплопроводны и на 40-60 % дешевле. Строительство дома монолитным способом превращает его в единый блок, работающий как пространственная структура, в которой не обязательна соосность несущих стен по высоте. Дом состоит как бы из сот, объединенных в единую систему.
Основное преимущество монолитного строительства – это возможность создания свободных планировок с большими пролетами и необходимой высотой потолка. Еще один плюс данной технологии – формирование любых криволинейных форм, которые расширяют палитру архитекторов при создании уникальных образов зданий.
Стены, выполненные с помощью монолитного строительства, практически не имеют швов, и, соответственно, не возникает проблем с герметизацией стыков. Это тоже повышает показатели тепло- и звуконепроницаемости. А в сочетании с использованием эффективных утеплителей позволяет улучшить режим эксплуатации дома в зимнее время, снизить массу и объем ограждающих конструкций (толщина стен и перекрытий существенно уменьшается). В результате монолитные здания оказываются на 15-20 % легче кирпичных. Если нормативный срок эксплуатации современных панельных домов – 50 лет, то построенных по монолитной технологии – не менее 200 лет.
Крупнопанельными называются стены из отдельных крупноразмерных плит заводского изготовления, называемых стеновыми панелями.
Наружные стены крупнопанельных зданий состоят из панелей, размер которых по высоте равен одному или двум этажам, а по ширине — одной или двум комнатам. Панели могут быть глухими (без проёмов), с оконными или дверными проёмами. По конструкции различают стеновые панели однослойные (сплошные) и многослойные (слоистые). Однослойные панели изготовляются из материалов, обладающих теплоизоляционными свойствами и одновременно способных выполнять несущие функции, например из лёгкого бетона, ячеистых бетонов, керамических пустотелых камней и т. п. Слоистые стеновые панели делаются двухслойными или трёхслойными; толщина их зависит от климатических условий района строительства и физико-технических свойств материалов, применяемых для утепляющего слоя и для наружных (несущих) слоев.
Панельный дом строится по принципу конструктора: на стройплощадку подводятся уже готовые детали будущего дома, из которых «составляют» жилой дом.
Такая технология строительства обуславливает стандартную планировку. Стандартная планировка предполагает строго определенное количество и площадь помещений в квартире. Один вариант панельного дома копируется тысячами, отсюда так называемые «серии» домов.
Панельное домостроение после успешного старта в массовом строительстве пятиэтажных домов в 50-60-х годах практически перестала применяться после перехода массового строительства на возведение домов повышенной этажности.