Культурно-оздоровительный комплекс в городе Алматы

- особые сочетания  нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной  из особых нагрузок.

3.4 Несущие  конструктивные элементы зданий

3.4.1 Общие понятия  о конструктивных элементах зданий

Несущие конструкции, конструктивные элементы здания или сооружения, воспринимающие основные нагрузки (напор ветра, вес снега, находящихся в здании людей, оборудования, давление грунта на подземные части здания и т. п.). По характеру этих нагрузок различают Несущие конструкции: работающие на сжатие (колонны) отдельные опоры, фундаменты, стены, несущие стеновые панели и др.); работающие преимущественно на изгиб (панели и балки перекрытий, стропильные и мостовые фермы, ригели рам и др.); работающие в основном на растяжение (мембраны, ванты, подвески, оттяжки и т. д.). В зависимости от геометрической формы Несущие конструкции подразделяют на линейные (балки, колонны, стержневые системы); плоскостные (плиты, панели, настилы); пространственные (оболочки, своды, объёмные элементы). Несущие конструкции здания (сооружения) в совокупности образуют его несущий остов, который должен обеспечивать пространственную неизменяемость, прочность, жёсткость и устойчивость здания (сооружения).

Конструктивная  схема многоэтажного здания:

1 - фундамент, 2 - стены подвала, 3 - гидроизоляция, 4 - приямок, 5 - отмостка, 6 - перемычки, 7 - наружные стены, 8 - облицовка, 9 - обрешетка кровли, 10 - стропила, 11 - карниз, 12 - чердачное перекрытие, 13 - внутренние стены, 14 - лестничные площадки, 15 - лестничные марши, 16 -санитарно-технические блоки, 17 - вентиляционный блок, 18 - перегородки, 19 - междуэтажное перекрытие, 20 - ригели каркаса, 21 - колонны каркаса, 22 -перекрытие над подвалом.

 

3.4.2 Перекрытие

Перекрытия  совмещают ограждающие и несущие  функции. Междуэтажные перекрытия (19) разделяют в здании смежные по высоте помещения. Перекрытия (22) над подвалом называют цокольными, а над верхним этажом - чердачными (12). Перекрытия обычно выполняют из сборных железобетонных плит - настилов или панелей. В малоэтажных домах перекрытия устраивают иногда из деревянных балок, к которым прикрепляют детали потолка из фанеры, древесностружечных плит или гипсокартонных листов.

3.4.3 Фундамент

Фундаменты  представляют собой опорную часть, через которую передается нагрузка от здания на грунт - основание. Основание называют естественным, когда грунт под подошвой фундамента находится в состоянии его природного залегания; если грунт предварительно искусственно укрепляют, то такое основание называют искусственным. Фундаменты подвержены воздействию грунтовых вод, нередко "агрессивных, и переменной температуры. Поэтому для возведения фундаментов применяют материалы, обладающие высокой прочностью, водо- и морозостойкостью: железобетон, бетон, бутовый камень. В массовом строительстве фундаменты под стены зданий сооружают, как правило, сборными: из железобетонных подушек и блоков. Обычно фундаменты, имеющие плоскую подошву, подразделяются на ленточные (1), которые закладывают под стене, или столбчатые - под отдельно стоящие колонны или столбы. Фундаменты могут быть свайные, когда здание опирается на погруженные в грунт деревянные, бетонные или железобетонные сваи.

Ленточные фундаменты устраивают под зданиями стенового  типа или каркасного типа,  когда  необходимо устройство перекрестных фундаментных лент. Ленточные фундаменты целесообразно устраивать в тех случаях, когда их ширина оставляет возможность отрывки отдельных траншей для параллельных стен.

Столбчатые  фундаменты устраивают под отдельные  столбы, колонны каркаса зданий или под стены бесподвальных легких зданий. Под железобетонные колонны одноэтажных промышленных зданий, в основном, применяют монолитные ступенчатые фундаменты стаканного типа, а для металлических колонн одноэтажных или многоэтажных зданий фундаменты  с выпуском анкерных болтов.

Схема столбчатого  фундамента.1 - горизонтальная гидроизоляции; 2 - ростверки; 3 – песчаная подушка.

 

3.4.4 Стены

Стены по назначению и расположению в здании подразделяются на наружные и внутренние. Наружные стены (7) ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий, внутренние (13) - отделяют одни помещения от других. Как наружные, так и внутренние стены воспринимают ветровые нагрузки на здание, обеспечивают звуко- и теплоизоляцию помещений.

Стены бывают несущими, самонесущими и ненесущими. Несущие стены (7) и (13) воспринимают не только собственную силу тяжести, но и нагрузки от других конструкций (перекрытий, крыш, лестниц). Самонесущие стены передают на фундаменты только собственную силу тяжести и ветровую нагрузку, На такие стены не опираются перекрытия или другие конструкции здания. Стены, которые только ограждают помещения зданий от внешнего пространства и передают собственную силу тяжести в пределах каждого этажа на другие несущие конструкции здания, называют ненесущими.

Такие же стены, навешиваемые на вертикальные конструкции  каркаса здания, принято называть навесными.

Верхняя часть  наружной стены, выступающая за плоскость  стены, называется карнизом (11). Вынос  карниза, т. е. расстояние от стены до края карниза, назначают по проекту. При этом учитывают необходимость защиты стен от воды, стекающей с крыши, и архитектурные особенности здания.

3.4.5 Колонны

Колонна в архитектуре - конструктивный элемент, употребляемый  в качестве звена между основанием сооружения и его частями.

Колонной называется вертикальный стержень, работающий на сжатие и передающий давление на фундамент (или на нижележащие части сооружения, если колонна многоярусная). Колонна  состоит из трех частей: стержня (или  ствола), башмака (или базы) и оголовка.

Колонны широко применяются во всех видах сооружений; в промышленном строительстве - в  качестве элементов каркаса цехов  и опор рабочих площадок, в гражданском  строительстве - в качестве вертикальных элементов каркасов многоэтажных зданий и опор большепролетных покрытий, в мостостроении - для опор эстакад и т. д.

Металлические колонны, как правило, выполняют  из стали. Алюминиевые сплавы в сжатых элементах работают плохо из-за малого модуля упругости Е. Поэтому колонны  из алюминиевых сплавов применяют в исключительных случаях (например, в сборно-разборных конструкциях, при строительстве в труднодоступных районах и т. п.). Колонны из чугунных труб, которые ранее широко использовались, в настоящее время не употребляются.

Стальные колонны  можно классифицировать по нескольким признакам: по характеру работы - центрально- и внецентренно-сжатые ; по конструктивной форме - постоянного сечения и ступенчатые , последние применяются в цехах с кранами грузоподъемностью более 20 т; в) по типу сечения - сплошные и сквозные.

Элементами  внутреннего каркаса зданий с  несущими наружными кирпичными стенами  могут служить железобетонные колонны  и кирпичные столбы.

3.4.6 Фермы

Фермой называют систему стержней, соединенных между  собой в узлах и образующих геометрически неизменяемую конструкцию.  

Строительные  фермы – основной элемент конструкции  при строительстве быстровозводимых сооружений и зданий. Представляет собой конструкцию стержневого  типа, основанную на геометрии треугольной  формы. Благодаря этому свойству нагрузка распределяется оптимально по все ферме, тем самым повышая жесткость и прочность.

В основе геометрии  любой фермы заложен треугольник, так как это наиболее жесткая  с точки зрения строительства  геометрическая фигура. К тому же на изготовление треугольных конструкций расходуется наименьшее количество материала.

При небольшой  массе строительные фермы способны выдерживать огромные напряжения, поэтому  их активно используют при возведении промышленных, спортивных и прочих объектов.

Фермы являются несущим элементом крыш, перекрытий, пролетов и эстакад. Они представляют собой готовые к установке конструкции, что минимизирует время, необходимое для их монтажа. Именно поэтому строительные фермы всегда используются там, где строятся быстровозводимые здания.

При выборе ферм необходимо ориентироваться на нагрузки, которые в дальнейшем будет испытывать конструкция, и уже на основе этого подбирать материал для их изготовления.

Минимальное время  на монтаж и установку строительной фермы во многом и определяет оперативность возведения постройки.

Строительная  ферма, являясь несущим элементом, широко используется при производстве пролетов зданий, эстакад, крыш и перекрытий различного назначения. При подборе  фермы должны учитываться будущие  нагрузки на изделие, материал из которого планируется изготовление.

Стальные фермы выполняют  из спаренной угловой стали, скрепляемой  в узлах сварными швами с помощью  стальных пластинок (фасонок). Стальные фермы бывают полигональные, треугольные  либо с параллельными поясами.

Существуют следующие виды ферм:

 

1). Дуговая ферма.

 

2). Треугольная ферма.

 

 

3). Плоская ферма. 

   

                                 

4). Квадратная ферма.

 

Несущие конструкции  покрытий из сборного железобетона:

а — балки  двухскатные;

б — балки  односкатные;

в — фермы  сегментные;

г — ферма   арочная;  

д — ферма  с  параллельными поясами;

е — ферма  полигональная.

 

3.4.7 Лестницы

Лестницы служат для сообщения между этажами. Располагают лестницы в помещениях с несущими стенами (лестничных клетках). Часть лестницы между площадками называется маршем (15). В лестничных клетках в большинстве случаев располагают также лифты.

3.4.8 Крыша

Крыша совмещает  ограждающие и несущие функции и служит для защиты здания от атмосферных осадков и удаления их за его пределы. Она обычно состоит из стропил (10), к которым прикреплена обрешетка 9 кровельного покрытия. В качестве покрытия, называемого кровлей, используют асбестоцементные листы, черепицу, толь, рубероид, кровельную сталь. В некоторых зданиях делают покрытия, в которых совмещены функции крыши и потолка. При этом кровлю из рулонных материалов, керамических или бетонных плиток настилают по утепленному покрытию верхнего этажа. Такое покрытие называют бесчердачным. Чердачные крыши делают также из сборных железобетонных плит-панелей.

3.5 Ограждающие  конструктивные элементы зданий

3.5.1 Общие понятия  об ограждающих конструктивных  элементах зданий

Ограждающие конструкции зданий и сооружений, строительные конструкции (стены, перекрытия, покрытия, заполнения проёмов, перегородки и т.д.), ограничивающие объём здания (сооружения) и разделяющие его на отдельные помещения. Основное назначение Ограждающие конструкций  защита (ограждение) помещений от температурных воздействий, ветра, влаги, шума, радиации и т.п., в чём состоит их отличие от несущих конструкций, воспринимающих силовые нагрузки; это отличие условно, т.к. часто ограждающие и несущие функции совмещаются в одной конструкции (стены, перегородки, плиты перекрытий и покрытий и др.). Ограждающие конструкции разделяют на внешние (или наружные) и внутренние. Внешние служат главным образом для защиты от атмосферных воздействий, внутренние) в основном для разделения внутреннего пространства здания и звукоизоляции.

3.5.2 Витражное  остекление

Стеклянные  фасады – это деталь, которая  формирует первое впечатление, несмотря на то, что архитектура включает в себя множество других составляющих.

В связи с  этим именно остекление фасадов занимают важное место в архитектурном строительстве. В последнее время, алюминиевые фасады входят в моду. Это своеобразная конструкция, состоящая из ригелей и стоек, которые обеспечивают опору при весовых и ветровых нагрузках. Без неё невозможно остекление фасадов. Прижимные планки, расположенные снаружи, приспособлены для стабильной фиксации стеклопакета – части данной конструкции, предоставляющие прозрачность, которую обеспечивают зданию фасады стеклянные.

Материал, с  помощью которого осуществляется фасадное остекление, делает срок эксплуатации таких конструкций, как стеклянные фасады, максимально долгим, ведь алюминиевые конструкции не меняют свойств под влиянием влажности или солнечных лучей.

Это легкий материал, позволяющий проще осуществлять остекление фасадов и монтаж витражей. Алюминиевые фасады не подвергаются коррозии

Фасадные профили  обладают одинаковой лицевой шириной, равной 50 – 60 мм.

Остекление  зданий  при использовании фасадных алюминиевых профилей.

 

3.5.3 Стеклянные  козырьки и навесы

Стеклянные козырьки – это сравнительно новое архитектурное решение, которое стало возможно только на нынешнем этапе развития технологий конструкций в строительстве. Используют данные конструкции не только в плане архитектуры. Материал, из которого изготовлены козырьки – это высокопрочное и безопасное стекло, которое выдерживает большие нагрузки.

Стеклянные  козырьки являются очень важным и  необходимым дополнением к зданию. Они придают зданию стиль и  выглядят очень изящно, в отличие  от металлических аналогов. При этом они прочны, долговечны и надёжны. Благодаря стеклянному козырьку архитекторы и дизайнеры получили возможность придать постройке воздушности и легкости.

Стекло, из которого изготавливаются стеклянные козырьки, имеет массу цветов и фактур, а  также обладает свойствами задерживать спектр ультрафиолетового излучения и даёт возможность создать разные уровни светопропускания, за счёт чего вписывается в любую архитектурную или дизайнерскую концепцию.

 

Формы стеклянных козырьков.

 

Важнейшим же функциональным и декоративным элементом планарного фасада выступает несущая металлическая конструкция в виде фермы или вантовой фермы из стали или алюминия. Наиболее эффективной является система креплений на нержавеющих коннекторах – «спайдерах». Планарное остекление можно применять для крыш, навесов, стеклянных козырьков, стен, внутренних перегородок, двойных фасадов.