Внешние воздействия на здания и сооружения. Нагрузки и воздействия на стальные конструкции многоэтажные здания. Требования к зданиям

Постоянные нагрузки

Временные нагрузки

Факторы, воздействующие на здания и сооружения делят на:

Внешние воздействия (природные и искусственные: радиация, температура, воздушные потоки, осадки, газы, химические вещества, грозовые разряды, радиоволны, электромагнитные волны, шум, звуковые колебания, биологические вредители, давление грунта, морозное пучение, влага, сейсмические волны, блуждающие токи, вибрации);

Внутренние (технологические и функциональные: нагрузки постоянные и временные, длительные и кратковременные от собственного веса, оборудования и людей; технологические процессы: удары, вибрации, истирания, пролив жидкости; колебания температуры; влажность среды; биологические вредители).

Все эти факторы приводят к ускоренному механическому, физико-химичекому разрушению, в том числе и к коррозии, что приводит к снижению несущей способности отдельных конструкций и всего здания в целом.

Ниже приведена схема влияния внешних и внутренних факторов на здания и сооружения.

При эксплуатации сооружений различают: силовые воздействия нагрузок, агрессивное воздействие окружающей среды.

Агрессивная среда – среда, под влиянием которой изменяется структура свойства материалов, что приводит к снижению прочности.

Изменение структуры и разрушение называется коррозией. Вещество, способствующее разрушению и коррозии – стимулятор. Вещество, затрудняющее разрушение и коррозию – пассиваторы и ингибиторы коррозии.

Разрушение строительных материалов носит различный характер и зависит от взаимодействия химической, электрохимической, физической, физико-химической среды.

Агрессивные среды делятся на газовые, жидкие, твердые.

Газовые среды: это такие соединения как сероуглерод, углекислый, сернистый газ. Агрессивность данной среды характеризуется концентрацией газов, растворимостью в воде, влажностью и температурой.

Жидкие среды: это растворы кислот, щелочей, солей, масло, нефть, растворители. Коррозионные процессы в жидких средах протекают более интенсивно, чем в других.

Твердые среды: это пыль, грунты. Агрессивность данной среды оценивается дисперсностью, растворимостью в воде, гигроскопичностью, влажностью окружающей среды.

Характеристика агрессивной среды:

Сильно агрессивные – кислоты, щелочи, газы – агрессивные газы и жидкости в производственных помещениях;

Средне агрессивные – атмосферный воздух и вода с примесями – воздух с повышенной влажностью (более 75%);

Слабо агрессивные – чистый атмосферный воздух – незагрязненная вредными примесями вода;

Неагрессивные – чистый, сухой (влажностью до 50%) и теплый воздух – атмосферный воздух в сухих и теплых климатических районах.

Воздействие воздушной среды: в атмосфере содержится пыль, грязь, разрушающие здания и сооружения. Загрязнение воздуха в сочетании с влагой приводит к преждевременному износу, растрескиванию и разрушению строительной конструкции.

Вместе с тем в чистой и сухой атмосфере бетон и другие материалы могут сохраняться сотни лет. Наибольшими интенсивными загрязнителями воздуха являются продукты сгорания различных топлив, поэтому в городах, промышленных центрах металлические конструкции коррозируют в 2-4 раза быстрее, чем в сельской местности, где меньше сжигается угля и топлива.

К основным продуктам сгорания большинства видов топлива относятся CO 2 , SO 2 .

При растворении СО 2 в воде образуется углекислота. Это конечный продукт сгорания. Она разрушающе воздействует на бетон и другие строительные материалы. При растворении SO 2 в воде образуется серная кислота.

В дымах накапливается более 100 видов вредных соединений (HNO 3 , H 3 PO 4 , смолистые вещества, несгорающие частицы топлива). В приморских районах в атмосфере находится хлориды, соли серной кислоты, что при влажном воздухе увеличивает агрессивность воздействия на металлические конструкции.

Воздействие грунтовых вод: грунтовые воды представляют собой раствор с изменяющейся концентрацией и химическим составом, что отражается на степени агрессивности его воздействия. Вода в грунте постоянно воздействует с минералами и органическими веществами. Устойчивое обводнение подземных частей здания при перемещении грунтовых вод усиливает коррозию конструкции и выщелачивание извести в бетоне, снижает прочность основания.

Выделяют общекислотную, выщелачивающую, сульфатную, магнезиальную, углекислотную агрессивность грунтовых вод.

Наиболее существенное воздействие оказывают следующие факторы:

· Воздействие влаги: как показал опыт эксплуатации зданий, наибольшее влияние на износ конструкций оказывает влага. Поскольку фундаменты и стены старых реконструированных зданий выполнены в основном из разнородных каменных материалов (известняк, красный кирпич, известковые и цементные растворы) с пористо-капиллярной структурой, при контакте с водой они интенсивно увлажняются, зачастую изменяют свои свойства и в экстремальных случаях разрушаются.

Основным источником увлажнения стен и фундаментов является капиллярный подсос, который приводит к повреждениям конструкций в процессе эксплуатации: разрушению материалов в результате промерзания; образованию трещин из-за набухания и усадки; потере теплоизоляционных свойств; разрушению конструкций под воздействием агрессивных химических веществ, растворенных в воде; развитию микроорганизмов, вызывающих биологическую коррозию материалов.

Процесс санации зданий и сооружений не может быть ограничен обработкой их биоцидным препаратом. Должна быть реализована комплексная программа мероприятий, состоящая из нескольких стадий, а именно:

Диагностика (анализ тепловлажностного режима, ренгеноскопический и биологический анализ продуктов коррозии);

Сушка (при необходимости) помещений, если речь идет о подземных сооружениях, например, подвалах;

Устройство отсечной горизонтальной гидроизоляции (при наличии подсоса почвенной влаги);

Очистка, при необходимости, внутренних поверхностей от высолов и продуктов биологической коррозии;

Лечащая обработка противосолевыми и биоцидными препаратами;

Заделка трещин и протечек специальными гидропломбирующими составами и последующая обработка поверхностей защитными гидроизолирующими препаратами;

Производство отделочных работ.

· Воздействие атмосферных осадков: атмосферные осадки, проникая в грунт, превращаются либо в парообразную, либо в гигроскопическую влагу, удерживающуюся в виде молекул на частицах грунта молекулярными илами, либо в пленочную, поверх молекулярной, либо в гравитационную, свободно перемещающуюся в грунте под действием сил тяжести. Гравитационная влага может доходить до грунтовой воды и, сливаясь с ней, повышать ее уровень. Грунтовая вода, в свою очередь, вследствие капиллярного поднятия перемещается вверх на значительную высоту и обводняет верхние слои грунта. В некоторых условиях капиллярная и грунтовая воды могут сливаться и устойчиво обводнять подземные части сооружений, в результате чего усиливается коррозия конструкций, снижается прочность оснований.

· Воздействие отрицательной температуры: некоторые конструкции, например, цокольные части, находятся в зоне переменного увлажнения и периодического замораживания. Отрицательная температура (если она ниже расчетной или не приняты специальные меры для защиты конструкций от увлажнения), приводящая к замерзанию влаги в конструкциях и грунтах оснований, разрушающе действует на здания. При замерзании воды в порах материала объем ее увеличивается, что создает внутренние напряжения, которые все возрастают вследствие сжатия массы самого материала под влиянием охлаждения. Давление льда в замкнутых порах весьма велико – до 20 Па. Разрушение конструкций в результате замораживания происходит только при полном (критическом) влагосодержании, насыщении материала. Вода начинает замерзать у поверхности конструкций, а поэтому разрушение их под воздействием отрицательной температуры начинается с поверхности, особенно с углов и ребер. Максимальный объем льда получается при температуре – 22С о, когда вся вода превращается в лед. Интенсивность замерзания зависит от объема пор. Камни и бетоны с пористостью до 15% выдерживают 100-300 циклов замораживания. Уменьшение пористости, а следовательно, и количество влаги повышает морозостойкость конструкций. Из сказанного следует, что при замерзании разрушаются те конструкции, которые увлажняются. Защитить конструкции от разрушения при отрицательных температурах – это прежде всего защитить их от увлажнения. Промерзание грунтов в основаниях опасно для зданий, построенных на глинистых и пылеватых грунтах, мелко- и средне-зернистых песках, в которых вода по капиллярам и порам поднимается над уровнем грунтовых вод и находится в связанном виде. Повреждения зданий из-за промерзания и выпучивания оснований могут произойти после многих лет и эксплуатации, если будут допущены срезка грунта вокруг них, увлажнение оснований и действие факторов, способствующих их промерзанию.

· Возведение технологических процессов: каждое здание и сооружение проектируется и строится с учетом взаимодействия предусматриваемых в нем процессов; однако из-за неодинаковой стойкости и долговечности материалов конструкций и различного влияния на них среды износ их неравномерен. В первую очередь разрушаются защитные покрытия стен и полы, окна, двери, кровля, затем стены, каркас и фундаменты. Сжатые элементы больших сечений, работающие при статических нагрузках, изнашиваются медленнее, чем изгибаемые и растянутые, тонкостенные, которые работают при динамической нагрузке, в условиях высокой влажности и высокой температуры. Износ конструкций под действием истирания – абразивный износ полов, стен, углов колонн, ступеней лестниц и других конструкций бывает весьма интенсивным и поэтому сильно влияющим на их долговечность. Он происходит под действием, как природных сил (ветров, песчаных бурь), так и вследствие технологических и функциональных процессов, например из-за интенсивного перемещения больших людских потоков в зданиях общественного назначения.

Описание объекта

Таблица 1.1

Секционные жилые дома

Коридорные жилые дома. В коридорных жилых домах квартиры располагаются по обе стороны коридора. Такие дома могут быть квартирными для постоянного проживания и общежитиями и гостиницами для временного проживания. В коридорных домах вертикальными коммуникациями являются лестницы (при высоте дома до 5 этажей) и лестницы с лифтами для домов в 6 этажей и выше. Коридорная планировка позволяет более экономично использовать вертикальные коммуникации, обеспечивая увеличение количества квартир, приходящихся на лестницу и лифт, что особенно проявляется в домах повышенной этажности. Коридорные жилые дома имеют, как правило, меридианальную ориентацию, что позволяет выполнить требования по инсоляции. Коридоры в таких домах должны иметь достаточную ширину, освещенность и проветривание. Коридоры освещаются через оконные проемы с одного торца (при длине коридора до 24 м) и с двух торцов (при длине до 48 м). При большей длине устраиваются световые холлы на расстоянии не более 24 м друг от друга.

Галерейные жилые дома по планировке отличаются от коридорных тем, что входы в квартиры в таких домах устраиваются с поэтажных открытых коридоров-галерей, которые вынесены за наружную грань одной из продольных стен. Квартиры в галерейных домах расположены по одну сторону от галереи и, соответственно, имеют сквозное проветривание. Такой тип домов целесообразно строить в районах, где нужна защита жилых помещений от перегрева. Квартиры в галерейных домах примыкают к галереям своими подсобными помещениями. Вертикальный транспортный узел в галерейных домах примыкает к галереям или в торцах, или в средней части, при этом часто выносится за габариты жилого корпуса. В многоэтажных галерейных домах должно быть не менее двух узлов вертикального транспорта в виде эвакуационных лестниц.

3. Объемно-планировочные решения квартир, лестнично-лифтовых узлов, входных узлов

Расположение помещений заданных размеров и формы в одном здании или комплексе зданий, подчиненное функциональным, техническим, архитектурно-художественным и экономическим требованиям, называется объемно планировочным решением здания или комплекса зданий.

Помещения в здании в зависимости от их роли в выполнении основного функционального процесса делятся на:

Основные помещения, предназначенные для выполнения основных функций здания;

Подсобные (вспомогательные) помещения, предназначенные для выполнения вспомогательных функций, способствующих выполнению основного функционального;

Коммуникационные помещения, обеспечивающие связи между помещениями. Коммуникации бывают горизонтальными (коридоры, галереи, проходы, фойе, кулуары) и вертикальными (лестницы, лифты, эскалаторы, пандусы).

Требования к наружным стеновым панелям и их стыкам. Общие сведения о силовых воздействиях горизонтальных и вертикальных стыках наружных панельных стен

Любая конструкция должна удовлетворять требованиям:

Прочности,

Долговечности,

Минимальной деформативности,

Теплоизоляции,

Взаимодействия с внутренними несущими конструкциями здания

Архитектурно-декоративными свойствами

Связи между внешними слоями стен проектируют жесткими или гибкими.

Требования прочности удовлетворяют применением для внутренних слоев конструкций материалов с высокой прочностью на сжатие.Требование долговечности и трещиностойкости наружного слоя, которое удовлетворяется применением высоких классов или марок стенового материала по прочности на сжатие (см. выше), его соответствия требованиям к марке стенового материала по морозостойкости для каждого климатического Района Устойчивость. Совместную работу наружных и внутренних стен обеспечивают в кирпичных стенах перевязкой кладки стен, в бетонных панельных - бетонными дискретными шпоночными связями

Варианты устройства горизонтальных стыков панелей внутренних стен. Общие сведения о силовых воздействиях в этих стыках

Платформенные

Контактные;

Контактно - платформенные;

Монолитные платформенный

а - платформенные; б – контактные; в - контактно - платформенные; г - монолитные

Обеспечения изоляционных свойств панельных стен. Требование по теплозащите, влагонепроницаемости и воздухонепроницаемости стыков наружных панельных стен. Открытые, закрытые дренированные стыки. Область их применения

Наиболее ответственными и сложными по исполнению в конструкциях крупнопанельного здания являются стыки между панелями. Существует много различных решений, но ни одно из них не отвечает всем требованиям, предъявляемым к стыкам: по прочности (жесткая связь стеновых панелей между собой и с перекрытием), долговечности и герметичности, тепло- и звукоизоляции, простоте устройства и художественной выразительности. Конструктивные решения стыков могут быть классифицированы по следующим признакам: по устройству наружной зоны (открытые, с водоотбойной лентой и закрытые, защищенные цементным раствором и герметизирующими мастиками); по способу заделки (утепленные, с прокладкой эффективного утеплителя, и замоноличенные бетоном); по способу сопряжения (сварные, петлевые, болтовые самозаклинивающие или шпоночные Конструктивные решения стыков могут быть классифицированы по следующим признакам:

По способу сопряжения (сварные, петлевые, болтовые, самозаклинивающие или шпоночные),

По способу заделки (утепленные, с прокладкой эффективного утеплителя, и замонолич. бетоном),

Применяются стыки закрытого, дренированного и открытого типов.

По устройству наружной зоны (или по граням разрезки панелей),

Открытые и закрытые,

Дренированный стык применяется как вариант закрытого стыка защищенные цементным раствором и герметизирующими мастиками.

Выбор типа определяется конструкцией наружных стеновых панелей и климатическим районированием страны по расчетной зимней температуре и сопровождаемым ветром дождям. Правильный выбор типа стыков благоприятствует осушающему режиму наружных стен в процессе эксплуатации здания. Изоляционные свойства стыков обеспечиваются их лабиринтным сечением и упругим уплотнением наружных швов, компенсирующим тенденцию к раскрытию в зимнее время. Выпадение конденсата предотвращается осушающим режимом стены, поддерживаемым естественной вентиляцией через поры строительных материалов, и отводом проникшей за зону изоляции влаги. Конденсат стекает по декомпрессионным каналам в боковых гранях панелей и далее отводится из стены через дренажные отверстия в дренированных стыках или через открытые устья в открытых стыках.

21. Перекрытия зданий из крупноразмерных элементов. Назначение, требования к ним, классификация по местоположению и технологии возведения

Классификация крыш по материалу, по способу выполнения, по наличию пространства между кровлей и помещениями здания, по величине уклона кровли, по теплотехническим характеристикам, по виду кровли, по организации водосброса со здания

Крыша – это прочная часть здания, относящаяся к несущимся конструкциям, расположенная сверху и защищающая внутренние помещения от проникновения атмосферных осадков.

Крыша должна быть прочной и устойчивой, обладать гидро- и теплоизоляционными свойствами. При постройке следует обязательно учитывать противопожарные нормы. Кроме того, крыша – это украшение дома, она может полностью изменить его внешний вид – придать ему современный или старинный стиль, сделать его зрительно более высоким и воздушным или, наоборот, надежным и устойчивым.

Классификация по способу строения

Существуют два вида крыш: чердачные и совмещенные.

Чердачная крыша – это такая конструкция, которая состоит из наружной кровли и строительных ферм, которые её поддерживают. На балки обычно кладут обрешетку или настил. Уклон крыши может быть различным, он зависит от двух условий: материала, который используется для кровли, и климата природной зоны, в которой строится дом.

При большом количестве осадков скат крыши делают под углом 45° и более, а если преобладает сухая погода и сильные ветры, то уклон не должен превышать 30°. Когда для кровли применяются штучные материалы, то угол нельзя делать меньше 22°. Для рулонных материалов оптимальным будет угол от 5 до 25°, а для асбоцементных листов и черепицы - 25-35° и более. С увеличением уклона крыши возрастает расход материалов и ее общая стоимость.

Совмещенная крыша – это особый настил, выполняющий функции гидроизоляции, помещающийся на чердачном перекрытии и практически не имеющий уклона. Материалом для него служит нескольких слоев рубероида, промазанных битумной мастикой. Жидкость с него сливается по внутренним водостокам.

Классификация по уровню теплоизоляции

Крыши бывают теплыми и холодными. Наличие в конструкции чердака определяет их как теплые, так как его устройство обеспечивает теплоизоляцию, за счет воздушного пространства, образуемого поверхностью крыши, наружными стенами и перекрытием верхнего этажа. Он защищает здание от холода, обеспечивает проветривание и влагообмен различных элементов конструкции. Также его устройство существенно увеличивает надежность и срок службы дома, но общая стоимость строительства повышается, потому что чердак не входит в число жилых помещений.

В этом случае, можно организовать мансарду, которая представляет собой жилую комнату, расположенную прямо под кровлей, а её стенами являются боковые поверхности крыши. Расстояние от венца до пола мансардного помещения должно быть не менее 1,5 м. Таким образом, все внутреннее пространство используется для жилья.

Холодные крыши без чердака строят, как правило, над неотапливаемыми строениями, сараями и другими хозяйственными постройками. В их функции входит лишь непосредственная защита от атмосферных осадков.

Классификация по форме

Крыши бывают односкатные, двускатные, ломаные, вальмовые, шатровые и крестообразные. Скат – это плоскость крыши, расположенная под уклоном. Пересекаясь, они создают конек кровли. Угол, образованный скатами крыши и фронтона называется ендовой.

Односкатные – это крыши, имеющие одну наклонную поверхность. Они опираются на две стены разной высоты. Наклон, как правило, обращают к наветренной стороне, чтобы защитить дом от дождя и снега. Кроме того, односкатные крыши позволяют максимально использовать внутреннее пространство постройки.

Двускатные – это классический вариант для небольших коттеджей. Крыша образована двумя скатами, направленными в противоположные стороны.

Ломаные крыши возводятся при постройке дома с мансардой. Они представляют собой не два, а четыре ската, соединенных под тупым углом. Этот тип крыши часто применяется в индивидуальном строительстве.

Вальмовая – это четырехскатная крыша с треугольными скатами по торцовым сторонам.

Шатровые – это крыши с четырьмя скатами в виде одинаковых треугольников, сходящихся в одной точке.

Силовые нагрузки и воздействия на крыши. Требования к проектированию крыш. Слои, входящие в состав крыши и их назначение

Рис. 1. Внешние воздействия на покрытие

1-постоянные нагрузки (собственный вес); 2 - временные нагрузки (снег, эксплуатационные нагрузки); 3 - ветер - давление; 4 -ветер-отсос; 5, 9 - воздействие температур окружающей среды; 6 – атмосферная влага (осадки, влажность воздуха); 7 -химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе; 8 - солнечная радиация; 10 - влага, содержащаяся в воздухе чердачного пространства

Конструктивные элементы чердачных сборных железобетонных крыш. Их классификация по способу удаления воздуха из системы вытяжной вентиляции через конструкцию крыши, в зависимости от вида и способа гидроизоляции чердачного покрытия

Крыши из сборных железобетонных панелей бывают неэксплуатируемые и эксплуатируемые, бесчердачные и чердачные. Сборные железобетонные крыши устраивают шести типов: 1 - чердачные с гидроизоляцией мастичными или окрасочными составами (безрулонная кровля) (рис. 14, в, г), 2 - чердачные с кровлей из рулонных материалов; 3 - бесчердачные из однослойных панелей, выполненных из легких или ячеистых бетонов; 4 - бесчердачные из многослойных комплексных панелей, состоящих из двух железобетонных панелей, между которыми уложен эффективный теплоизоляционный материал; 5 - бесчердачные с несущими панелями из тяжелого бетона, по которым уложены плиты из эффективных утепляющих материалов; 6 - бесчердачные построечного исполнения многослойной конструкции с засыпным утеплителем и стяжкой под кровлю из рулонных материалов.

Организация водоотвода с крыши. Варианты создания уклона кровли плоских крыш

34.Эксплуатируемые крыши-террасы

Эксплуатируемая крыша устраивается и над чердачными и над бесчердачными покрытиями. Она может быть устроена над всем зданием или его частью. В современных многоэтажных жилых домах крышу часто используют как площадку для отдыха и других целей. В этом случае эксплуатируемая кровля носит название крыши-террасы. Пол крыш-террас проектируют плоским или с уклоном не более 1,5 %, а поверхность кровли под ним - с уклоном не менее 3 %. Для кровли принимают наиболее долговечные материалы (например, гидроизол). Число слоев рулонного ковра принимают на один больше, чем при неэксплуатируемой крыше. На поверхность ковра наносят слой горячей мастики, антисептированный гербицидами. Они защищают ковер от прорастания корней растений от семян и спор, заносимых на крышу ветром.

Конструкцию кровли крыш-террас выполняют аналогично обычным рулонным кровлям, но сверху устраивают дополнительные слои, которые служат полом. Пол делают горизонтальным из отдельных плит, укладываемых на слой гравия или крупнозернистого песка. Плиты могут быть железобетонными, из природного камня, керамики. Слой гравия служит для защиты рулонного ковра, дренажа и отвода воды к водосточным воронкам, которые в этом случае делают с плоской крышкой-решеткой. Пол устраивают монолитным с небольшим уклоном (асфальтобетонным, мозаичным, цементным). Отвод воды происходит по наружной поверхности пола к ендове, где устанавливают водосточные воронки.

35. Классификация лестниц по назначению, расположению, материалу, по форме в плане, количеству маршей и площадок, размерам конструктивных элементов, по технологии возведения

По назначению различают лестницы: основные или главные - для повседневной эксплуатации, вспомогательные - запасные, пожарные, аварийные, служебные, служащие ля аварийной эвакуации, сообщения с чердаком или подвалом, для подхода к различному оборудованию и др., входные - для входа здание, устраиваемые обычно в виде широкой входной площадки со ступенямиПо количеству маршей:1)Одномаршевые2) Двухмаршевые 3)Трехмаршевые. По способу изготовления: в виде объемного блока; из площадок совместно с маршами; из раздельных площадок и маршей; из мелкоразмерных элементов в виде отдельных ступеней, косоуров, подкосоурных балок и плит. По расположению в здании различают: внутренние- лестницы общего пользования,расположенные в лестничных клетках или от­крытые в парадных вестибюлях- холлах общественных зданий, внутриквартирные- слу­жащие для связи жилых помещений в преде­лах одной квартиры при расположении ее в нескольких уровнях, и наружные.

В практике массового строительства высо­ту подступенка обычно принимают равной 140-170 мм, но не более 180 мм и не менее 135 мм, а ширину проступи принимают рав­ной 280-300 мм, но не менее 250 мм. Ширина марша определяется прежде всего требованиями пожарной безопасности, а также габаритами переносимых по лестнице предметов. Суммарную ширину лестничных маршей принимают в зависимости от количе­ства людей, находящихся на наиболее насе­ленном этаже из расчета не менее 0,6 м на 100 чел. Ширина лестничных площадок должна быть не меньше ширины марша. Для основ­ных лестниц при ширине марша 1,05 м пло­щадки должны быть шириной не менее 1,2 м. Лестничные площадки перед входами в лифт с распашными дверями принимают шириной не менее 1,6 л.

Между маршами лестниц оставляют зазор шириной не менее 100 мм, который необхо­дим для пропуска пожарного шланга.

Требования к проектированию лестниц

Лестницы проектируют с соблюдением строительных норм и правил по обеспечению Основные требования, предъявляемые к лестницам: 1)прочность, жесткость . Проверяется расчетом.2)удобство , безопасность при ходьбе . Безопасность и удобство обеспечивается рядом правил: а)обеспечение неутомляемости подъема, обеспечивается размерами ступеней, удобными для постановки ноги. Высоту подступенка принимают 140-170 мм (стандартная – 150 мм), но не более 180 мм и не менее 135 мм. Ширину проступи принимают равной 280-300 мм (стандартная - 300 мм), но не менее 250 мм;б)все ступени в марше должны быть одного размера.в)число подъемов в одном марше не менее 3 (при меньшем легко оступиться) - и не более 18. г)естественное освещение; Лестничные клетки, как правило, должны иметь естественное освещение через окна в наружных стенах. В лестничных клетках нельзя делать какие-либо подсобные помещения или устройства, которые могли бы стеснить проходы или служить источником пожара.д)ограждение (перила) должно иметь высоту не менее 0,9 м.е)поворот у лестницы желательно проектировать левым (при движении по лестнице вверх.3) безопасность эвакуации . а)обеспечивается пропускной способностью лестницы, зависящей от ее ширины и уклона.б)ширина лестничной площадки должна быть не менее ширины лестничного маршав)между маршем и лестницей оставляется зазор не менее 50 мм для пропуска пожарного шланга;г) надежность пожарной безопасности . К лестницам многоэтажных зданий предъявляются дополнительные требования. Они должны быть несгораемыми, иметь предел огнестойкости равный 1,5 часа.

Гидроизоляция фундаментов

Конструкции нулевого цикла гражданских зданий требуют устройства гидроизоляции. Выбор варианта конструктивного решения гидроизоляции зависит от

Характера воздействия грунтовой влаги

Режима расположенных помещений

Водонепроницаемости материалов конструкций подземной части здания.

Влага поступает в фундаментные конструкции через грунт атмосферной влагой или фунтовой водой. Капиллярный подсос влаги вызывает отсырение стен подвала и первого этажа. Преградой этому процессу служит устройство горизонтальной и вертикальной гидроизоляции Для предохранения стен от капиллярной сырости в фундаментах устраивают гидроизоляцию - горизонтальную и вертикальную По методу устройства различают гидроизоляции:

Окрасочную,

Штукатурную (цементную или асфальтную),

Литую асфальтную,

Оклеечную (из рулонных материалов)

Оболочковую (из металла).

При отсутствии в здании подвальной части горизонтальную гидроизоляцию укладывают в уровне цоколя выше отметки уровня поверхности земли (№1), а во внутренних стенах - в уровне обреза фундамента. При наличии подвала прокладывают второй уровень горизонтальной гидроизоляции под его полом. Горизонтальная гидроизоляция выполняется из двух слоев рулонного материала (рубероида на мастике, гидроизола, гидростеклоизола, изопласта и др.) или слоя асфальтобетона, цемента с гидроизоляционными добавками.

Вертикальная гидроизоляция предназначена для защиты стен подвалов. Её конструкция зависит от степени увлажнения грунтов основания. При сухих грунтах ограничиваются двухразовой обмазкой горячим битумом. При влажных грунтах - устраивают влагоустойчивую цементную штукатурку с оклеенной гидроизоляцией рулонными материалами за два раза. Для защиты вертикальной гидроизоляции устанавливают прижимные стенки из кирпича или асбестоцементных листов.

Варианты конструктивных решений консольных и балочных плит балконов

48. Типы лоджий. Конструктивные решения встроенных и выносных лоджий зданий из крупноразмерных элементов

Балконы и лоджии - это открытые поэтажные площадки в жилых и общественных зданиях, связывающие внутренние пространства эксплуатируемых помещений с внешней средой. При аварийных ситуациях они могут использоваться для эвакуации людей. Лоджии, в отличие от балконов по боковым сторонам ограждены стенами, и могут быть как встроенными в объём здания, так и выносными. Лоджии бывают освещены солнцем меньшее количество время, чем балконы, а их устройство связано с увеличением площади на­ружных стен.

Междуэтажные перекрытия лоджий во избежание образования мостика холода, отделяют от основных междуэтажных перекрытий наружной стеновой панелью или заполняют зазор утепляющим материалом, к которому сверху подходит подоконная панель, а снизу – переплеты остекления. Пол лоджии устраивают так же, как на балконах с уклоном 1-2 % наружу, и выполняют из плиток, уложенных на цементном растворе по слою гидроизоляции.

Плита балконов и лоджий по наружному периметру должна иметь капельник. Ограждение лоджий выполняется в виде металлической решетки, стойки которой заделывают в гнездах балконной плиты, а поручень крепят к стене, и экранов. Экраны могут быть металлические, из асбестоцементных листов, стеклопластика, армированного стекла.

Плиты перекрытий встроенных лоджий панельных зданий опирают на несущие боковые внутренние железобетонные стены, которые требуют дополнительно утепляющих конструкций в виде отдельных доборных панелей наружных стен или объёмных элементов.

Особенность конструктивного решения выносных лоджий заключается в опасности возникновения разности осадочных деформаций лоджий и здания, особенно при большой этажности, так как перекрытия таких лоджий опираются на приставные боковые панельные стенки - "щёки".

Поэтому в многоэтажных зданиях проектируются конструкции навесных лоджий, "щёки" которых крепят на поперечные внутренние стены.

Боковые стены выносных лоджий проектируются несущими только в зданиях малой и средней этажности. При этом для обеспечения совместной осадки лоджий и здания стены лоджий опирают на участки фундаментов поперечных внутренних стен.

В каркасных панельных зданиях плиты балконов (лоджий) работают по балочной схеме, опираясь на консоли колонн, благодаря чему исключается передача нагрузки на наружные стены. При этом производится изоляция вертикальных и горизонтальных сопряжений панелей наружных стен по принципу дренированного стыка.

При проектировании балконов и лоджий необходимо обеспечивать отвод воды от наружных стен.

Варианты конструктивных решений наружных стен объемных блоков. Конструкции стыков, соединений и деталей

Конструктивное решение зависит от схемы разрезки этих зданий на составные элементы. Конструкционные схемы объёмно-блочных зданий сложнее кирпичных, блочных и панельных зданий, так как объёмные блоки представляют собой пространственные ячейки. В зависимости от вида применения объёмных блоков и других конструктивных элементов системы блочных зданий бывают: 1) однородная блочная система, при которой всё здание собирается из несущих объёмных блоков; 2) неоднородная блочная система, при которой здание собирается из несущих и ненесущих блоков; 3)каркасно-блочные системы, при которой ненесущие объёмные блоки опираются на несущий каркас здания; 4) блочно-панельная система, при которой здания собираются из несущих объёмных блоков и крупных панелей наружных и внутренних стен и перекрытий;5) система навесных объёмных блоков, при которой несущие объёмные блоки навешиваются на несущие части здания, являющиеся ядрами жёсткости.

Общие положения проектирования общественных зданий (классы капитальности, долговечности, степени огнестойкости, основные противопожарные мероприятия)

Здания по долговечности делятся на 3 степени:

1 степень – срок службы более 100 лет;

2 степень – срок службы от 50 до 100 лет;

3 степень – срок службы от 20 до 50 лет;

Менее 20 лет - временными.

Пожарная безопасность зданий

Строительные материалы и конструкции по возможности возгорания делятся на:

Сгораемые (горючие), которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть после удаления источника огня;

Несгораемые (негорючие), которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются;

Трудносгораемые, которые под воздействием источника огня или высокой температуры трудно горят или тлеют, но при удалении источника огня их горение или тление прекращаются. Строительные конструкции характеризуются также пределом огнестойкости, т.е. сопротивлением действию огня в часах до потери прочности или устойчивости, или до образования сквозных трещин, или до повышения температуры до 140?C на поверхности конструкции со стороны, противоположной действию огня.По огнестойкости здания делятся на 5 степеней. При определении огнестойкости зданий учитывается огнестойкость основных материалов и конструкций и пожароопасность технологических процессов, выполняемых в здании. К первой степени относятся здания с наибольшей огнестойкостью, а к пятой – наименее огнестойкие.

66.Объёмно-планировочные решения общественных зданий (основные группы помещений, требования к ним основные объёмно-пространственной структуры зданий)

Общественные здания имеют самую разнообразную объемно-планировочную композицию, зависимую в основном от функционального назначения и архитектурного решения. Тем не менее, из большого круга композиционных форм общественных зданий четко выделяются коридорные и зальные. Большую часть общественных зданий представляет «смешанная группа», получившая более широкое распространение при современном обслуживании населения городов, рабочих поселков и сельских населенных мест. Строятся здания по анфиладной схеме, в которой движение людского потока направляется из комнаты в комнату с расположением дверей по одной оси. Такая планировка характерна для помещений музеев, картинных галерей, некоторых типов выставок.
Для всех видов общественных зданий присущи основные планировочные элементы: помещения основного функционального назначения (в административных зданиях - рабочие кабинеты, комнаты; в зальных помещениях - залы, в торговых зданиях и зданиях общественного питания - торговые и обеденные залы, в библиотеках - читальные залы и книгохранилища и т. д.); входной узел - в составе тамбура, вестибюля и гардероба; узел вертикального транспорта - лестницы, лифты; помещения движения и распределения людских потоков в коридорных зданиях - коридоры и рекреации; в театральных – фойе и кулуары; санитарный узел – туалеты, умывальники, комнаты личной гигиены.
Взаимное расположение основных планировочных элементов в соответствии с функциональным назначением и лучшей организацией людских потоков указывает на качество планировки здания.

Требования к проектированию многоэтажных жилых домов

К зданиям предъявляется следующие основные требования:

а) требование функционального соответствия, т.е. здание должно соответствовать своему функциональному назначению;

б) требование технического соответствия, т.е. здание должно быть прочным, устойчивым и долговечным;

в) требование архитектурно-художественной выразительности, т.е. здание должно быть красивым по внешнему виду и внутреннему оформлению и положительно воздействовать на человека;

г) требование экономической целесообразности, т.е. получения в результате строительства максимума полезной площади или объема здания при минимальных затратах средств, труда и времени на строительство и эксплуатацию здания, но при обязательном выполнении первых трех требований.

Соответствие здания или помещения той или иной функции достигается при создании в этом здании или помещении оптимальных условий для человека и для выполнения функциональных процессов. Условия в здании или помещении характеризуется следующими факторами: пространством, состоянием воздушной среды, звуковым режимом, световым режимом и условиями видимости и зрительного восприятия.

а) пространство характеризуется площадью и объемом здания и его помещений и обеспечивается размерами и формой здания и его помещений в плане и по высоте.

б) состояние воздушной среды характеризуется запасом воздуха, его температурой, влажностью и скоростью движения и обеспечивается конструкциями наружных ограждений и санитарно-техническим оборудованием (отоплением, механической вентиляцией, кондиционированием воздуха и др.).

в) звуковой режим характеризуется условиями слышимости в помещении, соответствующими его функциональному назначению, и обеспечивается объемно-планировочными и конструктивными решениями с использованием звукопоглощающих, звукоотражающих и звукоизолирующих материалов и конструкций.

г) световой режим характеризуется условиями работы органов зрения, соответствующими функциональному назначению помещения, и обеспечивается размерами оконных проемов и фонарей для естественного освещения, их ориентацией по сторонам горизонта и с помощью искусственного освещения.

д) видимость и зрительное восприятие связаны с необходимостью видеть плоские или объемные предметы в помещении и обеспечиваются за счет светового режима и взаимного расположения зрителя и воспринимаемого им объекта.

2. Типы планировочных схем многоэтажных жилых домов

Секционные жилые дома Секция в жилом доме включает узел вертикального транспорта (лестницу и лифты) и поэтажно примыкающие к нему квартиры. В домах средней этажности на лестничную площадку каждого этажа выходит от 2 до 4 квартир, а в домах в 6 этажей и более – не менее 4 квартир, что обеспечивает более экономное использование лифтов и мусоропроводов. В зависимости от местоположения в доме различают рядовые, торцевые, угловые и поворотные секции. Рядовые секции располагаются в средней части дома, торцевые – по торцам, угловые и поворотные, в местах поворота зданий в плане. В секциях неограниченной ориентации окна каждой квартиры выходят на обе продольные стороны здания. Такие секции могут располагаться в любом направлении по отношению к сторонам горизонта, в том числе и параллельно широте, и их называют широтными. В секциях ограниченной ориентации окна каждой квартиры выходят на одну из продольных сторон здания. Такие секции могут располагаться только параллельно меридиану и их называют меридиональными. В секциях частично ограниченной ориентации одна часть квартир выходит окнами на обе продольные стороны здания, а другая часть квартир – на одну сторону. Эти секции располагают по отношению к сторонам горизонта таким образом, чтобы обеспечивалась требуемая инсоляция квартир с односторонним расположением окон, так как инсоляция квартир с двухсторонним расположением окон обеспечивается в любом случае. Секционные жилые дома проектируют в две и более секции. Рядовые секции чаще всего бывают прямоугольной формы, торцевые – прямоугольной или T- образной формы, поворотные – Г- образной или другой формы.

В ходе проектирования нужно учесть всё, чему здание должно сопротивляться, дабы не терять своих эксплуатационных и прочностных качеств. Нагрузками принято считать внешние механические силы, действующие на здание, а воздействиями - внутренние явления. Для уяснения вопроса проклассифицируем все нагрузки и воздействия по следующим признакам.

По продолжительности действия:

• постоянные - собственная масса конструкции, масса и давление грунта в насыпях или засыпках;
• длительные - масса оборудования, перегородок, мебели, людей, снеговая нагрузка, сюда же относятся воздействия, обусловленные усадкой и ползучестью строительных материалов;
• кратковременные - температурные, ветровые и гололёдные климатические воздействия, а также связанные с изменением влажности, солнечной радиацией;
• особые - нормируемые нагрузки и воздействия (например, сейсмические, при воздействии пожара и пр.).

Среди проектировщиков существует также термин полезная нагрузка, значение которого в нормативных документах не закреплено, но термин бытует в практике строительства. Под полезной нагрузкой подразумевается сумма некоторых временных нагрузок, которые всегда присутствуют в здании: люди, мебель, оборудование. Например, для жилого дома она составляет 150...200 кг/м 2 (1,5...2 мПа), а для офисного - 300...600 кг/м 2 (3...6 мПа).

По характеру работы:

• статические - собственная масса конструкции, снеговой покров, оборудование;
• динамические - вибрация, порыв ветра.

По месту приложения усилий:

• сосредоточенные - оборудование, мебель;
• равномерно распределённые - масса конструкции, снеговой покров.

По природе воздействия:

• нагрузки силового характера (механические) - это нагрузки, которые вызывают реактивные силы; к этим нагрузкам относятся все выше приведённые примеры;
• воздействия несилового характера:
• перемены температур наружного воздуха, что вызывает линейные температурные деформации конструкций здания;
• потоки парообразной влаги из помещений - влияют на материал наружных ограждений;
• атмосферная и грунтовая влага, химически агрессивное воздействие окружающей среды;
• солнечная радиация;
• электромагнитное излучение, шум и т.п., влияющие на здоровье человека.

Все нагрузки силового характера закладываются в инженерные расчёты. Влияние воздействий несилового характера также обязательно учитывается при проектировании. Посмотрим, например, как температурное воздействие влияет на конструкцию. Дело в том, что под влиянием температуры конструкция стремится сжаться или расшириться, т.е. измениться в размерах. Этому препятствуют другие конструкции, с которыми данная конструкция связана. Следовательно, в тех местах, где конструкции взаимодействуют, возникают реактивные силы, которые нужно воспринять. Также в протяжённых зданиях необходимо предусмотреть зазоры.

Расчётам подвергаются и другие воздействия: расчёт на паропроницание, теплотехнический расчёт и т.д.

В процессе строительства и эксплуатации здание испытывает на себе действие различных нагрузок. Внешние воздействия можно разделить на два вида: силовые и несиловые или воздействия среды.

К силовым воздействиям относятся различные виды нагрузок:

постоянные – от собственного веса (массы) элементов здания, давления грунта на его подземные элементы;

временные (длительные) – от веса стационарного оборудования, длительно хранящихся грузов, собственного веса постоянных элементов здания (например, перегородок);

кратковременные – от веса (массы) подвижного оборудования (например, кранов в промышленных зданиях), людей, мебели, снега, от действия ветра;

особые – от сейсмических воздействий, воздействий в результате аварий оборудования и т.п.

К несиловым относятся:

температурные воздействия , вызывающие изменения линейных размеров материалов и конструкций, которое приводит в свою очередь к возникновению силовых воздействий, а также влияющие на тепловой режим помещения;

воздействия атмосферной и грунтовой влаги , а также парообразной влаги, содержащейся в атмосфере и в воздухе помещений, вызывающие изменение свойств материалов из которых выполнены конструкции здания;

движения воздуха вызывающее не только нагрузки (при ветре), но и его проникновение внутрь конструкции и помещений, изменение их влажностного и теплового режима;

воздействие лучистой энергии солнца (солнечная радиация) вызывающие в результате местного нагрева изменение физико-технических свойств поверхностных слоев материала, конструкций, изменение светового и теплового режима помещений;

воздействие агрессивных химических примесей , содержащихся в воздухе, которые в присутствии влаги могут привести к разрушению материала конструкций здания (явлении коррозии);

биологические воздействия , вызываемые микроорганизмами или насекомыми, приводящие к разрушению конструкций из органических строительных материалов;

воздействие звуковой энергии (шума) и вибрации от источников внутри или вне здания.

По месту приложения усилий нагрузки разделяются на сосредоточенные (например, вес оборудования) и равно мерно распределенные (собственный вес, снег).

По характеру действия нагрузки могут быть статическими , т.е. постоянными по величине во времени и динамическими (ударными).

По направлению – горизонтальные (ветровой напор) и вертикальные (собственный вес).

Т.о. на здание действует самые различные нагрузки по величине, направлению, характеру действия и месту приложения.

Рис. 2.3. Нагрузки и воздействия на здание.

Может получится такое сочетание нагрузок, при котором все они будут действовать в одном направлении, усиливая друг друга. Именно на такие неблагоприятные сочетания нагрузок рассчитывают конструкции здания. Нормативные значения всех усилий, действующих на здание, приведены в ДБН или СНиПе.

Следует помнить, что воздействия на конструкции начинаются с момента их изготовления, продолжаются при транспортировке, в процессе возведения здания и его эксплуатации.