Здание представляет собой сложное инженерное сооружение, состоящее из ряда взаимосвязанных между собой конструкций. Гражданские, промышленные, транспортные и сельскохозяйственные здания в подавляющем большинстве представляют собой наземные сооружения, основными конструктивными элементами которых являются фундаменты, стены, перемычки, каркас, колонны, ригеля, междуэтажные перекрытия и покрытия, перегородки, двери, окна, лестницы и т.д.
1.Фундаменты предназначены для передачи и распределения нагрузки от здания на грунт. Фундаменты бывают ленточные, столбчатые и сплошные. Ленточные фундаменты укладываются под несущие стены каменных, блочных, панельных и деревянных домов. Ленточные фундаменты изготовляются из бутобетона, бетона, обоженного кирпича, прочных пород дерева, пропитанного антисептиком, а также из сборных бетонных и железобетонных блоков. Ленточные фундаменты представляют собой конструкцию переменного сечения. Нижняя широкая часть называется подошвой, а верхняя более узкая называется поверхностью. Габаритные размеры фундамента назначаются согласно расчету.
Столбчатые фундаменты изготовляются в виде отдельно стоящих столбов. Они применяются в каркасных зданиях из сборного и монолитного железобетона. При слабых грунтах и большой вертикальной нагрузки применяются сплошные фундаменты из армированной монолитной плиты расчетной толщины, на которую укладываются ленточные фундаменты.
Конструкции фундаментов показывают на планах фундаментов и в сечениях (Рисунки 10.10 — 10.11).
2.Цоколем называется нижняя часть стены, являющаяся как бы продолжением фундамента. Он возвышается над поверхностью земли до уровня чистого пола. Цоколь выполняется из материалов повышенной прочности и морозостойкости, предохраняя нижнюю часть стены от механических повреждений и атмосферных воздействий. Очень часто цоколь облицовывается прочным влагостойким материалом. Обычно цоколь превышает толщину стены не менее чем на 40 мм.
При отсутствии тротуаров к цоколю примыкает отмостка, которая служит для отвода атмосферных вод от стен здания. Отмостка изготовляется из монолитного бетона или булыжника с 3% уклоном и покрывается сверху гидроизоляцией, состоящей из двух слоев рубероида на битумной мастике, поверх которой укладывается асфальт или цементно-песчаный раствор с плиточной облицовкой или без нее. Ширина отмостки принимается не менее 500 мм.
3.Стены бывают несущие, самонесущие и навесные. Несущими или капитальными называются стены, на которые опираются междуэтажные перекрытия и покрытия. Самонесущими называются стены, работающие только на нагрузку от собственного веса и ветровую нагрузку. Несущие и самонесущие стены опираются на собственный фундамент или фундаментные балки. Навесные стены подвешиваются на несущие элементы каркаса. Их основная роль заключается в ограждении помещения от влияния температурных и атмосферных воздействий.
Стены делятся на наружные и внутренние. В зависимости от материала стен и вида конструкции все здания и сооружения делятся на следующие группы:
- Здания со стенами из штучного кирпича, камня, мелких бетонных блоков и местных строительных материалов (сырцовый кирпич, глиносаманные блоки, ракушечники, песчаники, окатанный или рваный камень на глинистом растворе и т.д.).
- Крупноблочные здания изготавливаются из крупных горизонтальных и вертикальных блоков, выложенных с перевязкой швов.
- Крупнопанельные здания, возводятся из панелей, размером по длине и высоте в одну или две комнаты. Наружные стеновые панели имеют оконные проемы, а внутренние – дверные. Обычно, на заводах панели выпускаются с остекленными оконными переплетами.
- Объемно-блочные здания собираются из объемных блоков размером на одну-две комнаты с продольными и поперечными стенами и потолком. Такие здания обладают большой пространственной жесткостью.
- Здания со стенами из монолитного бетона по методу возведения делятся на здания, возводимые в скользящей опалубке и на здания, возводимые в объемно-переставной опалубке.
- Деревянные здания могут быть возведены из брусьев и бревен, из сборных щитов, из деревянного каркаса с саманным или глиняным заполнением и т.д.
4.Перекрытия опираются на несущие стены каменных, блочных и панельных зданий и на ригели каркасных зданий. Различаются надподвальные, междуэтажные и чердачные перекрытия. Надподвальным называется перекрытие под первым этажом над подвалом. Междуэтажным называется перекрытие, отделяющее два смежных этажа, а чердачным – перекрытие, отделяющее верхний этаж от чердака.
Конструкции перекрытия весьма разнообразны. Они могут быть выполнены в деревянном варианте и из железобетона.
Деревянные перекрытия состоят из несущих деревянных балок – лаг, которые снизу подшиваются досками и тонкими рейками или металлической сеткой, удерживающими штукатурку. На деревянные доски сверху укладывается звукоизоляционный слой из различных материалов (пенопласта, минеральной ваты, деревянных стружек смешанных с 5. Полы в зависимости от назначения укладываются по лагам (деревянным балкам) или по бетонному основанию. Верхний слой пола называется покрытием или чистым полом. В конструкцию пола входит прослойка, подстилающий слой и основание под полы.
6.Покрытие состоит из крыши и чердачного перекрытия. Крыша состоит из несущей конструкции и кровли (ограждающее покрытие), которое предохраняет здание от атмосферных воздействий (снега, дождя, града, солнечного перегрева) и ветра. Различаются чердачные покрытия и совмещенные бесчердачные.
Чердачными называются покрытия с чердаком. Основными несущими элементами чердачного покрытия жилых зданий являются многопустотные железобетонные плиты.
Основными несущими элементами деревянных крыш являются: мауэрлат, стропильные ноги, коньковый прогон, стойки, подкосы, обрешетка и кобылка. мауэрлат состоит из толстых подстропильных брусьев, укладываемых по верхнему обрезу стены. Стропильные ноги представляют собой наклонные несущие элементы из бревен, брусьев или досок, опирающихся снизу на мауэрлат, а сверху на коньковый прогон. Коньковый прогон состоит из бревен или брусьев уложенных в коньковой части крыши на деревянные стойки. Стойки и стропильные ноги связываются между собой деревянными подкосами, которые являются к тому же дополнительными опорами для стропильных ног. Обрешетка состоит из деревянных брусьев сечением 50х50 мм или досок, толщиной до 30 мм, прибиваемых к стропильным ногам. К обрешетке крепятся элементы кровли (листовое оцинкованное или окрашенное кровельное железо, волнистый из алюминия, нержавейки или асбоцемента шифер, черепица и т.д.). Кобылка представляет собой короткую доску толщиной 40 мм, прибиваемую к стропильной ноге в карнизной части крыши (Рисунки 10.12-10.13).
Бесчердачные или совмещенные крыши одновременно выполняют функции перекрытия и крыши. Конструкция совмещенной крыши состоит из несущей железобетонной плиты, утеплителя, цементной стяжки, трехслойной гидроизоляции, покрытой асфальтом или плитками на цементно-песчаном растворе.
На крышах многоэтажных зданий для безопасности необходимо установить ограждающий парапет, расположенный над карнизом. Для крыш с внешним водоотводом парапет выполняется в виде перил. Для крыш с внутренним водоотводом парапет выполняется из материала наружных стен, улучшая архитектурное решение фасада здания и скрывая выступы вентиляционных и дымовых блоков.
8.Лестницы представляют собой несущие элементы, обеспечивающие сообщение между этажами. Лестничной клеткой называется часть здания, в которой расположена лестница. Лестница состоит из маршей и лестничных площадок. Лестничные марши представляют собой наклонные элементы со ступеньками. Лестничными площадками называются горизонтальные элементы лестницы, на которые опираются марши. Марши соединяют две лестничные площадки, которые осуществляют переход от одного марша к другому и вход в помещение (квартиру, вестибюль, коридор и т.д). Лестничные марши и площадки в настоящее время выполняются в основном из железобетона.
9.Пандус представляет собой лестничный марш, не имеющий ступенек. Пропускная способность пандуса намного больше, чем лестницы, да и подниматься по нему намного легче, т.к. уклон пандуса небольшой от 5 до 12%. Применение пандуса ограничивается из-за большой потери полезной площади. В настоящее время пандус применяется в основном в многоэтажных гаражах.
10.Лифты устраиваются в жилых и общественных зданиях этажностью выше пяти этажей, а так же в промышленных и складских зданиях для перемещения промышленной продукции и материалов. Все здания и сооружения, снабженные лифтами, имеют также и лестницы. Шахты лифтов выполняются из несгораемых материалов и имеют выходы на каждом этаже. Тросы лифтов рассчитываются на десятикратную перегрузку.
11.Окна обеспечивают освещение и проветривание помещения. Оконный блок состоит из оконной коробки, остекленных переплетов, подоконной доски и наружного слива. Коробка оконного блока вставляется в оконный проем и закрепляется с помощью металлических костылей и деревянных пробок. К оконной коробке подвешиваются оконные переплеты с помощью петель. Вертикальные переплеты называются створками, а горизонтальные — фрамугами. Створки и фрамуги могут быть открывающимися и глухими. Окна бывают одностворчатыми, двустворчатыми, трехстворчатыми. В жилых домах оконные проемы часто совмещаются с балконным дверным проемом. Окна бывают с одинарным, двойным и даже тройным остеклением. Двойное остекление более распространено. Одинарное остекление применяется в зданиях, построенных в теплых регионах с положительной дневной и ночной температурой в холодное время года, а тройное остекление — в районах крайнего севера.
12.Двери обеспечивают вход в помещение (дом, квартиру, комнаты, залы и т.д.). Дверной блок состоит из дверной коробки и дверных полотен. Обычно применяются однопольные и двупольные двери, но иногда для увеличения пространства между двумя смежными помещениями устраивают остекленные многопольные двери. По способу открытия двери разделяются на: распашные, открывающиеся в одну или обе стороны, раздвижные, вращающиеся — турникеты, складные, откидные и подъемные.
Тип и габарит окон и дверей, а также размеры оконных и дверных проемов регулируются ГОСТами.