Краткие сведения об основных конструктивных и архитектурных элементах здания

Конструктивными элементами зданий являются отдельные части, изображенные на рис. 10.1,1: 1 — фундамент; 2 — междуэтажное перекрытие; 3 — перегородка; 4 — внутренняя капитальная стена; 5 — дверной проем; 6 — наружная капитальная стена; 7— оконный проем; 8 — перемычка; 9 — лестничный марш; 10 — лестничная площадка; 11 — карниз; 12 — простенок; 13 — отмостка; 14— цоколь.

Основание — слой фунта, на который опирается фундамент и который воспринимает вес здания. Основания бывают естественные (грунт) и искусственные (сваи и т.п.).

Фундамент — это часть здания, которая находится в земле и на которую опираются стены и колонны. Фундамент служит для передачи и распределения нагрузки от здания на грунт. Верхняя часть фундамента называется поверхностью, а нижняя — подошвой фундамента. Расстояние от нижнего уровня поверхности земли до подошвы фундамента называется глубиной заложения.

Фундаменты подразделяют на ленточные, расположенные под всеми несущими стенами здания (например, наружными самонесущими, см. рис 10.1.1), столбчатые в виде отдельно стоящих столбов, сплошные и свайные. Материалом для фундамента могут служить бутовый камень, бутобетон, обожженный кирпич, дерево и т.п. Наибольшее распространение в наше время получили сборные бетонные и железобетонные фундаменты. На рис. 10.1.2 приведены следующие фундаменты: а — ленточный; б— столбчатый; в — сплошной; г — свайный. На рис. 10,1,3 показан ленточный фундамент из сборных элементов (из пустотелых блоков 2 по трапециевидным подушкам 7).

Отмостка служит для отвода атмосферных вод от стен здания. Отмостку устраивают при отсутствии у стен тротуаров в виде бетонной подготовки с асфальтовым покрытием, но могут применяться и другие конструкции и материалы. Ширина отмостки должна быть на 200 мм больше выноса верхнего карниза здания, но не менее 500 мм. Обычно ее делают шириной 700—1000 мм. Отмостка должна иметь уклон 1—3 %. На рис. 10.7.4 изображена отмостка из бетона, а на рис. 10.1.5 — из булыжных камней. Гидроизоляция защищает стены здания от увлажнения грунтовой водой. Чаще всего гидроизоляцию делают из двух слоев рубероида, склеенных битумной мастикой, или из других материалов. Гидроизоляцию укладывают в горизонтальные швы на расстоянии не менее 100—150 мм от перекрытия и не менее 150— 250 мм от отмостки.

Цоколь — нижняя часть стены над фундаментом до уровня пола первого этажа. Цоколь предохраняет эту часть стены от атмосферных влияний и механических повреждений. Цоколь выполняют из материалов повышенной прочности, влагоемкости и морозостойкости или облицовывают таким материалом. Кроме того, цоколь зрительно придает зданию более устойчивый вид. На рис. 10.1.6. показан кирпичный с облицовкой цоколь стены.

Стены ограждают помещение от внешних температурных и атмосферных воздействий. Стены, на которые, кроме собственного веса, передается нагрузка от перекрытия, крыши и т.п., называют несущими. Стены, воспринимающие нагрузку только от собственного веса и опирающиеся на фундамент или фундаментные балки, называют самонесущими. Стены разделяют на наружные и внутренние. Если они несут нагрузку от других элементов здания, их называют капитальными, Внутренние стены отделяют одно помещение от другого. Материалом стен могут служить кирпич, бетон, дерево, пластмасса и т.п. На рис. 10.1.7 приведены конструкции несущих стен гражданских зданий и конструкции стен промышленных зданий: а — стена гражданского здания; б — стена промышленного здания. Устройство стены из бревен показано на рис. 10.1.8.

Каркас является основной несущей конструкцией в каркасных зданиях. Он состоит из системы связанных между собой вертикальных колонн и горизонтальных балок (прогонов и ригелей). Каркас может быть полным, если колонны располагаются по периметру и внутри здания, и неполным, если часть нагрузки воспринимают наружные несущие стены, а часть — внутренний каркас. Каркас зданий чаще всего выполняют из железобетона. На рис. 10.1.9 изображены конструктивные схемы здании: а — с полным каркасом; б — с неполным каркасом; стойки каркаса; 2 — поперечные ригели; 3 — панели перекрытия; 4 — самонесущие или навесные стеновые панели; 5 — несущие стеновые панели.

Перегородки разделяют внутреннее пространство здания в пределах этажа на отдельные помещения. Перегородки бывают деревянные, кирпичные, пластмассовые, шлакобетонные, керамические, из гипсовых плит и другого материала. Толщина межкомнатных перегородок 50—180 мм. Перегородки могут быть выполнены из крупных панелей или мелкоразмерных элементов. Крупнопанельные перегородки изготавливаются на предприятиях строительной индустрии с поверхностями, подготовленными под покраску или оклейку обоями. На рис. 10.1.10 изображены перегородки из мелкоразмерных элементов: а, б — кирпичные; в — из мелких блоков; г — крупнопанельные индустриального изготовления из гипсобетона; д— железобетон; 1 — штукатурка; 2,3— арматура.

Пилястры — узкие вертикальные утолщения в стенах, служащие для увеличения их устойчивости. Устраивают их в местах опирания на стены элементов перекрытия или покрытия.

Раскреповка — утолщение или выступ части стены различной протяженности.

Перекрытия — разделяют здания по высоте на этажи или отделяют верхний этаж от чердака. В первом случае их называют междуэтажными, во втором — чердачными.

Если под первым этажом есть подвал, устраивают перекрытие над подвалом, как правило, из несгораемых материалов. Это перекрытие называют надподвальным. Конструкция перекрытий включает, обычно, несущие элементы, изолирующие пол и потолок.

В настоящее время основным материалом перекрытия является железобетон, реже дерево и металл. На рис. 10.1.11 изображены типы перекрытий: а, б— чердачные; в, г — над подвалами и подъездами; д — междуэтажные; е - в санузлах. В конструкцию перекрытия входят следующие материалы: 1 — панель перекрытия; 2 — шлакоизвестковая корка; 3 — утеплитель; 4 — пароизоляция; 5 — легкобетонный брусок; 6 — гипсоцементно-бетонная плита; 7— линолеум; 8 — дощатый пол по настилу; 9 — лаги 40x70 мм через 800 мм; 10— битумная мастика; 11— толь; 12 — доски пола; 13 — упругая прокладка; 14 — шлакобетон 30—40 мм; 15 — цементный раствор; 16— керамическая плитка; 17— керамический плинтус; 18 — гидроизоляция.

Полы, в зависимости от назначения помещения, могут иметь различную конструкцию (полы по лагам, по бетонному основанию). Верхний слой пола называют покрытием или чистым полом. В конструкции пола различают прослойку, стяжку, подстилающий слой или подготовку и основание под полы.

Материалом для устройства полов служит цемент, асфальт, ксилолит, керамические и пластмассовые плитки, доски, паркет, линолеум, мрамор, бетон, кирпич и т.п. На рис. 10.1.12 представлены следующие конструкции полов. На грунте: а — из линолеума; б— из керамических (метлахских) плиток; в — паркетные; г— дощатые. На перекрытии: д — из древесно-стружечных плит (этот тип полов предназначают, в основном, для гражданских зданий). Для устройства этого вида полов применяют следующие материалы и детали: 1 — утрамбованный грунт; 2— бетонную подготовку; 3— стяжку; 4 — слой рубероида или толя на мастике; 5 — линолеум; 6 — керамические плитки; 7— цементный раствор; 8— паркет; 9— асфальт; 10— смазку горячим битумом; 11- дощатый пол; 12— лаги; 13— два слоя толя; 14— кирпичный столбик; 15 — антисептированную прокладку; 16 — известково-щебеночную подготовку; 17 — панель перекрытия; 18 — клеящую мастику; 19 — гипсовый раствор; 20 — древесно-стружечную плиту; 21 — цементную стяжку; 22 — звукоизоляционный слой.

Рассмотрим несколько видов полов, применяемых в промышленных зданиях; а — бетонный; б — асфальтобетонный; в — кирпичный; г — торцовый; д — плиточный; е — металлический (рис. 10.1.13).

Крыши состоят из несущей и ограждающей частей. Несущая часть представляет собой конструктивные элементы, воспринимающие все нагрузки: стропила, различного вида фермы и железобетонные панели. На рис. 10.1.14 изображены простейшие наслонные стропила двускатной крыши (1— чердачное перекрытие; 2— мауэрлат; 3 — стропильная нога; 4 — обрешетка; 5— кобылка).

Насланными стропилами называют элементы, состоящие из бревен, брусьев или досок, имеющие менее двух опор. Стропильные ноги опираются на подстропильные брусья-мауэрлаты, уложенные по верхнему обрезу стен. Мауэрлат может состоять из брусьев, которые укладывают по всей длине стен здания, или из брусьев-коротышей, размещаемых только под каждой стропильной ногой.

Кобылка — короткая доска толщиной 40 мм, которую прибивают к стропильной ноге для крепления обрешетки в карнизной части крыши.

Обрешетка — бруски 50x50 мм или доски, к которым крепят элементы кровли.

Ограждающей частью крыши является верхний водонепроницаемый слой, т.е. кровля и основание под нее.

Крыши бывают чердачными (скатные) и бесчердачными. В чердачных крышах для освещения и проветривания чердачного пространства устраивают слуховые окна. Кровля из волокнистых асбестоцементных листов приведена на рис, 10.1.15, а, б.

В бесчердачных крышах соединяются функции крыши и перекрытия. Такие крыши называют совмещенными крышами или бесчердачными покрытиями (рис. 7(9.7.76).

Покрытия промышленных зданий могут быть холодными и утепленными. Несущими элементами ограждающей части покрытия служат крупноразмерные железобетонные настилы.

Карниз — горизонтальный профилированный выступ стены, служащий для отвода от поверхностей стен атмосферных осадков. Величина, на которую карниз выступает за поверхность стены, называется выносом карниза. Карнизы выполняют из материала стен или из сборных блоков заводского изготовления. На рис. 10.1.17 изображены карнизы из материалов стен, в данном случае, из кирпича (1 — сборные консольные плиты); 2— прижимной уголок; 3—штырь; 4— ампер).

На рис. 10.1.18 показаны карнизы совмещенных крыш (а — стены из кирпича; б — стены из крупных блоков).

Карниз, расположенный по верху стены, называют главным или венчающим (рис. 10.1.19), кроме главного карниза наружная стена может иметь промежуточный карниз и поясок. Участок стены, расположенный между проемами, называется простенком.

Парапет — часть стены, расположенная выше карниза и заменяющая ограждение. Парапет улучшает архитектурное решение здания (скрывает дымовые трубы, слуховые окна и т.п.). Чаще всего его делают при внутреннем водоотводе.

Фонари световые аэрационные представляют собой специальные надстройки над крышей, имеющие остекленные поверхности. Устраивают их в покрытиях производственных зданий. Различают три типа фонарей: световые, аэрационные и комбинированные. В настоящее время, вместо световых фонарей, в покрытиях устраивают панели из светопрозрачного стеклопластика или зенитные фонари с плафонами из оргстекла.

Окна служат для освещения и проветривания помещения. В строительной практике сейчас довольно часто используют оконные блоки. Оконный блок состоит из оконной коробки и остекленных переплетов и подоконной доски.

Оконная коробка представляет собой раму и является неподвижной частью оконного блока. Коробку устанавливают в отверстии в стене, которое называется оконным проемом. Коробку раскрепляют в проеме с помощью деревянных клиньев и крепят гвоздями к деревянным антисептированным пробкам, заложенным в кирпичную кладку. К оконной коробке крепят переплеты. Вертикальные переплеты называют створками, горизонтальные — фрамугами, Фрамуги чаще всего располагают в верхней части окна над створками. Створки и фрамуги могут быть открывающимися и неоткрывающимися (глухими). При больших размерах окон в оконной раме предусматривают вертикальные импосты и горизонтальные элементы (средники).

Оконные переплеты определяют тип окна. Оно может быть одно-, двух-, трехстворчатое или с балконной дверью. На рис. 10.1.20 показаны окна: а — одностворчатое; б — двухстворчатые; в — трехстворчатые; г— с балконной дверью (1— форточка; 2— глухая фрамуга; 3 — вертикальная створка переплета; 4— средник; 5 — открывающаяся фрамуга; 6— импост). Типы и размеры окон приводятся в ГОСТ 11214—86. Минимальная ширина одностворчатого окна 600 мм. Двухстворчатые окна имеют ширину 900, 1100, 1300 мм.

Окна могут быть с одинарным, двойным, а иногда даже с тройным остеклением. Оконные переплеты изготавливают из дерева, металла или пластмасс. Они могут быть раздельными или спаренными. Раздельные переплеты применяют преимущественно в кирпичных зданиях, а спаренные — в панельных и щитовых.

Двери служат для сообщения между помещениями. На дверные коробки, укрепленные в проемах стен, навешивают дверные полотна. По числу дверных полотен различают двери одно и двупольные. По способу открывания двери можно разделить на открывающиеся в одну или в обе стороны, вращающиеся двери — турникеты, складные, откатные и подъемные.

Дверные полотна могут быть глухими (марки ДГ), остекленными (марки ДО) и полностью из стекла.

Тип и габарит деревянных наружных и внутренних дверей, окон и балконных дверей, размеры проемов в стенах жилых и общественных зданий регламентируются соответствующим государственным стандартом. На рис. 10.1.21 приведены типы дверей: а — глухие; б — остекленные. Здесь же даны наиболее распространенные размеры полотен, а в скобках указан габарит проемов.

На рис. 10.1.22 изображены типы деревянных полотен и расположение приборов на полотне: а — глухое со сплошным заполнением рейками; 6— филенчатое; в — остекленное с обвязками; г— плотничное (дощатое); д — расположение приборов на полотне.

Основные элементы и материалы дверей: 1 — облицовка фанерой, шпоном; 2 — обвязка каркаса; 3 — рейка; 4 — филенка; 5 — стекло; 6 — доски в шпунт.

Материалом для дверных полотен чаще всего служит дерево, однако в последнее время довольно часто применяют пластмассу и стекло.

Ворота устраивают в промышленных, складских и сельскохозяйственных зданиях для пропуска средств напольного транспорта. По конструкции ворота могут быть распашные, раздвижные, подъемные, откатные и др. На рис, 10.1.23 изображены ворота разных типов: а — распашные; б — раздвижные, а на рис, 10.1,24— подъемные.

Полотна ворот, как правило, состоят из металлического каркаса с заполнением из досок, древесно-волокнистых плит, винипласта либо полностью из дерева или металла.

Тип и габарит деревянных распашных ворот для животноводческих и птицеводческих помещений приведены в ГОСТ 18853—73*.

Наиболее распространены ворота следующих размеров: 2950х2950 мм, 2650x2950 мм, 2650х х2350 мм, 2350x2350 мм. Для машин грузоподъемностью до 1,5 т размер ворот 3000x3000 мм, для машин грузоподъемностью 2,5—5т — 4000х х3000 мм. Для железнодорожного подвижного состава размер ворот 4600x5700 мм.

Размеры проемов в стенах для установки ворот должны быть на 50 мм больше габаритных размеров ворот.

Лестницы являются средством сообщения между этажами. Они состоят из наклонных элементов — маршей и горизонтальных элементов — площадок. Лестницы бывают одно-, двух- и многомаршевые. Марши соединяют две лестничные площадки (этажные и промежуточные). Все эта элементы расположены в помещении, которое называется лестничной клеткой. В настоящее время почти все элементы лестницы в зданиях массового строительства выполняют из железобетона, реже — из металла и других материалов.

Пандус — гладкий наклонный въезд или вход в здание или помещение. Пропускная способность пандуса намного больше, чем лестниц. Уклон пандусов небольшой — от 5° до 12°. На рис. 10.1.25 1 — пандус; 2— перила. Однако их применение ограничено из-за большой потери полезной площади.

Рампа — площадка, расположенная перед входом в складские помещения здания (рис. 10.1.26). Площадка приподнята над землей на высоту 1,15 м. Она облегчает погрузку и разгрузку с различных транспортных средств. Ширина ее принимается от 3 м до 6 м. Для въезда на рампу предусматривают пандус, расположенный в ее торце.