Несущие и ограждающие конструкции зданий

Несущие и ограждающие конструкции зданий.

Здания состоят из отдельных конструктивных элементов (конструкций) – фундаментов, стен, перекрытий, крыши и др., которые выполняют различные функции.

Конструкции здания выполняют две основные функции:

1) несущая функция – воспринимать без разрушения и значительных деформаций все силовые воздействия, приходящиеся на здание;

2) ограждающая функция – защищать помещения от несиловых воздействий, приходящихся на здание.

Таким образом, конструктивные элементы зданий выполняют несущие и ограждающие функции. При этом возможно совместное или раздельное выполнение этих функций одной конструкцией. Например, перегородка (ненесущая стена) между помещениями выполняет только ограждающую функцию, а колонна – только несущую функцию. Одновременно несущую и ограждающую функции выполняют несущие стены в зданиях.

Фундаменты

Фундаменты – это подземные несущие конструкции, которые передают все нагрузки и воздействия, действующие в здании на грунт основания.

Основание – это массив грунта, расположенный под фундаментами здания и воспринимающий от них все действующие нагрузки.

Фундаменты устанавливают под все вертикальные несущие конструкции здания – стены, столбы, колонны. Нижняя горизонтальная плоскость фундамента называется подошвой, а верхняя горизонтальная плоскость – обрезом.

Если в здании есть цокольные или подвальные этажи, то фундаменты выполняют не только несущую, но и ограждающую функцию.

Для предохранения стен здания от влаги в фундаментах устраивают вертикальную и горизонтальную гидроизоляцию. Различают несколько видов гидроизоляции по способу устройства: окрасочную (горячим битумом за 2 раза), штукатурную (цементную или асфальтную), литую асфальтную, оклеечную (из рулонных материалов) и оболочковую (из металла). Наиболее распространенными являются окрасочная и оклеечная гидроизоляция.

На рис. 3.13 показана схема размещения гидроизоляции в зданиях при уровне грунтовых вод ниже подошвы фундамента. Если уровень грунтовых вод выше, то для зданий с подвальными и цокольными этажами для их защиты возводят стенки из керамического кирпича по периметру фундамента.

Несущие и ограждающие конструкции зданий

Рис. 3.13. Схема устройства фундаментов: а – в зданиях с подвалом; б – в зданиях без подвала: 1 – горизонтальная оклеечная гидроизоляция (2 слоя изопласта на битумной мастике); 2– вертикальная оклеечная гидроизоляция (2 слоя изопласта на битумной мастике); 3– вертикальная окрасочная гидроизоляция (обмазка горячим битумом за 2 раза); HФ – глубина заложения фундамента

Фундаменты, применяемые в гражданском и промышленном строительстве, классифицируются по следующим признакам:

1) по глубине заложения:

а) фундаменты мелкого заложения – HФ £ 5 м;

б) фундаменты глубокого заложения – HФ > 5 м.

Глубина заложения фундамента (HФ) – это расстояние от планировочной отметки земли до подошвы фундамента (см. рис. 2.2).

Величина HФ под наружными стенами здания назначается с учетом глубины промерзания грунта в районе строительства. Для Нижегородской области: HФ ³ 1,5 м. Фундаменты под внутренними несущими стенами отапливаемых зданий заглубляются без учета промерзания грунта: HФ ³ 0,5 м (для зданий без подвала). Если в здании есть подвал, то глубина заложения фундаментов под внутренними несущими стенами определяется его высотой.

Глубина заложения фундаментов также зависит от вида грунта основания, уровня грунтовых вод, рельефа, конструктивного и объемно-планировочного решений здания и др. факторов.

2) По материалу:

а) каменные – из кирпича или естественного камня;

б) бетонные;

в) железобетонные.

В массовом строительстве применяются бетонные и железобетонные фундаменты, поскольку данные материалы имеют наибольшую прочность и долговечность.

3) По способу возведения:

а) сборные – из отдельных конструктивных элементов;

б) монолитные;

в) сборно-монолитные.

4) По конструктивной схеме:

а) ленточные фундаменты представляют собой сплошные ленты-стены (сборные или монолитные), которые возводят под всеми наружными стенами здания и внутренними несущими стенами или колоннами. Данный тип фундаментов в основном применяется в гражданских зданиях. На рис. 3.14 показан его общий вид.

Несущие и ограждающие конструкции зданий

Рис. 3.14. Общий вид ленточного фундамента

По этой ссылке вы найдёте полный курс лекций по математике:

Решение задач по математике

Наиболее распространенными в массовом строительстве являются сборные ленточные фундаменты, которые состоят из железобетонных фундаментных плит (подушек) и бетонных фундаментных блоков.

Монтаж сборных фундаментов производят на цементно-песчаном растворе с перевязкой.

При слабых грунтах основания по верху фундаментных плит и по обрезу фундамента устраивают железобетонные монолитные пояса для равномерного распределения нагрузки. При плотных грунтах и малых нагрузках на основание фундаментные плиты укладывают с промежутками. При этом промежутки засыпаются грунтом.

б) отдельностоящие фундаменты возводятся под колонны каркасных зданий. Данный тип фундаментов наиболее распространен в промышленных и общественных зданиях. На рис. 3.15 показан его общий вид.

Несущие и ограждающие конструкции зданий

Рис. 3.15. Общий вид отдельностоящих фундаментов

Возможно вам будут полезны данные страницы:

Сколько колебаний совершает математический маятник
Примеры расчета геометрических характеристик плоских сечений
Приемы конструктивных решений зданий
Группа подстановок, подстановка п числа, композиция, группа симметрии фигуры

Наиболее распространенными в массовом строительстве являются сборные бетонные и монолитные железобетонные отдельностоящие фундаменты. Сборные бетонные фундаменты либо поставляются на стройплощадку в готовом виде, либо монтируются из фундаментных плит и стаканов или подколонников на цементно-песчаном растворе.

Разновидностью отдельностоящих фундаментов

Разновидностью отдельностоящих фундаментов являются столбчатые фундаменты. При этом по бетонным или каменным столбам монтируются железобетонные балки, на которые опираются стены здания. Столбчатые фундаменты проектируются для малоэтажных зданий при малых нагрузках и прочных основаниях, т. е. в тех случаях, когда ленточные фундаменты нерациональны.

Несущие и ограждающие конструкции зданий

Рис. 3.16. Общий вид сплошного фундамента

в) сплошные фундаменты представляют собой бетонную или железо-бетонную плиту, расположенную под всем зданием. Данный тип фундамента применяется для зданий с большими нагрузками или при слабых грунтах основания. На рис. 3.16 показан его общий вид. Наиболее распространенными являются монолитные железобетонные сплошные фундаменты. При большой глубине заложения и большой требуемой жесткости плиты проектируют сплошные фундаменты коробчатого сечения с размещением в них подвальных помещений (в том числе гаражей). г) свайные фундаменты позволяют значительно снижать объемы земляных и бетонных работ при возведении фундаментов. Наиболее распространены свайные фундаменты при возведении жилых и общественных зданий. На рис. 3.17 показан общий вид свайного фундамента.

Несущие и ограждающие конструкции зданий

Рис. 3.17. Общий вид свайного фундамента

Свайные фундаменты могут состоять из одиночных свай (под отдельные опоры здания);лент свай (под стены здания, с расположением свай в один, два и более рядов); кустов свай (под опоры с большими нагрузками); сплошного свайного поля (под массивные сооружения с равномерно распределенными нагрузками). Материал свай – бетон, железобетон, металл. Сечение свай может быть квадратное, прямоугольное, круглое.

По способу передачи нагрузки на грунт основания сваи разделяются на сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки опираются нижним концом на плотный слой грунта и передают на него нагрузки от здания. Висячие сваи полностью расположены в слабом (сжимаемом) грунте и передают нагрузки на грунт боковыми поверхностями за счет сил трения.

По способу изготовления сваи бывают забивные, погружаемые ударами или вибрацией или буронабивные (монолитные), изготавливаемые путем заполнения бетонной смесью заранее пробуренной скважины.

Для равномерного распределения нагрузки от стен здания по верхним концам свай монтируют монолитные или сборные железобетонные балки – ростверки. На рис. 3.18 показана схема передачи нагрузок через свайные фундаменты.

Несущие и ограждающие конструкции зданий

Рис. 3.18. Свайные фундаменты: а – со сваями-стойками; б – с висячими сваями: 1 – свая; 2 – ростверк; 3 – стена здания