1. Введение лист
2. Конструктивное решение здания лист
2.1.1. Фундамент. лист
2.1.2. Стены. лист
2.1.3. Перегородки. лист
2.1.4. Перекрытия. лист
2.1.5. Крыша. лист
2.1.6. Окна. лист
2.1.7. Двери. лист
2.1.8. Полы. лист
2.2. Унифицированные детали лист
2.3. Описание внутренней и наружной отделки с описанием
применяемых материалов лист
3. Теплотехнический расчёт лист
4. Заключение лист
5. Список использованной литературы лист
6. Рецензия преподавателя лист
В В Е Д Е Н И Е
Современное развитое городское строительство ведется на базе сети специализированных строи¬тельных объединений, включающих в себя заводы строительных деталей и монтажные подразделения. Эти объединения осуществляют заводское изготов¬ление конструктивных элементов, доставку их на строительные площадки и монтаж зданий.
Большинство гражданских зданий (жилые, торговые, детские, учебные, лечебные, зрелищные) возводится по типовым проектам. Типизация осно¬вывается на отборе наиболее эффективных для дан¬ного периода объемно-планировочных и конструк¬тивных решений, дающих наилучший экономиче¬ский результат в строительстве и эксплуатации зданий и обеспечивающих комфорт при использо¬вании этих зданий.
Типизируются здания определенного функцио¬нального назначения (жилые дома для посемейного расселения, общежития, гостиницы, торговые цент¬ры, ясли и детские сады, школы и профессионально-технические училища, поликлиники, кинотеатры и т. п.), рассчитанные на определенное количество проживающих или обслуживаемых лиц.
Типизация зданий, образующих застройку, не исключает создания индивидуальных по своему эстетическому облику городских и сельских архи¬тектурных ансамблей. Опыт отечественного градо¬строительства показал, что при умелом учете природных особенностей местности, использовании традиционных и современных отделочных материа¬лов и приемов, включении отдельных зданий, возво¬димых по индивидуальным проектам, городские районы приобретают неповторимую архитектурную выразительность.
Застройка городов и сельских населенных мест типовыми зданиями имеет уходящие в глубь веков архитектурные традиции; и раньше рядовые дома в городах и деревнях в основном повторяли друг друга. Отличие современных городских кварталов от исторически сложившихся заключается не в са¬мом приеме повторения эффективных решений, а в том, что в наше время это повторение обусловлива¬ется индустриальным производством домов.
Построенные за последнюю четверть века типо¬вые гражданские здания отличаются от своих пред¬шественников тем, что они унифицированы — под¬готовлены для возведения средствами строительной индустрии. Унификация проводится в ходе проек¬тирования путем применения наиболее экономи¬чных и универсальных элементов зданий, отобран¬ных в соответствии с технологическими возможно¬стями заводов-изготовителей, средств транспорта, подъемных механизмов и тому подобными критери¬ями.
Унификация гражданского строительства за ко¬роткий период своего развития также претерпела качественные изменения. На первом этапе унифи¬цированные дома возводились по принципу «от дома к детали». Сначала проектировалась в опре¬деленной конструктивной системе серия зданий раз¬личного объема, а затем дома «разрезались» на специфические для данной серии детали. Заводы строительных деталей были специализированы на производстве домов только определенной серии. Элементом типизации являлся дом.
Развитие массового жилищного строительства быстро выявило нерентабельность и эстетическую неприемлемость этого принципа. С одной стороны он повлек за собой технологическую многопрофильность заводов и исключил оперативное использо¬вание резервов. На одном заводе производился весь комплект деталей дома, изготавливаемых по разли¬чной технологии. Наращивание производства отде¬льных деталей за счет имеющихся внутренних ре¬зервов не стимулировалось, так как выходило за рамки требуемого комплекта. С другой стороны, города начали обрастать однообразными кольцами «многотиражного» строительства «штучных» зда¬ний. Исключалась градостроительная маневрен¬ность, нарушался синтез архитектуры и ландшафта.
Сегодня в основу типового проектирования уни¬фицированных гражданских зданий заложен обрат¬ный принцип — «от детали к дому», с самого нача¬ла эффективно развивавшийся в промышленном строительстве.
Заводы строительных конструкций данного эко¬номического района специализируются в основном на изготовлении определенной номенклатуры стро¬ительных деталей, объединенных технологией про¬изводства и назначением в здании. Например: пли¬ты и блоки фундаментов, сваи и сваи-оболочки, наружные и внутренние стеновые панели, вентиля¬ционные блоки и электротехнические панели, панели перегородок, плиты перекрытий и покрытий (в том числе балконные плиты, карнизные плиты и т. п.), объемные элементы (санитарные кабины).
Принцип «от детали к дому» позволяет:
а)специализировать производство, а значит, более полно загружать оборудование, повышать
производительность труда и снижать стоимость
изделей;
б)использовать однотипные элементы в домах различных конструктивных систем, а значит, сокра¬щать количество типовых марок в пределах экономического района, обслуживаемого строительными
комбинатами;
в)избегать однообразия — обогащать архитектурную палитру застройки городов.
Элементом типизации стала деталь. Из одинако¬вых и дешевых деталей возводятся разнообразные по своей конструктивной системе и архитектурному облику дома.
Принцип «от детали к дому» был сформулиро¬ван в конце шестидесятых годов в универсальном каталоге унифицированных изделий н получил под¬тверждение своей целесообразности в практике за¬стройки столицы нашей Родины — Москвы. В на¬стоящее время региональные универсальные ката-
логи и обусловленная ими методика разработки типовых проектов применяются во всех крупных центрах массового индустриального строительства.
Универсальный каталог унифицированных изде¬лий и блок-секционная система образуют основу прогрессивных приемов проектирования, разрабо¬танных в ходе практики современного индустри¬ального градостроительства. Помимо ряда эконо¬мических преимуществ, они ведут к созданию более совершенных в эстетическом отношении жилых и общественных зданий и организации их в связан¬ные с местными условиями гармоничные ансамбли.
Анализируя развитие типового строительства, можно предполагать, что в связи с возрастающими требованиями к архитектурному облику городов проектирование снова станет индивидуальным. Но это индивидуальное проектирование будет прово¬диться на основе универсального каталога унифи¬цированных изделий и вытекающих из него типовых решений фрагментов жилья. Таким образом восста¬новится гармония между архитектурой как искус¬ством и современным индустриальным способом производства зданий, в некоторой степени нарушен¬ная в период становления этого производства.
В известной мере условно конструкции здания можно подразделить на следующие основные группы:
несущие конструкции — воспринимающие и пере¬дающие основные нагрузки и обеспечивающие ус¬тойчивость и прочность здания;
ограждающие конструкции — отделяющие его от внешней среды;
внутренние оборудующие конструкции — не участвующие в восприятии основных нагрузок, но разделяющие здание на помещения и обеспечиваю¬щие в них необходимые комфортные условия.
Несущая конструкция здания может быть вы¬полнена в различных системах. Выбор одной из си-стем обусловлен прежде всего функциональным назначением, местными природными условиями (климат, геология и т. п.), возможностями индуст¬риальной базы строительного производства, эконо¬мическим сопоставлением вариантов. Направлен¬ность выбора облегчает классификация конструк¬тивных систем, применяемых в индустриальном строительстве.
Конструктивные системы гражданских зданий.
Несущая конструкция здания обеспечивает его пространственную устойчивость и передает нагруз¬ки, собираемые надземной частью через подземную часть на основание—: способный к их восприятию грунт.
Конструктивная система здания определяет вы¬бор совокупности основных его элементов, воспри¬нимающих все воздействующие на здание нагрузки и обеспечивающих его прочность и трещиностойкость, а следовательно, долговечность.
Конструктивная система надземной части остова прежде всего характеризуется типом основных несу¬щих вертикальных конструкций. Она может быть однородной или комбинированной.
.
В каждой из конструктивных си¬стем возможна различная геометрическая схема расположения несущих конструкций относительно главной оси здания: поперечная, продольная, пере¬крестная (центральная).
Ограждать объем здания наряду с несущими могут самонесущие и навесные стены. Несущие стены воспринимают и передают на фундаменты нагрузки от собственной массы и смежных собира¬ющих полезные нагрузки конструкций (крыши, перекрытия и т. д.); самонесущие — только от соб¬ственной массы (включая балконы, эркеры и т. п.). Навесные стены воспринимают нагрузку от соб¬ственной массы только в пределах этажа (яруса) и передают ее на смежные конструкции (несущие стены, каркас).
Целесообразность применения той или другой конструкции определяется функ-циональным назначением здания и минимальными удельными затратами суммарного общественного труда (стоимость) с учетом гарантированной долго¬вечности и местных особенностей района (геология, сейсмичность, климат, наличие индустриальной базы, местные строительные материалы, транспорт и т. п.).
В тексте приведены основные технико-экономические характеристики показанных в чертежах конструктивных элементов и систем. Они позволяют сопоставлять экономиче¬скую эффективность проектных предложений и про¬водить их отбор по этим признакам.
2. Конструктивные решения зданий
Рассматривая современные здания, т.е. здания, которые существуют в настоящее время, следует их разделять на здания, спроектированные до и после 1994 г. Отправной вехой в изменении принципов конструктивного решения наружных стен в отечественных зданиях является приказ Госстроя Украины № 247 от 27.12.1993 г., которым устанавливались новые нормативы по теплоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий. В дальнейшем приказом Госстроя Украины № 117 от 27.06.1996 г. были введены поправки в СНиП II -3-79 «Строительная теплотехника», которые установили принципы проектирования теплоизоляции новых и реконструируемых жилых и общественных зданий.
После шести лет действия новых норм уже не возникают вопросы об их целесообразности. Годы практики показали, что был сделан правильный выбор, который, в то же время, требует тщательного многостороннего анализа и дальнейшего своего развития.
У зданий, спроектированных до 1994 г. (к сожалению, строительство зданий по старым теплоизоляционным нормативам встречается и до сих пор), наружные стены выполняют и несущие, и ограждающие функции. Причем несущие характеристики обеспечивались при достаточно незначительных толщинах конструкций, а выполнение ограждающих функций требовало существенных материальных затрат. Поэтому удешевление строительства шло по пути априори низкой энергоэффективности в силу известных причин для богатой энергоносителями страны. Эта закономерность относится в равной степени как к зданиям с кирпичными стенами, так и к зданиям из крупноразмерных бетонных панелей. В тепловом отношении различия между этими зданиями заключались только в степени термической неоднородности наружных стен. Стены из кирпичной кладки можно рассматривать как достаточно однородные в термическом отношении, что является преимуществом, так как равномерное температурное поле внутренней поверхности наружной стены - это один из показателей теплового комфорта. Однако для обеспечения теплового комфорта необходимо, чтобы абсолютное значение температуры поверхности было достаточно высоким. А для наружных стен зданий, созданных по нормативам до 1994 г., максимальной температурой внутренней поверхности наружной стены при расчетных температурах внутреннего и наружного воздуха могло быть только 12°С, что для условий теплового комфорта недостаточно.
Внешний вид стен из кирпичной кладки также оставлял желать лучшего. Это обусловлено тем, что отечественные технологии изготовления кирпича (и глиняного, и керамического) были далеки от совершенства, в результате и кирпич в кладке имел разные опенки. Несколько лучше выглядели здания из силикатного кирпича. В последние годы в нашей стране появился кирпич, изготовленный по всем требованиям современных мировых технологий. Это относится к Кор-чеватскому заводу, где выпускают кирпич с прекрасным внешним видом и относительно хорошими теплоизоляционными характеристиками. Из таких изделий можно строить здания, внешний вид которых не будет уступать зарубежным аналогам. Многоэтажные здания в нашей стране в основном строились из бетонных панелей. Для этого типа стен характерна существенная термическая неоднородность. В однослойных керамзито-бетонных панелях термическая неоднородность обусловлена наличием стыковых соединений. Причем на ее степень, кроме конструктивного несовершенства, еще существенно влияет так называемый человеческий фактор - качество уплотнения и утепления стыковых соединений. А так как это качество в условиях советской стройки было низким, то и стыки протекали и промерзали, преподнося жителям все «прелести» сырых стен. Кроме того, повсеместное несоблюдение технологии изготовления керамзито-бетона приводило к повышенной плотности панелей и низкой их теплоизоляции.
Не намного лучше обстояли дела и в зданиях с трехслойными панелями. Так как ребра жесткости панелей обуславливали термическую неоднородность конструкции, проблема стыковых соединений оставалась актуальной. Внешний вид бетонных стен был крайне непритязателен, цветных бетонов у нас не было, а краски были не надежны. Понимая эти проблемы, архитекторы пытались придать разнообразие зданиям за счет нанесения плитки на наружную поверхность стен. С точки зрения законов тепломассообмена и циклических температурно-влажностных воздействий такое конструктивно-архитектурное решение является абсолютным нонсенсом, что и подтверждается внешним видом наших домов. При проектировании после 1994 г. определяющей стала энергоэффективность сооружения и его элементов. Поэтому пересмотрены сложившиеся принципы проектирования зданий и их ограждающих конструкций. В основу обеспечения энергоэффективности положено строгое соблюдение функционального назначения каждого элемента конструкции. Это относится как к зданию в целом, так и к ограждающим конструкциям. В практику отечественного строительства уверенно вошли так называемые каркасно-монолитные здания, где прочностные функции выполняет монолитный каркас, а наружные стены несут только ограждающие (тепло- и звукоизоляционные) функции. В то же время сохранились и успешно развиваются конструктивные принципы зданий с несущими наружными стенами. Последние решения интересны еще и тем, что они полностью применимы для реконструкции тех зданий, которые были рассмотрены в начале статьи и которые повсеместно требуют реконструкции.
Конструктивным принципом наружных стен, которые в одинаковой мере могут применяться для строительства новых зданий и для реконструкции существующих, является сплошное утепление и утепление с воздушной прослойкой. Эффективность данных конструктивных решений определяется оптимальным подбором теплофизических характеристик многослойной конструкции - несущей или самонесущей стены, утеплителя, фактурных слоев, наружного отделочного слоя. Материал основной стены может быть любым и определяющие требования к нему -прочностные и несущие.
Теплоизоляционные характеристики в этом решении стены полностью описываются теплопроводностью утеплителя, в качестве которого используются пенополистирол ПСБ-С, минераловатные плиты, пенобетон, керамические материалы. Пенополистирол - теплоизоляционный материал с низкой теплопроводностью, долговечный и технологичный при утеплении. Его производство налажено на отечественных заводах (комбинаты «Стироль» в Ирпене, заводы в Горловке, Житомире, Буче). Основной недостаток - материал горюч и по отечественным пожарным нормам имеет ограниченное применение (для малоэтажных зданий, или же при наличии значительной защиты из негорючей облицовки). При утеплении наружных стен многоэтажных зданий к ПСБ-С предъявляются еще и определенные требования по прочности: плотность материала должна быть не менее 40 кг/м3.
Минераловатные плиты - теплоизоляционный материал с низкой теплопроводностью, долговечный, технологичный при утеплении, отвечает требованиям отечественных пожарных норм для наружных стен зданий. На рынке Украины, как и на рынках многих других стран Европы, применяются минераловатные плиты концернов ROCKWOOL, PAROC, ISOVER и др. Характерной особенностью этих фирм является широкая палитра производимых изделий - от мягких плит до жестких. При этом каждое наименование имеет строго адресное назначение - для утепления кровли, внутри стен, фасадное утепление и пр. Например, для фасадного утепления стен по рассматриваемым конструктивным принципам фирма ROCKWOOL выпускает плиты «FASROCK», а фирма PAROC -плиты L-4. Характерной особенностью этих материалов является их высокая формоустойчивость, что особенно важно при утеплении с вентилируемой воздушной прослойкой, низкая теплопроводность и гарантированное качество изделий. По теплопроводности эти минера-ловатные плиты за счет своей структуры не хуже пенополистирола (0,039-0,042 ВтДмК). Адресное изготовление плит обуславливает эксплуатационную надежность утепления наружных стен. Совершенно не приемлемо применение для рассматриваемых конструктивных вариантов матов или мягких минераловатных плит. К сожалению, в отечественной практике встречаются решения утепления стен с вентилируемой воздушной прослойкой, когда в качестве утеплителя используют минераловатные маты. Тепловая надежность подобных изделий вызывает серьезные опасения, и факт достаточно широкого их применения может объясняться только отсутствием в Украине системы ввода в эксплуатацию новых конструктивных решений. Важным элементом в конструкции стен с фасадным утеплением является наружный защитно-декоративный слой. Он не только определяет архитектурное восприятие здания, но и обуславливает влажностное состояние утеплителя, являясь одновременно защитой от атмосферных воздействий и для сплошного утепления элементом удаления парообразной влаги, попадающей в утеплитель под воздействием сил тепло- массообмена. Поэтому особое значение приобретает оптимальный подбор: утеплитель - защитно-отделочный слой.
Выбор защитно-отделочных слоев определяется прежде всего экономическими возможностями. Фасадное утепление с вентилируемой воздушной прослойкой в 2-3 раза дороже, чем сплошное утепление, что определяется уже не энергоэффективностью, так как слой утеплителя в обоих вариантах один и тот же, а стоимостью защитно-отделочного слоя. При этом в общей стоимости системы утепления цена непосредственно утеплителя может составлять (особенно для вышеуказанных некорректных вариантов применения дешевых неплитных материалов) всего 5-10%. Рассматривая фасадное утепление, нельзя не остановиться на утеплении помещений изнутри. Таково уж свойство нашего народа, что во всех практических начинаниях, не взирая на объективные законы, он ищет неординарных путей, будь-то социальные революции или строительство-реконструкция зданий. Внутреннее утепление привлекает всех своей дешевизной - затраты только на утеплитель, а его выбор достаточно широкий, так как нет необходимости в строгом соответствии критериям надежности, следовательно, стоимость утеплителя уже будет не высока при тех же теплоизоляционных показателях, отделка минимальна - любой листовой материал и обои, трудозатраты минимальны. Снижается полезный объем помещений - это мелочи по сравнению с постоянным тепловым дискомфортом. Эти доводы были бы хороши, если бы подобное решение не противоречило закономерностям формирования нормального тепловлажностного режима конструкций. А нормальным этот режим можно назвать только при условии ненакопления в нем влаги в холодный период года (длительность которого для Киева составляет 181 сутки -ровно половина года). При невыполнении этого условия, то есть при конденсации парообразной влаги, которая попадает в наружную конструкцию под действием сил тепло- массообмена, в толще конструкции происходит намокание материалов конструкции и, прежде всего, теплоизоляционного слоя, теплопроводность которого при этом увеличивается, что вызывает еще большую интенсивность дальнейшей конденсации парообразной влаги. Результат - потеря теплоизоляционных свойств, образование плесени, грибков и прочие неприятности.
В качестве основной стены рассмотрена керамзитобетонная стена, в качестве теплоизолирующих слоев - наиболее часто применяемые пенобетон и ПСБ-С. Для обоих вариантов наблюдается пересечение линий парциального давления водяного пара е и насыщенного водяного пара Е, что сигнализирует о возможности конденсации паров уже в зоне пересечения, которая находится на границе утеплитель - стена. К чему приводит такое решение на уже эксплуатируемых зданиях, где стены находились в неудовлетворительном тепловлажностном режиме и где попытались подобным решением этот режим улучшить. Совершенно иная картина наблюдается при перемене мест слагаемых, то есть размещении слоя утеплителя на фасадной стороне стены.
Необходимо отметить, что ПСБ-С является материалом с закрытопористой структурой и с низким коэффициентом паропроницаемости. Однако и для такого вида материалов, как и при использовании минераловатных плит, создаваемый при утеплении механизм термовла-гопереноса обеспечивает нормальное влажностное состояние утепляемой стены. Таким образом, если и приходится выбирать внутреннее утепление, а это может быть для зданий с архитектурной ценностью фасада, необходимо тщательно оптимизировать состав теплоизоляции, чтобы избежать или хотя бы минимизировать последствия режима.
Стены зданий колодцевой кирпичной кладки
Для своего проекта я взял стены кирпичной кладки так как теплоизолирующие свойства стен определяются слоем утеплителя, требования к которому в основном обуславливаются его теплоизоляционными характеристиками. Прочностные свойства утеплителя, его устойчивость к атмосферным воздействиям для такого типа конструкций не играют определяющую роль. Поэтому в качестве утеплителя могут использоваться плиты ПСБ-С плотностью 15-30 кг/м3, минераловатные мягкие плиты и маты. При проектировании стен такой конструкции необходимо обязательно рассчитывать приведенное сопротивление теплопередаче, учитывающее влияние сплошных кирпичных перемычек на интегральный тепловой поток через стены.
2.1.1. Виды фундаментов
Фундамент - основание здания и чем оно прочнее, тем долговечнее строение. Стоимость фундамента составляет около 15-20% от стоимости дома. Исправление неправильно выполненного фундамента трудно выполнимо и затраты на эти работы могут достичь уже 50% от стоимости дома, если самому дому не нанесен значительный ущерб. Поэтому к выбору фундамента нужно подойти очень ответственно.
Фундаменты выполняют из бетона или из бетона в сочетании с кирпичной кладкой или кладкой из камня.
По способу опирания на грунт фундаменты подразделяют на ленточные, столбчатые (свайные) и плитные.
Ленточные фундаменты - это фундаменты, имеющие одинаковую форму поперечного сечения по всему периметру стен здания (в том числе под всеми его внутренними несущими стенами). Такие фундаменты возводят под тяжелыми зданиями. В пучинистых и глубоко промерзающих грунтах применяются редко.
Столбчатые
Для своего пректа я использовал столбчатые фундаменты так как столбчатые или свайные фундаменты - наиболее распространенный и дешевый вид фундаментов для зданий с легкими стенами. Возведение таких фундаментов обходится в 1,5-2 раза дешевле ленточных. Основной элемент таких фундаментов - столб (свая). Столб может быть деревянным, каменным, кирпичным, бетонным и железобетонным. Это может быть и асбестовая труба, использованная в качестве формы и заполненная бетонной смесью.
Плитные
Плитные фундаменты сооружают на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах.
2.1.2. Кирпичные стены
Несмотря на появление новых строительных материалов и технологий, для возведения стен по-прежнему часто применяют строительный кирпич: керамический (глиняный), обожженный и силикатный (известково-песчаный).
Керамический кирпич, рядовой и лицевой, отличается высокой прочностью, морозостойкостью, устойчивостью к изменениям температурно-влажностного режима, хорошим звукопоглощением. Благодаря своей достаточно низкой теплопроводности он создает устойчивый микроклимат в помещении, сохраняя тепло зимой (даже при кратковременном отключении отопления) и прохладу летом, причем не утрачивает эти качества в течение десятков и даже сотен лет. Структура керамического кирпича может быть сплошной, пористой, дырчатой, щелевой. Чем больше в нем пор или пустот, тем лучше его тепловая эффективность и меньше прочность. Размеры одинарного, чаще всего используемого, кирпича — 250x120x65 мм. Однако в продаже имеется также кирпич утолщенный (полуторный), двойной толщины и модульный размерами 288x138x65/88 мм.
Кирпичные стены больше подходят для домов постоянного проживания, так как если зимой в отоплении кирпичного дома был перерыв больше недели, прогревать его до комфортных условий придется несколько суток. Кирпичная стена требует устройства ленточного фундамента на полную глубину промерзания.
Силикатный кирпич обычно выпускается белого цвета, но может быть и окрашенным. Он характеризуется высокой прочностью. По сравнению с керамическим, он имеет большую среднюю плотность и меньшую водостойкость. Также он отличается высокой теплопроводностью, что делает микроклимат в помещении зависимым от температуры и влажности окружающей среды. Однако благодаря невысокой стоимости и хорошему внешнему виду он находит довольно широкое применение в строительстве малоэтажных домов, гаражей, хозяйственных построек. Обязательное условие — устройство качественной гидроизоляции стены от земли, так как силикатный кирпич под воздействием минеральных составляющих почвенных вод теряет свою прочность.
Кирпичная кладка — это конструкция из кирпичей, уложенных в определенном порядке и скрепленных строительным раствором. Чтобы стены стояли долго, нужно соблюсти ряд правил. Одно из них — обязательное наличие системы перевязки, которая может быть цепной (однорядной) или многорядной. При однорядной перевязке чередуют ложковые (длинной стороной вдоль стены) и тычковые (длинной стороной поперек стены) ряды. При многорядной перевязке тычковым рядом, в зависимости от толщины кирпича и требуемой прочности кладки, перекрывают три-пять ложковых рядов. Поперечные швы в смежных рядах сдвигают относительно друг друга на четверть кирпича, а продольные — на его половину. Все вертикальные швы нижнего ряда перекрывают кирпичами верхнего ряда.
Большое распространение в последнее время получила отделка стен клинкерной плиткой, имитирующей облицовочный кирпич. Большой выбор цветов, угловые элементы и качественный монтаж делают стены неотличимыми от натуральной кирпичной кладки. Плитку приклеивают специальным эластичным клеем к ровной поверхности стены (оштукатуренной или монолитной)
2.1.3. Перегородки
Перегородками называют сравнительно тонкие стены, служащие для разделения внутреннего пространства в пределах одного этажа на отдельные помещения. Перегородки опираются в каждом этаже на перекрытия и никакой нагрузки, кроме собственного веса, не несут.
Лестницы служат для сообщения между этажами. Из противопожарных соображений лестницы, как правило, заключаются в специальные, огражденные стенами, помещения, которые называются лестничными клетками.
Для освещения помещений естественным светом и для их проветривания (вентиляции) служат окна, а для сообщения между соседними помещениями или между помещением и наружным пространством - двери. В некоторых случаях при необходимости ввода в помещение крупного оборудования или средств транспорта помимо дверей устраивают еще и ворота.
Кроме вышеперечисленных, существует ряд конструктивных элементов (как, например, балконы, входные площадки, приямки у окон подвала и др.), которые нельзя отнести ни к одной из указанных групп.
2.1.4. Перекрытия
Перекрытия служат для разделения здания по высоте на этажи. Данные конструктивные элементы воспринимают нагрузки от находящихся в здании людей и оборудования, играют роль горизонтальных диафрагм жесткости, обеспечивающих устойчивость здания в целом, а также обеспечивают тепло- и звукоизоляцию помещений.
Перекрытия должны удовлетворять следующим требованиям:
Обладать достаточной прочностью и жесткостью, чтобы выдерживать как нагрузку от собственного веса, так и полезную (статическую и динамическую). Величина полезной нагрузки на 1 м2 перекрытия устанавливается в зависимости от назначения помещения и характера его оборудования.
Перекрытие должно быть жестким, т.е. под действием нагрузок не давать прогибов, превышающих допустимые нормами величины.
Перекрытие должно выполняться из возможно меньшего числа стандартных или типовых деталей, собираемых на месте строительства при помощи механизмов, с минимальной затратой времени и ручного труда. Они должны быть удобными по форме и весу для транспортировки и сборки.
При конструировании перекрытия должна предусматриваться достаточная степень его звукоизоляции, величина которой устанавливается нормами или специальными указаниями по проектированию зданий того или иного назначения. Звукоизоляционные требования определяются местоположением перекрытий (чердачное, междуэтажное, надподвальное) и функциями разделяемых помещений. Перекрытия должны обеспечивать звукоизоляцию как от ударного, так и воздушного шума.
Перекрытия, разделяющие помещения с различной температурой, например отделяющие холодный подвал от первого этажа или чердак от верхнего этажа, должны удовлетворять требованиям теплозащиты. Сопряжение перекрытий с наружными стенами необходимо конструировать таким образом, чтобы не создавались так называемые мостики холода, через которые может происходить утечка тепла, вызывающая образование конденсата. По теплотехническому режиму выделяют перекрытия надподвальные и чердачные.
Материал и конструкцию перекрытия необходимо выбирать с учетом обеспечения необходимой в каждом конкретном случае степени огнестойкости здания.
Перекрытия должны иметь минимальную высоту, т.к. увеличение ее влечет за собой увеличение объема (кубатуры) здания и, следовательно, его стоимости. Высотой перекрытия считается разность отметок уровня чистого пола и потолка нижележащего этажа. А при открытых балках - нижней их грани.
В некоторых случаях к перекрытиям предъявляются специальные требования.
По своему конструктивному решению несущую часть перекрытий можно разделить на:
балочные, стоящие из несущей части (балок) и заполнения (наката);
безбалочные, выполняемые из однородных элементов (плит-настилов или панелей-настилов).
Технология возведения перекрытий предусматривает три варианта: сборный, монолитный или сборно-монолитный.
В зависимости от местоположения перекрытия разделяются на междуэтажные, чердачные и надподвальные.
В зависимости от материала основного несущего элемента балочные перекрытия бывают по деревянным или стальным балкам. Перекрытия по деревянным балкам сравнительно дешевы, но мало индустриальны, а также имеют ряд других недостатков: сгораемость, возможность загнивания отдельных элементов и сравнительно невысокая прочность. Поэтому такие перекрытия применяют главным образом при строительстве деревянных зданий, каменных малоэтажных зданий и сооружений вспомогательного и временного характера.
Междубалочное заполнение перекрытий является ограждающим (звуко- или теплоизолирующим) элементом, образует ровную поверхность потолка и иногда воспринимает полезные нагрузки от пола. Заполнение обычно делают многослойным, причем каждый слой имеет свое назначение и выполняется из соответствующих материалов.
Главными преимуществами железобетонных перекрытий являются их долговечность, прочность и несгораемость. Железобетонные перекрытия бывают монолитными, изготавливаемыми на месте, и сборными, собираемыми из элементов заводского производства.
Монолитные железобетонные перекрытия применяются при строительстве крупных уникальных общественных и промышленных зданий и сооружений, при наличии весьма значительных, в первую очередь динамических, нагрузок. А также в тех случаях, когда перекрытия являются основными элементами, обеспечивающими общую пространственную жесткость здания, и тогда, когда оно имеет сложную в плане форму, вследствие чего типовые конструкции сборных перекрытий применены быть не могут.
В общественных и жилых зданиях массового строительства применяют для несущей части перекрытий унифицированные сборные железобетонные плиты и панели. Их можно подразделить на конструкции, устраиваемые из мелкоразмерных и крупноразмерных элементов. Первые применяют главным образом при индивидуальном строительстве и строительстве малоэтажных зданий, вторые - в условиях современного массового индустриального строительства многоэтажных зданий. Преимущества крупнопанельных перекрытий (размером с комнату) заключаются главным образом в малом количестве монтажных элементов и отсутствии между ними стыков, что упрощает отделку потолка и повышает звукоизолирующие свойства перекрытия.
В современной практике строительства применяется несколько типов железобетонных плит-настилов, различающихся по типу поперечного сечения (многопустотные, ребристые и сплошные) и способу армирования (с обычной или предварительно напряженной арматурой).
Ребристые настилы изготавливают с ребрами в одном или двух направлениях со сплошной плитой в верхней части. Такая плита хорошо работает на изгиб, но из-за выступающих вниз балок образует неплоский потолок, что ограничивает ее использование в жилых зданиях. Они находят применение в чердачных покрытиях.
В крупноблочных и кирпичных зданиях роль жестких дисков перекрытий состоит в восприятии всех приходящихся на них вертикальных и горизонтальных нагрузок, а также в обеспечении единства в восприятии силовых усилий вертикальными несущими элементами зданий. Поэтому все плиты настилы имеют анкерные стальные связи друг с другом и с несущими стенами.
В завершение этого краткого обзора остановимся на новом типе перекрытий, недавно появившихся на отечественном рынке, - перекрытиях из полистиролбетона.
Перекрытия из полистиролбетона
На основе полистиролбетона разработаны три системы перекрытий: монтажная (несущие балки и заполняющие элементы - плиты перекрытия), полумонтажная (монтажные плиты и наливной слой - из железобетона) и монолитная система (по профнастилу).
Плиты перекрытия делаются на заказ и в основном выпускаются для пролетов длиной до 4,0 м (толщиной 140 мм и весом 150 кг/м2), длиной 4,0 - 5,0 м (толщиной 180 мм и весом 190 кг/м2) и длиной 5,0 - 6,0 м (толщиной 220 мм и весом 230 кг/м2). По специальному заказу могут быть изготовлены плиты и других размеров.
Из полистиролбетона выпускаются также и кровельные плиты. Основным свойством плит перекрытия и кровельных плит из полистиролбетона является их небольшой вес, что обуславливает малые нагрузки на несущий каркас и фундамент здания. Кроме того, их характеризует высокие физические, термические и акустические свойства, а также легкость монтажа.
Плиты из полистиролбетона можно монтировать в любое время года с помощью небольших грузоподъемников и даже вручную. При использовании плит перекрытия и кровельных плит не требуется применение штукатурки (достаточно шпаклевки цементным молоком или клеем для керамических плиток), вследствие чего значительно сокращаются сроки выполнения отделочных работ.
2.1.5 Конструктивные элементы - КРЫШИ
Скатные крыши
Для своего проекта я беру скатную крышу так как конструкция современной скатной крыши не сильно отличается от традиционной. Кратко рассмотрим ее в самом общем виде.
Кровля поддерживается специальной конструкцией, состоящей из обрешетки, непосредственно несущей кровлю, и стропил, передающих нагрузку от собственного веса крыши, снега, ветра и т.д. на стены и внутренние опоры.
Конструкция стропил зависит от формы крыши, наличия и расположения внутренних опор, величины перекрываемого пролета и расположения чердачного перекрытия (рис. 2 ).
Наиболее простые - это насланные стропила, элементы которых <работают> как балки. Основным их элементом являются стропильные ноги, укладываемые вдоль ската и поддерживающие обрешетку. Нижние концы стропильных ног опираются на наружные стены через укладываемый по стене продольный брус, называемый мауэрлатом. Верхние концы стропильных ног поддерживаются системой стоек и подкосов, передающих нагрузку на внутренние стены и столбы. Подкосы и стойки, кроме того, должны обеспечивать жесткость всей конструкции. Чтобы избежать большого числа подкосов и стоек, стропильные ноги часто опирают на продольные балки - прогоны, которые поддерживаются подкосами и стойками.
Более сложные стропила выполняются в виде стропильных ферм. Они представляют собой геометрически неизменяемую систему стержней, расположенных в одной плоскости и соединенных между собой по концам. Стержни плоской фермы, расположенные по верхнему контуру, называют верхним поясом. По нижнему контуру - нижним поясом. Внутренние вертикальные стержни называют стойками, наклонные - раскосами. В совокупности внутренние стержни фермы образуют решетку.
Чтобы обеспечить устойчивость ферм против опрокидывания, перпендикулярно их плоскости (при действии ветра на торцы здания) фермы раскрепляют еще и вертикальными связями.
Стропильные фермы могут быть деревянными, стальными, смешанными.
Стропила воспринимают постоянные и временные нагрузки. К постоянным нагрузкам относятся: собственный вес кровли, а также вес обрешетки прогонов и стропил; к временным - снег, ветер и, в некоторых случаях, полезная нагрузка.
Кровля должна быть не проницаемой для собирающихся на ней дождевых и талых вод. В целях беспрепятственного отвода этих вод кровля выполняется в виде системы наклонных плоскостей, называемых скатами кровли.
Пересечения скатов кровли образуют выступающие углы, которые называются ребрами. Верхнее горизонтальное ребро, являющееся пересечением продольных скатов, называется коньком. Пересечения скатов, образующие входящие углы, называются разжелобками или ендовами.
Карнизные свесы - часть кровли по периметру дома, выступающая за контур наружных стен.
Для освещения и проветривания чердака и для выхода на кровлю устраивают слуховые окна.
Плоские крыши
Плоские крыши находят наиболее широкое применение, как в гражданском, так и в промышленном строительстве.
Основными функциями плоской крыши, как и любой другой, являются защита здания от атмосферных осадков и теплоизолирующая функция. Помимо этого, плоская крыша часто выполняет и другие функции: она может служить солярием, садом, спортплощадкой, террасой жилого дома или общественного здания и даже автостоянкой.
Плоские крыши могут быть как с чердаком, так и без него (совмещенные покрытия).
Плоская бесчердачная крыша обычно не нуждается в механической очистке от снега. Таяние снега в течение всей зимы происходит за счет тепла, проводимого крышей из помещения. Для удаления снега может быть использована сила ветра. Для этого крыши лучше окружать не глухими парапетами, а решетчатыми барьерами. Механическая очистка от снега может понадобиться лишь после обильных снегопадов, а также в тех случаях, когда поверхность крыши эксплуатируется зимой.
Недостатком плоских бесчердачных крыш является невозможность регулярного наблюдения за влажностным состоянием утеплителя и герметичностью водоизолирующего ковра. О повреждении водоизолирующего ковра можно узнать лишь по протечкам на потолке.
Плоские чердачные крыши стоят дороже бесчердачных, зато обладают целым рядом преимуществ:
чердак, даже при малой высоте, позволяет регулярно следить за герметичностью водоизоляционного ковра;
чердак дает возможность следить за влажностным состоянием теплоизоляции, а в случае необходимости производить ее просушку, например, простым проветриванием (открытием слуховых окон);
чердак делит конструкцию крыши, а соответственно и расчетную разность наружных и внутренних температур, на две части. Так, если при совмещенном покрытии расчетный перепад температуры (от +15 0С до -30 0С) равен 450, то для чердачного перекрытия (при температуре чердака -5 0С) перепад будет равен 200 (от +15 0С до -5 0С), а для надчердачной плоской крыши (при температуре чердака -5 С0) равен 250 (от -5 С0 до -30 С0). Уменьшение температурного перепада воздуха, расположенного по обе стороны конструкций (чердачного перекрытия и надчердачной плоской крыши), улучшает их эксплуатационный температурный и влажностный режим, а также способствует их сохранности и долговечности.
В отличие от скатных, на плоских крышах не применяют в качестве кровельных штучные и листовые материалы. Здесь необходимы материалы, допускающие устройство сплошного ковра (битумные, битумно-полимерные и полимерные материалы, а также мастики). Этот ковер должен быть эластичным настолько, чтобы воспринимать температурные и механические деформации основания кровли. В качестве основания используют поверхность теплоизоляции, несущие плиты, стяжки.
