Что такое перекрытие в строительстве


Что такое перекрытие?

Дата: 27 февраля 2018

Просмотров: 1829

Коментариев: 0

Одним из конструктивных элементов дома является перекрытие. Оно делит внутреннее пространство на функциональные зоны, расположенные на разных уровнях, воспринимает нагрузки и обеспечивает жесткость строения. При строительстве зданий сооружаются различные виды перекрытий, отличающиеся применяемым материалом, конструктивными особенностями и методами монтажа. Остановимся детально на классификации, особенностях и характеристиках.

Схема кессонного перекрытия

Что такое перекрытие в строительстве

Являясь неотъемлемой частью строения, перекрытие – это прочная основа, которая выполняет определенные функции:

  • разделяет внутреннее пространство здания на отдельные зоны;
  • обеспечивает поперечную жесткость коробки дома;
  • воспринимает нагрузки от внутренних предметов интерьера;
  • повышает прочностные характеристики строения;
  • снижает тепловые потери, поддерживая комфортную температуру;
  • преграждает доступ в помещение посторонних шумов и влаги;
  • локализует очаги воспламенения в пожароопасной ситуации.

Защитные конструкции сооружаются в различных частях здания, отличаются нагрузочной способностью и назначением.

Классификация

Разделительные конструкции классифицируют по различным критериям:

  • месту расположения;
  • функциональному назначению;
  • конструктивным особенностям;
  • технологии возведения.

Перекрытие фундамента

В зависимости от расположения и назначения существуют следующие разновидности защитных конструкций:

  • чердачные. Обеспечивают теплоизоляцию жилых помещений, отделяя их от неотапливаемого чердака. Предусматривают использование теплоизоляционных материалов, устойчивых к воздействию влаги и температурных колебаний. Содержат пароизоляционную прослойку. Она способствует поддержанию комфортной влажности;
  • межэтажные. Располагаются между этажами здания, разделяя строение на отдельные помещения, в которых поддерживается постоянный микроклимат. Не нуждаются в защите от воздействия влаги и теплоизоляции. Основное назначение межэтажных конструкций – звуковая изоляция помещений;
  • подвальные. Выполняют функцию разделительной перегородки между неотапливаемой цокольной частью здания и жилым помещением. Обязательный элемент подвальных оснований – теплоизоляционная прослойка. По своему назначению подвальная конструкция идентична чердачной. Она предусматривает наличие пароизоляционной прослойки, расположенной поверх теплоизолятора.

По конструктивному исполнению несущие элементы делятся на виды:

  • балочные. Представляют систему несущих балок и расположенного между ними заполнителя, а также элементов напольного или потолочного перекрытия;
  • безбалочные. Они сформированы в виде усиленных конструкций, состоящих из отдельных железобетонных панелей или сплошных армированных плит;
  • комбинированные. Представляют собой сборную конструкцию, сформированную из несущих балок, между которыми расположены отдельные блоки.

По технологии изготовления несущие конструкции делятся на следующие виды:

  • сборные. Собираются из отдельных элементов, произведенных, как правило, в промышленных условиях;
  • цельные. Особенность монолитной основы – заливка несущей плиты непосредственно на месте установки;
  • сборно-монолитные. Формируются из отдельных ригелей, между которыми устанавливается арматура, и заливается бетон.

Устройство монолитного перекрытия

Рассмотрим особенности различных видов перекрытий, оценим достоинства и проанализируем недостатки.

Перекрытия на основе балок

В балочных конструкциях основную нагрузку воспринимают несущие балки, расположенные горизонтально и с равным интервалом. Они служат основой для укладки теплоизоляционных материалов, пароизоляционного слоя, а также элементов, формирующих напольную основу или потолочную поверхность. Рассмотрим детально особенности конструкции с использованием железобетонных и металлических ригелей.

Железобетон обладает повышенной прочностью и позволяет формировать жесткие основания при расстоянии между несущими стенами от 300 до 750 см.

Пространство между балками выполняют многослойным, позволяющим:

  • предотвратить утечки тепла;
  • поглотить посторонние звуки;
  • не допустить проникновения влаги;
  • обеспечить необходимую прочность.

Достоинства балочной конструкции:

  • возможность обеспечить перекрытие пролетов с увеличенными размерами;
  • запас прочности, позволяющий воспринимать повышенные нагрузки;
  • высокие звукоизоляционные и шумозащитные характеристики.

Межэтажные перекрытия: основные балки

Слабые стороны:

  • увеличенная до 0,4 т масса, требующая применения грузоподъемного оборудования для выполнения монтажа;
  • дополнительные затраты, связанные с необходимостью транспортировки железобетонных балок на участок работ.

Выполнение монтажных операций предусматривает:

  • укладку балок с интервалом 0,6–1 м;
  • заполнение пространства между ригелями плитами или блоками;
  • заделку швов раствором цемента;
  • выполнение работ по утеплению и звукоизоляции;
  • чистовую отделку.

Металлические балки обладают повышенной надежностью, увеличенным запасом прочности и долговечностью по сравнению с деревянными брусьями. Применение металлических профилей, отличающихся меньшей высотой, позволяет экономить пространство.

Достоинства металлических профилей:

  • длительный срок эксплуатации;
  • возможность перекрытия пролетов более 5–6 м;
  • устойчивость к биологическим факторам;
  • стойкость к воздействию повышенной температуры.

Как мы делали деревянные перекрытия

Недостатки:

  • развитие коррозии при повышенной концентрации влаги;
  • пониженные теплоизоляционные свойства;
  • уменьшенные звукоизоляционные характеристики.
Где вы предпочли бы жить: в частном доме, или квартире?

Однозначно квартира! Комфорт, уют и тепло, вокруг люди и инфраструктура 21 ( 4.91 % )

Только частный дом! Вокруг тишина, покой, много места и мало людей! 187 ( 43.69 % )

Зачем выбирать что-то одно? В городе квартира, а за городом - частный дом. 207 ( 48.36 % )

Я - свободный Гражданин Планеты Земля! Мне не нужна рукотворная клетка! 13 ( 3.04 % )

Промежутки между профилями заполняются панелями из ячеистого бетона или деревянными щитами с последующей заливкой стяжки.

Панельные перекрытия

Безбалочные конструкции сооружаются из железобетонных панелей, уложенных с минимальным зазором. Возможен вариант в виде цельной плиты. Он не требует применения балок, так как готовые плиты, панели или настилы выполняют одновременно функции несущих оснований и ограждающих конструкций. Панельные конструкции применяется в кирпичных строениях, и сооружаются из пустотных или цельных панелей.

Преимущества:

  • увеличенная до 0,2 т нагрузка на квадратный метр площади;
  • устойчивость к воздействию повышенной влажности;
  • отсутствие необходимости в специальном уходе.

Установка панельной плиты перекрытия

Минусы:

  • необходимость использования грузоподъемного оборудования для монтажа;
  • зависимость размеров строения от габаритов стандартных плит.

В процессе монтажа панели ложится на раствор цемента и должны иметь опорную поверхность по 10 см с каждой стороны.

Перекрытия из древесины

Деревянные брусья широко используют при строительстве частных объектов. Применяется хвойная древесина и лиственные пиломатериалы.

Прочностные характеристики деревянных брусьев позволяют использовать их с уменьшенным расстоянием между опорами:

  • при формировании оснований между этажами – до 5 м;
  • для технических помещений под крышей – максимум 6 м.

С одной стороны брусья зашиваются настилом, выполняющим функции пола, а с другой формируется потолочная поверхность. Свойства древесины позволяют размещать деревянные брусья с расстоянием 40–50 см.

Очень важное преимущество конструкции из дерева – малый вес

Положительные стороны деревянной конструкции:

  • уменьшенный вес, не требующий усиленного фундамента и не оказывающего разрушительного влияния на коробку;
  • ускоренный монтаж, позволяющий самому оперативно выполнить работы без использования грузоподъемных средств.

Недостатки деревянных балок:

  • пожароопасность. Требуется специальная обработка древесины;
  • чувствительность к влаге. Необходима обработка антисептиком.

Несмотря на уменьшенную нагрузочную способность, деревянные балки достаточно распространены в частном домостроении.

Цельное перекрытие из армированного бетона

Монолитное перекрытие выполняется в виде цельной плиты, толщиной до 15 см. Формируется путем заливки бетона в опалубку с арматурной решеткой.

Преимущества монолита:

  • выполнение работ без применения грузоподъемного оборудования;
  • повышенное качество бетонной основы;
  • отсутствие необходимости заделки швов;
  • возможность реализации оригинальных решений.

Подготовка к заливке монолитного перекрытия

Главный недостаток – трудоемкость работ по монтажу опалубки и дополнительные расходы, связанные с ее сооружением.

Полистиролбетонные перекрытия

Сборно-монолитный вариант на основе полистиролбетонных плит формируется путем заполнения межбалочного пространства теплоизоляционным материалом с дальнейшей заливкой бетонной стяжки.

Преимущества:

  • облегченная установка без применения грузоподъемных устройств;
  • улучшенные теплоизолирующие характеристики;
  • небольшой вес утепленного основания;
  • возможность создания основы сложной конфигурации.

Недостатки:

  • повышенная цена полистиролбетона;
  • уменьшенная длина пролета;
  • трудоемкость укладки утеплителя.

Для повышения прочности теплоизолированного основания до бетонирования укладывается арматурная сетка.

Перекрытие – главные требования

Защитная конструкция должна соответствовать следующим требованиям:

  • обладать повышенной прочностью;
  • не прогибаться под влиянием нагрузок;
  • звукоизолировать помещение;
  • уменьшать тепловые потери.

Важной характеристикой является огнестойкость, обеспечивающая пожарную безопасность строения.

Публикация помогает разобраться, что такое перекрытие в строительстве. Ознакомившись с классификацией, можно выбрать оптимальный вариант, соответствующий по прочности и эксплуатационным характеристикам конкретному типу сооружения.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ruОбразование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

pobetony.ru

Виды перекрытий зданий, их конструктивные особенности, правила монтажа и эксплуатации

Перекрытие – это горизонтальная конструкция, какого либо сооружения, находящееся внутри него, служащее для отделения секций здания по высоте. Постоянные нагрузки, действующие на перекрытия, вызывают необходимость в выборе нужного вида перекрытия, для того что бы оно в полной мере отвечало всем требованиям: прочность (для сопротивления деформациям), звукоизоляция, огнестойкость, теплоизоляция и гидроизоляция (в помещениях с повышенной влажностью). Для определения оптимального варианта перекрытия для здания, ниже представлен перечень существующих видов с описаниями технологий возведения.

Facebook

Twitter

Мой мир

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Укладка перекрытий

Технологически, есть три вида монтажных способов, из которых выбирают самый оптимальный тип укладки перекрытий:

  • сборный, где применяются заводские элементы, монтируемые на месте;
  • монолитный, при котором плиту изготавливают на месте проведения работ;
  • смешанный, сборно-монолитный, здесь используют пустотелые блоки.

Виды перекрытий между этажами в частном доме, и не только, могут быть разного типа. Эти конструкции используются в жилых домах и в специальных строениях, с большой рабочей площадью.

Конструктивно, представлено два вида перекрытий:

  • балочные, в конструкции наличествует блок и заполнение;
  • без применения балки (безбалочные), здесь применяют монолитные элементы.

Виды перекрытий, применение и особенности

Для проведения расчётов, и чтобы выбрать подходящий тип перекрытия, следует изучить прочность, а также несущую способность стен. Здесь работает простое правило: чем толще и прочнее стена, тем больший вес может быть у перекрытий.

Чердачное перекрытие необходимо при отделении технических помещений верхней части здания и жилой части здания. Для частного дома, чердачное перекрытие принимается в соответствии с нормами теплозащиты. Для этого используется утеплитель. Утепляющий материал подвержен наполнению влагой и требует собственной защиты от влияний влаги. Эту задачу выполняют, прокладывая слои пароизоляционного материала. Для того, чтобы предотвратить образование конденсата паров, скапливающихся под крышей в результате жизнедеятельности человека, используют пароизоляционный материал.

Разные виды межэтажных перекрытий выполняют функцию отделения этажей. Защита от влияния влаги не требуется. Учитывая отопление, систему кондиционирования и теплоизоляционный слой на внешней части здания, необходимость в сохранении тепла в этих перекрытиях не требуется. Стандартное межэтажное перекрытие обеспечивает звукоизоляцию. Влагозащищённые участки монтируются только в помещениях с повышенным риском пропуска влаги, в сантехнических узлах, например.

Подвальные части здания обеспечиваются перекрытиями, для отделения технической части подвальных помещений от жилых помещений. Расчёт перекрытия зависит от функций подвала. Если подвальное помещение постоянно используется для складских помещений, гаража, то требования к особым характеристикам конструкции перекрытия будут понижены, в зависимости от наличия активных зон.

Цоколь обеспечивается перекрытием, которым отделяются отделения жилых помещений от подполья. Теплозащита необходима. Пароизоляция используется ниже, для обеспечения защиты подвального перекрытия.

Использование балочного вида перекрытий

В балочных перекрытиях используются деревянные, а также стальные балки. Каждая балка должна выполнять функции  защиты пространства, устраняя утечки тепла и производит шумоизоляцию. В случае, если монтаж междуэтажных перекрытий в деревянном исполнении, применяются специальные сорта дерева. Деревянное покрытие состоит не только из балок. Конструкции наката, полового покрытия и утеплителя рентабельны с экономической точки зрения из-за стоимости материалов. Скорость монтажа дополняется низким весом, но нивелируется отсутствием прочности. На конструкцию перекрытия влияет размер помещения. При недостаточной длине балок, от такого решение стоит отказаться.

Если при строительстве здания необходимо получить прочное перекрытие, следует использовать балки из металла. Вставки выполняются, используя железобетонные плиты. В отличие от деревянных вариантов, размер помещения не влияет на отказ, так как металлические балки доступны в исполнении любой длины.

Данный тип балок прочен и не подвержен механическим влияниям. Коррозийные достоинства ниже, так как влага вызывает разрушение металла при постоянном воздействии. Для избегания этого эффекта следует использовать войлочные материалы в качестве изоляции поверхности железных балок.

Перекрытия без применения балки

Однородность конструкции позволяет производить монтаж перекрытия без использования балочной основы. Функции замены выполняют настилы. В многоэтажных строениях из кирпича применяют плиты и панели, они могут быть как сборными, так и монолитными. Универсальная возможность использовать настилы в качестве опоры, а также использовать функционал в качестве вставок, позволили добиться отсутствия балочной основы.

Монолитная плита прочнее чем сборные, но виды монтажа перекрытия более сложные. Сплошная монолитная конструкция увеличивает нагрузку на несущие стены, при её установке невозможно обойтись без специальной грузоподъемной техники. При небольших размерах объекта рентабельнее использовать сборный тип перекрытий.

Деревянные перекрытия

Такие покрытия по конструкции и материалу имеют оптимальный вес для перевозки и монтажа, не давят на несущие стены здания. Из минусов можно выделить горючесть материалов и подверженность к воздействию грызунов и насекомых. Строительные пропитки в полной мере решают эту задачу.

Традиционное перекрытие, используемое в большинстве домов из любых типов строительных материалов и способов строительства здания. Во время установки балок, на внутренних стенах используют листы рубероида в два слоя. Конструкция наката выполняется из одинарных досок или щитов. Если необходимо использовать короткие и тонкие сечения балок, специально монтируют дополнительные несущие перегородки, чтобы избежать прогиба и нарушения конструкции.

С боковых сторон, на балки крепятся черепные бруски. Накат рассчитывается по ним. Низ наката располагают в одну плоскость с низом балок. Для декоративного эффекта балки намеренно делают более длинными, чтобы они были выступающими.

Обязательное применение антисептических составов защитит материал от разрушений. Гидроизоляция ложится на накат с учётом покрытия половины высоты балки. Сверху монтируют утеплитель. После завершения работы с утеплителем, обшивается потолок. Гипсокартон позволяет быстро получить ровную поверхность. Следует устроить и звукоизоляцию прокладку. В конструкционных отверстиях (труб, вентиляции, дымоходов) производят дополнительная опалубка, с использованием хомутов. Минимум 40 сантиметров – стандарт отдаления балки перекрытия от дымохода.

Монолитные железобетонные перекрытия

Выбор на железобетонные покрытия падает при необходимости в надёжных и крепких конструкциях. Устройство такого перекрытия обязывает соблюдения норм безопасности. Техника, используемая при установке, должна быть проверена и использоваться только профессионалами. Применение балок любой длины и размера, позволяют конструировать помещения любой сложности. Здесь необходим большой объём работ, установка опалубки, правильно уложенная и залитая бетоном арматура, обеспечит значительный объём работ и затраты средств.

Сооружение съёмной опалубки горизонтальной ориентации – первый процесс. Для неё используются деревянные щиты, либо фанера. Установка ригелей для выравнивания опалубки обеспечивается опорными стойками в вертикальном положении.

Составные части временной опалубки просты в изготовлении и представлены на рынке строительных услуг. Размеры щитов часто приходиться переделывать под размер помещения, особенно, если перекрытие особой формы.

Монолитные перекрытия на порядок качественнее разборных, а также отсутствует необходимость в дорогостоящей перевозке. При отсутствии швов, бетон имеет более цельную структуру и отличается повышенной прочностью.

Опалубка устанавливается горизонтально, исключая наличие зазоров. По протяженности устанавливают арматуру, оплетая проволокой в виде сетки, делая ячейки по 20×20 сантиметров. Арматура укладывается с зазором более 2,5 сантиметров. Для соблюдения размерностей необходимо использовать специальные подставки. Есть возможность самостоятельного изготовления их из подручных материалов.

Размерность арматурных стержней высчитывается в соотношении с размером перекрытия. Учитывается способность сопротивления нагрузке. При необходимости добавляется дополнительный ряд арматуры. Для этого необходимо специальным образом заранее подготавливать плоскость первого ряда.

Между железобетонным перекрытием и несущими стенами необходимо использовать пояс из хомутов, для увеличения прочности. Бетон может быть заказным, а также рентабельно производить его на месте используя бетономешалки. Равномерность распределения бетона необходимо поддерживать весь процесс заливки, следя за скоростью и непрерывностью наполнения в опалубку. Снимать опалубку можно только после того как бетон наберет необходимую прочность.

Полистиролбетон для перекрытий

Облегчённый бетон, используемый в основе конструкции, позволяет монтировать несколько видов перекрытий:

  • монтажное перекрытие, при котором монтируются несущие балки и используются плиты перекрытия;
  • полумонтажное перекрытие, наличие железобетонного слоя, позволяет и защищает цельность структуры;
  • монолитную, используемую по профнастилу.

Весовые характеристики позволяют облегчить давление на каркас строения. В таком случае, требования к прочности стен уменьшаются, что позволяет дать распространенность такому перекрытию и обеспечивают его универсальность. Прочность, наличие защиты и сопротивление шуму не уменьшаются из-за пористости структуры. Лёгкий монтаж дополняет положительные аспекты использования именно такого перекрытия.

Любые погодные условия не составляют препятствия для монтажа этих плит. Сам монтаж может производиться, как и с помощью техники, так и вручную.

Единственным главным минусом такой системы перекрытия, представляется цена материала и низкие показатели прочности материала.

Понравилась статья!? Тогда поделись ей со своими друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Мой мир

Вконтакте

Одноклассники

Google+

kakpostroit.by

Перекрытия (виды, конструкции и назначение)

Перекрытиями называются горизонтальные элементы здания, разделяющее внутреннее его пространство на этажи и воспринимающие статические и динамические нагрузки от людей и оборудования. Перекрытия должны быть:

  • - прочными, т.е. должны безопасно воспринимать соответствующие нормативные нагрузки;
  • - жесткими, т.е. не должны иметь прогибов выше установленных пределов или вибрации при технологических процессах;
  • - звуконепроницаемыми, т.е. не передавать производственный или бытовой шум между этажами;
  • - индустриальными, т.е. не дорогими в производстве;
  • - экономичными, т.е. должны иметь наименьшую стоимость, трудоемкость, минимальную высоту и массу расчете на 1м2 перекрываемой площади.

Перекрытия должны иметь высокую степень сборности, наименьшую трудоемкость, изготовляться с использованием местных материалов и унифицированных заводских изделий.

Типы и конструкции перекрытий

По видам конструкций различают балочные перекрытия, где несущий элемент - балки, на которые укладывают плиты, настилы, накаты и другие элементы перекрытия, и плитные перекрытия, состоящие из несущих плит или настилов, опирающихся на вертикальные несущие опоры здания или на ригеля, прогоны. Также имеются безбалочные перекрытия, состоящие из плиты, связанный с вертикальной опорой несущей капителью(рис.2.26).

Рисунок 2.26 Перекрытия монолитные по балкам (а) и безбалочные перекрытие (б): 1- ребристые; 2- кессонные; 3- колонна; 4- капитель

По назначению различают междуэтажные, чердачные и нижние перекрытия. По материалу различают перекрытия: железобетонные, каменные, деревянные, по стальным балкам.

Перекрытия из железобетонных настилов (рис.2.27) применяют нескольких типов: многопустотные настилы - с круглыми, овальными и вертикальными пустотами (вертикальные пустоты имеют круглое поперечное сечение с прямоугольной вставкой), ребристые, с ребрами в двух и одном направлениях и сплошные - одно-, двух- и трехслойные из бетонов различной прочности и объемной массы.

Настилы

Настилами называются железобетонные перекрытия, составленные из одинаковых элементов, укладываемых впритык друг к другу, имеющие относительно небольшую ширину и массу.

Перекрытия из железобетонных панелей устраивают с полами многослойной конструкции или применяют раздельные перекрытия с воздушной прослойкой между панелью пола и панелью потолка.

Многопустотные панели с предварительно напрягаемой арматурой изготовляют из цементного или силикатного бетона. Такие панели находят применение наряду с многопустотными настилами.

Сплошные панели устраивают из железобетонных плоских плит толщиной 8-14 см.

Ребристые панели имеют ребра сверху или снизу панелей. Более эффективны панели, имеющие частое расположение ребер вобоих направлениях (вдоль и поперек панели). Рассмотрим детально различные виды перекрытий.

Перекрытия раздельной - конструкции состоят из связанных между собой плит, одна из которых обращена ребрами вниз, другая — вверх. Верхние и нижние плиты малых пролетов имеют одинаковое сечение.

Перекрытия с раздельным потолком повышают звукоизоляционные качества перекрытия и создают гладкий потолок. Раздельные потолки устраивают подвесными или самонесущими, передающими нагрузку на вертикальные несущие элементы.

Рисунок 2.27 Перекрытия: железобетонные настилы: а - с круглыми пустотами; б - с овальными пустотами; в - с вертикальными пустотами; г - плоские; д, е - ребристые; ж - перекрытие раздельной конструкции из часторебристых панелей с ребрами в двух направлениях; з - то же с ребрами в одном направлении; и- панельное перекрытие с подвесным потолком; к - междуэтажное перекрытие по железобетонным балкам; л - то же по деревянным балкам; м - сборно-монолитное перекрытие; 1 - верхняя панель; 2 - нижняя панель; 3- упругие прокладки; 4 - подвесной потолок; 5 - дощатый пол (толщина 29 мм); 6 - лаги 40х70 через 500 мм; 7 - упругая прокладка; 8 - песок; 9 - толь; 10- плиты наката (гипсобетонные); 11- затирка; 12- паркет по бумаге; 13- пастил из досок толщиной 37 мм; 14 - лаги; 15 - штукатурка; 16 - линолеум на мастике; 17 - черный пол по лагам; 18 - монолитное перекрытие; 19- бетонный камень

Подвесные потолки

Подвесные потолки устраивают из каркасных панелей или щитов (деревянных или из другого листового материала). В состав конструкции потолка могут входить звуконепроницаемые и паронепроницаемые прослойки. Для улучшения акустических свойств помещений поверхность подвесных потолков целесообразно устраивать из перфорированных звукопоглощающих плит. Раздельные перекрытия экономичны; их масса составляет всего 200 кг/м2 при небольшой трудоемкости изготовления.

Перекрытия по железобетонным балкам (рис.2.27). В гражданских зданиях применяют тавровые балки, которые опираются на несущие продольные и поперечные стены или на прогоны прямоугольного сечения пролетом, равным расстоянию между опорами. Размеры сечения прогонов определяют расчетом.

Расстояние между балками принимают 60, 80 и 100 см.

Промежутки между балками заполняют пустотелыми камнями из легкого бетона или же плитами из легкого или гипсового бетона. Несущие плиты устраивают с арматурой, ненесущие - с деревянным реечным каркасом.

В качестве звукоизоляции перекрытий применяют шлак, шлаковату или прокаленный песок.

Деревянные перекрытия применяют ограничено, преимущественно в малоэтажном строительстве и в лесных районах. Деревянные балки перекрытий могут быть сплошными — из брусьев и составными — из досок. Заполнением между деревянными балками служат деревянные щиты наката, легкобетонные и гипсобетонные плиты.

Монолитные железобетонные перекрытия подразделяются на безбалочные, ребристые и кессонные.

Безбалочные перекрытия представляют собой гладкую железобетонную плиту толщиной 60-100 мм. Арматура расположена в нижней зоне и отогнута вверх на опорах. Пролет плиты принимается обычно 3 м, по допускается его увеличение до 5-6 м.

Безбалочные перекрытия могут выполняться в виде плит, опирающихся в четырех углах на колонны, имеющие верхние уширения - капители.

Ребристые перекрытия состоят из плит, второстепенных и главных балок. Главные балки опираются на стены и колонны, второстепенные балки — на главные. Главные балки могут быть расположены вдоль или поперек здания.Расстояние между второстепенными балками 4-6 м, между главными балками 6-9 м.

Кессонные перекрытия устраивают при одинаковом расстоянии между колоннами (5-7 м). Кессоны образуются ребрами, расположенными во взаимно перпендикулярных направлениях через 1-2 м. Кессоны, т. е. углубления в потолке, улучшают интерьер помещения.

Сборно-монолитные перекрытия устраивают с использованием вкладышей из легкобетонных керамических пустотелых и других легковесных камней, которые заполняют пространство между ребрами.

Особенности конструкций перекрытий над котельными, подвалами, в санузлах и мокрых помещениях. Конструкция перекрытия, разделяющего жилые помещения от котельной в подвальном этаже, должна удовлетворять требованиям достаточной звуко-, тепло- и газоизоляции.

Перекрытия, отделяющие отапливаемые помещения от холодных проездов, подвалов и других неотапливаемых помещений, имеют теплоизоляцию. Пароизоляция при этом располагается поверх теплоизоляции.

В конструктивное решение перекрытий в санузлах и в мокрых помещениях бань и прачечных входит гидроизоляция из двух-трехслойного рубероидного ковра, плавно загибаемого на 100-150 мм на стены. Вместо рубероида возможно использование синтетической пленки. Достаточно простое решение — гидроизоляция из водонепроницаемого жирного цементно-песчаного раствора.

Чердачные перекрытия. Для защиты теплоизоляционного слоя от увлажнения снизу устраивают пароизоляцию из рулонного материала или смазки битумом. Утеплителем в перекрытиях могут служить: керамзит, шлаки, туфы, пемза, искусственные природные вспученные материалы - перлит и вермикулит, минераловатные стекловатные материалы, а также другие материалы, имеющие небольшую объемную массу (100-400 кг/м2).

Любые конструкции перекрытий воспринимают расчетные вертикальные и горизонтальные нагрузки (рис.2.28.). Соответственно воздействиям конструкции перекрытии должны удовлетворять требованиям прочности и жесткости огнестойкости, звукоизоляции (для междуэтажных перекрытий) теплоизоляции (для перекрытий чердачных, над подпольями и проездами) ряду требовании, касающихся гигиенических свойств материала покрытия пола и общим требованиям экономической эффективности. По требованиям жесткости допустимая величина прогиба перекрытий составляет от 1/200 до 1/400 пролета в зависимости от его величины. В соответствии с требованиями огнестойкости несущую часть перекрытий гражданских зданий выполняют как правило, из железобетона.

Рисунок 2.28 Основные воздействия на конструкции покрытий: а - чердачных; б - междуэтажных; в - цокольных; 1- вертикальные нагрузки; 2 - горизонтальные силовые воздействия; 3- тепловой поток; 4 - диффузия водяного пара; 5 - воздушный шум; 6 - ударный шум

Технико-экономическая оценка перекрытия

Стоимость перекрытий в общей стоимости жилого дома составляет 12-18%, в производственном здании - до 40%. Рациональная конструкция перекрытия может оказать существенное влияние на снижение стоимости здания в целом.

Перекрытие в случае необходимости должно удовлетворять также и специальным требованиям: водонепроницаемости, газонепроницаемости, противогнилостной устойчивости. Иногда перекрытия участвуют в обеспечении устойчивости многоэтажного здания. При этом сами перекрытия должны обладать необходимой жесткостью и передавать горизонтальные усилия на расположенные в средней части здания устойчивые элементы, например, коробки лестничных клеток, лифтовые шахты и пр. Для сравнительной оценки вариантов междуэтажных перекрытий применяются показатели стоимости, трудоемкости, приведенной толщины и расхода основных материалов (табл.2.5).

Таблица 2.5. Сравнение вариантов междуэтажных перекрытий

Конструкция перекрытия Приведенная толщина в см Расход материала
Сталь в кг Цемент в кг Лес в кг
Сборное из многопустотных панелей 11 5,4 35 -
Сборное из сплошных панелей 14 9,4 54 -
Из сборных железобетонных балок с накатом из гипсобетонных плит - 7 12 -
Деревянные балки с накатом из гипсобетонных плит - - - 0,33
Page 2

Несмотря на то, что римская архитектура имела вначале подражательный характер и что, но художественному уровню она уступает греческой, ее значение в развитии мировой архитектуры не менее велико.

Древнеримские зодчие заимствовали греческую систему ордеров, дополнили ее древнеиталийским тосканским ордером и строго канонизировали пропорциональные соотношения. (рис.1.8).

Широкое строительство общественных сооружений у римлян и создание целого ряда новых типов их вызывались потребностями усложнившейся после завоеваний их социальной жизни.

Рисунок 1.8 Римский архитектурный ордер: а) Тосканский ордер 1 – антаблемент; 2 – колонна; 3 – пьедестал, б) Римская коринфская капитель (1 в до н.э)

В римской архитектуре появляются огромные закрытые залы - базилики; общественные площади - форумы; роскошные, состоявшие из сложного комплекса помещений здания бань - термы; цирки и амфитеатры, а также искусные инженерные сооружения: мощеные дороги, мосты, акведуки, гавани и пр. Строительство храмов, которое в Греции играло первенствующую роль, в Риме отходит на второй план.

Новые сводчатые конструкции и новый материал - бетон - послужили у римлян основой для решения важнейшей задачи архитектуры - создания больших, свободных внутренних помещений, которые у греков и у народов Востока (египтян персов) всегда были загромождены поддерживавшими перекрытие колоннами или то лбами. Под римскими сводами впервые появляются в интерьерах простор и орошая видимость.

Перенесенные на римскую почву греческие ордера при новой технике, новых масштабах и новых объемных построениях римских сооружений сильно перерождаются. Излюбленным становится коринфский ордер, который начинает применяться наружных колоннадах и приобретает все более сложные формы. Входят в потребление полуколонны и пилястры. Колонны становятся все стройнее, детали - все пышнее и декоративнее.

Для Рима таким знаменитым сооружением является, сохранившиеся здания Колизея

Одним из величайших сооружении римской архитектуры является знаменитый амфитеатр, построенный в конце 1 в н.э. императорами династии Флавиев, - так называемый Колизей (рис.1.9) он предназначался для гладиаторских боев и травли зверей - излюбленных римлянами кровавых зрелищ.

Рисунок 1.9 Рим. Колизей (амфитеатр Флавиев) (75-80гг. н.э): а, б - Общий вид и разрез

Заложенный около 75г. н.э. при императоре Веспасиане, он был открыт в 80-м при императоре Тите, а так как оба они из рода Флавиев, то Колизей получил название амфитеатра Флавиев. Размеры длинной и короткой осей овального плана 188 и 156, высота стен 48,5м. Вмещал до 50 тысяч зрителей на четырех ярусах кресел, трибун и галерее вдоль венчавшей их колоннады. Арена имела размеры 86х54 м, под ее деревянным полом сходились перекрытые сводами помещение для гладиаторов и клетки для зверей.

В основании Колизея находились темницы и зверинец. Животных, львов и быков, вели по огражденным сеткой коридорам и доставляли на арену на специальной платформе, поднимавшейся с помощью лебедки.

Своды поддерживали и трибуны. Грандиозный висячий тент защищал зрителей от солнца. Стена Колизея выложена в 4 яруса. Нижний - из 80 арок-входов, второй и третий из такого же количества арок-окон, четвертый - глухая стена с отдельными проемами. По фасаду, между арками, полуколонны тем более стройного ордера, чем выше ярус: на первом - тосканского, на втором - ионического, на третьем - коринфского, а на четвертом тоже коринфского ордера, но в пилястрах.

Пантеон - «храм всех богов»

Еще более совершенным произведением архитектуры следует признать Пантеон - «храм всех богов» (рис. 1.10), сооруженный в Риме в начале II в. если Колизей представляет собой одно - из наиболее ярких проявлений римского архитектурного гения, то Пантеон как бы опередил свое время и впоследствии оказал значительное влияние на развитие архитектуры итальянского Возрождения. Его значение в том, что архитектор создал в нем впервые в истории прекрасное решение огромного внутреннего пространства.

Пантеон представляет собой глухую цилиндрическую постройку - ротонду, перекрытую куполом, который снаружи кажется пологим, так как его нижняя часть закрыта широким уступчатым кольцом. К входу в здание пристроен высокий, сильно выдвинутый портик.

Рисунок 1.10 Пантеон («храм всех богов») в Риме (начало II в.): а – фасад, б – разрез

Гардский мост

Один из шедевров древнеримской архитектуры, так называемый Гардский мост, - огромная трехъярусная аркада, по которой канал акведука пересекает глубокую долину реки Гар вблизи города Нима во Франции. Нижний ярус аркады, высота которого 21,6 и ширина 6,36м, состоит из шести арок и несет на себе второй ярус высотой 21,5м и шириной 4,56м. По третьему ярусу высотой 7,82 и шириной 3,06м проложен канал акведука. В этом ярусе 35 маленьких арочек. Общая высота сооружения 48,77м. Длина поверху составляет 275м, аркады второго яруса - 242, нижней аркады - 142м. Пролеты арок первого яруса и приходящейся над ним части второго совпадают по вертикали. Маленькие арочки третьего яруса расположены так, что над средней аркой, более широкой, чем остальные, их четыре, а над другими - по три. Для этого несколько изменены размеры столбов (рис. 1.11)

Рисунок 1.11 Гардский мост в Ниме. Франция. II век

Сочетание различных по величине пролетов и опор в сложной ярусной системе, большая смелость и в то же время умеренность в применении форм пропорций способствовали созданию совершенной художественной композиции. Жан - Жак Руссо в «Исповеди» так выразил свое впечатление: «Это было первое римское сооружение, которое я видел. Я ожидал увидеть памятник, достойный рук, создавших его. Но он превзошел мои ожидания, и это было единственный раз в моей жизни. Только римляне могли создать подобное. Вид этого простого и благородного сооружения поразил меня тем сильнее, что оно находится в пустыне, а уединение и тишина значительно усиливают впечатление от предметов и вызываемый ими восторг. Дело в том, что так называемый мост этот не что иное, как водопровод. Невольно задаешь себе вопрос, какая сила перенесла эти огромные камни так далеко от каменоломни и собрала столько тысяч человеческих рук в необитаемое место».

Page 3

Ускоренный прогресс науки и техники, постоянное развитие индустриальной базы строительства сопровождается появлением новых, более совершенных типов зданий, отвечающих современным требованиям архитектуры, условиям производства, жизни людей и удовлетворение их возрастающих потребностей. В крупных, средних и малых городах все кварталы и микрорайоны отмечены строительством новых зданий, реконструкцией ранее возведенных жилых домов, общественных, производственных, транспортных объектов. Сама архитектура новостроек, элементы благоустройства и инженерного оборудования городских территорий начинают все отчетливее приобретать новые черты.

Дальнейшее развитие и улучшение конструкций зданий предполагает снижение материалоемкости за счет применения материалов повышенной прочности, эффективных стальных профилей, легких теплоизоляционных материалов, а также за счет совершенствования конструктивных схем.

Впервые за многие годы вопросы проектирования зданий гражданского и производственного назначения сегодня рассматриваются в контексте ведущей роли архитектурного формообразования. Именно архитектура должна выступать сегодня, с одной стороны, в роли заказчика новых технологий и новых материалов, а с другой стороны - в роли создателя рынка недвижимости, формируя запросы и предпочтения покупателей жилья, объектов торговли, бытового и культурного обслуживания.

Огромная роль в решении задач совершенствования архитектурно-строительного проектирования принадлежит будущим бакалаврам (инженерам) строительных специальностей.

Инженер (бакалавр) - строитель должен понимать основы архитектуры, видеть тенденции ее развития, чтобы обеспечить решение творческих задач по созданию архитектурного образа и конструкций зданий, сооружений и их комплексов с высокими эстетическими и функционально - технологическими качествами при соблюдении требований экономичности строительства. Он должен уметь проектировать гражданские и промышленные здания, их несущие и ограждающие конструкции, знать функционально технологические, экологические, физико - технические и эстетические основы архитектурно строительного проектирования, а также знать принципы автоматизированного проектирования и применения ЭВМ, уметь пользоваться нормативной и технической документацией по проектированию и возведению зданий и сооружений.

В наше время ни один архитектор не возьмется проектировать здание даже скромных размеров без консультации с инженерами-специалистами. Корни этого лежат в возросшем влиянии экономического фактора, в развитии технологии и в необходимости создания грандиозных сооружений гражданского и промышленного назначения. Огромные плотины, большепролетные мосты, высотные здания стали символами нашего времени.

Каждый архитектор сознает важность понимания работы конструкции под нагрузкой, но овладеть этим пониманием оказывается труднее, чем может показаться с первого взгляда. Быстрое развитие конструкций, создаваемых из новых строительных материалов (алюминий, железобетон, предварительно напряженный бетон, армоцемент), а также математические трудности расчета новых конструктивных форм, таких, как оболочки, делают почти невозможным для человеках с подготовкой архитектора охватить весь круг проблем, связанных с проектированием новых современных конструкции. Кроме специальных, чисто архитектурных, дисциплин архитектор должен знать основы целого ряда смежных областей эстетики, социологии, экономики, инженерных конструкций. Глубоких специальных знаний требует архитектурное творчество в массовом жилищном строительстве, в строительстве зрелищных, спортивных, гостиничных комплексов, мостов, сельскохозяйственных, промышленных, транспортных сооружений. Вместе с тем инженеру для выполнения расчета и проектирования сложных конструкции нужны глубокие специальные знания, и его деятельность весьма далека от архитектурного творчества. Сама область проектирования стала настолько сложной, что инженеры-конструкторы вынуждены специализироваться по различным видам конструкций в зависимости от материала пли формы.

Что касается чисто архитектурных аспектов создания сооружения, то принято считать, что специфика их требует образного, а не математического мышления, что освоение их инженером - труд непосильный и ненужный. Познания инженера в области объёмно-пространственной композиции, тектоники и средств выразительности столь же ограниченны, как и познания архитектора в расчетной области. Контакт архитектора и инженера становится весьма затруднительным: у них отсутствует общий язык. Однако диалог между ними для пользы дела необходим. Архитектор и инженер являются носителями двух творческих начал - эстетического и конструктивного, взаимодействующих на всех этапах проектирования. Взаимовлияние, борьба этих двух начал имеют диалектический характер, это две стороны одного и того же процесса. Забвение любой из них не проходит безнаказанно. В тех случаях, когда недооценивается архитектурное начало, когда конструкция является главным средством эстетического воздействия, наблюдается сухость форм, голый техницизм, не согретый человеческим чувством, С другой стороны, чрезмерное увлечение формами, их выразительностью и внешним эффектом приводит к формалистическому произволу.

Рассматривая лишь одну проблему сложного, динамического процесса взаимосвязи конструкции и архитектурной формы - проблему профессиональной подготовки инженера и архитектора, следует признать, что истинные шедевры архитектуры обязаны своим появлением гармоничному единству техники и искусства, материально-технического и идейно-художественного начал. «Ввиду того, что тектоническая архитектурная форма возникает там, где смыкается и перекрывается область деятельности инженера и архитектора, для ее создания требуются добрая воля и целеустремленные искания обоих. В противном случае получается только конструкция или только форма. Лишь при условии восстановления потерянных контактов, понимания общей цели и совместной работы над решением общих новых задач может быть создано то, что мы называем тектонической архитектурной формой».

В связи с этим уместно напомнить, что современная архитектурная школа основывается на единстве художественно-композиционного и научно-технического образования. Одновременное развитие этих двух направлений приводит к их взаимному обогащению.

Во второй части учебного пособия рассмотрены эволюция и конструкция пролетных строений мостов, перекрывающих пролеты большой длины: балочной с решетчатыми фермами, арочной, комбинированной и рамной. Даны сведения об опорных частях мостов и т. д.

Инженер-строитель мостов и дорог должен хорошо знать конструкцию, проектирование, строительство и эксплуатацию мостов, труб и тоннелей всех видов, понимать значение унификации конструктивных форм и производственных процессов, особенно необходимой для широкой индустриализации строительства искусственных сооружений.

Page 4

В 1619 - 1635гг. в центре Самарканда на площади Регистан дедом Айтеке-би Жалантос Бахадуром («Эмир г. Самарканда») построен знаменитое медресе Шир -Дор («Львиное») в 1647-1660 годах медресе Тилля Кари («Покрытое золотом»). Эти сооружения стали памятником архитектуры Востока, они притягивают взгляд своей красотой и изяществом исполнения (рис. 1.12). Регистан (Иран; букв, место, покрытое песком) парадная площадь в городах Среднего Востока. Наиболее знаменит Регистан г. Самарканд. Это великолепное произведение тюркского градостроительного искусства XV-XVII вв. Расположенное в западной части Регистана медресе Улугбека было построено в 1417-1420гг., в восточной части в 1420г. построен караван-сарай Мирзой, в южной части - мечети Кукельдаш и Масаджиди-Мукатта.

В 1619-1635гг. перед медресе Улугбека было построено медресе Шир – Дор стены медресе украшены цветными литыми кирпичами, глянцевыми плитками, узорной керамикой. В верхней части фасада здания помещено изображение двух тигров, устремившихся за косулей.

Рисунок 1.12 Архитектурные ансамбли Самарканда

С хищником связано его второе название медресе «С тигром». В 1646-1659 годах медресе называли Тилля Кари («Обрамленное золотом»). В украшении интерьера медресе использовано много золота.

Город Бухара

Архитектурно - историческим городом Востока является город Бухара который расположен на границе пустыни Кызылкум, в долине реки Зеравшан (рис. 1.13). Город был основан в середине первого тысячелетия до н.э. В то время он носил согдийское название - Нумижкат. Впервые название Бухара встречается в китайской летописи V века. VIII-X веках город был столицей государства Саманидов. В X веке стал владением Караханидов, в XIII веке принадлежал хорезмшаху Мухаммеду. В 1220 году город был завоеван Чингис-ханом. В 1370 году вошел в состав государства эмира Тимура, а в XVI веке принадлежал государству Шайбанидов. С XVI века до 1920 года он был столицей Бухарского ханства.

Рисунок 1.13 Архитектура Бухары: а – Центр Бухары б- Медресе Чор Минор

На территории современной Бухары сохранилось около 140 исторических памятников. Мавзолей Исмаил Самани, минарет Калян, медресе Мир Араб, мавзолей Сайфеддин Бохарзи, медресе Улугбека, Кокилдаш, Надира Диуанибеги и Абдул-Азиз-хана - все они являются произведениями архитектурного искусства. Из сооружений пригорода привлекает внимание мавзолей Бехауддина, сооружение Чор Бакр, мавзолей Файзабада, медресе Чор Минор.

Ташкент («каменный град»)

Ташкент - древний город Средней Азии. Расположен на Великом Шелковом пути в долине реки Чирчик (рис. 1.14). В VI веке был в составе Тюркского каганата. В VIII-IX веках город назывался Бинкент и был центром региона Шаш. В 1918-1924гг. Ташкент был столицей Туркестанской автономной республики. В 1924 году вошел в состав Узбекистана и с 1930 года является его столицей.

Рисунок 1.14 Культовые архитектура Ташкента

Среди архитектурных памятников наиболее известны медресе Абулкасим Шейха, Барак-хана, Кокилдаш, мавзолей Жунус-хана, Толе-бия, Каффэль Шаши. Несколько оригинальных архитектурных ордеров и арок предложены арабским миром и Китаем.

Арка - излюбленный архитектурный элемент при строительстве больших зданий. Арка может выдерживать большие нагрузки. Это объясняется тем, что сила тяжести стремится сжать арку, тем самым укрепляя ее.

Исламская архитектура

Каплевидная форма заостренных арки или купола, часто с узким основанием, характерна для мечетей и других сооружений мусульманского мира (рис. 15, 16). Мечеть – это место, где приверженцы ислама покланяются своему богу.

Рисунок 1.15 Конструкция и тектоническое решение стоечно-балочной системы: а - средневековый деревянный портик (Китай); б - деревянный ордер в архитектуре Средней Азии (по В. Л. Ворониной); в - то же, в архитектуре Монголии.

Рисунок 1.16 Арки Ислама: а - стрельчатая; б - трилистником; в - подковой; г - зубчатая; д - килевая; ж - очертания арок: 1 -пологой; 2 - полуциркульной; 3 - стрельчатой (ложной, безраспорной); з - деревянные распорки, которые придавали необходимую форму каменной кладке.

Культовые сооружения: Мечети, церкви, храмы и другие здания такого рода выполняют роль культовых и религиозных центров. К таким сооружениям относится Мечеть Сулеймана, Тадж-Махал, Алматинская мечеть и т.д (рис. 1.17).

Рисунок 1.17 Религиозные центры: а - Мечеть Сулеймана, Стамбул; б - Тадж – Махал, Агра

Тадж - Махал в 1932 году индийский правитель Джахан построил неподалеку от города Агры великолепный мавзолей из белого мрамора, инкрустированного полудрагоценными камнями, над усыпальницей своей любимой жены.

Голубая мечеть Ахмета Сулеймана в Стамбуле (Турция) получила свое название из-за 2100 голубых керамических плиток, укрощающих ее внутреннее пространство.

Page 5

В XVIIIв. в России строили первые инженерные сооружения из дерева: башня Адмиралтейства (1738) высотой 72м, сохранявшаяся до наших дней, шпиль колокольни Петропавловского собора (1703-0710) высотой 118м, сгоревший в 1772г.; стропила Михайловского манежа в Петербурге (1798-1801) пролетом 38,6м, прослужившие 154 года, Колонного зала благородного собрания пролетом 24,9м в Москве (1780) и др. Построенные в 1817г. стропила Московского манежа пролетом 44,8м, представляющие собой систему вписанных друг в друга шпренгельных ферм, служат более 170 лет.

К концу XIX в. Россия сосредоточила усилия своей экономики, науки и техники на развитии железнодорожной сети и, в частности, на мостостроение.

Грандиозные задачи пересечения Невы, Волги и великих сибирских рек способствовали становлению русской школы мостостроения, основателями которой были инженеры и профессора С.В. Кербедз (1810-1891), Н.А. Белелюбский (1848-1922), Л.Д. Проскуряков (1858-1926).

Неоценим вклад в развитие металлических конструкций почетного академика В.Г. Шухова (1853-1939). Ему принадлежит приоритет создания совершенно новых конструктивных форм покрытий сетчатых двоякой кривизны (1898), висячих (1896), сводов с веерообразным расположением затяжек в Торговых рядах в Москве (1893). Знаменитые гиперболические шуховские башни использовались как маяки, водонапорные башни и даже как боевые башни военных кораблей. Ярким представителем этой группы сооружений является построенная в 1920г радиобашня высотой 148м в Москве на Шаболовке.

Для иллюстрации размаха и творческой направленности строительства в России ниже приводится несколько примеров, характеризующих выдающиеся достижения великого русского народа, в области строительства и архитектуры. Видное место среди них занимают строительные работы, выполнение в столице России - Москве. Центром Москвы издревле был Кремль. В течение многих столетий создавалась сказочно прекрасная панорама Кремля с его зубчатыми стенами, башнями, златоглавыми соборами, дворами, палатами и теремами (рис.1.18,а).

Одним из самых выдающихся произведений русской архитектуры раннего периода является Мавзолей на Красной площади в Москве, воздвигнутый по проекту А. В. Щусева в 1924 - 1930гг.

Созданный как памятник великому Ленину и рассчитанный на посещение многими тысячами людей. Мавзолей в дни революционных праздников представляет собой трибуну, с которой руководители партии и правительства приветствуют проходящие по площади колонии демонстрантов. Четыре Сталинские премии, присужденные ныне покойному акад. А. В. Щусеву, свидетельствуют о высокой оценке правительством значения его творчества и развитии архитектуры.

Архитектором А. Н. Воронихиным был создан в Петербурге Казанский собор v (рис.1.18, в).

Особенностью его композиции является то, что главным фасадом храма зодчий, вопреки традиции культовых зданий, сделал не западный, противолежащий алтарю, а боковой северный фасад, обращенный к Невскому проспекту. С этой стороны Воронихин пристроил монументальную полукруглую колоннаду из четырех рядов коринфских колонн и создал этим величественную площадь, открывающуюся в сторону главной улицы города.

Рисунок 1.18 Архитектурная панорама русских городов: а - Панорама Кремля со стороны Московорецкого моста; б - Большой театр в Москве; в - Казанский собор в Санк-Петербурге.

Page 6

Несущий остов здания представляет собой совокупность конструктивных элементов здания (фундаменты, стены, отдельно стоящие опоры и колонны, перекрытия, покрытия), воспринимающих различные виды нагрузок, как постоянных (от собственного веса элементов здания), так и временных, а так же воздействий, например, температурных, климатических.

Несущие конструкции зданий должны отвечать требованием прочности, жесткости и устойчивости, а также безопасности в пожарном отношении и долговечности. Кроме того, они должны удовлетворять требованием экономичности и индустриальности.

Характер расположения вертикальных и горизонтальных элементов несущего остова гражданского здания определяет его конструктивную схему. Выбор конструктивной схемы определяется назначением, этажностью здания, а также характером эксплуатации в различных природно-климатических условий. Различают пять основных конструктивных систем зданий: каркасную, бескаркасную (стеновую), объемно-облочную, ствольную и оболочковую (перефирийную).

Несущие конструкции зданий могут выполнятся монолитными или из штучных изделий; из мелких элементов, (кирпича, естественного камня, мелких блоков), из крупных блоков или крупных панелей. При этом основным направлением современного индустриального сборного строительства является крупнопанельное демостроение. Оно дает возможность снизить стоимость строительства на 6. ..8%, затраты труда – на 30…40%, сроки строительства – в 1,5…2 раза (по сравнению с возведением кирпичных домов).

Бескаркасные конструктивные системы с несущими стенами. В зависимости от расположения в здании несущие стены, на которые опираются перекрытия, могут быть продольными или поперечными. В бескаркасных конструктивных системах при схеме с продольными несущими стенами последние располагаются вдоль здания; в конструктивных схемах поперечными несущими стенами – поперек здания (рис.2.1 а). Распространены также смешанные бескаркасные схемы, в которых несущими являются одновременно продольные и поперечные стены.

В жилищном строительстве широко применяются все три вышеуказанные разновидности бескаркасных конструктивных схем. При этом в индустриальном крупнопанельном домостроении наиболее распространена конструктивная схема с поперечными несущими стенами. Это позволяет добиться минимального расхода стеновых материалов, поскольку толщину несущих стен внутри здания, определенную лишь требованиями прочности (без учета теплозащитных требований), удается значительно снизить.

В жилых зданиях из крупных блоков и мелких элементов, а также общественных зданиях более распространена конструктивная схема с тремя продольными несущими стенами, из которых две несущие стены являются наружными, а третья – внутренней.

Каркасные конструктивные системы. Каркасные конструктивные системы представляют собой совокупность наружных и внутренних несущих вертикальных опор-колонн (стоек каркаса), горизонтальных ригелей (прогонов), на которые опираются плиты перекрытий, и диафрагм жесткости (связей). Различают следующие каркасные конструктивные схемы; с полным каркасом продольными ригелями, располагаемыми вдоль здания; с полным каркасом и поперечными ригелями, располагаемые вдоль здания с полным каркасом и поперечными ригелями, располагаемыми поперек здания (рис.2.1,в,поз.1); с неполным каркасом, когда ригель опирается одним концом на колонну(или кирпичный столб), а другим – на наружную стену (рис.2.1,в,поз.2); с безригельным стоечным каркасом полным (углы панелей перекрытий опираются на капители колонн при наличии панелей перекрытий размером на ячейку каркаса); с безригельным стоечным каркасом неполным (два угла панелей перекрытий опираются на капителей колонн, противоположная сторона – на наружные стены).

Система каркасно-диафрагмовая (каркасно-дисковая, каркасно-стеновая) основана на разделении статических функций между стеновыми (связевыми) и стержневыми элементами несущих конструкции: на стеновые элементы передаются все или большая часть горизонтальных нагрузок и воздействий на стержневые (каркас) – преимущественно вертикальные нагрузки.

Рисунок 2.1. Конструктивные схемы гражданских зданий: а – с поперечными несущими стенами; 1 – узкий шаг; 2 – широкий шаг; б – с продольными несущими стенами; в – каркасная, 1 – с полным каркасом; 2 – с неполным каркасом; г – из обычных блоков; д – оболочковая; ж – ствольная (диафрагма или ядра жесткости).

Каркасно-ствольная система основана на разделении статических функций между каркасом, воспринимающим вертикальные нагрузки, и стволом ( или несколькими стволами), воспринимающим горизонтальные нагрузки и воздействия.

Системы каркасно-ствольная и каркасно-диафрагмовая являются производными от системы пространственного рамного каркаса, исходной для всех каркасных систем.

Ствольно - стеновая система основана на сочетании несущих стен и ствола (стволов) с распределением вертикальных и горизонтальных нагрузок между этими элементами в различных соотношениях.

Ствол жесткости обычно располагается в центральной части здания, а во внутреннем пространстве ствола размещаются лифтовые и вентиляционные шахты и другие коммуникации. В зданиях большой протяженности имеется несколько стволов жесткости; объемно – пространственные элементы в виде тонкостенной оболочки замкнутого профиля, образующей наружное ограждение здания. В зависимости от архитектурного решения наружная несущая оболочка может иметь призматическую, цилиндрическую, пирамидальную или другую форму поверхности.

Каркасы могут быть двух, трех и многопролетными. Их выполняют обычно монолитными или сборными из унифицированных элементов согласно каталогу изделий заводского изготовления. Наиболее распространенным материалом для возведения каркасных зданий является железобетон. Основное назначение ствола или так называемая диафрагма жесткости служит для восприятия горизонтальных нагрузок (ветровых). Рациональное размещения диафрагм приведено на рис.2.2.а.б.

Отдельные, разбросанные в плане здания, диафрагмы целесообразно применять в каркасных зданиях высотой не больше 16 этажей. В высотных зданиях плоские диафрагмы объединяют в одну конструкцию, называемую стволом здания (рис. 2.2.в.). В плане здания ствол представляет ядро жесткости. Стволы позволяют снижать расход стали до 15%, цемента – до 10% и стоимость конструкции – до 10%.

В отличие от пилонов и стволов зданий изгибная жесткость колонн является незначительной, поэтому колоннам целесообразно передать лишь вертикальные нагрузки от перекрытий и навесных стен. В таких каркасах ригели присоединяются к колоннам шарнирно либо с частичным защемлением. Горизонтальные нагрузки передают диафрагмам жесткости, которые представляют собой комплексные конструкции, включающие колонны каркаса и установленные между ними стеновые панели( рис.2.3.)

Рисунок 2.2 Рациональное размещение вертикальных элементов жесткости в плане многоэтажных зданий (а,б,в) и вертикальные несущие конструкции каркаса; 1- рама с шарнирным креплением ригелей: 2 – рама с жесткими узлами; 3 – пилон; 4 – ствол.

Рисунок 2.3 Расчетные схемы многоэтажных зданий

Рамная система – каркасного остова представляет собой систему колонн и дисков перекрытий жестко соединенных в узлах(рис.2.3 в).

Связевая система (рис.2.3а) отличается от рамной тем, что в ней конструктивные узлы могут иметь неподвижное жесткое и подвижное решения, причем все горизонтальные усилия полностью передаются на систему дополнительных связей жесткости.

Рамно-связевая система (рис.2.3б) состоит из ряда плоских рам, расположенных в вертикальных плоскостях всех поперечных осей. Рамы обеспечивают поперечную жесткость и устойчивость здания, но ограничивают, свободу планировки этажей. Продольная жесткость достигается введением на некоторых участках вертикальных стенок жесткости.

В некоторых случаях, например при больших нагрузках на перекрытиях, применяют рамы с жесткими узлами. В данном случае система каркаса в поперечном направлении здания является рамно-связевой, так как совместно работают рамы и вертикальные диафрагмы жесткости. В продольном направлении здания каркас работает по связевой системе.

В зданиях высотой до 4 и 5 этажей рамный каркас можно применять без вертикальных диафрагм жесткости.

Здания без объемных элементов. Дома из объемных элементов (объемных блоков) возводят, используя коробчатые блоки-комнаты или их группы, изготовленные на домостроительном комбинате с полной отделкой и санитарно-техническим оборудованием. Применяют как сборные объемные блоки (из отдельных элементов), так и монолитные цельноформованные блоки типа «лежащий стакан» или «колпак», «труба», приведенные на рис.2.4. Подобные объемные блоки имеют длину до 660см, ширину не более 360см (без балкона), масса блока вместе с монтажной траверсой составляет до 20…25 т. Сборные объемные блоки выполняют из панелей кассетного или вибропрокатного производства.

Стены блоков, формирующие наружную стену дома, обычно выполняют многослойными (например, из плотного бетона, утеплителя, наружного защитно-отделочного слоя и внутреннего отделочного слоя), а также сплошными или пустотелыми из однородных материалов; внутренние стены и перекрытия обычно делают однослойными. Блоки соединяют путем сварки закладных деталей. Герметизация стыков обеспечивает бетонированием и прокладкой резиновых трубок и жгута из пороизола.

Рисунок 2.4 Конструктивно-технологические схемы объемных блоков: а – колпак; б – стакан; в – труба.

Как показал российский опыт массового строительства применение одно и двухкомнатных блоков конструкции типа «колпак» или «стакан» значительно снижает трудоемкость и сроки строительства, повышает степень сборности зданий, значительно улучшает, качество строительства. Применения объемных блоков особенно рационально при малой удаленности объекта от места изготовления и наличии соответствующих механизмов для монтажа. В 1980 годах такие объемные блоки выпускались в Бурундайском заводе близ Алматы.

rusbuildrealty.ru

Виды перекрытий. Требования к перекрытиям.

Главной задачей перекрытия является передача и перераспределения нагрузок от несущих конструкций на фундамент и разделение здания на этажи. В зависимости от того, в какой части дома расположена данная конструкция к ней предъявляются свои требования по прочности, жесткости, тепло и звукоизоляции. И это понятно, ведь не может перекрытие, разделяющее второй этаж и чердак, иметь те же характеристики что и горизонтальная составляющая нижней части строения. Так, к примеру, расчетные нагрузки (по нормативным документам), для цокольных перекрытий должны складываться из расчета не менее 200 кг/м2, для межэтажных 150 кг/м2 (в многоквартирных 300 кг/м2), для чердачных перекрытий и балконов 100 кг/м2. Опираясь на нормативные значения можно вычислить необходимое сечение балок, ригелей и других элементов, предназначенных для восприятия нагрузок и обеспечивающих надежность строения. Так же стоит учитывать допустимую величину прогиба, которая напрямую зависит от длины пролетов и жесткости конструкций.

Поэтому для удобства ввели определенную классификацию, в которой перекрытия сгруппированы по параметрам. По ней достаточно просто сориентироваться какие виды перекрытий будут использованы при строительстве вашего дома. В основном выделяют пять типов:

  • Подвальное перекрытие

  • Цокольное перекрытие

  • Межэтажное перекрытие

  • Мансардное перекрытие

  • Чердачное перекрытие

К подвальному и цокольному перекрытию предъявляются самые высокие требования практически по всем параметрам, начиная с прочности и заканчивая теплоизоляцией. Во-первых, потому, что ни расположены в нижней части здания и поэтому принимаются на себя основные нагрузки всего строения. Во-вторых, как правило, первый этаж отводится под такие жилые помещения как кухня, гостиная, каминная, которые предусматривают обустройство различной бытовой техникой, сантехническим оборудованием, имеющих определенный вес. И ведение активного образа жизни в этой части дома. И, в-третьих, это разделение относительно холодной зоны, особенно если подвал не будет отапливаться, от жилых этажей, где температура всегда должна быть комфортной. В этой связи не маловажное значение имеет гидро и пароизоляция подвальных и цокольных перекрытий, они должны быть надежно защищены от влаги, которая неизбежно появляется на стыке перепада температур и от жизнедеятельности человека. Разница между цокольным и подвальным перекрытием заключается лишь в том, что в одном случае данная часть дома используется в ходе проживания, а в другом, нет.

Межэтажным перекрытием принято называть горизонтальное разделение жилых помещений. Здесь температурно – влажностный критерий не является определяющим, т.к. микроклимат в комнатах для проживания примерно одинаков, единственным исключением могут стать сантехнические узлы и ванные комнаты. В остальных случаях особое внимание уделяется звукоизоляции, ведь зачастую, верхние этажи дома отводятся для отдыха и пассивного использования. Поэтому очень важно предусмотреть не только зональное разделение жизненного пространства, но обеспечить комфортное пребывание в них.

Для разделения чердачной части дома и жилой, используются так называемые чердачные перекрытия. Естественно, что по прочности к ним предъявляются не столь высокие требования. Основной их задачей является защита жилой зоны от поступления холода с чердачных помещений и максимальное сохранение тепла. Для этого используются эффективные теплоизоляционные материалы, которые способны обеспечить комфортные микроклиматические условия проживания. Для того чтобы утеплитель в полной мере выполнял свою функцию на протяжении длительного периода времени, необходимо исключить его увлажнение в ходе эксплуатации. Для этого используются всевозможные пароизолирующие пленки и мембраны.

Аналогичные характеристики должно иметь и мансардное перекрытие.

Несомненное требование, которое предъявляется для всех видов перекрытия, это огнестойкость, при возникновении пожара, оно должно как можно должно сохранять целостность сооружения и не деформироваться под действием высоких температур.

И, конечно же, не последнюю роль при выборе типа перекрытия играет его стоимость, которая в значительной степени будет зависеть от того, насколько грамотно вы подойдете к решению данного вопроса.

Виды перекрытия с точки зрения конструктива

В строительстве существует множество вариантов конструктивного исполнения перекрытия, но, тем не менее, их можно разделить на две основные группы, это с использование балок и безбалочные.

Перекрытия без применения балок

В свою очередь по технологии исполнения перекрытия без балок могут быть

  • Сборными

  • Монолитными

  • Комбинированными

В качестве сборных элементов безбалочного перекрытия в частном домостроении используются многопустотные железобетонные плиты. В основном их применяют на уровне подвальных и цокольных этажей. Несомненно, это самый простой и быстрый способ монтажа, но одновременно и дорогостоящий. При всех плюсах, высокая степень заводской готовности, простая сборка и ровная потолочная поверхность, не требующая дополнительных отделочных работ и высокая влагоустойчивость, стоит отметить и некоторые минусы. К ним можно отнести сравнительно высокую цену, необходимость специальной техники на время транспортировки и монтажа и высокий коэффициент запаса по прочности, который не всегда уместен при строительстве частного дома. В основном предлагают стандартные плиты с нагрузкой 8000 кг/м2(при необходимом минимуме 200 кг/м2). Впрочем, все эти нюансы мало останавливают застройщиков и для перекрытия подвальных помещений очень часто используются данный строительный материал. Если вы решили остановить свой выбор на железобетонных плитах, то стоит знать, помимо предлагаемой нагрузки 800 кг/м2, в нормативных документах предусмотрено производство плит с нагрузкой 400 кг/м2 и 600 кг/м2, поэтому не всегда целесообразно переплачивать за излишнюю прочность. Не лишним будет знать, что существует классическая пустотка (ПК) и многопустотные плиты стендового формования (ПБ). Так же стоит учесть некоторые ограничения, которые накладывает длина плит, ее максимальное значение не может превышать 8890 мм, хотя в этом диапазоне технологией предусмотрен абсолютно любой типоразмер.

Довольно часто при строительстве собственного дома застройщики используют технологию монолитного перекрытия. Несмотря на то, что трудоемкость работ увеличивается в разы (сборка опалубки, армирование, бетонирование и т.д.), все компенсируется сравнительно не высокой себестоимостью готового перекрытия и возможностью обойтись без привлечения дорогостоящей техники. К преимуществам можно отнести и использование в процессе приготовление бетона компонентов, которые влияют на его качественные характеристики. Так, применение воздухововлекающих добавок или пористых наполнителей, снижают расход материалов на 1 м3 и его плотность, позволяет снизить общие затраты и повысить теплотехнические свойства перекрытия. Отсутствие швов в монолитном строительстве, исключает наличие мостиков холода и образование конденсата.

Некоторые застройщики к недостаткам данного вида монтажа относят необходимость технологического перерыва в работе для того чтобы бетон смог набрать прочность. Очень часто на форумах фигурирует цифра 28 суток. Да, действительно, для 100 % – ного созревания бетона необходим данный период, но он служит только для контроля и не имеет ничего общего с распалубочной прочностью. В теплое время года, достаточно 70 % – ной прочности, которая набирается за первые 3 – 5 суток (при условии соблюдения рецептуры), после чего ведение работ может быть продолжено без ущерба для конструкции.

В продолжение вышесказанного, можно добавить, что широкое распространение сейчас получила несъемная опалубка, которая проста в сборке и после монтажа становится частью перекрытия. Несущими элементами опалубки являются металокаркасы из арматурной стали. Сама опалубка собирается из модулей в виде термоблоков. Пазы, расположенные в боковой горизонтальной плоскости, обеспечивают идеальное примыкание деталей со стороны заливки бетона, а с внутренней стороны в результате образуется совершенно ровная поверхность.

Комбинированный вид перекрытия вобрал в себя все преимущества сборной и монолитной технологий. Идея его заключается в том, в качестве опорных элементов используются балки, это могут быть и пространственные каркасы из арматурной стали и швеллера. На них путем нанизывания устанавливаются облегченные блоки, они могут быть выполнены из различных материалов, начиная с неопора и заканчивая пустотными керамическими блоками. Благодаря тому, что конструкция наборная, ее длина не регламентирована и будет зависеть только от ширины пролета, но не более 12 метров. После установки комплектующих, вся конструкция заливается сверху определенным слоем бетона, после чего монтаж перекрытия можно считать завершенным.

Несомненно, это самый прогрессивный и быстроразвивающийся вид строительства. Он позволяет в кратчайшие сроки смонтировать перекрытие любой конфигурации, без привлечения специальной техники и с отличными тепло и звукоизоляционными характеристиками.

Перекрытия с применением балок

В основе данной технологии лежит принцип передачи нагрузок через балки, которые укладываются на несущие конструкции с определенным шагом. Поверх них уже монтируется черновой пол, а снизу, свободное пространство заполняется тепло звукоизоляционным материалом и зашивается листом или доской, поскольку является потолком для нижерасположенного помещения. В качестве основных элементов могут быть использованы изделия металлопроката: швеллер, двутавр, тавр и пиломатериалы: брус, доска.

В каркасном и деревянном домостроение технология возведения перекрытий с использованием балок считается самой распространенной. В данной конструкции в качестве основного каркаса используется пиломатериал. Сечение бруса выбирается в зависимости от длины пролета, расстояние между балками и расчетными нагрузками. Достаточно популярным в последнее время стало направление, изготовление деревянного двутавра, его прочностно – весовые характеристики, привлекли внимание многих застройщиков. Неплохие показатели и в отношении прогиба показала данная конструкция, а главным ее преимуществом оказалось то, что ее можно изготовить самостоятельно и помощью подручных средств. Экологичность, не высокая цена относительно аналогов из металла, доступность материала и простота монтажа, говорят в пользу применения древесины. Однако стоить помнить и том, что дерево подвержено короблению, гниению и без надлежащего ухода может утратить свои эксплуатационные функции. Поэтому, выбрав природный материал, необходимо позаботиться о том, чтобы максимально защитить его от влаги и вредных насекомых. Для этого существуют различные антисептирующую составы, которыми обрабатываются детали из дерева. Наряду со специальными жидкостями, можно посоветовать использовать битумный лак, как показала практика, он так же обладает хорошими защитными свойствами.

В качестве утеплителя и шумоизоляции широко используются минераловатные маты, пенополистирол и опилко – стружечная засыпка.

Гораздо надежнее в плане прочности и жесткости конструкции являются металлические балки. При равных несущих способностях, они имеют меньшие размеры и позволяют более эффективно использовать пространство. Однако теплотехнические и звукоизоляцинные характеристики металла уступают дереву и в некоторых случаях их применение не целесообразно.

semidelov.ru


Смотрите также

X