консп ОБС


Івано-Франківський національний технічний
університет нафти і газу
Кафедра туризму










Я.М. Дрогомирецький, Г.Є.Долгопола

Основи будівельної справи

Конспект лекцій
































Івано-Франківськ
2010

Вступ

Вивчення дисципліни “Основи будівельної справи” визначається робочим навчальним планом з підготовки спеціаліста туристської галузі, для набуття знань та умінь, які регламентовані галузевим стандартом вищої освіти України, освітньо-кваліфікаційною характеристикою бакалавра, напрям підготовки 0504 “Туризм”, фахове спрямування 6.050400 “Туризм”.
Мета туристської освіти – формування спеціаліста на основі раціонального сполучення соціальних, гуманітарних, технічних, економічних та функціональних наук. Нове соціальне замовлення (інженер туристичної галузі), становлення і розвиток туристської науки та практики вимагають інший рівень підготовки кадрів – спеціалістів з творчим мисленням і глибокими знаннями специфіки матеріальної бази туризму. Сучасні вимоги міжнародного туризму зумовлюють підвищення якісного стандарту туристського середовища, основою якого є матеріальна база.
Метою курсу “Основи будівельної справи” є надання студентам сучасної інформації з питань розміщення та функціонування будинків, споруд та їх елементів, що сприяють відновленню та розвитку фізичних та духовних сил людини, її працездатності. Результатом навчання буде формування у студентів уявлення про основи будівельної справи, сучасні та традиційні технології будівництва, класифікації споруд, конструктивні елементи, класифікації будівельних матеріалів, декоративні елементи; критерії вибору місця розташування будинків та споруд та їх характерні ознаки. Ці питання є важливими для оптимізації відносин між природою та людиною, забезпечення можливості для відтворення потенційних сил населення та трудових ресурсів, створення умов для відпочинку та оздоровлення.
Зміст умінь – аналізувати існуючий рекреаційний та економічний потенціал територій щодо здійснення того чи іншого виду організації будівництва рекреаційних комплексів та інженерних споруд, користуючись статистичною та плановою документацією, стандартними методиками.
Методика вивчення дисципліни “Основи будівельної справи” передбачає поступальний перехід від вивчення складових рекреаційного потенціалу території, його архітектурно-планової організації до методичних положень визначення функціонально-конструктивних елементів та схем спорудження і будівництва в залежності від наявності ресурсів та методики визначення архітектури споруд, кількості та складу приміщень, їх розташування та розмірів, оптимального використання будівельних та оздоблювальних матеріалів та конструктивних елементів.
Дисципліна “Основи будівельної справи” базується на суміжних дисциплінах, таких як “Культурологія”, “Екологія”, “Рекреаційна географія”, “Історія туризму”, “Туристичне країнознавство”, “Рекреалогія”, “Рекреаційні комплекси”, інших. Вивчення дисципліни “Основи будівельної справи” буде фундаментом для вивчення дисциплін “Санітарія і гігієна рекреаційних комплексів”, “Екологічна експертиза туристичних комплексів”, “Інфраструктура і технічне забезпечення рекреаційних комплексів”, “Обладнання туристичних комплексів і їх експлуатація” тощо.
В конспекті лекцій дається систематизований матеріал, що за змістом і структурою відповідає вимогам робочої програми дисципліни “Основи будівельної справи”. Після кожної структурної частини лекції даються контрольні питання, що дають можливість більш ефективно засвоїти опрацьований теоретичний матеріал. В переліку використаних джерел вказуються джерела запозичення інформації, що була використана в процесі викладення тексту конспекту лекцій.








М 1. Предмет, методи і завдання рекреалогії

Модуль 1. Предмет, методи і завдання дисципліни “Основи будівельної справи”

Лекція 1. ЗМ 1.1 Вихідні постулати, основні поняття, об’єкт і предмет будівельної справи
НЕ 1.1.1 Методичні положення визначення функціонально-конструктивних схем та елементів будинків та споруд.
НЕ 1.1.2 Класифікація будинків та споруд та їх функціональне призначення
НЕ 1.1.3 Конструктивні схеми будівель, матеріали основних конструкцій

Процес будівництва складається з вибору ділянки під забудову, розробки самого проекту, технічної документації, технічної експертизи тощо та спорудження будівель, інженерних споруд, мостів, доріг тощо. Поняття архітектура (від грец. arhitekton – будівельник) означає мистецтво будувати будівлі. Одночасно архітектура є областю будівельної діяльності, що відображає рівень розвитку науки і техніки. Виходячи з видів будівельної діяльності розрізняють архітектуру об'ємних споруд (зведення житлових будинків, адміністративних, культурно-освітніх, промислових і інших будівель і споруд); ландшафтну архітектуру (садово-паркове мистецтво); містобудування (створення нових і реконструкція старих міст, селищ, районів). Основна особливість сучасного будівництва – з'єднання всіх видів архітектурної діяльності в єдиний простір, що задовольняє потреби людини. Будівельна справа як, архітектура з мистецтва будувати перетворилася на мистецтво формування простору.
Тріаду найважливіших вимог до архітектури сформулював давньоримський архітектор Вітрувій: користь, міцність, краса. Користь – вимога задоволення утилітарних потреб людини архітектурним середовищем. Вимога функціональності архітектури привела до появи різних типів будівель. Міцність будівель і споруд залежить від їх конструкцій і конструктивних схем. Вимога конструктивності визначає архітектурну композицію будівлі. Всі конструктивні схеми складаються з конструктивних елементів – що підтримують (стіни, опори) і перекривають (балки, зведення). Конструктивні елементи з'єднуються в архітектурні форми, створюючи естетичний ефект. Вимога естетики, краси визначає архітектурно-художню композицію будівлі. Критерії краси, художньої гармонії змінювалися з часом, впливаючи на декоративність зовнішнього і внутрішнього оформлення будівлі.
Всі будівельні споруди мають три характерних якостей: функціональність (зручність, корисність), конструктивність (міцність, економічність), естетичність (краса, художній образ).
Від функціонального призначення житлової, громадської чи промислової будівлі залежить тип архітектурної споруди, кількість і склад приміщень в ній, Ії розташування, групування і розміри. Типи будівель формувалися і визначалися внаслідок політичного устрою держави, релігійними та ідеологічними вимогами, побутом, народними традиціями.
Естетична якість будинку чи споруди визначається виразним рішенням його зовнішнього і внутрішнього вигляду. Художньо виразний вигляд будівлі створюють загально композиційні архітектурні форми (зовнішні і внутрішні об’єми, групування мас, силует, пропорції тощо) і окремі частки по відношенню до всієї композиції будівлі (карнизи, балкони, оздоблення вікон, дверей, елементи декору).
Керуючись творчим методом, архітектор веде проектну роботу одночасно в трьох вимірах, представляючи будівлю в планах, фасадах, розрізах, добиваючись відповідності зовнішніх і внутрішніх об’ємів споруди.
Розвиток архітектури знаходиться в тісному зв'язку з характером естетичних ідеалів, утилітарних і художньо-мистецьких потреб суспільства. Архітектура дає уяву про характер епохи. На неї впливають соціальні фактори: характер суспільного устрою, панівна ідеологія. У всі часи і у всіх народів існувало особливе уявлення про красу і художню гармонію архітектурного стилю.
Конструкції багато в чому залежать від технологічних особливостей будівельних матеріалів і змінюються з їх розвитком. У класичному періоді давньогрецької архітектури несучі конструкції монументальних будівель зводили з мармурових блоків. У імперському періоді давньоримської архітектури монументальні будівлі будували з обпаленої цеглини у поєднанні з бетоном, що розширило композиційні можливості. В середні віки досягла досконалості техніка обробки каменя. Епоха Відродження знову повернулася до цеглини, облицьованої каменем або штукатуркою. Ця традиційна техніка лише в XX ст. змінилася індустріальною технікою монолітних і збірних залізобетонних конструкції.
Таким чином, функціональна, конструктивна і естетична особливості архітектури змінювалися в ході історичного процесу і утілювалися в архітектурних стилях. Весь процес розвитку світової архітектури не може бути штучно роздільний на замкнуті стилістічні відрізки. Само поняття «стиль» дуже складне. Стилем прийнято називати сукупність основних рис і ознак архітектури певного часу і місця, що виявляються в особливостях її функціональної, конструктивної і художньої сторін (прийоми побудови планів і об’ємних композицій будівель, будівельних матеріалів і конструкції, а також форми й мотиви обробки фасадів та інтер'єрів).
Характерною особливістю архітектури є те, що вона включає в себе і техніку, і мистецтво, оскільки проектування відбувається на основі інженерно-технічних знань та творчого процесу, в якому архітектор мислить художніми, емоційними образами, в основному геометричними формами.
Ряд архітектурних споруд, в яких наявна художньо-планувальна єдність і взаємодія в просторі, утворюють архітектурний ансамбль – вищу форму творчості будівництва, що особливо має бути притаманне при створенні рекреаційних комплексів: будівель, споруд тощо.
Функціональне призначення та види будівель
Види житлових будівель. Квартири.
Структури міст, селищ, сіл створюються на основі містобудівельного планування з врахуванням всіх функцій і елементів, з яких складається життя населених міст: праця, побут, обслуговування, рекреація.
З еволюційним розвитком будівництва і архітектури, вдосконалення конструктивних рішень, накопичувався досвід та напрацьовані визначені традиції. З’явилася нова наука – будівельна біоніка, що спонукає будівництво до пошуку все більш сучасних конструкцій за аналогією з природними утвореннями, навколишнім середовищем, рослинним і тваринним світом.
Існують різноманітні види будинків, будівель і споруд. Будівлями прийнято називати наземні споруди, з внутрішнім простором, яке призначене для задоволення різноманітних потреб людського суспільства. До будівель відносяться житлові будинки, школи, театри, лікарні, заводські корпуси тощо. Наземні споруди, що не мають внутрішнього простору, а також підземні споруди, називають інженерними спорудами (мости, плотини, набережні, станції метро тощо, оскільки такі будівельні конструкції вимагають спеціальних інженерних розрахунків.
Основні типи будівель за призначенням поділяють на громадянське (житлові і суспільні), промислові (виробничі, обслуговуючі, допоміжні) і сільськогосподарські. Як промислові (хімічні, металургійні, машинобудівельні, транспортні тощо), так і сільськогосподарські будівлі (тваринницькі ферми, теплиці, птахоферми тощо). В свою чергу поділяються за характером виробничих процесів, що в них виконуються, для обслуговування різноманітних галузей промисловості.
Промислові будівлі (заводи, фабрики, електростанції тощо) створюються на основі новітніх досягнень техніки, прогресивних інженерних конструкцій, нових будівельних матеріалів. Крупні промислові комплекси займають іноді територію в декілька кілометрів. Промислові підприємства проектуються, як правило, на віддалі від населених пунктів з врахуванням переважаючого напрямку вітрів і близько до залізних доріг.
Будівництво промислових і транспортних споруд – най крупніший вид будівництва. Такі споруди, як Дніпровська гідроелектростанція, станції метрополітену, є пам’ятками епохи радянської архітектури. До сучасних споруд відносяться портові термінали, аеропорти, арени стадіонів, спорудження яких спостерігаємо до Євро-2012.
Громадянські (цивільні) будівлі, як житлові (житлові будинки, готелі, гуртожитки, дитячі будинки, будинки перестарілих тощо), так і суспільні (школи, магазини, театри, рекреаційні комплекси, спортивні комплекси тощо), в залежності від місця розташування поділяють на міського типу та сільського.
Суспільні (громадські) будівлі ( адміністративні, дитячі заклади, навчальні, культурно-просвітницькі, торгові, комунальні, заклади охорони здоров’я тощо) згідно з призначенням відрізняються специфічними планувальними, об’ємно-просторовими і конструктивними особливостями, спеціальним обладнанням. Науково-дослідницькі інститути і проектні майстерні розробляють окремі групи суспільних будівель (видовищних, навчальних, лікувальних, спортивних тощо).
Суспільні (громадські) будівлі споруджують в комплексі з житловими будинками. На території мікрорайонів створюються під’їзди до будинків, зелені зони, майданчики для дитячих ігор, спорту і відпочинку. Будівлі культурно-побутового призначення за принципом зручності обслуговування поділяють на чотири групи:
Первинного обслуговування (дитячі кімнати, самодіяльні пральні), їх розташовують у безпосередній близькості до житлового будинку, або в ньому.
Заклади повсякденного обслуговування (дитячі ясла, сади, школи, продуктові магазини, кулінарії, перукарні, майстерні з ремонту взуття і одягу тощо) розташовують на відстані від помешкань не більше 400-500 м, а дитячі заклади – не більше 250-300 м.
Заклади періодичного користування (столові, кафе, пошти, банки, кінотеатр, клуб, стадіон, басейн) можуть розташовуватися поза мікрорайону.
Загальноміські заклади (адміністративні заклади, театри, музеї, великі стадіони тощо) розташовуються рідше, в залежності від кількості мешканців.
Невеликі побутові і торгівельні підприємства об’єднують в одній будівлі – громадсько-торгівельному центрі мікрорайону. Дитячі дошкільні заклади і загальноосвітні школи – в окремо розташованих будівлях за типовими проектами.
Види житлових будинків. Квартири.
При розробці нових типових проектів житлових будинків враховують кліматичні умови, кількісний склад сімей, від чого залежить розмір квартири, зручність планування, вартість. Збільшують площі допоміжних приміщень, в деяких проектах передбачають вбудовані шафи, комплекти кухонних меблів і господарсько-побутове обладнання.
Міські і житлові масиви забудовують комплексно у строгій відповідності до генерального плану і проектів детального плануванні і забудови міст. Будинки будуються, як правило, секційні, де кожна секція являє собою групу квартир, що виходять на одну сходову клітку. Розповсюджені три- і чотириквартирні секції.
Для одиноких і малосімейних будують будинки готельного типу з одно- і двокімнатними квартирами і суспільним побутовим обслуговуванням.
Гуртожитки, як правило, мають коридорну систему планування з кімнатами на 2-3 людини та підсобними приміщеннями загального користування.
Вся площа квартири називається корисною і ділиться на житлову і підсобну. До житлової відноситься площа житлових кімнат, до підсобної – площа кухні, ванної, туалету, передпокою і коридору.
Житлові кімнати ділять загальну (спільну), спальню, кабінет, дитячу. В квартирі проводять основне зонування на суспільну, загальну частину денного перебування (передпокій, спільна) і інтимну (спальня, ванна). Санітарні вузли можуть бути окремі або сумісні, коли ванна, вмивальник, унітаз знаходяться в одному приміщенні. Їх розташовують поряд з кухнею, враховуючи зручність прив’язки до санітарно-технічних комунікацій.
В нових проектах розміри ванної кімнати збільшують, щоби можна було в ній розмістити окрім ванної, ще й пральну машину, душову кабінку тощо.
Вікна житлових кімнат орієнтують по сторонам світу з врахуванням кліматичних особливостей району забудови. В північних районах в приміщення повинно проникати як можливо більше сонячних променів, а в південних – як найменше.
Найбільш сприятливою орієнтацією секцій житлових квартир є така, при якій повздовжня вісь будинку розташовується тільки по меридіану, а вікна квартири виходять на одну з повздовжніх сторін будинку – східну або західну. В інших випадках вікна кожної квартири повинні виходити на обидві повздовжні сторони будинку. Така орієнтація називається широтною.
Розміри, форма і розташування вікон приймається з врахуванням вимог природного освітлення приміщень та естетичних.
Об’ємно-планувальне рішення житлового будинку пов’язано з конструктивною схемою. Фасад житлового будинку повинен мати відповідний людині масштаб, план повинен ритмічно ділитися і взаємозв’язок приміщень має чітко відображатися в зовнішніх формах будинку.
Поділяють будівлі масового будівництва (житлові будинки, магазини, школи, заводські цехи) та унікальні (театри, музеї, крупні адміністративні будівлі обласного, державного значення).
За державно-господарським значенням і містобудівельним положенням всі будівлі згідно СніПу поділяють на чотири класи:
І клас: крупні громадські будівлі, житлові будинки підвищеної поверховості, унікальні промислові будівлі. До них ставляться підвищені вимоги довговічності, вогнестійкості, комфортності;
ІІ клас: багатоповерхові житлові будинки, основні корпуси промислових підприємств, громадські будівлі масового будівництва;
ІІІ клас: житлові будинки до 5 поверхів, громадські будівлі невеликої місткості, допоміжні будівлі промислових підприємств;
ІУ клас: тимчасові будівлі.
Внутрішній простір будівель – інтер’єр – розділяється на окремі приміщення. Приміщення, підлого яких розташовано на одному рівні, утворюють поверх.
За поверховістю будівлі поділяють на малоповерхові (висотою до 3 поверхів), багатоповерхові (5-8), підвищеної поверховості (9-25), і висотні (вище 25 поверхів). Поверховість визначають за числом надземних поверхів, тобто рівень підлоги котрих вище рівня землі навколо будівлі. Поверх, підлога котрого заглиблена менше ніж на половину висоти приміщення, називають цокольним, більше ніж на половину висоти приміщення – підвальним. В межах горища розташовується мансардний поверх. Поверх, призначений для розташування інженерних комунікацій будинку, називають технічним.
Основні вимоги до будівель
Основна вимога до будівлі - функціональна доцільність, тобто повна відповідність своєму призначенню. Цій вимозі повинне підкорятися як об’ємно - планувальне рішення (склад і розміри приміщень, їх взаємозв'язок), так і конструктивне рішення (конструктивна схема будівлі, матеріал основних конструкцій, оздоблювальні матеріали). Функціональне призначення будівлі визначає вимоги до освітленості, температури, звукоізоляції, вентиляції, опалювання, водо- і газопостачання, каналізації, ліфтів, побутового устаткування, теле- і радіофікації, до обробки приміщень і впорядкування будівлі тощо.
Інші важливі вимоги: міцність будівлі, зокрема стійкість, тобто опір перевертанню і зрушенню, а також жорсткість, тобто незмінність його геометричних форм і розмірів; довговічність будівельних матеріалів основних конструкцій будівлі (вогнестійкість, морозостійкість, волого - і біостійкість, стійкість проти корозії).
Встановлено три ступені довговічності будівель (100 років, не менше 50 і не менше 20 років) і п'ять ступенів вогнестійкості: І конструкції з неспалимих матеріалів (кам’яні), ІІ внутрішні стіни з важко спалимих матеріалів (кам’яні), III перекриття з важко спалимих матеріалів (кам’яні), IV всі несучі конструкцій з важко спалимих матеріалів (дерев’яні заштукатурені), V повністю з спалимих матеріалів (дерев’яні не заштукатурені).
Естетичні вимоги до будівлі пов’язані з поняттям краси в архітектурі або архітектурній виразності, оскільки архітектура створює разом з утилітарними цінностями художні образи. Витвори архітектури існують в системі (ансамблі), де архітектура очолює інші мистецтва, визначаючи їх синтез.
Нарешті, однією з найважливіших вимог є економічність будівництва, особливо при його масовому характері.
На економічні показники житлової забудови впливають поверховість будівель, планувальна і конструктивна схеми, протяжність будівлі, площа квартир, густина забудови, впорядкування, зокрема інженерні комунікації, вулиці, дороги, транспорт, загальноміські комунікаційні мережі, зелені насадження.
Економічна оцінка об’ємно - планувального рішення житлового будинку проводиться з використанням коефіцієнта К2 відношення житлової площі квартири до корисної (0,650,8) і коефіцієнта К2 відношення будівельного об’єму будівлі до житлової його площі (4,5-5,5).
Конструктивні схеми і матеріали несучих конструкцій
Архітектурне проектування вирішує комплексні завдання, в яких функція, конструкція і художня форма є єдиним цілим. Конструктивною схемою будівлі називають систему вертикальних (стіни, стовпи) і горизонтальних (перекриття, покриття) елементів, які забезпечують будівлі просторову жорсткість. Конструктивні схеми залежать від типу і розташування вертикальних і горизонтальних елементів несучого остова будівлі.
Історично склалися три конструктивні системи (рис. 1), відомі зі стародавніх часів:



Рисунок 1 – Традиційні конструктивні схеми: а) стоїчно-балочна, б) склепінно-арочна, в) підвісна

стоїчно - балочна (або каркасна), в якій горизонтальний елемент (балка) працює на вигин;
склепінчаста і арочна, в яких матеріал працює на стиснення, передаючи з верхніх елементів на нижні навантаження і власну вагу;
підвісна, в якій горизонтальні елементи працюють на розтягування.
Кожній системі відповідав матеріал, що найбільш всього до неї підходив.
У стоїчно - балочній системі застосовували дерев’яні конструкції: стійкими до вигинання дерев’яними балками перекривали великі пролети до 10 м. На основі цієї системи в Стародавній Греції виникли ордери (системи архітектурно-художніх розробок опор і перекриття з визначеним відношенням розмірів їх частин).
У склепінних і арочних конструкціях, що виникли пізніше, основним матеріалом став камінь, який добре витримував стиснення, але погано вигин, що забезпечувало перекриття прольотів лише до 3,5 м. Арочна система, що розвинулася з каркасної схеми, може працювати окремо від стіни. Сполучення арки з кладкою стіни має полу циркульний контур (архівольт) або зв’язується з кладкою. П’ять арок спираються на стовпи через антаблемент (верхня частина ордерної системи над колонами, що складається з архітраву, фризу, карнизу) та імпост (горизонтальний архітектурний елемент, на який власне спирається арка, що стоїть на стіні або колоні) або на колони, утворюючи арочні колонади (аркади – ряд однакових за розміром і формами арок, що зв’язані між собою). Кутові опори арочних систем підсилені стовпами-підпорами (контрфорсами). Матеріалом для арочної системи спочатку було каміння, а потім цеглина. В давнину з каменя були створені видатні арочні і купольні будівлі великих прольотів. Наприклад, діаметр куполу Пантеону в Римі дорівнює 43,5 м.
Застосування залізобетону полегшує зведення склепінь і куполів. Розроблені конструкції тонкостінних залізобетонних оболонок та їх різновиди складчастих поверхонь (складок).
Після впровадження в архітектуру металевих конструкції стали застосовувати третю систему підвісну. Вантові (сталеві троси для кріплення висячих мостів) покриття, що розтягуються або підтримаються системою тросів, можуть бути різноманітної формою.
У сучасному масовому будівництві не потрібно перекривати великі пролети, тому в основному використовують три схеми стоїчно - балочної системи.
Без каркасна (рис. 2, а, б) з несучими зовнішніми і внутрішніми стінами (з поздовжніми і поперечними). Причому несучими можуть бути поздовжні стіни, поперечні або і поздовжні й поперечні.
З неповним каркасом (рис. 2, в): внутрішній каркас і несучі зовнішні стіни.
Каркасна (з повним каркасом), тобто з несучими окремими опорами (рис. 2, г). Складається вона з вертикально поставлених стійок (колон) і балок, що спираються на них (прогонів).



Рисунок 2 - Конструктивні схеми будівель масового будівництва
а), 6) без каркасна з несучими поздовжніми і поперечними стінами, в) з неповним каркасом, г) каркасна
З'єднання вертикальних і горизонтальних елементів конструкції може допускати обертання одного елемента щодо іншого; таке з'єднання, що дозволяє змінювати геометричну форму сполучення, називається шарнірним.
Якщо з'єднання горизонтальних і вертикальних елементів закладене намертво з метою збільшення жорсткості конструкції, таке сполучення називається жорстким. У цьому випадку із колонно-балочна система перетворюється на рамну з жорсткими вузлами рами, а балка в ригель горизонтальний елемент рами. Жорсткість конструкції може досягатися введенням жорстких площин діафрагм жорсткості. Встановлення замість внутрішніх несучих стін окремих опор (колон), що з’єднані ригелями (балками перекриттів), та що спираються на ригелі плит перекриттів, дає можливість перекривати більше простору, усередині котрих можна змінювати розміри приміщень, пересунувши перегородки захисні конструкції. Так виникає поняття гнучкого планування можливості в процесі експлуатації будівлі міняти розташування і розміри приміщень.
Каркасні будівлі найбільше відповідають вимогам сучасного будівництва, а без каркасні використовують, як правило, для житлових будинків і невеликих громадських і промислових будівель. Останні надійні і прості, але мають недоліки: через обмежену довжину плити перекриття, що не більше 6 м, необхідно зводити стіни для опори плит, тому спроектувати вільне приміщення великого розміру за цією схемою неможливо.
В залежності від матеріалу, з якого виконані стіни, будівлі поділяють на: цегляні, бетонні, залізобетонні, дерев’яні тощо. Розрізняють будівлі зі штучних елементів, збірні з крупно розмірних елементів (блочні і панельні), а також з монолітних матеріалів. Будівлі з несучими стінами є матеріалоємні. Для полегшення та здешевлення таких конструкцій використовують каркасно-панельні будівлі, які складаються зі збірного залізобетонного каркасу (колони, ригелі, стіни жорсткості), залізобетонних панелей перекриття, збірних сходових маршем і огороджуючи конструкцій – керамзитобетонних або багатошарових панелей. Панелі стін або навішують а каркас, або вони є само несучими.
За характером роботи каркаси ділять на три типи: рамні, зв’язуючи і рамно-звя’зуючі. У рамному каркасі (рис. 3, а) ригелі перекриттів розташовані в повздовжньому і поперечному напрямках; з колонами їх з’єднують жорсткими вузлами, що вимагає монолітного з’єднання стиків, тому даний тип застосовують рідко.
У зв’язуючому каркасі (рис. 3, б) з'єднання колон і ригелів шарнірне, тому необхідні вертикальні зв'язки жорсткості (хрестоподібні, портальні тощо) або діафрагми жорсткості (спеціальні залізобетонні перегородки). З’єднанні між собою плити перекриттів утворюють жорсткий горизонтальний елемент будівлі.



а рамні, 6 зв’язуючи

Рис. 3 Конструктивні схеми каркасних будівель

У рамо-зв’язковому каркасі в одному з напрямів передбачені рами, в іншому вертикальні зв'язки жорсткості. Цей варіант виконується у збірних залізобетонних конструкціях і найбільш поширений в каркасних будівлях.
Залізобетонний каркас має два різновиди: монолітний, що виконується на місці в опалубці, і збірний із елементів заводського виготовлення. Іноді будівлі зводять як збірно-монолітні, в цьому випадку ядро жорсткості (сходова клітка, ліфтові шахти) виконують у монолітних залізобетонних конструкціях. Каркас з монолітного залізобетону використовують лише при відповідному обґрунтуванні.
Металевий сталевий каркас забезпечує жорсткість і стійкість будівлі своєю просторовою системою завдяки різного типу зв'язків: рамних, розкісних, підкісних і ін. Він значно дорожче залізобетонних.
Іноді, особливо в сільському малоповерховому будівництві, каркас виконують із дерева, в тому числі з склеєних конструкцій. Деревинні будівлі в основному мають рублені, з брусу, щитові стіни або деревинний каркас.
Новим видом індустріального житлового будівництва є монтаж будівель із об'ємно-просторових елементів, тобто з повністю готових кімнат зі всім технічним устаткуванням і обробкою.
У всіх випадках конструкції будівлі повинні відповідати загальному архітектурному замислу проекту, забезпечувати міцність і стійкість будівлі і його частин, відповідати вимогам зручності, доцільності, економічності за рахунок раціоналізації конструктивних схем, використання економічних матеріалів і прискорення термінів будівництва.
Знижувати розхід матеріалів і трудових витрат, підвищувати якість, скорочувати терміни і знижувати вартість будівництва дозволяють індустріалізація, типізація, уніфікація і стандартизація в будівництві.
Індустріалізація проявляється у виготовленні крупно розмірних конструктивних елементів і деталей з максимальною заводською готовністю, в транспортуванні до місця будівництва і в механізованому потоковому процесі збірки і монтажу будівель і споруд на будівельному майданчику. Індустріалізація будівництва можлива тільки на основі типізації конструктивних рішень і стандартизації будівельних виробів і деталей.
Типізація в будівництві полягає у відборі кращих з технічної і економічної сторін об’ємно-планувальних рішень, конструкцій і окремих вузлів, зменшенні числа типорозмірів виробів і збільшенні серійності їх випуску.
У проектуванні типізація розвивається за чотирма основними напрямами: типові будівлі (житлові дома, школи, торгові центри тощо); типові об'ємно-планувальні елементи будівель для багатократного використання; типові конструкцій і вироби (фундаменти, колони, балки, ферми, плити), що об'єднанні в єдиний для СРСР Будівельний каталог (БК); типові вузли і деталі (для облаштування крівлі, цегляних і панельних стін тощо).
Кращі типові конструкцій і деталі, що пройшли перевірку в експлуатації, затверджуються як стандарти. Стандартизація це вищий рівень типізації. Стандартні елементи регламентуються Державними стандартами (ДЕСТами, ГОСТами – рос.). Державні стандарти на будівельні деталі, конструкцій і вироби визначають їх точні розміри і допуски, технічні характеристики, зовнішній вигляд, методи випробувань, умови зберігання і транспортування.
Велика різноманітність типових виробів і деталей ускладнює їх вибір. Необхідне введення системи уніфікації. Уніфікація передбачає взаємозамінність (універсальність) деталей і конструкцій будівель не тільки за розмірами, але і за матеріалом і конструктивним рішенням.
У СРСР і країнах Європи діють правила вибору розмірів всіх будівельних компонентів «Єдина модульна система в будівництві» (ЕМС). Уніфікація збірних конструкцій і деталей базується на уніфікації об'ємно-планувальних параметрів будівель, тобто кроку, прольоту і висоти поверху, які встановлюються кратними модулю (М) 100 мм.
При проектуванні плану будівлі вказуються координатні або розбивочні осі, визначаючі розташування вертикальних несучих конструкцій (стін, стовпів) як правило у взаємно перпендикулярному напрямі, позначаючи їх цифрами по горизонталі і буквами українського алфавіту по вертикалі (рис. 4).
Відстань між осями поздовжніх стін або поздовжніх рядів колон в плані, що відповідає довжині основної несучої конструкцій перекриття або покриття, називається прольотом; відстань між осями поперечних рядів колон, тобто між розбивочними осями - кроком колон.
Система поздовжніх і поперечних осей утворює в плані будівлі прямокутну сітку, яка називається сіткою колон. При записі сітки колон спочатку перераховують прольоти, а потім вказують крок. Так, якщо в будівлі три прольоти 6, 3 і 6 м, а крок колон 6 м, то записують (6+3+6) 13 EMBED Equation.3 14156. Рівень підлоги першого поверху приймають за умовну відмітку 0,000 (у м). Рівень нижче нуля має знак мінус (). Іноді розміри елементів приймають кратними похідному укрупненому модулю (200, 300, 600 мм і більше) або похідному дробовому модулю (50, 20, 10, 2, 1 мм). Модуль, покладений в основу планувальних рішень, називається планувальним модулем (ПМ). Так, ПМ для цегляних будівель рівний 300 мм (3 М), для крупно панельних 6 М або 12 М. Для промислових будівель ПМ 60 М (6000 мм) або 30 М (3000 мм).
Планувальний модуль застосовують при нанесенні на план системи модульних координаційних осей прямокутної сітки ліній, відстань між якими дорівнює планувальному модулю. При проектуванні застосовують номінальні модульні розміри; конструктивні розміри, тобто розміри елементів або виробів, що є меншими за номінальні на розмір швів і зазорів між виробами; натуральні розміри (фактична відстань між координаційними осями), які відрізняються від конструктивних в межах встановлених допусків.
Розташування конструктивних елементів в плані або розрізі по відношенню до координаційних осей називають прив'язкою.















Рисунок 4 – модульна система у проектуванні і розташування розбивочних осей в плані будівлі

Класифікація будівельних матеріалів
Будівельні матеріали класифікують за призначенням, за технологічною ознакою і засобом виготовлення.
За призначенням будівельні матеріали ділять на наступні групи:
конструкційні, що приймають і передають навантаження;
теплоізоляційні, що забезпечують те
·пловий режим будівлі;
акустичні - для звукопоглинання і звукоізоляції;
гідроізоляційні і покрівельні (дахові) - для створення водонепроникних шарів на покрівлях і інших конструкціях будівель;
герметизуючи - для закриття стиків в збірних конструкціях;
оздоблювальні - для покращення декоративних якостей будівельних конструкцій, а також для захисту їх від зовнішніх дій;
спеціального призначення - для спеціальних споруд (вогнестійкі, кислотостійкі);
загального призначення, що служать різним цілям (цемент, вапно, бетон, деревина).
За технологічною ознакою будівельні матеріали класифікують з урахуванням виду сировини, з якого вони виготовлені, його засобу виготовлення, властивостей матеріалу і області застосування.
За засобом виготовлення розрізняють матеріали природні (деревина, природний камінь), що піддаються механічній обробці; матеріали, що виготовляють методом випалення (кераміка, мінеральні в’язки речовини), матеріали, що виготовляють методом плавлення (скло, метали), шляхом переробки органічної сировини (синтетичні полімери, розчинники, бітум, дьоготь) і органічних в’язких речовин (будівельні пластмаси, органічні покрівельні і гідроізоляційні матеріали).
Щоби будівля відповідала своєму призначенню і була довговічною, необхідно правильно вибирати матеріали, як конструкційні, так і оздоблювальні. При техніко-економічній оцінці планувальних і конструктивних рішень проектні варіанти порівнюють.


Контрольні питання:
Дати визначення понять “Будівництво” та “архітектура”.
Сформулювати та пояснити тріаду давньоримського архітектора Вітрувія.
Що визначає функціональна ознака будівлі?
Що визначає конструктивна ознака будівлі?
Що визначає естетична ознака будівлі?
Що є визначальним при створенні міст, селищ тощо?
Що визначає наука “біоніка”?
Що називається “будинком”, “будівлею”?
Які споруди відносяться до будинків?
Які споруди відносяться до інженерних споруд?
Назвати типи будинків за призначенням.
Як оцінюється об’ємно-планувальне рішення житлового будинку з використанням коефіцієнтів К1 і К2?
Які чинники визначають конструктивні схеми масивів, комплексів, будинків та споруд?
Які нормативні документи визначають конструктивні схеми масивів, комплексів, будинків та споруд?
Що відноситься до “корисної” площі будинків?
Яке основне зонування квартири?
Які будівлі відносяться до масового будівництва, які до унікального?
Назвати типи будівель за народногосподарським та містобудівельним положенням, ступенем міцності, надійності, довговічності та вогнестійкості?
Як поділяють будинки за кількістю поверхів?
Що називають поверхом?
Що називають “цокольним” поверхом?
Що називають “підвальним” поверхом?
Що називають “мансардним” поверхом?
Що називають “технічним” поверхом?
Назвати основні вимоги, що пред’являються до будівель?
Що називають конструктивною схемою будинку?
Назвати типи конструктивних схем будівель.
Які конструктивні системи відомі з давнини і яку використовують у сучасному будівництві?
Як поділяють будинки в залежності від основних будівельних матеріалів?
З якою метою створена “Єдина модульна система в будівництві”?
Що називають “планувальним модулем”?
Що називають “прив’язкою”?
За якими ознаками розрізняють будівельні матеріали?
З якою метою проводять оцінку будівельних матеріалів?





Лекція 2. ЗМ 1.2 Конструктивні елементи будівель
НЕ1.2.1 Об’ємно-планувальні елементи
НЕ1.2.2 Конструктивні елементи
НЕ1.2.3 Дрібні елементи (з яких складаються конструктивні елементи).
НЕ1.2.4 Спеціальні елементи будівель

Кожна будівля складається із елементів, які за величиною можна розділити на три групи (рис. 5):
об’ємно-планувальні елементи крупні частини, на які можна розділити всі будівлі (підвал, поверх, сходова клітка, горище тощо);
конструктивні елементи частини будівлі, що мають певне призначення і визначають структуру будівлі (фундамент, стіни, окремі опори, перекриття, сходи, перегородки, підлоги, дахи, вікна, двері і ін.);
дрібні елементи будівельні вироби (цегла, плит, балки тощо), з яких збирають конструктивні елементи.
За призначенням все конструктивні елементи поділяють на несучі (фундаменти, опори, стіни, перекриття) і захищаючі (внутрішні стіни, підлога, перегородки, двері), а деякі з них виконують обидві функції. Всі навантаження, що виникають в будівлі, приймають несучі елементи, а захищаючі відділяють приміщення будівлі один від одного і від зовнішнього простору.
Фундаменти підземні частини будівлі, що приймають все навантаження від будівлі і зовнішніх сил (вітер, сніг і тощо) та передають і розподіляють тиск на ґрунт.
Стіни вертикальні конструкції, що виконують захищаючу, а іноді і несучу функцію, тому їх ділять на несучі, само несучі і не несучі (навесні) (рис. 6).
Несучі стіни передають на фундамент навантаження від перекриття і даху разом з власною вагою, само несучі передають лише власну вагу і є огороджуючими конструкціями, не несучі спираються не на фундамент, а на колони або перекриття і є тільки захищаючими конструкціями. Окремі опори (колони, стійкі, стовпи) є вертикальними несучими елементами, сприймають навантаження від перекриттів або інших конструктивних елементів будівель (навісних стін) і передають це навантаження разом з власною вагою на фундамент.
Перекриття горизонтальні огорожі, що ділять внутрішній простір на поверхи, - є несучими, оскільки сприймають корисне навантаження і передають його на стени і опори.
Надземні поверхи розділяються міжповерховими перекриттями: підвал від першого поверху над підвальним, верхній поверх від горища горищним. За відсутності горища верхнє перекриття називається сумісним покриттям.
Дах конструктивний елемент, захищаючий будівлю від атмосферних опадів. Він складається з водонепроникної оболонки (крівлі) і підтримуючих його несучих конструкцій.
Сходи конструктивний елемент для зв’язку між поверхами. Внутрішні сходи захищають неспалимими стінами, внаслідок чого утворюється приміщення, що називається сходовою кліткою.
Перегородки вертикально захищаючі конструкції, що розділяють приміщення. Перегородки спираються на перекриття, а внутрішні стіни на фундамент.
Двері заповнюють дверним блоком, вікна віконним.
Основні несучі конструкції будівлі, зокрема фундаменти, стіни, окремі опори і перекриття, що сприймають і передають всі навантаження, включаються в спільну роботу, складаючи єдину просторову конструктивну систему несучий остов будівлі.
Підземна частина будівлі
Навантаження від будівлі сприймається основою масивом ґрунту, розташованого під фундаментом. Основи можуть бути природними і штучними тобто із зміцненням ґрунтів.
За матеріалом, з якого їх виготовляють, розрізняють фундаменти бутові, бутово-бетонні, бетонні або залізобетонні; за конструктивними типами стрічкові, стовпчасті, суцільні і на палях (пальні) (рис. 7).




Рисунок 5 – Конструктивні елементи будинку: 1- опорна плита фундаменту; 2 – внутрішня несуча поздовжня плита; 3 – зовнішня несуча плита; 4 – настил перекриття; 5 – збірний карниз; 6 – люк (вихід на кришу); 7 – утеплювач покриття; 8 – цементна стяжка; 9 – сумісний дах; 10 – пароізоляція покриття; 11 – перегородка; 12 – підлога (лінолеум); 13 – перекриття міжповерхове; 14 – перекриття над підвальне; 15 – гідроізоляційні стіни підвалу; 16 – підлога на ґрунті; 17 – стіна підвалу



Рисунок 6 – несучі (а), само несучі (б) і не несучі навесні (в) зовнішні стіни




а) б) в)
13 EMBED PBrush 1415

Рисунок 7 – Конструктивні схеми фундаментів: а – збірний стрічковий переривистий з крупних блоків; б – стовпчастий під цегляний стовп; в – суцільна без балочна залізобетонна плита; г) пальовий зі палями-стійками

Верхня площина фундаменті, на яку спираються стіни або опори, називається поверхнею (обрізом) фундаменту; нижня площина, дотична з основою, - підошвою фундаменту. Відстань від нижчого рівня поверхні землі до підошви називають глибиною закладання фундаменту. Воно повинне бути не менше 0,5 м, вважаючи від рівня природного ґрунту.
Найбільш розповсюджені збірні стрічкові бетонні і залізобетонні фундаменти з крупних фундаментних залізобетонних блоків, що ставляться під стени будівель. Залізобетонні блоки (подушки) вкладають на утрамбовану піщану підготовку. На них зводять вертикальну стінку з блоків.
Стовпчасті фундаменти вкладають під несучі стіни при невеликих навантаженнях на них.
Суцільні фундаменти з монолітних залізобетонних ребристих або без балочних плит вкладають під всією площею будинку, якщо ґрунти основи слабі, а навантаження на фундамент значне.
Пальові фундаменти ділять на палі-стійки, які проходять слабкий ґрунт до опори на міцний ґрунт, і висячі палі, що частково спираються на ґрунт. Палі виготовляють з дерева, залізобетону, бетону, сталі або комбінованими.
По обрізу фундаменту накладають ізоляційні шари, як правило з двох шарів руберойду, з’єднаних бітумною мастикою, для того, щоби унеможливити доступ вологи до стін. Гідроізоляційний шар вкладають вище рівня відмітки тротуару на 150250 мм. Стіни і підлоги підвалів також ізолюють від поверхневих вод.
Несучій остов будівлі
Кам’яні малоповерхові будівлі. Несучий остов включає в себе стіни (кам’яної кладки, монолітні або зі збірних крупно розмірних елементів) і перекриття. Кам’яну кладку виконують з цегли, легких бетонних блоків або природного каміння (вапняк, пісковик, туф, черепашник тощо) які вкладаються горизонтальними рядами не розчині з перев'язкою (зсувом) вертикальних швів.
Шви заповнюють вапняковим, цементними і змішаними розчинами.
Архітектурно-конструктивні елементи стін з цегли і дрібних блоків показані на рис. 8.




















Рисунок 8 – Архітектурно-конструктивні елементи стін: 1 – парапет, 2 – головний карниз, 3 – віконний пройм, 4 – простінок, 5 – поясок, 6 – проміжний карниз, 7 – сандрик, 8 – цоколь, 9 – горизонтальна ізоляція

Стандартні розміри керамічної одинарної цегли 250X120X65 мм. Довгі бічні поверхні цеглини називають ложками, короткі тичками, звідси відповідно і ряди цегли називають ложковими і тичковими. Стіни кладуть в 1; 1,5; 2; 2,5 і 3 цеглини.
Кладка буває суцільною (з однорідного матеріалу) і полегшеної (з двох матеріалів). Розповсюджена дворядна (ланцюгова) система кладки (один тичковий один ложковий ряди) і шестирядна (ложкова).
Для суцільної кладки використовують пористу і пустотілу цеглу, пустотілі бетонні блоки. При полегшеній кладці з зовнішньої або внутрішньої сторін стіни або в якості заповнення середини стіни застосовують ефективні в теплотехнічному відношенні матеріали (утеплювачі).
Елементами каркасу будівлі з несучими зовнішніми цегляними стінами можуть служити окремі опори (цегляні стовпи, дерев’яні і залізобетонні; сталеві колони). Мінімальний перетин несучого цегляного стовпа 510х380 мм, при незначному навантаженні 380х380 мм. При висоті більше 5 м кладку цегляних стовпів армують. При великих навантаженнях використовують залізобетонні колони, що разом з горизонтальними балками (прогонами) утворюють різноманітні схеми каркасів будівель.
Перекриття (плоскі) є одночасно несучими і огороджуючими елементами будівель. Вони сприймають окрім навантаження власної ваги корисне (тимчасове) навантаження, тобто, масу людей, предметів обстановки і устаткування приміщень, передаючи його на стени або окремі опори.
Перекриття повинні бути міцними, жорсткими, вогнестійкими, довговічними, звуко- і тепло-ізолюючими, водонепроникними. У малоповерхових будівлях встановлюють залізобетонні перекриття по дерев’яним або сталевим балках, а також армосилікатні і керамічні.
Залізобетонні перекриття бувають збірними (у вигляді плит, крупно панельні і балочні) і монолітними (що бетонуються в опалубці).
Настили (товщина 160 і 220 мм відповідно при прольотах до 4 м і більше) спирають на стіни і прогони, крупні панелі перекривають цілі кімнати. Їх виробляють суцільними, з порожнечами, шатровими. Для прольотів до 3,6 м застосовують суцільні одношарові панелі завтовшки 140 мм, для прольотів більше 3,6 м панелі завтовшки 140160 мм.
Плити з порожнечами мають ряд переваг: відповідають параметрам залізобетону і мають гладку без реберну поверхню зверху і знизу, їх товщина 220 мм.
Шатрові панелі у вигляді лотка з ребрами униз або наверх випускають товщиною 14-16 мм.
Балочні перекриття складаються з балок таврового профілю з заповненням між ними у вигляді настилу гіпсових або легких бетонних плит.
Дерев’яні перекриття складаються з дерев’яних балок, як правило, прямо кутового січення та дерев’яних конструкцій між балкового заповнення, підлоги, стелі. Висота балки повинна складати 1/10 - 1/20 прольоту, що перекривається, ширина 6-12 см., прольоти, що перекриваються, не більше 4,8 м. Звуко- і тепло- ізоляцію забезпечують настилом.
Дерев’яні будівлі. Несучий остов дерев’яних малоповерхових будівель може бути рубленим, брусованим, каркасним, щитовим, панельним. Протягом багатьох сторіч найбільш розповсюдженим типом житлового будинку на Русі був рублений зруб, але він є матеріалоємним і вимагає використання ручної праці, тому в наш час будують будинки інших типів (рис. 9)


а) б) в) г)
Рисунок 9 – несучий остов дерев’яних малоповерхових будівель: а) – рублений, б) – брусований, в) – каркасний, г) – щитовий

Прийоми зведення будинків із брусу ті ж, що і рублених. Конструктивна основа рублених будинків стіни (рис.9, а) з горизонтально вкладених колод діаметром 180260 мм, зв’язаних по кутах врубами. Кожний ряд називається вінцем. Вруби роблять із залишком (у обло) і без залишку (у лапу). Отвори для вікон і дверей обрамляють коробками з двох косяків, вершника і порогу. Із зовнішньої і внутрішньої сторін віконні і дверні отвори мають наличники.
Брусовані стіни (рис. 9, б) збирають з брусів січенням (перетином) 150х150 або 180х180 мм. Вільна довжина стін в рублених і брусованих будинках не повинна перевищувати 6,5 м у відповідності з довжиною промислової деревини. Після осідання через 1,5 року стіни знов конопатять і обшивають дошками. Перекриття вкладають на дерев’яні балках з черепними брусками. Спирання балок на стени роблять врубом.
Стіни каркасних будівель (рис.9, в) складаються із стійок прямокутного перетину, нижнього і верхнього обв'язувань і горизонтальних дверних і віконних ригелів. Крок стійкий 6001200 мм. У кутках будівлі роблять розкоси жорсткості. Під каркасний будинок як правило влаштовують стрічковий фундамент через невелику жорсткість основних конструкцій. На верхнє обв'язування спираються балки перекриття. На двоповерховому будинку після скріплення на балках встановлюють каркас другого поверху. Як утеплювач зовнішніх стін, який розміщують між стійками каркасу, використовують мати з мінеральної вати, очерету, соломи, фібролітові плити, пористі деревоволокнисті плити, торфоплити або плити з синтетичних матеріалів. З внутрішньою сторони каркасу вкладають пароізоляцію у вигляді шару рулонного матеріалу, потім встановлюють гіпсо-картонні листи або роблять обшивку з дощок. Із зовнішньою сторони каркасу влаштовують вітрозахисний (проти інфільтраційний) шар: картон, фанеру тощо, потім обшивку з дощок товщиною 1622 мм.
Щитові дерев’яні дома (рис.9, г) одноповерхові збірні з готових стінових каркасних і без каркасних щитів різних типів (глухих і з віконними і дверними отворами для зовнішніх і внутрішніх стін). У відповідністю з шириною листових і плитних теплоізоляційних і облицювальних матеріалів планувальний модуль 600 мм. Ширина стінових щитів 1200 мм, висоту щиту роблять на поверх.
Стінові щити встановлюють на нижнє обв'язування, укріплене на стрічковому фундаменті. Балки перекриття встановлюють по верхньому обв'язуванні. Стіни і стійкі прив’язують до координаційних осей по центру конструкції. По верхніх гранях балок влаштовують підлогу: при відстані до 800 мм між балками безпосередньо по балках, вище 800 мм підлогу настилають по лагам додатковим балках під підлогові дошки. Площа перетину лаг 60х80 мм. Товщина підлогових дощок 40 мм.
У горищному перекритті замість звукоізоляційної засипки вкладають теплоізоляційні матеріали, а по балках ходові дошки. При пропуску через перекриття димоходу або сходів застосовують поперечні балки. Все дерев’яні елементи перекриття виконують з хвойних порід (сосна, ялина, модрина).
Недоліки дерев’яних перекриттів спалимість, схильність до гниття, використовування ручної праці.
Розроблені рішення крупно панельних дерев’яних будівель із стіновими панелями і панелями перекриття розміром на кімнату з повною заводською готовністю елементів, аж до обробки поверхонь.
Кам’яні багатоповерхові будівлі. Стіни зводять з саману, крупних бетонних блоків і пиляного природного каменя (туф, вапняк, черепашник). У будівлях з неповним каркасом до 9 поверхів застосовують кам’яні стовпи, вище 9 залізобетонні колони. Міжповерхові перекриття виконують із залізобетонних багато порожнистих або ребристих плит. Вартість крупно блочних стін на 2530 % нижчий цегляних. Товщина блоків 300, 400, 500 мм, довжина залежить від схеми розрізу стін. Існує три схеми: двох-, трьох- і чотирирядна за числом рядів на висоту поверху. Блоки бувають простінкові, підвіконні, перемичкові і поясні; карнизні, парапетні цокольні; рядові і кутові.
Існує два види крупно панельних будівель каркасний і без каркасний. У будівлях до 30 поверхів економічною є без каркасна система. Каркасна конструкція передбачена для будівель висотою від 16 до 25 поверхів. Каркас роблять з двоповерхових колон перетином 400х400 мм, ригелів і настилів з порожнинами.
Одношарові зовнішні стінові панелі виготовляють «з армованого легкого або комірчастого бетону завтовшки 180340 мм з декоративно оздобленими зовнішніми поверхнями (пофарбованими, вкритими мармуровою крихтою, облицьованими керамічними або скляними плитками). У двошарових панелях внутрішній шар з важкого бетону. У тришарових панелях між двома шарами бетону прокладають шар утеплювача.
Стінові панелі внутрішніх стін роблять з важкого бетону завтовшки 90 140 мм з гладкими поверхнями під фарбування або обклеювання шпалерами.
Стики між панелями ретельно замуровують. Для перекриття використовують залізобетонні збірні плити.
Один з напрямів індустріалізації будівництва застосування монолітного залізобетону, при цьому в порівнянні зі збірними конструкціями економиться до 25 % металу і до 15 % цементу. У збірно-монолітних конструкціях елементи, що повторюються, вмонтовують збірними, складні вузли монолітні.
Несучий остов монолітних будівель представляє собою нерозрізні елементи стін, колон, ригелів і плит перекриттів, що зв’язані в одне ціле і виконані з легкого бетону завтовшки 300500 мм в поєднанні з несучим шаром важкого бетону завтовшки не менше 160 мм.

Будівлі з об’ємних блоків (рис. 10) (блок-кімната, блок на ширину будівлі і блок-квартира) проектують за трьома конструктивними схемам (блоковою, панельно-блоковою і каркасно-блоковою).

Рисунок 10 – Суцільне розташування об’ємних елементів: а) - розміром на ширину будівлі, б) – на кімнату (блок-кімната), в) – на квартиру (блок-квартира).

Каркасно-блокова схема характерна чітким розподілом конструкцій на несучі і огороджуючи. Несучі функції виконує каркас або ядро жорсткості у вигляді сердечника баштових будівель із залізобетону або металу. Об’ємні елементи кріплять до ядра жорсткості, підвішують, забезпечуючи можливість створення поверхів-терас.
Випускають різні монолітні об’ємні елементи: чотири стіни і підлога; чотири стіни і стеля; три стіни, підлога і стеля.

Захищаючі конструктивні елементи будівель. Вбудовані меблі
Перегородки (рис. 11) це тонкі внутрішні вертикальні огорожі, що встановлюються на перекриттях і розділяють приміщення і не несуть навантаження. У житлових будівлях площа перегородок зазвичай більша площі стін. Перегородки повинні бути легкими з метою зниження навантажень на перекриття, звуконепроникними, безпечними в пожежному відношенні, тонкими і гігієнічними.
Розрізняють перегородки за призначенням (між кімнатні, між квартирні з підвищеними вимогами до звукоізоляції, для санітарних вузлів і кухонь з підвищеними вимогами до вологостійкості); за матеріалом (гіпсобетонні, гіпсотирсові, цегляні, порожньотілого керамічного і легко бетонного каміння, дерев’яні, з деревоволокнистих і дерево тирсових плит тощо); за засобом взведення (збірні з крупно розмірних елементів або з дрібно штучних матеріалів).
Найбільш ефективні перегородки з гіпсобетонних крупних панелей розміром на кімнату. Їх виробляють прокатним способом з гіпсового розчину з наповнювачем з місцевих матеріалів (шлаку, щебеню, туфу, піску, тирси тощо), армують каркасом 400х400 мм із дерев’яних рейок з обв’язкою з брусків 40х40 мм. Між кімнатні перегородки роблять одинарними (80-100 мм), між квартирні – подвійні з проміжком між панелями 50 мм.
Перегородки з дрібно розмірних гіпсових плит (800х400х80 мм) встановлюють на конструкції перекриття. В малоповерховому будівництві в основному встановлюють перегородки з дрібно блочних кам’яних матеріалів, а також дерев’яні.
Традиційні цегляні перегородки товщиною в пів цегли (120 мм) армують, після штукатурять.
Перегородки з дрібно кам’яних матеріалів (шлакобетону, керамзитобетону, кераміки) товщиною 90, 120 і 190 мм кладуть з перев’язкою вертикальних швів на вапняковому, а в вологих приміщеннях – цементному розчині.
Столярні (дерев’яні) перегородки (з оброблених дощок, рамочні, фільончасті, каркасні) бувають на всю висоту приміщення, або що не доходять до стелі, глухими, частково поскленими, поскленими на 2/3 висоти. Вони не несуть навантажень, окрім власної ваги. Їх легко переносити і монтувати.
Столярні перегородки частіше використовують в інтер’єрах громадських будинків.
З огороджуючи ми конструкціями поєднують вбудоване обладнання і меблі. Вбудовані меблі (шафи, антресолі, гардеробні кімнати, шафи-перегородки) встановлюють в нішах і кутах приміщень після укладання підлоги, штукатурних і санітарно-технічних робіт. В квартирах з вільним плануванням вбудовані меблі встановлюють у вигляді шаф-перегородок.
В житлових будинках використовують збірні вбудовані меблі з уніфікованих елементів щитової або каркасної конструкції. Фасадні поверхні обробляють шпоною з деревини цінних порід, вкривають світлим лаком, твердими деревоволокнистими плитами і фанерою, текстурним папером, фарбують емалями.
Вбудовані шафи і шафи перегородки проектують з уніфікацією всі складальних елементів. Такі шафи повністю відповідають індустріальному будівництву, виготовлюють на будинковобудівельних комбінатах.
Підлоги.
В залежності від призначення приміщення підлоги повинні відповідати основним вимогам: бути міцними до різноманітним механічним впливам, не прогинатися під впливом навантажень, бути не слизькими, безшумними пори пересуванні на них, забезпечувати необхідну ізоляцію перекриття в цілому, володіти низьким тепло поглинанням, не виділяти порохів, легко чиститися. Підлоги мають бути красивими, водонепроникними. Конструкція підлоги залежить від типу перекриття і визначаються проектом.
Підлогу влаштовують на ґрунті або на міжповерховому перекритті. Конструкція підлоги складається з ряду шарів, кожний з яких має функціональне призначення. Верхній шар – покриття підлоги. За матеріалом покриття називається тип підлоги.
Прошарок – шар, що пов’язує покриття з нижче лежачим шаром, або служить пружною основою для покриття. В якості прошарку використовують мастики, папір, картон або пергамін, деревоволокнисті плити, синтетичні клеї. Для вирівнювання поверхні, роблять стяжку з цементно-піскового розчину, асфальту, легкого бетону тощо. Підстилаючий шар товщиною 80-100 мм (вапняково-шутровий, шлаковий, гравійний, глинобитний) вкладають по ґрунту, він слугує для розподілу навантаження на основу. При підвищених навантаженнях роблять бетонний підстилаючий шар, при необхідності, армують його.
Для захисту підлоги від ґрунтових вод, для захисту основи підлоги (ґрунту або перекриття) від води, що знаходиться в приміщенні (душові, вани, тощо), служать гідроізоляційні шари.
Теплоізоляційний шар вкладають по перекриттю, на межі опалювального і неопалювального приміщення (над підвалом або над лоджією). Він може бути з деревоволокнистих плит, плит легкого бетону, шлаку, керамзиту).
Звукоізоляційний шар виконують з піску, легкого бетону, або у вигляді повітряного прошарку.
За конструкцією підлоги ділять на монолітні, зі штучних і рулонних матеріалів.
До монолітних, або безшовних, підлог відносять цементні по бетонній основі, террацові (верхній шар 20-25 мм з цементного роз створу із мармуровою крошкою, ксилолітові (су месі каустичного магнезиту, водного розчину хлористого магнію і деревної тирси загальною товщиною 25 мм), мастикові наливні по стяжці з цементно-піскового розчину.
Штучні підлоги – з плит (керамічні, із синтетичних матеріалів), мозаїчні з килимової мозаїки.
Дощаті підлоги за конструкцією поділяють на одно- і двошарові. Підлоги із деревоволокнистих плит економічні за дощаті.
Паркетну підлогу роблять з невеличких (12-17 мм) дощечок по бетонній або дощатій основі, по товстому папері для усунення скрипу при ходьбі. В залежності від взаємного розташування дощечок паркетна підлога може бути різного малюнку (наприклад, “в ялинку”, “в квадрат”). Деревину використовують твердих порід (дуб, бук тощо).
Підлоги з природного каміння (холодні) виконують у холах громадських будинків, в магазинах, готелях тощо. Використовують як тверді породи каміння (граніт, базальт тощо), так і менше міцні (вапняк, пісковик, мармур). Мозаїчні підлоги набирають із відходів виробництва у відповідності з малюнком, зв’язують розчином.
Деталі підлоги включають плінтуси і галтелі, що закривають зазори в 102 см, що лишають спеціально для того, щоби усадка стін не впливала на горизонтальність підлоги. Плінтуси і галтелі можуть бути дерев’яними, керамічними або бетонними.
Дах. Підвісні стелі.
Дах складається із двох конструктивних частин: несучої – покриття і верхньої – крівлі.


а) б)

Рисунок 11 – Горішні скати дахів (а) і суміщені перекриття (б).

Покриття передає навантаження від снігу, вітру (тимчасове навантаження) і власної ваги на стіни і окремі опори (постійне навантаження). Воно складається із стропил (залізобетонних або дерев’яних) і стропильних ферм (залізобетонних, дерев’яних, стальних) або з рам, зводів, арок тощо. Покриття розраховують на міцність і стійкість.
Крівля складається саме з крівлі (самої верхньої оболонки), основу під крівлі у вигляді решітки з дерев’яних брусків і дощатого настилу або цементного (асфальтового) шару по залізобетонній основі.
Вірне конструктивне рішення даху, в тому числі визначення її форми, - важлива умова її довговічності, індустріальності, економічності.
Дахи ділять на горішні (чердачні) і без горішні. Найбільш розповсюджені горішні скатні дахи (11,а) і суміщені перекриття (11,б).
Горішнє перекриття забезпечує тепловий захист приміщень верхнього поверху в холодний час. В горішнім приміщенні розташовують інженерне обладнання будинку (труби центрального опалення, вентиляційні коробки), для освітленні і повітрообміну обладнують слухові вікна. Для забезпечення стоку води дахи виконують у вигляді нахилених площин – скатів ( з ухилом більше 5%), мало ухилові (2,5 – 5%) і плоскі (до 2,5 %). Ухил даху визначають з врахуванням покрівельного матеріалу і кліматичних особливостей району будівництва. Кожний вид покрівельного матеріалу має свої оптимальний і граничний уклони. Так, мінімальні ухили дахів з рулонних двошарових покрівельних матеріалів – 15%, з листової покрівельної сталі – 29%, з черепиці – 50%.
Виступи даху у зовнішніх стін називають звисом. По скатах вода відводиться до завісу крівлі і скидається на землю з допомогою жолобів та стічних труб.
В малоповерховому будівництві використовують, як правило, горищні скатні дахи, які залежать від матеріалу та від вимог архітектурної виразності. Дахи можуть бути одно-, дво-, читирискатними (шатровими, вальмовими, напіввальвовими) та пірамідальними і зводчатими. Вальмовим називають трикутний скат, яким закривають торець двоскатного даху.




Контрольні питання:
На які групи елементів поділяють будинок?
Що називають конструктивними елементами?
Як поділяють конструктивні елементи за призначенням?
Що відноситься до об’ємно-планувальних елементів?
Що відноситься до конструктивних елементів?
Що відноситься до дрібних елементів?
Що називають “несучим остовом” будинку?
Яка функція фундаменту?
Яка функція стін?
Яка функція перекриття?
Яка функція надземних поверхів?
Яка функція даху?
Яка функція сходів?
Яка функція фундаменту?
Яка функція перегородок?
Назвати види фундаментів.
Які елементи входять в каркасно-панельну конструкцію будинку?
Чим розрізняють “несучий остов” монолітних залізобетонних будівель від збірних?
За якими конструктивними схемами проектують будівлі з об’ємних блоків?
Назвати типи перегородок в житлових будинках за призначенням та матеріалом.
З яких частин складається дах?
Назвати типи дахів.
Яке співвідношення площі світлових прорізів та площі підлоги?
Назвати основні вимоги, що пред’являються до сходів?


Модуль 2. Будівельні матеріали та декоративні елементи

Лекція 3. ЗМ 2.1 Класифікація будівельних матеріалів
НЕ2.1.1 Класифікація будівельних матеріалів за призначенням
НЕ 2.1.2 Класифікація будівельних матеріалів за технологічними ознаками
НЕ 2.1.3 Класифікація будівельних матеріалів за технологією виготовлення
Контрольні питання:
За якими ознаками класифікують будівельні матеріали?
Як поділяють будівельні матеріали за призначенням?
Що лежить в основі технологічної ознаки будівельних матеріалів?
Як поділяють будівельні матеріали за способом виготовлення?
Назвати фізичні якості будівельних матеріалів.
Назвати механічні якості будівельних матеріалів.
Назвати хімічні якості будівельних матеріалів.
Назвати фізико-хімічні якості будівельних матеріалів.
Що таке щільність і пористість матеріалу?
Як впливають водопроникність і водовбирання (поглинання) на міцність матеріалу?
Як змінюється об’єм матеріалу при зміні його температури?
Чому морозостійкість є одним з важливіших фізичних якостей будівельних матеріалів?
К визначити значення допустимих напруг?
Як визначити міцність матеріалів?
Яке значення має утертість (истираемость – рос.) матеріалу, що використовується для облаштування підлоги?
Яка якість матеріалів впливає на стійкість до агресивного середовища?


Лекція 4. ЗМ 2.2. Декоративні елементи будівель
НЕ 2.2.1 Декоративні елементи дерев’яного зодчества
НЕ 2.2.2 Декоративна штукатурка, оздоблювальна цегла
НЕ 2.2.3 Керамічні матеріали і вироби
НЕ2.2.4 Оздоблювальні матеріали на основі скла
НЕ2.2.5 Декоративний метал
НЕ2.2.6 Полімерні оздоблювальні матеріали

Контрольні питання:
З якою метою використовують декоративне оздоблювання, декоративні елементи в будівництві?
Які основні декоративні прийоми в дерев’яному зодчестві?
При яких будівельних роботах використовуються деревина?
Назвати особливості деревних декоративних елементів.
З якою метою в будівництві використовують декоративну штукатурку?
Назвати основні види декоративної штукатурки.
Назвати особливості декоративної штукатурки.
З якою метою в будівництві використовують керамічні матеріали та вироби?
Назвати особливості керамічних матеріалів та виробів.
З якою метою в будівництві використовують декоративний метал, металеві декоративні елементи, фурнітура?
Назвати особливості декоративного металу, металевих декоративних елементів, фурнітури.
З якою метою в будівництві використовують полімерні синтетичні матеріали?
Назвати особливості полімерних синтетичних матеріалів.



Перелік використаних джерел:

Основна література:

Я.М.Дрогомирецький, Г.Є.Долгопола. Основи будівельної справи. Методичні вказівки для вивчення дисципліни. ІФНТУНГ, 2010.10с. (електр.)
Я.М.Дрогомирецький, Г.Є.Долгопола. Основи будівельної справи. Методичні вказівки для лабораторних занять. ІФНТУНГ, 2010.17с. (електр.)
Я.М.Дрогомирецький, Г.Є.Долгопола. Основи будівельної справи. Методичні вказівки для курсової роботи. ІФНТУНГ, 2010.17с. (електр.)

Додаткова література:
Кильпе Т.Л. Основи архитектури:Учебное издание. – М.: Высш. шк., 1989. – 175., ил.
Малин В.И., Дамье-Вульфсон В.Н. Наружная и внутренняя облицовка зданий природным камнем: Учеб. для ПТУ. - 2-изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1991.-304 с.:ил.


















































































Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 11378788
    Размер файла: 911 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий