Конструкции гражданских зданий
Лекция 3.
Конструкции гражданских зданий
Основания и фундаменты
Основанием называют массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий нагрузку от здания. Нагрузка, передаваемая фундаментом, вызывает в основании напряженное состояние и деформирует его. Деформации основания, происходящие вследствие уплотнения грунтов, вызывают осадку здания. Осадка бывает равномерная, когда все элементы здания опускаются одинаково по всей его площади и в конструкциях здания не возникает дополнительных напряжений, и неравномерная, когда отдельные элементы здания опускаются на различную относительно друг друга величину. В этом случае в конструкциях здания могут возникнуть дополнительные напряжения и вызвать трещины, разрывы и даже разрушения здания.
Таким образом, главное влияние на сохранность здания оказывает не столько глубина осадки здания, сколько степень ее неравномерности.
Естественным основанием называется грунт, способный в своем природном состоянии воспринять нагрузку и обеспечить устойчивость здания, допустимые по величине и равномерности осадки. К естественным грунтам относятся скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.
Рекомендуемые материалы
Если в напряженной зоне грунты основания не обладают необходимой несущей способностью, их искусственно уплотняют или укрепляют. Укрепление слабого грунта производят с помощью цементизации или силикатизации. Цементизацию грунта осуществляют нагнетанием в грунт по трубам жидкого цементного раствора или цементного молока. Силикатизацию применяют при песчаных пылеватых грунтах, плывунах (жидкое стекло и хлористый кальций). При очень слабых грунтах их часто заменяют на более прочный слой из песка.
Фундаменты. Они должны удовлетворять основным требованиям: прочности, устойчивости на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы, сопротивлению влияния грунтовых вод, экономичности.
Глубина заложения фундамента должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который по своим качествам может быть принят для данного здания за естественное основание. За глубину заложения фундамента принимают расстояние от планировочной отметки земли до подошвы фундамента, которое зависит от величины и характера нагрузок на грунты основания, гидрологических условий, глубины промерзания, принятой конструкции фундаментов.
Уровень промерзания определяется глубиной, на которой зимняя t = 0°С. У глинистых и суглинистых грунтов уровень промерзания принимается на меньшей глубине, где t ≈ -1°C. Нормативная глубина промерзания указана в СНиПе на карте в см. (СНиП 2.01.01.-86.)
Глубина заложения фундаментов под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от глубины промерзания грунта и назначается не менее 0,5 м от уровня земли или пола подвала. Глубину заложения фундаментов стен и колонн зданий, имеющих неотапливаемые подвалы, назначают от пола подвала и она равна половине расчетной глубины промерзания.
По конструктивной схеме различают фундаменты ленточные, столбчатые, сплошные и свайные; по характеру работы под нагрузкой – жесткие и гибкие.
Жесткие фундаменты (бетонные, бутовые, кирпичные) работают преимущественно на сжатие, а гибкие (железобетонные) - на изгиб.
В зависимости от способа и технологии возведения фундаменты бывают сборные и монолитные, мелкого заложения (до 5 м от поверхности земли) и глубокого (более 5 м). Форма фундаментов и их габариты зависят от необходимой площади подошвы и вида применяемого материала.
Ленточные фундаменты устраивают под стены здания или под ряд отдельных опор. В первом случае фундаменты имеют вид непрерывных подземных стен. Во втором – железобетонных перекрестных балок. По очертанию в профиле ленточный фундамент представляет собой в простейшем случае прямоугольник. Ширину бутового фундамента поверху делают немного больше толщины стены, устраивая с каждой стороны уступы на 50-60 мм, называемые обрезами. Прямоугольная форма допустима при небольших нагрузках. В большинстве случаев приходится уширять подошву фундамента.
Теоретической формой фундамента с уширенной подошвой является трапеция. Практически фундамент делают ступенчатого сечения. В зданиях с подвалами в пределах подвала – прямоугольные фундаменты, а ниже делают уширение, называемое подушкой.
Ленточные фундаменты подразделяют на сборные и монолитные. Сборные фундаменты состоят из железобетонных блоков-подушек и фундаментных стеновых блоков. Блоки-подушки бывают прямоугольной или трапецевидной формы. Их укладывают на тщательно подготовленную и утрамбованную песчаную подготовку. В целях сокращения расхода бетона и уменьшения веса применяют блоки с пустотами. Экономия в материале достигается и при устройстве прерывистых фундаментов, когда блоки-подушки укладываются с промежутками.
Наиболее трудоемки бутовые фундаменты, возводимые вручную. Их применение ограничено районами, где бутовый камень – природный материал.
Наиболее индустриален бутобетонный фундамент, возведение которого производят в инвентарной щитовой опалубке.
Бетонные монолитные ленточные фундаменты возводят когда требуется значительная ширина подошвы фундамента при минимальной ее высоте.
При незначительных нагрузках применяют столбчатые фундаменты для легких малоэтажных зданий. Столбчатые фундаменты устраивают под углами зданий, в местах пересечения и примыкания стен и под простенками.
Монолитные железобетонные фундаменты применяют при очень слабых грунтах и больших нагрузках на колонны. Фундамент выполняют в виде сплошной железобетонной плиты под всей площадью здания.
При слабых грунтах также применяют свайные фундаменты. По материалу сваи бывают деревянные, железобетонные, бетонные, стальные и комбинированные.
По методу изготовления и погружения в грунт – забивные, погружаемые в грунт в готовом виде и набивные, которые изготавливают непосредственно в грунте.
По характеру работы – сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки нижним концом опираются на прочный грунт и передают на него нагрузку. Они почти не дают осадки.
Если прочный грунт находится на значительной глубине, применяют висячие сваи, несущая способность которых определяется сумму сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи.
Стены здания защищают гидроизоляцией от грунтовых вод.
В зданиях без подвала устраивают горизонтальную гидроизоляцию для защиты стен первого этажа. Изоляционный слой обычно состоит из двух слоев рубероида, склеенных между собой водонепроницаемой битумной мастикой. Гидроизоляционный слой располагают в горизонтальных швах на уровне 50-150 мм ниже перекрытия и на 150-250 мм выше уровня отмостки или тротуара.
В зданиях с подвалом изоляцию укладывают в двух уровнях: первый слой - в кладке фундамента на уровне пола подвала, а второй – в цоколе, на 150-250 мм выше уровня отмостки. Кроме того, изолируют наружные поверхности стен подвала и его пол. Когда уровень грунтовых вод находится ниже уровня пола подвала, стены промазывают двумя слоями горячего битума, пол подвала – асфальт по бетонной подготовке. При высоких грунтовых водах применяют оклеечную изоляцию из двух слоев рубероида на битумной мастике.
В современном строительстве используют акриловые и силиконовые герметики и гидроизоляционные материалы, основанные на полимерах.
Подвалы освещаются естественным светом через окна, расположенные ниже уровня земли. Для этого перед такими окнами устраивают колодцы, называемые приямками.
Стены и внутренние опоры
Основным типом ограждающих конструкций являются стены. В зависимости от принятого материала их разделяют на каменные и деревянные.
Каменные стены выполняют из искусственных (кирпич, бетон и т.п.) или естественных (туф, известняк) материалов.
Большое распространение при возведении зданий получил кирпич. Он бывает керамический и силикатный, полнотелый и пустотелый. При укладке стен ложками ряд называется ложковым, при тычках – тычковым. Толщина однородных кирпичных стен может быть в 1, 15, 2, 2,5 и 3 кирпича; при толщине вертикального шва 10 мм толщина стен соответственно 250, 380, 510, 640 и 770 мм. Толщину горизонтальных швов принимают 12 мм. В этом случае высота 13 рядов кладки составляет 1 м.
Способ размещения кирпичей в кладке стены путем чередования ложковыми и тычковыми рядами с образованием взаимоперекрывающихся вертикальных швов называют системой кирпичной кладки.
При возведении стен применяют двухрядную или многорядную кладку. В двухрядной чередуются тычковые и ложковые ряды (цепная или обыкновенная). Поперечные швы в этой системе перекрываются на ¼ кирпича, а продольные на 0,5. Многорядная система кладки имеет несколько разновидностей, например, шестирядная (на практике).
Для перекрытия проемов в кирпичных стенах наиболее распространенным типом перемычек являются сборные железобетонные перемычки (брусковые или плитные). Перекрытия проемов в отдельных случаях выполняют также из кирпича. Они имеют арочную или стрельчатую формы.
Облегчение массы наружных стен достигается за счет заполнения их легким бетоном или легкобетонными вкладышами.
Стены состоят из двух параллельных кладок толщиной в 0,5 кирпича, между которыми расположены поперечные стенки в 0,5 кирпича, обеспечивающие жесткость стены (колодцевая кладка). В облегченных кладках часто применяют другие материалы, имеющие хорошие теплоизоляционные свойства.
Пустоты кладки заполняют теплыми бетонами, растворами или сухими заполнителями. Чем легче бетон, тем лучше. Теплый бетон готовят из 1 части цемента, 6 частей суглинка или песка с супесью и 12 частей опилок. Его объемная масса около 600 кг/м3. Также используют саман.
Сухими засыпками могут служить мелкий шлак, легкие сухие измельченные суглинки, сухая земля, сухой песок, минеральная вата, керамзит. Применять глину не рекомендуется, т.к. она вызывает сырость в доме.
Для облегчения стены делают утонченными с последующей облицовкой теплоизоляционными плитами, например, гипсо-шлако-бетонными, из пенопласта, базальтовых, минераловатных плит, стекловаты (сетчатые маты Изовер - плотность 50 кг/м3, теплопроводность 0,035; эластичные маты URSA – плотность 21-25 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,040).
Из шлакобетона, опилкобетона делают монолитные набивные и блочные стены. Они достаточно прочны, малотеплопроводны, несгораемы, дешевы.
Стены можно выполнять из известково-песчаного бетона, из крупнопористого бетона, землебитные стены.
Деревянные стены отапливаемых зданий по конструкции подразделяют на рубленные из бревен или брусьев, каркасные и щитовые.
Бревенчатые стены состоят из бревен (венцов), уложенных друг на друга горизонтальными рядами и связанных в углах врубками. Более индустриальным видом деревянного домостроения являются брусчатые дома, состоящие из горизонтально уложенных деревянных брусьев. Сечение брусьев для наружных стен 150х150 – 180х180 мм в зависимости от климатических условий, а для внутренних стен – 100х150 мм.
На каркасные деревянные стены требуется значительно меньший расход древесины и времени на возведение. Каркас выполняет несущие функции и не дает усадки, можно использовать сразу после возведения. Теплоизоляцией является эффективный утеплитель, расположенный между элементами каркаса.
Щитовые стены – наиболее индустриальный вид деревянных стен. Щиты изготавливают в заводских условиях. Их устанавливают на нижний обвязочный брус, а сверху скрепляют верхним обвязочным брусом. Щитовые дома быстровозводимы, имеют хорошие теплотехнические свойства.
В каменных зданиях внутренние стены иногда заменяют кирпичными столбами или железобетонными колоннами. На каждом этаже по кирпичным столбам, на уровне перекрытий укладывают прогоны прямоугольного или таврового сечения.
В многоэтажных зданиях, а также при больших нагрузках на здание, как правило, применяют железобетонный каркас, который состоит из колонн, ригелей (прогонов) и настилов перекрытий.
Перекрытия и полы
Перекрытия должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости, огнестойкости, долговечности, звуко- и теплоизоляции, если они отделяют отапливаемые помещения от неотапливаемых или от внешней среды. Перекрытия состоят из несущей части, передающей нагрузку на стены или отдельные опоры, и ограждающей, в состав которой входят полы и потолки.
По материалу несущей части различают перекрытия железобетонные, армосиликатные и керамические, а также в некоторых случаях по деревянным и стальным балкам.
Деревянные перекрытия в большинстве случаев состоят из следующих элементов: балок, являющихся несущей частью, конструкции пола, междубалочного заполнения и отделочного слоя потолка.
Железобетонные перекрытия разделяют на монолитные, бетонируемые в опалубке на месте возводимой конструкции, и сборные, монтируемые из готовых элементов заводского изготовления.
Монолитные перекрытия состоят из плоской плиты, опирающейся на стены и систему балок (ребристые и кессонные перекрытия) или на стены и непосредственно на колонны (безбалочные перекрытия).
Ребристые перекрытия представляют собой конструкцию, состоящую из взаимосвязанных плиты и балок. Балочные перекрытия состоят из балок таврового профиля и заполнения между ними. Наиболее прогрессивными являются перекрытия в виде настилов, панелей на комнату.
Уложенные вплотную один к одному, элементы образуют сплошную конструкцию перекрытия. Такого рода перекрытия состоят из несущей железобетонной части, звуко- или термоизоляционного слоя и конструкции пола. Опорами для настила являются стены, а также прогоны. Наиболее распространенные – пустотелые настилы высотой 220 мм. Они имеют продольные пустоты различного сечения.
По конструктивной схеме различают следующие виды междуэтажных крупнопанельных перекрытий: со слоистым полом, раздельного типа и со слоистым полом и раздельным потолком.
Перекрытие со слоистым полом состоит из несущей панели, нижняя поверхность которой является потолком и слоистого пола, включающего слой мягкого и упругого материала, улучшающего звукоизоляцию, жесткого основания под полы и чистого пола.
Перекрытие раздельного типа состоит из элементов пола и потолка, разобщенных замкнутой воздушной прослойкой, способствующей звукоизоляции от воздушного и ударного шумов; при этом элемент пола должен быть отделен звукоизолирующими прокладками от элемента потолка и стен.
Перекрытия раздельного типа подразделяют на три группы: 1) раздельное перекрытие из двух несущих панелей; 2) из одной несущей панели и опирающейся на нее раздельной конструкции пола; 3) перекрытие с одной несущей панелью и раздельным подвесным или самонесущим потолком.
По конструктивной форме панели перекрытий разделяют на сложные (однослойные и слоистые), ребристые (с ребрами вверх или вниз), пустотные (с круглыми или овальными пустотами) и шатровые.
При устройстве железобетонных перекрытий в санитарных узлах в конструкцию перекрытия вводят гидроизоляционный слой. Для этого по верху настилов или панелей обычно наклеивают на битумной мастике 1-2 слоя рубероида. В местах примыкания к стенам и перегородкам гидроизоляцию поднимают вверх на 100 мм.
Полы, применяемые в гражданских зданиях, подразделяют на монолитные (бесшовные) и штучные, т.е. составленные из отдельных элементов. Особую группу полов составляют полы из рулонных материалов.
Полы устраивают по перекрытиям или непосредственно по грунту (подвал или 1-й этаж). Верхний слой пола, непосредственно подвергающийся эксплуатационным воздействиям, называют покрытием или чистым полом.
При устройстве полов по грунту покрытие укладывают на подстилающий слой, распределяющий нагрузку по основанию – грунту.
При устройстве полов по перекрытию роль основания выполняет несущая часть перекрытия.
Требования к полам: хорошее сопротивление механическим воздействиям, малое пылеобразование, возможность легкой очистки, экономичность, индустриальность устройства, красивый вид, способность улучшать архитектуру интерьера, возможность легкого и быстрого ремонта, в мокрых помещениях - водостойкость и водонепроницаемость, в пожароопасных помещениях – несгораемость.
К монолитным или бесшовным полам относятся цементные, террацовые, асфальтовые и мастичные наливные.
Полы из штучных элементов выполняют из различных видов плиток (бетонных, керамических, плиток на основе синтетических материалов – ПХВ, резиновые), из мозаичных плиток размером 25х23 и 28х28 мм.
Сплошные деревянные полы, например, из шпунтовых досок толщиной 37 мм по лагам толщиной 60 мм.
Паркетные полы устраивают из небольших дощечек (клепок) толщиной 17-30 мм. Экономичнее применять паркетную доску, заменяющую от 40 до 150 клепок штучного паркета.
В настоящее время широкое распространение получил пол из ламината, имитирующего паркетную доску, как с синтетическим покрытием, так и с натуральной древесиной.
Рулонные материалы для пола – это синтетические ковровые покрытия различной структуры и окраски, обычный линолеум, линолеум на войлочной основе, поливинилхлоридная пленка
Наливные поливинилацетатные полы представляют собой бесшовные монолитные пленки, состоящие из трех слоев.
К монолитным полам относят: бетонные, мозаичные, монолитные полы из природного камня, как из мраморных плит, так и из колотого мрамора – брекчии.
Ксилолитовые полы – смесь каустического магнезита и водного раствора хлористого магния. Устраивают в цехах, где требуется безискорный, теплый и не пылящий пол.
Асфальтобетонные покрытия пола устраивают в производственных помещениях, они состоят из смеси битума с песком и минеральным порошком.
Перегородки
К перегородкам предъявляют следующие требования: небольшая толщина и масса, огнестойкость и индустриальность изготовления.
Для жилых зданий перегородки подразделяют на межкомнатные, межквартирные и для санитарно-кухонных узлов.
Межквартирные должны удовлетворять повышенным требованиям звукоизоляции, влагоустойчивости и гигиенической отделки их поверхностей.
В зависимости от материала перегородки подразделяют на гипсовые, гипсошлаковые, гипсобетонные, древесно- и гипсоволокнистые, кирпичные и деревянные. По способу возведения – монолитные, сборные и из мелкоштучных материалов (кирпич, камни, блоки). Индустриальным типом перегородок являются гипсобетонные крупнопанельные на все помещение.
Для устройства перегородок применяют гипсовые или гипсобетонные плиты размером 800х400х80(100) мм, а также перегородки из гипсоволокнистых плит, армированных бумажным волокном, размером 2500х120 мм. Плиты имеют толщину 35мм, их устанавливают в два слоя с обшивкой с обеих сторон гипсокартонными листами.
Перегородки на основе гипса не допускаются в помещениях с повышенной влажностью. В этом случае применяют перегородки из шлакобетона или кирпича толщиной 250 или 120 мм.
Лестницы
Лестницы должны удовлетворять требованиям пропускной способности, пожарной безопасности и гигиены, гарантируя неутомляемость людей при подъеме.
Лестница состоит из маршей и площадок, размещенных в лестничной клетке.
Марш представляет собой конструкцию, состоящую из ряда ступеней, поддерживающих их балок – косоуров, располагаемых под ступенями, и ограждения с поручнем. В современных зданиях индустриального строительства применяют сборные железобетонные лестницы, состоящие из маршей и площадок. Площадки, установленные на уровне этажа, называют этажными, а между этажами – промежуточными. В зависимости от высоты этажа лестницы разделяют на одно-, двух- и трехмаршевые.
Уклон лестничного марша принимают:
в жилых домах 1:2 – 1,75
для чердачных 1:1,25
подвальных 1:1,25.
Вертикальная грань ступени называется подступенком, горизонтальная – проступь.
Для удобства пользования лестницей необходимо, чтобы высота и ширина ступени соответствовали размеру нормального шага человека ≈ 600 мм. На практике применяют проступь 300 мм, подступенок – 150 мм, в сумме 450 мм. Из этих размеров исходят для расчета других уклонов.
Число подъемов в одном лестничном марше или на перепаде уровней должно быть не менее 3 и не более 18. В лестничных клетках допускается устанавливать приборы отопления, мусоропроводы, этажные совмещенные электрощиты и почтовые ящики, не уменьшая нормативной ширины прохода по лестничным площадкам и маршам.
В зданиях выше 28 метров устраивают незадымляемые лестницы.
Лифты
В жилых зданиях с отметкой пола верхнего этажа от уровня планировочной отметки земли 14 м и более следует предусматривать лифты. В районах, расположенных на высоте 1000 м и более над уровнем моря, лифты устанавливают в зданиях с отметкой пола верхнего этажа 12 м и более. Необходимое число лифтов, их грузоподъемность и скорость в жилых зданиях принимается в соответствии со СНиП 2.08.01-89* прил. 3.
Лифты располагаются в лифтовых шахтах. Планировочно могут располагаться совместно с лестницами в лестнично-лифтовых холлах или отдельно и связываться с незадымляемыми лестницами открытыми переходами.
Мусороудаление
Мусоропроводы следует предусматривать в жилых зданиях с отметкой пола верхнего этажа от уровня планировочной отметки земли 11,2 м и более.
Ствол мусоропровода должен быть воздухонепроницаемым, звукоизолированным от строительных конструкций и не должен примыкать к жилым помещениям.
Мусоросборная камера должна располагаться непосредственно под стволом мусоропровода, ее высота не менее 1,95 м. Обеспечена холодной и горячей водой. Должна иметь самостоятельный выход с открывающейся наружу дверью, изолированный от входа в здание стеной-экраном.
Крыши и кровли
Крыша имеет несущую и ограждающую части. Ограждающая часть состоит из кровли – верхней водонепроницаемой оболочки крыши, основания под кровлю в виде обрешетки из деревянных брусков и дощатого настила или цементного (асфальтового) слоя по железобетонной основе. Несущая часть, передающая нагрузку от снега, ветра и массы крыши на стены и отдельные опоры, может состоять из деревянных или железобетонных стропил, стропильных форм (деревянных, стальных, железобетонных) или железобетонных панелей. В зависимости от материала кровли устраивают из асбоцементных плит, глиняной черепицы, кровельной листовой стали, рулонных материалов (толя, рубероида), деревянные и др.
Несущая часть крыши должна иметь необходимую прочность и устойчивость, ограждающая часть должна быть водонепроницаемой, малотеплопроводной, легкой, стойкой против атмосферных и химических воздействий. Крыша должна быть долговечной, индустриальной и экономичной не только по первоначальным затратам, Нои по эксплуатационным расходам.
Устраивают чердачные и бесчердачные крыши. Чердачная защищает здание только от атмосферных осадков: теплозащита помещений верхнего этажа обеспечивается чердачным перекрытием. В бесчердачном варианте элементы крыши и чердачного перекрытия совмещают в одной конструкции.
В зависимости от уклона различают крыши скатные и малоуклонные (плоские). Скатные представляют собой систему пересекающихся наклонных плоскостей – скатов. Уклон крыши в основном зависит от материала кровли.
В качестве несущей конструкции скатной крыши в зданиях, имеющих внутренние опоры, очень часто применяют деревянные наклонные стропила, изготовляемые из бревен, брусьев или досок. На заводе изготовляют сборные деревянные стропила в виде укрупненных элементов.
Самая простая форма крыши двухскатная, над прямоугольным планом, когда конек проходит посередине, уклон обоих скатов одинаков и карнизы их находятся на одной и той же высоте. На обеих частях строения возвышается по чипцу. Желая обойтись без чипцов, устраивают четырехскатную (шатровую) крышу, скаты называются вальмами. Скаты, пересекаясь между собой, образуют гребни.
Стропила, поддерживающие кровлю, кроме ее собственного веса, должны выдерживать давление ветра на крышу, а если она не слишком крутая, то и нагрузку снега.
По своей конструкции стропила разделяют на наклонные, лежащие обоими концами на стенах или опорных стойках, и висячие, где только нижние концы стропильных ног опираются на стены.
Существует много видов конструкций висячих стропил. Однако все они позволяют перекрыть пролеты не более 20 метров, и при этом расход древесины очень велик, а долговечность и огнестойкость не соответствуют капитальности современных многоэтажных зданий. В этих случаях используют железные стропила. А при возведении многоэтажных каменных зданий более целесообразно устраивать несущие конструкции крыш из сборных железобетонных элементов заводского изготовления. По железобетонным стропильным балкам прямоугольного сечения 150х300 мм, располагаемым через 2,8 м, укладывают железобетонные прокатные панели. В зданиях большой ширины, не имеющих внутренних опор, в качестве несущих конструкций крыши применяют строительные формы, к которым подвешивают чердачное перекрытие, называемое подвесным потолком.
Кровли из волнистых асбоцементных листов отличаются долговечностью, невозгораемостью, имеют малую массу и небольшое количество швов. Асбоцементные плитки настилают по сплошной или разреженной обрешетке. Асбоцементные плитки 300х300 или 400х400 мм.
Кровли из глиняной черепицы состоят из обрешетки (брусков 50х50) с расстояниями, кратными размерам черепиц. Черепицы бывают гончарные и цементно-песчаные.
Кровли из рулонных материалов – рубероидные и толевые. По числу слоев 1-но, 2-х и 3-х слойные кровли, по способу крепления к основанию различают кровли на мастиках и прибиваемые гвоздями.
Кровли из листовой стали и металлочерепицы, из профилированного стального настила укладывают по обрешетке по сплошной или разреженной.
Длительное время в строительстве зданий господствовали пологие бесчердачные покрытия, в которых крыша совмещена с конструкцией чердачного перекрытия, а нижняя поверхность является потолком помещений верхнего этажа.
Совмещенные крыши рекомендуется устраивать пологими, с уклоном 2,5% в виде гидроизоляционного ковра, выполненного из рубероида в три слоя. Водоотвод с совмещенных крыш производят по внутренним водостокам, в верхней части которых устраивают воронки с фильтром.
Различают вентилируемые совмещенные крыши, в которых между кровлей и утеплителем вводится вентилируемая воздушная прослойка, и не вентилируемые – сплошной конструкции. Устройство воздушной прослойки, вентилируемой наружным воздухом, содействует удалению влаги из утеплителя в случае его укладки в увлажненном состоянии или увлажнении в процессе эксплуатации, улучшая, таким образом, теплоизоляционные свойства.
При устройстве совмещенной крыши целесообразно в одном монтажном элементе сочетать несущие тепло-, гидроизоляционные и вентиляционные функции. В крупноразмерной панели для вентиляции устраивают продольные сквозные цилиндрические каналы диаметром 50-60 мм, расположенные на расстоянии 35-50 мм от верхней поверхности панели и 150-200 мм друг от друга. Систему каналов присоединяют к сборному вентиляционному каналу, расположенному на продольной оси крыши, под которым запроектированы вытяжные шахты.
Окна и двери
Заполнение оконных проемов состоит из оконных коробок, остекленных переплетов и подоконных досок. Оконные переплеты разделяются на створные, имеющие открывающиеся части – створки, и глухие - неоткрывающиеся. Верхнюю часть переплета в окне называют фрамугой. В отапливаемых зданиях переплеты обычно делают двойными, в ряде случаев целесообразно применение тройных.
Створки, фрамуги и глухие переплеты состоят из обвязок (брусьев наружного контура) и горбыльков – узких горизонтальных или вертикальных брусков. Все элементы заполнения оконного проема собирают в так называемый оконный блок.
Оконные коробки и переплеты, выполненные из дерева, обрабатывают составами для предотвращения гниения, от жучков и для огнестойкости. Нижняя часть переплетов наиболее страдает от сырости и ее нужно делать из более прочного материала, например, дуба, остальное можно делать из сосны. Дорогие оконные переплеты делают из дуба, ясеня, красного дерева.
Створки оконных переплетов могут отворяться либо внутрь, либо наружу, и для плотного затвора снабжаются как вверху, так и внизу двойными фальцами, прижимающимися к соответственным фальцам рамы. Расстояние между стеклами должно быть не менее 7 см, что делает возможность сохранения тепла, чем больше, тем лучше. Оконные откосы оштукатуриваются или обшиваются деревом.
В настоящее время получили распространение так называемые спаренные переплеты, в которых наружный и внутренний переплеты сближаются до непосредственного соприкосновения, стягиваются болтами, образуя как бы один переплет с двумя стеклами. Расход древесины на спаренные переплеты меньше, чем для устройства обычных раздельных переплетов. Более экономичной конструкцией по сравнению со спаренными являются так называемые переплеты со стеклопакетами. Стеклопакеты составлены из двух стекол с прослойкой между ними сухого воздуха (что исключает появление конденсата). Стекла по контуру герметически склеены с прокладкой между ними полосок стекла и обрамлены рамкой из резины или пластмассы. Такой вариант остекления используют в основном в металлопластиковых окнах.
Окна снабжаются фурнитурой – оконными приборами (петли, засовы, ручки, шпингалеты и т.д.).
Двери состоят из дверных коробок и открывающихся дверных полотен. По числу дверных полотен различают двери однопольные, двупольные и полуторные (с двумя полотнами неравной ширины). Однопольные двери имеют ширину 600, 700, 800, 900 и 1000 мм, двупольные – 1202, 1402 и 1802 мм. Высота дверей принята 2000 и 2300 мм. Материал для изготовления дверей различный: дерево, пластик, металл, закаленное стекло. В некоторых случаях применяют раздвижные двери, подвешиваемые к балкам и движущиеся при помощи роликов. Дверные полотна делают, как правило, щитовые. Они гигиеничны, дешевы и имеют хороший внешний вид, особенно при оклейке их шпоном ценных пород. Также как и окна снабжаются приборами, которые кроме прямого назначения служат украшением двери.
Специальные элементы зданий
Балконы, устраиваемые обычно в жилых зданиях, не только создают удобство для жильцов, но и играют заметную роль в архитектурной композиции фасадов, обогащая и разнообразя их. Балкон состоит из несущей конструкции, пола и ограждения. Несущие части балкона в настоящее время обычно выполняют из сборных железобетонных плит, защемленных одной стороной в стене и привариваемых сваркой в месте защемления к стальным анкерам, заделанным в стену.
Эркером называют огражденную наружными стенами часть помещения, выступающую за внешнюю плоскость фасада и освещаемую одним или несколькими окнами. По форме эркеры могут быть трапецевидными, треугольными и полукруглыми. Эркеры увеличивают площадь комнаты, улучшают инсоляцию, улучшают пластическое решение фасада.
Лоджией называют встроенную в габариты здания террасу, открытую в сторону фасада и огражденную с трех других сторон стенами. Лоджии защищают прилегающие к ним комнаты от чрезмерной инсоляции, поэтому их особенно целесообразно устраивать в южных районах.
Рекомендуем посмотреть лекцию "2.14 Флуктуации изгиба длинных молекул".
К специальным элементам относятся конструкции, связанные с инженерным его оборудованием.
Отопление. Печное отопление принято в зданиях старой постройки, в современных допускается только в зданиях высотой не более двух этажей. В местах примыкания деревянных частей здания к печам необходимо устраивать разделки. Так называют утолщения в кладке печей и дымоходов, благодаря которым создается малотеплопроводный слой между нагретой частью печи и стеной. Кроме того устраивают отступки – воздушный промежуток между поверхностью нагретой части печи или дымохода и прилегающей стенкой или перегородкой.
Вентиляция. В жилых зданиях обычно предусматривают вытяжную вентиляцию с естественной тягой. Кухни, уборные, ванные или объединенные санузлы должны иметь вытяжную вентиляцию непосредственно из помещений. В жилых комнатах одно- и двухкомнатных квартир вентиляция осуществляется через форточки и вытяжные каналы кухонь и санузлов. В квартирах в три комнаты и более нужно устраивать вытяжную вентиляцию из всех жилых комнат, кроме двух ближайших к кухне.
Каналы должны быть раздельными, до выхода в атмосферу. Можно объединять отдельные вытяжные каналы на чердаке в общий вытяжной канал и подводить к вытяжной шахте. В жилых зданиях с числом этажей более 5 допускается объединение вытяжных каналов через каждые 4-6 этажей в один сборный магистральный канал, доведенные до верха здания. В современных зданиях вертикальные каналы выполняют из специальных железобетонных панелей высотой в этаж, имеющих круглые отверстия.
Санитарно-технические блоки и кабины. Санитарно-технические блоки-шахты швеллерообразной формы для пропуска стояков для водопровода и канализации имеют в сечении открытые стояки для возможности произведения ремонта и замены трубопроводов. Открытую сторону шахты закрывают съемным щитом.
Объемно-пространственные санитарно-технические кабины заводского изготовления, доведенные до полной готовности на заводе с трубопроводом и санитарно-техническими приборами, имеют отдельные стены, пол и потолок. Целиком монтируются при строительстве.
