Курсовая работа: Конструктивное решение домов из обжигового кирпича для районов Сибири
В данном здании запроектирован сборный ленточный фундамент, в связи с тем, что неподалеку от места строительства расположен завод железобетонных изделий.
Стена
Стена здания - основная ограждающая конструкция здания. Наряду с ограждающими функциями стены одновременно в той или иной степени выполняют и несущие функции (служат опорами для восприятия вертикальных и горизонтальных нагрузок).
Основные требования, предъявляемые к стенам: прочность, теплоустойчивость, звукоизоляционная способность, огнестойкость, долговечность, архитектурная выразительность и экономичность.
Различают наружные и внутренние стены. По характеру статической работы наружные стены подразделяют на несущие, которые, кроме собственного веса, воспринимают и передают на фундамент нагрузки от перекрытий, покрытий, давление ветра и др.; самонесущие, опирающиеся на фундамент, несущие нагрузку только от собственного веса (в пределах всех этажей здания) и для обеспечения устойчивости сопряжённые с каркасом здания: ненесущие (в т. ч. навесные), воспринимающие собственный вес только в пределах одного этажа и передающие его на каркас или др. опорные конструкции здания. Внутренние стены могут быть несущими (капитальными) или ненесущими (перегородки, предназначены только для разделения помещений, их устанавливают непосредственно на перекрытии). Во внутренних стенах часто устраивают каналы и ниши для вентиляции, газоходов, водопроводных и канализационных труб и т.д. Несущие стены совместно с перекрытиями образуют устойчивую пространственную систему несущего остова здания. В каркасных зданиях самонесущие стены нередко выполняют функции т. н. диафрагм жёсткости.
По способу возведения стены подразделяют на сборные, монтируемые из готовых элементов заводского изготовления; монолитные - обычно бетонные, возводимые в передвижной или скользящей опалубке, ручной кладки - из мелкоштучных материалов на растворах. В зависимости от крупности сборных элементов, степени их заводской готовности и принятой системы разрезки различают сборные стены крупноблочные и крупнопанельные. По конструктивному решению стены бывают однослойные и многослойные.
Материалы для возведения стены выбираются в зависимости от климатических условий, назначения и капитальности здания, его этажности, от технической и экономической целесообразности. При многоэтажном строительстве зданий с несущими стенами используют кирпич, керамические камни, крупные блоки из лёгких и ячеистых бетонов, железобетонные панели и др. крупноразмерные изделия. Ненесущие стены, вес которых должен быть минимален, изготовляют из многослойных железобетонных панелей с эффективным утеплителем, панелей из особо лёгких бетонов, асбестоцементных панелей. В малоэтажном строительстве применяют дерево, силикатный и сырцовый кирпич, шлакобетонные, керамические и природные камни.
Стены во многом определяют конструктивное решение и общий архитектурный облик здания. Название материала стены часто характеризует архитектурно-конструктивный тип дома: крупнопанельный, крупноблочный, кирпичный, деревянный рубленый, каркасно-щитовой и т.п.
В нашем случае, при возведении стен здания применяется ручная кладка с горизонтальной и вертикальной перевязкой швов. Для кладки наружных и внутренних стен применяется сплошной обжиговый кирпич.
Каркас
Каркас (франц. carcasse, от итал. carcassa) в технике - остов (скелет) какого-либо изделия, конструктивного элемента, целого здания или сооружения, состоящий из отдельных скрепленных между собой стержней. Каркас выполняется из дерева, металла, железобетона и др. материалов. Он определяет собой прочность, устойчивость, долговечность, форму изделия или сооружения. Прочность и устойчивость обеспечиваются жёстким скреплением стержней в узлах сопряжения или шарнирного соединения и специальными элементами жёсткости, которые придают изделию или сооружению геометрически неизменяемую форму. Увеличение жёсткости каркаса нередко достигается включением в работу оболочки, обшивки или стенок изделия или сооружения.
Каркас здания состоит в основном из колонн (стойки) и опирающихся на них ригелей, прогонов, балок, ферм, на которые укладываются элементы перекрытия и покрытия. Соответственно типам зданий, в которых они применяются, каркасы бывают одно- и многоярусные; одно-, двух- и многопролётные; с расположением в плане основных несущих конструкций в поперечном, продольном или в обоих направлениях. Различают каркасы зданий полные и неполные: полный каркас воспринимает все вертикальные нагрузки здания, при этом элементы каркаса расположены по всему плану здания; неполный каркас размещается только внутри здания, где наружные стены являются несущими и участвуют совместно с каркасом в общей работе здания. По способу обеспечения общей жёсткости и устойчивости здания каркасы разделяются на рамные, в которых узлы сопряжений элементов колонн и ригелей конструируются жёсткими в виде рам, способных воспринимать изгибающие моменты и поперечные силы от ветровых нагрузок и собственные веса, и связевые - с шарнирными или частично защемленными узлами, где ветровые нагрузки воспринимаются жёсткими горизонтальными и вертикальными диафрагмами. Каркас применяется вместо несущих стен или в сочетании с ними при необходимости раскрытия большого внутреннего пространства или его многократной трансформации с помощью мобильных (подвижных) конструкций и перегородок.
Полы
Полы в жилых и общественных зданиях должны удовлетворять требованиям прочности и сопротивляемости износу, достаточной эластичности и бесшумности, удобства уборки. Конструкция пола зависит от назначения и характера помещений, где он устраивается.
Полы устраивают по несущим элементам перекрытий или по грунту.
Полы на грунте выполняются в подвальных помещений, в некоторых помещениях первых этажей, в основном в зданиях общественного назначения (вестибюлях, спортивных залах и др.), а также возможны к применению в первых этажах малоэтажных жилых домов.
В зависимости от назначения помещений полы должны удовлетворять следующим основным требованиям: быть прочными, т. е. хорошо сопротивляться различным механическим воздействиям, не прогибаться под воздействием нагрузок, быть нескользкими, бесшумными при ходьбе по ним, обеспечивать необходимую звукоизоляцию перекрытия в целом, обладать малым теплоусвоением, не выделять пыли и легко очищаться. Полы должны быть красивыми, водонепроницаемыми. Конструкция полов зависит от типа перекрытия и определяется проектом.
Устраивают полы по грунту или по междуэтажным перекрытиям. Конструкция пола состоит из ряда слоев, каждый из которых имеет функциональное назначение. Верхний слой - покрытие пола. По материалу покрытия называется и весь пол.
Прослойка - слой, связывающий покрытие с нижележащим слоем или служащий упругим основанием для покрытия. В качестве прослойки применяют мастики, бумагу, картон или пергамин, древесноволокнистые плиты, синтетические клеи. Для выравнивания поверхности устраивают стяжку из цементно-песчаного раствора, асфальта, легкого бетона и др.
Подстилающий слой толщиной 80-100 мм (известково-щебеночный, шлаковый, гравийный, глинобитный) устраивают по грунту, он служит для распределения нагрузки на основание. При повышенных нагрузках делают бетонный подстилающий слой и, если требуется, армируют его.
Для защиты пола от грунтовых вод, а также для защиты основания пола (грунта или перекрытия) от воды, находящейся в помещении (душевые, ванные и т, п.), служит гидроизоляционный слой.
Теплоизоляционный слой устраивают по перекрытию, на границе отапливаемого и неотапливаемого помещения (над подвалом или под лоджией). Он может быть из древесноволокнистых плит, плит легкого или ячеистого бетона или сыпучего утеплителя (шлака, керамзита).
Звукоизоляционный слой выполняют из прокаленного песка, легкого бетона и др., а также в виде воздушной прослойки.
К монолитным полам, или бесшовным, относятся цементные по бетонному основанию, террацовые (верхний слой 20-25 мм из цементного раствора с мраморной крошкой), ксилолитовые (из смеси каустического магнезита, водного раствора хлористого магния и древесных опилок общей толщиной 25 мм), мастичные наливные по стяжке из цементно-песчаного раствора.
Штучные полы - плиточные (керамические, из синтетических материалов), мозаичные из ковровой мозаики.
Дощатые полы по конструкции делят на одно- и двухслойные. Однослойные из строганных шпунтованных досок толщиной 29 мм, двухслойные - из диагонального нестроганого дощатого настила (25 мм) и покрытия пола из строганных шпунтованных досок (22 мм). Полы из древесноволокнистых плит экономичнее дощатых, их толщина 35-50 мм.
Паркетные полы делают из небольших (12-17 мм) дощечек (клепок) по бетонному или дощатому основанию, по толстой бумаге для устранения скрипа полов при ходьбе. В зависимости от взаимного расположения клепки паркетный пол может быть различного рисунка (например, "в елку", "в квадрат"). Древесину используют твердых пород (дуб, бук и др.).
Полы из паркетных досок и наборного (мозаичного) паркета менее трудоемки. Штучный и щитовой паркет являются лучшими полами для жилых помещений.
По конструкции полы делят на монолитные, из штучных и рулонных материалов.
Полы из естественного камня (холодные) выполняют в вестибюлях общественных зданий, в магазинах, гостиницах и т. п. Применяют как твердые породы камня (гранит, базальт и др.), так и менее прочные (известняки, песчаники, мрамор). Мраморные полы бывают мозаичные и из брекчиевых плит. Мозаичные мраморные полы набирают из отходов производства, располагают в соответствии с рисунком. Куски связывают раствором.
Подвесные потолки
Подвесные потолки являются характерным элементом интерьера общественного здания. Они скрывают непривлекательные на вид инженерные коммуникации, несущие элементы перекрытия (балки, фермы), придают помещению новые пропорции, ритм. Подвесной потолок из пористых материалов используют для создания акустического климата. Жесткий плотный материал усиливает звучание в помещении. Для универсальных залов применяют подвесной потолок в виде подвижных щитов, которыми, как отражающими экранами, можно регулировать акустику зала.
В подвесном потолке часто располагают светильники, скрытые в конструкции, полускрытые или открытые в зависимости от замысла архитектора. Подвесной потолок из прозрачных или полупрозрачных материалов может иметь эффект светящегося потолка, если светильники располагают над ним. Иногда подвесные потолки делают утепленными, чтобы уменьшить отапливаемое пространство.
Конструкция подвесных потолков состоит из несущего каркаса (обычно из металлических труб, уголков, тавров, швеллеров и др.) и его заполнения (плитки, рейки, листы). В крупных помещениях при использовании пространства между подвесным потолком и перекрытием, к которому он подвешивается, под технический этаж применяют покрытие из железобетонных балок. К железобетонному перекрытию каркас подвешивают с помощью подвесок, которые закладывают в швы между сборными железобетонными плитами перекрытия при монтаже и крепят сваркой к закладным деталям перекрытия или пристреливают дюбелями.
В качестве несомых элементов подвесного потолка или его заполнения используют гипсовые или древесно-стружечные плиты, плиты "акмигран" и "акминит", плиты из металлических листов, асбестоцементные листы и др. В устройстве звукопоглощающих потолков используют минераловатные плиты, перфорированные гипсовые и металлические плиты, а также плиты "акмигран" и двухслойные плиты с лицевым перфорированным слоем из минераловатной плиты и ДВП.Световые потолки делают на решетках из алюминия, пластмассы или дерева, заполнение - из волнистых или гладких листов оргстекла, из армированного стекла, различных полупрозрачных пластмасс. Чаще применяют сборное заполнение, монолитное устраивают с оштукатуриванием по металлической сетке.
Конструкции крыш
Крыша - наружная несущая и ограждающая конструкция здания, которая воспринимает вертикальные (в том числе снеговые) и горизонтальные нагрузки и воздействия. (ветер - нагрузка)
Крыша состоит из несущей части - покрытия, передающего нагрузку от снега, ветра и собственного веса крыши на стены и отдельные опоры, и наружной оболочки - кровли.
Покрытие передает нагрузку от снега, ветра (временная нагрузка) и собственной массы на стены и отдельные опоры (постоянная нагрузка). Оно состоит из стропил (железобетонных или деревянных) и стропильных ферм (железобетонных, деревянных, стальных) или из рам, ферм, прогонов, панелей, сводов, арок и т. п. Покрытие рассчитывают на прочность и устойчивость.
Кровля состоит из собственно кровли (самой верхней водонепроницаемой оболочки), основания под кровлю в виде обрешетки из деревянных брусков и дощатого настила или цементного (асфальтового) слоя по железобетонной основе.
Правильное конструктивное решение крыши, в том числе определение ее формы,- важное условие ее долговечности, индустриальности, экономичности.
Крыши устраивают чердачные, бесчердачные и эксплуатируемые.
Наиболее распространены чердачные скатные крыши и совмещенные покрытия.
Чердачное перекрытие обеспечивает тепловую защиту помещений верхнего этажа в холодное время. Для обеспечения стока воды крыши выполняют в виде наклонных плоскостей - скатов. В зависимости от уклона ската крыши делят на скатные (с уклоном более 5 %), малоуклонные (2,5-5 %) и плоские (до 2,5 %). Уклон крыши назначают с учетом материала кровли и климатического района строительства, а также в зависимости от архитектурных и эксплуатационных требований. Каждый вид кровельного материала имеет свой оптимальный и предельный уклоны. Так, минимальные уклоны крыш из рулонных двухслойных кровельных материалов-15 %, из листовой кровельной стали - 29 %, из черепицы - 50%. Максимальный уклон требует крыша из черепицы (крытые крыши) - 45о - это обеспечивает сток воды. Минимальные покрытия - многослойным ковром (плоские крыши) с уклоном 1,5-5%. Увеличение уклона ската крыши повышает скорость стекание воды, снижая опасность протечек крыши, но увеличивает объем чердачного пространства.
Выступы крыши у наружных стен называют свесом. По скатам вода отводится к свесу кровли и сбрасывается на землю непосредственно или с помощью желобов и водосточных труб.
В малоэтажном строительстве применяют обычно чердачные скатные крыши с наружным отводом воды, в многоэтажном строительстве - совмещенные покрытия и внутренние водостоки.
Чердачная крыша - основной вариант покрытия в жилых зданиях. Чердачная крыша бывает утеплённая или холодная. Холодная крыша защищает здание только от атмосферных осадков; теплозащита помещений верхнего этажа обеспечивается чердачным перекрытием. В чердачном помещении размещают инженерное оборудование здания (трубы центрального отопления, вентиляционные коробки), для освещения и воздухообмена устраивают слуховые окна.
Очертания здания в плане определяются формами чердачных скатных крыш, которые зависят от материала и в основном от требований архитектурной выразительности. Крыши могут быть одно-, двух-, четырехскатными (шатровыми, вальмовыми, полувальмовыми), а также многоскатными, в том числе пирамидальными и сводчатыми. Вальмой называют треугольный скат, которым завершают торец двускатной крыши. Если наклонный скат покрывает только верхнюю или нижнюю часть торца, его называют полувальмой.
Пересечения скатов, образующие выступающие углы, называют ребрами; образующие входящие углы - ендовами, или разжелобками, верхнее горизонтальное ребро - коньком. Если скаты перекрывают торцовую стену и выступают в виде свеса, то получается фронтон. Если торцовая стена поднимается выше кровли и выступает над ней в виде парапета, то получается щипец. Щипец может иметь уступы, прямые наклонные линии, профильные линии типа волют и др. В пределах чердака иногда предусматривают жилые помещения - мансарды, в этом случае двускатная крыша может иметь дополнительные ребра, параллельные коньку, а скаты - разный уклон.
Несущие конструкции скатных крыш состоят из стропил и обрешетки.
Стропила - основная несущая конструкция крыши, определяющая число скатов и угол их наклона. Стропила бывают наслонными и висячими. Наслонными называют стропила, основные элементы которых - стропильные ноги - работают как наклонно положенные балки. Длина их должна быть не более 6,5 м (максимальная длина стандартных пиломатериалов), а расстояние между опорами получается не более 5 м. Наслонные стропила состоят из стропильных ног, конькового прогона, опирающегося на стойки, которые, в свою очередь, опираются на нижний прогон из поперечных и продольных подкосов.
