Файл: Максимов С.Н. Инженерные сооружения (с основами строительного дела) учеб. пособие.pdf

Г л а в а XI

ПРОМЫШЛЕННЫЕ И ГРАЖДАНСКИЕ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИ

§ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Зданиями обычно называют строения, имеющие замкнутый объем и предназначенные для длительного пребывания в них людей. Другие строения, где люди не живут и не постоянно работают, называют сооружениями.

По своему назначению все здания можно разделить на про­ мышленные и гражданские.

К промышленным зданиям относятся основные производствен­ ные, подсобно-производственные, ремонтные, экспериментальные и другие цехи, а также здания электростанций, газогенераторных, компрессорных, насосных станций, склады для хранения изделий

иматериалов, очистные сооружения водопроводов и канализации

ит. п. К числу промышленных сооружений относятся такие, как элеваторы для хранения зернопродуктов и цемента, доменные печи, градирни горячих цехов и электростанций и многие другие.

Вобщем комплексе промышленных предприятий кроме соб­ ственно промышленных зданий и сооружений имеются здания

и т. п. Их нельзя назвать собственно промышленными зданиями, хотя они и располагаются на одной территории с промышленным предприятием.

К гражданским зданиям относятся жилые дома, обществен­ ные (школы, больницы, административные и культурно-просвети­ тельные, спортивные и т. п.) и коммунальные (бани, прачечные и др.) здания, а также декоративные сооружения (памятники, мо­ нументы) .

В зависимости от материала наружных стен различают ка­ менные и деревянные здания. По продолжительности службы здания делят на временные и постоянные. По этажности здания подразделяют на одноэтажные, малоэтажные (обычно не выше трех этажей) и многоэтажные.

Этажи, имеющие пол на уровне тротуара (или отмостки) и выше, называются надземными, заглубленные не более, чем на половину высоты помещения — полуподвальными, или цокольны­ ми, а еще более заглубленные — подвальными.

По характеру строительства различают дома, возводимые иэ кирпича, из блоков, с применением крупных блоков, панелей, кар­ касов и др.

2 8 6

Выбор той или иной конструкции здания зависит от его на­ значения и должен удовлетворять целому ряду требований, среди которых одними из основных являются санитарно-гигиенические, эстетические и противопожарные. Для промышленных зданий необходимо, кроме того, удовлетворение технологических требо­ ваний и требований техники безопасности ведения производствен­ ного процесса.

Для выполнения этих требований во всех зданиях должна обеспечиваться надлежащая температура и влажность воздуха, вентилируемость помещений, освещенность. В промышленных зданиях, кроме того, особое значение имеют освещенность рабо­ чих мест, специальные меры по удалению вредных примесей в воздухе, достаточная ширина и высота проходов и проездов и т. п. Отдельно должна быть рассмотрена прочность конструкции зда­ ния на восприятие нагрузок от самого здания и размещенного в нем оборудования и внутреннего транспорта, а также от ветровых нагрузок и веса снега на кровле. В сейсмически опасных районах отдельно учитывается устойчивость зданий в отношении действия сейсмических сил. Вое здания должны быть достаточно огнестой­ кими.

Внешний вид зданий имеет очень большое эстетическое зна­ чение, поэтому здания должны проектироваться и строиться с уче­ том этого фактора. При этом надо иметь в виду, что современные здания строятся из очень прочных и долговечных материалов, поэтому их внешний вид должен быть настолько хорош, чтобы удовлетворять не только требованиям сегодняшнего дня, но и будущего.

Кроме всех перечисленных факторов при проектировании должны учитываться требования, вытекающие из ведения строи­ тельства индустриальным методом с применением работ, свой­ ственных крупному механизированному производству.

Важнейшим условием индустриализации строительства яв­ ляется у н и ф и к а ц и я , т. е. повторяемость как зданий в целом, так и их отдельных частей и элементов, а также единообразия

существенно упрощается процесс сборки зданий, т. е. процесс всего строительства.

Основой унификации геометрических параметров в строитель­ стве является принятая единая м о д у л ь н а я система (основной модуль — размер в 100 мм), при которой все размеры принимают­ ся кратными модулю. К модульным размерам относят расстояния между разбивочными осями зданий, между вертикальными граня­ ми стен и перегородок, высоту этажей, размеры оконных и двер­ ных проемов, расстояния между балками перекрытий и т. п.

Конкретным выражением унификации конструктивных форм ■является т и п и з а ц и я — условие, когда здание или сооружение

2 8 7

принимается в делом как одно из типовых или когда оно проек­ тируется из типовых конструкций и деталей.

Все эти условия соблюдаются строительными нормами и пра­ вилами (СНиП), в соответствии с которыми ведется все проек­ тирование и строительство в СССР.

§ 2. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ ЗДАНИЙ

Основными элементами здания являются фундаменты, стены, отдельные опоры — стойки (колонны), перекрытия и крыша. К второстепенным относят перегородки, лестницы, оконные и двер­ ные проемы и т. п.

Рис. 170. Здание с самонесущими стенами и каркасом:

из бетона и железобетона, кирпича и камня, дерева и металла, пластмассы и т. п.

2 8 8

Стены ограждают помещение от атмосферных осадков, ветра,, шума улицы и выполняют важную теплоограждающую функцию. По своей работе стены могут быть несущими (воспринимающими

от собственного веса). Самонесущие стены применяют при кар­ касных зданиях (рис. 170), в которых несущим основную нагруз­ ку от всего сооружения является каркас, представляющий собой систему колонн и горизонтальных балок. Каркас передает нагруз­ ку на фундамент.

П е р е к р ы т и я — это элементы, перекрывающие этаж зда­ ния или разделяющие многоэтажные здания на отдельные этажи. Свой собственный вес, а также временные (эксплуатационные) на­ грузки перекрытия передают несущим стенам или каркасу. Пере­ крытия должны удовлетворять не только условиям прочности кон­ струкции, но и специальным теплотехническим, акустическим и противопожарным требованиям. В особых случаях к ним предъ­ являются требования водо-, паро- и газонепроницаемости.

К р ы ш а ограничивает здание сверху и должна надежно ох­ ранять здание от дождя (снега) и ветра и быть пожароустойчивой. Крыша может быть расположена непосредственно над верхним этажом (при бесчердачной конструкции) или над чердаком (по­ мещением, расположенным над верхним этажом).

П е р е г о р о д к а м и называют внутренние стены (обычно тонкие), которые разделяют здание на ряд помещений. Перего­ родки, как правило, не являются несущими.

стенах и перегородках. В них устанавливают коробки (рамы) с навешенными оконными переплетами и дверными полотнами. При заводском изготовлении окна и двери выпускаются в виде готовых блоков (коробка, заполненная оконным переплетом или дверным полотном).

Промышленные здания в зависимости от характера оборудо­ вания, условий его работы, монтажа и ремонта, противопожарных требований, а также других условий, необходимых для обеспече­ ния нормального хода технологического процесса, протекающего в здании, могут быть одноили многоэтажными. В одноэтажных зданиях, в которых покрытие не несет больших нагрузок, рас­ стояния между несущими стенами или опорными колоннами мо­ гут быть достаточно большими (до 24—30, а в отдельных случаях до 100 м и более). В многоэтажных зданиях перекрытия несут гораздо большую нагрузку от технологического оборудования, людей, материалов и поэтому расстояния между опорами ограни­

2 8 9

столько большой, что вызывает резкое увеличение высоты и стои­ мости всего здания). Поэтому многоэтажные здания всегда от­ личаются от одноэтажных более частым расположением несущих

колонн.

Производства, использующие тяжелое, громоздкое оборудо­ вание, а. также оборудование, создающее динамические нагрузки (прокатные, кузнечные цехи и т. и.), всегда размещают в одно­ этажных зданиях. Жилые, административные и другие здания коммунального назначения в настоящее время всегда строят мно­ гоэтажными.

Водноэтажных зданиях отсутствует необходимость в верти­ кальном транспорте людей и материалов, но зато возникает не­ обходимость в развитии горизонтального транспорта (дорог, пу­ тей) и коммуникаций (инженерные сети и водопровод, канализа­ ция, тепло- и газоснабжение, кабельные сети и т. и.), а также возрастают площади размещения самого здания.

При многоэтажных зданиях сокращается потребность в пло­ щадях, но возникает необходимость в организации вертикального транспорта людей, оборудования, материалов и готовой продук­ ции. Для этого в многоэтажных зданиях требуется создание лест­ ниц, лифтового хозяйства и т. п. Кроме того, в многоэтажных зданиях из-за более частого расположения несущих колонн и других конструкций существенно стесняются возможности разме­ щения крупного технологического оборудования.

Впрактике современного строительства применяют очень большое разнообразие схем и конструкций зданий как промыш­

ленного, так и коммунального назначения. Рассмотреть их все не представляется возможным, поэтому ниже даются характери­ стики лишь самых простых и типичных, по которым видна прин­ ципиальная схема конструкции, условия ее работы, а также Без­

большой грузоподъемностью (до 5 т). Стены таких зданий являют­ ся одновременно и несущей конструкцией и ограждающим эле­ ментом. Толщина стен рассчитывается по прочности и должна обеспечивать опиранпе и устойчивость несущей конструкции по­ крытия. При большой высоте и наличии внутри здания мостовых кранов стены усиливаются п и л я с т р а м и (рис. 171, б), на кото­ рые опираются подкрановые пути и несущие элементы покрытия. Пилястры представляют собой утолщенные участки стен, распо­ лагаемые в промежутках между окнами.

Одноэтажные каркасные здания отличаются от зданий с не­ сущими стенами тем, что нагрузка от несущих конструкций по­ крытия, а также мостовых кранов воспринимается каркасом, со­ стоящим из несущих колони. В состав каркаса кроме основных колонн входят связующие конструкции: несущие конструкции, по-

2 9 0