Фундаменты, стены, перекрытия и крыша являются основными конструктивными элементами зданий, обеспечивающими их устойчивость и долговечность. Каждый из этих элементов выполняет свою уникальную функцию: фундамент отвечает за распределение нагрузки на грунт, стены создают объем и защищают от внешних воздействий, перекрытия обеспечивают прочность между этажами, а крыша предохраняет здание от атмосферных явлений.
Правильное проектирование и строительство этих конструктивных элементов критически важны для безопасности и комфортности зданий. Все элементы должны быть гармонично связаны друг с другом, чтобы обеспечить не только функциональность, но и эстетическую привлекательность постройки.
Основные конструктивные элементы зданий
Каждое из возводимых зданий состоит из отдельно взятых частей, или как их ещё называют конструктивных элементов. Основываясь на функциях, которые они выполняют в строении, составные части разделяют на ограждающие, несущие и совмещённые конструктивные элементы. Совмещённые выполняют функции как ограждающих, так и несущих частей сооружения.
Несущая функция подразумевает в себе то, что конструктивная часть здания выдерживает основную нагрузку, создаваемую собственным весом строения. Кроме того, к нагрузкам на сооружение относят и влияние внешних факторов, оказывающих прямое воздействие на здание. К ним относят установленное на строение специальное оборудование, воздействие неблагоприятных погодных условий – дождя, снега, ветра и прочих. Обычно к факторам, оказывающим влияние на несущие конструкции, относится и нагрузка, оказываемая на них транспортом, людьми, животными и прочими весовыми объектами, взаимодействующими с сооружением.
Отличие ограждающих конструктивных элементов от несущих состоит в том, что их основная функция – это защита внутренних помещений от воздействий извне неблагоприятных факторов окружающей среды и различных материальных объектов. Кроме того, ограждающая функция состоит и в разделение общего помещения на отдельные составляющие. Совмещённые конструктивные элементы не только выдерживают разного рода нагрузки, но и ограждают неблагоприятных воздействий окружающей среды. Также они выполняют роль разделителей общего массива здания на отдельно взятые помещения.
К конструктивным элементам жилого дома относят: стены, перекрытия, которые разделяют этажи, перегородки, крыша здания, перекрытие чердака, лестничные пролёты, входные двери, перекрытия подвала, окна, отмостка и фундаментная основа здания.
Фундамент
Фундамент, находясь ниже уровня поверхности почвы, выдерживает на себе нагрузку от всего здания и передаёт этот вес на грунт. Сам грунт может быть как природного, так и искусственного происхождения.
Учитывая то, что фундамент должен выдержать зачастую колоссальные нагрузки, его изготавливают из материалов, обладающих высокой степенью прочности. В частности, из железобетона или просто бетона.
Различают ленточные, сплошные, а также свайные разновидности фундаментов.
- Свайные фундаменты, как следует из названия, в своей основе имеют железобетонные сваи, которые заранее были вколочены в землю.
- На ленточных возводятся колонны либо непосредственно стены.
- Сплошной — забетонированный участок, занимающий всю площадь возводимого на нём здания. Или даже превосходящим его по площади. Обычно этот вид фундаментов используется как основа для возведения на ней небоскрёбов. Соприкасающаяся с грунтом часть фундамента именуется подошвой.
Стены здания
Стены здания могут находиться как внутри, так и снаружи. Среди них выделяют несколько категорий. Самонесущие – это стены, единственной опорой для которых является непосредственно фундамент. Несущие – выдерживают наряду с собственной массой вес других составных частей здания. Не несущие – стены, выполняющие роль разделительных барьеров между помещениями.
Перекрытия
Перекрытия, кроме того, что выполняют несущую функцию, выполняют также роль ограждения. Подвал и находящееся над ним сооружение разделяет цокольное перекрытие. Названия перекрытий соответствует частям здания, границей между которыми они выступают. Так различают перекрытия междуэтажные и чердачные.
Перегородки, опоры, лестницы
Перегородки выполняют только роль разделителей пространства. Зачастую они изготавливаются из кирпича, керамики или из пустотелых материалов. В среднем толщина перегородок равна девяти сантиметрам. Межквартирные перегородки состоят из двух слоёв и между ними остаётся прослойка воздуха.
Опоры – это круглые либо прямоугольные столбы, передающие нагрузку между различными помещениями.
Лестницы позволяют попасть на нужный этаж. Зачастую в многоэтажных домах рядом с лестницей находится шахта для функционирования лифта. Многоэтажные дома, наряду с лестничными пролётами, преимущественно оборудуются лифтом.
Крыша
Крыша, помимо того, что ограждает от внешних воздействий несёт на себе и нагрузку. Она выполнена из материалов, способных противостоять неблагоприятным воздействиям внешней среды (осадки, перепады температур, ветер).
Основной каркас, обеспечивающий устойчивость сооружения, совмещает в себе несущие конструкции в одну систему. Бескаркасные сооружения приемлемы только при возведении домов, высота которых не превышает пять этажей.
Фундаменты стены перекрытия крыша это конструктивные здания
Несмотря на значительные различия, существующие между зданиями разного назначения как во внешнем виде, так и во внутренней структуре, все они состоят из некоторого ограниченного числа основных взаимосвязанных архитектурно-конструктивных элементов, выполняющих вполне определенные функции (рис.1)
Рис. 1
 | Схема многоэтажного гражданского здания: 1 — фундамент; 2 — наружные несущие стены; 3 — внутренняя несущая стена; 4 — перекрытия: 5 — крыша; 6 — перегородки. 7 — лестница |
Основные элементы здания можно подразделить на следующие группы: несущие, воспринимающие основные нагрузки, возникающие в здании; ограждающие, разделяющие помещения, а также защищающие их от атмосферных воздействий и обеспечивающие сохранение в здании определенной температуры; элементы, которые совмещают и несущие, и ограждающие функции.
К основным элементам (или частям) здания относятся фундаменты, стены, перекрытия, отдельные опоры, крыша, перегородки, лестницы, окна, двери.
Фундаментом называется подземная конструкция, основным назначением которой является восприятие нагрузки от здания и передача ее основанию.
Стены отделяют помещения от внешнего пространства (наружные стены) или от других помещений (внутренние стены), выполняя тем самым ограждающую функцию. Кроме того, стены могут нести нагрузку не только от собственного веса, но и от вышележащих частей здания (перекрытий, крыши и др.), осуществляя несущую функцию. Стены, воспринимающие, кроме собственного веса, нагрузку и от других конструкций и передающие ее фундаментам, называют несущими.
Стены, опирающиеся на фундаменты и несущие нагрузку от собственного веса по всей высоте, но не воспринимающие нагрузки от других частей здания, носят название самонесущих.
Наконец, стены, которые служат только ограждениями и свой собственный вес несут в пределах лишь одного этажа, опираясь на другие важные элементы здания, называют ненесущими.
Перекрытиями называют конструкции, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи. Перекрытия ограничивают этажи и расположенные в них помещения сверху и снизу (ограждающие функции) и несут, кроме собственного веса, полезную нагрузку, т.е. вес людей, оборудования и предметов, находящихся в помещениях (несущие функции). Кроме того, перекрытия играют весьма существенную роль в обеспечении пространственной жесткости здания, т.е. неизменяемости его конструктивной схемы под действием всех возможных нагрузок.
Перекрытия, в зависимости от их расположения в здании, бывают междуэтажные, разделяющие смежные по высоте этажи; чердачные, отделяющие верхний этаж от чердака; нижние, отделяющие нижний этаж от грунта, и надподвальные, отделяющие первый этаж от подвала.
По верху междуэтажных перекрытий настилают полы в зависимости от назначения и режима эксплуатации помещения. А нижняя поверхность перекрытия (или покрытия) образует потолок для нижележащего помещения.
Отдельными опорами называют стойки (столбы или колонны), предназначенные для поддержания перекрытий, крыши, а иногда и стен и передачи нагрузки от них непосредственно на фундаменты.
Перекрытия могут опираться или непосредственно на колонны, или, что чаще, на уложенные по ним мощные балки, называемые прогонами.
Колонны и прогоны образуют так называемый внутренний каркас здания.
Крыша является конструкцией, защищающей здание сверху от атмосферных осадков, солнечных лучей и ветра. Верхняя водонепроницаемая оболочка крыши называется кровлей. Крыша вместе с чердачным перекрытием образует покрытие здания. Мансардным этажом (или мансардой) называется этаж в чердачном пространстве, фасад которого полностью или частично образован поверхностью (поверхностями) наклонной или ломаной крыши.
В том случае, если в здании отсутствует чердак, функции чердачного перекрытия и крыши совмещаются в одной конструкции, которая называется бесчердачным покрытием.
Перегородками называют сравнительно тонкие стены, служащие для разделения внутреннего пространства в пределах одного этажа на отдельные помещения. Перегородки опираются в каждом этаже на перекрытия и никакой нагрузки, кроме собственного веса, не несут.
Лестницы служат для сообщения между этажами. Из противопожарных соображений лестницы, как правило, заключаются в специальные, огражденные стенами, помещения, которые называются лестничными клетками.
Для освещения помещений естественным светом и для их проветривания (вентиляции) служат окна, а для сообщения между соседними помещениями или между помещением и наружным пространством — двери. В некоторых случаях при необходимости ввода в помещение крупного оборудования или средств транспорта помимо дверей устраивают еще и ворота.
Кроме вышеперечисленных, существует ряд конструктивных элементов (как, например, балконы, входные площадки, приямки у окон подвала и др.), которые нельзя отнести ни к одной из указанных групп.
