Краткие сведения об основных конструктивных и архитектурных элементах здания

Конструктивными элементами зданий являются отдельные его самостоятельные части.

Основание – слой грунта, на который опирается фундамент и который воспринимает силу веса здания (рис. 3). Основания бывают естественные и искусственные (сваи и т. п.).

1 2 1 2 3

а б

Фундамент – часть здания, которая находится в земле и на которую опираются стены и колонны. Он служит для передачи и распределения нагрузки от здания на грунт.

Верхняя часть фундамента называется поверхностью, а нижняя – подошвой.

Расстояние от нижнего уровня поверхности земли до подошвы фундамента называется глубиной заложения.

Фундаменты подразделяются на ленточные, расположенные под всеми несущими стенами здания (рис. 4), столбчатые (рис. 5) – в виде отдельно стоящих столбов под колоннами, свайные,а также сплошная плита.

Поверхность

Поверхность

Подошва

Подошва

Материалом для фундаментов могут служить: железобетон, бутовый камень, бутобетон, обожженный кирпич и т. д. В производственных условиях в настоящее время наибольшее распространение получили сборные бетонные и железобетонные фундаменты.

Отмостка (рис. 6) служит для отвода атмосферных вод от стен здания. Отмостку устраивают при отсутствии у стен здания тротуаров в виде бетонной подготовки с асфальтовым покрытием.

Гравий

Асфальт

Глина

Рис. 6. Отмостка

Цоколь – нижняя часть стены над фундаментом до уровня пола первого этажа. Цоколь предохраняет часть стены от атмосферных влияний и механических повреждений. Он выполняется из материалов повышенной прочности. Кроме того, цоколь придает зданию более устойчивый вид.

Стены ограждают помещение от внешних температурных и атмосферных воздействий. Стены, на которые кроме собственной силы веса передается нагрузка от покрытия, крыши, перекрытий, оборудования, расположенного на перекрытиях и т. д. называются несущими.

Стены, воспринимающие нагрузки только от собственной силы веса и опирающиеся на фундамент или фундаментные балки, называются самонесущими. В этом случае силы веса покрытия, крыши, перекрытий, оборудования, расположенного на перекрытиях и т. д. воспринимаются вертикальными колоннами (рис. 7), расположенными на столбчатых фундаментах.

Стены, опирающиеся на колонны и выполняющие только роль ограждения, называют навесными.

Стены разделяются на наружные и внутренние. Внутренние стены отделяют одно помещение от другого. Если они несут нагрузку от других элементов здания, их называют капитальными.

Несущие стены делают, как правило, из глиняного кирпича размером 250´120´65 ммна цементном растворе. В помещениях с относительной влажностью менее 60 % допускается устройство стен из силикатного кирпича. Применяются стены из эффективного (с пустотами) кирпича и из блоков. Кирпичная кладка может иметь толщину в 1,5; 2,0 или 2,5 кирпича (380–640 мм).

Самонесущие стены делаются из кирпича, естественных камней, легкобетонных блоков.

Навесные стены собираются из панелей. Панели делают однослойные из легких бетонов или многослойные с эффективным утеплителем. Обычно многослойные панели имеют две оболочки: наружную и внутреннюю из железобетона, асбоцемента и других материалов, между которыми заключен легкий теплоизоляционный материал (пенопласты, минеральная вата, фибролит). Толщина панелей составляет 200…400 мм. Панели опираются на специальные столики колонн и закрепляются при помощи анкеров к закладным деталям колонн.

Перегородки разделяют внутреннее пространство здания в пределах этажа на отдельные помещения. Их делают из кирпича толщиной 65…125 мм с цементной затиркой и побелкой или облицовкой плиткой, из стеклоблоков, стеклопрофилита (особенно при необходимости освещения вторым светом). Они могут быть также панельными, железобетонными, керамзитобетонными толщиной 80…100 мм.

Устройство деревянных перегородок в промышленных зданиях не допускается.

В промышленных зданиях стремятся к минимальному количеству перегородок, так как они ухудшают естественную освещенность и воздухообмен, кроме того они препятствуют модернизации производства. В ряде случаев можно делать панельные сетчатые перегородки не на всю высоту помещения, а на высоту 2,0…2,2 м.

Перегородки часто размещают по линии колонн, ригелей, к светопроемам они могут примыкать только к стационарным импостам, а не к остекленной части.

Перекрытия разделяют здание по высоте на этажи или отделяют верхний этаж от чердака. В первом случае их называют междуэтажными, а во втором – чердачными. Конструкция перекрытия (рис. 7) обычно включает в себя несущие элементы: колонны, балки (ригели) и железобетонные плиты. В отдельных случаях, при наличии нестандартного оборудования и большого количества отверстий, можно применять участки из монолитного железобетона.

Полы в зависимости от назначения могут иметь различную конструкцию (полы по деревянным лагам, по бетонному основанию и т. д.). Верхний слой пола называют покрытием или чистым полом.

Материалом для устройства полов служит цемент, асфальт, ксилолит, керамические и пластмассовые плитки, доски, паркет, линолеум, мрамор, бетон, кирпич и т.д.

В технологических помещениях пищевых предприятий наилучшими являются полы из керамических плиток.

Рис. 7. Конструкция перекрытия

В складских помещениях применяются полы из асфальто-бетона. При наличии передвижного оборудования полы на многих пред-приятиях выстилают чугунными плитами.

Полы на грунте требуют уплотненного основания и бетонной подготовки 80–120 мм, полы на перекрытиях – бетонной подго-товки 30–80 мм.

Керамические плитки укладывают по подготовке на цементном растворе.

Полы ксилолитовые, цементные, из литого асфальтобетона укладывают непосредственно по бетонной подготовке.

Слой подготовки используется для прокладки сточных труб и труб для различных подводок.

Полы в мокрых помещениях (санузлах, душевых и др.) следует делать с уклоном к трапам и прокладкой гидроизоляции по битумной мастике. В производственных помещениях полы следует располагать с уклоном к трапам, соединенным с канализационной сетью. Это значительно облегчает труд по мытью полов и улучшает санитарное состояние пищевых предприятий.

В административно-бытовых помещениях полы делают дощатые, паркетные, ксилолитовые.

Покрытия промышленных зданий могут быть холодными и утепленными. Несущими элементами ограждений служат крупноразмерные железобетонные настилы.

Ограждающей частью покрытия являются крыши. Они бывают чердачные (скатные) и бесчердачные. В чердачных крышах для освещения и проветривания устраивают слуховые окна.

Вновь строящиеся промышленные здания в настоящее время проектируют бесчердачными. В бесчердачных крышах соединяются функции крыши и перекрытия. Такие крыши называются совмещенными крышами или бесчердачными покрытиями. В этом случае несущими элементами являются балки (ригели) или фермы. Они одновременно служат основанием, по которому укладывается теплоизоляция, и настилаются кровельные материалы. Для пролетов до 18 м применяются балки, при больших пролетах – фермы. Плиты покрытий, укладываемых в направлении шага колонн, имеют нормальную длину 6 м, а в некоторых случаях 12 м.

Для защиты элементов помещения от увлажнения парами плиты сверху покрывают слоем битума (предварительно промазывают два–три слоя), в помещениях со значительной влажностью прокладывают толь, рубероид, полимерные пленки.

Для защиты от температурных колебаний на плиты укладывают слой теплоизоляции (керамзитобетон, фибролит, пенобетон и др.).

Кровля укладывается по основанию из цементного раствора, уложенного по теплоизоляционному слою. Настилают 3–4 слоя рубероида на мастике, по рубероиду насыпается защитный слой гравия, втопленного в битумную мастику.

Температурный шов (рис. 8) делают в стенах длинных помещений через каждые 60–70 м здания или принимают по расчету. Они рассекают стены, перекрытия и покрытия по высоте. Фундаменты не рассекаются.

Рис. 8. Температурный (осадочный) шов

Осадочный шов делают в местах примыкания двух различных частей здания с различным количеством этажей или в местах примыкания мест, с сильно отличающимися нагрузками на фундамент. Они рассекают и фундаменты. Несущие и ограждающие конструкции для каждой части делаются самостоятельно.

Основания столбчатых фундаментов с различными нагрузками в одном месте могут иметь различную осадку. При небольшой разнице этажей и нагрузок на фундамент возможно использовать общие колонны и фундаменты для двух частей здания, но в этом случае требуется обосновать принятое решение.

Современные промышленные здания проектируют, как правило, каркасного типа из сборных железобетонных конструкций.

Пролеты (расстояния между колоннами поперек здания) принимаются 12, 18, 24 м.

Шаг колонн (расстояния между колоннами вдоль здания) принимается длиной 6 или 12 м. Пролеты и шаг колонн в многоэтажных зданиях принимается размером 6´6 или 9´6 м.

Высота помещений выбирается в зависимости от габаритов используемого оборудования. Высота одноэтажных зданий и верхнего этажа измеряется от уровня пола до низа несущих конструкций (балки, фермы и т. д.). Высота этажа в многоэтажных зданиях определяется от пола нижерасположенного помещения до пола вышерасположенного помещения.

Чаще всего в пищевой промышленности высота производственных помещений по СНиП 124–72 принимается 4,8 или 6,0 м. Высота административно-бытовых помещений принимается 3,3 м.

Колонны (см. рис. 7) – основной несущий элемент каркаса зданий. Делается квадратного или прямоугольного сечения, величина которого выбирается в зависимости от габаритов здания и нагрузок по типовым сериям. Высота колонн промышленных зданий кратна модулю 0,6 м: 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0; 6,6; 7,2 м и т. д.

Светопроемы проектируются в соответствии со СНиП 11-А.8–72.

Естественное освещение может быть боковое (через оконные проемы в наружных стенах) и верхнее (через световые фонари); иногда применяется комбинированное. Для естественного проветривания помещений предусматриваются открывающиеся створки рам, форточки, фрамуги, которые должны быть оборудованы управляемыми изнутри помещения приспособлениями. При ориентировочных расчетах размеров светопроемов их площадь можно определить в соответствии с отношением их площади к площади помещения (табл. 1).

Без естественного освещения могут проектироваться склады, умывальные, душевые, гардеробные, камеры для брожения и расстойки теста, кладовые сырья и полуфабрикатов, холодильные камеры, кладовые для инвентаря и запасных частей, электрощитовые, вентиляционные камеры, машинные отделения малых холодильных установок, небольшие архивы и т. д., то есть помещения в которых не предусматривается постоянное нахождение рабочих.

Таблица 1