Факторы, воздействующие на конструкции зданий и сооружений. Гордеев - нагрузки и воздействия на здания и сооружения

Факторы, воздействующие на здания, сооружения:
- внешние воздействия (радиация, температура, воздушные потоки, газы, химические вещества, звуковые колебания, биологические вредители, давление грунта, морозное пучение, влага, сейсмические волны, блуждающие токи)
- внутренние (нагрузки постоянные, временные, длительные, кратковременные, технологические удары, вибрация, колебания температуры, влажность среды).
При эксплуатации сооружений различают: силовые воздействия нагрузок, сильное воздействие окружающей среды.

Агрессивная среда – среда, под влиянием которой изменяется структура свойства материалов, что приводит к снижению прочности.

Изменение состава и разрушение называется коррозией. Вещество, способствующее разрушению с коррозией – стимулятор. Вещества, затрудняющие разрушение с коррозию - пассиваторы или ингибиторы коррозии.

Разрушение строительных материалов носит различный характер который зависит от взаимодействия химической, электрохимической, физической, физико-химической среды.

Агрессивные среды делятся: газовые, жидкие, твердые.

Характеристика агрессивности среды
- сильно агрессивные – кислоты, щелочи, газы – агрессивные газы и жидкости в производственных помещениях
- средне агрессивные – атмосферный воздух, вода с примесями – воздух с повышенной влажностью (более 75%)
- слабо агрессивные – чистый атмосферный воздух – не загрязненная вредными примесями вода
- не агрессивные – чистый сухой, теплый воздух – атмосферный воздух в сухих и теплых климатических районах.
Газовые среды:
Это такие соединения как сероуглерод, углекислый, сернистый газ. Агрессивность данной среды характеризуется концентрацией газов, растворимостью в воде, влажностью, температурой.
Жидкие среды: это растворы кислот, щелочей, солей, масло, нефть, растворители. Коррозионные процессы в жидких средах протекают более интенсивно.
Твердые среды: это пыль, грунты. Агрессивность данной среды оценивается дисперсностью, растворимостью в воде, гигроскопичностью, влажностью окружающей среды.
Воздействие воздушной среды:
Атмосфера содержится пыль, грязь, разрушающие здания и сооружения. Загрязнение воздуха сочетающиеся с влагой приводит к преждевременному износу, растрескиванию и разрушению строительной конструкции.

Вместе с тем в чистой и сухой атмосфере бетон и другие материалы м. сохраняться сотни лет. Наибольшими интенсивными загрязнителями воздуха являются продукты сгорания различных топлив, поэтому в городах, промышленных центрах металлические конструкции коррозируют в 2-4 раза быстрее, чем в сельской местности, где меньше сжигается угля, топлива.

К основным продуктам сгорания большинства видов топлива относятся СО2, SO2.

При растворении СО2 в воде образуется углекислота. Это конечный продукт сгорания. Она разрушающие воздействует на бетон и другие строительные материалы. При растворении SO2 в воде образуется серная кислота.

В дымах накапливается более 100 видов вредных соединений (HNO3, H3PO4, смолистые вещества, не сгорающие частицы топлива). В приморских районах в атмосфере. Находится хлориды, соли серной кислоты, что при влажном воздухе увеличивает агрессивность воздействия на металлические конструкции.

Воздействие грунтовых вод: грунтовые воды представляют собой раствор с изменяющейся концентрацией и химическим составом, что отражается на степени агрессивности его воздействия. Вода в грунте постоянно воздействует с минералами и органическими веществами. Устойчивое обводнение подземных частей здания при перемещении грунтовых вод усиливает коррозию конструкции и выщелачивания извести в бетоне, снижает прочность основания.

Выделяют общекислотную, выщелачивающую, сульфатную, магнезиальную, углекислотную агрессивность грунтовых вод. Содержание соответствующих примесей и их концентрация указывается в СНиПе.

В процессе строительства и эксплуатации здание испытывает на себе действие различных нагрузок. Внешние воздействия можно разделить на два вида: силовые и несиловые или воздействия среды.К силовым воздействиям относятся различные виды нагрузок:постоянные – от собственного веса (массы) элементов здания, давления грунта на его подземные элементы;временные (длительные) – от веса стационарного оборудования, длительно хранящихся грузов, собственного веса постоянных элементов здания (например, перегородок);кратковременные – от веса (массы) подвижного оборудования (например, кранов в промышленных зданиях), людей, мебели, снега, от действия ветра;особые – от сейсмических воздействий, воздействий в результате аварий оборудования и т.п.К несиловым относятся:температурные воздействия , вызывающие изменения линейных размеров материалов и конструкций, которое приводит в свою очередь к возникновению силовых воздействий, а также влияющие на тепловой режим помещения;воздействия атмосферной и грунтовой влаги , а такжепарообразной влаги, содержащейся в атмосфере и в воздухе помещений, вызывающие изменение свойств материалов из которых выполнены конструкции здания;движения воздуха вызывающее не только нагрузки (при ветре), но и его проникновение внутрь конструкции и помещений, изменение их влажностного и теплового режима;воздействие лучистой энергии солнца (солнечная радиация) вызывающие в результате местного нагрева изменение физико-технических свойств поверхностных слоев материала, конструкций, изменение светового и теплового режима помещений;воздействие агрессивных химических примесей , содержащихся в воздухе, которые в присутствии влаги могут привести к разрушению материала конструкций здания (явлении коррозии);биологические воздействия , вызываемые микроорганизмами или насекомыми, приводящие к разрушению конструкций из органических строительных материалов;воздействие звуковой энергии (шума) и вибрации от источников внутри или вне здания.По месту приложения усилий нагрузки разделяются на сосредоточенные (например, вес оборудования) и равномернораспределенные (собственный вес, снег).По характеру действия нагрузки могут быть статическими , т.е. постоянными по величине во времени и динамическими (ударными).По направлению – горизонтальные (ветровой напор) и вертикальные (собственный вес).Т.о. на здание действует самые различные нагрузки по величине, направлению, характеру действия и месту приложения.

Рис. 2.3. Нагрузки и воздействия на здание.

Может получится такое сочетание нагрузок, при котором все они будут действовать в одном направлении, усиливая друг друга. Именно на такие неблагоприятные сочетания нагрузок рассчитывают конструкции здания. Нормативные значения всех усилий, действующих на здание, приведены в ДБН или СНиПе.

Следует помнить, что воздействия на конструкции начинаются с момента их изготовления, продолжаются при транспортировке, в процессе возведения здания и его эксплуатации.

постоянные и временные вертикальные нагрузки и горизонтальное воздействие ветра.

К вертикальным нагрузкам относятся собственный вес конструкций здания и временные нагрузки на перекрытия и покрытие. Нормативные нагрузки от веса конструкций определяются исходя из принятых геометрических характеристик и плотности материала. Временные нагрузки принимаются в зависимости от их характера и назначения помещений, в соответствии с нормами или технологической частью проекта.

При этом понижающими коэффициентами, в зависимости от вида конструктивных элементов, учитывается вероятность одновременного загружения значительных площадей полной временной нагрузкой.

Расчетные нагрузки получают умножением нормативных нагрузок на задаваемые нормами коэффициенты перегрузки.

При сборе вертикальных нагрузок целесообразно подсчитывать вес здания в целом и вес единицы его объема. Для основной номенклатуры зданий, охватываемой унифицированным каркасом, вес 1 м3 объема здания колеблется от 3,5 до 5 кН.

Горизонтальная нагрузка на здание, вызываемая действием ветра, в расчете имитируется двумя составляющими - статической и динамической. Статическая составляющая представляет собой ос-редненный во времени скоростной напор на здание, динамическая составляющая характеризует влияние сил инерции, возникающих при колебании здания от пульсации ветрового потока, и учитывается при высоте здания более 40 м.

Аэродинамический коэффициент с для прямоугольных или близких к прямоугольным планам здания определяется в зависимости от отношений Н/В и 1/В, где Н - высота здания; / - ширина здания (размер в направлении ветрового потока); В - длина наветренной грани здания. При отношении //В>0,5 аэродинамический коэффициент принимается равным 1,4.

При отношении 1/В = 0,1...0,5 определение горизонтальной нагрузки от косого направления ветра является обязательным, т. е. в этом случае давление ветра на наветренную и заветренную грани здания распределяется неравномерно.

Усилия в здании от действия ветровой нагрузки в общем случае должны определяться как сумма статической и динамической составляющих, соответствующих каждой i-й форме колебаний, определяемых раздельно. Для симметричных зданий с равномерно распределенной массой и постоянной по высоте жесткостью при учете только первой формы собственных колебаний и трапециевидной эпюре горизонтальной нагрузки интенсивность горизонтально распределенной нагрузки в сечении х:

Эксцентриситет равнодействующей давления ветра еш должен приниматься не менее 0,1 В. Для компактных в плане зданий, при выполнении условий 1/В> >0,5 и В<40 м, а также совпадении координат центра изгиба здания с геометрическим центром плана здания эксцентриситет ветрового давления допускается не учитывать. В этом случае МКр = 0. Для расчета несущей системы здания ветровую нагрузку, найденную по формулам, умножают на длину В или ширину / здания в зависимости от рассматриваемого направления ветра.

При определении расчетной длины наветренной грани здания иногда используют коэффициенты, учитывающие возможное повышение шероховатости поверхности фасадной стены за счет лоджий, элементов солнцезащиты и других выступающих деталей

Поверочный расчет - расчет существующей конструкции (колонны, стены, перекрытия, балки, фермы) или грунтов оснований. Поверочные расчеты проводятся на основе результатов обмерных работ и технического обследования здания. Прочностные характеристики, вводимые в поверочные расчеты, определяются по результатам проведения инструментальных и лабораторных испытаний металлических и железобетонных конструкций.

Поверочные расчеты необходимы в следующих случаях: - при обнаружении видимых деформаций; - при проведении реконструкции, связанной с изменением функционального назначения или увеличением полезных нагрузок; - при надстройке дополнительных этажей, в т.ч. мансарды; - при необходимости установки дополнительного оборудования на конструкцию.

окончательном виде складываются из составляющих, получаемых на различных этапах проектирования. Так, при разработке технологической части проекта выявляют функциональное место, вид подъемно-транспортных средств, массу оборудования, количественные и качественные воздействия
на внутреннюю среду (выделение тепла, влажность, степень агрессивности и т.п.). При разработке объемно-планировочного решения выявляются размеры основных конструктивных элементов, способы восприятия ими нагрузок и воздействий. При привязке проектируемого объекта к конкретному участку застройки устанавливают другие виды воздействий: климатические (температура, ветер, осадки, гидрогеологические, особые, а также нагрузки, возникающие при изготовлении, доставке и возведении). В процессе эксплуатации могут возникать дополнительные нагрузки (рис. XI-1).
Нагрузки подразделяют на постоянные и временные. К постоянным нагрузкам относят: массу всех частей здания, в том числе массу несущих и ог-

Рис. XI-1. Нагрузки и воздействия на
здание:
1 - масса частей здания; 2 - давление грунта; 3 - нагрузки от кранового оборудования и перемещаемого фунта; 4 - масса технологического оборудования и обрабатываемых изделий; 5-давление и отсос от ветра; 6 - масса снега и пыли; 7-особые нагрузки; £-вибрации от технологического процесса; 9 - температура (внутренняя и наружная) и ее колебания; 10-влага наружного и внутреннего воздуха; 11 -грунтовая влага; 12- осадки (дождь, град, снег); 13 - солнечная радиация; 14 - химические (агрессивные) реагенты среды производства; /5-то же, наружного воздуха; 16- биологические разрушители; 17- блуждающие токи; 18-шум

раждающих конструкций; массу и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление.
Временные нагрузки могут быть длительные, кратковременные и особые. К длительным временным нагрузкам относят: вертикальные от мостовых и подвесных кранов, от массы стационарного оборудования (станков, аппаратов, моторов, трубопроводов, транспортеров и т.п.); нагрузки на перекрытия от складируемых материалов, от массы отложений пыли; снеговые нагрузки; температурные, климатические и др. Кратковременными считают: нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостано-вочном, переходном и испытательном режимах, а также при его перестановке или замене; от массы людей; от массы ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования; от подвижного подъемно-транспортного оборудования (погрузчиков, электрокаров и т.п.); ветровые, гололедные и др. К особым нагрузкам относят: сейсмические и взрывные воздействия; нагрузки, вызываемые резким нарушением технологического процесса; воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта (при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в местах горных выработок и в карстовых районах.
Несиловые воздействия на здания также весьма разнообразны. К ним относят: температуру (наружную и внутреннюю) и ее колебания; влагу наружного и внутреннего воздуха, а также грунтовую; осадки (дождь, снег); солнечную радиацию: химические (агрессивные) реагенты среды производства и наружного воздуха; шум, биологические разрушители и др.
Некоторые несиловые факторы могут вызывать и силовые воздействия (например колебания температуры наружного и внутреннего воздуха приводят к знакопеременным деформациям конструкций). И наоборот, ветер, являющийся силовым фактором, вызывает также несиловые воздействия - переохлаждение помещений и изменение влажности среды производства.
Все эти факторы, воздействуя на здание в отдельности и в совокупности, могут вызывать те или иные разрушения конструкций и изменять параметры внутренней среды производства. Сюда относятся: снижение несущей способности конструкций вследствие изменения структуры грунтов оснований и материалов, потеря теплозащитных качеств ограждений из-за увлажнения, переохлаждения или перегрева помещений, химическая коррозия материалов конструкций, разрушение покрасок и облицовок, образование трещин в конструкциях и др.
При проектировании зданий учитывают как все отдельные факторы, так и комплексное воздействие их в наиболее неблагоприятных сочетаниях.

Нагрузки и воздействия на здания . окончательном виде складываются из составляющих, получаемых на различных этапах проектирования. Так, при разработке технологической части проекта выявляют функциональное место, вид подъемно-транспортных средств...

Кратко-временные нагрузки и воздействия на перекрытия жилых и общественных зданий от массы людей, мебели и т. п., а также на перекрытия производственных площадок устанавливают в соответствии с действующими инструктивно-нормативными документами.

Нагрузки и воздействия на здания . окончательном виде складывают¬ся из составляющих, получаемых на различных этапах проектирования.

Нагрузки и воздействия на здания . окончательном виде складывают¬ся из составляющих, получаемых на различных этапах проектирования. Так. Объемно-планировочные и конструктивные решения бытовых и адми¬нистративных зданий .

Нагрузки и воздействия на здания .
Связи. Для повышения устойчивости одноэтажных зданий в продольном направлении предусматривают систему вертикальных и горизонтальных связей между колоннами каркаса и в покрытии.

...нагрузки от оборудования, продукции и т.п.; жидкостные - действие воды, масел, кислот, щелочей, веществ животного происхождения, органических растворителей; тепловые - воздействие горячих предметов, жидкостей, нагретого воздуха Полы промышленных зданий ...

Основанием для выбора конструктивной схемы служат: объемно-планировочная структура здания , обеспечивающая рациональную
конструкций являются: подверженность загниванию, возгораемость, потери свойств под воздействием нагрузок , температур и влажности.

...является не допускать с определенной обеспеченностью наступления предельных состояний при эксплуатации в течение всего заданного срока службы конструкции здания или сооружения, а
В расчетах конструкций на действие статических и динамических нагрузок и воздействий ...

При расчете конструкций нагрузки и воздействия принимаются по СНиП II-6-74 «Нагрузки и воздействия .
сооружения с трибунами, здания театров, кинотеатров, цирков, крытых рынков, учебных заведений, детских дошкольных учреждений, больниц, родильных домов, музеев...

Ветровые нагрузки , воздействующие на стены, воспринимает каркас здания или фахверк.
При этом упрощается онструкция стены, облегчается устройство остекления, уменьшается мо типоразмеров панелей, а элементы каркаса лучше защищаются от гмосферных воздействий .

Найдено похожих страниц:10

""Архитектурные подсистемы САПР""

2.1Силовые и несиловые воздействия на здание. Требования к зданиям и к их основным элементам.

Внешние воздействия на здания условно подразделяют на силовые и несиловые. К силовым относятся сл. виды нагрузок и воздействий:

	Постоянные нагрузки - от собственного веса конструкции здания и давления грунта основания на его подземную часть;
	Длительно действующая временная нагрузка - от стационарного технологического оборудования,перегородок,длительно хранимых грузов (книгохранилища), воздействия неравномерных деформаций грунтов основания и т.д.
	Кратковременные нагрузки - от массы подвижного оборудования, людей, мебели, снега, ветра и т.д.
	Особые воздействия – от сейсмических явлений, взрывов, просадочности лессового или протаявшего, мерзлого грунтового основания здания, воздействие деформации земной поверхности в районах влияния горных выработок и т.д.

К не силовым воздействиям относятся:

	Переменные температуры наружного воздуха, вызывающие линейные температурные деформации, изменения размеров наружных конструкций здания или температурные усилия в них При стесненности проявления температурных деформаций жесткого закрепления конструкции;
	Атмосферная и грунтовая влага на материал конструкции приводящая к изменениям физических параметров, а иногда структуры материалов вследствие их атмосферной коррозии, а так же воздействия парообразной влаги воздуха в помещении на материал наружных ограждений;
	Солнечная радиация, влияющая на световой и температурный режим помещений и вызывающая изменение физико-технических св-в. поверхностных слоев конструкции.(старение пластмасс, плавление битумных материалов)
	Инфильтрация наружного воздуха не плотности ограждений конструкций, влияющих на их теплоизоляционные св-ва. и температурно-влажностный режим помещения.
	Химическая агрессия водо-растворимых примесей в воздушной среде кот. в растворенном атмосферной влагой состоянии вызывает разрушение(хим. агрессию) поверхностных слоев материалов конструкций;
	Разнообразные шумы от источников вне и внутри зданий, нарушающих нормальный акустический режим помещений;
	Биологическое воздействие - от микроорганизмов и насекомых до разрушающих конструкции из органических материалов.

При проектировании конструкций зданий должно предусматриваться их сопротивление всем перечисленным воздействиям. Это требование обеспечивается прочностью, устойчивостью и жесткостью несущих конструкций, долговечностью и стабильностью эксплуатационных качеств ограждающих конструкций.
Прочность- способность воспринимать силовые нагрузки и воздействия без разрушения. Устойчивость- способность конструкции сохранять равновесие при силовых нагрузках и воздействиях.
Жесткость- способность конструкции осуществлять свои статические функции с малыми заранее заданными величинами деформации.
Долговечность- предельный срок сохранения физических качеств конструкции здания в процессе эксплуатации.
Долговечность конструкции зависит от:

	ползучести- процесса малых непрерывных деформаций материала конструкции при длительном загружении;


	коррозионостойкости - способности материалов сопротивляться разрушению, вызываемому химическими, физическими или электрохимическими процессами.
	биостойкости - способности органических материалов противостоять разрушающим воздействиям микроаргонизмов и насекомых. Стабильность эксплуатационных качеств, к которым относятся: тепло, звукоизоляция и воздухопроницаемость ограждения.
	способность конструкции сохранять постоянный уровень изоляционных св-в. в течение проектного срока службы здания или констр. элемента. Методика расчета долговечности конструкции не создана! Поэтому применяется условная оценка долговечности по предельному сроку службы здания.

По этому признаку здания и сооружения делятся на:

со сроком службы более 100 лет
от 50-100 лет
от20-50 лет
менее 20 лет.

Кроме того классификация конструкций зданий осуществляется по принципу пожарной безопасности, кот. определяется возгораемостью конструкций и их огнеопасностью.

2.2Единая модульная система, унификация и типизация в строительстве.

Унификация - научно-обоснованное сокращение числа общих параметров зданий и их элементов путем устранения функционально неоправданных различий между ними. У. обеспечивает приведение к единообразию и сокращению числа основных объемно планировочных размеров зданий (высот этажей, проемов перекрытий) и как следствие единообразию размеров и форм конструктивных элементов и заводского изготовления. У. позволяет применять однотипные изделия в зданиях различного назначения. Она обеспечивает массовость и однотипность конструктивных элементов, что способствует рентабельности и заводскому изготовлению. Возможность сокращения числа типов несущих конструкций достигается путем унификации расчетных конструкций. Так например для конструкций перекрытия зданий,обобщенно унифицированный ряд нагрузок (без учета собственного веса), включая всего 9-ть величин: 200,300,450,600,800,1000,1250,1600,2100 кг./см.2. При этом размеры сечения железобетонного элемента перекрытия остаются постоянными для нагрузок от 200 до 1000кг./м2,конструкции при длительном загружении;

	морозостойкости- сохранения влажными материалами необходимой прочности при многократном чередовании замораживания и оттаивания.
	влагостойкости-способности материалов противостоять воздействию влаги без существенного снижения прочности следственного расслоения, возбуждения, коробления и растрескивания.
	коррозионостойкости- способности материалов сопротивляться разрушению, вызываемому химическими, физическими или электрохимическими процессами.
	биостойкости - способности органических материалов противостоять разрушающим воздействиям микроаргонизмов и насекомых.

Стабильность эксплуатационных качеств, к которым относятся: тепло, звукоизоляция и воздухопроницаемость ограждения.-способность конструкции сохранять постоянный уровень изоляционных св-в. в течение проектного срока службы здания или констр. элемента.
Методика расчета долговечности конструкции не создана! Поэтому применяется условная оценка долговечности по предельному сроку службы здания.

2.3Объемно-планировочные и конструктивные решения пром. зданий.

Опр. - объединение главных и подсобных помещений избранных решений и форм, в единую композицию. По признаку расположения помещений различают опр. зданий: анфиладная система - имеет прямолинейный или центрический характер и предусматривает непосредственный переход из одного помещения в др. через проемы в стенах9музей).
Применение анфиладной системы обеспечивает компактность и экономичность плана, благодаря отсутствию коммуникационных помещений одна в связи с тем, что все осн. помещения являются проходными; она применяется редко(музеи, галереи, павильоны).
Система планировки с горизонтальными коммуникационными помещениями - предусматривает связь между осн. помещениями через коммуникационные, это позволяет гл. помещения проектировать непроходимыми.
В зависимости от назначения здания и климат. условий стр-ва гор. коммуникаций помещения выполняют закрытыми и открытыми(галереи) помещения зданий по отношению к гор. коммуникации могут располагаться с одной, двух, трех сторон.
Планировочная компактность и экономичность здания с гор.коммуникацией оценивается кол-вом площади помещений на единицу площади или длины коммуникаций, с этих позиций наиболее экономичным является коридорно-кольцевая композиция. Схема с гор. коммуникационными помещениями широко применяется для общежитий, гостиниц, школ…
Секционная система заключается в компоновке здания из одного или нескольких хар. Фрагментов, секций с повторяющимися поэтажными планами, причем пом-ия всех этажей каждой секции связаны с общими вертикальными коммуникациями- лестницы, лифтами. Спец. система является основой проектирования квартирных, жилых домов средней и большой этажности и находит применение при проектировании общаг, больниц, детск. учреждений.
Зальная система строится на подчинении отн. Небольшого числа подсобных помещений гл. зальному, кот. определяет функцию назначения здания в целом (спорт. зал, зрит. зал…). <Зальная (одно/многозальная)Система широко распространена при проектировании пром. зданий.
Одноэтажные здания преимущества:

Недостатки одноэтажных зданий – необходимость больших территорий застройки с увеличением площади покрытия,расходов на инж. сети, дороги, благоустройство. Одноэтажные здания возводят в виде сплошной или павильонной застройки с пролетной, ячейковой, зальной схемами.
Здания сплошной застройки представляют собой сблокированный корпус с простой квадратной или прямоугольной формой плана без пристроек площадью до 30-35 тыс. м2.Применяют: фонарные и безфонарные здания сплошной застройки. В 1 используется ест. верхнее освещение и ест. воздухообмен за счет аэрации, во2-х –иск. освещение и мех. вентиляцию
Здания павильонной застройки с относительно небольшим числом пролетов возводят для пр-ий. с производственными процессами, нуждающимися в активной аэрации, ест. освещении Пролетные здания используют для пр-ий с постоянной и единой направленностью технологического потока. Их компануют в виде групп параллельных пролетов, иногда дополняемых по технологическим требованиям поперечными пролетами по одному или обоим торцам.
Ячейковые здания с квадратной или близкой к квадрату сеткой колонн чаще всего проектируют в виде зданий сплошной застройки.
Здания зального типа с пролетами до 100м и более не являются массовыми и их объемно планировочные или конструктивные решения не подвергаются жесткой унификации.(для самолетостроения)
Двухэтажные здания проектируют обычно со сплошной застройкой.
Преимущества: отпадает необходимость устройства подвалов, подземных тоннелей или каналов для коммуникаций, здание становится более компактным.
Многоэтажные здания применяются для предприятий легкой, хим пром-ти, легкого машиностроения и приборостроения. многоэтажным зданиям обычно придают прямоугольную форму плана, что позволяет унифицировать и типизовать конструкции. При компоновке здания целесообразно увеличивать его ширину.
Здания регулярной структуры проектируют преимущественно каркасными с сеткой каркаса 6*6, 6*9м, с высотой этажа 4,2-7,2м. Ширина зданий различна- от6-48-60 м, кратная 6м.
Здания регулярно чередующейся структуры с чередованием по высоте пр-ых и техн-их этажей проектируются с функциональным исп-ием пространства, занимаемого несущими конструкциями перекрытий.
Здания нерегулярной объемно-планировочной стр-ры с различными пролетами этажей и пролетами перекрытий применяют преимущественно для предприятий цветной металлургии, горнорудной, коксохимической, химической промышленности.
Многоэтажные здания классифицируют на здания малой, средней и большой гибкости. К первым относят здания с сеткой 6*6м. Ко вторым-6*9,6*12,12*12м., к третьим- здания с межферменными этажами

2.4. Объемно-планировочные и конструктивные решения жилых зданий.

Классификация жилых зданий:

по назначению:

В соответствии с назначением здания,изменяются состав и размеры помещений по гл ячейке. Каждая ячейка содержит основные(жилые) комнаты и подсобные помещения.(кухня, ванная…)

по этажности:

	Малоэтажные1-2 этажа
	Среднеэтажные3-5этажа
	Повышенной этажности6-9этажей
	Многоэтажные от10 и более.

по конструктивному решению.
Основное направление в жилье –монолит. (увеличение площадей жилых и подсобных помещений. выгодное ширококорпусное жилье –мин теплопотерь.
Физиологические нормы жилья были установлены еще в 19 веке(конец). Норма высоты-3,5-4м У нас 2,7м. Объем воздуха на 1-го проживающего 30м3, норма жил площади на1-го чел-ка12м2

2.5 Объемно-планировочные и конструктивные решения общественных зданий.

Общественные здания предназначаются для временного пребывания людей при осуществлении в этих зданиях опр. функций, процессов связанных с образованием, здравоохранением, зрелищами, спортом. общественные здания содержат разнородные структурные элементы: очень крупные(зрительные, торговые, спортивные), средних размеров(учебные пом-ия, больничные палаты),и мелкие(конторские, лечебные кабинеты).В соответствии с функциональным назначением помещения общ зданий предъявляются разл требования и ест освещенность. под интенс освещенностью- групповые освещения в детских учреждениях и до ее полного исключения(зр зала, кинотеатра). Во внешнем облике общ здание эти особенности их стр-ры светового режима выявляются крупными членениями объемной формы различной этажностью частей здания, большой шириной здания, а так же контрастностью в размерах светопроемов, включая сочетание больших гладких поверхностей с большими светопрозрачными поверхностями.
Общ здания:

функциональное назначение,
повторяемость,
этажность,
конструктивному решению.

Специализированные здания: школа, музей, больница, театр…
Универсальные здания предназначены для многофункционального использования-киноконцертные залы, дворцы спорта., здания торговли, управ, проектных орг. ,нии.
Особенности - быстрая перепланировка

2.6 Конструктивные решения фундаментов зданий.Типы фундаментов.

Основания и их св-ва играют большую роль сохранности,их деформативности, а так же экономичности стр-ва. Критерием для характеристики основания в качестве естественного служит:

Фундаменты- подземные конструкции, воспринимающие нагрузки от зданий и сооружений, и передающие их на основание.
Основные воздействия на конструкции фундамента:

вертикальные нагрузки;
гор. силовые воздействия;
отпор грунта;
балловое давление грунта;
силы давления грунта;
вибрация;
иммиграция грунтовой влаги;
тепловой поток;
диффузия водяного пара.

Глубина заложения фундамента назначается в зависимости от объемно-планировочного решения здания (наличия подвала, подземных коммуникаций) ,величины и характера нагрузок на основание, геологического строения и характера напластований отдельных видов грунтов, гидрогеологических и климатических условий, определяющих глубину сезонного промерзания и оттаивания грунтов. в случаях когда объемнопланировочные и др. факторы не влияют на на глубину заложения фундаментов, ее величина принимается мин. На нескальных грунтах она составляет 0,5м для наружных стен и колонн, для внутренних 0,2м при сборной конструкции фундаментов и 0,5м при монолитной. В пучинистых, глинистых, мелкозернистых, илистых и пылеватых грунтах,глубина заложения фундамента зависит от глубины сезонного промерзания и температурного режима здания, его подвала или подполья. Глубина заложения фундаментов наружных стен и колонн отапливаемых зданий при таких грунтовых условиях принимается не менее расчетной глубины промерзания H, внутренних опор при холодных подвалах и подпольях –0,5H, при теплых – вне зависимости от этой величины. Для неотапливаемых зданий глубина заложения фундаментов наружных и внутренних опор принимается не менее H.
Конструкции фундаментов бывают: ленточные, столбчатые, плитные(сплошные), свайные. Выбор типа фундамента зависит от конструктивной системы здания, величины придаваемых нагрузок, а так же от несущей способности и деформативности грунта.

	Ленточные фундаменты представляют непрерывную подземную подземную стену передающую нагрузку от наземных стен, колонн грунту через уширенную нижнюю часть- подушку и песчаную либо щебеночную подсыпку 100-50мм.Уширение подушки необходимо для приведения в соответствие величины дополнительного давления от подошвы фундамента, несущей способности грунта, т.к. величина расчетных давлений на грунт существенно меньше расчетных сопротивлений каменных или бетонных стен. Ленточные фундаменты проектируют монолитными или сборными. Монолитные, ленточные фундаменты выполняются из бетона или бутобетона. Переход к уширенной подошве в бутофундаменте осуществляется уступами не менее 30см. при соотношении уступа к его ширине в пределах 1,25-1,75. Наиболее распространенным ленточным фундаментом, является сборная конструкция из ж/б блоков подушек, трапециевидного сечения и прямоугольных бетонных стеновых блоков. Согласно общесоюзному каталогу номинальные размеры блоков подушек по ширине составляют 1-1,2-1,4-1,6-2-2,4-2,8-3м.; по длине 1,2-2,4-3м.; по высоте 0,3-0,5.Стеновых блоков по ширине 0,3-0,4-0,5-0,6 при длине от 0,8-2,4м. При единой высоте 0,6м.
	Столбчатые фундаменты –в виде сборных ж/б. столбов и подушек применяют для передачи грунту нагрузок от колонн каркасных зданий. Подушки таких фундаментов выполняют в виде спец. блоков станочного типа или различных комбинаций траншеевидных сборных подушек ленточных фундаментов. При больших нагрузках фундамент колонны может быть дополнен плоскими ж/б. плитами необходимых размеров. Наружное ограждение подпольного пространства здания со столбчатыми фундаментами устраивают из цокольных панелей, кот. опираются на спец. консоли колонн наружных рядов или уступы фундаментных подушек.
	Если ограждение подполей проектируется из мелкоразмерных элементов (если уровень грунтовых вод значительно меньше) опорой для них служат спец. ж/б. балки уложенные по консолям колонн или фундаментам подушек. Сплошные фундаменты (плитные)- принимаются преимущественно при строительстве на слабых, неравномерно-сжимаемых грунтах, в том числе для строительства многоэтажных зданий. Фундаментная плита проектируется плоской или ребристой, с расположением ребер под несущими стенами или колоннами. Ребристая конструкция обеспечивает снижение расхода стали и бетона, но отличается большей трудоемкостью, чем сплошная. Толщина фундамента плиты назначается в зависимости от пролета(шага) несущих конструкций и типа самой плиты, и составляет для ребристых плит 1/8, 1/10 пролетов, а для сплошных 1/8-1/6 пролета.
	Ж/б свайные фундаменты – применяются для зданий различных конструкций систем этажности и в разнообразных грунтовых условиях, наиболее целесообразны такие фундаменты, при слабых неравномерно-деформируемых оснований. 2-а типа свай: -сваи-стойки, -висячие сваи. Первые прорезают напластования слабых грунтов и передают всю приходящую на них нагрузку, через острие на подстилающий слой прочного грунта. Фундамент на таких сваях обеспечивает мин. осадку зданий. Висячие сваи не достигают прочного слоя и передают нагрузку основанию через острие и боковые поверхности, за счет сил трения между ними и уплотненным грунтом.
	Наиболее распространены фундаменты из забивных, висячих, коротких(длинной 4-7м) квадратного или круглого сечения площадью до 0,1 м2.(0,30,3;0,40,4) Верхняя часть сваи частично разрушаемая при забивке срезается, усиливается спец. сборным оголовком, а пл-ть между оголовком и сваей замоноличивается. Нарезка от несущих конструкций передается на сваи, через сборные или монолитные эл-ты - ростверки.

2.7 Принципиальные конструктивные решения стен зданий. Принципиальные решения перекрытий многоэтажных зданий.

Наружные стены наиболее сложная конструкция здания, они подвергаются многочисленным и разнообразным силовым и несиловым воздействиям. Несущие стены воспринимают собственный вес и временные нагрузки от опертых на стены перекрытий и крыш, воздействия от ветра, неравномерных деформаций основания, сейсмики и т.д. С внешней стороны наружные стены подвержены действию солнечной радиации, атмосферных осадков, переменных температур и влажности наружного воздуха, уличного шума, а с внутренней – воздействию теплового потока водяного пара. Выполняя функции наружного ограждения, основного конструктивного и композиционного элемента фасадов, а часто и несущей конструкции, наружная стена должна отвечать требованиям прочности, долговечности и огнестойкости, защищать помещения от вредных внешних воздействий. Одновременно конструкция наружной стены должна удовлетворять общетехническим требованиям индустриальности и минимальной материалоемкости, а также экономическим требованиям, так как наружные стены являются наиболее дорогой конструкцией.
Несущие стены воспринимают и передают на фундамент нагрузку от собственного веса, конструкций, перекрытий и крыш.
Самонесущие – нагрузка от собственного веса.
Ненесущие поэтажно передают от собственного веса на внутренние несущие конструкции здания. Самонесущие применяются в зданиях средней этажности.
Конструкции наружных стен разнообразны. они определяются строительной системой здания, материалом стен и их статической функцией.
Самое гл – новые легкие материалы (неопласты). Панели как правило трехслойные. Основные требования- нет мостов холода, шумоизоляция. Шум бывает: -волновой,от стука. Гасятся они: 2-й пол по лагам прокладывают упругую прокладку, и воздушную прокладку., 1-й –спец. материалами и возд. прослойкой.

2.8 Принципиальные конструктивные решения крыш зданий.

Конструкции крыш занимают меньшую часть затратах здания по сравнению со стенами. С увеличением этажности зданий удельные затраты на крышу уменьшаются. Крыша наружная несущая и ограждающая конструкция, подверженная силовым воздействиям собственного веса, снега, ветра, кратковременных эксплуатационных нагрузок и несиловым воздействиям атмосферных осадков, солнечной радиации, переменной температуры и влажности наружного воздуха, хим реагентов, содержащихся в атмосфере, теплового потока и потока пара. Конструкция должна удовлетворять требованиям прочности, устойчивости,гидро, тепло, пароизоляции, а ее наружное покрытие(кровля) должна обладать морозостойкостью, хим. и радиационной стойкостью. Несущие конструкции крыш выполняют из ж/б, дерева или метала. , теплоизоляцию- из плитных или засыпных материалов (плиты неполистирольные, минераловатные на синтетической связке, фибролит, ячеистый и легкий бетон, керамзитовый гравий и т.д.) , гидроизоляцию – из кровельных плиток (глиняная черепица, шифер…), листовых(сталь, волнистый асбестоцемент), или рулонных материалов(рубероид,) либо из мастик
Основанием под крышу служат деревянные доски или бруски, цементный раствор или асфальтобетон(стяжка) , либо бетон несущей конструкции крыши. Все эл-ты конструкции могут быть совмещены или разъединены пространством чердака. В зависимости от размещения по верху или по низу чердачного пространства различают чердачные крыши с хол. Или тепл. Чердаком. Хол. Несущие эл-ты из дерева, ж/б, люб кровельные материалы. Тепл. Только из ж/б, применяют в кач-ве вентиляции.

К силовым воздействиям относятся различные виды нагрузок:

постоянные – от собственного веса (массы) элементов здания, давления грунта на его подземные элементы;

временные (длительные) – от веса стационарного оборудования, длительно хранящихся грузов, собственного веса постоянных элементов здания (например, перегородок);

кратковременные – от веса (массы) подвижного оборудования (например, кранов в промышленных зданиях), людей, мебели, снега, от действия ветра;

особые – от сейсмических воздействий, воздействий в результате аварий оборудования и т.п.

К несиловым относятся:

температурные воздействия , вызывающие изменения линейных размеров материалов и конструкций, которое приводит в свою очередь к возникновению силовых воздействий, а также влияющие на тепловой режим помещения;

воздействия атмосферной и грунтовой влаги , а также парообразной влаги, содержащейся в атмосфере и в воздухе помещений, вызывающие изменение свойств материалов из которых выполнены конструкции здания;

движения воздуха вызывающее не только нагрузки (при ветре), но и его проникновение внутрь конструкции и помещений, изменение их влажностного и теплового режима;

воздействие лучистой энергии солнца (солнечная радиация) вызывающие в результате местного нагрева изменение физико-технических свойств поверхностных слоев материала, конструкций, изменение светового и теплового режима помещений;

воздействие агрессивных химических примесей , содержащихся в воздухе, которые в присутствии влаги могут привести к разрушению материала конструкций здания (явлении коррозии);

биологические воздействия , вызываемые микроорганизмами или насекомыми, приводящие к разрушению конструкций из органических строительных материалов;

воздействие звуковой энергии (шума) и вибрации от источников внутри или вне здания.

По месту приложения усилий нагрузки разделяются на сосредоточенные (например, вес оборудования) и равно мерно распределенные (собственный вес, снег).

По характеру действия нагрузки могут быть статическими , т.е. постоянными по величине во времени и динамическими (ударными).

По направлению – горизонтальные (ветровой напор) и вертикальные (собственный вес).

Т.о. на здание действует самые различные нагрузки по величине, направлению, характеру действия и месту приложения.

Рис. 2.3. Нагрузки и воздействия на здание.