презентация
Несущие конструкции здания - что это?
Под несущими конструкциями понимают элементы, задачей которых выступает восприятие всех основных силовых нагрузок, несиловых воздействий с последующей их передачей на грунт. Эта группа элементов обеспечивает общую прочность здания, безопасность эксплуатации строения, геометрическое постоянство, пространственную устойчивость. К этой категории относят:
- фундамент;
- межэтажные перекрытия;
- стены;
- колонны;
- фермы;
- балки;
- лестнично-лифтовые узлы;
- ригели и так далее.
Между собой подобные элементы скрепляются жесткими либо шарнирными соединениями. Последние формируют единую конструктивную систему, распределяя динамические и статические нагрузки, действующие в горизонтальном и вертикальном направлениях. Непосредственно проектирование несущих конструкций и учет разных типов действующих нагрузок идет в соответствии с правилами установленными в СП20.
Во время расчета несущих элементов здания происходит их описание разными геометрическими моделями, выбор которых идет в зависимости от формы. По этому направлению их делят на стержневые, плоскостные, пространственные. Стержневые модели используют для расчета конструкций с линейной формой. Речь про колонны, ригели, балки, раскосы ферм, другие элементы. Например, при проектировании зданий на ЛСТК каркасах отдельные элементы описывают с помощью моделей тонкостенных стержней.
Плоскостные несущие конструкции включают в себя двумерные однородные с физической точки зрения элементы. Речь о настилах, несущих стенах, сплошных плитах перекрытий. К пространственным элементам относят стенки резервуаров, своды, покрытия с большими пролетами, вантовые мосты, другие. Пространственные конструкции остаются самыми сложными с точки зрения расчетов и непосредственно моделирования распределения нагрузок.
Дополнительно существуют гибридные системы (так называемые, пространственно-стержневые конструкции), которые обычно используют для перекрытия свободных пролетов больших размеров.
Виды несущих строительных конструкций зданий и сооружений
Принципиально выделяют пять видов несущих конструкций в строительстве:
- фундаменты;
- каменные конструкции;
- металлоконструкции;
- железобетонные конструкции;
- деревянные конструкции.
Фундаменты служат непосредственно для передачи нагрузки от здания на грунт, выступая основой всего сооружения. Грамотно спроектированный и обустроенный фундамент выступает залогом долговечности всего здания, ведь именно его разрушение автоматически ведет к разрушению здания даже при сохранении целостности других конструкций. В зависимости от специфики сооружения, грунта на участке фундамент может быть ленточным, свайным, столбчатым, монолитным. Экспертиза фундамента частного дома профильными специалистами позволяет вовремя обнаружить неисправности и скрытые дефекты.
Каменные конструкции представляют элементы здания, выполненные из кирпича или каменных блоков. Их прочность должна быть достаточной для удержания веса здания без применения дополнительных несущих элементов. Обычно под каменные здания заливают монолитный фундамент.
Металлоконструкции имеют высокую прочность, быстро монтируются, поэтому их широко используют в сфере коммерческого строительства. Речь о возведении ангаров, складов, торговых центров. При этом для ускорения процесса используют легкие конструкции, которые защищены слоем цинка, а для крепежа используют болтовое соединение. После завершения монтажных работ формируется цельный металлический каркас, включающий колонны, балки, лестницы, фахверки, другие элементы.
Железобетонные конструкции имеют высокую прочность, поэтому их широко применяют в частном и коммерческом строительстве. Бетон в подобных системах работает на сжатие, а армирующий слой в виде стальной арматуры на изгиб, растяжение, что позволяет получить долговечный устойчивый каркас здания. Железобетонные конструкции могут быть монолитными, сборными. Первые изготавливают методом заливки раствора в опалубку непосредственно на строительной площадке, а вторые производят на заводе с последующей сборкой на месте.
Деревянные конструкции используют преимущественно в сфере частного строительства. Применение при их изготовлении специальных современных средств обработки эффективно нивелирует недостатки природного материала, поэтому древесина очень популярна среди тех, кто хочет возвести собственный дом.
Относительно специфики применения, то каждый из вариантов конструкций имеет преимущества и недостатки, формирующие рациональную сферу использования. В кратком формате они приведены ниже в таблице.
Плюсы и минусы разных типов конструкций
|
|
|
Вид конструкционного материала |
Преимущества |
Недостатки |
|
Бетонные конструкции |
· долговечность; · прочность; · низкая цена; · стойкость к огню. |
· большой вес, что требует применения тяжелой техники для монтажа, доставки, что актуально для районов с неразвитой инфраструктурой; · малая теплоэффективность, что требует дополнительного утепления; · малый перечень вариантов архитектурных решений. |
|
Кирпичная кладка |
· прочность; · долговечность; · хорошая теплоизоляция; · огнестойкость. |
· высокая цена материала и монтажа из-за большой трудоемкости, необходимости привлекать квалифицированных каменщиков; · большой вес материала; · большой объем образующихся отходов. |
|
Деревянные конструкции |
· экологичность материала; · хорошая теплоизоляция; · низкая цена для необработанного материала. |
· горючесть и биологическая нестойкость по причине природности материала; · необходимость проведения специальной обработки антипиренами и другими химическими веществами. |
|
Металлоконструкции |
· прочность при сохранении малого веса; · большой выбор архитектурных решений; · простота монтажа, которая не требует высокой квалификации за счет болтовых соединений; · поставка на стройплощадку в высокой степени готовности; · энергоэффективность здания; · долговечность. |
· необходимость проведения антикоррозионной обработки; · низкий предел огнестойкости, что требует дополнительной защиты. |
Что такое ограждающие конструкции и чем они отличаются от несущих?
Ограждающие конструкции – элементы, которые служат для ограничения внешнего контура сооружения, разделения его внутреннего пространства на отдельные изолированные элементы (помещения). Их делят на две группы:
- наружные, которые защищают здание от всевозможных внешних факторов (осадки, низкие и высокие температуры, акустические загрязнения, химические вещества и так далее);
- внутренние служат для организации пространства непосредственно внутри здания, обеспечения необходимой звукоизоляции в отдельных помещениях.
К ограждающим конструкциям относят перегородки, витражное остекление, окна, двери, ворота, самонесущие и ненесущие стены, другие элементы. При этом часто конструктивная схема зданий предполагает, что одни и те же конструкции одновременно играют несущую и ограждающую функции.
Наиболее четкое разграничение ограждающей и несущей функций имеется в каркасных зданиях, но и там не удается полностью их изолировать. Например, кровельное покрытие одновременно защищает от атмосферных осадков, воспринимая и распределяя нагрузки от лежащего снега, веса людей в случаях, когда кровля эксплуатируется. Конструкции внешних стен подобного здания вместе с ограждающей функцией могут выполнять и несущую. Речь про восприятие и передачу ветровых нагрузок, оказываемых на профлист, сэндвич-панели.
Требования к несущим и ограждающим конструкциям
Ко всем строительным конструкциям без исключения предъявляют три требования: надежность, удобство в применении, экономичность.
Надежность
Данный термин включает одновременно три компонента:
- прочность, которая предполагает возможность конструкции воспринимать без разрушения механические нагрузки;
- жесткость, которая позволяет конструкции под действием нагрузок подвергаться деформации в допустимых пределах;
- устойчивость, которая определяет возможность сохранения неизменного положения конструкции в пространстве под действием прикладываемых нагрузок.
Удобство в эксплуатации
Данный параметр определяет возможность использования здания либо сооружения непосредственно по своему первоначальному назначению. Оптимальным вариантом конструкции станет такая, которая позволит одновременно легко производить осмотр, реконструкцию, ремонт, усиление при необходимости.
Экономичность
Проектирование любого здания должно обязательно предотвращать дополнительные расходы материалов, трудовых и финансовых ресурсов, времени на строительство.
Эксперты компании РЕКРО помогут разобраться с типом конструкции и ее предназначением. Проведут независимую строительно-техническую экспертизу несущих конструкций здания для выявления всех дефектов и дадут рекомендации по их устранению.
